DE2718626A1

DE2718626A1 - Verbundplatte aus anorganisch- (mineralisch-) und kunstharzgebundenen schichten und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2718626A1
Application number: DE19772718626
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Portland Zementwerke Heidelberg AG
Current assignee: HeidelbergCement AG
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT1109958B; JPS6218349B2; ES469063A1; JPS53137285A; ATA258178A; AT384261B; GB1604736A; FR2388672B1; FR2388672A1; CH633220A5; IT7822747A0; DE2718626C2

Description

Anmelder: Portland Zementwerke Heidelberg AG, Berliner Strasse 6, 69OO Heidelberg

Verbundplatte aus anorganisch- (mineralisch-) und kunstharzgebundenen Schichten und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundplatte aus anorganisch-(mineralisch-) und/oder kunstharzgebundenen Schichten, deren Grundplatte oder Kern im wesentlichen aus anorganischem Material und die mittragende(n) Deckschicht oder Deckschichten im wesentliehen aus Kunststoffmassen bestehen, und sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bekannt, Verbundplatten durch Verleimen oder Verkleben herzustellen, wobei an sich verschiedene Materialien zu einem festen Verbund zusammengefügt werden. So kann man beispielsweise eine Grundplatte aus Holz mit einem Kunststoff kaschier-en oder man kann einen glasfaserverstärkten Kunststoff auf eine Grund-

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platte aus Kunstharzbeton aufbringen und zu einer Verbundplatte gestalten. Im Allgemeinen wird durch einen solchen Verbund erreicht, dass ein mechanisch hochwertiges Material mit einem beliebigen anderen Material, das sich in seinen mechanischen Werten erheblich vom Material der Grundplatte unterscheidet, einen Gesamtverbund ergibt, der die Vorzüge des mechanisch schwächeren Materials mit den hochwertigen Eigenschaften des Materials der Grundplatte ausgleicht und ein neues technisch wertvolles Material entsteht, wobei meistens noch wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.

Es bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten, die guten Eigenschaften eines mineralischen bzw. anorganischen Materials als Grundplatte mit den Vorteilen von Deckschichten aus organischen Kunststoffen in einer Verbundplatte auszuwerten. Durch Verleimen und Verkleben konnte kein echter Verbund geschaffen werden. Neben Diffusionsschwierigkeiten treten zwischen Grundplatte und Deckschichten Spannungen auf, die sich naturgemäss nachteilig auswirken. Mit herkömmlichen Verfahren wurde daher bisher eine dauerhafte Verbindung nicht erreicht. Versuche, im Nass-Nass- bzw. Frisch-Frisch-Verfahren einen Verbund zu schaffen, schlugen bisher fehl, da beim Aufgiessen der Kunststoffmasse auf frischen, nicht erhärteten Beton durch die sich zwischen den beiden Materialien bildende Wasserschicht eine Haftung verhindert wurde.

Aufgabe der Erfindung war es, Verbundplatten aus mineralisch-bzw. anorganischgebundenen und kunststoffgebundenen Schichten und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die die vorteilhaften Eigenschaften der beiden unterschiedlichen Materialien, nämlich mineralischer bzw. anorganischer Stoffe in der Grundplatte oder Kernschicht und organischer Kunststoffe in der Deckschicht oder den Deckschichten, in sich vereinigen, die einen echten Verbund bilden, indem die einzelnen Schichten fest aneinander haften und keine Gefahr des Loslösens der Deckschichten von der Grundplatte besteht und die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Schichten ausgewogen und aufeinander abgestimmt sind. Ausserdem sollten sie

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nass in nass hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbundplatte der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeiohnet ist, dass die Grundplatte bzw. Kernschicht oder der Kern (1) im wesentlichen oder allein durch anorganische Bindemittel mit oder ohne Verstärkungsfasern, verfestigt ist, die Deckschicht oder Deckschichten aus faserverstärkten Kunststoffmassen oder aus faserverstärkten, kunststoffvergUteten, anorganischen Massen bestehen, wobei die Biegesteifigkeit der einzelnen Schichten entsprechend den erforderlichen Werten des mechanischen Verhaltens der Verbundplatte gemäss der Formel

