Verbundelemente Beschreibung Die Erfindung betrifft Verbundelemente, die folgende Schicht- struktur aufweisen : (i) 2 bis 20 mm Metall, (ii) 10 bis 300 mm Kunststoff, bevorzugt kompakte Kunststoffe, bevorzugt Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, besonders bevorzugt Polyurethane, (iii) 2 bis 20 mm Metall, wobei (i) und/oder (iii) eine gegebenenfalls verschließbare Öffnung aufweisen. Der Ausdruck"Öffnung"bedeutet in dieser Schrift, daß (ii) nicht durch (i) und/oder (iii) von der Umgebung von der von (ii) abgewandten Seite von (i) und/oder (iii) abge- schlossen wird.

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von offenen oder geschlossenen Ventilen in derartigen Verbundelemen- ten sowie die Verwendung der Verbundelemente.

Für Konstruktion von Schiffen, beispielsweise Schiffsrümpfen und Laderaumabdeckungen, Brücken oder Hochhäusern müssen Konstruk- tionsteile verwendet werden, die erheblichen Belastungen durch äußere Kräfte standhalten können. Derartige Konstruktionsteile bestehen aufgrund dieser Anforderungen üblicherweise aus Metall- platten oder Metallträgern, die durch eine entsprechende Geo- metrie oder geeignete Verstrebungen verstärkt sind. So bestehen Schiffsrümpfe von Tankschiffen aufgrund von erhöhten Sicherheits- normen üblicherweise aus einem inneren und einem äußeren Rumpf, wobei jeder Rumpf aus 15 mm dicken Stahlplatten, die durch ca.

2 m lange Stahlverstrebungen miteinander verbunden sind, aufge- baut ist. Da diese Stahlplatten erheblichen Kräften ausgesetzt sind, werden sowohl die äußere, als auch die innere Stahlhülle durch aufgeschweißte Verstärkungselemente versteift. Nachteilig an diesen klassischen Konstruktionsteilen wirken sich sowohl die erheblichen Mengen an Stahl aus, die benötigt werden, als auch die zeit-und arbeitsintensive Herstellung. Zudem weisen derar- tige Konstruktionsteile ein erhebliches Gewicht auf, wodurch sich eine geringere Tonnage der Schiffe und ein erhöhter Treibstoff- bedarf ergibt. Zusätzlich sind solche klassischen Konstruktions- elemente auf der Basis von Stahl sehr pflegeintensiv, da sowohl die äußeren Oberfläche, als auch die Oberflächen der Stahlteile

zwischen der äußeren und inneren Hülle regelmäßig gegen Korrosion geschützt werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Konstruktionsteile zu entwickeln, die großen Belastungen durch äußere Kräfte standhalten und beispielsweise im Schiff-, Brücken- oder Hochhausbau Verwendung finden können. Die zu entwickelnden Konstruktionsteile, auch Verbundelemente genannt, sollen als Ersatz für bekannte Stahlkonstruktionen dienen und insbesondere Vorteile hinsichtlich Gewicht, Herstellungsprozeß und Wartungs- intensität aufweisen. Insbesondere sollten die Verbundelemente ein kontrolliertes Verhalten auch bei hohen Temperaturen auf- weisen.

Eine Alternative zu den in der Einleitung dargestellten Stahl- konstruktionen können Verbundelemente eingesetzt werden, die aus einem Metall/Kunststoff/Metall-Verbund bestehen. Bei diesen Verbundelementen wäre es denkbar, daß bei extrem hohen Tempera- turen zwischen den Metallschichten ein erhöhter Druck zwischen den Metallschichten aufgebaut werden könnte. Dieser Überdruck könnte zu Rissen in den Metallschichten führen, die mit einem Verlust an Belastbarkeit des gesamten Verbundelementen verbunden wären, wobei eine besondere Gefahr von einem plötzlichen Druckab- bau ausginge. Eine besondere Aufgabe bestand somit darin, die möglichen Gefahren, die mit einem Druckaufbau in einem Metall/ Kunststoff/Metall-Verbund verbunden wären, zu verhindern.

Die dargestellte Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die eingangs beschriebenen Verbundelemente gelöst.

Bei extrem hohen Temperaturen kann der Kunststoff zwischen den Metallschichten gegebenenfalls nach Zersetzung verdampfen und da- mit den Druck zwischen den Metallschichten verursachen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Kunststoffschicht (ii) voll- ständig von (i) und (iii) umgeben ist. Erfindungsgemäß wird ein solcher Überdruck zwischen den Metallschichten (i) und (iii) durch mindestens eine Öffnung in (i) und/oder (iii) abgebaut.

Diese Öffnung kann verschlossen oder offen oder auch verschließ- bar vorliegen, wobei sich die geschlossene Öffnung durch einen äußeren Einfluß, beispielsweise einen Temperatur und/oder Druck- anstieg bevorzugt automatisch öffnet. Beispielsweise kann die Öffnung mit einem Material gefüllt oder in Form einer Kappe ver- schlossen sein, daß bei einem Überdruck in (ii) und/oder einem Temperaturanstieg die Öffnung öffnet. Als Material, das die Öff- nung reversibel verschließt, können beispielsweise Metalle mit einem Schmelzpunkt von kleiner 450 °C, z. B. Blei und/oder Zinn, bevorzugt Blei oder auch organische Verbindungen oder Kunst-

stoffe, bevorzugt mit einem Schmelzpunkt kleiner 250 °C verwendet werden. Das Verschließen der Öffnung mit den genannten Materia- lien, im Folgenden auch als Füllmaterialien bezeichnet, bei- spielsweise durch Füllen oder Abdecken der Öffnung, bietet den Vorteil, das (ii) von der Umgebung außerhalb des Verbundelemen- tes, beispielsweise Wasser, Luft oder Chemikalien abgeschirmt ist, ein Druckaufbau in (ii) insbesondere durch einen Temperatur- anstieg aber schnell abgebaut wird. Das Füllmaterial kann in fester, erweichter oder geschmolzener Form, beispielsweise durch einfaches Einfüllen oder manuelles, mechanisches Eintreiben beispielsweise mittels eines Hammers in die Öffnung eingebracht werden.

