DE2235028A1

DE2235028A1 - Verfahren zur herstellung von dickwandigen starren verbundkoerpern

Info

Publication number: DE2235028A1
Application number: DE2235028A
Authority: DE
Inventors: Peter Bauer; Rainer Franke
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1972-07-17
Filing date: 1972-07-17
Publication date: 1974-02-14
Also published as: JPS4944089A; FR2192905A1

Description

GmbH.Darmstadt

Pat/Dr.Hh/Emm/9

Verfahren zur Herstellung von dickwandigen starren Verbundkörpern

Unter den Hartschaumstoffen nimmt Polyacryl- oder -methaerylimidschaumstoff insofern eine besondere Stellung ein, als seine mechanischen Festigkeitswerte, ausgedrückt als Elastizitätsmodul, Druckfestigkeit, Biegesteifigkeit und Bruchlast wesentlich höher als bei anderen Hartschaumstoffen vom gleichen Rauragewicht liegen. Dies wird am Beispiel der Druckfestigkeit in der nachfolgenden Tabelle veranschaulicht:

Schaumstoff Druckfestigkeit

Raumgewicht 4θ kg/m? in kp/cm bei 20°

Polymethacrylimid	6,5 - .
Polyurethan	2
Phenolharz	2,5
Polystyrol
Po Iy vinyl chlo rid	4
(vernetzt)

Vergleiche: P.Bauer, "PMI-Hartschaumstoff, Eigenschaften und Vergleich mit anderen Schaumstoffen", Kunststoff-Rundschau 17, S.165 174 (1970).

Weitere hervorstechende Merkmale dieses Schaumstoffes sind die hohe Wärmeformbeständigkeit bis etwa l8o°C und die Bhempfindlichkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln. Als Polyacryl-

- 2 409807/0940

oder methacrylimid-Hartsohaumstoffe werden geschäumte Kunststoffe bezeichnet, an deren Aufbau die Acryl- oder Methacrylimidgruppe

(H, CEi,) (H, CHj

-i r

-CH -C -CH₀-C-

² / ²I

CO-NH - CO

wesentlich beteiligt ist. Unter diesen Schaumstoffen weisen diejenigen, die überwiegend oder ganz aus Einheiten des Methaorylimids aufgebaut sind, die höchsten mechanischen Festigkeitswerte auf. Aus anderen Vinylmonoraeren, wie Acryl- oder Methacrylnitril, Acryl- oder Methacrylsäureestern, Styrol oder dessen Homologen, stammende Einheiten können Bestandteil der geschäumten Kunststoffe sein, sind aber stets nur in untergeordneter Menge vorhanden. Die Methaorylimidgruppe bildet in der Regel 80 bis 100 # des Kunststoffes.

Typische Verfahren zur Herstellung dieser Schaumstoffe sind in der britischen Patentschrift 1 I8j5 152 und der Offenlegungsschrift 18 17 156 beschrieben. Sie g<äien vorzugsweise von Mischpolymerisaten von Methacrylsäure und Methacrylnitril aus, die Harnstoff oder Formamid als Treibmittel enthalten und beim Erhitzen auf etwa 200° in PoIymethacrylimidhartsohaumstoff übergehen. Schaumstoffe dieser Art werden mit Raumgewichten zwischen j50 und 100 kg/nr in Form von Platten hergestellt, jedoch sind Schaumstoffe mit höheren oder niedrigeren Raumgewichten ebenfalls herstellbar.

Die besonderen Eigenschaften der genannten Hartschaumstoffe machen sie, zusammen mit der leichten Bearbeitbarkeit durch Sägen, Fräsen und Schleifen, in besonderem Maße als Konstruktions·

409807/0940 _

werkstoff geeignet. Insbesondere bei der Herstellung von Verbundkörpern haben sie sich sehr bewährt. Bei der Anwendung derartiger Verbundkörper mit Deckschichten aus z;B. Glasfaser-Polyester-Sehiehten werden Zugkräfte bevorzugt von den Deckschichten aufgenommen, während Druck- und Schubkräfte von dem Hartschaumstoff getragen werden.. Die außerordentlich hohe Steifigkeit und Festigkeit derartiger Verbundkörper beruht neben der Eigenfestigkeit der beteiligten Werkstoffe auch auf ihrer gleichmäßigen und festen Verbindung an den Grenzflächen. Diese Verbindung zwischen den Deckschichten und dem Hartschaumstoff kann z.B. dadurch erreicht werden, daß man die Werkstoffe durch Schmelz- oder Reaktionskleber verbindet, thermoplastische Werkstoffe im schmelzflüssigen Zustand aufpreßt oder duroplastisehe Werkstoffe auf der Schaumstoffoberfläche aushärtet.

