DE1659079A1

DE1659079A1 - Verbundbauteil

Info

Publication number: DE1659079A1
Application number: DE19671659079
Authority: DE
Inventors: Sterrett Robert Wendell
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1966-05-13
Filing date: 1967-04-26
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1179631A; US3503841A; FR1521166A

Description

(US 549 802 - prio 13.5.66

10177-4728) „Q

W. R. Orace Λ Co. 16590/3

New York, N. Y. A. St.A. Hamburg, 25. April I967

Verbundbauteil

Die vorliegende Erfindung betrifft leichte Verbundbauteile mit einer Innenschicht aus geschäumtem oder zellförmigem Kunststoffmaterial, welche zwischen zwei äußere Schutzschichten oder Häute eingeschlossen 1st.

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verbundbauteil mit zwei Außenhäuten und einem zwischen den beiden Häuten eingeschlossenen Polystyrolschaumstoff, in welchem mindestens eine der Häute aus einer thermoplastischen Harzmasse mit darin verteiltem Faserfüllstoff aus Asbestfasern, Glasfasern, organischen Fasern, einer Mischung von Asbest- und Glasfasern oder einer Mischung von Asbest- und Cellulosefasern besteht.

Das Harz in der thermoplastischen Harzmasse besteht vorzugsweise aus Polyvinylchlorid. Im allgemeinen bestehen in den erfindungsgemäßen Verbundbauteilen beide den Schaumstoff einschließende Außenhäute aus einer fUllstoffhaltlgen Polyvinylchloridmasse.

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Starre Kunststoffschäume haben in der Industrie eine weitverbreitete und mannigfaltige Verwendung als Innenlagen zwischen Außenhäuten der verschiedensten Zusammensetzung gefunden. Beim Plugzeugbau werden derartige Schaumstoffe zwischen Aluminiumöder glasfaserverstärkten Kunststoffhäuten eingeschlossen, um einen starren, festen und dennoch außerordentlich leichten Verbundstoff zu erhalten. Große Platten mit einer Innenschicht von geringer Dichte zwischen Außenschichten aus leichtem Material können als fertige Baueinheiten für Wände und Decken in Industriebauten und dergleichen verwendet werden. Durch geeignete Auswahl des Sohaumstoffteils und der Außenschichten können derartige Platten feuerbeständig, wärmeisolierend beständig gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und gegen Pilzbefall gemacht und mit dem in der Bauindustrie gewünschten hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht hergestellt werden.

Durch Verwendung der genannten Kombination einer Innenschicht aus Polystyrolschaum mit einer Außenschicht aus füllstoffhaltigem thermoplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere Polyvinylchlorid, wird ein Verbundstoff mit hervorragenden Eigenschaften erhalten. Die besten Eigenschaften werden erzielt, wenn man auf beiden Selten des Verbundstoffes Polyvinylchloridaußenschichten der genannten Art verwendet. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es jedoch manchmal erwünscht, eine Verbundbauplatte mit einer Außenschioht aus Polyvinylchlorid und einer Außenschicht aus einem billigeren Material wie beispielsweise Sperrholz, Leichtmetall oder technischer "Baupappe" herzustellen. Dieses

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Verfahren ist Insbesondere zur Herstellung von Platten für OebäudeaußenwSnde geeignet, wobei die nach außen gekehrte Polyvinylchloridschicht als wetter- und feuerbeständige Fläche dient und die billigere Schicht als Innenfläche verwendet wird, welche nur als Unterlage für irgendeine Art von Dekorationsschicht dient. Auf der zweiten Außenseite können auch noch andere Materialien wie beispielsweise Keramikmassen, Glasfasern und andere Kunststoffe als die erfindungsgemäß bevorzugten Polyvinylchloridharze verwendet werden.

