DE1629319A1 - Verfahren zur Herstellung spezifisch leichter Formpressteile mit Dichten von 0,2 bis 0,9 aus Kunststoff-Schaumstoffen - Google Patents

Description

Öollo Rheincollo-

;.■■■":■; Anmelder in: dlufil Köln: Gr.m.b.H.

""■"■■■'.■ .-'",-.■."■"' Merk Hersel·,

Akte Nr. Hersei bei Bonn ■}-■ - ' : 66025 "I/W. -

Verfahren zur Herstellung spezifisch leichter Formpreßteile mit Dichten von 0,2 - 0,9 aus Kunststoff-Schaumstoffen. (Zusatz zur Patentanmeldung 0 24982 Σ/39a in Verbindung mit der Zusatzanmeldung Q 28 964 X/39a3) '

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere .Ausbildung des Verfanrens zur Herstellung; spezifisch leichter Formpreßteile mit Dichten von 0,2 - 0,9 aus Kunststoff-Schaumstoffen, bei welchem aie reaktionsfähige Schäumstoffmasse in eine aus gegenein-· ander bewegbarer Matrize und Patrize bestehende Form eingebracht wird, die eine gegenüber der Schäumstoffmasse im Zustand der BinfüUlung niedrigere Temperatur aufweist, so daß dem Formling durch Abkühlung Wärme entzögen wird, worauf der Schaumstoffkörper unter dem Einfluß der freigesetzten Reaktionswärme in statu nascendi bei gleichzeitiger Verdichtung durch äußere Druckanwendung fertiggeformt wird, nach Patentanmeldung Ö 24 982 X/39a in Verbindung mit Zueatzanmeldung 0 28 964 X/39a⁵·.

Be wurde nun gefunden, daß die Unterkühlung der Form gegenüber dem

BAD

009887/1837

einzubringenden Reaktionsgeinisch nicht an einen bestimmten Temperaturbereich, der mit der Raumtemperatur in. Beziehung steht, gebunden ist, daß vielmehr lediglich die Temperaturdifferenz zwischen reaktionsfähiger Schaumstoffmasse und Form maßgeblich ist.,,Das heißt also, das Verfahren kann sowohl in niederen Temperaturbereichen, wobei die Form auf beispielsweise IO C und weniger abgekühlt ist, als auch in höheren Temperaturbereichen durchgeführt werden, bei welchem die Form Temperaturen bis zu 40 C und mehr annehmen kann, sofern nur die Temperatur-Differenz zwischen. Form und reaktionsfähiger Schaumstoffmasse gewahrt bleibt. Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß unabhängig von- dem Temperaturbereich,» in dem gearbeitet wird, 'die Temperatur-Differenz zwischen Schaumstoffmasse und Form unter Berücksichtigung des Wärmeleitvermögens sowie des Wärmewertes von Kunststoff masse und Form durch die Bildungsgeschwindigkeit der exothermen Reaktion und die verwendeten Aufblasmittel in der Größenordnung von 10. G und mehr bestimmt wird.

Versuche haben ferner ergeben, daß mit beginnender Erhöhung des Temperatur-Arbeitsbereiches zunächst der optimale Differenzb'etrag zwischen der Eintragungstemperatur der Schaumstoffmasse und der . · Temperatur der.Form ansteigt, dann aber von einer bestimmten Ein-, tragungstemperatur der Masse an konstant bleibt. Als Ergebnis dieser Erkenntnisse wird gemäß der Erfindung das Verfahren unter solchen Temperaturbedingungen durchgeführt, daS bei linearer, von etwa 10 - 50° ansteigender Eintragungetemperatur der Kunetitoff-