Die Verbundkörper verlieren jedoch einen Teil ihrer Steifig-· keit und Festigkeit, wenn' die Verbindung zwischen dem Schaumstoff und den Deckschichten teilweise zerstört wird. Eine solche Zerstörung kann eintreten, wenn auf die Deckschicht örtlich begrenzt Zug- oder Druckkräfte einwirken, die die mechanischen Festigkeitswerte des Schaumstoffes an den beanspruchten Stellen übertreffen. Solche Kräfte können vor allem durch punktförmig oder linienförmig einwirkende Stoßoder Schlagkräfte auftreten. Polyacryl- und -methacrylimid-Schaumstoffe sind spröd—hart und reagieren auf eine solche Überlastung durch Bruch der Zellwandungen in der unmittelbar an die Deckschicht angrenzenden Zone des Schaumstoffes.

Besonders gefährdet im Hinblick auf Stoß- und Schlagbeanspruchung sind Verbundkörper mit dünnen harten, aber elastischen Deckschichten. Neben der mechanischen Schwächung des Verbundkörpers wird es häufig aus ästhetischen Gründen als störend empfunden, wenn nach einer Druckbeanspruchung mit Zusammenbruch des ZeIl-

409807/094 0 ~⁴~

gefüges in der betroffenen Schaurastoffζone eine Eindellung in der Deckschicht zurückbleibt. Gefährlich sind auch Stöße auf die Seitenkanten plattenförmiger Verbundkörper, die zur elastischen Krümmung der Deckschichten und, dadurch bedingt, zu deren Abreißen von der Schaumstoffschicht führen.

Um diese Gefahren sicher auszuschließen, mußte man bisher unverhältnismäßig dicke Deckschichten verwenden, die aufgrund ihrer eigenen Steifigkeit punkt- oder linienförmig einwirkende Kräfte auf einen größeren Bereich der Schaumstoff oberfläche abtragen, so daß die Festigkeitswerte des Schaumstoffes an keiner Stelle tiberschritten werden. Deckschichten dieser Stärke sind jedoch in der Regel aus statischen Gründen nicht erforderlich. Allein der Schutz der Verbundelemente gegen Schädigung durch Schlag- und Stoßkräfte macht dicke Deckschichten erforderlich, die wiederum eine erhebliche Gewichtszunahme und Verteuerung der Verbundkörper verursachen.

Es wurde nunmehr ein Verfahren gefunden, das die Herstellung von Verbundkörpern mit einem Kern aus Polyacryl- oder -methacrylimid-Hartschaumstoff mit Deckschichten, deren Dicke allein den statischen Erfordernissen Rechnung zu tragen brauchen, ermöglicht, ohne daß eine Gefährdung der Verbundelemente durch örtlich begrenzt einwirkende Kräfte besteht. Das Verfahren der Erfindung beruht auf der Umwandlung von ursprünglich mehr oder weniger kugelförmigen Schaumstoffzellen in mehr oder weniger linsenförmige Zellen, deren größter Durchmesser parallel zur Deckschicht liegt. Das in dieser Meise verformte ZeIlgefüge ist elastisch. Das hat zur Folge, daß die Deckschicht bei einer punkt- oder linienförmig einwirkenden Kraft eine verhältnismäßig große Fläche der angrenzenden Schaumstoffschicht elastisch verformt, wobei die einwirkende Kraft auf die gesamte verformte Zone verteilt wird. Infolgedessen kommt es an keiner Stelle zum Bruch, und beim Nachlassen der Kraft wird durch die elastischen Rückstellkräfte die ursprüngliche Form der beanspruchten Stelle wieder hergestellt.

409807/0940 _ ₅ .