Die Polystyrolschaumschicht

Als Schaumstoffe werden für die erfindungsgemäßen Zwecke Polystyrolschäume verwendet, welche nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden können. Ein möglicher Weg zur Herstellung des Schaumstoffes besteht in der Verwendung von porösen, zellförmigen Einzelteilchen aus einem Styrolpolymeren, welche sich noch weiter aufschäumen lassen und im folgenden als ⁿvorgeschäumte Teilchen" bezeichnet werden. Es können auch noch andere Stoffe bei der Herstellung der Formkörper mitverwendet werden, jedoch ist ihre Anwesenheit in dem porösen Formkörper nicht von Wichtigkeit.

Unter der Bezeichnung "Polystyrol" werden in der vorliegenden Beschreibung Polymere von Styrol verstanden, zu denen sowohl Homopolymere eines Styrole wie beispielsweise Styrol selbst

gehören als auch Copolymere von Styrol, welche mindestens

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8O % Styrol wie beispielsweise Styrol selbst,oL-Methylstyrol, kernmethylierte Styrole oder Chlorstyrole enthalten. Es können Copolymere dieser Styrole miteinander oder mit änderest Monovinyl-· verbindungen wie Acrylnitril oder Acrylsäureestern verwendet werden. VorgeschMumte Teilchen werden dadurch erhalten, daß man Treibmittel enthaltende Teilchen auf Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Styrolpolyroeren und über dem Siedepunkt; des darin enthaltenden flüssigen Treibmittels erhitzt.

Die insbesondere verwendeten Treibmittel bestehen aus flüchtigen aliphatischen und cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen wie beispielsweise Pentan, Hexan, Heptan» Cyclohexan, Cyclopentadien oder Mischungen dieser Kohlenwasserstoffe. Zur Herstellung der treibmittelhaltigen Polystyrolteilchen können die das Styrolpolymere bildenden Monomeren in Gegenwart des Treibmittels polymerisiert werden, beispielsweise nach dem Perlpolymerisatlonsverfahren. Es können jedoch auch separat hergestellte treibmittelfreie feinteilige Styrolpolymere mit den Treibmitteln getränkt werden, so daß das flüssige Treibmittel auf diese Weise nach dem Polymerisieren eingebracht wird. Die treibmittelhaltigen Teilchen haben in der Regel eine Teilchengröße von 0,2 bis j5 mm undent hai ten etwa 3 bis 15 Gew. % (bezogen auf das Gesamtgewicht der Teilchen) Treibmittel.

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Die treibmittelhaltigen Teilchen werden vorzugsweise nur so lange erhitzt, daß das darin enthaltende flüssige Treibmittel nicht vollständig verdampft wird. Auf diese Weise werden poröse seilförmige Einzelteilchen erhalten, welche sich noch weiter ami'·= schäumen lassen. Diese vorgeschäumten Teilchen können beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man die treibtnittelhaltigen Teilchen in heißem Wasser, mit Dampf oder mit Infrarotstrahlen

erhitzt. Im Falle von Polystyrol bringt at;-η die treibmlttelhaltigen Teilchen vorzugsweise etwa 3 bis 10 Minuten in heißss Wasser mit einer Temperatur von 75 bis 100⁰G ein. Bei Verwendwig von Styi'olpolymeren mit hohem Erweichungspunkt können Temperaturen von 100 bis 120⁰C zi„m Vorschäumen angewendet werden. Die vorgeschäumten Teilchen haben in der Regel eine Schüttdichte von etwa 15 bis 2CO g je Liter. Da die Aufschäumbarkeit derartiger vorgeschäumter Teilchen durch Lagerung vor dem zweiten Aufschäumen etwas zunimmt, werden die vorgeschäumten Teilchen vorzugsweise einen Tag bis drei Wochen lang bei Raumtemperatur gelagert. Weitere Einzelheiten über das Vorschäumen zum unvollständigen Aufschäumen der treibmittelhaltigen Teilchen können der USA-Patentschrift 2 787 809 entnommen werden.

