DE2500117A1 - Verbundpolymermaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Verbundpolymermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein festes, starres Verbundpolymer-Festprodukt, das geringes Gewicht hat und als Konstruktions - oder 3au-Material und dekoratives Material geeignet ist. Dazu gehören beispielsweise prismatische Produkte,wie Blöcke und Tafeln, die aus gesonderten, relativ vollständig aufgeschäumten (expandierten) kleinen Teilchen aus Polystyrol (wie pellets, Kügelchen und nermahlenem Material) bestehen, welche in eine aus zwei Komponenten bestehende Polyurethanmatrix niederer Dichte eingebettet sind. Dlese Produkte zeigen verbesserte Festigkeit und Widerstards;fäIigkeit gegenüber Bruch und Deformation und haben geringeres Gewicht als entsprechende feste Produkte, die nur aus aufgeschauntem Polystyrol oder nur aus thermisch gehärtetem Polyurethan bestehen.
• Ein besondere Ausführungsform der Erfindung besteht in der FTjcrstel lung dieser starren leichten festen Verbundmaterialien oder Produkte in Form von Blöcken oder Tafeln, die aus den einzelnen eW r.-dierten kleinen Polystyrolteilchen bestehen, welche in die evcly-xrethanuatrix eingebettet sind. Eine neuartige Form, die aus trennbaren Bestandteilen besteht, dient als wirksames Hilfsmittel zur Herstellung dieser Produkte und ist besonders günstig fur dio Herstellung und das Entnehmen dieser festen Verbundpolymer-ßlöcke oder -tafeln gemäß der Erfindung, speziell von dekorativen Tafeln.
• Geformte oder verpresste Blöcke oder Tafeln aus gesonderten kleinen Teilchen von aufgeschäumtem Polystyrol mit einer ursprünglichen Schüttdichte im aufgeschäumten Zustand von 0,454 kg oder weniger pro 0,02832 m3 zeigen sehr schlechte Festigkeitseigenschaften als Strulcturmaterialien, unterliegen sehr leicht der eferrration und haben niedere BruchbestänC:igkeit. Dies ist auf ihre geringe oder praktisch unbedeutende Oberflächenfestigkeit zurückzuführen, aufgrund der sie als elastische schwammartige erialien mit sehr geringer Reissfestigkeit oder Zugfestigkeit erscheinen. Polyurethanblöcke oder -tafeln, die beispielsweise mit einer Dichte von 0,907 kg pro 0,02&32 m3 hergestellt wurden, sind ein sehr schwaches, leicht deformierbares und zussmmendrückbares Material mit geringer Oberflächenfestigkeit.
• Die durch die Erfindung hergestellten festen Produkte, wie die Verbundpolymer-Blöcke oder -tafeln, haben dagegen Eigenschaften, die sich stark von den Eigenschaften von Blöcken oder Tafeln unterscheiden, die entweder aus formgepressten einzelnen kleinen Teilchen von expandiertem Polystyrol für sich oder gehärtetem Polyurethanharz für sich bestehen und sind diesen stark überlegen.
• Es wurden Versuche durchgeführt, Verbundpolymerblöcke oder -tafeln herzustellen, indem die vermischten zwei Komponenten der Polyurethan-Formflüssigkeit über die einzelnen kleinen Teilchen von aufgeschäumtem Polystyrol in einer Pressfcrm gegossen wurden.
• Dieses Verfahren war jedoch unbefriedigend, weil dabei das aufgeschäumte Polystyrol durch die Polyurethan-Formflüssigkeit nicht in geeigneter Weise benetzt wurde und daher eine ungleichmässige Verteilung der Polystyrolteilchen in der Flüssigkeit verursacht wurde. Die erhaltenen fertiggestellten geformten Verbundpolymerblöcke oder -tafeln hatten daher viele Bereiche mit Ansammlungen der geschäumten Polystyrolteilchen an ihren freigelegten Oberflächen und längs der Kanten der Tafel, verbunden mit schlechter Haftung und schwachen Oberflächen, die sich leicht deformieren lassen und aus denen sogar das geschäumte Polystyrolmaterial abgelöst und entfernt wurde.
• Das Bestreben, diese Nachteile zu vermeiden, indem die kleinen Teilchen von geschäumtem Polystyrol, wie geschäumte Kügelchen, zu dem schaumbildenden flüssigen Polyurethangemisch unter Rühren gegeben wurden, war nicht frei von entsprechenden Nachteilen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei dem bekannten Verfahren ebenfalls unvollständiges Benetzen der geschäumten Polystyrolteilchen auftrat, wodurch ebenfalls schlechte Haftung verursacht wurde.
• Außerdem erhöhte sich während der Zugabe der geschäumten Polystyrolteilchen, während die Polyurethan-Formflüssigkeit gerührt wurde, die Viskosität der Flüssigkeit und dieser Vorgang setze sich während der Polymerisation fort, durch die das geschäumte Polyurethanpolymere erzeugt wurde. Unter diesen Bedingungen wurden ebenfalls als Endprodukte Verbundpolymerblöcke und -tafeln erhalten, die schlechte Haftung, eine unerwünscht starke Neigung zur Oberflächendeformation und Anhäufungen von Büscheln oder Ansammlungen von geschäumten Polystyrolteilchen an den freien Oberflächen und längs der Kanten zeigten.
• Die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten, Nachteile und Probleme der bekannten Verfahren und der damit erhaltenen Produkte werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäß hergestellten Materialien beseitigt.
• Unter der Bezeichnung kleine Teilchen" (bit-pieces) sollen sämtstiche teilchenartige frei fließende Formen Jedes beliebigen Styrolpolymeren verstanden werden, wie die verschiedenen Größen und Gestalten von Körnern, die durch Schneiden des extrudierten Polymeren in kurze Längen erhalten werden und die überlicherweise als Pellets bezeichnet werden, die durch Suspensionspolymerisation- erhaltenen Perlen unterschiedlicher Großen, die auch als Formmassen bezeichnet werden, die feinen Teilchen, die durch Zerkleinern jeder dieser verschiedenen Formen erhalten werden, sogenanntes vermahlenes Material, einschließlich grob vermahlenes formgepreßtes Styrolpolymeres oder Abrieb bzw. Abfall von solchen geformten Polymeren (mit verschiedenen Korngrössen, beispielsweise einer Dicke von 0,318 cm, einer Breite von 0,635 cm und einer Länge von 0,953 cm) und beliebige andere Formen kleiner Korngrösse dieser angegebenen Materialien.
• Allgemein gesprochen besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß etwa 7 bis etwa 15 Gewichtsteile gesonderter aufgeschäumter kleiner Teilchen von Polystyrol während ausreichender Dauer, im allgemeinen weniger als etwa eine Minute und häufig während geringer Dauer wie etwa 20 Sekunden, in etwa 100 Gewichtsteile der als Vorpolymerisat verwendeten flüssigen Diisocyanatkomponente (die als Teil zur Herstellung des Polyurethans dient) eingemischt werden, bis praktisch die gesamte Beschickung der geschäumten Polystyrolteilchen vollständig durch das Vorpolymerisat benetzt und überzogen ist, daß in dieses Anfangagemisch aus aufgeschäumten kleinen Teilchen aus Polystyrol in diesem Vorpolymerisat etwa 100 Teile der zur Herstellung des Polyurethans erforderlichen Komponente, die das Polyol und den Katalysator enthält, während ausreichender Dauer (im allgemeinen weniger als etwa eine Minute und häufig nur etwa 1/2 Minute ) eingemischt werden, bis die das Polyol und den Katalysator enthaltende Komponente gleichförmig mit dem Gemisch aus dem Vorpolymerisat und den aufgeschäumten kleinen Polystyrolteilchen vermischt ist, daß das so erhaltene Gemisch in eine flüssigkeitsdicht verschließbare Form so eingefüllt wird, daß die Form etwa bis zu einem Viertel bis etwa zwei Drittel oder auch mehr ihres Fassungsvermögens gefüllt ist, wenn ein Endprodukt höherer Dichte angestrebt wird (in diesem Fall selbst bis zu dem gesamten Formvolumen), daß die Form flüssigkeitsdicht verschlossen wird und die Polymerisation und das Aufschäumen des Polyurethans in der Umgebungstemperatur ausgesetzten Form während ausreichender Dauer, im allgemeinen etwa 15 Minuten oder dergleichen fortgesetzt wird, wobei das resultierende geschäumte Polyurethan, in welches geschäumte Polystyrolteilchen eingebettet sind, unter Bildung einer endgültigen starren festen Masse, wie eines in Blockform oder Tafelform vorliegenden Produkts, gehärtet wird.
