DE2447511A1

DE2447511A1 - Compact building material prepn. - by heating expanded inorganic grains, mixing directly with filler-contg. thermoplastic and compressing

Info

Publication number: DE2447511A1
Application number: DE19742447511
Authority: DE
Inventors: Hiro Goto; Taizi Hori; Hiroshi Hoshi
Original assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Current assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1975-04-17
Also published as: JPS5063064A

Abstract

Compact material, consisting of inorganic expanded grains (A) and inorganic filler-contg. thermoplastic resin grains (B), having av. grain-size 0.1-10 mm, is prepd. by heating the expanded (A) grains, which have grain-size 0.5-10 times that of (B), to a temp. above softening point of thermoplastic resin; mixing esp. 50-95 wt.% (A), directly after heating, with grains (B), until surface of (B) softens through contact with (A), and compressing the mixt., to form a compressed structure in which (B) grains lie between (A) grains. Surfaces of (B) act as binders for bonding (A). Air interstices are formed throughout prod., thus the prods. are esp. useful as sound-insulators.

Description

Verbundstoff und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Verbundstoff, welcher aus anorganischen geschäumten Körnern und eine große Menge an anorganischen Fiillstoffen enthaltenden Thermoslastharz-Körnern zusammengesetzt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Composite Material and Process for Making It This invention relates to a composite composed of inorganic foamed grains and a large Amount of inorganic fillers containing thermoplastic resin grains composed and a method of manufacturing the same.

Ganz allgemein sind. als Materialien für solche anorganischen geschaumten Körner Naturstoffe wie Perlit, Vermiculit, Schiefer, Lapilli, Serpentin, Feldspat usw. oder die daraus durch Brhitzen gewonnenen Stoffe oder künstliche Stoffe geeignet, die man erhält, wenn man Ferrcsilizimstauh einer Alkalibehandlun« unterwirft, pulverisierte anorganische Substanzen, wie Talk, Ton, Kaolin, Kalziumkarbonat, Gibs usw. zusetzt und nachfolgend dieselben schäume. Diese anorganischen geschäumten Körner lassen sich in großen Menaen bei niederiaen Kosten herstellen. Baustoffe und ähnliches, die ausschließlich aus solchen anorganischen veschäumten Teilchen bestehen, machen jedoch Schwierigkeiten bei ihrer Formgebung und weisen geringe Biege- und Druckfestigkeit auf, so daß sie sich fitr ihren Zweck nicht besonders eignen. Unter dem Gesichtspunkt der Schonung natürlicher Rohstoffquellen haben in jüngster Zeit Verbundstoffe an Bedeutung gewonnen und insbesondere wurde in großem flmfang ein Verfahren entwickelt, bei welchem anorqanische Pulver, Körner oder ein Gemisch daraus oder anorganische Schäume mit einem Kunstharz gemischt werden und das sich ergebende Gemisch erwärmt und zu dem Verbundstoff gepreßt wird. Um jedoch zu erreichen, daß ein derartiger Verbundstoff eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, messen aroße Mengen an Kunstharz vearbeitet werden. Da ferner bei einem derartigen Verfahren Kunststofftabletten, anorganische Pulver oder Körner, oder ein Gemisch daraus, ect. nach dem Zusammenmischen erhitzt werden müssen, sind große Mengen an Wrmeenergie nötig, was zu hohen Energiekosten und groß angelegten Heizeinrichtunaen führt. Da ferner das Erhitzen solcher Kunstharze beim Herstellungsprozeß des Verbundstoffs unabdinqsbar ist, wobei das Kunstharz eine Erwärmung über lange Zeit auf hohe Temperaturen erfährt, kann es leicht zu einer Schädigun desselben kommen, was zu einer Verminderung der Festigkeit des fertigen Produkts führt. Außerdem schmilzt das Harz beim Erwärmen und fließt in die im anorganischen Pulver, den Körnern oder der Mischung daraus enthaltenen Luftzwischenräume und füllt diese aus, so daß sich ein Produkt ergibt, welches in seiner Dichte wesentlich erhöht oder in seiner Formfestigkeit erniedrigt ist. Außerdem ergeben sich nach der bekannten Methode nicht die aewünschten Schållabsortbons- und Dämpfungseigenschaften.Are quite general. as materials for such inorganic foamed Grains Natural substances such as perlite, vermiculite, slate, lapilli, serpentine, feldspar etc. or the substances or artificial substances obtained therefrom by boiling are suitable, which are obtained by subjecting ferric silicon damming to an alkali treatment, pulverized inorganic substances such as talc, clay, kaolin, calcium carbonate, gibs, etc. are added and the same foams below. Let these inorganic foamed grains produce in large quantities at low cost. Building materials and the like, which consist exclusively of such inorganic foamed particles however, difficulties in shaping them and have poor flexural and compressive strengths so that they are not particularly suitable for their purpose. From the point of view The preservation of natural raw material sources have recently made composites Gained importance and in particular a process was developed on a large scale, in which inorganic powder, grains or a mixture thereof or inorganic Foams are mixed with a synthetic resin and the resulting mixture is heated and pressed into the composite. However, in order to achieve that Composite material has sufficient mechanical strength, measure a large amount processed on synthetic resin. Furthermore, since in such a process plastic tablets, inorganic powder or grains, or a mixture thereof, ect. after mixing together be heated need, large amounts of thermal energy are needed, what leads to high energy costs and large-scale heating facilities. Since further that Heating of such synthetic resins is indispensable in the manufacturing process of the composite where the synthetic resin is heated to high temperatures over a long period of time, it can easily be damaged, resulting in a reduction in the Strength of the finished product leads. In addition, the resin melts when heated and flows into those in the inorganic powder, the grains or the mixture thereof contained air gaps and fills them, so that a product results which increases significantly in its density or lowers its dimensional stability is. In addition, the known method does not result in the desired Schållabsortbon- and damping properties.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und schafft einen neuartigen Verbundstoff, mit ausgezeichneten mechanischen Festigkeitseigenschaften, inden sie eine Kombination aus anorganischen qeschaumten Körnern und eine große Menge eines anorganischen Fiillstoffes enthaltenden ThermoPlastharz-Körnern als Ausgangsmaterial anwendet, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Verbundstoffs.The invention avoids these disadvantages and creates a novel one Composite material with excellent mechanical strength properties a combination of inorganic foamed grains and a large amount of one ThermoPlastic resin grains containing inorganic filler as the starting material and a method of making the composite.