Die Öffnung kann aus einem Loch in (i) und/oder (iii) bestehen.

Es ist auch möglich, die Öffnung durch ein Element, in den Zeich- nungen als (ix) gekennzeichnet, beispielsweise aus dem gleichen Material wie (i) und/oder (iii), das die Öffnung aufweist, in (i) und/oder (iii) einzubauen. Dieser Einbau des Elementes, bei- spielsweise des gegebenenfalls, beispielsweise mit dem Füllstoff, geschlossenen Ventils, kann vor, während oder nach der Herstel- lung von (ii) zischen (i) und (iii) erfolgen. Die Befestigung Des Elementes kann durch verschrauben, verschweißen und/oder ver- kleben, beispielsweise auf dem noch nicht vollständig aus- reagierten Reaktionssystems zur Herstellung von (ii), erfolgen.

Entsprechende Öffnungen und Elemente sind in den Figuren 3,4,5 und 6 dargestellt, wobei die zweite Metallschicht zur Verein- fachung nicht abgebildet wurde.

Die Elemente schießen auf der von (ii) abgewandten Oberfläche bevorzugt bündig mit der Oberfläche von (i) und/oder (iii) ab, d. h. die Oberfläche von (i) und/oder (iii) ist auch mit dem ein- gebauten Element eben und weist keine Erhebungen durch das Ele- ment auf.

Die Öffnung weist bevorzugt einen Durchmesser von 0,5 bis 100 mm, besonders bevorzugt 1 bis 10, besonders bevorzugt 2 bis 8 mm auf.

Bevorzugt sind demgemäß Verbundelemente, deren erfindungsgemäße Öffnung geschlossen vorliegt und sich bei einer Druckdifferenz zwischen (ii) und der anderen Umgebungsseite von (i) und/oder (iii), d. h. außerhalb des Verbundelementes, von mindestens 10 bar, wobei der höhere Druck in (ii) vorliegt, und/oder bei einer Temperatur von größer 250 °C, bevorzugt größer 450 °C öffnet.

Bevorzugt handelt es sich bei der Öffnung um ein Ventil, das besonders bevorzugt mit (i) und/oder (iii) verschraubt ist, wobei ein derartig verschraubtes Element, das beispielsweise in den

Figuren 4 und 5 dargestellt ist, bevorzugt einen Durchmesser von 5 bis 150, besonders bevorzugt 15 bis 100 mm aufweist.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente sind in der Figur 1 schema- tisch dargestellt. In der Figur bedeuten (i) und (iii) die ent- sprechenden Metallschichten und (ii) den Kunststoff, der bevor- zugt sowohl an (i) als auch an (iii) haftet. Die Öffnung ist mit (iv) gekennzeichnet. Die Figuren 3,4,5 und 6 zeigen schematisch Ausgestaltungen der Öffnung, beispielsweise in Form von ver- schraubten Einbauelementen, die eine Öffnung aufweisen.

Die Zahlenangaben in den Figuren stellen Abmessungen in [mm] dar.

Die Verbundelemente können in Form einer Schiffdoppelwand an- geordnet sein, die in Figur 2 dargestellt ist. Die Öffnung ist mit (iv) gekennzeichnet. Die zwei Verbundelemente sind mit (vi) und (vii) gekennzeichnet. Die Verbundelemente sind Querstreben verbunden, die mit (viii) bezeichnet sind.

Vorzugsweise kann die Öffnung mit dem einen Ende einer Röhre (x) verbunden sein, die in (ii) hinein reicht und deren anderes Ende 0,5 bis 9,5 mm von der mit (ii) in Kontakt stehenden Oberfläche der Metallschicht entfernt ist, die nicht die mit der Röhre ver- bundenen Öffnung aufweist. Eine derartige Anordnung ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Die Figur zeigt die Röhre, deren innerer Hohlraum mit der Öffnung verbunden ist. Das andere Ende der Röhre reicht bis auf den entsprechenden Abstand an die Ober- fläche der anderen Metallschicht heran. Dies bietet den Vorteil, daß Gas, das auf der einen Seite des Verbundelementes beispiels- weise durch eine starke Erwärmung durch Feuer gebildet wird, auf der Feuer abgewandten Seite des Verbundelementes entfernt wird.

Eine Entzündung des Gases im Feuer wird dadurch verhindert.

Entsprechend bevorzugt ist somit die Verwendung von offenen oder geschlossenen Ventilen in Verbundelementen, die folgende Schicht- struktur aufweisen : (i) 2 bis 20 mm Metall, (ii) 10 bis 300 mm Kunststoff, (iii) 2 bis 20 mm Metall zur Reduzierung einer Druckdifferenz zwischen (ii) und der ande- ren Umgebungsseite von (i) und/oder (iii), wobei der höhere Druck in (ii) vorliegt beziehungsweise die Verwendung von offenen oder geschlossenen Ventilen in Verbundelementen, die folgende Schicht- struktur aufweisen :

(i) 2 bis 20 mm Metall, (ii) 10 bis 300 mm Kunststoff, (iii) 2 bis 20 mm Metall zur Ableitung von Gasen aus (ii).