2 b.t (

eingestellt ist, worin

S„ = Biegesteifigkeit der Verbundplatte

£5

E ■ Elastizitätsmodul

Index C = Kern

c = Dicke des Kerns

b = Breite des Bauteils

Index t = Deckschicht
t = Dicke der Deckschicht

bedeuten, und die Grundplatte bzw. Kernschicht oder der Kern (1) mit der Deckschicht bzw. den Deckschichten (2, J>) durch die Struktur der Grenzflächen und/oder durch eine Zwischenschicht aus wasserverträglichen Natur- oder Kunstharzen oder kunststoffvergüteten, anorganisch gebundenen Massen über chemische und/ oder van der Waals¹sehe Kräfte und/oder Paserbrücken miteinander verbunden sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Grundplatte bzw. des Kernes und das Material der Deckschichten nass in nass oder nass auf trocken mit oder ohne Zwischenschichten in entsprechender Reihenfolge übereinander an-

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geordnet und dann bei Zimmertemperatur, durch Infraroteinwirkung oder in einem Härteofen ausgehärtet werden.

Hierbei bedeutet "nass in nass" das Zusammenbringen zweier noch nicht erhärteter Materialien, "nass auf trocken" das Aufbringen eines noch nicht erhärteten Materials auf ein erhärtetes Material.

Durch eine solche Verbundplatte wird eine echte Verbindung zwischen Kern und Deckschicht bzw. Deckschichten geschaffen, da praktisch eine Verwachsung bzw. Verzahmung zwischen den Schichten durch Ausbildung einer Grenzschicht erreicht wird. Es wird kein Klebstoff an sich verwendet, sondern es werden die durch die verwendeten Materialien gegebenen Möglichkeiten der chemischen Bindung sowie der auftretenden Bindungskräfte und/oder Verankerungen durch Paserbrücken ausgenutzt. Durch das Einstellen der Biegesteifigkeit der einzelnen Schichten werden Bruchdehnungen, Elastizitätsmodul und andere Eigenschaften aufeinander abgestimmt, so dass ein im wesentlichen spannungsfreies Produkt entsteht. Der anorganisch gebundene, vorzugsweise zementgebundene Kern weist eine hohe Pormsteifigkeit auf und es ist keine Alterung zu befürchten, da durch fortschreitende Hydratatäm eher eine Verbesserung des Materials erfolgt. Nachträgliches Schwinden und dadurch hervorgerufenes Reissen entfällt, und es tritt kein Festigkeitsabfall ein, weil das Anmachwasser nicht verdunstet.

Der Kern hat eine eigene Widerstandsfähigkeit, die der Verbundplatte und bei-spielsweise daraus hergestellten Rohren das Verhalten eines Vollwandrohres verleiht. Die Deckschichten bestehen aus hochfesten Kunststoffen und wirken als Schutzschichten, die alle Schwachpunkte des Kernmaterials überwinden, da sie abrieb- und verschleissfest sowie widerstandsfähig sind und als Korrosionsschutz sowie zur Oberflächengestaltung dienen. Ferner nehmen die Deckschichten Spannungs- und Dehnungsspitzen auf. Durch Verwendung einer Zwischenschicht können evt. an den Berührungsflächen zwischen Kern und Deckschicht auftretende Schwierigkeiten gelöst werden. Eine solche Zwischenschicht überträgt Schubkräfte, verhindert die Fortpflanzung von Rissbildungen und verleiht der Verbundplatte eine grössere Stabilität.

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Die erfindungsgemässe Verbundplatte und die sich aus ihrem Aufbau ergebenden Anwendungen füllen eine echte Lücke in der Technik dieses Gebietes. Sie ist besonders volkswirtschaftlich wertvoll, da Kunststoffe durch ein billiges Material ersetzt werden können, wobei zusätzlich noch mechanische Werte erzielt werden, die von einer solchen Platte nicht zu erwarten waren. Die Anwendung liegt insbesondere auf dem Gebiet der Bautechnik, der Ent- und Bewässerung, der Rohrtechnik für Abwasser- und Kanal- und Druckrohre sowie Trinkwasserrohre, ferner auf dem Gebiet des Behälterbaues, da aus den leicht herstellbaren rohrartigen Körpern Behälter sowohl in Rund- als auch Oval- und Rechteckform gefertigt werden können.