Zur Herstellung der Formkörper aus porösen Styrolpolymeren wird der Inhalt einer nicht gasdicht schließenden Form auf eine Temperatur über dem Erweichungspunkt des in der Form enthaltenden Styrolpolymeren erhitzt. Die Form wird darm mit den noch weiter aufschäumbaren vorgeschäumten porösen zeilförmigen Styrolpolymerteiichen gefüllt. Dann wird die Form gai'.'mlossen una die

BADORIGINAL

vorgeschäumten Teilchen verbinden sich beim Erhitzen und werden zu der gewünschten Form gehärtet.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können Einzelstücke in der Form hergestellt werden, d.h. es wird eine geschlossene Einzelform verwendet. Andererseits kann dar Polystyrolschaum jedoch auch kontinuierlich hergestellt werden, beispielsweise nach dem bekannten Verfahren unter Verwendung einer Kombination von endlosen Bändern.

Das Polystyrol kann zur Erzielung unterschiedlicher Eigenschaften noch mit verschiedenen Zusatzstoffen versetzt werden. So kann beispielsweise zur Verbesserung der Feuerfestigkeit Antimonoxyd oder eine Phosphorsäure wie beispielsweise saures Alkylphosphat zugesetzt werden; zur Kostensenkung und zur Verbesserung der Dichte und der Feuerfestigkeit können Füllstoffe wie Ton, Calciumsulfat oder Ammoniumphosphat verwendet werden; zum Färben können Farbstoffe und dergleichen und zur Erhöhung der Festigkeit Glasfasern, Asbest oder synthetische Fasern zugesetzt werden.

Der fertige Polystyrolschaum kann für die erf indungsgeinäjSen Zweck· verschieden dick sein; vorzugsweise werden Schaumstoffe von 1 bis 10 cm Dicke hergestellt, jedoch lassen sich erfindungsgemSB Schaumstoffe von 1 cm bis zu jeder gewünschten Dicke herstellen. Im allgemeinen ist der Schaum nicht mehr als mehrere Decimeter dick.

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Die Breite des Polystyrolschaumstoffes kann natürlich je nach Erfordernis eingestellt werden. Für Isolierzwecke werden im allgemeinen Polystyrolinnenschichten von 60 bis 120 cm Breite hergestellt. Vorzugsweise werden die Seiten der Schaumstofflage mit Feder und Nut oder überlappt aneinandersetzbarem Profil versehen.

Die Außenhaut

Mindestens eine Außenhaut des erfindungsgemäßen Verbundbauteiles besteht aus einer thermoplastischen Harzmasse mit einem anorganischen· oder organischen Faserfüllstoff. Die Außenhaut wird von einer starren Platte aus thermoplastischem Polymeren mit gleichmäßig darin verteilten Fasern gebildet, wobei alle Fasern in oder im wesentlich in der Ebene der Platte liegen. Wie bereits erwähnt wurde, besteht das thermoplastische Harz in der Außenhaut vorzugsweise aus Polyvinylchlorid. Die Folymerkompontente basiert vorwiegend auf einer oder mehreren der Verbindungen Styrol, Methylmethaerylat, Acrylnitril und Vinylchlorid. Im einfachsten Fall besteht die Polymerkomponente aus einem einzelnen Polymeren, Z.B. Polyvinylchlorid. Sie kann jedoch auch aus einem Copolymeren. oder Terpolymeren bestehen, z.B. aus Styrol und Butadien, in welchem das Styrol überwiegt, oder einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymeren, in welchem Acrylnitril und Styrol zusammen überwiegen. Weiterhin kann sie auch aus einer Mischung von Homopolymeren, einer Gopblymer-Mischung oder einer Polymer-Copolyraer-Mischung bestehen.

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Beispiele für derartige Mischling sind Polystyrol im Gemisch mit einem Styrol-Butadien-Copolymeren lind Polystyrol im Gemisch mit einem Styrol-Maleinsäureester-Copolymeren.