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch, ein Verfahren zur Herstellung von dickwandigen starren Verbundkörpern mit wenigstens einer Außenschieht aus hartem Material und wenigstens einer daran angrenzenden Schicht aus Polyacryl- oder Polymethaerylimid-Hartschaumstoff erreicht, bei dem man ■ auf einen Stapel aus den zu dem Verbundkörper zu verbindenden oder verbundenen Werkstoffen, von denen mindestens eine an die Außenschieht grenzende Hartschaumstoffschicht ganz oder · mindestens in dem der Außenschieht anliegenden Bereich über ihre Erweichungstemperatur erwärmt ist, mittels eines Preßwerkzeuges einen Druck einwirken läßt, bei dem die Schaumstoffschicht in dem erwärmten Bereich zusammengepreßt. wird, und den Druck aufrechterhält, bis die Deckschichten erhärtet sind, und die zusammengepreßte Schaumstaflschicht unter die Erweichungstemperatur abgekühlt ist.

In der Regel werden die Verbundkörper aus zwei Außenschichten und einer dazwischen angeordneten, im allgemeinen wesentlich dickeren Schicht aus Polyacryl- oder -methaerylimid-Schaumstoff gebildet. Im einfachsten Pail trägt die Schaumstoffschicht nur auf einer Seite eine Außenschieht. Es ist auch möglich, den Schaumstoffkörper aus mehreren Einzelschichten und dazwischen liegenden Schichten aus andersartigem Material aufzubauen. Die Außenschichten können ihrerseits aus mehreren Einzelschichten zusammengesetzt sein. Zwischen der eigentlichen Außenschieht und der Hartschaumstoffschicht wird sich in vielen Fällen eine Kleberschicht befinden.

Die für den Aufbau des Verbundkörpers vorgesehenen Schichten können vor dem erfindungsgemäßen Preßvorgang bereits miteinander verklebt, verschweißt oder in anderer Weise verbunden sein. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, die Verbindung der einzelnen Schichten miteinander gleichzeitig mit dem Preßvorgang durchzuführen. Hierfür kommen vor allem Verfahren in Betracht, bei denen diese Verbindung durch Erwärmen bewirkt wird, z.B. indem man eine thermoplastische Deckschicht durch Er-

4 09807/0940

weichen oder Schmelzen, eine Deckschicht aus duroplastischem Material durch thermische Aushärtung aufbringt oder besondere Kleberschichten aus derartigen Materialien zwischen dem Schaumstoff und einer nicht schmelz- oder härtbaren Deckschicht zur Verbindung benutzt. Vorzugsweise werden alle verwendeten Schichten in einfacher ebener Form von gleichmäßiger Stärke eingesetzt. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, beliebig geformte Schichten von ungleichmäßiger Stärke miteinander zu verbinden, wenn sie mittels eines entsprechend geformten Preßwerkzeuges in Berührung gebracht werden können.

Die Deckschichten sollen so steif und fest sein, daß sie wesentlich höhere Zug- und Druckkräfte in der Plattenebene aufnehmen können als der Schäumstoffkern, so daß sie für die Steifigkeit- und Pestigkeitseigenschaften des ganzen Verbundkörpers bestimmend sind. Dem Schaumstoff kommt im wesentlichen eine Stützfunktion zu. Daher kommen weiche Werkstoffe, wie weichplastische Folien, Leder, Papier oder dünne Metallfolien, im allgemeinen nicht in Betracht, da in diesen Fällen der Oberflächencharakter, vor allem seine Druck- und Stoßempfindlichkeit, fast vollständig durch die Schaumstoffeigenschaften bestimmt werden. Es kommen daher vor allem Deckschichten aus starren Kunststoffen in einer Stärke von vorzugsweise 1 bis 8 mm in Betracht. Hierbei kann es sich um thermoplastische Kunststoffe handeln, die im allgemeinen in Form von Platten durch Extrusion erzeugt worden sind und beim Verfahren der Erfindung kurzzeitig in den thermoplastischen Zustand übergehen. Sie können z.B. aus Polystyrol, schlagfesten Mischpolymerisaten von Styrol mit Butadien und/oder Acrylnitril, aus Polyvinylchlorid, Polyolefinen, Polyoxymethylen, Polyamiden, Polycarbonaten, Polymethacrylaten oder Celluloseestern bestehen. Sofern derartige Platten, wie z.B. Polymethylmethacrylat oder Methylmethaorylat-Acrylnitril-Mischpolymerisate durch Polymerisation in Plattenform erzeugt worden sind, werden sie in der Regel beim Erwärmen nicht mehr thermoplastisch, sondern nur noch thermoelastisch, können aber auch in diesem Zustand