Es wurdeüberraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemässe Verbundplatte auch im Nass-Nassverfahren hergestellt werden kann, wodurch ebenfalls wesentliche Vorteile gegeben sind, da in einem kontinuierlichen Arbeitsgang eine feste Haftung der einzelnen Schichten erreicht wird und ausserdem die unterschiedlichsten Formen aus dem Verbundwerkstoff hergestellt werden können.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemässe Verbundplatte auch im Nass-Nassverfahren hergestellt werden kann, wodurch ebenfalls wesentliche Vorteile gegeben sind, da in einem kontinuierlichen Arbeitsgang eine feste Haftung der einzelnen Schichten erreicht wird und ausserdem die unterschiedlichsten Formen aus dem Verbundwerkstoff hergestellt werden können.

Das mineralische, also anorganische Bindemittel der Grundplatte bzw. Kernschicht oder des Kernes besteht aus Zement, insbesondere einem schnellabbindenden Zement und/oder aus Mischungen von MgO mit MgC12. Es können auch beispielsweise gebrannter Kalk oder flüssige silikatische Stoffe verwendet werden, die durch Zusätze schnell ai*härtbar sind. Das Bindemittel kann Zuschläge natürlichen oder künstlichen Ursprungs, wie Sand, Schlacken, Füllstoffe auf Bauxit- oder Corundbasis und dergleichen und/oder anorganische Fasern, wie Glasfasern, Asbestfasern oder sonstige mineralische oder metallische und/oder organische Fasern enthal-

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ten. Ferner können dem Bindemittel wasserverträgliche, selbsthärtende Kunstharze, wie Vinylesterharze, Phenolharze und/oder andere Harzsysteme mit den dazugehörenden Härtern beigemischt sein. Durch solche Zusätze lässt sich die Dehnung einer anorganischen Matrix erhöhen. Andererseits kann die Matrix aus Kunststoffen mit Zusatz von Zement bestehen.

Die Deckschichten können das gleiche Matrixmaterial wie die Grundplatte bzw. Kernschicht enthalten. Es kann ausschliesslich aus härtbaren Kunststoffen bestehen, denen ggf. anorganische Füllstoffe und/oder anorganische, metallische, organische und/ oder Kohlenstoff-Fasern beigemischt werden. Die Fasern können in geschnittener Form, als Endlosfasern, als flächenhafte Gebilde, wie Matten oder in parallel-liegenden Rovingsträngen beigegeben werden. Ausserdem können in die Grundplatte bzw. in den Kern Fasern in Form einer Lage oder mehreren getrennt liegenden Lagen eingelegt sein.

Die Deckschichten können aus mehreren, in ihren mechanischen Eigenschaften voneinander verschiedenen Schichten aufgebaut sein. Ferner kann eine der Deckschichten aus einem kunstharzgebundenen Material und die zweite Deckschicht aus einem anorganisch gebundenen Material bestehen.

Als Harze für die Zwischenschichten kommen wasserverträgliche Harze sowie kalt- oder heisshärtbare Produkte auf natürlicher oder künstlicher Kautschuk-basis in Frage.

Die Variationsmöglichkeiten sind sehr vielfältig und die Zusammensetzung kann je nach dem Verwendungszweck der Verbundplatte und den an diese gestellten Erfordernissen gewählt werden.

Ein wesentliches Merkmal ist die Einhaltung der Biegesteifigkeit, die Elastizitätsmodul, Bruchdehnungen und andere mechanische Werte bestimmt. Die Biegesteifigkeit der einzelnen Schichten lässt sich für den einzelnen Fall jeweils nach der eingangs genannten Formel einstellen.

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Die Grundplatte bzw. Kernschicht und die Deckschichten können getrennt hergestellt werden. Hierzu gehört dann ein guter Verbund über die Zwischenschichten, deren Elastizitätsmodul der folgenden Formel folgen soll:

^Ez=

worin E^ = Elastizitätsmodul der Zwischenschicht

E = " " " Grundplatte bzw. Kernschicht

und E_d = " " " Deckschicht bedeuten.