• Die erfindungsgemäßen Materialien sind allgemein betrachtet starre, in Form fester Massen vorliegende Verbundpolymere mit leichtem Gewicht, die als Bau- oder Konstruktionsmaterial oder dekoratives Material vorliegen, wie prismatische Produkte, wie Blöcke oder Tafeln, oder andere Formen, wie auch ellipsoide oder kugelige Formen, die aus gesonderten relativ vollständig geschäumten kleinen Polystyrolteilchen bestehen, welche haftend in eine thermisch gehärtete Polyurethanmatrix niederer Dichte oder anderer Dichte eingebettet sind. Diese Produkte zeigen verbesserte Zugfestigkeit und lruckfestigkeit sowie geringe Zerbrechlichkeit, insbesondere im Fall von kleinen Teilchen von Styrolpolymeren, wobei das Gewicht etwa 3,38 bis etwa 7,73 ç der Summe der kleinen Teilchen und der als Ausgangsmaterial eingesetzten Polyurethanbildenden Komponenten darstellt.
• Diese erfindungsgemäßen festen Produkte, wie prismatische feste Produkte in Form von Blöcken oder Tafeln, sind geeignet zum Aufbau von Trennwänden oder Wandvertafelungen wenn sie in genügender Grösse ausgebildet werden, können sie auch als vollständige Wandplatten dienen. Sie eignen sich darüber hinaus zur Kälte-oder Wärmeisolation, wie für Gebäudewände oder Kühlschränke, insbesondere Kühlräume.
• Gemäß einer modifizierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer zusätzlichen Stufe ein dekoratives Blatt oder eine dekorative Folie (die undurchlässig für die das Polyurethan bildenden kombinierten flüssigen Komponenten ist) mit der Oberseite nach unten auf die Innenfläche des Formunterteils gelegt, bevor in die Form das endgültige Gemisch gegeben wird, das durch Vermischen des Gemisches aus dem Vorpolymerisat und den aufgeschäumten kleinen Polystyrolteilchen mit der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente zur Herstellung des Polyurethans erhalten wird.
• Diese Ausführungsform, welche diese zusätzliche Verfahrensstufe umfaßt, ermöglicht die Herstellung von erfindungsgemäßen dekorativen Verbundpolymer-Festprodukten, wie von im wesentlichen prismatischen Produkten, wie Blöcken oder Tafeln und speziell von Produkten, die permanent aufgezogene graphische Kunstproiukte enthalten, wie Photographien, Bilder oder Drucke, gleichgültig ob in schwarz/weiß oder in verschiedenen Farbkombinationen.
• Allgemein ausgesagt stellen somit die erfindungsgemäßen dekorativen Verbundpolymerprodukte unterschiedlich geformte feste Verbundpolymermassen dar, einschließlich im wesentlichen prismatische Produkte, wie Verbundpolymerblöcke und -tafeln, die aus gesonderten relativ vollständig aufgeschäumtem Polystyrol oder anderen kleinen Teilchen von Styrolpolymeren bestehen, die haftend in eine geschäumte Polyurethanmatrix eingebettet sind, wobei diese Blöcke auf wenigstens einer ihrer Oberflächen ein bahnförmiges Ibterial aufweisen, das undurchlässig für die zur Herstellung des Polyurethans verwendeten flüssigen Bestandteile ist und das durch dieses Polyurethan permanent an die Blockoberfläche gebunden ist, wobei die frei liegende Fläche des bahnförmigen Materials ein gewisses dekoratives Material trägt oder so ausgebildet ist, daß auf sie ein dekoratives Material durch Materialien aufgetragen werden kann, welche inert gegenüber dem gehärteten Polyurethan sind, falls sie das bahnförmige Material durchdringen können.
• Eine erfindungsgemäße trennbare Form, die beispielsweise zur Herstellung von praktisch prismatischen oder anderen Produkten mit parallelen Oberflächen gemäß der Erfindung geeignet ist, umfaßt eine im wesentlichen starre Grundplatte (inert gegenüber den zur Herstellung des Polyurethans verwendeten flüssigen Substanzen) und eine entsprechende Deckplatte, einen entsprechend inerten trennbaren oder abnehmbaren Begrenzungs- oder Rahmenteil, der aus mindestens zwei Leisten besteht, Mittel, die fest an den Leisten anbringbar sind, so daß sie ermöglichen, daß diese abnehmbar sind und trotzdem in starrer Verbindung zusammengehalten werden, um den flüssigkeitsdicht schließenden Rahmen zu bilden, die so eine Form aufweisen, daß sie flüssigkeitsdicht eingeschlossen zwischen gegenüber liegenden Flächen der Deckplatte und der Bodenplatte gehalten werden können, so daß ein flüssigkeitsdicht abgeschlossener Formhohlraum gebildet wird, Mittel, die an dem umschließenden Rahmen und sowohl auf der Formbodenplatte als auch der Formdeckplatte angeordnet werden können, um zu ermöglichen, daß der abschließende Rahmen flüssigkeitsdicht zwischen gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte und der Deckplatte der Form festgehalten wird und trotzdem entfernbar ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren, die zur Durchführung des Verfahrens verwendete trennbare Fprm, die Ausführungsform des Verfahreis zur Herstellung eines VerbundWörpers, wobei ein vorzugsweise nicht poröses (gegenüber dem kombinierten schaumbildenden polyrethanbildenden flüssigen Gemisch) dßkoratives bahnförmiges IXIaterial permanent aufgezogen wird, und die erhaltenen geformten Verbundprodulcte werden durch die nachstehenden Beispiele erläutert, ohne daß die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt sein soll.
• BeisPiel 1 Verfahren zur Ausbildung von Platten oder Tafeln 0,635 cm dicke Aluminiumplatten werden in Stücke einer Länge von 55,88 cm und einer Breite von 45,7 cm geschnitten. Längs einer Linie, die parallel im Abstand von 1,27 cm zu jeder der Längsseiten jeder Platte verläuft, wird durch jede Platte eine Bohrung von 8,731 mm Durchmesser so gebohrt, daß der Mittelpunkt auf dieser 1,27 cm entfernten Linie in einer Linie mit einem Punkt liegt, der 5,08 cm von jedem der Enden (d.h. von der Plattenbreite) entfernt ist. Längs jeder der 1,27 cm entfernten Linie und zwischen jedem Paar dieser ersten beiden Bohrungen werden fünf weitere Bohrungen mit einem Durchmesser von 8,731 mm so gebohrt, daß ihre Mittelpunkte 7,62 cm voneinander und den ersten beiden Bohrungen auf dieser Linie entfernt sind, so daß parallel an jeder Seite sieben solcher Bohrungen längs der 1,27 cm entfernten Linie vorgesehen werden.
• In gleicher Weise werden durch jede dieser Platten vier solcher Bohrungen mit einem Durchmesser von 8.731 mm gebohrt, deren Mittelpunkte auf einer parallel zu jeder der Endkanten im Abstand von 1,27 cm davon verlaufenden Linie und einem 3,81. cm von Jeder der Seiten entfernten Punkt liegen. Dann werden in aufeinander folgenden Abständen von 7,62 cm vier weitere solcher Bohrungen längs jeder dieser im Abstand von 1,27 cm liegenden Linien von den Endlinien und zwischen den ersten beiden Bohrungen jeder der Platten gebohrt, wobei die Bohrungen auf den beiden von den Enden jeder Platte entfernten Linien liegen.
• Eine dieser beiden gleichen Alumumplatten mit insgesamt 26 dieser Bohrungen, die durch die Plattendicke verlaufen (sogenannte Stift-oder Bolzen-aufnehmende Bohrungen) dient als Form-Grundplatte und die andere Platte dient als Form-Deckplatte.
• Die abschließende Formbegrenzung oder der Formrahmen, der auf die obere Fläche der Form-Grundplatte aufgesetzt wird und als Träger für den Formdeckel dient, besteht aus vier Aluminiumleisten, die jeweils 2,54 cm hoch und 2,54 cm breit sind, wobei zwei dieser Leisten die Rahmenseiten darstellen und eine Länge von 55,9 cm haben, und die andern beiden die Rahmenenden darstellen und eine Länge von 45,72 cm haben.
• Durch die Dicke jeder der Seitenleisten des Rahmens mit dem Mittelpunkt auf einer in der Mitte der Breite verlaufenden Linie werden 7 Bolzen-aufnehmende Bohrungen gebohrt, die längs der Länge jedes Seitenrahmenteils so verlaufen, daß sie mit den 7 Bolzen-aufnehmenden Bohrungen auf der Linie parallel zu der entsprechenden Seite der Formbasisplatte ausgerichtet sind, wenn eine Fläche der Seiten-Rahmenleiste ausgerichtet mit einer Seite der Form-Grundplatte und die Enden dieser Leiste in Übereinstimmung mit den Enden der Formgrundplatte sind.