Ferner schafft die Erfindung ein.en Verbundstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben, welcher eine Kombination aus anorganischen geschäuriten Körnern und einen anorganischen Füllstoff enthaltenZ.en Thermoplastharz-Körnern anwendet, wobei die Körner in einer' aeschaulnten 7ustand so aneinander haften, daß sie zwischen sich über das aesamte resultierende Produkt hinweg Luftzwischenräume ausbilden, wodurch das Produkt spezifisch leicht, als Schallahsortions- und Dampfunosmaterial geeignet sowie im Schäumungsausmaß einstell bar wird.The invention also provides a composite and a method for the production of the same, which is a combination of inorganic geschäuriten Grains and an inorganic filler contain e.g. thermoplastic resin grains applies, taking the grains in an aeschaulnten state of each other adhere to air gaps between them across the entire resulting product train, making the product specifically light, as a Schallahsortions- and Dampfunosmaterial suitable as well as adjustable in the degree of foaming.

Ferner schafft die Erfindung einen Verbundstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben, welcher eine Kombination aus anorganischen geschäumten Körnern und Thermoplastharz-Körnern umfaßt, wobei der Verbundstoff hergestellt wird, indem zunächst die anorganischen cteschäumten Körner alleine erwärmt werden, (ohne die Thermoplastharz-Körner qleichzeitig zu erwärmen) dann die heiden Kornsorten zusammengemischt und nachfolgend einem Forrngebungsprozeß unterworfen werden, wobei sich ein Produkt ergibt da.s den herkömmlich durch Schmelzen und Formaeben hergestellten Produkten überlegen ist und wodurch gleichzeitig die auf zuwendende Färmeeneraie erheblich reduziert ist. Bei Verwendung künstlicher anorganischer geschäumter Körner wird keine besondere Wärmequelle benötigt, da die beim Schaumen der anorganischen geschäumten Körner erzeuqte wärme als Wärmequelle herangezogen werden kann.The invention also provides a composite and a method to produce the same, which is a combination of inorganic foamed Granules and thermoplastic resin granules, wherein the composite is made, by first heating the inorganic foamed grains alone (without heat the thermoplastic resin grains at the same time) then the two types of grain mixed together and subsequently subjected to a shaping process, wherein the result is a product that is conventionally manufactured by melting and shaping Is superior to products and, at the same time, reduces the amount of energy that is expended is significantly reduced. When using artificial inorganic foamed grains no special heat source is required, since the foaming of the inorganic foamed grains generated heat can be used as a heat source.

Weiter schafft die Erfindung einen Verbundstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben, bei welchem das Thermoplastharz nicht direkt bzw. selbst auf eine über seinem Erweichungspunkt lieaende Temperatur erwärmt wird, wodurch ein starkes übermäßiges Erwärmen des Harzes und damit eine Schädigung desselben vermieden wird.The invention also provides a composite and a method for the production of the same, in which the thermoplastic resin is not directly or itself is heated to a temperature above its softening point, whereby a strong excessive heating of the resin and thus damage to the same is avoided.

Darüberhinaus schafft die Erfindung einen Verbundstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben, bei welchem sich das Ausgangsmaterial äußerst leicht mischen läßt, weil es sich bei den zumischenden Ausgangsmaterialien um anoraanisch geschäumte Körner und Thermoplastharz-Körner, welche 20 -90 Gew.-%, vorzugsweise 40 - 9Q Gew.-t, eines anorqanischen Füllstoffes enthalten, handelt.The invention also provides a composite and a method for the production of the same, in which the starting material is extremely easy can be mixed because the starting materials to be admixed are anoraanic foamed grains and thermoplastic resin grains containing 20-90% by weight, preferably 40 - 9Q wt. T, of an inorganic filler, acts.

Demgegenüber wird bei einem herkömmlichen Mischvorgang das Harz in geschmolzenen Zustand aemischt, was einen erhehlichen Energieaufwand für den Mischvorgang erfordert, während gemäß der Erfindung das Thermoplastharz vor dem Mischen keine M7ärme enthält und auf diese Weise leicht gemischt werden kann. Ferner macht das Thermoplastharz kein spezielles Erwärmen noch die Anwendung hohen Druckes notwendig, wenn es den Formpressen unterworfen wird, was wiederrum die Formgebung erleichtert.In contrast, in a conventional mixing process, the resin is in in the molten state, which requires a considerable amount of energy for the mixing process does not require, while according to the invention the thermoplastic resin prior to mixing does not M7 contains heat and can be easily mixed in this way. Furthermore does that Thermoplastic resin no special heating or the application of high pressure necessary, when it is subjected to compression molding, which in turn facilitates molding.

Ferner schafft die Erfindung einen Verbundstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben, bei welchem große Mengen an anorganischen Füllstoffen zur Anwendung aelangen, welche als industrielle Abfallprodukte und sSickstände verfirghar sind, so daß sich durch die Erfindung eine Möglichkeit für deren tiederverwendung ergiht, was vom Standpunkte des Umweltschutzes und der Schonung natürlicher Rohstoffvorkommen von erheblicher Bedeutung ist.The invention also provides a composite and a method for the production of the same, in which large amounts of inorganic fillers for use which is available as industrial waste products and litter are, so that the invention provides a possibility for their reuse Results in what from the standpoint of environmental protection and the conservation of natural raw material deposits is of considerable importance.