009887/T637 bad origmac

masse die zugehörigen niedrigeren Temperaturwerte der Form in einem Koordinatensystem mit auf der Abszisse aufgetragenen. Temperaturwerten der Masse und auf der Ordinate bezeichneten Temperaturwerten der Form etwa auf einer Sinuslinie liegen, ,die bei .0 Eintragungstemperatur⁸beginnend zwischen 40 und 60 den Scheitelpunkt erreicht und,daß oberhalb dieses Wertes die Differenz zwischen Eintragungstemperatur der Masse und Temperatur der Form mit etwa 20 - 50°, vorzugsweise 25 , konstant bleibt. '

In der Haupt- und Zusatzanmeldung, war bereits, vorgeschlagen worden, an allen Seiten der Form oder nur teilweise, .bei dem fertigen Schatämstoffkörper später ale Deckschichten'^;dieneiide flächige Teile aus beliebigen Werkstoffen, wie Kunststoffe von harter bis weichelastischer Konsistenz, Holzfurniere, gelochte oder ungelochte Metallfolien, Siebgeflechte, Drahte oder Textilgewebe, Papier, Tappe, Vliese u.dgl. einzulegen, die beim Verdichten der Schaum^ stoffmasse während des Ablaufs der Reaktion,mit dieser eine innige | Öberflächenverbindung eingehen. Dieses Verfahren wird gemäß der Erfindung vorteilhaft dadurch erweitert, daß zwischen die Formwände der Matrize bzw. Patrize und die flächigen Einlagen profilierte oder mit Ornamenten, Mustern o*dgl. versehene Teile aus einem gegenüber der Einlage härteren Werkstoff eingelegt werden, deren Konturen sich in den Einlagen während der Fertigpressung · standfest einprägen und die nach Beendigung des"Formungsvorganges abgenommen werden können.

009387/1637

So können z.B. bei Verwendung von Holzfurnieren durch entsprechende Herriehtung der Form ohne ,zusätzlichen Arbeitsgang, wie Kleb ear-. ,. beiteiv Q.dgl. ,. der Effekt eines Kassettendeckels, eines Kassetten— schrankes. o.dgl., erzielt werden. Dieser Effekt ist bei allen Einlagestoffen, wie z.B. auch Textilstoffen, ^etallfolien, papierfolien·u.dgl. erreichbar. Als besonders geeignete Werkstoffe, für die Erzielung solcher Überflächen, Musterungen oder Prägungen ..- . stellen sich diejenigen dar, die thermoplastische Eigenschaften besitzen, wie insbesondere thermoplastische Kunststoffe, z.B. PVC, Polyäthylen u.dgl. Unter dem Einfluß der Wärme, die bei der Reaktion des Schaumstoffes entsteht, werden diese thermoplastischen. Folien weitgehend plastisch, so daß öich Formgebungen wie bei einem Tiefziehteil sowohl in konkaver als auch in .konvexer Gestalt erzielen lassen. Fertigungsmäßig und somit wirtschaftlich besonders interessant wird diese Möglichkeit da.durcn, daß sich in vorhandenen Formen, z.B. bei der Herstellung von Platten, ohne besondere Sehwie-

rigkeiten verschiedenartige Teile zur Erzielung ύοιι Ornamenten einlegen lassen, so daß man bei Verwendung ein und desselben Formteiles verschiedene Abwandlungen, sei es, nun aus technischen oder aus Dekorgrühden erzielen mann.

Eine in dieser Weise aus Schäumst off kern unci festheftenden sowie gegebenenfalls aus versteifenden DecKScnxauten hergestellte Sandwichplatte erschließt einen breiten Kreis von Anwendungsmögiich- · keiten auf dem Bau.- und RolzverarbeitUiigsseK.tor. Dies umso menr als

BAD ORIGINAL

0 09887/1637

- 5 - 162B319

durch Korabination verschiedener Deckschichten sowie unter Verwendung von Edelfurnieren und/versteifenden Metalleinlagen eine erhebliche statische Festigkeit erreicht werden kann, wie sie für den Fertighausbau, für Installationswände sowie die Möbelhersteilung verlangt wird, wobei das Gewicht der Bauelemente wegen der geringen Dichte des ocnaumstOffkernes sehr niedrig gehalten werden kann· .--. /'' '

