DE19649796A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus einem duroplastischen Schaumstoff, insbesondere einem Melaminharzschaumstoff als Formteil- Rohling, wobei der Formteil-Rohling mit einem wärmeaus­ härtenden Bindemittel imprägniert wird und sodann eine Verpressung unter Wärmeeinwirkung durchgeführt wird, zur Aushärtung des Bindemittels und Erreichung einer bleibenden Verformung des Formteils.

Ein derartiges Verfahren ist insbesondere aus der EP-A1 451 535 bekannt. Der Inhalt dieser Druckschrift wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Anmeldung mit eingeschlossen.

Bei dem bekannten Verfahren wird zur Imprägnierung Phenolharz oder Melaminharz verwandt. Dieses Imprägnie­ rungsmittel hat sich noch nicht in jeder Hinsicht als zufriedenstellend erwiesen. Bspw. müssen so imprägnier­ te Formteil-Rohlinge zügig weiterverarbeitet werden, da ansonsten die bleibende Verformung des Formteils in der Presse nicht mehr sichergestellt ist. Auch findet eine gewisse Schwindung beim Aushärten des Imprägnierungsmit­ tels statt, was dazu führt, daß entweder der imprägnier­ te Formteil-Rohling ein gewisses Übermaß aufweisen muß oder die gewünschten Maße nicht erreicht werden. Auch wenn man die Schwindung durch ein Übermaß berücksich­ tigt, ist nicht die an sich gewünschte präzise Maßhal­ tigkeit möglich.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen Problematik, ein Verfahren zur Herstellung eines Form­ teils aus einem duroplastischen Melaminharzschaumstoff anzugeben, unter Verwendung eines Imprägnierungsmit­ tels, welches rationeller durchführbar ist bei mög­ lichst verbesserten Produkten.

Diese technische Problematik ist zunächst und im wesent­ lichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß als Bindemittel eine Acryla­ mid- oder Methacrylamid- modifizierte Polymerdispersion eingesetzt wird. Überraschend hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung eines solchen Bindemittels die Imprä­ gnierung des Melaminharzschaumstoffes und die Herstel­ lung von daraus gefertigten Formteilen wesentlich ratio­ neller durchzuführen ist. Einerseits können größere Einheiten imprägniert werden, andererseits kann der Schritt der Verformung von dem Schritt der Imprägnie­ rung zeitlich vorteilhafter getrennt werden. Eine Zwi­ schenlagerung der imprägnierten, noch nicht bleibend verformten Formteil-Rohlinge ist ohne Beeinträchtigung des nachgeschalteten Verformungsvorganges möglich. Von Bedeutung ist auch, daß das genannte Imprägnierungsmit­ tel im Zuge des Aushärtens kein Formaldehyd frei setzt. Hinsichtlich besonderer Anwendungsfälle kann auch eine nur oberflächliche Imprägnierung vorteilhaft sein. Dies insbesondere bei relativ dünnen Platten. Derzeit bevor­ zugt ist jedoch eine Imprägnierung von Schaumstoffblöc­ ken, welche zu mehreren Schaumstoffplatten nach der Imprägnierung aufgespalten werden können. In weiterer Ausgestaltung ist auch wesentlich, daß das Imprägnie­ rungsmittel freie Carboxylat-Gruppen enthält. Darüber hinaus ist auch von Bedeutung, daß die Reaktionstempera­ tur des Bindemittels höher liegt als ca.