Erfindungsgemäß ergibt sich also, daß man einen Verbundstoff mit ausgezeichneten Eigenschaften erhält, indem man anorganische geschäumte Teilchen it einen anorganischen Füllstoff enthaltenden Thermonlastharz-Körnern vermischt und das entstandene Gemisch einer Formpressuna unterwirft.According to the present invention, therefore, it is possible to obtain a composite with excellent Properties obtained by making inorganic foamed particles with an inorganic one Thermonlast resin grains containing filler mixed and the resulting mixture subjected to a molding press.

Im einzelnen wird die Erfindung anhand der folgenden Zeichnung erklcHrt. Auf dieser ist Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Verhundstoffs nach der Frfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Thermoplastharz-Korns in vergrcßertem Maßstab und Fig 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Thermoplastharz-Anteil und Biegefestigkeit.The invention is explained in detail with reference to the following drawing. On this Fig. 1 is a schematic representation of the structure of the Verhundstoffs according to the invention, Fig. 2 is a schematic representation of a thermoplastic resin grain on an enlarged scale; and Fig. 3 is a graph showing the relationship between Thermoplastic resin content and flexural strength.

In den Fig. 1 und 2 sind mit 1 natürliche oder künstliche, anorganische geschaumte Körner und mit 2 Thermoplastharz-Körner, welche eine große Menge an anorganischen Füllstoff 2b enthalten, bezeichnet. Die Thermoplastharz-Körner 2 umfassen ein Thermoplastharz 2a, wie Polyäthylen oder Polypropylen, und einen anorqanischen Fiillstoff 2h, wie Kalziumsulfit oder Kalziumkarbonat, welcber in großer Menge. im Thermoplastharz 2a verteilt vorliegt.In FIGS. 1 and 2, 1 is natural or artificial, inorganic foamed grains and with 2 thermoplastic resin grains, which contain a large amount of inorganic Contain filler 2b, designated. The thermoplastic resin grains 2 comprise a thermoplastic resin 2a, such as polyethylene or polypropylene, and an inorganic filler 2h, such as Calcium sulfite or calcium carbonate, whichever occurs in great abundance. in thermoplastic resin 2a is distributed.

In der Regel erhält man die Thermoplastharz-Körner durch Zerkleinern großer Harzstücke, und dementscrechend liegt die Korngröße in dem weiten Bereich zwischen Pulver und Körnern mit bis zu 10 mm Durchmesser. Ferner können die ThermoplantharZ-Körner 2 Lufteinschlüssen 2c enthalten, die in einem Schäumschritt qebildet werden (das Thermoplastharz-Korn 2 gemäß Fig. 2 enthält solche Lufteinschlüsse 2c). Die anorganischen geschäumten Körner 1 werden über den Schmelzpunkt des Thermoplastharzes 2a erwärmt und dann mit'den nicht vorgewärmten Thermoplastharz-Körnern 2 vermengt. Dabei wird der aus Thermoplastharz 2a bestehende Teil der Oberfläche der Thermoplastharz-Körner durch Berührung mit den anorganischen, geschäumten Körnern' 1 erweicht, wobei sich die Thermoplastharz-Körner in kleine klebende Körner verwandeln, die zwischen den anorganischen geschäumten Körnern 1 liegen, so daß die-einzelnen anorganischen geschäumten Körner 1 über die Thermoplastharz-Körner 2 fest miteinander verbunden werden, wenn sie bei geeignetem Druck einem Formpreßvorgang unterworfen werden. Die so miteinander verbundenen geschäumten Körner lassen sich in eine beliebige Form bringen, wobei der Formkörper einen gegenüber den üblichen verminderten Harzanteil aufweist. Ferner werden die Thermoplastharz-Körner 2, während des Mischvorgangs, da sie nur oberflächlich erwärmt werden, weniger thermisch belastet, so daß eine Schädigung des Harzes vermieden wird. Ferner kann bei Verwendung künstlicher, anorganischer geschäumter Körner die bei ihrer Herstellung erzeugte Energie verwendet werden, so daß gegebenenfalls keine spezielle Erwärmung zur Herstellung des Verbundstoffs notwendig ist. Durch Auswahl eine geeigneten Druckes für die Formpressung kann die Stoffdichte (im folgenden als scheinbare Dichte bezeichnet) und das Ausmaß der Lufthohlräume des zu erhaltenden Produkts gesteuert werden Beim Formpressen des Gemischs ist keine spezielle Erwärmung notwendig, jedoch kann falls die Thermoplastharz-Körner 2 in einer größeren Menge verglichen mit den anorganischen geschäumten Körnern 1 vorliegen, oder falls das Thermoplastharz einen Frweichungsnunkt hat, der über der Temperatur der erwärmten anorqanischen veschäurten Körner 1 liegt, ein zusätzliches Erwärmen angewandt werden.As a rule, the thermoplastic resin grains are obtained by crushing them large pieces of resin, and accordingly the grain size is in the wide range between powder and grains up to 10 mm in diameter. Furthermore, the ThermoplantharZ grains Contain 2 air pockets 2c, which are formed in a foaming step (the Thermoplastic resin grain 2 according to FIG. 2 contains such air inclusions 2c). The inorganic foamed grains 1 are heated above the melting point of the thermoplastic resin 2a and then mixed with the thermoplastic resin grains 2 which have not been preheated. It will the thermoplastic resin 2a part of the surface of the thermoplastic resin grains softened by contact with the inorganic, foamed grains' 1, whereby the thermoplastic resin grains turn into small adhesive grains that are between the inorganic foamed grains 1 lie so that the individual inorganic foamed Grains 1 are firmly connected to one another via the thermoplastic resin grains 2, if they are subjected to a compression molding process under a suitable pressure. The so with each other connected foamed grains can be brought into any shape, whereby the molded body has a lower resin content than the usual. Further the thermoplastic resin grains 2, during the mixing process, since they are only superficial are heated, less thermally stressed, so that damage to the resin is avoided will. Furthermore, when using artificial, inorganic foamed grains, the Energy generated in their production are used, so that possibly none special heating is necessary to produce the composite. By choice A suitable pressure for compression molding can be the consistency (hereinafter referred to as referred to as the apparent density) and the extent of the air voids of the one to be obtained Product controlled When molding the mixture there is no special heating necessary, however, if the thermoplastic resin granules 2 may be used in a larger amount compared to the inorganic foamed grains 1 are present, or if the thermoplastic resin has a softening point that is above temperature the heated inorganic acidified grains 1 is an additional heating can be applied.