• Für jede Bolzen-aufnehmende Bohrung ist eine 0,635 cm-Grundbohrung vorgeseben, deren Achse senkrecht zu der der benachbarten Bolzen-aufnehmenden Bohrung ist und diese Grundbohrung erstreckt sich horizontal von der Außenfläche jeder Leiste in die entsprechende Bolzen-aufnehmendeBohrung und steht mit dieser in Verbindung. Die genannten Grundbohrungen befinden sich an jeder von 7 Stellen, wobei jeweils eine benachbart jeder Bolzen-aufnehmenden Bohrung in der freien oder äußeren vertikalen Oberfläche oder Fläche jeder Rahmenseitenleiste ist, und auch an je 6 Stellen, wobei eine für jede Bolzen-aufnehmende Bohrung in der freiliegenden äußeren oder vertikalen Oberfläche oder Fläche jeder Rahmenendleiste vorgesehen ist, wenn sämtliche Leisten zur Verwendung in der Formgrundplatte angeordnet sind, und in einer Höhe von etwa der Mitte der Höhe der entsprechenden Bolzen-aufnehmenden Bohrungen.
• Jede dieser Grundbohrungen ist vorgesehen, um eine Stellschraube mit einem Außendurchmesser von 0,635 cm und mit 20 Windungen pro 2,54 cm aufzunehmen.
• Die vertikale Fläche jeder Rahmenleiste, die keine Stellschrauben-aufnehmende Grundbohrungen hat, wird vorteilhaft die Innenseite oder Innenfläche der entsprechenden Rahmenleiste genannt.
• Ein gesonderter Montagebolzen, der 4,445 am lang ist und einen Außendurchmesser von 0,635 cm sowie 20 Windungen pro 2,54- cm hat, wird über eine Strecke von 0,953 cm in eine Grundbohrung eines Durchmessers von 0,655|est eingeschraubt, die sich horizontal zentral in jedes Ende jeder Rahmenendleiste erstreckt. Durch die Dicke von 2,54 jedes Endes jeder Rahmenseitenleiste wird eine Montagebohrung mit einem Durchmesser von 8,731 mm horizontal so gebohrt, daß ihre Achse 1,27 cm von dem Ende der leiste entfernt im Inneren in einer Höhe in der Mitte der Höhe der leiste liegt.
• Die Formbegrenzung oder der Formrahmen wird montiert, indem eine Rahmenseitenleiste mit der Innenfläche in Richtung zum Monteur gelegt wird und im Abstand gehalten wird. Eine der Rahmenendleisten wird horizontal so gehalten, daß ihre Äußenfläche senkrecht zu der ersten Rahmenseitenleiste an deren rechtem Ende liegt und der Montagebolzen der Rahmenendleiste , der der ersten Rahmenseitenleiste benachbart ist, wird durch die rechte Montagebohrung der letzteren eingeführt und eine Montagemutter wird über das herausragende Ende des Bolzens geschraubt, um die entsprechenden benachbarten Enden fast dicht aufeinander zu bringen.
• Eine zweite Rahmenendleiste wird senkrecht zu dem linken Ende der ersten Rahmenseitenleiste so angeordnet, daß ihre Innenfläche der Innenfläche der ersten Rahmenendleiste gegenüber steht. Der Montagebolzen dieser zweiten Rahmenendleiste wird in entsprechender Weise durch die linke ontgebohrung der ersten Rahmenseitenleiste eingeführt und eine Montagemutter wird in entsprechender Weise über das herausragende Ende des zweiten Bolzens geschraubt, um die entsprechenden den fast dicht aufeinander zu bringen.
• Die Innenfläche der zweiten Rahmenseiten eiste wird dann in Richtung zu der inneren Fläche der ersten Rahmenseitenleiste gelegt und jeder verbleibende Montagebolzen der beiden Rahmenendleisten wird in die entsprechende Montagebohrun? der zweiten Seitenleiste eingefügt. Die letztere wird fast dicht mit den beiden Rahmenendleisten zusammengebracht, indem in entsprechender Weise eine gesonderte Bntagemutter auf jeden der beiden Montagebolzen aufgeschraubt wird.
• In jede Bolzen-aufnehmende Bohrung in jeder der beiden Rahmen-Seitenleisten und auch in jede der Bohren in beiden Rahmenendleisten wird ein Schraubbolzen mit einem AuBendurchmesser von 0,635 cm, der mindestens 5,71 cm lang is und 20 Schraubwindungen pro 2,54 cm hat, eingeführt. Jeder diesen Schraubbolzen wird so weit eingeführt, daß etwa 1,9 cm seiner ringe oberhalb und unterhalb des entsprechenden Rahmens vorspringen und wird in dieser Lage festgehalten, indem eine Stellschraube durch die entsprechende benachbarte Stellschraubenbohrung fest gegen ihn geschraubt wird.
• Die Formgrundplatte wird, gleichgültig welche Oberfläche die Innenfläche oder der tatsächliche Boden des Formhohlraums sein soll, mit der Fläche nach unten in einer solchen lage auf dem Forinrahmen angeordnet, daß die sieben Cffnungen oder Bohrungen auf jeder Seite der Grundplatte und die sechs Öffnungen, die jedem der Enden benachbart sind, in Übereinstimmung über den entsprechenden dazu gehörenden sieben Schraubbolzenenden liegen, die über jede der zwei Seitenleisten hervorspringen, und über den sechs Schraubbolzenenden liegen, die sich oberhalb jedes der beiden Endleisten des Formrabmens erstrecken. Die vier Nontagemuttern werden dann so weit auf die entsprechenden Montagebolzen aufgeschraubt, daß die entsprechenden benachbarten leisten en den flüssigkei.tsdicht zusammengezogen werden, so daß jede Rahmenecke geschlossen wird.
• Beginnend am Ende eines der Scbraubboleen, der über die Aueenfläche der Form-Grundplatte herausragt, wird eine gesonderte Mutter mit einem Innendurchmesser von 0,635 cm über das herausragende Ende des Schraubbolzens geschraubt, bs8 die Schulter der Mutter fest gegen den benachbarten Bereich der freien Oberfläche der Form-Grundplatte gepresst wird, wobei gleichzeitig der'entsprechende Teil ihrer Innenfläche gegen den angrenzenden Teil des Formrahmens gepresst wird, so daß ein praktisch flüssigkeitsdichter Abschluß zwischen dem letzteren und der Formgrundplatte erreicht wird. Der gleiche Vorgang wird mit einer weiteren solchen Mutter an jedem der folgenden Schraubbolzen wiederholt, bis sich der Rahmen und die Form-Grundplatte in flussigkeitsdichter Verbindung befinden. Die Form ist dann bereit, um umgedreht zu werden und in horizontaler Lage mit dem Formhohlraum nach oben gehalten zu werden, so daß sie verwendet werden kann.
• Beispiel 2 Formen von VerbundSlatten: 30 g gesonderter geschäumter PolystyrolkUgeloben, die einzeln relativ kugelförmig waren und einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,79 cm hatten, wurden in ein emailliertes Stahlgefäß von 6,8 1 (6 quart) Fassungsvermögen gegeben. 300 g eines sogenannten Polyurethan-Vorpolymerisat8, d. h. ein rohes Gemisch aus ungefähr 80 % 2,4-Toluoldiisocyanat und etwa 20 ffi 2,6-Toluoldiisocyanat wurde in das Gefäß gegeben und da8 Gemisch wurde weit weniger als eine Minute, tatsächlichetwa 20Sekundea oder während einer ähnlichen Dauer gerührt, bis die Gesamtmenge der Polystyrolkügelchen vollständig benetzt und von dem Vorpolymerisat überzogen war.
• Danach wurden 300 g der sogenannten Polyol- und Katalysator-Komponente für das Polyurethan in das erste Gemisch gegeben und dieaes zweite Gemisch wurde während etwa 30 Sekunden bettig gerührt, bis die Polyol und Katalysator enthaltende Komponente gleichförmig mit dem Gemisch aus dem Vorpolymerisat und den Poly styrolkügelchen vermischt war. Die Polyol und Katalysator enthaltende Komponente entbielt 100 Teile eines «-Methylglucosids mit einer Hydroxylzahl von 460, einer Funktionalität von 4 (mit vier aktiven Hydroxylgruppen) und einer Viskosität von etwa 100 000 Centipoise bei 250 C, 8 Teile N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin, 0,3 Teil Triäthylendiamin und 0,02 Teil Dibutylzinndilaurat (als Katalysatoren), 0,5 Teil N,-Dimethyläthanolamin, 38 Teile Trichlorfluormethan (als Blähmittel) und 1,5 Teile eines Silicons als oberflächenaktives Mittel.
• Das Gemisch aus den geschäumten Polystyrolkügelcben und beiden Komponenten für das Polyurethan wurde in den Formhohlraum gegossen (mit den Abmessungen 40,6 cm x 50,8 cm x 1,9 cm), der in der Form gemäß Beispiel 1 vorgesehen war. Die Form wurde dann geschlossen, indem der Formdeckel so über die nach oben sich erstreckenden freien Enden der Schraubbolzen in dem Formrahmen gelegt wurde, daß diese durch die entsprechenden Cffnungen in der Deckplatte hindurch gingen, und indem die Deckplatte flüssigkeitsdicht auf dem Formrahmen befestigt wurde, indem eine Mutter fest gegen den Formdeckel auf jeden der Schraubbolzen in gleicher Weise wie bei der Form-Grundplatte gedreht wurde, so daß dieser entfernbar, jedoch flüssigkeitsdicht mit dem Rahmen verbunden war.