Es ist natürlich bekannt, daß man durch Variieren der Monomeranteile in einem Copolymeren Produkte mit verschiedenen Eigenschaften erhalten kann. Viele Copolymere von Acrylnitril und Butadien haben beispielsweise eine gummiartige Beschaffenheit und sind daher biegsam. Obgleich die Verstärkung einen wichtigen Faktor in der Erzielung einer starren Platte darstellt, muß man bei Verwendung einer Polymerkomponente mit einem Gehalt an Butadien oder einem anderen das Copolymere biegsam machenden Monomeren den Anteil an diesem Monomeren so niedrig halten, daß die Polymerkomponente auch ohne Verstärkung bei Raumtemperatur starr oder im wesentlichen starr 1st.

Es 1st zweckmäßig, den Faseranteil in dieser Platte so hoch wie möglich zu wählen, und es ist vorteilhaft, wenn er mindestens 20 bis 60 Gew.£ beträgt. Die Polymerkomponente kann 40 bis 80 Gew.$ der gesamten Platte ausmachen. Vorzugsweise ist das Gewichtsverhältnis von Faser au Polymeren» 5Oi5O.

Mit anorganischen Fasern wird eine bessere Steifheit als mit organischen Fasern erzielt und es werden daher vorzugsweise ausschließlich oder vorwiegend anorganische Fasern, d.h. mindestens 90# anorganische Fasern, verwendet. Jedoch ist ei,

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im Rahmen der Erfindung auch möglich, nicht mehr als 2G# anorganische und bis zu 8Q# organische Pasern zu verwenden. Zur Erzielung einer maximalen Festigkeit werden die Fasern so lang wie möglich gewählt, jedoch dürfen sie nicht so lang sein,

/sie
daß'nlcht im wesentlichen in des* Ebene der Polymerplatte liegen.

Es ist äußerst zweckmäßig, wenn ein Teil der anorganischen Fasern aus Asbestfasern besteht und vorzugsweise enthält der Gesamtfüllstoff 20 bis 100$ Asbestfasern. Glasfasern sind ebenfalls geeignet und es 1st vorteilhaft, eine Mischimg von Asbest- und Glasfasern zu verwenden. Es wurde gefunden, daß "offene" Asbestfasern mit einer durchschnittlichen Länge von 3,5 bis 5*5 und zerkleinerte Glasstapelfasern von 12,5 bis 25 mm zu bevorzugen sind. Es können auch Mischungen kurzer Fasern mit verschiedenen Anteilen längerer Fasern von beispielsweise bis zu 50 ram Länge verwendet werden, wodurch die Festigkeitseigenschaften ohne wesentliche Beeinträchtigung der Verformbarkeit erhöht werden können. Die längeren Fasern können aus Asbestfasern, Glasfasern oder organischen Fasern bestehen. Unter "organischen Fasern" werden Holzmehl, vermahlenes Holz, Holzfasern, Cellulosematerlal, kurzgeschnittene Textilfasern pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, zu feinen Fasern zerkleinerte Lederabfälle oder ähnliche hydrophile und komprimierbare Produkte verstanden. Diese organischen Fasern sind vorzugsweise 3*5 bis 25 mm lang und können bis zu Längen von 50 nun verwendet werden. Im allgemeinen können 80 bis 100# unter 25 mm lange Fasern und 20 bis 0$ 25 bis 50 nun lange Fasern verwendet werden.

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Diese fUllstoffhaltigen thermoplastischen Platten können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden.

Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung*der Platten wird mit einer normalen Langsiebpappenmaschine durchgeführt. Dabei werden die gewählten Fasern In verdünnter Suspension mit einer stabilisierten wässrigen Dispersion von vorher in einer Vordispersion angeschlämmten getrockneten feinteiligen Polyvinylchloridpulver vermischt, die Mischung gemahlen und mit einem Alaun gefällt· Die Masse kann gegebenenfalls noch mit Weichmachern und sonstigen Zusatzstoffen und Pigmenten versetzt werden. Dann wird das Material auf Übliche Welse zu Bahnen verarbeitet und das Harz anschließend erweicht. Das auf diese Weise hergestellte ftillstoffhaltige Polyvinylchlorid weist eine feste Bindung der Pasern aneinander auf, welche durch das anschließende Erweiohen des Polymeren nicht gestört wird, und ζ«igt keinen "kalten Fluß". Diese Platten können als Former verwendet werden, oder es werden vorzugsweise mehrere Platten, d.h. 1 bis 20, duroh Anwendung von Hitze und Druck zu einem homogenen Material zusammengeschweißt.