Es ist wichtig, daß die im Rahmen der Erfindung verwendeten Thermoplastharz-Körner 2 kleine Körner sind, die an ihrer Oberfläche eine dünne Harzschicht aufweisen, die bei der Herstellung des Produkts als Kleber fungiert. Da die Therr'oplastharz-k'örner 2 die oben beschriebene Rolle eines Klebers bzw. Bindemittels zwischen den anorganischen geschäumten Körnern 1 spielen, sollten erstere einen Korndurchmesser im Bereich zwischen dem 0,1- und 2 fachen, vorzugsweise dem 0,2- und 0,5 -fachen, des Durchmessers der anorganischen geschäumten Körner aufweisen, das heißt, ungefähr im Bereich zwischen 0,1 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 2 mm liegen.It is important that the thermoplastic resin granules used in the invention 2 are small grains that have a thin layer of resin on their surface, which acts as an adhesive in the manufacture of the product. Since the thermoplastic resin grains 2 the above-described role of an adhesive or binding agent between the inorganic foamed grains 1, the former should have a grain diameter in the range between 0.1 and 2 times, preferably 0.2 and 0.5 times, the diameter of the inorganic foamed grains, that is, approximately in the range between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.2 mm and 2 mm.

Bei Durchmessern, die außerhalb dieses Bereichs liegen, kann es passieren, daß die geschäumten Körner 1 nicht in der gewünschten Weise aneinander haften.With diameters outside this range, it can happen that the foamed grains 1 do not adhere to each other in the desired manner.

In Fig. 3 ist die Beziehung zwischen der mechanischen Festigkeit des Verbundstoffes qemX*B der Erfindung und dem Anteil an Thermotlastharz, und die Beziehung zwischen der mechnischen Festiqkeit eines anderen Verbundstoffes aus Thermoplastharz-Körnern und anorganishn geschaumten Körnern und dem Anteil an Thermoplastharz aufgetraven. Mit 3a ist eine Kurve bezeichnet., welche die Beziehung zwischen dem Anteil an Thermoplastharz. des erfindungsgemäßen Verbund-Stoffes, der aus Thermoplastharz-Körnern, die einen anorganischen Füllstoff enthalten, und künstlichen, anorganischen geschäumten Körnern zusammen gesetzt.ist, und der mechanischen Festigkeit dieses Verbundstoffes wiedergibt. Plit 3b ist eine Kurve bezeichnet,.In Fig. 3, the relationship between the mechanical strength of the Composite qemX * B of the invention and the proportion of thermo-load resin, and the relationship between the mechanical strength of another composite of thermoplastic resin grains and inorganic foamed grains and the proportion of Thermoplastic resin occurred. Denoted at 3a is a curve, which shows the relationship between the Share of thermoplastic resin. of the composite material according to the invention, which consists of thermoplastic resin grains, containing an inorganic filler and artificial inorganic foamed Grains, and the mechanical strength of this composite reproduces. Plit 3b is labeled a curve.

welche die Beziehung zwischen dem Thermoplastharzanteil eines anderer. Verbundstoffes, welcher aus Thermoplastharz-Körnern ohne anorganischen Füllstoff und künstlichen, anorganischen geschäumten Körnern zusammengesetzt ist, und der mechanischen Festigkeit dieses Verbundstoffes beschreibt. Um 2 gemäß Fig. 3 eine Biegefestigkeit von 10 kg/cm zu erzielen, ist ein Thermoplastharz-Anteil von 35 Gew.-t ema Kurve 3h notwendig, whrend gemäß Kurve 3a ein Thermoplastharz-Anteil von 10 Gew.-% ausreicht. Im Rahmen des erf,indungsvemEißen Verfahrens wird gewöhnlich ein Formoresschritt angewandt: beispielsweise erhält man, wenn man das oben. genannte Gemisch einer Formpressung unter Verwendung einer plattenförmigen Form unterwirft, eine Platte der gleichen Form und Abmessungen wie diejenigen der Form wobei in dieser Platte die anorganischen aeschäumten Körner und der in dem Thermoplastharz enthaltene anorganische Fülls.toff über das als Bindemittel fungierende Thermoplastharz fest miteinander verbunden sind.which is the relationship between the thermoplastic resin content of another. Composite made of thermoplastic resin grains without inorganic filler and artificial inorganic foamed grains, and the mechanical strength of this composite describes. To 2 according to FIG. 3 a To achieve flexural strength of 10 kg / cm is a thermoplastic resin content of 35 Weight-t ema curve 3h necessary, while curve 3a contains a thermoplastic resin component of 10% by weight is sufficient. In the context of the invented procedure, it is common a formula step applied: for example, if you do the above. called Subjecting the mixture to compression molding using a plate-shaped mold, a plate of the same shape and dimensions as those of the shape being in this one Plate the inorganic foamed grains and that contained in the thermoplastic resin inorganic filler via the thermoplastic resin acting as a binder are connected to each other.

Dem besseren Verständnis der Erfindung dienen die folgenden Beispiele.The following examples serve to provide a better understanding of the invention.

