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WO2008006736A1 - Verfahren zum schneiden von offenzelligen schaumstoffen auf basis von aminoplasten und zur herstellung von flocken oder partikeln - Google Patents

Verfahren zum schneiden von offenzelligen schaumstoffen auf basis von aminoplasten und zur herstellung von flocken oder partikeln Download PDF

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WO2008006736A1
WO2008006736A1 PCT/EP2007/056686 EP2007056686W WO2008006736A1 WO 2008006736 A1 WO2008006736 A1 WO 2008006736A1 EP 2007056686 W EP2007056686 W EP 2007056686W WO 2008006736 A1 WO2008006736 A1 WO 2008006736A1
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open
particles
flakes
foam
polishing
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PCT/EP2007/056686
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen QUADBECK-SEEGER
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BASF SE
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BASF SE
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/56—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5627—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5654—Subdividing foamed articles to obtain particular surface properties, e.g. on multiple modules
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Definitions

  • the invention relates to improved process for cutting open-celled foams based on aminoplasts and for the production of flakes or fine particles, and their use.
  • Open-cell foams based on a melamine / formaldehyde condensation product are known for various heat and sound insulation applications in buildings and vehicles, as well as insulating and shock-absorbing packaging material.
  • DE-A 31 02 567 describes a grinding or polishing paste for polishing metal surfaces, in which uniformly distributed powder parts are introduced into the melt of the paste whose hardness lies between the hardness of the grinding bodies and the hardness of the melt.
  • powder parts metal parts such as copper powder, aluminum powder, zinc powder, brass powder or the like may be mentioned.
  • the object of the invention was to remedy the disadvantages mentioned and to find a simple and dust-free process for cutting open-cell foams based on aminoplasts, as well as a process for producing flakes or finely divided particles.
  • open-cell foams are preferably elastic foams based on a melamine / formaldehyde condensation product having a specific gravity of 5 to 100 g / l, in particular from 8 to 20 g / l used.
  • the cell count is usually in the range of 50 to 300 cells / 25 mm.
  • the tensile strength is preferably in the range of 100 to 150 kPa and the elongation at break in the range of 8 to 20%.
  • a highly concentrated propellant-containing solution or dispersion of a melamine-formaldehyde precondensate can be foamed and cured with hot air, water vapor or by microwave irradiation.
  • foams are commercially available under the name Basotect® from BASF Aktiengesellschaft.
  • the molar ratio of melamine / formaldehyde is generally in the range of 1: 1 to 1: 5.
  • the molar ratio in the range of 1: 1, 3 to 1: 1, 8 is selected and a sulfite group-free precondensate used, such as. B described in WO 01/94436.
  • the open-cell foam is soaked in a liquid, for example alcohols, ketones, liquid hydrocarbons or water, prior to cutting or dividing.
  • a liquid for example alcohols, ketones, liquid hydrocarbons or water, prior to cutting or dividing.
  • water is used.
  • the cutting can be done by means of conventional crushing machines, which have rotating blades or crushing parts.
  • Suitable crushers are, for example, mills, such as ball mills or Ultraturax, extruders.
  • a water or alcohol-impregnated piece of foam can be processed in this way particularly simple and dust-free to an aminoplast particle suspension. If desired, the suspension may then be filtered or centrifuged and the resulting powder subsequently dried. The dried powder or flakes can be added as an additive in the extruder to polymer melts, for example, or else used as soil improvers and moisture regulators in garden centers or in agriculture.
  • the flakes or finely divided powder obtainable by the process according to the invention are particularly suitable as cleaning or polishing materials for surfaces.
  • the finely divided powders can be dried or preferably applied directly as an aqueous suspension to sponges or nonwovens and fabrics directly or coated together with film-forming polymers. Particular preference is given to foams, nonwovens or fabrics of melamine resins. When using a fabric or fabric, the pressure is easily controllable and the cleaning action can be adjusted to the requirements.
  • the flakes and particles according to the invention are suitable together with water as an excellent fire-extinguishing agent.
  • the flakes of the invention can also be quickly and easily absorbed organic matter, such as oil in case of an accident from the surface of the water and disposed of by collecting or pumping out the impregnated flakes.
  • Another object of the invention is a polishing paste containing the obtainable by the method described above finely divided particles of aminoplasts abrasive abrasive. Since the abrasive is organic-based, it has a lower hardness than the commonly used abrasive, such as diamond, corundum or silicates.
  • polishing pastes alone or optionally together with other common highly abrasive abrasives, such as aluminum, magnesium, chromium, tin (IV), iron oxides, silicon carbide, diatomaceous earth, diamond dust, cerium and / or iodine. Zirconium oxides are used.
  • Suitable carrier substances for the polishing paste are, for example, water, alcohols, polyethylene glycol or waxes.
  • the carrier substance for the polishing paste is preferably already used as a liquid for impregnating the open-cell foam prior to comminution.
  • Other conventional additives such as suspension stabilizers, anti-settling agents, bentonites or odorous substances may be added to the polishing agent or the polishing paste.
  • the polishing or polishing paste is suitable for the gentle cleaning and polishing of plastics, glasses, car windows, painted surfaces, metals, magnetic media, electronic circuits, silicon wafers or teeth, dental prostheses, dental fillings or artificial teeth.
  • the mechanical polishing can be achieved by lightly pressing the relevant workpiece, for. As of metal, glass, wood, plastic, or leather on horizontal, driven by a motor u. with a wool cloth or velvet covered discs, which are coated with the polishing agent or polishing paste according to the invention, carried out.
  • a 2 cm ⁇ 4 cm ⁇ 10 cm piece of open-cell melamine / formaldehyde foam having a density of 15 g / m 3 (Basotect® from BASF Aktiengesellschaft) was soaked in water and comminuted for 5 minutes in a household mixer (Moulinex type). This resulted in a suspension having a solids content of about 2 wt .-%.
  • Example 1 The suspension from Example 1 was successively mixed with further, dry Basotect® pieces and comminuted in a household mixer until the solids content was 15% by weight.
  • the suspension was then placed on a household cloth and cleaned by mild pressure a dirty table surface.