100°C. Dies ermöglicht es, derart imprägnierte Form­ teil-Rohlinge bei erhöhter Temperatur etwa 70 bis 80°C zu trocknen, ohne daß bereits eine Reaktion und damit Aushärtung des Bindemittels erfolgt. Die Reaktionstempe­ ratur des Bindemittels liegt bevorzugt in einem Tempera­ turbereich höher als 150°C, weiter bevorzugt im Be­ reich vom 180 bis 220°C. In weiterer bevorzugter Durch­ führung des Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, daß der Formteil-Rohling ein Schaumstoffblock ist, und daß nachfolgend zu der Imprägnierung dieses Schaumstoffbloc­ kes erst eine Aufspaltung in einzelne, dann bleibend zu verprägende -bereits imprägnierte- Formteil-Rohlinge erfolgt. Auch diese Maßnahme führt zu einer rationelle­ ren Durchführbarkeit des hier beschriebenen Herstel­ lungsverfahrens. Durch eine Erhitzung des imprägnierten Formteil-Rohlings auf die Reaktionstemperatur -im Zuge der Verpressung- findet eine Polykondensation unter Abspaltung von Wasser und ggf. Alkohol statt. Es er­ folgt eine Vernetzung des Imprägnierungsmittels zu einem Duromer, wodurch insgesamt, vergleichbar dem bekannten Verfahren, im Verformungszustand die den Formteil-Rohling aufgeprägte Verformung "eingefroren" wird. Die angesprochene, relativ hohe Reaktionstempera­ tur, welche zur Aushärtung des Imprägnierungsmittels erforderlich ist, kann bei dem hier beschriebenen Imprä­ gnierungsmittel auch zu einer Steuerung des Vernetz­ ungsgrades herangezogen werden. Bei entsprechender Überschreitung der Temperaturschwelle kann der Vernetz­ ungsvorgang gleichsam ein- bzw. abgeschaltet werden. Die Amid-Polymerdispersion, welche hier als Bindemittel eingesetzt wird, neigt hinsichtlich der Amide unterein­ ander oder in Verbindung mit den freien Carboxylgruppen zu einer Polymerbildung. Der imprägnierte Formteil-Roh­ ling wird allein durch die Imprägnierung - und nachfol­ gende Aushärtung des Imprägnierungsmittels - keiner molekularen Veränderung unterzogen. Die bevorzugt imprä­ gnierten blockförmigen Formteil-Rohlinge besitzen einen Querschnitt von mehr als 20 × 20 bevorzugt von mehr als 25 × 25 cm. Es sind jedoch auch noch wesentlich größere Blockgrößen, insbesondere hinsichtlich der Blocklänge, auf dieser Art verarbeitbar. Beispielsweise Schaumstoff­ blöcke, die eine Länge von 2 m und mehr aufweisen und eine Breite von 1 mund mehr. Die Trocknung solcher imprägnierten Formteil-Rohlinge geschieht im wesentli­ chen ohne eine zusätzliche - etwa durch das Imprägnie­ rungsmittel induzierte - Temperaturerhöhung, was gleich­ falls auf das genannte hier bevorzugt verwendete Imprä­ gnierungsmittel zurückzuführen ist. Die Imprägnierung kann grundsätzlich auch, wie bereits in der eingangs genannten europäischen Patentanmeldung beschrieben, in Form von Einbringung eines das Imprägnierungsmittel enthaltenen Schaummittels vorgenommen werden. Bspw. indem der Formteil-Rohling einen Walzenspalt durch­ setzt, wie dort beschrieben. Im weiteren kann aber auch das Imprägnierungsmittel im Durchlaufverfahren, indem eben der Formteil-Rohling durch ein Bad mit Imprägnie­ rungsmittel hindurchgeführt wird, vorgenommen werden. Im weiteren können in die Polymerdispersion auch Be­ standteile eingebracht werden, welche dem fertigen Formteil hydrophobe und/oder oleophobe Eigenschaften verleihen. Beispielsweise kann hierzu Fluorcarbonharz eingesetzt werden.

Soweit Melaminharzschaumstoff verarbeitet wird, kann dieser typischerweise vor der Imprägnierung ein Raumge­ wicht von ca. 10 ± 1 kg/m³ aufweisen. Nach der Imprä­ gnierung und Verformung erhöht sich das Raumgewicht auf ca. 11 bis maximal 15 kg/m³. Die Trocknungstemperatur- Vorverformung - beträgt maximal ca. 90°C. Die Verfor­ mung und Härtung des Melaminharzschaumstoffes, bei der Ausprägung des Endproduktes, wird bei Temperaturen zwi­ schen den bereits genannten 150°C und maximal etwa 230°C durchgeführt.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus einem duroplastischen Schaumstoff, insbesondere Melaminharz­ schaumstoff als Formteil-Rohling, wobei der Formteil- Rohling mit einem wärmeaushärtenden Bindemittel imprä­ gniert wird und eine Verpressung unter Wärmeeinwirkung durchgeführt wird, zur Aushärtung des Bindemittels und Erreichung bleibender Verformung des Formteils, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine Acrylamid- oder Methacrylamid- modifizierte Primärdispersion ange­ setzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung nur ober­ flächlich durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bindemittel freie Carboxylat-Gruppen enthält.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Reaktionstemperatur des Bindemittels höher ist als 100°C, bevorzugt höher als 150°C.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, daß der Form­ teil-Rohling ein Schaumstoffblock ist und daß nachfol­ gend zu der Imprägnierung eine Aufspaltung des Schaum­ stoffblockes in einzelne, dann bleibend zu verprägende imprägnierte Formteil-Rohlinge vorgenommen wird.