Eine wesentliche Erkenntnis ist, dass die erfindungsgemässe Verbundplatte den bisherigen Erfahrungen nach auch im Nass-Nass-Verfahren hergestellt werden kann, d.h. dass das anorganische Material, das noch nicht ausgehärtet ist, direkt mit einem noch nicht polymerisierten, wasserverträglichen Kunststoff verbunden werden kann. Beim nass-in-nass Arbeiten genügt es, eine Zwischenschicht von etwa 0,5 bis 2 mm Dicke zu verwenden. Um diese Schichtdicke einzuhalten, werden zwischen Grundplatte und Deckschicht, vor deren Aufbringen, faserhaltige Materialien eingelegt, die sich mit dem Kunststoff der Zwischenschicht haftfest verbinden.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Verbundplatte dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine ebene Verbundplatte aus einer Grundplatte 1 und zwei Deckschichten 2 und 3;

Fig. 2 eine Grundplatte 10, eine Deckschicht 11 mit einer Zwischenschicht 12 und eine Deckschicht 13 mit einer Zwischenschicht 14;

Fig. 3 eine Grundplatte 20, eine Faserschicht 21, eine Grundplatte 22, eine Zwischenschi-cht 23, eine Deckschi-cht 24, eine Zwischenschicht 25 und eine Deckschicht 26;

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Pig. 4 eine gebogene Verbundplatte mit Knick, deren Aufbau

demjenigen der Fig. 1, 2 oder 3 entspricht; Fig. 5 ein Rohr aus einer Verbundplatte entsprechend der Fig. 1, 2 oder 3;
Fig. 6 ein U-Profil aus einer Verbundplatte entsprechend der

Fig. 1, 2 oder 3;
Fig. 7 ein Hutprofil aus einer Verbundplatte entsprechend der Fig. 1, 2 oder 3;
Fig. 8 ein Wellprofil aus einer Verbundplatte entsprechend der

Fig. 1, 2 oder 3; und
Fig. 9 ein Hohlprofil aus einer Verbundplatte entsprechend der Fig. I, 2 oder 3;

Die Erfindung wird anhand einiger Beispiele näher erläutert. Die Mengen sind, wenn nichts anders gesagt ist, in Gewichtsteilen angegeben.

Beispiel 1

Es wurde eine ebene Verbundplatte gemäss Fig. 1, bestehend aus einer Grundplatte bzw. einem Kern 1 und den Deckschichten 2 und 3 wie folgt hergestellt:

Grundplatte bzw. Kern:

100 Teile Schnellzement 450F der Heidelberger Zementwerke und

Wasser, Wasserzementwert 0,4 wurden mit

5 Teilen geschnittenen alkalibeständigen Glasfasern gemischt, die Mischung ausgeformt und 48 Stunden in üblicher

Weise weiterbehandelt;

Deckschicht 2 und 3:

100 g styrolhaltiger Vinylester wurden mit den hierfür an sich bekannten Katalysatoren und Aktivatoren versehen. 450 g Glasfasergewebe (der Firma Ulmia, BRD bzw. der Firma Syncoglas Belgien) wurden in das Kunstharz eingelegt und ausgehärtet;

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Beispiel 2

Xb

Es wurde eine Verbundplatte gemäss Fig. 2 hergestellt, bei der Deckschichten 11 und 15 durch je eine Zwischenschicht 12 bzw. 14 mit der Grundplatte bzw. dem Kern 10 verbunden wurden. Die Grundplatte bzw. der Kern 10 und die Deckschichten 11 und 13 wurden wie in Beispiel 1 gefertigt.

Jede Zwischenschicht 12 bzw. 14 bestand aus einem Kunstharz folgender Zusammensetzung:

100 Teile Beckopox (&) VEP 22 (Farbwerke Hoechst, BRD), 80 Teile Beckopox (r) Spezialhärter (Farbwerke Hoechst, BRD) und 10 Teile 5 bis 10 mm langen, alkalibeständigen Glasfasern.

Diese Bestandteile wurden gemischt und auf die aufgerauhte Deckschicht 3 und Grundplatte bzw. Kernschicht 1 aufgebracht.

Beide Platten wurden unter leichtem Druck miteinander verbunden. Beckopox (g) der Farbwerke Hoechst ist eine Gruppe von flüssigen und festen Epoxidharzen und Härtern, insbesondere modifizierten Polyaminen und Polyamideaminen, die in Verbindung mit Epoxidharzen eine weite Abstufung der Härtungsbedingungen und der Eigenschaften der gehärteten Produkte zulassen.