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Abstract

Ein verbessertes Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis von Aminoplasten und zur Herstellung von Flocken oder feinteiligen Partikeln, wobei man einen offenzelligen Schaumstoff mit einer Flüssigkeit tränkt und den getränkten Schaumstoff schneidet.

Description

Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis von Aminoplasten und zur Herstellung von Flocken oder Partikeln
Beschreibung
Die Erfindung betrifft verbessertes Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis von Aminoplasten und zur Herstellung von Flocken oder fein- teiligen Partikeln, sowie deren Verwendung.
Offenzellige Schaumstoffe auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensations- produktes sind für verschiedene wärme- und schalldämmende Anwendungen in Gebäuden und Fahrzeugen, sowie als isolierendes und stoßdämmendes Verpackungsmaterial bekannt.
Es ist bekannt, Partikel oder Flocken von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis MeI- aminformaldehydharzen als Recyclat zu neuen Schaumstoffmatten zu verkleben (EP-B 451 535). Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung als Bodenverbesserungsmittel. Beim trockenen Schneiden des offenzelligen Schaumstoffes fällt jedoch Staub an.
In Schleif- und Polierpasten werden häufig Schleifkörper mit feiner Körnung und hoher Härte verwendet, welche jedoch während des Poliervorganges zu winzigen Kratzern auf der zu polierenden Oberfläche führen. Das deutsche Gebrauchsmuster DE 298 08 991 U1 schlägt vor, zum Polieren von Kunststoffoberflächen eine Polierpas- te zu verwenden, bei dem die Schleifmittel in einer Trägersubstanz dispergiert sind, bei der die Viskosität unter den Bedingungen des Poliervorgangs abnimmt.
Die DE-A 31 02 567 beschreibt eine Schleif- bzw. Polierpaste zum Polieren von Metalloberflächen, bei der in die Schmelze der Paste gleichmäßig verteilte Pulverteile ein- gebracht sind, deren Härte zwischen der Härte der Schleifkörper und der Härte der Schmelze liegt. Als Pulverteile werden Metallteile, wie Kupferpulver, Aluminiumpulver, Zinkpulver, Messingpulver oder dergleichen genannt.
Aufgabe der Erfindung war es, den genannten Nachteilen abzuhelfen und ein einfa- ches und staubfreies Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis von Aminoplasten zu finden, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Flocken oder feinteiligen Partikeln.
Demgemäß wurde ein Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis eines Aminoplasten gefunden, wobei man den offenzelligen Schaumstoff mit einer Flüssigkeit tränkt und den getränkten Schaumstoff schneidet. Auf diese Weise lassen sich staubfrei auch komplizierte Konturen zu Formen, beispielsweise Druckstempel schneiden.
Des weiteren wurde ein Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Partikeln gefunden, wobei man einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Aminoplasten mit einer Flüssigkeit tränkt und den getränkten Schaumstoff zu Partikel mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 1000 μm, bevorzugt im Bereich von 50 bis 500 μm, zerteilt.
Als offenzellige Schaumstoffe werden bevorzugt elastische Schaumstoffe auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes mit einer spezifischen Dichte von 5 bis 100 g/l, insbesondere von 8 bis 20 g/l verwendet. Die Zellzahl liegt üblicherweise im Bereich von 50 bis 300 Zellen/25 mm. Die Zugfestigkeit liegt bevorzugt im Bereich von 100 bis 150 kPa und die Bruchdehnung im Bereich von 8 bis 20 %.