Es ist bekannt Formteile, auch solche aus Schaumstoff, mit beliebigen Deckschichten aus anderen Stoffen, wie Holz, Papier oder Kunststoffen irgendwelcher Art ganz oder teilweise zu versehen. Das Aufbringen der Deckschichten erfolgt beispielsweise an diesen Formpreßteilen nach Entnahme aus der Form bzw. Pressen durch Verkleben mittels eines geeigneten Bindemittels.. Zu diesem Zweck ist es aber sehr oft erforderlich, die Oberfläche'"des Form-,

preßteiles zu schleifen oder zu polieren, um sie so zu glätten, daß eine vollkommen plane Lage der Schichtstoffe bzw* Deckschicht erreicht wird. Andererseits ist es auch bekannt, die Deckschicht, beispielsweise aus Holz, Papier oder ähnlichen-Stoffen oder auch aus Kunststoffen, beim Üchäumungsvorgang in der Form mit dem.sich bildenden Schaumstoff zu verbinden. In diesem Fälle muß die dem Schaumstoff zugewendete Seite der Deckschicht mit - einem geeigneten Klebemittel und Vliesen bzw. Geweben versehen sein, welche die Öeckschiöht mit dem Schaumstoff fest verbinden sollen. Die Haftfestigkeit der Deckschicht auf dem Schaumstoff läßt aber bei allen

009887/TB37

diesen bekannten Maßnanmen zu wünschen übrig, da insbesondere bei Schäumen von geringem spezifischem Gewicht die unmittelbar unter der Deckschicht liegende Zone des Schaumstoffes stark porös ist. Aber auch bei höherem Raumgewicht ist diese Zone stets die schwächste, obwohl sie wegen der besonderen Beanspruchung an der Verbundsteile gerade die stärkste sein muß. Diese als Schneezone bezeichneten Randgebiete von Kunststoff-Schaumstoff-ä^BScßdcörpern sind äusserlich erkennbar durch die meist hellere" Farbe sowie die gegenüber dem übrigen Körper sehr weiche und- lockere Struktur.

Bei der Erfindung wird diesem übelstand von vorneherein dadurch begegnet, daß der Schaumstoff körper nicht homogen, sondern von innen' nach außen in steigendem Maße verdichtet wird, wobei die äukerste Zone des Körpers unter der Einwirkung des Verdichtungsdruckes in statu nascendi eine harte und glatte Überfläche bildet. Diese ver- ^T stärkte Zone geht aber eine sehr feste Verbindung mit den Deckschichten ein, weil diese in statu nascendi während des exother-, ' men Reaktionsvorganges unter gleichzeitiger Anwendung von Druck - .^ erfolgt, wobei diese Wärme auch auf die Deckschicht übertragen und dadurch das Eindringen in die Oberfläche derselben bei Verwendung von Holz, Textilien oder Kunststoffen gefördert oder bei Verwendung von Metallen die Oberflächenhaftung erhöht wird.

Durchgeführte Versuche haben ergeben, daß nach dem beanspruchten Verfahren aufgebrachte Deckschichten äußerst gut haften und eine durch tiberbelastung herbeigeführte Bruchstelle nicht an. der Trenn-

- -■ ' BAD ORIGINAL

009887/1637

fläche Schaumstoff -' Deckschicht eintritt, wie es bei durch Verklebung aufgebrachten oder nach anderen Yerfahren hergestellten Verbindungen vielfach der Fall ist. ^; -"-.-"

für die neue Sandwichplatte sina 'unter anderem Fußbodenbeläge, Möbel-teile, Zwischenwände für Fertighäuser, Kacheln, Fensterbänke, Dachziegeln sowie Bauelemente aller Art mit oder ohne verfestigende Einlagen aus Metall, Holz, kunststoffen u.dgl. Diese Einlagen können so gestaltet sein, daß sie gleichzeitig als Haken,

■ * Ösen oder Scharniere für Installierungen aller Art dienen. Ferner können Öffnungen ausgespart werden, wie z.B. für Armaturenbretter U.dgl. ^; ""■■■■ ■

Die nach dem -erfindungsgemäßen Vex'fehren hergestellten Sandwichplatten oder Formteile sind wärmeisolierend und sehalldämmend.