In den Figuren kann die Öffnung wie bereits dargestellt ver- schlossen vorliegen. Auch wenn in den Zeichnung nicht im ein- zelnen darauf hingewiesen wird, kann somit in den jeweiligen Öff- nungen ein Füllmaterial enthalten sein oder die Öffnung mit einer Kappe verschlossen sein, wie dies eingangs beschrieben wurde.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente weisen zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen hervorragende mechanische Eigen- schaften auf.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente kann man derart durchführen, daß man zwischen (i) und (iii) beispielsweise Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii), üblicherweise Poly- urethane, die gegebenenfalls Harnstoff-und/oder Isocyanurat- strukturen aufweisen können, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen bevorzugt in Gegenwart von 1 bis 50 Vclumen-%, bezogen auf das Volumen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, mindestens eines Gases (c) sowie gegebenenfalls (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfs-und/ oder Zusatzstoffen herstellt, die bevorzugt an (i) und (iii) haften.

Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann man trotz des bevor- zugten Einsatzes von (c) als kompakte Produkte bezeichnen, da ein Netzwerk von mit Gas gefüllten Zellen nicht ausgebildet wird.

Bevorzugt wird die Umsetzung in einer geschlossenen Form, bei- spielsweise mit (i) und (iii) als Deckschichten, durchgeführt, d. h. (i) und (iii) befinden sich bei der Befüllung mit den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) in einer Form, die nach der vollständigen Eintragung der Ausgangskomponenten ver- schlossen wird. Nach der Umsetzung der Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) kann das Verbundelement entformt werden.

Eine bevorzugt seitliche Abdichtung des Raumes zwischen (i) und (iii) kann nach üblichen Verfahren und Materialien erfolgen.

Bevorzugt kann man die Oberflächen von (i) und/oder (iii), an die (ii) nach der Herstellung der Verbundelemente haftet, mit Sand bestrahlen. Dieses Sandstrahlen kann nach üblichen Verfahren er- folgen. Beispielsweise kann man die Oberflächen unter hohem Druck mit üblichem Sand bestrahlen und damit beispielsweise reinigen

und Aufrauhen. Geeignete Apparaturen für eine solche Behandlung sind kommerziell erhältlich.

Durch diese Behandlung der Oberflächen von (i) und (iii), die nach der Umsetzung von (a) mit (b) in Gegenwart von (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e) in Kontakt mit (ii) stehen, kann zu einer deutlich verbesserten Haftung von (ii) an (i) und (iii) führen. Das Sandstrahlen wird bevorzugt direkt vor der Einbrin- gung der Komponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) durchgeführt.

Zur Herstellung der Verbundelemente, beispielsweise nach der bevorzugten Behandlung der Oberflächen von (i) und (iii), werden diese Schichten bevorzugt in geeigneter Anordnung, beispielsweise parallel zueinander, fixiert. Der Abstand wird üblicherweise so gewählt, daß der Raum zwischen (i) und (iii) eine Dicke von 10 bis 300 mm aufweist. Die Fixierung von (i) und (iii) kann bei- spielsweise durch Abstandshalter erfolgen. Die Ränder des Zwi- schenraumes können bevorzugt derart abgedichtet werden, daß der Raum zwischen (i) und (iii) zwar mit (a), (b) und (c) sowie gege- benenfalls (d) und/oder (e) gefüllt werden kann, ein Herausflie- ßen dieser Komponenten aber verhindert wird. Das Abdichten kann mit üblichen Kunststoff-oder Metallfolien und/oder Metall- platten, die auch als Abstandshalter dienen können, erfolgen.

Die Schichten (i) und (iii) können bevorzugt als übliche Metall- platten, beispielsweise Stahlplatten, mit den erfindungsgemäßen Dicken eingesetzt werden.

Die Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) kann sowohl in vertikaler Ausrichtung von (i) und (iii), als auch in horizon- taler Ausrichtung von (i) und (iii) erfolgen.

Das Befüllen des Raumes zwischen (i) und (iii) mit (a), (b) und bevorzugt (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e) kann mit üblichen Fördereinrichtungen, bevorzugt kontinuierlich, durch- geführt werden, beispielsweise Hoch-und Niederdruckmaschinen, vorzugsweise Hochdruckmaschinen.

Die Förderleistung kann in Abhängigkeit des zu befüllenden Volu- mens variiert werden. Um eine homogene Durchhärtung von (ii) zu gewährleisten, wird die Förderleistung und Fördereinrichtung der- art gewählt, daß der zu befüllende Raum innerhalb von 0,5 bis 20 min, bevorzugt 1,5 bis 7 min, mit den Komponenten zur Herstellung von (ii) gefüllt werden kann.

Als Schichten (i) und (iii), üblicherweise Platten, können übliche Metalle verwendet werden, beispielsweise Eisen, üblicher Stahl, alle Arten von veredeltem Stahl, Aluminium und/oder Kupfer.

Sowohl (i) als auch (ii) können beschichtet, beispielsweise grun- diert, lackiert und/oder mit üblichen Kunststoffen beschichtet bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente ein- gesetzt werden. Bevorzugt werden (i) und (iii) unbeschichtet und besonders bevorzugt beispielsweise durch übliches Sandstrahlen gereinigt eingesetzt.