Ein anderes sehr geeignetes Verfahren besteht darin, daß man die Polymerkomponente in flüssiger Form mit den Ftsern zu einer weitgehend homogenen teigartigen Masse verarbeitet, die Masse kontinuierlich in Schichten auf eine Bahn auf einer heißen Kalanderwalze aufbringt, die gebildete Bahn auf der

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Walze schneidet, von der Walze abnimmt und zu einer starren Platte erkalten läßt.

Unter "Polymerkomponente in flüssiger Fora" wird eine Plastisol raasse verstanden, d.h. eine Polyraerdispersion in einem Weichmacher, in welcher der Anteil εη Weichmacher so hoch ist, daS dieser das einzige Dispersionsmedium bildet» Auf diesem Gebiet sind insbesondere die Polyvinylchlorid-Plastisole bekannt.

Die zur Verwendung gelangende Menge an Weichmachern 1st nicht wesentlich, so lange sie ausreicht, dem fertigen Produkt die gewünschte Plastizität zu verleihen. Im allgemeinen beträgt die Weichmachermenge etwa die halbe bis die ganze Gewichtsmenge des Vinylchloridharzes.

Es können verschiedene der für Vinylchlorldharze bekannten handelsüblichen Weichmacher mit befriedigendem Ergebnis für die hler beschriebenen Plastlsolmassen eingesetzt werden. Zu diesen Weichmachern gehören beispielsweise Dioctylphthalat, Trioctylphosphat, Tricresylphosphat, Acetyltributylcitrat, Dlphenyloctylphosphat, Dloctylchlormethanphosphonat usw.

Als Vinylchloridharze sind für die verschiedenen Plastisolraassen beispielsweise Polyvinylchloridpolymere und die verschiedenen Copolyraeren von Vinylchlorid und Vinylacetat geeignet.

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Außer dem Weichmacher kann das Vinylchloridplastisol noch zahlreiche andere Verbindungen enthalten wie beispielsweise die Barium·-, Cadmium- und Zinnsalze bestimmter Carbonsäuren, welche als Wärme- und Lichtstabilisatoren für Vinylehloridharzmassen verwendet werden. Weiterhin können je nach Anforderungen an das Fertigprodukt noch andere Stabilisatoren, färb« gebende Stoffe, Farben, Lösungsmittel, Flammschutzmittel usw. zugesetzt werden.

Das Verfahren, bei welchem die Polymerkomponente in flüssiger Form eingesetzt wird, ist insofern vorteilhaft, als beim Kalandern der teigartigen Masse zu Bahnen gar kein oder nur ein geringer Abbau der Fasern stattfindet und nur eine geringe Ausrichtung der Fasern erfolgt, so daß keine ausgesprochene größere Festigkeit in einer Richtung erhalten wird. Wenn jedoch eine größere Festigkeit in einer Richtung erzielt werden soll, kann man eine Anzahl von endlosen Glasfaden, wie sie durch Verspinnen einer größeren Anzahl von Einfäden erhalten werden, mit in den Walzenspalt des Kalanders einführen, so daß sie Über dl· ganze Länge der Bahn verlaufen, wobei dann jedoch ein geringer Verlust an Verformbarkeit in kauf genommen werden muß.

Da die teigartige Nasse in dünnen Schichten auf die Kalanderwalze aufgebracht wird, welche wesentlich dünner als die Faserlänge sind, können sich keine Fasern in einer senkrecht zur Bahn verlaufenden Richtung ausrichten und es müssen alle Fasern im

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wesentlichen in der Ebene der Bahn liegen. Es liegen zwar nicht alle Pasern genau in dieser Richtung, da sie in den einzelnen Schichten auf der Kalanderwalze etwas geneigt werden können, Jedoch ist diese Neigung nur sehr gering, äs. die Schichten wesentlich dünner als die Pasern lang sind. Wenn die Pasern beispielsweise 3,5 nsm lang und die einzelnen Schichten 0,01 ram dick sind, können die Pasern höchstens in einem Winkel von nur 9 Minuten zur Ebene der Bahn liegen. Dieser Winkel ist unbedeutend.

