DE1544693B2

DE1544693B2 - Verfahren zur herstellung von verbundkoerpern aus verschaeumten haertbaren phenolharzen und massiven stoffen

Info

Publication number: DE1544693B2
Application number: DE1965C0034973
Authority: DE
Inventors: Joachim 6200 Wiesbaden Schierstein Sender Heinrich 6200 Wies baden Biebrich Fuhlrott Harald 6201 Nau rod Weil
Original assignee: Chemische Werke Albert, 6202 Wies baden Biebrich
Priority date: 1965-01-29
Filing date: 1965-01-29
Publication date: 1973-05-17
Also published as: BE675476A; DE1544693A1; GB1112704A; FR1473110A

Description

weiteren Veröffentlichung werden Schwimmkörper aus Polyurethanschaum mit einem Faservlies an ihrer Oberfläche hergestellt. Zu diesem Zweck wird eine auf der Innenseite mit einem Treib-Aufbringen der zu verschäumenden Masse ein 15 mittel versehene Form mit Faservliesen ausgelegt, ein säure- und/oder wärmehärtbares Kunstharz die beim Ausschäumen den Schäumungsprozeß in ihenthaltendes Haftmittel aufträgt und antrocknen rer unmittelbaren Nähe behindern, so daß dort eine

Erhöhung des spezifischen Gewichtes erzielt wird. In jedem Falle wird die mit dem Schaumstoff zu füllende kennzeichnet, daß man als Haftmittel ein härtba- 20 Form mit einem Trennmittel beschichtet, um eine res Phenol-Formaldehydharz aufträgt. Haftung an der Formwand zu verhindern. Zur Her-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Haftmittel ein Polyvi-

läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-

nylacetat zugesetzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Raumtemperatur und 100° C härtendes Haftmittel aufgetragen wird.

stellung eines Verbundkörpers aus massiven Stoffen und Schaumstoffen ist dieses Verfahren wegen der Verwendung des Trennmittels jedoch nicht geeignet.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wird das flüssige Phenolschaumharz zunächst mit dem Treibmittel und dem sauren Katalysator vermischt und die Mischung anschließend in einer mit einem Trennmittel (Papier oder Folie) versehenen Kastenform bei etwa 60° C verschäumt. Von einer Haftung des Phenolharzschaumes auf den Formwänden bzw. der Verwendung eines Haftmittels wird überhaupt nicht gesprochen, weil man Blöcke aus Phenolharzschaum erzeugen will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu finden, durch das auf einfache Weise und ohne besonderen Aufwand eine feste gegenseitige Haftung der einzelnen Schichten des Verbundkörpers erreicht

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus verschäumten härtbaren Phenolharzen und massiven Stoffen, wobei das 40 wird.

zu verschäumende härtbare Phenolharz mit dem zu Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

löst, daß man auf die Oberfläche des massiven Stoffes vor dem Aufbringen der zu verschäumenden Masse ein ein säure- und/oder wärmehärtbares Kunstharz enthaltendes Haftmittel aufträgt und antrocknen läßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung einwandfreier Verbundkörper mit ausgezeichneten Eigenschaften auf rasche und einfache stoff harz, mit dem zu verbindenen festen Stoff in Be- 50 Weise, ohne daß nennenswerte Abfallprodukte entrührung gebracht und an Ort und Stelle in Berührung stehen. Diese Verbundkörper weisen gute Wärmemit dem massiven Stoff verschäumt und verfestigt. und Schallisolationseigenschaften auf und finden Die nach diesen Verfahren hergestellten Verbund- vielseitige Anwendung. Sie sind beispielsweise als körper haben jedoch den Nachteil, daß sei keine ge- schall- und wärmeisolierende Baustoffe, insbesongenseitige feste Haftung der einzelnen Schichten auf- 55 dere als vorgefertigte Bauelemente geeignet. Außer-

verbindenen festen Stoff in Berührung gebracht und an Ort und Stelle mittels eines Säurekatalysators und eines Treibmittels in Berührung mit dem massiven Stoff verschäumt und verfestigt wird.

Die Herstellung von Verbundkörpern aus verschäumten härtbaren Harzen und massiven Stoffen ist bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren wird das zu verschäumende härtbare Harz, z.B. Harn-

weisen.

Verbundkörper aus Phenolharzschaum und festen Stoffen sind ebenfalls schon bekannt. Die Herstellung dieser Körper aus Phenolharzschaum macht jedh Shiiki il

dem lassen sie sich als Verpackungsmaterial, als Material zum Bau von Behältern und als Isolationsmaterial für Rohre oder Kühlschränke verwenden.