• Die so dicht verschlossene Form wurde bei Raumtemperatur stehengelassen, bis das Polyurethan mit den eingemischten aufgeschäumten Polystyrolkügelche fest gehärtet war. Dieser Vorgang erforderte etwa 15 Minuten. Die Form wurde dann durch Entfernen der Muttern von allen Schraubbolzen geöffnet, wobei die Deckplatte abgehoben und die Basisplatte von dem Formrahmen abgesenkt wurde, die Muttern von den Montagebolzen des Rahmens und der Leisten gelöst wurden und danach die lose Rahmensanordnung von der fertig geformten Verbundplatte entfernt wurde.
• BeisPiel 3 Herstellung von dekorativen Platten aus Verbundpolymerem und trockenes Aufziehen: Um eine dekorative Platte aus dem Verbundpolymeren zu erhalten, wird das Verfahren gemäß Beispiel 2 wiederholt, mit der Abänderung, daß die Fläche des Formhohlraums in der Basisplatte mit einem Blatt des dekorativen Materials so bedeckt wird, daß die deorative Fläche nach unten zeigt, bevor das fertiggestellte flüssige Zweikomponentengemisch, welches das Polyurethan bildet, mit den eingemischten schäumbaren Polystyroltügelchen in die Form gegossen wird. Günstigerweise ist dieses Blatt in beiden Dimensionen etwas grösser als die Bodenfläche des Formhohlraums, so daß die seitlichen Ränder fest zwischen den Teil der Unterseite des Formrahmens und der Innenfläche der Basisplatte im Inneren von dem Teil der Schraubbolzen, die dem Rahmen und der Platte benachbart sind, eingeklemmt werden können.
• Speziell für das trockene Aufziehen von Kunstdrucken oder anderen photographischen Drucken, ob sie nun farbig oder scharz/weiß sind, wird jedoch die Formhohlraum-Oberfläche der Grundplatte mit einem geeigneten feinen Sandpapier abgeschliffen und sauber ausgerieben, um einen vollständig flachen, glatten und vollständig anliegend aufgezogenen Druck zu erhalten. Der Druck wird dann mit der Oberfläche nach unten auf die so gereinigte Grundplatte des Formhohlraums gelegt, daß der Rand des Druckes sich in den innersten Randteil der Öffnungen in der Grundplatte erstreckt, und die freiliegende Oberfläche des Drucks wird mit einer mehrere Pfund wiegenden Platte beschwert (die mindestens ausreicht, um den gesamten Druck vollständig flach zu halten, bis sein Rand fest zwischen der Grundplatte und dem Formrahmen eingespannt ist). Diese Platte soll in ihrer Länge und Breite etwa 1,27 bis 2,54 cm unterhalb der inneren Abmessungen des Rahmens liegen, um vollständig flachen, gleichmäßigen Kontakt der Oberfläche des Druckes mit der Aluminium-Grundformplatte zu gewährleisten.
• Der Formrahmen wird wie in Beispiel 1 montiert und auf den Rand umfang des Druckes abgesenkt, wobei die herabhängenden freien Enden der Schraubbolzen durch die Öffnungen in der Grundplatte geführt werden. Der Rahmen und der Druck werden dann unverschiebbar festgehalten, indem die Muttern fest gegen die Unterseite der Formgrundplatte gedreht werden, so daß der Randbereich der Innenfläche den Rand des Druckes zwischen der Grundplatte und unter der unteren Fläche des Formrahmens festhält. Die zum Beschweren verwendete Platte wird dann entfernt und das Verfahren wird wie in Beispiel 2 fortgesetzt.
• Das in diesem Beispiel 3 erhaltene Endprodukt kann als fertiges Bild oder als aufgezogene Karte oder anderer Gegenstand verwendet werden, der direkt an der Wand eines Raums aufgehängt werden kann. Zu diesem Zweck ist es günstig, wenn vor dem Verschlieen der Form, entweder vor oder nach der Zugabe der vollständigen zusammengesetzten flüssigen Mischung in die Form, über das, was die innere Oberfläche der Deckplatte darstellen soll, ein bahnförmiges Material des üblichen Typs oder ein gewünschtes Material gelegt wird, das als Unterlage für dekorative Gegenstände zu diesem Zweck verwendet wird, wie Kraftpapier oder eine andere geeignete Sorte (das vorzugsweise undurchlässig für den flüssigen Anteil des Gemisches ist) und eine solche Grösse hat, daß es den Teil bedeckt, der die Rückseite des fertigen Blocks darstellt.
• Beliebige der dekorativen Verbundpolymer-Platten gemäß Beispiel 3 können in einem einzigen Formvorgang in einer Form hergestellt werden, wobei alle Endoberflächen (d. h. die anderen Flächen als die große obere und untere Fläche ) mit beliebigen gewünschten geeigneten dekorativen Rahmenmaterialien versehen werden (die allgemein als "dekorative Endfertigungsmaterialien" bezeichnet werden, wie aus Kunstharz (Formica) jeder gewünschten Ausbildung, Holz; Aluminium oder anderen dekorativen Metallen, inerten Kunststoffen und anderen Materialien, wobei ein fertiges Produkt erhalten wird, bei dem zusätzliches Rahmen nicht erforderlich ist.
• Dies erfolgt dadurch, daß Streifen dieser dekorativen Endfertigungsmaterialien, welche die jeweils gleiche Grösse wie die inneren (zusammengebauten) Oberflächen der vier Formrahmenleisten haben, abgeschnitten werden, die schmalen Enden jedes Streifens in einem Winkel von 45 abgekantet werden (von der dekorativen Oberfläche aus nach innen gerichtet), um zu rmglichen', daß jedes Paar (d. h. jedes in werner Ecke des Formhohlraums) von einander berührenden umgebogenen Obe'rfläch'en'' einander in dichtem Sitz treffen, wenn eine Anordnung aus vier dieser Streifen auf die entsprechenden Oberflächen der vier Formrähmenleisten aufgelegt~wird , so daß in jeder Ecke flüssigkeitsdichter Kontakt erreicht wird.
• Wenn dann das vollständige zusammengesetzte polyurethanbildende flüssige Gemisch in die Form eingegossen wird und das Verfahren wie in Beispiel-2 oder 3 durchgeführt wird, ist das aus der Form entnommene fertige Produkt bereit, um nach Anbringen der erforderlichen Aufhängevorrichtung an eine Wand gehängt zu werden und es ist kein Rahmen mehr erforderlich, weil fest angebrachte und dekorative Rahmenstreifen vorliegen.
• Beispiel 4 VerbundpolZmerplatten mit Spiegeloberfläche: Das in Beispiel 3 verwendete dekorative Blattmaterial wurde durch eine Scheibe Spiegelglas der gleichen Abmessungen ersetzt, wie die ebene Fläche, die durch den Formbegrenzungsrahmen umscblossen wird, wenn dessen Ecken flüssig,keitsdich;t miteinander verbunden sind. Diese Spiegelglasscheibe wurde mit der Vorderfläche oder Sichtfläche so in die Form gelegt, daß sie mit der Basisplatte des Formhohlraums in Berührung kam, die Form wurde flüssigkeitsdicht geschlossen und danach wurde das gleiche Formverfahren wie in Beispiel 2 durchgeführt. Aüf diese Weise wurde eine geformte Verbundplatte hergestellt, die eine fest haftende Spiegelfläche mit wesentlich verminderter Ze,rbrechlichceit beim Herabfallenlassen hatte und wünschenswerte splittersichere Eigenschaften und verminderte Splitterbildungsfähigkeit hatte.
• Beispiel 5 Verbundpolymerplatten mit Fliesenoberfläche: Das in Beispiel 4 verwendete Spiegelglas wurde durch 12 Fliesen, d. h. drei Reihen von je vier Fliesen (10,16 cm im Quadrat) ersetzt, wobei die Fliesen mit der oberen Fläche nach unten in einen Formhohlraumgelegt wurden, dessen Basisplatte die Abmessungen 30,48 cm x 40,64 cm hatte. Das Verfahren gemäß Beispiel 2 wurde dann wiederholt, wobei etwa 60 f der Menge des vollständigen zusammengesetzten flüssigen Polyurethan bildenden Gemisches (mit zugemischten kleinen Polystyrolteilchen) verwendet wurden.
• Dabei wurde eine geformte Verbundpolymerplatte erhalten, auf deren Fläche fest haftende Fliesen angeordnet waren.