In der Zeichnung sind die Arbeitsweise gemäß der Erfindung sowie nach der Erfindun hergestellte Erzeugnisse■" veranschaulicht und ■ zwar-zeigen; - . ■ .

Fig. 1 ein Diagramm, in welchem- die sinusförmige Kurve a die Abhängigkeit der auf der Ördinatenachse b aufgetragenen Temperaturwerte der Form von den auf der Abszissenachse c aufgetragenen. Tamper at ürwertßn der eingetragenen bzw_. einge- füllten Masse aufzeigt; ■'-.■.-

Fig. 2 einen angeschnittenen Körper 1 aus inhomogen verdichtetem : Polyurethan-Schaumstoff riiit verschiedenen der Verstärkung

ea? ^ΒΑΏ

':_;. dienenden. Einbettungen 2, 3, 4 und 5 aus Metall, Holz oder Kunststoff in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen anderen prismatischen Körper 6 aus gleichem Material wie der in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung mit einge.betteten Scharnieren 7 und Ösen 8;

Fig. 4 einen angeschnittenen prismatischen Körper 9 aus inhomogen verdichtetem Polyurethan—Schaumstoff mit elliptischem Quer-. schnitt ohne besondere Einlagen, jedoch mit einer äußeren
Abdeckung 10 aus Metallfolie;

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines-prismatischen Körpers 11 aus inhomogen verdichtetem Polyurethan-Schaumstoff, dessen Deck-, Boden- und Seitenflächen mit Holzfurnieren 12 vereinigt sind; '

Fig. 6 einen Schnitt durch den Körper gemäß Fig. 5, aus dem-zu erkennen ist, daß zwischen dem inhomogen verdichteten Polyurethan-Schaumstoffkörper 11 und der äußeren Decklage 12 aus
Holzfurnier noch eine Zwischenlage 13 aus saugfähigem Vlies eingebracht ist;

Fig. 7 und 8 eine Seitenansicht auf eine aus Matrize 14 und Patrize 15 bestehende, zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Form, wobei die Matrize 14 im Schnitt gezeichnet ist;

Fig. 9 eine Ansieht auf die Unterseite der Patrize 15,

Fig.10 einen Körper 16, der mit Hilfe der Form gemäß Fig. T und 8 hergestellt ist;

Fig.11 einen inhomogen verdichteten Polyurethan-Schaumstoffkörper

BAD OKlGiNAL
009887/1637

in re clit eckig er Form und perspektivischer Ansicht, teilweise- aufgeschnitteri, bei welchem durch Einlagen von
flächigen Elementen zwischen dieι Schaumstoffmasse und die Batrize eine kassettenfö'rmige Ausbildung der Außenfläche 19 erzielt ist; ; . ■ ■ ' -.-..

Pig. 12 einen Querschnitt 'durch den Körper 17 mit den kassettenartigen Einbuchtungen 19 gemäß Fig· 11;

Fig. 15 die perspektivische Ansicht eines angeschnittjeneh Polyure- ([ than-Schaumstoffkörpers 20 mit einer Deckläge 21 aus Marmor, wobei zwischen dem Marmor und dem Schaumstoff körper eine saugfähige Schicht 22 zur Erhöhung der Haftfestigkeit eingebracht 1st; .-■"- ,:_■■ ■"-■"■-''-■;

Fig. 14 die Ansicht einer kachel 23, und

Fig. 15 einen'Querschnitt durch diese Kachel 23, die aus dem ver- , dichtoWn^ochaumstoffkorper 24, einer Zwischenschicht 25 aus saugfähigem Vlies und einer Deckschicht 26 aus kera¹-mischen Stoffen oder Glas besteht. :■"""..