Als Säurekatalysator für die Härtung können

doch Schwierigkeiten, weil zwischen dem Schaum 60 _w;_e Salzsäure, Bromwasserstoff od. dgl. verwendet und den festen Stoffen keine einwandfreie Bindung starke Mineralsäuren, vorzugsweise flüchtige Säuren, zu erzielen ist. Diese Verbundkörper sind auf Grund
der mangelnden Haftung der Schaumstoffschicht
nicht für Zugbeanspruchungen geeignet. Aus diesem
Grunde wurden bisher in der Praxis stets verschäumte 65
Phenolharzblöcke hergestellt, diese auf die gewünschte Form zerschnitten und die Einzelteile zusammen mit Holz- oder Metallplatten od. dgl. durch

werden. Der Anteil des Säurekatalysators beträgt zweckmäßig etwa 0,4 bis etwa 4 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis etwa 3 Gewichtsprozent.

Das in dem Haftmittel enthaltene härtbare Kunstharz kann z.B. ein Harnstoff - oder Melamin-Formaldehydharz sein, das vorzugsweise mit einem Monoalkohol veräthert und/oder mit einem trocknenden

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oder nicht trocknenden Alkydharz plastifiziert ist. sung eines alkalisch hergestellten butanolverätherten Bevorzugt trägt man als Haftmittel ein härtbares Phenol-Formaldehydharzes in Butanol und 1 g Ätha-Phenol-Formaldehydharz auf, um eine möglichst nol besteht. Die Haftmittellösung läßt man 1 bis 2 günstige Homogenität zwischen gehärtetem Schaum- Stunden bei 60° C antrocknen. Die Stahlblechplatkörper und gehärteter Haftschicht zu erzielen. Dabei 5 ten werden dann in einem Abstand von 30 mm in können sowohl unverätherte wie in ihren Methylol- einer Schablone so angeordnet, daß die eingestrichegruppen mit Monoalkoholen verätherte Produkte nen Flächen einander gegenüberstehen. Die Scha-Verwendung finden. Dem Haftmittel kann — um die blone schließt drei Seiten ab, so daß der überschüs-Adhäsion weiter zu verbessern — ein thermoplaste sige Schaum nur an einer Stelle austreten kann. In scher Kunststoff, insbesondere eine Polyvinylverbin- io dem erhaltenen Zwischenraum wird nun eine verdung, wie Polyvinylacetat, vorzugsweise jedoch ein schäumbare Mischung, bestehend aus 120 g wärme-Polyvinylacetal, z.B. Polyvinylbutyral, oder eine or- härtbaren Phenol-Formaldehydharz, 2,4ml Petroläganische Siliciumverbindung zugesetzt werden. ther mit einem Siedepunkt von 30 bis 40 ⁰C und Außerdem wird vorteilhafterweise ein zwischen 11,5 ml 2O°/oiger Salzsäure eingebracht und die Mi-Raumtemperatur und 100° C härtendes Haftmittel 15 schung auf eine Temperatur von 50 bis 70° C geaufgetragen, bracht. Hierbei erfolgen Verschäumung und Aushär-

AIs verschäumbare Phenol-Formaldehydharze tung in einem Zeitraum von etwa IV2 Stunden,
können solche aus ein- oder mehrwertigen Phenolen, Bei der Prüfung des Verbundkörpers auf Zugfe-

z. B. Phenol, Kresol, Resorcin, Brenzcatechin, Hy- stigkeit erfolgt Materialriß im Schaum. Nach drochinon, Diphenylolpropan od. dgl. verwendet 20 250 Stunden Lagerung des Verbundkörpers in Waswerden, deren methylolische Hydroxylgruppen in be- ser von Raumtemperatur tritt bei der Prüfung auf kannter Weise mit Monoalkoholen, z. B. Butanol, Zugfestigkeit wiederum Materialriß im Schaum ein. veräthert sein können. Diese Harze können in Form . .

bekannter kalthärtender oder wannhärtender Ty- Beispiel 2

pen eingesetzt werden. 25 Zwei Asbestzementplatten werden auf ihren zu ver-

Um die Verschäumung nicht vorzeitig in Gang zu bindenen, gereinigten Flächen von 1000 X 750 mm je bringen, wird das Zusammenmischen des Phenolhar- mit einem Auftrag einer Haftmittellösung durch zes mit dem Treibmittel und dem Säurekatalysator Streichen oder Spritzen versehen. Die Haftmittellömit Vorteil erst unmittelbar vor dem Zusammenbrin- sung besteht aus 75 g einer 60 °/oigen Lösung eines gen der verschäumbaren Mischung mit den zu ver- 30 kalthärtbaren' Phenolresols, 25 g Polyvinylbutyral bindenden Flächen des massiven Stoffes vorgenom- und 40 g Aethylalkohol. Die Haftmittelschicht wird men. Die Verschäumung beginnt dann in der Regel bei Raumtemperatur an der Luft oder eine halbe bei Raumtemperatur. Durch die exotherme Ver- Stunde bei 60° C bis zur Klebfreiheit getrocknet, schäumungs- und Hartungsreaktion kann sich das Die so vorbereiteten Platten werden dann wie im Kunstharz zuweilen bis auf Temperaturen von mehr 35 Beispiel 1 in einer Schablone angeordnet. Die lichte als 100° C erwärmen. Es genügt jedoch schon eine Weite zwischen den Platten beträgt 30 mm. Dann geringere Temperaturerhöhung, um im Zusammen- wird eine Mischung aus 900 g eines handelsüblichen wirken mit dem Säurekatalysator die Härtung und wärmehärtbaren Phenolharzes, 90 ml Petroläther Verfestigung des Schaumes und des Haftmittels in (Siedepunkt 30 bis 40° C) als Treibmittel und 85 bis einem Arbeitsgang zu bewirken. Durch Wärmezufuhr 40 90 ml 2O°/oige Salzsäure als Säurekatalysator in den von außen kann die Temperatur auf einen Bereich Zwischenraum eingebracht. Anschließend erfolgen zwischen Raumtemperatur und 100° C, Vorzugs- die Verschäumung und die Aushärtung in einem weise zwischen 40 und 80° C, erhöht werden, wo- Zeitraum von etwa 2 Stunden bei 60° C zu einem durch die Verschäumungs- und Hartungsreaktion be- Schaumvolumen von 22,51 mit einer Dichte von schleunigt werden kann. Das im Haftmittel enthal- 45 0,04. Der fertige Verbundkörper kann ohne wesenttene Kunstharz tritt bei der Verschäumung in Wech- liehe Nachbearbeitung entnommen werden,
selwirkung mit dem Kunstharzschaum, indem es Bei der Prüfung des Verbundkörpers auf Zugfe-