Es können Änderungen der Formulationen vorgenommen werden. So kann anstelle des Schnellzementes auch ein beliebiger anderer Zement zusammen mit einem Beschleuniger, beispielsweise Addiment BE2 der Zementwerke Heidelberg Verwendung finden. Der Vinylester kann durch einen ungesättigten Polyester oder ein Epoxidharz ersetzt werden. Desgleichen können anstelle des Spezialhärters Beckopox (r) VEH 29 des modifizierte Polyamin Beckopox (r) VEH oder auch das Polyamin H 105 B der RUtgerswerke Meiderich und anstelle der Beckopox Πϊ/ -Harze können die Harze und Härter der Firma CIBA, Basel verwendet werden.

Die genannten Systeme werden von den Restbeständen an Wasser, das in der Grundplatte enthalten ist ohne Beeinflussung der Haftung aufgenommen. Die Prüfung der so hergestellten Verbundplatten hat sehr hohe mechanische Werte ergeben. Diese -Werte konnten noch ge-

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- ,ίο -

steigert werden, indem der Grundplatte bzw. Kernschicht 1 zusammen mit dem Schnellzement 5 bis 10 Teile der für die Zwischenschicht 2 verwendeten Kunststoffe zugegeben wurden.

Beispiel 3

A Grundplatte bzw. Kernschicht: 400 Teile MgO

25 Teile Harnstoff-Formaldehydkondensationsprodukt 568 Teile MgCl₂ 20#-ig 2,5 Teile Weichmacher (Glycerin oder Butylglykol) werden gut gemischt und ausgeformt.

B Deckschicht:

100 Teile Cibaharz (Epoxid) X 90 Teile Härter HT 10 Teile Beschleuniger DY O4o 1 Teil " DY

50 Teile Kohlenwasserstoffharz E (Lithoplast) 100 Teile Glasmatte

Die Komponenten der Deckschicht B wurden zu einer Platte geformt und bei I30⁰ C gehärtet. Zeitdauer 90 Minuten.

C Zwischenschicht:

100 Teile Cibaharz, wasserverdünnbares Epoxidharz 100 Teile Cibahärter, wasserverdünnbarer Epoxidhärter 20 Teile Glasfasern

1 Polyestervlies (KT I75I der Firma Freudenberg,

Weinheim).

Die ausgeformte Grund- oder Kernschicht wird mit der vorgefertigten Zwischenschicht verbunden und dann noch einmal bei 80° C zwei (2) Stunden wärmebehandelt.

Beispiel 4

A Grundplatte bzw. Kernschicht: 100 Teile Zement PZ

20 Teile Zuschlag bis 2 mm 50 Teile Wasser

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-TT-

0,06 Teile Verflüssiger

6 Teile Glasfasern- zirkoniumhaltig

0,1 Teil Natriumsilikat, flüssig

B Deckschicht:

100 Teile ungesättigter Polyester (P 8 der BASF) 0,3 Teile Beschleunigerlösung mit \% Co

2 Teile Katalysatorpaste (BASF oder ein anderes

Ketonperoxid)

100 Teile UDIMAT-Gewebe

C Zwischenschicht:

100 Teile Epoxidharz VEP 22 BECKOPOX ® Höchst) 50 Teile Härter VEH 14 BECKOPOX ® (Höchst)

1 Polyestergewebe 5/10 mm Fadendicke mit Baumwollfadeneinlage.

Entsprechend den in den Fig. dargestellten Verbundplatten wurden die Komponenten A, B, C in der jeweils angegebenen Reihenfolge nass in nass in der entsprechenden Dicke verarbeitet und gehärtet.

Anstelle des ungesättigten Polyester " P 8ⁿ der Firma BASF können Abmischungen des Harzes mit dem Harz E 200 der BASF vorgenommen werden. Weiterhin lässt sich das alkalibeständige Produkt A 410 derselben Firma, bzw. W 41 oder W 45 der Firma Bayer Leverkusen oder ähnliche Produkte der Firma Hoechst verwenden.

Durch das nass in nass Arbeiten werden die mechanischen Werte sowie der innere Verbund des erfindungsgemässen Verbundwerkstoffes wesentlich gesteigert. Die Schichten werden dabei in der jeweils angegebenen Zusammensetzung und Reihenfolge nass in nass übereinander gefertigt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, in die Zwischenschicht ein Polyestergewebe oder ein Gewebe aus Polyäthylen einzulegen, das durch thermische oder chemische Verbindung Kurzfasern aus Wolle oder Baumwolle enthält, also Fasern, die das Harz besonders gut aufnehmen und eine definierte Zwischenschicht ergeben.