Die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten (ii), üblicherweise Polyurethan-und gegebenenfalls Polyisocyanurat- produkten, insbesondere Polyurethanelastomeren, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen bevorzugt in Gegenwart von (c) sowie gegebenenfalls (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfsmitteln und/oder Zusatz- stoffen ist vielfach beschrieben worden. Die Zugabe von Treib- mitteln zu den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) wird bevorzugt vermieden. Um einen unkontrollierten Schäumprozeß wei- testgehend zu vermeiden, sollten sowohl die Ausgangskomponenten (b) und (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e) als auch die Oberflächen von (i) und (iii), die mit den Reaktionskomponenten in Berührung kommen, bevorzugt trocken sein.

Die erfindungsgemäßen Öffnungen können sich beispielsweise in (i) und (iii) an Stellen befinden, durch die zur Herstellung von (ii) der Raum zwischen (i) und (iii) gefüllt wurde. Beispielsweise kommen hierfür entsprechenden Bohrlöcher in (i) und/oder (iii) in Frage.

Der Wassergehalt in der Reaktionsmischung enthaltend (a), (b), (c) und gegebenenfalls (d) und/oder (e) beträgt bevorzugt 0 bis 0,03 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 Gew.-%, bezogen auf das Ge- wicht der Reaktionsmischung. Der Wassergehalt insbesondere in der Komponente (b) kann beispielsweise durch Destillation ent- sprechend eingestellt werden. Es ist zudem möglich, der Reakti- onsmischung Verbindungen zuzugeben, die Wasser binden und damit eine Treibreaktion verhindern. Derartige Verbindungen, beispiels- weise Molekularsiebe, sind allgemein bekannt. Z. B. können Sili- kate und Oxazolidine in geeigneter, bevorzugt fein verteilter Form verwendet werden. Diese Verbindungen können bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 5, besonders bevorzugt 2 bis 4,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung, bevorzugt der Kom- ponente (b) zugesetzt werden.

Die Ausgangsstoffe (a), (b), (c), (d) und (e) in dem erfindungs- gemäßen Verfahren werden im Folgenden beispielhaft beschrieben : Als Isocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Iso- cyanate, bevorzugt Diisocyanate in Frage, die gegebenenfalls nach allgemein bekannten Verfahren biuretisiert und/oder isocyanurati- siert worden sein können. Im einzelnen seien beispielhaft ge- nannt : Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1,12-Dodecandiisocyanat, 2-Ethyl-tetramethylen- diisocyanat-1,4,2-Methylpentamethylendiisocyanat-1,5, Tetra- methylendiisocyanat-1,4, Lysinesterdiisocyanate (LDI), Hexa- methylendiisocyanat-1,6 (HDI), Cyclohexan-1,3- und/oder 1,4-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,2'- und 2,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 1-Isocyanato-3, 3,5-trimethyl-5-isocyanato- methylcyclohexan (IPDI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiiso- cyanat (TDI), 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Diphenylmethandiiso- cyanat (MDI), Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und/oder Mischungen enthaltend mindestens zwei der genannten Isocyanate.

Außerdem können Ester-, Harnstoff-, Allophanat-, Carbodiimid-, Uretdion-und/oder Urethangruppen enthaltende Di-und/oder Poly- isocyanate in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.

Bevorzugt werden 2,4-, 2,2'- und/oder 4,4'-MDI und/oder Poly- phenylpolymethylen-polyisocyanate eingesetzt, besonders bevorzugt Mischungen enthaltend Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und mindestens eines der MDI-Isomere.

Als (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können beispielsweise Verbindungen eingesetzt werden, die als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppe oder Gruppen Hydroxyl-, Thiol-und/ oder primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisen, z. B.

Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Polyetherpolyalkohole, Polyesterpolyalkohole, Polythioether-polyole, hydroxylgruppen- haltigen Polyacetale und hydroxylgruppenhaltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole. Diese Verbindungen weisen üblicherweise eine Funktio- nalität von 1 bis 8, vorzugsweise 1,5 bis 6, besonders bevorzugt 2 bis 6 und bevorzugt ein Molekulargewicht von 400 bis 8000 auf und sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Beispielsweise kommen als Polyetherpolyalkohole, die nach bekann- ter Technologie durch Anlagerung von Alkylenoxiden, beispiels- weise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylen- oxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und/oder 1,2-Propylenoxid an übliche Startersubstanzen erhältlich sind.

Als Startersubstanzen können beispielsweise bekannte alipha- tische, araliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Verbindungen eingesetzt werden, die mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Hydroxylgruppen und/oder mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Aminogruppen enthalten. Beispielsweise können als Startersubstan- zen Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- bzw. 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Zucker, beispiels- weise Saccharose, Pentaerythrit, Sorbitol, Ethylendiamin, Propan- diamin, Neopentandiamin, Hexamethylendiamin, Isophorondiamin, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 2- (Ethylamino) ethylamin, 3- (Methylamino) propylamin, Diethylentriamin, Dipropylentriamin und/oder N, N-Bis (3-aminopropyl)-ethylendiamin eingesetzt werden.

Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydroxylgruppen in dem Polyol führen.

Besonders bevorzugt werden als Polyole solche eingesetzt, die zum Abschluß der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit primäre Hydroxylgruppen aufweisen.

Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ali- phatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlen- stoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Die Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktio- nalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekularge- wicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 600 bis 2000 und insbeson- dere 600 bis 1500.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente werden bevorzugt unter Verwendung von Polyetherpolyalkoholen als Komponente (b) zur Um- setzung mit den Isocyanaten hergestellt, zweckmäßigerweise solche mit einer mittleren Funktionalität von 1 bis 8, vorzugsweise 1,5 bis 6, und einem Molekulargewicht von 400 bis 8000.