BAD

00B887/ 163f

Claims (6)

Patentansprüche , ,. .

1. Verfahren zur Herstellung von spezifisch leichten Formpreßteilen mit Dichten von 0,2 - 0,9 aus Kunststoff-Schaumstoffen, bei welchem die« reaktionsfähige Schaumstoff masse in eine aus gegeneinander bewegbarer Matrize und Patrize bestehende Form eingebracht wird, die eine gegenüber der Schaumstoff masse im Zustand der Einfüllung niedrigere Temperatur aufweist,, so daß dem Formling durch Abkühlung Wärme entzogen wird, worauf der Schaumstoffkörper unter

. dem Einfluß der freigesetzten Reaktionswärme in statu nascendi bei gleichzeitiger Verdichtung durch äußere Druckanwendung fertiggeformt wird, nach Patentanmeldung 0 24 982 X/39a in Verb indung mit Zusatzanmeldung 0 28 964 X/39a , dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von dem Temperaturbereich, in dem gearbeitet wird, die Temperatur-Differenz zwischen Schaumstoffmasse und Form unter Berücksichtigung des Wärnieleitvermögens sowie des Wärmewertes von Kunststoffmasse und Form durch die_§Bildungsgeschwindigkeit der exothermen Reaktion und die verwendeten Aufblasmittel in der Größenordnung von 10° C und mehr bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei linearer von etwa 10 - 50 ansteigender Eintragungstemperatur der Kunststoffmasse die zugehörigen niedrigeren Temperaturwerte der Form in einem Koordinatensystem dessen Abszisse did Temperatur-; werte dar Masse und dessen Ordinate die Temperaturwörte der "Form

009887/163?

1623319

anzeigen etwa auf einer Sinuslinie liegen, die bei O Eintragungsteniperatur beginnend zwischen 40-und .60°-den Scheitelpunkt erreicht und daß oberhalb dieser Temperäturwerte die Temperatur-Differenz zwischen Einträgungs temperatur der Masse und Temperatur der I¹OrBa mit etwa 25° konstant .bleibt. ·

3· Verfahren nach Anspruch 1 - 2J-dadurch gekennzeichnet, daß in die Fertigpreßform an allen Seiten oder nur teilweise bei dem fertigen Körper als dekorierende und/oder verfestigende Deck- ■ schichten dienende flächige Teile au* beliebigen Werkstoffen, wie-Kunststoffe von harter bis we ich-elastischer Konsistenz, Holzfurniere, gelochte oder ungelochte Metallfolien, Siebgeflechte, Draht- oder Textilgewebe, Papier, pappe, Vliese, eingelegt werden, die beim Verdichten der Schaumstoffmasse während des Ablaufs der Reaktion in statu nascendi mit dieser eine innige Oberfläehehverbindung eingehen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 -3i dadurch gekennzeichnet, daß ( zwischen die Formwände der Matrize bzw. Patrize und die flächigen Einlagen profilierte oder mit Ornamenten, Mustern o.dgl. * versehene Teile aus einem gegenüber der Einlage härteren Werkstoff eingelegt werden, deren Konturen sich in den Einlagen während der Fertigpressung standfest einprägen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Auf- oder Zwisehenlagen dünne Steinplatten, wie z.B. aus Marmor

009887/1637

und Schiefer oder Glas, Verwendung finden.

6. Verfahren nach einem der' Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die verfestigenden.oder Dekorzwecken dienenden Einlagen und die" Schäumstoffmasse eine Schicht poröser saugfähiger Stoffe eingebracht wird.

BAD ORIGINAL 009887/Ί63 7

,ν 4Ά;

Leers ei te