Die den Kalander verlassende Bahn kann noch Hohlräume und einige Reste an flüchtigen Bestandteilen enthalten, welche die physika lischen Eigenschaften, die Durchsichtigkeit und das allgemeine Aussehen beeinträchtigen können. In diesem F-Il kann die Bahn nochmals erhitzt und gepresst werden, um sie zu verdichten und zu polieren. Dies wird vorzugsweise in einer hydraulischen Presse durchgeführt, jedoch kann die Bahn hierzu auch zwischen heißen und kalten Walzen hindurchgeführt werden.

Herstellung des Verbundstoffes

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden der Schaumstoff, die untere Außenhaut und die ©b©re AuSesatorfc durah geeignet«! Klebemittel in der entsprechenden Lage miteinander verklebt. Wenn ein hitzehärtender Klebstoff verwendet vilpd, erhitzt miui die beiden Außenhaut« entweder d:ir«~k:t -der ^a^iiLrel::t durch Wärmeübertragung mit Heißluft« Hierau können übliche Vorrichtung^ zur SöMohtstcff here teilung v®r wandet wercitüi. Wenn Klebstoffe

verwendet werden, welche keine Anwendung von Hitze und Druck zum Erhärten brauchen» beispielsweise Epoxydharze, kann der

Klebstoff nach Bedarf aufgestrichen und nach dem jeweiligen

* Härteverfahren gehärtet werden.

Nach einer anderen Ausführungsform kann das erfindungsgemM.Be Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines derartigen Verbundstoffes in einer geeigneten Anlage angewendet werden. Bei einer kontinuierlichen Herstellung muß der Schaumstoff natürlich auch kontinuierlich hergestellt sein und müssen die Häute ebenfalls von endlosen Rollen in eine Schichtstoffherstellungssanlage eingeführt werden.

Es 1st im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Verbundstoff in situ herzustellen, d.h. man führt die untere Außenhaut in eine Form ein, schichtet die vorgeschäumten Perlen auf diese Haut und bringt darüber die obere Außenhaut auf. Beim Erhitzen härtet der sich ausdehnende Schaum dann das Ganze zu einem starren leichten Schaumstoffgefüge aus. Ein Ausdehnen über die Kanten des Verbundstoffes hinaus kann während des Aufschäumens durch eine Begrenzungsflache verhindert werden. Durch den Innendruck der auf schäumenden vorgeschäumten Masse werden die Häute und der Schaum in die Abmessungen der Bauteilform gedrückt, wobei der Schaum aushärtet und fest mit den Häuten verklebt wird, Vor dem Aufschäumen können die Häute mit einem Klebstoff versehen werden. Auf diese Weise wird ein leichter V<?rbimdl>autvli

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mit genauen Abmessungen erhalten, welcher keine weitere Bearbeitung mehr erfordert. Dieses Verfahren kann auch zur kontinuierlichen Herstellung eines Verbündstoffes angewendet werden.

Zur Erzielung eines vollständigen AufSchäumens in situ wird Wärme angewendet. Diese Wärme kann entweder durch dielektrische Erwärmung oder durch eine Kombination von konduktiver und konvektiver Erwärmung zugeführt werden* Die Ober- und Unterseite des Verbundstoffes werden zwischen Platten gehalten, w welche zur Temperaturführung auf geeignete Weise erwärmt werden können. Der aufgeschäumte Verbundstoff wird kontinuierlich von der Schaumzone in die Härtezone geführt. Die gewünschte Temperatur wird durch erhitzte starre Platten aufrecht erhalten. Der gehärtete Verbundstoff wird zwischen Kühlplatten hin- durchgeführt und verläßt die Anlage dann über eine Schneidvorrichtung» wo er zu fertigen Bauteilen mit den gewünschten Abmessungen geschnitten wird.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