Die Verwendung von Polyetherpolyalkoholen bietet erhebliche Vor- teile durch eine verbesserte Stabilität der Polyisocyanat-Poly- additionsprodukte gegen eine hydrolytische Spaltung und aufgrund der geringeren Viskosität, jeweils im Vergleich mit Polyester- polyalkoholen. Die verbesserte Stabilität gegen Hydrolyse ist insbesondere bei einem Einsatz im Schiffbau vorteilhaft. Die geringere Viskosität der Polyetherpolyalkohole und der Reaktions- mischung zur Herstellung von (ii) enthaltend die Polyetherpoly- alkohole ermöglicht eine schnellere und einfachere Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) mit der Reaktionsmischung zur Her-

stellung der Verbundelemente. Aufgrund der erheblichen Abmessun- gen insbesondere von Konstruktionsteilen im Schiffbau sind niedrigviskose Flüssigkeiten von erheblichem Vorteil.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen sind des weiteren Substanzen geeignet, die ein Kohlenwasserstoffgerüst mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweisen. Unter dem Ausdruck Kohlenwasserstoffgerüst ist eine ununterbrochene Abfolge von Kohlenstoffatomen zu verstehen, die nicht wie beispielsweise im Falle von Ethern mit Sauerstoff- atomen unterbrochen ist. Als solche Substanzen, im Folgenden auch als (b3) bezeichnet, können beispielsweise Rizinusöl und deren Derivate eingesetzt werden.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können des wei- teren zusätzlich zu den genannten Verbindungen mit einem üblichen Molekulargewicht von 400 bis 8000 gegebenenfalls Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten von 60 bis <400 als Kettenver- längerungs-und/oder Vernetzungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften, z. B. der Härte, kann sich jedoch der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenen- falls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Die Ketten- verlängerungs-und/oder Vernetzungsmittel weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 60 bis 300 auf. In Betracht kommen bei- spielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder arali- phatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoff- atomen, wie z. B. Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Decandiol-1,10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6 und Bis- (2-hydroxy- ethyl)-hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1,3,5-Trihydroxy-cyclo- hexan, Glycerin und Trimethylolpropan, niedermolekulare hydroxyl- gruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen-und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle und/oder Diamine wie z. B. Diethyltoluendiamin und/oder 3,5-Dimethylthio-2,4-toluenediamin.

Sofern zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), zum Einsatz.

Außerdem können als (b) aliphatische, araliphatische, cycloali- phatische und/oder aromatische Carbonsäuren zur Optimierung des Härtungsverlaufes bei der Herstellung von (ii) eingesetzt werden.

Beispiele für solche Carbonsäuren sind Ameisensäure, Essigsäure, <BR> <BR> Bernsteinsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Phenylessigsäure, Phthalsäure, Toluolsulfonsäure, Derivate der genannten Säuren, Isomere der genannten Säuren und beliebigen Mischungen der ge- nannten Säuren. Der Gewichtsanteil dieser Säuren kann 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt- gewicht von (b), betragen.

Bevorzugt setzt man als (b) eine Mischung ein, die enthält : (b1) 40 bis 99 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,5 bis 2,99 und einem mittleren Moleku- largewicht von 400 bis 8000 und (b2) 1 bis 60 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 3 bis 5 und einem mittleren Molekular- gewicht von 150 bis 8000, wobei die Gewichtsangaben jeweils auf das Gesamtgewicht der Mischung bezogen sind.

Besonders bevorzugt setzt man als (b) eine Mischung ein, die ent- hält : (bl) 40 bis 98, bevorzugt 50 bis 80 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,9 bis 3,2, bevorzugt 2,5 bis 3 und einem mittleren Molekulargewicht von 2500 bis 8000, (b2) 1 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,9 bis 3,2, bevorzugt 2,5 bis 3 und einem mittleren Molekulargewicht von 150 bis 399 und (b3) 1 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-% mindestens eines alipha- tischen, cycloaliphatischen und/oder araliphatischen Diols mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei die Gewichtsangaben jeweils auf das Gesamtgewicht der Mischung bezogen sind.

Bevorzugt beträgt das Gewichtsverhältnis von Polyetherpolyalkoho- len zu Polyesterpolyalkoholen in der Komponente (b) >100, beson- ders bevorzugt >1000, insbesondere werden zur Herstellung von (ii) keine Polyesterpolyalkohole als (b) eingesetzt.

Mit dem Einsatz von Amin-gestarteten Polyetherpolyalkoholen kann zudem das Durchhärteverhalten von der Reaktionsmischung zur Her- stellung von (ii) verbessert werden. Bevorzugt werden die Ver- bindungen (b), wie auch die anderen Komponenten zur Herstellung von (ii), mit einem möglichst geringen Gehalt an Wasser einge-

setzt, um die Bildung von Kohlendioxid durch Reaktion des Wassers mit Isocyanatgruppen zu vermeiden.

Als Komponente (c) zur Herstellung von (ii) können allgemein bekannte, bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck vom 1 bar bevorzugt gasförmige Verbindungen eingesetzt werden, beispiels- weise Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, Helium und/oder Neon.

Bevorzugt wird Luft eingesetzt. Die Komponente (c) ist bevorzugt gegenüber der Komponente (a), besonders bevorzugt gegenüber den Komponenten (a) und (b) inert, d. h. eine Reaktivität des Gases gegenüber (a) und (b) ist kaum, bevorzugt nicht nachzuweisen. Der Einsatz des Gases (c) unterscheidet sich grundlegend von dem Ein- satz üblicher Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Poly- urethanen. Während übliche Treibmittel flüssig eingesetzt werden und während der Umsetzung entweder aufgrund der Wärmeentwicklung verdampfen oder aber im Falle des Wassers aufgrund der Reaktion mit den Isocyanatgruppen gasförmiges Kohlendioxid entwickeln, wird in der vorliegenden Erfindung die Komponente (c) bevorzugt bereits gasförmig eingesetzt.