Beispiel 1 Dieses Beispiel zeigt, daß der Verbundstoff nach der Erfindung, der aus anorganischen geschäumten Körnern und eine große Lange eines anorcanischen Füllstoffes enthaltenden Thermoplastharz-Körnern zusammengesetzt ist, hinsichtlich seiner phvsikalischen Figenschaften wie scheinbare Dichte und Biegefestigkeit, einem Verbundstoff überlegen ist,der sich aus anorganischen geschäumten Körnern und keinen Füllstoff enthaltendem Thermoplatharz zusammensetzt. Die hier veralichenen zwei Verbundstoffe hatten den aleichen vherzoplastharz-nnteil. Die verwendeten anorganischen geschaumten Körner wurden künstlich hergestellt und hatten die folgende Zusammensetzung: Ferrosiliziumstaub 30 Gew.-E Natriumhydroxid 12 Gew.-% Kalziumkarbonat 8 Gew.-% Ton 20 Gew.-% Wasser 30 Gew.-% Gesamt : 100 Gew.-t Ein Gemisch der obigen Zusammensetzung wurde bei einer Umgebungstemperatur von 250 ° C geknetet;, granuliert und zu Körnern mit einer scheinbaren Dichte von 0,4 und einem mittleren Korndurchmesser von 2 mm (im folgenden als "künstliche anorganische Kerner" bezeichnet) geschäumt.Example 1 This example shows that the composite according to the invention, that of inorganic foamed grains and a great length of an anorcanic Is composed of filler-containing thermoplastic resin grains, with regard to its physical properties such as apparent density and flexural strength, one Composite is superior to that made up of inorganic foamed grains and none Composed of filler-containing thermoplastic resin. The two used here Composites had the same amount of thermoplastic resin. The inorganic used foamed grains were artificially produced and had the following composition: Ferrosilicon dust 30% by weight Sodium hydroxide 12% by weight Calcium carbonate 8% by weight Clay 20% by weight, water 30% by weight, total: 100% by weight. A mixture of the above composition was kneaded at an ambient temperature of 250 ° C; granulated and made into grains with an apparent density of 0.4 and an average grain diameter of 2 mm (hereinafter referred to as "artificial inorganic kernels") foamed.

Die Thermoplastharz-Körner wurden aus einem Gemisch mit einer Zusammensetzung von 10 bis 100 Gew.- % Polyethylen und 0 bis 95 Gew.-% Kalziumkarbonat (als anorganischer Füllstoff) hergestellt, indem eine durchgeknetete Masse dieser Zusammensetzung zu Körnern mit einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,3 und einem mittleren Korndurchmesser von 0,5 mm zerkleinert wurde. Hierauf wurden die künstlichen anorganischen Körner, die zu diesem Zeitpunkt eine Temperatur von 300° C hatten, mit verschiedenen Proben der Thermoplastharz-Körner gemischt, wobei die Thermoplastharz-Körner der einzelnen Proben sich im Verhältnis von Polyrthylen zn anorganischem Füllstoff (z.alziumkarbonat) gemäß Tabelle 1 unterschieden, und das entstandene Gemisch in eine Form gefüllt und nachfolgend bei einem Druck von 5 kg/cm² Minuten lang gepresst. Das sich dabei ergebende plattenartige Produkt mit einer Dicke von 5,mm hatte die in der folgenden Tabelle 1 zusammengestelltenmechanischen Eigenschaften.The thermoplastic resin granules were made from a mixture with a composition from 10 to 100% by weight of polyethylene and 0 to 95% by weight of calcium carbonate (as inorganic Filler) produced by adding a kneaded mass of this composition Grains with a mean apparent density of 0.3 and a mean grain diameter was crushed by 0.5 mm. Then the artificial inorganic grains, which at this point had a temperature of 300 ° C, with various samples of the thermoplastic resin grains mixed, the thermoplastic resin grains of each Test themselves in the ratio of polyethylene to inorganic filler (e.g. calcium carbonate) differentiated according to Table 1, and filled the resulting mixture into a mold and subsequently pressed at a pressure of 5 kg / cm² for minutes. That yourself The resulting sheet-like product having a thickness of 5.0 mm was as follows Table 1 compiled mechanical properties.

Tabelle 1 Polyäthylen (Gew.-%) : 50 45 40 35 30 25 15 10 5 Ralziumkarbonat (Gew.-%) : 0 5 10 15 20 25 35 40 45 künstliche anorg.gesch.Table 1 Polyethylene (% by weight): 50 45 40 35 30 25 15 10 5 Calcium carbonate (% By weight): 0 5 10 15 20 25 35 40 45 Artificial Inorg.

Körner (Gew.-%) : 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Biegefestigkeit 2 (kg/cm ) : 42,5-45,1 46,3 41,5 27,5 19,0 15,3 13,0 8,7 scheinbare Dichte : 0,61 0,65 0,67 0,70 0,72 0,72 0,75 0,77 0,81 Zur weiteren Untersuchung der Wirkungen der einem anorganischen Füllstoff entheltenden Thermeplastharz-Körner wurden mehrere Proben von. Thermoplastharz-Körnern (Polyäthylen) mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,5 mm (einer rittleren scheinbaren Dichte von 0,3) hergestellt, die überhaupt keinen anorganischen Füllstoff enthielten. Mit diesen Proben wurden jeweils unterschiedliche ttengen von künstlichen anorganischen geschäumten Körnern gemischt. Das sich ergebende Gemisch wurde in eine Form eingefiIllt und dann einem Druck von 5 ka/Gm2 2 Minuten lana unterworfen. Das sich ergebende pla.ttenformige Produkt mit einer Dicke 50 mm hatte die in Tabelle 2 zusammengesetzten mechanischen Eigenschaften.Granules (wt%): 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Flexural Strength 2 (kg / cm ): 42.5-45.1 46.3 41.5 27.5 19.0 15.3 13.0 8.7 apparent density: 0.61 0.65 0.67 0.70 0.72 0.72 0.75 0.77 0.81 To further investigate the effects of the thermoplastic resin granules containing an inorganic filler became several Samples of. Thermoplastic resin grains (polyethylene) with a medium grain diameter of 0.5 mm (a knitted apparent density of 0.3) made that at all did not contain any inorganic filler. With these samples each were different killing of artificial inorganic foamed grains mixed. The resulting Mixture was poured into a mold and then a pressure of 5 ka / Gm2 for 2 minutes lana subject. The resulting platelike product with a thickness of 50 mm had the mechanical properties summarized in Table 2.