409807/0940 - 7 -

verarbeitet,-werben. Als bei der Temperatur des Verfahrens er-» härtende Kunststoffe kommen .Polyesterharze^ Epoxyharze,. Phenol» forraaldehydharze und Ärainoplastharze, die aus, Harnstoff, Melamin oder ähnliQhen Verbindungen unä Formaldehyd hergestellt ■werden* in Betracht. Sie werden im allgemeinen in flüssiger- Form auf die Schäumstoffoberfläche aufgetragen, und in der Hitze ausgehärtet* Das flüssige Kunststoffvorprodukt kann in bekannter Weise Füll** stoffe, Faserstoffe, Faservliese, Glasseidenmatten oder -»gewebe enthalten oder in Form sogenannter Prepregs vorliegen.

Bei Verwendung von Klebers chi chten können als Außenschicht auch nicht schmelz- oder härtbare Werkstoffe, wie Metallbleche oder Schichtpreßstoffe und dergleichen verwendet werden.

Als Hartschaumstoff wird bevorzugt Polymethacrylimidschaumstoff mit einem Raumgewicht von 3?0 bis 100 kg/rrr verwendet, und zwar im allgemeinen in Form von ebenen Tafeln von 5 bis 100 mm Stärke. Die mechanischen Festigkeitswerte sind iiyitarkem Maße vom Raum- ^e.wicht des Schaumstoffes' abhängig. Man wird daher ein der vorauszusehenden mechanischen Beanspruchung entsprechendes Raumgewicht wählen. Die. Stauchung der kugelförmigen in linsenförmige Zellen kann schon bei l40 Q erfolgen, wenn man einen Druck einwirken IaSt₅ der zwischen der Druckfestigkeit bei l4o°C und der Druckfestigkeit bei Raumtemperatur liegt, d..h>

2
zwischen etwa J und 10 kp/cm , wenn ein reiner Polymethaervlimidschaumstoff verwendet wird.. Vorzugsweise läßt man diese Verformung bei mindestens 16q^qC ablaufen.

Für die Herstellung von Verbundkörpern als sogenanntes Halbzeug,- das für die endgültige Verarbeitung auf das ge~ forderte Flächenmaß zugeschnitten wird, legt man zweckmäßig die einzusetzenden Werkstoffe in Form von Platten gleicher Flächenabmessunsen zu einem Stapel zusammen und behandelt diesen gemäß dem Verfahren der Erfindung. Es ist aber auch möglich, Formkörper unmittelbar in der für den Anwendungs-

409807/0940

zweck vorgesehenen Größe und Gestalt herzustellen, wobei es allgemein erwünscht ist, daß auch die Seitenkanten mit einer geschlossenen Ktmstsiiff schicht überzogen sind. Formkörper dieser Art können nach dem Verfahren der Erfindung in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden, indem man einen Schäumst off zus ohnitt verwendet, der in den Flächenabmessungen etwas kleiner als der herzustellende Formkörper ist. Dagegen wird das Deckschichtmaterial in einem geringen Übermaß angewendet und der aus dem Schaumstoff unä dem Decks chi chtmaterial bestehende Stapel in eine Kohlform gepreßt, deren Innenraum der Gestalt des herzustellenden Formkörpers entspricht. Der Plattenstapel muß insgesamt eine größere Stärke haben als der Tiefe der Hohlform entspricht, so daß der Schaumstoff beim vollständigen Schließen der Hohlform um den Betrag des Dicken-Überschusses zusammengedrückt wird. Der Überschuß des Deckschichtmaterials wird in der Randzone im thermoplastischen Zustand oder, falls duroplastische Werkstoffe verwendet werden, im noch nicht ausgehärteten Zustand aus der Form herausgedrückt.