Durch die Umsetzung von (a) mit (b) in Gegenwart von (c) wird der Schrumpf von (ii) und damit eine teilweise Ablösung von (i) und/ oder (iii) weitgehend vermieden. Aufgrund eines Schrumpfes des Kunststoffes (ii), beispielsweise der Polyisocyanat-Polyadditi- onsprodukte, kann eine teilweise Ablösung des Kunststoffes (ii) von den Metallplatten (i) und/oder (iii) erfolgen. Gerade eine möglichst vollständige und sehr gute Haftung des Kunststoffes (ii) an den Metallplatten (i) und/oder (iii) ist aber für die mechanischen Eigenschaften eines solchen Verbundelementes von besonderem Interesse.

Als Katalysatoren (d) können allgemein bekannte Verbindungen ein- gesetzt werden, die die Reaktion von Isocyanaten mit den gegen- über Isocyanaten reaktiven Verbindungen stark beschleunigen, wo- bei vorzugsweise ein Gesamtkatalysatorgehalt von 0,001 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reak- tiven Verbindungen, verwendet wird. Beispielsweise können fol- gende Verbindungen verwendet werden : Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethylcyclohexyl- amin, N, N, N', N'-Tetramethyl-diamino-diethylether, Bis- (dimethyl- aminopropyl)-harnstoff, N-Methyl-bzw. N-Ethylmorpholin, N-Cyclo- hexylmorpholin, N, N, N', N'-Tetramethylethylendiamin, N, N, N', N'- Tetramethylbutandiamin, N, N, N', N'-Tetramethylhexandiamin-1, 6, Pentamethyldiethylentriamin, Dimethylpiperazin, N-Dimethylaminoe- thylpiperidin, 1, 2-Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo- (2, 2,0)-octan, 1, 4-Diazabicyclo- (2, 2,2)-octan (Dabco) und Alkanolaminverbin-

dungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-und N-Ethyl-diethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2- (N, N-Dimethyl- aminoethoxy) ethanol, N, N, N''-Tris- (dialkylaminoalkyl) hexahydro- triazine, z. B. N, N, N''-Tris- (dimethylaminopropyl)-s-hexahydro- triazin, Eisen (II)-chlorid, Zinkchlorid, Bleioctoat und vorzugs- weise Zinnsalze, wie Zinndioctoat, Zinndiethylhexoat, Dibutyl- zinndilaurat und/oder Dibutyldilaurylzinnmercaptid, 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, Tetraalkylammonium- hydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid, Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat, und/oder Alkalisalze von langkettigen Fett- säuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Herstellung von (ii) in Gegenwart von (d) durchzuführen, um die Reaktion zu beschleunigen.

Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyaddi- tionsprodukte (ii) können gegebenenfalls (e) Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Füllstoffe, oberflächenaktive Substanzen, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische, bakte- riostatisch wirkende Substanzen und die bereits genannten Mole- kularsiebe und Schaumstabilisatoren.

Als oberflächenaktive Substanzen kommen z. B. Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Struktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien beispiels- weise Emulgatoren, wie die Natriumsalze von Ricinusölsulfaten oder von Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen, z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanolamin, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali-oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol-oder Dinaphthylmethandisulfon- säure und Ricinolsäure. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reak- tiven Verbindungen (b), angewandt.

Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresyl- phosphat, Tris- (2-chlorethyl) phosphat, Tris- (2-chlor- propyl) phosphat, Tris (1, 3-dichlorpropyl) phosphat, Tris- (2, 3-di- brompropyl) phosphat, Tetrakis- (2-chlorethyl)-ethylendiphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphonsäure- diethylester sowie handelsübliche halogenhaltige Flammschutz- polyole. Außer den bereits genannten halogensubstituierten Phos-

phaten können auch anorganische oder organische Flammschutz- mittel, wie roter Phosphor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoniumpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanursäurederivate, wie z. B. Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z. B. Ammoniumpoly- phosphaten und Melamin sowie gegebenenfalls Maisstärke oder Ammoniumpolyphosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gegebenen- falls aromatische Polyester zum Flammfestmachen der Polyiso- cyanat-polyadditionsprodukte verwendet werden. Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, der genannten Flammschutzmittel, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reak- tiven Verbindungen, zu verwenden.

Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen und anorgani- schen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwerungsmittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrichfarben, Be- schichtungsmittel usw. zu verstehen. Im einzelnen seien beispiel- haft genannt : anorganische Füllstoffe wie silikatische Minera- lien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Serpentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil und Talkum, Metalloxide, wie Kaolin, Aluminiumoxide, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente, wie Cadmium- sulfid und Zinksulfid, sowie Glas u. a.. Vorzugsweise verwendet werden Kaolin (China Clay), Aluminiumsilikat und Copräzipitate aus Bariumsulfat und Aluminiumsilikat sowie natürliche und syn- thetische faserförmige Mineralien wie Wollastonit, Metall-und Glasfasern geringer Länge. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht : Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyclo- pentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulosefasern, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyurethan-, Polyesterfasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbon- säureestern und insbesondere Kohlenstoffasern. Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische ver- wendet werden.