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Die Dicke der Schichten ist nicht begrenzt. In der Praxis haben sich aber folgende Schichten bewährt:

Grundplatte bzw. Kern 3 bis 20 mm

Deckschicht 2 bis 10 mm

Zwischenschicht 0,5 bis 2 mm

Durch das Nass-Nassverfahren können ohne weiteres Verbundplatten verschiedener Schichtfolgen und in Sandwichstruktur hergestellt werden. So können mehrere Deckschichten auf die Grundplatte oder Kernschicht aufgebracht oder die Grundplatte kann in mehrere Teile zerlegt werden. Im letztgenannten Pail wird in der neutralen Zone der Grundplatte 20-22 (Fig. J5) eine vorzugsweise eine faserartige Verstärkung aufweisende Zwischenschicht 21 eingearbeitet, die eine Rissfortpflanzung von Schicht zu Schicht unterbindet. Zwischen der Deckschicht bzw. den Deckschichten 24, 26 und der Grundplatte 20-22 befindet sich je eine Zwischenschicht 23 bzw. 25.

Ausserdem kann auch die Deckschicht in mehrere Teilschichten aufgespalten werden (nicht dargestellt), beispielsweise dadurch, dass der Harzanteil der äusseren Deckschicht so gewählt wird, dass diese chemischen Einflüssen widersteht oder durch Einstreuen von Sand in die Ausschenschicht gut in einer abrasiven Umgebung verwendet werden kann.

Als besonderer Vorteil der erfindungsgemässe Verbundplatte und des erfindungsgemässen Verfahrens zu deren Herstellung ist die Möglichkeit der praktisch unbegrenzten Formgebung des Werkstoffes.

Von Bedeutung ist unter anderem die Verwendung der Verbundplatte als Rohr, da alle Möglichkeiten der Anordnung der anorganischorganisch eingeteilten Schichten gegeben sind.

Während die ebenen und gebogenen Verbundplatten in an sich bekannter Weise gefertigt und über entsprechenden Formen gebogen werden, können bei der Herstellung von Rohren mehrere Fertigungs-

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verfahren verwendet werden. So bietet sich das Schleuderverfahren an, wobei in einem kontinuierlichen Arbeitsgang alle Schichten hintereinander aufgebracht werden und einmal ein Spritzkopf mit den organischen Materialien und dann wieder ein Spritzkopf mit anorganischem Material eingesetzt wird. Die Aushärtung erfolgt mittels Warmluft und Infrarot, wobei die Temperatur von 80° C nicht überschritten werden soll.

Als weiteres Herstellungsverfahren kann die Pilamentwinding-Methode genannt werden. In diesem Fall werden die Deckschichten nach dieser Methode aufgebracht, während die Grundplatte bzw. die Kernschicht über eine besondere Anordnung auf einem Dorn erzeugt wird, wobei über ein Roving und/oder ein Textilband die anorganische Mischung in der entsprechenden Dicke als Band um den Dorn gewickelt wird. Die Zwischenschichten können von Hand auf der Maschine erzeugt werden, desgleichen teilweise oder ganz eine oder mehrere Deckschichtlagen.

Die erfindungsgemasse Verbundplatte bzw. ein aus diesem Werkstoff hergestellter Körper kann in an sich bekannter Weise weiter behandelt und seine AussenhUlle mit Kunstharz bestrichen, gespritzt und/oder abgesendet werden.