Zur Herstellung kann nach EP-A 071 672 oder EP-A 037 470 eine hochkonzentrierte, treibmittelhaltige Lösung oder Dispersion eines Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates mit Heißluft, Wasserdampf oder durch Mikrowellenbestrahlung verschäumt und ausgehärtet werden. Derartige Schaumstoffe sind im Handel unter der Bezeichnung Baso- tect® der Firma BASF Aktiengesellschaft erhältlich.
Das Molverhältnis Melamin/Formaldehyd liegt im allgemeinen im Bereich von 1 : 1 bis 1 :5. Zur Herstellung besonders formaldehydarmer Schaumstoffe wird das Molverhältnis im Bereich von 1 : 1 ,3 bis 1 : 1 ,8 gewählt und ein sulfitgruppenfreies Vorkondensat eingesetzt, wie z. B in WO 01/94436 beschrieben.
Erfindungsgemäß wird der offenzellige Schaumstoff vor dem Schneiden oder Zerteilen mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Alkohole, Ketone, flüssige Kohlenwasserstoffe oder Wasser getränkt. Bevorzugt wird Wasser verwendet.
Das Zerteilen kann mittels üblichen Zerkleinerungsmaschinen, welche rotierende Messer oder quetschende Teile aufweisen. Geeignete Zerkleinerungsmaschinen sind beispielsweise Mühlen, wie Kugelmühlen oder Ultraturax, Extruder.
Je nach Art der Zerkleinerungsmaschine bzw. Rotationsgeschwindigkeit der Messer können feinteilige Partikel (Pulver) oder watteähnliche Stücke (Flocken) erhalten werden. Ein Wasser oder Alkohol-getränktes Schaumstoffstück kann auf diese Weise besonders einfach und staubfrei zu einer Aminoplast-Partikel-Suspension verarbeitet werden. Falls gewünscht kann die Suspension anschließend filtriert oder zentrifugiert und das erhaltende Pulver anschließend getrocknet werden. Das getrocknete Pulver oder die Flocken können beispielsweise als Zuschlagsstoff im Extruder zu Polymerschmelzen zugegeben werden oder aber auch als Bodenverbes- serungs- und feuchtigkeitsregulierendes Mittel in Gärtnereien oder der Landwirtschaft verwendet werden.
Neben der Möglichkeit zur Wiederverwertung von Produktionsabfällen oder Fehlchargen bei der Herstellung oder Weiterverarbeitung der offenzelligen Schaumstoffe, eignen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Flocken oder feintei- ligen Pulver insbesondere als Reinigungs- oder Poliermaterialien für Oberflächen.
Die feinteiligen Pulver können dabei getrocknet oder bevorzugt direkt als wässrige Suspension auf Schwämme oder Vliese und Gewebe direkt aufgetragen oder zusammen mit filmbildenden Polymeren beschichtet werden. Besonders bevorzugt werden Schaumstoffe, Vliese oder Gewebe aus Melaminharzen. Bei Verwendung eines VNe- ses oder Gewebes ist der Druck leicht steuerbar und die Reinigungswirkung kann den Erfordernissen angepasst werden.
Aufgrund der Schwerentflammbarkeit der offenzelligen Schaumstoffe, eigen sich die erfindungsgemäßen Flocken und Partikeln zusammen mit Wasser als hervorragendes Feuerlöschmittel.
Mit den erfindungsgemäßen Flocken können auch schnell und einfach organische Stoffe, beispielsweise Öl bei einer Havarie von der Gewässeroberfläche aufgesaugt und durch Aufsammeln oder Abpumpen der getränkten Flocken entsorgt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Polierpaste, welche die nach dem oben beschriebenen Verfahren erhältlichen feinteiligen Partikel aus Aminoplasten als abrasi- ves Schleifmittel enthält. Da das Schleifmittel auf organischer Basis ist, weist es eine geringere Härte als die üblicherweise verwendeten Schleifkörper, wie Diamant, Korund oder Silikate auf.
Es kann daher in Polierpasten alleine oder gegebenenfalls zusammen mit weiteren üblichen stark abrasiven Schleifmittel, wie Aluminium-, Magnesium-, Chrom-, Zinn(IV)-, Eisenoxide, Siliciumcarbid, Kieselgur, Diamantenstaub, Cer- u./od. Zirconiumoxide verwendet werden.