• Das beschichtete Plattenprodukt gemäß Beispiel 4 kann in einem einzigen Formvorgang in einer Form hergestellt werden, in welcher sämtliche Endoberflächen mit einem beliebigen dekorativen Endfertigungsmaterial des Typs und nach der Modifikation in Beispiel 3 vorletzter und drittletzter Absatz des Beispiels verkleidet sind.
• Die Formbedingungen, die während der etwa 15 minütigen Verweilzeit der Beschickung in der dicht verschlossenen Form eingehalten werden, zeigen an, daß das Formen vorteilhaft von einer Mindesttemperatur von, etwa 21O C (700 F) bis zu einer Maximaltemperatur von etwa 43,30 O (1100 F) vorgenommen wird. Dieser Bereich der Formungstemperatur ist leicht bei der üblichen Umgebungstemperatur in der Anlage erzielbar (wobei in Betracht gezogen wird, daß während des Winters die Fabrikationsräume geheizt sind) und es ist nicht erforderlich, der Form während der Formperiode äußere Wärme zuzuführen, weil durch die exotherme Polymerisationsreaktion, die zur Bildung des Polyurethans führt, Wärme frei wird.
• Die Temperatur jeder der beiden gesonderten Komponenten zur Bildung des Polyurethans (d. h. des Vorpolymerisats und der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente) kann vor ihrer Verwendung mindestens über +4,4,0 C (400 F) liegen und sollte vorteilhaft mehr als 26,70 C (800 F) betragen.
• In Jedem der Beispiele 2 und 3 wurde die Form etwa zur Hälfte mit dem ,vollständigen zusammengesetzten flüssigen Gemisch gefüllt, das in diesen Beispielen verwendet wurde, wenn es in die Form eingefüllt war. Es wurde vorher angegeben, daß der Volumenanteil des Formhohlraums, der durch die Beschickung ausgefüllt wird, von diesem Anteil verschieden sein kann.
• Als geschäumtes Styrolpolymeres kann anstelle von einfachem Polystrol auch jedes andere geschäumte Styrolpolymere verwendet werden. Die Bezeichnung "Styrolpolymeres' umfaßt daher nicht nur Polystyrol selbst, sondern auch Polymere von beliebigen polymerisierbaren substituierten Styrolen mit jedem beliebigen erhältlichen durchschnittlichen Molekulargewicht, sowie Copolymere von Styrol mit einer oder mehreren anderen verträglichen polymerisierbaren Substanzen, wie kernalkylierten oder kernhalogenierten Styrolen, wie die am Ring methyl- oder chlor-substituierten Styrole, oder auch s-Methylstyrol, oder Copolymere jeder dieser Verbindungen mit Nitrilen der Acrylsäure und ihren in oc -Stellung alkylierten Homologen, Vinylestern von aliphatischen und aromatischen Carbonsäuren, N-Vinylverbindungen, wie N-Vinylcarbazol, N-Vinylimidazol oder N-Vinylpyrrolidon.
• Diese Copolymeren von Styrol sollten gewöhnlich mindestens etwa 50 Gew.- Styrol enthalten oder dieses sollte die vorherrschende Komponente sein oder zumindest gleich im Hinblick auf den vorherrschenden Anteil eines anderen in grösserer Menge vorliegenden leilsifgendrines Terpolymeren vorhanden sein. Zu Copolymeren von Styrol gehören auch beliebige der verschiedenen schlagfesten Polystyrole, die einen überwiegenden Anteil an Styrol und einen geringen Anteil eines Styrol-Butadien-Kautscbuks enthalten (gewöhnlich als SBR, manchmal auch als Buna-S bezeichnet), wie sie beispielsweise durch Emulsionspolymerisation von etwa 75 Teilen Butadien mit etwa 25 Teilen Styrolgebildet werden.
• So gehören zu den Styrolpolymeren auch Styrol-Verschnitte (d.
• h. verpresste oder geschmolzene Gemische ) von Polystyrol mit anderen Polymeren. Zu den Styrolpolymeren gehören auch die ABS-Harze, wie sie beispielsweise unter Verwendung von etwa 20 bi8 30 Gew.-% Acrylnitril, etwa 10 bis 15 Gew.-% Butadienkatuschuk" und dem auf 100 Gew.-% fehlenden Anteil an Styrol gebildet werden. Das verwendete ABS-Harz kann ein gepfropftes G-Harz sein (erhalten durch Copolymerisation eines Gemisches der entsprechenden engen der Monomeren und Butadien) oder kann ein Fiischharz B sein (zu dessen Herstellung die gesondert polymerisierten Monomeren (beispielsweise durch Emulsionspolymerisation)in den gewählten Mengenverhältnissen physikalisch bei hoher Temperatur miteinander vermischt werden, beispielsweise in einem Banbury-Mischer), und das Harz kann in jedem Fall extrudiert und pelletisiert sein.
• Besonders gut verwendbar für dekorative geformte Verbundprodukte aus dem Polymeren, wie gemäß Beispielen 3 bis 5, wie für Bilder und dergleichen und dekorative Tapeten, ist ein Material, bei dem eine obere Grenzmenge von etwa 12 Teilen von gesonderten geschäumen feinen Teilchen eines Styrolpolymeren in etwa 100 Teile der flüssigen Diisocyanatkomponente für das Polymere eingemischt werden, wonach dieses Gemisch mit etwa 100 Teilen der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente vermischt wird.
• Für derartige Platten und andere Formkörper, die als Isoliermaterialien verwendet werden sollen, kann jedoch der maximale Anteil der geschäumten kleinen Teilchen des Styrolpolymeren sogar einen hohen Wert von etwa 16 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile jeder der beiden Polyurethan-bildenden Komponenten haben, das vollständige zusammengesetzte flüssige Gemisch muis jedoch ebenfalls nach der vorstehenden allgemeinen Beschreibung hergestellt werden. In Abhängigkeit von den Eigenschaftsänderungen, die für isolierende Platten für unterschiedliche Anwendungszwecke erwünscht sein können, kann das Volumen der Form, das durch die Beschickung eingenommen wird, erhöht werden, um beispielsweise eine entsprechende Veränderung der Dichte der als Endprodukt erhaltenen Tafeln oder Platten zu erzielen.
• Die beiden verschiedenen Polyurethan-bildenden Komponenten sind nicht auf die in Beispiel 2 verwendeten beschränkt, sondern es können beliebige andere derartiger Polyurethan-bildender Komponenten verwendet werden, die -zur Bildung eines geschäumten Polyurethans geeignet aind, vorausgesetzt, daß das Vorpolymerisat zuerst mit den feinen Teilchen von geschäumtem Styrolpolymeren gemischt wird und daß dieses Gemisch mit der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente vermischt wird, und das, resultierende vollständige Gemisch chemisch inert gegenüber den speziellen, als Bestandteil vorliegenden, geschäumten Teilchen aus Styrolpoly meren ist.
• Es wurde gefunden, daß in dem Fall, in welchem ein Produkt, wie das gemäß Beispiel 3, unter Verwendung eines Gemisches hergestellt werden soll, das aus kleinen Polystyrolteilehen, vermischt mit einem Anfangs gemisch sowohl aus dem Vorpolymerisat und der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente zur Herstellung desPo1yurethans besteht, das anhaftende dekorative tberzugsblatt von der erhaltenen Formplatte abgezogen werden kann. Dies ist dagegen bei dem haftenden dekorativen Uberzugsblatt der dekorativen geformten Verbundplatte gemäß Beispiel 3 nicht der Fall.
• Die Haftfestigkeit, die bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt wird, wird beispielsweise durch die Ergebnisse eines Tests mit dem Produkt gemäß Beispiel 5 gezeigt. Ein in Beispiel 5 erhaltenes Produkt wurde zur Hälfte vertikal in eine mit Wasser gefüllte Tonne eingetaucht und vom Sommer durch den nachfolgenden Winter in New Jersey der Bewitterung ausgesetzt (das Produkt wurde somit sowohl der stärksten Sommerwärme als auch der kältesten Wintertemperatur ausgesetzt), Die Untersuchung am Ende des Winters zeigte, daß weder die bewitterten, nocb die in Wasser eingetauchten Fliesen ein Anzeichen einer Trennung von der festen Trägerplatte zeigten, die erfin'dungsgemäß hergestellt worden war und aus feinen Polystyrolteilchen' bestand, die in eine Polyurethanmatrix eingebettet sind.
• Die Form nuß nicht auf die in den spezifischen Beispielen 1 bia 4 angegebenen besonderen Abmessungen be8eh ffkt eilt. Die Porn kann nicht nur im Hinblick auf die Grösse, sondern auch im Hinblick auf die Propörtionen variiert werden, in Abhängigkeit davon, zu welchem Anwendungszweck das Produkt des Formvorgangs verwendet werden'soll, Die Form kann außerdem nicht nur rechtwinkelig prismatisch sein, sondern kann auch jede andere Gestalt und andere Abmessungen haben, und dies gilt auch für die Bestandteile der Form, die von der Grösse und der Gestalt des herzustellenden speziellen Verbundpolymerprodukts abhängen.