Der Plattenstapel aus dem Schaumstoff, den Deckschichten und gegebenenfalls Klebersehichten kann kalt in eine beheizte Presse eingelegt und dort auf die notwendige Verforraungstemperatur erwärmt werden. Das Preßwerkzeug hat in diesem Fall eine oberhalb I8o° liegende Temperatur. Die Dicke der durch das Werkzeug erwärmten Schaumstoffzone hängt von der Dauer der Berührung des Plattenstapels mit dem beheizten Werkzeug ab. Der Druck des Werkzeuges soll stets unterhalb der Druckfestigkeit des Schaumstoffes bei; Raumtemperatur bleiben, so daß die Zone, in der der Schaumstoff komprimiert wird, auf den Bereich beschränkt bleibt, der auf Verformungstemperatur erwärmt worden ist. Mit zunehmender Dauer der Druck- und Temperatureinwirkung wird ein immer größerer Teil der Schaumstoffschicht oder schließlich der gesamte Schaumstoff um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt. Um eine wirksame Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Schlag und Stoß zu erreichen, soll die Zone der Kompression wenigstens

A09807/0940 - 9 -

eine Stärke von 1 mm erreichen und in dieser Zone soll der Schaumstoff auf etwa JO bis 70 # seiner ursprünglichen Dicke zusammengedrückt werden. Wenn es beabsichtigt ist., die Kompression gleichmäßig über die gesamte Stärke des Schaumstoffes eintreten zu lassen, ist es zweckmäßig., den Plattenstapel außerhalb der * Presse auf die notwendige Verformungstemperatur zu erwärmen und erst dann in die gegebenenfalls unbeheizte Presse einzulegen. Um eine unerwünschte Abkühlung des Stapels beim Transport vom Vorwärmeschrank in die Presse zu vermeiden., kann man den Plattenstapel auf der Ober- und Unterseite mit einer Wärmeschutzfolie aus z.B. Silikonkautschuk abdecken. Diese Schutzfolie braucht vor dem Preßvorgang im allgemeinen nicht entfernt zu werden.

Während des Preßvorganges kann der Plattenstapel durch eine geeignete Formgebung der Preßwerkzeuge gekrümmt werden. Dazu ist es nicht erforderlich, daß die Schaumstoffschicht in ihrer ganzen Dicke vor oder während des Preßvorganges auf die Verformungstemperatur erwärmt wird. Wenn sich der Grad der Krümmung in den Grenzen hält, die der Biegefestigkeit des Schaumstoffes im kalten Zustand entspricht, kann der Plattenstapel kalt in eine beheizte Presse eingelegt werden. Die durch die Biegung hervorgerufenen Rückstellkräfte können unter der Einwirkung des beheizten Werkzeuges zu einem erheblichen Teil während des Preßvorganges relaxieren, so daß ein im wesentlichen spannungsfreies Formteil erhalten wird.

Das Formteil kann der Presse entnommen werden, sobald die Deckschicht erhärtet und die komprimierte Schaumstoffzone unter die Erweichungstemperatur abgekühlt sind.

Für die Herstellung ebener, plattenförmiger Verbundkörper werden Preßwerkzeuge mit einer glatten, gegebenenfalls polierten Oberfläche verwendet. Wenn ein Deckschichtmaterial

- 10 409807/0940

214871

verwendet wird, das während des Preßvorganges wenigstens vorübergehend plastisch wird, lassen sich durch eine geeignete Gestaltung der Werkzeugfläche vielerlei Oberflächeneffekte an dem Formkörper erzeugen, z.B. rauhe, geriffelte, gerasterte, gekörnte, ggf. auch Schrift- und Bildzeichen tragende Oberflächen. Die hohe Druckfestigkeit des PoIymethacrylinid-Schaumstoffes selbst bei hoher Temperatur gestattet es, das Formwerkzeug mit solchem Druck auf den Kunststoff einwirken zu lassen, daß auch Feinheiten der Werkzeugoberfläche exakt abgebildet werden, hinreichende Plastizität des Kunststoffes vorausgesetzt.

Größere Erhebungen oder Vertiefungen, Nuten, Wellen, gekrümmte oder schräge Flächen werden durch lokale Kompression des Schaumstoffes und gleichzeitige Umformung der aufliegenden Kunststoffschicht ausgeformt. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, wenn auch wünschenswert, daß der Schaumstoff im ganzen Bereich der Verformung über seine Erweichungstemperatur erwärmt ist. Bei der Mitverwendung von Wärmeschutzfolien können Oberflächeneffekte oder Detailformen dadurch erzeugt werden,daß man geeignete Strukturbleche oder Formstücke zwischen den Plattenstapel um die Wärmeschutzfolie legt.