5 Gewichtsteile Asbestfasern, von denen 8O# eine durchschnittliche Länge von 3,5 bis 5,5 ram und 20 % eine durchschnittliche Länge von 5,5 bis 50 mm hatten, wurden 15 Minuten lang mit 5 Gewichtsteilen eines 5Oj6igen Polyvinylchloridplastisols in

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Dioctylphthalat als Weichmacher (50 Gew.^/Gewicht) la einera Mischer mit in der Mitte rotierendem Stachelrührer {spiked bars) durchgemischt. Nachdem die Fasern gut benetzt waren, wurde noch weitere 3>0 Minuten durchgemischt. Anschließend wurde nochmals JiO Minuten durchgemischt, so daß die Ges&ratmischdauer 75 Minuten betrug.

Die so erhaltene teigartige Masse wurde in den Walzenspalt eines Kalanders eingeführt· Der Kalander enthielt eine große dampfbeheizte Walze undelne kleinere wassergekühlte Walze, welche auseinander bewegt werden konnten. Die teigartige Masse wurde in den Walzenspalt des Kalanders eingeführt land nach jeder Umdrehung wurde der Abstand zwischen den Walzen vergrößert, so daß die Masse auf der heißen Walze schichtenweise zu der gewünschten Dicke anwuchs.

Die Bahn wurde auf der auf 14o°C gehaltenen großen Walze hergestellt, indem der Walzenspalt je Umdrehung um 0,01 mm erweitert wurde, was mit Hilfe eines Zahngesperres erfolgte. Zum endgültigen Verdichten und Polleren wurde die kalandrierte Bahn In einem Ofen 5 Minuten lang auf 150⁰C erhitzt und dann in einer hydraulischen Presse mit wassergekühlten Platten 1 Minute lang bei einem Druck von 40 kg/cm gepresst. Die fertige Bahn war etwa 1,5 mm dick. Allgemein konnte die Dicke auf diese Welse auf Abmessungen zwischen 2,5 mm und 25^1 eingestellt werden.

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Vorher war eine Polystyrolselmiaastofflage von 25 ram Dicke und etwa 120 cm Breite mit Feder- wid Mutprofil an den Seiten hergestellt worden. Biese Schaums tos'i:*lage wur-dt* auf beiden Seiten mit Hilfe eines bei Raumtemperatur frKrtenden Epoxydkletostoffes siit der auf obige Weise hergestellt@n Bahn von Hand verklebt.

Beispiel 2

In einem Mischer wurden 40 Teile der in Beispiel 1 verwendeten Asbestfasern mit I30 Teilen des in Beispiel 1 verwendeten Polyvlnylchloridplastlsols benetzt und dann j50 Teile zerkleinerte Qlasseldonstränge von durchschnittlich 1 «ra Länge in die Masse eingearbeitet. Diese Masse wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu einer B hn verarbeitet.

Anschließend v/urde diese Bahn wie in Beispiel 1 mit einer Polystyrolschaumstofflage au einem Schichtstoff verklebt.

Beispiel 3

100 Teile Polyvinylchlorid mit. einer Teilchengröße isnter 10 αχ wurden bei 70~75°C mit 2,5 Teil.un Dleietem-at und 2,5 Teilen Stearinsäure zu einem latex mJU einem Feststoffgehalt von etwa 50Ji emuigiert.

1000 Teil« reinea gabisiohb&s ^tilluioiUMiis^^rial Ci'&lnvermahlone Paplerrr.n£se mit einer Faav,rgr<Hlv. vxiU:r ^lh , ami wurtxen Ιϊλ 105 'füllen Dioiit/.'iiibthalat ^iUIgIw^, in valub^M 'fsrhm· 3 i'ei"i^

0 3 "'.-;. 0 / 0 « ¹ BAD ORIGINAL

wasserlösliches Kondensationsprodukt von Ricinolsäure und Kthjiemoxyd gelöst worden waren. Die Papiermasse wurde ncmtr-alislert und mit 1000 Teilen Cellulosemater.ial und 2,5 Teilen Natelumhydruxyd in Form einer verdünnten Lösung versetzt.