Tabelle 2 Polyäthylen (ohne anorganischen Füllstoff) (Gew.-%) : 50 45 40 35 30 25 15 10 5 künstliche anorganische geschäumte Körner (Gew.-e) : 50 55 6 65 70 75 85 90 95 Biegefestigkeit (kg/cm² ) : 42,5 25,2 18,3 12,2 10,2 9,5 3,7 1,9 2,0 scheinbare Dichte r 0,61 0,56 0,52 0,52 0,53 0,53 0,52 0,50 0,51 Ein Vergleich der Tabellen 1 und 2 zeigt, daß das erfindunasgemäße Produkt dem Vergleichsprodukt ohne anorganischen Füllstoff mit gleichem Cewichtsanteil an Thermoplastharz überlegen ist. Die Abhängigkeit der Biegefestigkeit vom Thermoplastharz -Anteil gemäß den Tabellen 1 und 2 ist in Fig. 3 graphisch darqestellt.Table 2 Polyethylene (without inorganic filler) (% by weight): 50 45 40 35 30 25 15 10 5 artificial inorganic foamed grains (wt. E): 50 55 6 65 70 75 85 90 95 Flexural Strength (kg / cm²): 42.5 25.2 18.3 12.2 10.2 9.5 3.7 1.9 2.0 apparent density r 0.61 0.56 0.52 0.52 0.53 0.53 0.52 0.50 0.51 A comparison Tables 1 and 2 shows that the product according to the invention is the comparative product without inorganic filler with the same weight percentage of thermoplastic resin think is. The dependence of the flexural strength on the thermoplastic resin content according to the Tables 1 and 2 are shown graphically in FIG.

Beispiel 2 Es wurden künstliche anorganische geschäumte Körner in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Hierauf wurden geschäumte Körner aus Thermoplastharz, bestehend aus 30 Gew.-% Polyrthylen und 70 Gew.-% Kalziurnsulfit aus anorganischem Füllstoff hergestellt, welche eine mittleren Korndurchresser von ugf. 1 mm und eine mittlere scheinbare Dichte von 0,1 aufwiesen.Example 2 Artificial inorganic foamed grains in prepared in the same way as in Example 1. Foamed grains were then made Thermoplastic resin, consisting of 30% by weight of polyethylene and 70% by weight of calcium sulfite made of inorganic filler, which has an average grain diameter of approximately 1 mm and a mean apparent density of 0.1.

Die Kornsorten wurden wie in Beispiel 1 gemischt und formgepreßt. Das so erhaltene Produkt hatte die in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellten mechanischen Eiaenschaften.The types of grain were mixed as in Example 1 and compression molded. The product thus obtained had those listed in Table 3 below mechanical properties.

Tabelle 3 künstliche anorganische geschäumt Körner (Gew.-%) : 95 90 80 70 60 50 Thermoplastharz-geschäumte Körner (Gew.-%) : 5 10 20 30 40 50 Biegefestigkeit (kg/cm²) 1,2 2,9 4,3 7,1 8,5 11,0 Druckfestigkeit (kg/cm²) : 15,0 19,1 21,9 22,0 22,3 23,1' scheinbare Dichte -: 0,59 0t61 0,60 0,60 0,59. 0,58 Beispiel 3 Zur Gewinnung künstlicher anorganischer geschäumter Körner (mit einem mittleren Korndurchmesser von 3 mm und einer scheinbaren Dichte von 0,3) wurde kommerziell verfügbarer Perlit auf eine Temperatur von 300° C errarmt. Die so erhaltenen Körner wurden mit de Beisniel 2 entsrpechenden Thermoplastharz-Körnern (mit einem mittleren Korndurchinesser von 5 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0J) in den in Tabelle 4 angegebenen Verhaltnissen gemischt. Das Gemisch wurde dann in eine Forir gefüllt und die Form einem Druck von 5 kg/cm² 2 Minuten lang untenTorfen. Dabei ergab sich ein plattenförmiges Produkt mit einer Dicke von 50 mm welches die in Tabelle 4 zusammengestellten mechanischen Eigenschaften aufwies.Table 3 Artificial Inorganic Foamed Grains (% by Weight): 95 90 80 70 60 50 thermoplastic resin foamed grains (% by weight): 5 10 20 30 40 50 flexural strength (kg / cm²) 1.2 2.9 4.3 7.1 8.5 11.0 Compressive strength (kg / cm²): 15.0 19.1 21.9 22.0 22.3 23.1 'apparent density -: 0.59 0t61 0.60 0.60 0.59. 0.58 example 3 For obtaining artificial inorganic foamed grains (with a medium Grain diameter of 3 mm and an apparent density of 0.3) became commercial available perlite is reduced to a temperature of 300 ° C. The grains thus obtained were with de example 2 appropriate thermoplastic resin grains (with a middle Grain diameter of 5 mm and a mean apparent density of 0J) in the mixed ratios given in Table 4. The mixture was then poured into a The mold was filled and the mold was placed under a pressure of 5 kg / cm² for 2 minutes. This resulted in a plate-shaped product with a thickness of 50 mm which the mechanical properties summarized in Table 4.

Tabelle 4 künstliche anorganische gesch äumte Körner (Gew.-%) : 95 90 80 70 60 50 Thermoplastharz-Körner (Gew.-%) : 5 10 20 30 40 50 Biegefestigkeit 2 (kg/cm ) : 1,0 1,8 3,5 6,2 8,1 10,2 Druckfestikeit (kg/cm² 10 e stress):12,1 15,3 16,3 18,2 18,8 19,3 scheinbare Dichte : 0,46 0,44 0,45 0,44 0,43 0,43 Beispiel 4 70 Gew.-% künstliche anorganische aeschc;umte Körner (mit einem mittleren Korndurchmesser von 1,5 Irin und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,4) wurden auf eine Temperatur von 3000 C erhitzt und mit 30 Gew.-t Thermoplastharz-qeschäuPten Körnern ( mit einem mittleren Korndurchmesser von 3 mm und einer mittleren.scheinbaren Dichte von 0,1) gemischt.Table 4 Artificial Inorganic Foamed Grains (% by Weight): 95 90 80 70 60 50 thermoplastic resin grains (wt%): 5 10 20 30 40 50 flexural strength 2 (kg / cm): 1.0 1.8 3.5 6.2 8.1 10.2 Compressive strength (kg / cm² 10e stress): 12.1 15.3 16.3 18.2 18.8 19.3 apparent density: 0.46 0.44 0.45 0.44 0.43 0.43 Example 4 70% by weight of artificial inorganic ash grains (with a mean grain diameter of 1.5 irins and a mean apparent density of 0.4) on heated to a temperature of 3000 C and coated with 30 wt. t of thermoplastic resin Grains (with a mean grain diameter of 3 mm and a mean, apparent Density of 0.1) mixed.