Formkörper von komplizierterer Gestalt und unterschiedlicher Dicke lassen sich nach dem Verfahren der Erfindung dadurch erzeugen, daß man mit geeignet geformten Werkzeugen den Plattenstapel an verschiedenen Stellen verschieden stark zusammendrückt. In diesen Fällen ist es meistens zweckmäßig, den Plattenstapel außerhalb der Presse gleichmäßig zu.erwärmen.

Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Formkörper haben in der Regel Gesamtdicken zwischen 6 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 15 und 40 mm, und zeichnen sich durch

409807/0940 ~ ⁿ ~

hohe Formgehauigkeit, eine gut ausgeformte Oberfläche* präzise Detailformen, geringes Gewicht, höhe Steifigkeit und Stoßfestigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit aus. Bei geeigneter Wahl der äußeren Kunststoffschicht bleiben diese vorteilhaften Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise bis 120°, erhalten. Für Formkörper, deren Seitenkanten nicht von der Kunststoffschicht umschlossen ist, ist die hohe Schälfestigkeit von besonderer Bedeutung. Als Beispiele für Formteile, die mit Vorteil nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden können, seien genannt: Mobelteile, wie Schranktüren, Sitzschalen, Armlehnen, Rückenstützen, ebene oder gekrümmte Bauteile für Wohnwagen, Schiffe und andere Fahrzeuge, Sportgeräte, wie Schlitten, Wellenreitbretter (Surfboards), Tischtennisschläger, kälte- bzw. wärmehaltendes Geschirr* Spielzeug, kleinere Waschbecken, WC-Brillen und dergleichen.

409807/09AO - 12 -

Beispiel 1

Auf eine -tau χ 4θΟ mm große Blatte aus einem Handelsüblichen Folymethaaryiimid-Harts chaums toff (Handelsbezeichnung: ROHAGRT₁T₁ Jl) mit der Rohdichte von "JO kg/m? und einer "Plattendick© von 4j ram wird; auf beide Seiten Je eine Lage Glasfaser-Preßmatte (M212, Fa. Gevetex) mit einem Flächengewi eht. von g/m und eine Lage Glasfaser-Oberflaeiifiaavlles mit einem

Flächengewicht -von· 60 g/m aufgelegt. Beide Seiten werden mit ^e 150 g Polyesterharz (Palatal P 8, Pa, BASF) getränkt, das mit 1 Gew.% Benzoyl-Peroxyd-Paste intensiv vermischt worden. ist. Die so laminierte Hartschaumstoffplatte wird in eine auf l4o°C vorgeheizte Plattenpresse eingelegt. Zwischen den Preßplatten befinden sich 40 mm Ixte Stahlleisten. Bei einem

konstanten Preßdruck von ;-,j? kp/cm wird der Schaumstoff belastet. Hai dem Maße, wie die Erwärmung von den Oberflächen her in dem Schaumstoff fortschreitet, schließen sich die Preßplatten bis auf die Stahlleisten. Nach 10 Minuten wird die Presse abgekühlt und das Laminat entnommen. Es ist KO mm dick und der Schaumstoff ist außen aufgrund der thermoelastischen Verformung in einer dünnen Schicht elastifiziert. Eindrücke in die Deckschicht formen sich elastisch zurück.

Beispiel 2

Eine 30 mm dicke und 400 χ ¹I-OO mm große Platte aus handelsüblichem Polymethacrylimid-Hartschaumstoff (Handelsbezeichnung: ROHACELL 51) mit der Rohdichte 50 kg/m^ wird in einem Umluftwärmeschrank mit zwei gleichgroßen und 1 mm dicken thermoplastischen Deckschichten aus einem Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat-Mischpolymerisat (Luran S der Fa. BASF) und zwei 450 χ 450 mm großen und 5 mm dicken Beilagen aus Silikon

kautschuk während I5 min auf 200⁰C erwärmt. Die Beilagen aus Silikonkautschuk verhindern das Abkühlen der Schaumstoffplatte

- 135 40980 7/0940

und der thermoplastischen Deckschichten auf dem Transport aus dem Wärmeschrank in die Preßform.