• So kann die Form rund sein und aus zwei halbkugeligen Teilen bestehen, an denen ein Zwischenrahmen oder Gürtelteil vorgesehen sein kann oder fehlen kann (rund um den äquatorialen Teil); und jeder gesonderte Teil kann ringförmig sich nach außen erstreckende Flansche tragen, in die Öffnungen oder Bohrungen gebohrt werden können, um zu ermöglichen, daß Schraubbolzen durch benachbarte Öffnungen in benachbarten Teilen geführt werden, so daß durch Aufbringen von Montagemuttern auf die Schraubbolzen die Teile angezogen und fest aneinander gehalten werden können, Das die Form bildende Metall muß nicht Aluminium sein, sondern es kann auch jedes andere geeignete formbildende Metall verwendet werden, wie Stahl oder eine mit der Zusammensetzung des vollständigen zusammengesetzten Polyurethan-bildenden flüssigen Gemisches verträgliche Legierung, wenn Aluminium nicht geeignet ist.
• Aluminium kann jedoch als allgemeiner geeignet angesehen werden, aufgrund der allgemeinen Eignung von Aluminium wegen seines geringen Gewichts, der guten Bearbeitbarkeit, der wirtschaftlichen Kosten und der hohen Wärmeleitfähigkeit.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur mit der in Beispiel l beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden, sondern kann unter Verwendung einer beliebigen Modifikation dieser Vorrichtung durchgeführt werden, in der die Reaktionszone flüssigkeitsdicht verschlossen ist, indem die zahlreichen zum Verschrauben der Grundplatte und Deckplatte verwendeten Schrauben mit dem dazwischen eingespannten Zwischenrahmen weggelassen werden.
• Statt dessen kann der erforderliche Druck angelegt werden, indem die Grundplatte mit dem sie umgebenden Rahmen, der auf ihr in die richtige lage gebracht wird, verbunden wird, und nach dem Einfüllen des fertigen Gemisches in die so erhaltene offene Reaktionszone diese mit der Deckplatte bedeckt wird und die so verschlossene zusammengebaute Form auf eine Stahlplatte gestellt wird, die in gewissem Abstand unterhalb einer befestigten parallelen oberen Platte angeordnet ist, und indem hydraulischer Druck an die untere Platte angelegt wird, so daß diese durch den Druck angehoben wird und die zusammengebaute Form zwischen beiden Stahlplatten eingespannt wird.
• Darüber hinaus muß das erfindungsgemäee Verfahren nicht auf anteilweise Verfahrensführung beschränkt sein, wie sie in Beispielen 2 bis 5 beschrieben wird. Statt dessen kann das Verfahren als kontinuierlicher Vorgang durchgeführt werden, beispielsweise in einer Vorrichtung, die vier endlose Förderbänder aufweist, wobei mindestens die äußere Arbeitsfläche jedes Bandes aus einem Material besteht, welches beständig gegenüber dem Gemisch der Polyurethan-bildenden Komponenten ist. Zwei der Förderbänder sollten breit genug sein, um entweder die Länge oder die Breite des als gewünschtes Endprodukt erhaltenen starren einheitlichen festen Blocks aus dem Verbundpolymeren vorzugeben.
• Die beiden Bänder sollten horizontal parallel so angeordnet sein, daß die Arbeitsfläche eines Bandes vertikal im Abstand von der Arbeitsfläche des anderen angeordnet ist bei einem Gesamtabstand gleich der Dicke des vorgesehenen fertigen Produkts. Jedes dieser Bänder (als horizontale Bänder bezeichnet) wird an einem Ende über eine entsprechende Antriebswalze und am anderen Ende über die entspechende Leitwalze geführt.
• Jedes der beiden Bänder sollte mindestens so breit sein wie der Abstand zwischen den einander gegenüber liegenden Arbeitsflächen der beiden horizontalen Bänder plus der Dicke beider Bänder und sie können in einem ausreichenden EaS breiter 6ein, was erforderlich sein kann, um jedes Auslaufen der Flüssigkeit während des Vorganges zu vermeiden.
• Jedes dieses zweiten Paars von Bändern (als vertikale Bänder bezeichnet) wird an einem Ende durch die entsprechende Antriebswalze und am anderen Ende durch die entsprechende horizontal im Abstand befindliche Leitwalze gehalten. Die Achsen dieser beiden Walzen für jedes dieser vertikalen Bänder erstrecken sich vertikal, wobei eines der Bänder so angeordnet ist, daß es in engem Kontakt mit der benachbarten Seite von beiden horizontalen Bändern läuft und somit eine Seite des offenen Raums zwischen diesen beiden horizontalen Bändern abschließt, und das andere der vertikalen Bänder in entsprechender Weise so angeordnet ist, daß es in Kontakt mit der anderen benachbarten Seite des Paars der horizontalen Bänder verläuft und somit die andere offene Seite des Zwischenraums zwischen diesen Bändern abschließt.
• Zwischen jeder Antriebswalze und Leitwalze jedes Bandes sind mehrere Träger-Leitwalzen so angeordnet (ihre Achsen sind parallel zu ihren entsprechenden Antriebs- und Leitwalzen) und sind in einer solchen Anzahl für das entsprechende Band vorgesehen, daß das Band für gele vier Arbeitsflächen dieser Bänder fest an seinem Einsatzort gehalten wird, so daß während des Verfahrens die exakt angeordnete und fest aufgelegte Basisoberfläche, Deckoberfläche und zwei einander gegenüber liegende Seitenwandflächen einer rechtwinkeligen prismatischen Reaktionszone gebildet werden.
• Der Abstand zwischen den nächsten einander gegenüber liegenden parallelen Elementen der zylindrischen Oberflächen eines jedes Paars von Antriebs- und Leitwalzen muß lang genug sein, so daß nach der Zuführung des endgültigen Gemisches von kleinen Teilchen aus Styrolpolymerem und Polyurethankomponenten zur herstellung des Endprodukts des Verfahrens dieses in der sich weiter bewegenden Reaktionszone verbleibt, bis das Gemisch zu einem endgltigen starren Festprodukt ausgehärtet ist, in welchem die aufgeschäumten kleinen Teilchen in die thermisch gehärtete Polyurethanmatrix eingebettet sind.
• Für das kontinuierliche Verfahren wird ein Mischer (1) vorgesehen, in welchen die vorpolymerisierte flüssige Diisocyanatkomponente und die gesonderten kleinen expandierten Teilchen aus Styrolpolymeren kontflnuierticb eingeführt werden, um darin vermischt zu werden, und (2) von diesem Mischer aus kann das, erhaltene erste Gemisch dieser Materialien kontinuierlich entnommen und in einen, zweiten Mischer eingeführt werden, der außerdem eine Zuführungsöffnung für das konti,nuierlicbe' inleiten der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente in gewUnschter Rate hat, um diese Komponente mit dem.ersten Gemisch zu vermischen, wobei die Entnahme aus dem zweiten Mischer in einer Zeit ermöglichtwerden soll, die, ausreicht, um ein gleichförmiges Endgemisch zu erzielen, die Jedoch unzureichend für das Eintreten eines wesentlichen Anteils der Polymerisation ist, Von dem zweiten Mischer wird das endgültig erhaltene Gemisch in das offene Zuführungsende der sich bewegenden Reaktionszone der Vorrichtung eingeführt,, welche aus den vier endlosen Bändern besteht.
• Das endgültig fertiggestellte starre Produkt aus den geschäumten kleinen Teilchen, die in di thermisch gehärtete Polyurethanmatrix eingebettet sind, wird am anderen Ende oder Entnahmeende der die vier Bänder aufweisenden Vorrichtung entnommen. Danach kann das fertige Produkt auf de gewäbite gewünschte IEnge geschnitten werden.
• Die in Jedem der Beispiele 3 bis 5 beschriebenen Jeweiligen Produkte können in gleicher Weise mit Hilfe der kontinuierlichen Vorrichtung hergestellt werden indem das gewählte dekorative Überzugsmaterial auf die Arbeitsfläche des unteren horizontalen Bandes in einer Rate aufgegeben wird, die der Bewegung der Reaktionszone entspricht, die däs reagierende Gemisch der fitiseigen Komponenten und die geschäumten kleinen Teilchen des Styrolpolymeren enthält, so daß anschlieBend die Entnabme des gewünschten Endprodukts ermöglicht wird.