Dann wurden 1800 Teile des oben beschriebenen Polyvinylchloridharzes zugegeben und die Masse mit einem Propelleri'Üferer gufe

homogenisiert. .

Nach dem Homogenisieren wurde der pH-Wert der Mischung mit verdünnter Aluminiumsulf «tlösung auf 5,5 bis 6,0 ©ingestellt und dann der Cellulosegehalt der Mischung durch Zusatz von Wasser auf etwa 0,1 bis 0,2# eingestellt.

Diese Fasermasse konnte ohne die geringsten Schwierigkeiten auf einer Papiermaschine auf übliche Weise zu einer "Papierbahn" P verarbeitet werden. Mehrere dieser Papierbahnen wurden Ubereinandergelegt und dann« beispielsweise in einer Presse oder eine» Kalander, bei 160 C einem Druck von 80 kg/cm ausgesetzt und beim Pressen oder Kalandrieren zu einem vollständig homogenen transparenten Material ohne Pigraentierungan zusa&imcnä^schwe ißt.

Zwei dieser Bahnen, welche «ine Dicke von etwa 2 ir.^ hatten, wurden dann auf beide Seiten einer wie in Beispiel I hergestellten PolystyrolsehaumstoffL-ig« unter Varwendtir.; elnöä b Raumtempori!tür härtenden Epoxy.»;iebstoffeii zur Bile ^:ag eines S; hichi-s^oi'f es aufgeklebt.

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Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wurden etwa 50Ji der Cellulosefasern durch feine Asbestfasern mit der gleichen BurchschnittslSnge wie In Beispiel 1 ersetzt. Die fertigen Bahnen wurden bei 16O°C und 120 kg/cm gepresst und wie in Beispiel J mit einer Schaumstofflage verklebt.

hb. :eu.

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Claims

(ÜS 5^9 802 - prio I3.5.66 IOI774728)

W. R. Grace 4 Co.

New York, N.Y., Y.St.A. Hamburg, 25. April I967

Fatentanspr Ü c h e

Verbundbauteil mit zwei Außenhäuten υτΛ einem swischon don beiden Häuten eingeschlossenen Schaumstoff, dadurah gekfg?.r:- zeichnet, daß mindestens eine der beiden Häute aus einer thermoplastischen Harzmasse mit darin verteiltem Paserfüllstoff aus Asbestfasern, Glasfasern, organischen Fasern, einer Mischung von Asbest- und Glasfasern oder einer Mischung von Asbest- und Cellulosefasern und der Schaumstoff aus einem Polystyrolschaumstoff besteht.
2. Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das er als Paserfüllstoff Pasern von weniger als 5 cm Länge enthält.
3« Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Paserfüllstoff ausschließlich Asbestfasern mit einer Durehschnittslfinge von 3»5 bis 5,5 nm enthält.
4. Verbundbauteil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Harzmasse 50 Gew.% Asbestfasern enthält.

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5. VerbundbauteiL nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Faserfüllstoff ausschließlieh eine Misahuns von Asbest- und Glasfasern enthält.
6. Verbundbautsil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser 3*5 bis 5» 5 "*m l&ng und die Slasfasorn etwa 12,5 πκη lang sind.
7· Verbundbautail nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch zeichnet, daß die Häute durch einan Xlabstoff mit dsai Siihauostoff verbunden sind.
8. Verbyndbauteil nach den Ansprüchen 1 Isis 7* dadurch gekennzeichnet, daß er als tharraoplastische.» Harz Polyvinylchlorid enthält.
9. Verbundbautail nach Anspruch 8, dadurch gekennzaichnst,

daß beide Häute aus einer füllstoffhaltigen Polyvinylcliloridmasse bestehen.

hb.:eu.

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