Bevorzugt setzt man bei der Herstellung von (ii) 10 bis 70 Gew.-% Füllstoffe, bezogen auf das Gewicht von (ii), als (e) Hilfs-und/ oder Zusatzstoffe ein. Als Füllstoffe verwendet man bevorzugt Talkum, Kaolin, Calziumcarbonat, Schwerspat, Glasfasern und/oder Mikroglaskugeln. Die Größe der Partikel der Füllstoffe ist bevor- zugt so zu wählen, daß das Eintragen der Komponenten zur Herstel- lung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) nicht behindert wird. Besonders bevorzugt weisen die Füllstoffe Partikelgrößen von < 0,5 mm auf.

Die Füllstoffe werden bevorzugt in Mischung mit der Polyol- komponente bei der Umsetzung zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte eingesetzt.

Die Füllstoffe können dazu dienen, den im Vergleich beispiels- weise zum Stahl größeren thermischen Ausdehnungskoeffizient der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte zu verringern und damit dem des Stahls anzupassen. Dies für einen nachhaltig festen Verbund zwischen den Schichten (i), (ii) und (iii) besonders vorteilhaft, da damit geringere Spannungen zwischen den Schichten bei thermi- scher Belastung auftreten.

Das Gewicht von (ii) entspricht per Definition dem Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (a), (b) und (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e).

Bevorzugt werden zur Herstellung von (ii) als (e) übliche Schaum- stabilisatoren eingesetzt, die kommerziell erhältlich und dem Fachmann allgemein bekannt sind, beispielsweise allgemein be- kannte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, z. B.

Tegostab 2219 der Firma Goldschmidt. Der Anteil an diesen Schaum- stabilisatoren bei der Herstellung von (ii) beträgt bevorzugt 0,001 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, ins- besondere 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zur Her- stellung von (ii) eingesetzten Komponenten (b), (e) und gegebe- nenfalls (d). Der Einsatz dieser Schaumstabilisatoren bewirkt, das die bevorzugte Komponente (c) in der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) stabilisiert wird.

Besonders bevorzugt setzt man zur Umsetzung mit (a), d. h. zur Herstellung von (ii) eine Mischung ein, die enthält : (bl) 40 bis 98, bevorzugt 50 bis 80 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,9 bis 3,2, bevorzugt 2,5 bis 3 und einem mittleren Molekulargewicht von 2500 bis 8000, (b2) 1 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,9 bis 3,2, bevorzugt 2,5 bis 3 und einem mittleren Molekulargewicht von 150 bis 399 und (b3) 1 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-% mindestens eines alipha- tischen, cycloaliphatischen und/oder araliphatischen Diols mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen,

wobei die Gewichtsangaben zu (b1), (b2) und (b3) jeweils auf das Gewicht der Summe der Komponenten (b1), (b2) und (b3) bezogen sind, (el) 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, Schaumstabilisatoren, sowie (e2) 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, Molekularsiebe.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyaddi- tionsprodukte werden die Isocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen bevorzugt in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Iso- cyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen 0,85 bis 1,25 : 1, vorzugs- weise 0,95 bis 1,15 : 1 und insbesondere 1 bis 1,05 : 1, beträgt.

Falls (ii) zumindest teilweise Isocyanuratgruppen gebunden ent- halten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60 : 1, vorzugs- weise 1,5 bis 8 : 1, angewandt.

Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise nach dem one shot-Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren, bei- spielsweise mit Hilfe der Hochdruck-oder Niederdruck-Technik hergestellt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zwei- komponentenverfahren zu arbeiten und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), gegebenenfalls die Katalysatoren (d) und/oder Hilfs-und/oder Zusatzstoffe (e) in der Komponente (A) zu vereinigen und bevorzugt innig miteinander zu vermischen und als Komponente (B) die Isocyanate (a) zu verwenden.

Die bevorzugte Komponente (c) kann der Reaktionsmischung enthal- tend (a), (b) und gegebenenfalls (d) und/oder (e) zugeführt wer- den, und/oder den einzelnen, bereits beschriebenen Komponenten (a), (b), (A) und/oder (B). Die Komponente, die mit (c) gemischt wird, liegt üblicherweise flüssig vor. Bevorzugt wird die Kompo- nenten in die Komponente (b) gemischt.

Das Mischen der entsprechenden Komponente mit (c) kann nach all- gemein bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann (c) durch allgemein bekannte Beladungseinrichtungen, beispielsweise Luftbeladungseinrichtungen, bevorzugt unter Druck, beispielsweise aus einem Druckbehälter oder durch einen Kompressor komprimiert, z. B. durch eine Düse der entsprechenden Komponente zugeführt wer-

den. Bevorzugt erfolgt eine weitgehende Durchmischung der ent- sprechende Komponenten mit (c), so daß Gasblasen von (c) in der üblicherweise flüssigen Komponente bevorzugt eine Größe von 0,0001 bis 10, besonders bevorzugt 0,0001 bis 1 mm aufweisen.

Der Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) kann in der Rücklaufleitung der Hochdruckmaschine mit all- gemein bekannten Meßgeräten über die Dichte der Reaktionsmischung bestimmt werden. Die Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung kann über eine Kontrolleinheit bevorzugt automatisch auf der Grundlage dieser Dichte reguliert werden. Die Komponentendichte kann während der üblichen Zirkulation des Materials in der Maschine auch bei sehr niedriger Zirkulationsgeschwindigkeit online bestimmt und reguliert werden.

Das Sandwichelement kann beispielsweise hergestellt werden, indem man den zwischen (i) und (iii) mit den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) zu befüllenden Raum mit Ausnahme von einer Zuleitung und Ableitung für die Ausgangskomponenten abdichtet, und die Ausgangskomponenten (a), (b), (c) und gegebenenfalls (d) und/oder (e) bevorzugt gemischt über die Zuleitung, bevorzugt mit einer üblichen Hochdruckmaschine, in den Raum zwischen (i) und (iii) füllt.

Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt und wie bereits beschrieben in den Raum zwischen (i) und (iii) einge- bracht. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke, bevorzugt aber durch das bei Hochdruck- maschinen übliche Gegenstromprinzip erfolgen, bei dem A-und B- Komponenten-Strahl sich im Mischkopf unter jeweils hohem Druck treffen und vermischen, wobei der Strahl einer jeden Komponente auch geteilt sein kann. Die Reaktionstemperatur, d. h. die Temperatur, bei die Umsetzung erfolgt, beträgt üblicherweise > 20 °C, bevorzugt 50 bis 150 °C.

Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) der erfindungsgemäß hergestellten Verbundelemente weisen bevorzugt ein Elastizitäts- modul von >275 MPa im Temperaturbereich von-45 bis +50 OC (nach DIN 53457), eine Adhäsion zu (i) und (iii) von >4 MPa (nach DIN 53530), eine Dehnung von >30% im Temperaturbereich von-45 bis +50 °C (nach DIN 53504), eine Zugfestigkeit von >20 MPa (nach DIN 53504) und eine Druckfestigkeit von > 20 MPa (nach DIN 53421) auf.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren, erfin- dungsgemäßen Verbundelemente weisen folgende Vorteile gegenüber bekannten Konstruktionen auf : * Durch die erfindungsgemäße Öffnung wird das Verhalten des Verbundelementes bei großen Druckdifferenzen und/oder ho- hen Temperaturen deutlich verbessert.

* Aufgrund des bevorzugten Einsatzes von (c) kann ein Schrumpf von (ii) und damit eine Beeinträchtigung der Haftung von (ii) an (i) und (iii) vermieden werden.

Streben und ähnliche Versteifungselemente werden fast vollständig überflüssig. Dies führt zu einer erheblichen Kostenreduktion in der Produktion durch Materialersparnis und einen wesentlich einfacheren Korrosionsschutz.

'Bei einem Einsatz im Schiffbau ergeben sich durch das ge- ringere Gewicht eine höhere Tonnage bzw. ein geringerer Treibstoffverbrauch.

'Die Wartung beispielsweise hinsichtlich Korrosionsschutz wird wesentlich vereinfacht. Dadurch ergeben sich längere Instandsetzungsintervalle.

'Die Sandwichstruktur mit dem Polyisocyanat-Polyadditions- produkt, beispielsweise dem Polyurethanelastomer, führt zu einer besseren Energieabsorption und damit geringeren Rißfortpflanzung. Bekannte Stahlkonstruktionen neigen nach einer Perforierung bei weiterer Belastung stark zu einer Rißbildung, d. h. die Leckage breitet sich großflä- chig über den Schiffsrumpf aus. Dadurch ergibt sich eine Minimierung des Schadensrisikos im Falle von Unfällen oder extremen Belastungen. Dieser verbesserte Sicher- heitsstandard ist insbesondere für Tankschiffe vorteil- haft.

'Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von (c) zur Her- stellung von (ii) kann der Schrumpf vermindert und die Haftung von (ii) an (i) und (iii) deutlich verbessert werden.

* Die bevorzugten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte auf der Basis von Polyetherpolyalkoholen sind stabiler gegen einen hydrolytischen Abbau als Produkte auf der Basis von Polyesterpolyalkoholen. Dies bietet insbesondere für

einen Einsatz der Verbundelemente im Schiffbau erhebliche Vorteile.

'Die bevorzugte Reaktionsmischung enthaltend die Poly- etherpolyalkohole zur Herstellung von (ii) weist eine deutlich niedrigere Viskosität als Reaktionsmischungen auf der Basis von Polyesterpolyalkoholen auf. Dadurch ist eine einfachere und schnellere Fertigung der Verbund- elemente möglich.

* Der bevorzugte Gehalt an Füllstoffen in den bevorzugten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten bewirkt eine Verrin- gerung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von (ii) und damit eine Angleichung an die Koeffizienten von (i) und (iii). Spannungen zwischen (i), (ii) und (iii) durch eine thermischen Belastung insbesondere durch die Umge- bungstemperatur, beispielsweise im Falle von Schiffsrümp- fen durch unterschiedliche Wassertemperaturen, konnten erfindungsgemäß verringert werden. Die Haftung von (ii) an (i) und (iii) wurde dadurch nachhaltig verbessert.

* Durch das bevorzugte Bestrahlen der Oberflächen von (i) und (iii) Sand konnte die Haftung von (ii) an (i) und (iii) deutlich verbessert werden. Durch die verbesserte Haftung werden stabilere und haltbarere Konstruktionsele- mente zugänglich.

Entsprechend finden die erfindungsgemäß erhältlichen Verbund- elemente Verwendung vor allem in Bereichen, in denen Konstruk- tionselemente benötigt werden, die großen Kräften standhalten, beispielsweise als Konstruktionsteile im Schiffbau, z. B. in Schiffsrümpfen, beispielsweise Schiffsdoppelrümpfe mit einer äußeren und einer inneren Wand, und Laderaumabdeckungen, oder in Bauwerken, beispielsweise Brücken oder als Konstruktionselemente im Hausbau, insbesondere in Hochhäusern.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente sind nicht mit klassischen Sandwichelementen zu verwechseln, die als Kern einen Polyurethan- und/oder Polyisocyanurathartschaumstoff enthalten und üblicher- weise zur thermischen Isolierung eingesetzt werden. Derartige bekannte Sandwichelemente wären aufgrund ihrer vergleichsweise geringeren mechanischen Belastbarkeit nicht für die genannten Anwendungsbereiche geeignet.