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Leerseite

Claims

( 1.) Verbundplatte aus anorganisch (mineralisch) und kunstharzgebundenen Schichten, deren Grundplatte oder Kern im wesentlichen aus einem anorganischen Material und die mittragende(n) Deckschicht oder Deckschichten im wesentlichen aus Kunststoffmassen bestehen,

dadurch gekennzeichnet , dass die Grundplatte bzw. Kernschicht oder der Kern (1) im wesentlichen oder allein durch anorganische Bindemittel, mit oder ohne Verstärkungsfasern, verfestigt ist, die Deckschicht oder Deckschichten (2, 3) aus faserverstärkten Kunststoffmassen oder aus faserverstärkten, kunststoffvergüteten, anorganischen Massen bestehen, wobei die Biegesteifigkeit der einzelnen Schichten entsprechend den erforderlichen Werten des mechanischen Verhaltens der Verbundplatte gemäss der Formel

5 fv «.3

+ b.t

³B=¹²C -I2~ t / " eingestellt ist, worin ³B m Biegesteifigkeit E = Elastizitätsmodul Index C = Kern c = Kernstärke b = Breite des Bauteils Index t = Deckschicht t = Deckschichtstärke

bedeuten, und die Grundplatte bzw. Kernschicht oder der Kern (1) mit der Deckschicht bzw. den Deckschichten (2, J>) durch die Struktur der Grenzflächen und/oder durch eine Zwischenschicht aus wasserverträglichen Natur- oder Kunstharzen oder kunststoffvergüteten, anorganisch gebundenen Massen über chemische und/oder van der Waals'sehe Kräfte und/oder Paserbrücken miteinander ver-

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bunden sind.

2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mineralische, anorganische Bindemittel der Grundplatte bzw. Kernschicht oder des Kernes (1) aus Zement, insbesondere schnellerhärtendem Zement und/oder aus Mischungen von MgO mit MgCl₂ besteht.
3. Verbundplatte nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralisch- (anorganisch-) gebundene Masse der Grundplatte bzw. Kernschicht (1) Zuschläge natürlichen oder künstlichen Ursprungs, wie Sand, Schlacken, Füllstoffe auf Bauxit- oder Corundbasis, Zusatzstoffe und Zusatzmittel und/oder anorganische Pasern, wie Glasfasern, Asbestfasern oder sonstige mineralische oder metallische und/oder organische Pasern enthält.
4. Verbundplatte nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass den mineralischen (anorganischen) Bindemitteln wasserverträgliche, selbsthärtende Kunstharze, wie Vinylesterharze, Phenolharze, und/oder andere Harzsysteme mit den dazugehörenden Härten beigemischt sind.
5· Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten das gleiche Matrixmaterial wie die Grundplatte bzw. Kernschicht enthalten.
6. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial ausschliesslich aus härtbaren Kunststoffen besteht.
7. Verbundplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den härtbaren Kunststoffen anorganische Füllstoffe und/oder anorganische, metallische, organische lind/oder Kohlenstoffasern beigemischt sind.
8. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in geschnittener Form, als Endlosfasern, als flächenhafte Gebilde, wie Matten oder in

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parallelliegenden Rovingsträngen beigegeben sind.
9. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte bzw. Kernschicht (1) eine Lage oder mehrere getrennt liegende Lagen von Pasern eingelegt sind.
10. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten aus mehreren, in ihren mechanischen Eigenschaften voneinander verschiedenen Schichten bestehen.
11. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Deckschichten aus einem im wesentlichen kunstharzgebundenen Material und die zweite Deckschicht aus einem im wesentlichen anorganisch gebundenen Material besteht.
. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Form einer Schale, eines Rohres, eines Behälters, eines Profils, eines Rahmens oder einer Wanne aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte gemäss den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Grundplatte bzw. des Kernes und das Material der Deckschichten nass in nass oder nass auf trocken mit oder ohne Zwischenschichten in entsprechender Reihenfolge übereinander angeordnet und dann bei Zimmertemperatur, durch Infraroteinwirkung oder in einem Härteofen ausgehärtet werden.
14. Verfahren nach Anspruch Ι}, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten durch Zentrifugieren, Wickeln, Injektion und/oder durch andere bekannte formgebende Arbeitsverfahren hergestellt werden.
15. Verfahren nach Anspruch IjJ* dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschichten Gewebe oder Matten aus organischen Fasern in

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entsprechenden Bindern oder Künstliche oder natürliche heiss- oder kalthärtende Kautschukarten oder wasserverträgliche Kunststoffe verwendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1J>, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte bzw. Kernschicht und die Deckschichten getrennt hergestellt und anschliessend durch Zwischenschichten verbunden werden.
17. Verfahren nach den Ansprüchen I3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenhülle der fertigen Verbundplatte bzw. des Verbundkörpers in bekannter Weise mit Kunstharz bestrichen, gespritzt und/oder abgesandet wird.

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