Das so erhaltene Gemisch wurde vor dem Ahkühlen in eine Form gebracht, und die Form dann unter einen Druck von 5 kg/cm² 2 Minuten bei einer normalen Teinneratur zusammengep reßt. Das sich ergebende Formprodukt hatte ein Dichte von 2 0,6, eine Biegefestigkeit von 8,2 kg/cm und 2 eine 10 % Druckfestigkeit von 19 kg/cm² . Die oben genannten Thermoplastharz-geschäumten Körner hatten die folgende Zusammensetzung: Polyäthylen 40 Gew.-% Kalziumsulfid 30 Gew.-% Calziumkarbonat 30 Gew.-% Gesamt : 100 Gew.-% Beispiel 5 70 Gew,-% künstlicher anorganischer geschäumter Körner (mit einem mittleren Korndurchmesser von 3 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,4) wurden auf eine Temperatur von 300° C erhitzt und mit 30 Gew. -% Thermoplastharz-geschäumten Kornern (mit einem mittleren Korndurchmesser von 3 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,1) gemischt.The mixture obtained in this way was brought into a mold before cooling, and then the mold under a pressure of 5 kg / cm² for 2 minutes at a normal internal temperature pressed together. The resulting molded product had a density of 2 0.6, one Flexural strength of 8.2 kg / cm and 2 a 10% compressive strength of 19 kg / cm². the The above thermoplastic resin foamed grains had the following composition: Polyethylene 40% by weight calcium sulfide 30% by weight calcium carbonate 30% by weight Total: 100% by weight Example 5 70% by weight of artificial inorganic foamed grains (with a mean grain diameter of 3 mm and a mean apparent density of 0.4) were heated to a temperature of 300 ° C. and foamed with 30% by weight of thermoplastic resin Kornern (with a mean grain diameter of 3 mm and a mean apparent Density of 0.1) mixed.

Das Gemisch wurde vor dem Abkühlen in eine Form gebracht, und die Form bei einem Druck von 5 kg/cmX 2 Minuten lang bei einer normalen Temperatur zusammengepreßt. Dabei ergab sich ein Verbundstoff mit einer Dichte von 0,6,einer Biegefestigkeit von 7,0 kg/cm² und einer 10 % Druckfestigkeit von 17 kg/cm². Die in diesem Beispiel verwendeten Thermonlastharzgescheäurten Körner hatten die folgende Zusammensetzung: Polyäthylen 40 Gew.-% Kalziumkarbonat 20 Gew.-% Kalziumsulfit 20 Gew.-% Kalziumsulfat 20 Gew.-% Gesamt: 100 Gew.-% Beispiel 6 70 Gew.-% künstlicher anorganischer geschäumter. Körner (mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,5 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,4) wurden auf eine Temperatur von 300° C erhitzt und mit 30 Gew. -von Thermoplastharz-a,esch5umten Körnern mit einem mittleren Korndurchmesser von 2 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,1 gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann einer Formpressung bei einem Druck von 5 kg/cm² für 2 Minuten bei einer normalen Temperatur unterazorfen. Die oben genannten Thermoplastharz-geschaumten Körner: hatten die folgende Zusammensetzung: Polyäthylen 30 Gew.-%.The mixture was placed in a mold before cooling, and the The mold was pressed together at a pressure of 5 kg / cmX for 2 minutes at a normal temperature. This resulted in a composite material with a density of 0.6, a flexural strength of 7.0 kg / cm² and a 10% compressive strength of 17 kg / cm². The one in this example The thermal resin veined grains used had the following composition: Polyethylene 40% by weight calcium carbonate 20% by weight calcium sulfite 20% by weight calcium sulfate 20% by weight Total: 100% by weight Example 6 70% by weight artificial inorganic foamed. Grains (with a mean grain diameter of 0.5 mm and a mean apparent Density of 0.4) were heated to a temperature of 300 ° C and with 30 wt. -Von Thermoplastic resin-foamed grains with an average grain diameter of 2 mm and an average apparent density of 0.1. The resulting mixture became then compression molding at a pressure of 5 kg / cm² for 2 minutes at normal Subject to temperature. The above thermoplastic resin foamed grains: had the following composition: polyethylene 30% by weight.

Kalziumsulfit 70 Gew.-% Gesamt 100 Gew.-% In Abhängigkeit vom Korndurchmesser der künstlichen anorganischen geschäumten Körner wobei alle eine mittlere scheinbare Dichte von 0,4 hatten) bei unveränderten Thermoplastharz-Körnern hatten die sich ergebenden Produkte die in Tabelle 5 zusammengestellten Siqenschaften.Calcium sulfite 70% by weight, total 100% by weight, depending on the grain diameter of the artificial inorganic foamed grains all having a mean apparent Density of 0.4) with unchanged thermoplastic resin grains had the The resulting products have the properties listed in Table 5.