Als Trägersubstanz für die Polierpaste eignen sich beispielsweise Wasser, Alkohole, Polyethylenglykol oder Wachse. Bevorzugt wird die Trägersubstanz für die Polierpaste bereits als Flüssigkeit zum Tränken des offenzelligen Schaumstoffes vor dem zerklei- nern verwendet. Dem Poliermittel bzw. der Polierpaste können weitere übliche Additive, wie Suspensionsstabilisatoren, Antiabsetzmittel, Bentonite oder Geruchsstoffe zugegeben werden.
Das Poliermittel bzw. die Polierpaste eignet sich zum schonenden Reinigen und Polie- ren von Kunststoffen, Gläsern, Autoscheiben, lackierten Oberflächen, Metallen, magnetischen Datenträgeren, elektronischen Schaltkreisen, Siliziumwafern oder Zähnen, Zahnprothesen, Zahnfüllungen oder Kunstzähnen.
Das mechanische Polieren kann durch leichtes Andrücken des betreffenden Werk- Stücks, z. B. aus Metall, Glas, Holz, Kunststoff, oder Leder auf waagerechte, von einem Motor angetriebene u. mit einem Wolltuch oder Samt bespannte Scheiben, die mit dem erfindungsgemäßen Poliermittel oder Polierpaste bestrichen werden, erfolgen.
Beispiele:
Beispiel 1
Ein 2 cm x4 cm x10 cm großes Stück aus einem offenzelligen Melamin-Formaldehyd- schaumstoff mit einer Dichte von 15 g/m3 (Basotect® der BASF Aktiengesellschaft) wurde mit Wasser getränkt und 5 Minuten in einem Haushaltsmixer (Typ Moulinex) zerkleinert. Hierbei entstand eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 2 Gew.-%.
Beispiel 2
Die Suspension aus Beispiel 1 wurde nacheinander mit weiteren, trockenen Baso- tect®-Stücken versetzt und in einem Haushaltsmixer zerkleinert, bis der Feststoffgehalt 15 Gew.-% betrug.
Die Suspension wurde anschließend auf ein Haushaltstuch gegeben und durch leichten Druck eine verschmutze Tischoberfläche gereinigt.
Beispiel 3
Mehrere 1 cm x 1 cm x 1 cm große Würfel aus einem offenzelligen Melamin-Form- aldehydschaumstoff mit einer Dichte von 15 g/m3 (Basotect® der BASF Aktiengesell- schaft) wurde mit Wasser getränkt mit einem Haushaltsmixer (Typ Zauberstag) zu Flocken zerkleinert. Anschließend wurden die Flocken im Mikrowellenofen getrocknet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schneiden von offenzelligen Schaumstoffen auf Basis eines Aminoplasten, dadurch gekennzeichnet, dass man einen offenzelligen Schaumstoff mit einer Flüssigkeit tränkt und den getränkten Schaumstoff schneidet.
2. Verfahren zur Herstellung von Partikeln, dadurch gekennzeichnet, dass man einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Aminoplasten mit einer Flüs- sigkeit tränkt den getränkten Schaumstoff zu Partikeln mit einem mittleren
Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 1000 μm zerteilt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen offenzelligen Melamin-Formaldehydharz-Schaumstoff verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der offenzellige Schaumstoff eine spezifische Dichte im Bereich von 5 bis 100 g/l aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der offenzellige Schaumstoff aus einem Melamin/Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem Molverhältnis Melamin/Formaldehyd im Bereich von 1 : 1 und 1 : 5 hergestellt wurde.
6. Partikel oder Flocken, erhältlich nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 5.
7. Verwendung der Partikel oder Flocken nach Anspruch 6 zum Reinigen oder Polieren von Oberflächen.
8. Polierpaste, enthaltend Partikel nach Anspruch 6.
9. Verwendung der Polierpaste nach Anspruch 8 zum Polieren von Kunststoffen, Gläsern, lackierten Oberflächen, Metallen, magnetischen Datenträgern, elektronischen Schaltkreisen, Siliziumwafern oder Zähnen.
10. Verwendung der Flocken nach Anspruch 6 zur Aufnahme von organischen Stoffen auf Gewässeroberflächen.
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