Claims (17)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1) Festes, als Konstruktionsmaterial geeignetes Verbundpolymermaterial mit geringem Gewicht in Form eines stabilen einheitlichen festen Blocks, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß es aus gesonderten relativ vollständig geschäumten kleinen Teilchen eines Styrolpolymeren besteht, die in Klebebindung in eine thermisch gehärtete geschäumte Polyurethanmatrix eingelagert sind, wobei die kleinen Teilchen des Styrolpolymeren in einer Gewichtsmenge von etwa 3,38 bis etwa 7,73 der Summe des Gewichts der kleinen Teilchen und der als Ausgangsmaterial verwendeten Polyurethan-bildenden Komponenten vorliegen.

2) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Fläche mit einer kontinuierlichen Schicht eines dekorativen Überzugsmaterials oder eines zum Aufnehmen eines dekorativen Überzugs geeigneten Materials direkt gleichförmig durch Klebebindung überzogen ist, wobei diese Schicht beständig gegen Abziehen und undurchlässig für die flüssigen Bestandteile ist, aus denen die Polyurethanmatrix gebildet ist.

3) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die anhaftende Schicht eines Überzugsmaterials ein permanent befestigtes Blatt eines photographischen Kunstdrucks darstellt, der auf den Block aufgezogen ist.

4) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als anhaftende Schicht eines Uberzugsmaterials eine permanent befestigte Schicht eines Glasmaterials vorliegt.

5) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als anhaftendes Uberzugsmaterial eine Spiegelglasscheibe so angeordnet ist, daß die unbehandelte Glasfläche freiliegt.

6) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks n cn spruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das anhaften.

de Überzugsmaterial aus mehreren permanent befestigten aneinander angrenzenden senkrechten und waagrechten Reihen keramischer liliesen besteht, die so angeordnet sind, daß die glasierte Oberflache freiliegt.

7) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks gemäß Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der feste Block eine prismatische Platte mit einer auf einer Fläche haftend den tberzugsschicht darstellt, die aus einem dekorativen Überzugsmaterial besteht, und daß die Seitenteile der Platte mit einem einheitlichen anhaftenden dekorativen Endfertigungsmaterial bedeckt sind, so daß kein Rahmen erforderlich ist.

8) Verbundpolymermaterial in Form eines festen Blocks nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das anhafter,-de dekorative Endfertigungsmaterial aus einem starren Streifen aus harzimprägniertem Papier (Formica), Aluminium oder einem anderen in Streifenform vorliegenden dekorativen Mctall besteht.

9. Verfahren zur Herstellung eines festen als Konstruktionmaterial geeigneten Verbundpolymermaterials in Form eines festen Blocks gemäß Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß man etwa 7 bis etwa 16 Gew.-Teile eines in Form von gesonderten expandierten kleinen Teilchen vorliegenden Styrolpolymeren in etwa 100 Gew.-Teile des flüssigen Vorpolymerisats, das die iisocyanatkomponente zur Herstellung eines Polyuxetbans bildet, einmischt, und während einer ausreicher:den Dauer vermischt, uin die Gesamtmenge der kleinen Teilchen des Styrolpolymeren vollstanalg zu benetzen, daß man dem erhaltenen ersten Gemisch etwa lGO Gew.

Teile der Polyol und Katalysator enthaltenden Komponente zuiht, die gemeinsam mit der Diisocyanatkompcnente ein Polyurethan bildet, und während einer solchen Dauer vermischt, daß die Polyol und Katalysator enthaltende Komponente gleichförmig mit dem erste Gemisch vermischt ist, das erhaltene Gesamtgemisch in eine flüssigkeitsdicht verschließbare Reaktionszone einführt, die der Temperatur und dem Druck widersteht, die sich bei der resultiererden Polyurethanbildungsreaktion entwickeln, wobei die Beschickung mindestens ein Viertel des Gesamtvolumens der Zone einnimmt, die Zone flüssigkeitsdicht verschließt und die Polyurethanbildung urd das Aufschäumen solange vornimmt, bis das erhaltene geschäumte Polyurethan mit den eingebetteten kleinen Teilchen aus geschäumtem Styrolpolymeren unter Bildung eines endgültigen starren festen Blocks gehärtet ist, in welchem die geschäumten kleinen Teilchen in der thermisch gehärteten Polyurethanmatrix vorliegen, und den erhaltenen starren Block aus der ihn umschließenden Reaktionszone entnimmt.

10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g'e k e n n z e i c h -als n e t , daß man eine Reaktionszone verwendet, in der / Grundfläche eine innere Oberfläche vorgesehen ist, und vor dem Einführen des erhaltenen Gesamtgemisches in die Zone auf dieser unteren Innenfläche eine kontinuierliche Schicht eines dekorativen Uberzugsmaterials flach angeordnet wird, das undurchlässig für die das Polyurethan bildenden flüssigen Bestandteile ist, wobei die dekorative Fläche des Überzugsmaterials die auf der Grundfläche vorliegende innere Fläche berührt, und daß man den erhaltenen starren Block, mit dessen Oberfläche das dekorative Material fest verbunden ist, aus der Reaktionszone entnimmt.

11) Verfahren nach Anspruch'l0, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als Überzugsmaterial ein Blatt eines photographischen Kunstdrucks verwendet und die Unterfläche des Kunstdrucks gleichmäßig fest haftend auf die damit in Berührung stehende Oberfläche des fertigen Blocks aufbringt.

12) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als Überzugsschicht ein Glasmaterial verwendet und dieses permanent an der damit in Berührung stehenden Oberfläche des festen Blocks aus dem Verbundpolymermaterial befestigt.

13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als Überzugsmaterial eine Spiegelglasscheibe verwendet, die so angeordnet wird, daß die Spiegelfläche freiliegt.

14) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als Uberzugsmaterialschicht mehrere benachbarte senkrechte und waagrechte Reihen keramischer Fliesen verwendet, die so angeordnet werden, daß ihre glasierten Oberflächen freiliegen.

15) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man ein dekoratives Uberzugsmaterial einer solchen Grösse verwendet, daß die später freiliegende dekorative Fläche zum Überdecken der Seiten des fertiggestellten Blockes befähigt ist und dieses Uberzugsmaterial so anordnet, daß seine in dem fertigen Block freiliegende Fläche die nach oben sich erstreckende innere Oberfläche des Randteils der Reaktionszone bedeckt, die zur Ausbildung der Seitcnwände des herzustellenden Blockes dient, und einen Block erhält, dessen Seitenteile mit dem dekorativen Material fest haftend verbunden sind.

16) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als dekoratives Endfertigunganiaterial einen starren Streifen aus harzimprägniertem Papier (Formica), Aluminium oder einem anderen in Streifenform vorliegenden dekorativen Metall verwendet.

17) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Reaktionszone kontinuierlich in Längsrichtung weiter bewegt wird und das zur Bildung des Verbundpolymermaterials dienende Gesamtgemisch kontinuierlich in ein stationäres Zuführungsende der Reaktionszone eingeführt wird, während das fertige starre blockförmige Produkt kontinuierlich von dem stationären Entnahmeende für das Fertigprodukt entnommen wird.