Tabelle 5 mittlerer Korndurchmesser der anorganischen ges chäumten Körner : 0,5mm 0,75mm lmm - 2mm 3mm 4mm Biegefestigkeit (kg/cm²) : 10,7 7,1 7,0 5,9 5,2 2,6 Druckfestigkeit (kg/cm²) (Kompression um 10%) : 28,3 22,0 20,0 19,2 17,8 14,1 scheinbare Dichte : 0,67 0,6 0,58 0,56 0,53 0,53 Beispiel 7 Die hier verwendeten anorganischen qeschaumten Horner hatten einen mittleren Korndurchmesser von 2 - 3 mm sowie eine mittlere scheinbare Dichte von 1,2 und waren durch Zerkleinern von Schlacke gewonnen worden. 70 Gew.-% solcher Körner wurde auf eine Temperatur von 300° C erhitzt und dann mit 30 Gew.-t Thermoplastharz-Körnern, die den in Beispiel 2 verwendeten entsprachen und einen mittleren Korndurchmesser von 1 mm sowie eine scheinbare Dichte von 0,1 hatten, gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde einer Formpressung bei einem Druck von 5 ka/cm2 für 2 Minuten bei einer normalen Temperatur unter worfen. Auf diese Weise ergab sich ein Verbundstoff mit einer mittleren Dichte von 0,85. Fr wies eine Biegefestigkeit von 7,2 kg/cm² und eine 10 % Druckfestigkeit von 16,7 kg/cm2 auf.Table 5 mean grain diameter of the inorganic foamed Grains: 0.5mm 0.75mm lmm - 2mm 3mm 4mm Flexural Strength (kg / cm²): 10.7 7.1 7.0 5.9 5.2 2.6 Compressive Strength (kg / cm²) (compression by 10%): 28.3 22.0 20.0 19.2 17.8 14.1 Apparent Density: 0.67 0.6 0.58 0.56 0.53 0.53 Example 7 Those used here inorganic foamed horns had an average grain diameter of 2 - 3 mm and a mean apparent density of 1.2 and were obtained by crushing Slag has been extracted. 70% by weight of such grains were heated to a temperature of 300 ° C and then heated with 30 wt. T of thermoplastic resin grains, which in Example 2 used corresponded and a mean grain diameter of 1 mm and one had an apparent density of 0.1. The mixture thus obtained became one Compression molding at a pressure of 5 ka / cm2 for 2 minutes at a normal temperature subject. This resulted in a medium density composite of 0.85. Fr had a flexural strength of 7.2 kg / cm² and a 10% compressive strength of 16.7 kg / cm2.

Beispiel 8 Als anorganische qeschäumte Körner wurden Lapilli mit einem mittleren Korndurchmesser von 4 bis 5 mm und einer mittleren scheinbaren Dichte von 0,8 venlendet. 70 Gew. -% Lapilli-Körner wurden auf 300 ° C erwärmt und dann mit 30 Gew.-% Thermoplast harz-Körnern, die denjenigen aus Beispiel 2 entsprachen, gemischt. Das sich ergebende Gemisch wurde einer Formpressung bei einem Druck von 5 kg/cm2 fr 2 Minuten bei einer normalen Temperatur unterworfen. Der sich ergebende Verbundstoff hatte eine Dichte von 0,78, eine Bieaefestigkeit von 8,1 kg/cm2 und eine 10 % Druckfestigkeit von 21,0 kg.Example 8 As the inorganic foamed grains, lapilli with a mean grain diameter of 4 to 5 mm and a mean apparent density of 0.8 used. 70% by weight of lapilli grains was heated to 300 ° C and then with 30 wt .-% thermoplastic resin grains, which corresponded to those from Example 2, mixed. The resulting mixture was subjected to compression molding at a pressure of Subjected to 5 kg / cm2 for 2 minutes at a normal temperature. The resulting The composite had a density of 0.78, a strength of 8.1 kg / cm2 and a 10% compressive strength of 21.0 kg.

Ein erfindungsgemäßer Formkörper 3 aus dem erfindugsgemäßen Stoff ist strichliert in Fig. l angedeutet.A molded body 3 according to the invention made from the substance according to the invention is indicated by dashed lines in FIG.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

Claims-1-. Method for the production of a composite material, especially building material, using inorganic foamed grains and a second component containing thermoplastic resin, characterized by the following steps heating the inorganic foamed grains a temperature above the softening point of the thermoplastic resin, where the second component thermoplastic resin grains containing an inorganic filler it one.

mean grain diameters are between 0.1 and 10 mm, mixing the inorganic foamed grains immediately after warming up with the thermoplastic resin grains, wherein the inorganic foamed grains have a grain size between the 0.5 and Have 10 times the thermoplastic resin grains, until the thermoplastic resin softened the surface of the thermoplastic resin grains, and compression molding the resultant Mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that the thermal load resin grains be foamed before mixing.

3. Process for the production of a composite material, in particular a building material using inorganic foamed grains and a thermoplastic resin containing second component, characterized by c'ie method steps heating of the inorganic coiled grains, these being composed of at least one element of the Group consisting of ferrosilicon dust, sodium hydroxide, calcium carbonate, clay, Perlite, slag and lapilli, are built up to nine above the softening point the temperature of the thermoplastic resin, the second component being an inorganic Thermoplastic resin grains containing filler and having an average grain diameter between 0.1 tmd 10 mm and a filler content of 20 to 90 e, -are and where the thermoplastic resin either polyethylene or polypropylene and the anoraanic one Filler at least one element from the group consisting of calcium carbonate, calcium sulfide, Calcium sulfate, is, blending inorganic fruited grains at one portion this of 50 - 95 wt .-% immediately after heating with the thermoplastic resin grains, the wiping is carried out until the thermoplastic resin of the surface the thermoplastic resin grains foamed by contact with the hot inorganic Grains is softened, and compression molding of the mixture thus obtained.

4. The method according to claim 3, characterized in that the thermoplastic resin grains be foamed in front of the niche. §

5. Compression molded body as a building material or the like, characterized in that it consists of a mixture of an inorganic Thermoplastic resin grains containing filler with an average grain diameter from 0.1 to 10 mm and inorganic foamed grains with an average grain diameter from 0.5 to 1o times the Yorndur diameter of the thermoplastic resin grains, wherein the thermoplastic resin grains between the inorganic foamed grains and through their surfaces as a binding agent to connect the inorganic serve foamed grains.

L e r s e i t e