Der Plattenstapel wird in eine in zwei Hälften geteilte Preßform mit den Maßen 400 χ 4θΟ mm eingebracht. Die obere Hälfte ; der Preßform ist kuppeiförmig konkav mit siner Scheitelhöhe von 24 mmj. die untere Preßform ist eben. In der PreJ3form wird der Stapel mit einem Druck von 4 kp/cm zusammengedrückt ,und umgeformt. In der Presse sind stählerne Distanzstücke eingelegt, die so hoch sind, dai sieh die Form an den Außenkanten bis auf 16 mm schließt» Die thermoplastischen Decks eniehten verschweißen während des etwa 10 see dauernden Preßvo3?gangs mit dem Schaumstoff. Das Formteil wird in der Presse abgekühlt. Der Rand des entstandenen Forrateils ist nach Abnehmen der Süikonkautsehuksent ehten 10 mm dick. In der Mitte beträgt die Dieke j4 mm. In den äußeren Bereichen des Formteils ist der Schaumstoff in seiner ganzen Dicke gestaucht und elastifiziert. Die Formteilränder können zusammengepresst werden, ohne daß die Deckschicht sichablöst oder ein bleibender'Eindruck entsteht» In dem geringer verformten Bereich in der Mitte des Formteils ist nur die äußere Schäumstoffschicht unter der thermoplastischen Deckschicht elastifiziert. Eindrücke in die Deckschicht formen sich elastisch zurück.

Beispiel J

Ein Sandwich mit den Abmessungen 1000 χ 500 χ 2J mm, bestehend aus einem 22 mm dicken Kern aus Polymethacrylimid-Hartschaumstoff (Handelsbezeichnung: ROHACELL Jl) mit einer Rohdichte von 30 kg/nr' und einer 0,5 mm dicken Deckschicht aus Aluminiumblech, halbhart, verklebt mit Klebfolie auf Phenolharzbasis (TegofUrn MP 12 Ξ der Fa. Th. Goldschmidt AG) wird in eine auf l6o°C vorgeheizten Plattenpresse eingebracht und mit einem konstanten Preßdruck von 2,0 kp/cm auf 20 mm zusammengepresst»-

0 9 8 0 7 / 0 9 4 Q

Nach der Abkühlung der Presse wird das 20 ram dicke Sandwich entnommen. Der Schaumstoff ist in einer dünnen Schicht unter den Aluminiumdeckschichten elastifiziert. Punkt- oder linienförmige Belastungen hinterlassen keine bleibenden Eindrücke.

- 15 -

409807/0940

Claims

2235D2B

-I₅-

Patentansprüche

f 1.) Verfahren zur Herstellung von .dickwandigen starren Verbundkörpern mit wenigstens einer Außenschicht aus hartem Material und wenigstens einer daran angrenzenden Schicht aus PoIymethacrylimid-Hartschaumstoff, ■

dadurch gekennzeichnet,

daß man auf einen Stapel aus den zu dem Verbundkörper zu verbindenden oder verbundenen Werkstoff en, von denen mindestens eine an die Außenschicht grenzende Hartsohaum^v stoffsch!cht ganz oder mindestens In dem der Außenschieht anliegenden Bereich über ihre Erweichungstemperatur erwärmt Istj mittels eines Preßwerkzeuges einen Druck einwirken läßt, bei dem die Schaumstoffschicht in dem erwärmten Bereich zusamm-engepreßt wird, und den Druck aufrechterhält,' bis die Deckschichten erhärtet und die zusammengepreßte Schaumstoffschicht unter die Erweichungstemperatur abgekühlt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbundkörper aufbauenden Schichten während des Preßvorgangs miteinander verbunden werden.
3', Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein beheiztes Preßwerkzeug verwendet wird, das vor bzw. gleichzeitig mit dem Preßvorgang die Erwärmung des an der Außenschieht anlie.^enden Bereiches der Hartschaumstoffs chi cht über die Erweichunkstemperatur bewirkt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartschaumstoffschicht an verschiedenen Stellen des Verbundkörpers verschieden stark zusammengepreßt wird.

+)Polyacryl- oder ■—

■40980 77 09 4 0 - "

. " -' 214871