durch Einwirkung der im Schaum befindlichen Säure stigkeit reißt die Klebeverbindung nicht zwischen und der erhöhten Temperatur ebenfalls härtet. Hier- Schaum und Platten, sondern es erfolgt Materialriß bei tritt ein inniger gegenseitiger Verbund zwischen 50 im Schaum. Dasselbe ist nach 1000 Stunden Alterung Haftmittel und Kunstharzschaum ein, wodurch wie- bei 60° C und einer Lagerung des Verbundkörpers derum eine ausgezeichnete Haftfestigkeit zwischen unter Wasser während 250 Stunden oder bei Raummassiver Schicht und Schaumschicht erhalten wird. temperatur während 1000 Stunden der Fall.

Die Herstellung des Verbundkörpers kann unter . .

Verwendung geeigneter Vorrichtungen auch kontinu- 55 Beispiele

ierlich erfolgen. Auf 2 Aluminiumbleche von 100 X 200 mm wird

Als massive Stoffe können die verschiedensten durch Streichel ein Haftmittel folgender Zusammen-Materialien gewählt werden, z. B. Stäbe, Platten, Setzung aufgebracht: 37,5 g einer 65 %igen Lösung Rohre Behälter od. dgl. aus Metallen, z. B. Alumi- eines butylierten Melamin-Formaldehydharzes in Bunium, ferner aus Papier, Pappen, Asbestzement, 60 tanol, 25 g eines Alkydharzes mit 42 Gewichtspro-Holz, Glas, Kunststoff od. dgl. zent Cocosnußölfettsäureanteil und 31,5 g Lösungs-. -I₁ mittel, bestehend aus gleichen Teilen Xylol, Aetha-Beispiel 1 nol und Butanol. Zur schnelleren Abbindung kann

Zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Phe- das Haftmittel noch 1 Gewichtsprozent, bezogen auf nolharzschaum und zwei Stahlblechplatten werden 65 die Gesamtmenge Haftmittel, 85 °/oige Phosphordie zu verbindenden gereinigten Flächen von säure enthalten. Die Trocknung des Haftmittels er-100 X 200 mm von Stahlblechplatten mit einem folgt bei Abwesenheit von Phosphorsäure in 1 bis Haftmittel bestrichen, das aus einer 60 "/eigen Lö- 2 Stunden bei 60° C und in Gegenwart von Phos-

phorsäure etwa in 24 Stunden bei Raumtemperatur. Dann werden die Aluminiumbleche in der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Weise in einem gegenseitigen Abstand von 30 mm angeordnet. In den Zwischenraum wird auch eine verschäumbare Mischung derselben Zusammensetzung wie in Beispiel 1 eingebracht und die Verschäumung und Aushärtung in einem Zeitraum von IV2 Stunden bei 50 bis 70° C durchgeführt. Man erhält einen Schaum mit einer spezifischen Dichte von 0,2.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus verschäumten härtbaren Phenolharzen
und massiven Stoffen, wobei das zu verschäumende härtbare Phenolharz mit dem zu verbindenden festen Stoff in Berührung gebracht und
an Ort und Stelle mittels eines Säurekatalysators io Polyurethan, und eines Treibmittels in Berührung mit dem Nach einer

massiven Stoff, verschäumt und verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberfläche des massiven Stoffes vor dem

Verkleben zu Verbundkörpern vereinigt. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und teuer. Außerdem werden hierbei verhältnismäßig viel Abfälle erhalten. Es ist ferner bekannt, die Haftfähigkeit von Polyurethanhartschaum auf Deckschichten dadurch zu verbessern, daß man die Deckschicht vor dem Aufbringen der Schaummasse durch einen Vorstrich mit Reaktionsbeschleunigern vorpräpariert. Dieses Verfahren beschränkt sich jedoch auf die Verwendung von