JP2015527470A - メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)少なくとも1つのメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を100質量部、
少なくとも1つの硬化剤を2〜4質量部、
界面活性剤混合物を0.2〜5質量部、
無機酸の少なくとも1つの塩および/または有機カルボン酸の少なくとも1つの塩を0.1〜5質量部、
少なくとも1つの発泡剤を1〜40質量部、
少なくとも1つの着色剤および/または蛍光増白剤を0〜5質量部、
1つ以上のさらなる添加剤を0〜20質量部、および
水を25〜60質量部
を含む水性混合物M1を製造する工程、
b)前記混合物M1)を、マイクロ波放射線を用いて加熱しかつ発泡させる工程、
c)形成されたフォームを、硬化剤およびマイクロ波放射線を用いて架橋しかつ硬化させる工程、
d)フォーム材を、マイクロ波放射線を用いて乾燥させる工程、および
e)前記の乾燥されたフォーム材を、熱風を用いて熱処理する工程
を含む、メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の製造法に関する。
a)水性混合物M1)を製造する工程、
b)マイクロ波放射線を用いて混合物M1)を加熱しかつ発泡させる工程、
c)硬化剤およびマイクロ波放射線を用いて、形成されたフォームを架橋しかつ硬化させる工程、
d)マイクロ波放射線を用いてフォーム材を乾燥させる工程および
e)熱風を用いて、乾燥されたフォーム材を熱処理する工程
を含む。
少なくとも1つのメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物100質量部、
少なくとも1つの硬化剤2〜4質量部、有利に2.2〜3.8質量部、特に有利に2.7〜3.3質量部、
界面活性剤混合物0.2〜5質量部、有利に0.5〜3質量部、特に有利に1.25〜2.3質量部、
無機酸の少なくとも1つの塩または有機カルボン酸の少なくとも1つの塩0.1〜5質量部、有利に0.5〜4質量部、特に有利に1.1〜3.6質量部、
少なくとも1つの発泡剤1〜40質量部、有利に10〜35質量部、特に有利に15〜21質量部、
少なくとも1つの着色剤および/または蛍光増白剤0〜5質量部、有利に0〜4質量部、特に有利に0〜3質量部、
1つ以上のさらなる添加剤0〜20質量部、有利に0〜10質量部、特に有利に0〜5質量部、および
水25〜60質量部、有利に30〜50質量部、特に有利に36〜44質量部
を含む水性混合物M1は、製造され、
前記混合物M1)が、界面活性剤混合物として、陰イオン性界面活性剤50〜90質量%、有利に65〜90質量%、特に有利に75〜90質量%と非イオン性界面活性剤10〜50質量%、有利に10〜35質量%、特に有利に10〜25質量%とからなる混合物を含むことは、発明の本質であり、その際に質量%は、そのつど、界面活性剤混合物の全質量に対するものである。
CH3−(CH2)jO−(CH2−CH2−O)k−SO3Na (II)
ただし、j=11〜16、k=3〜10であるものとし、の脂肪アルコールポリグリコールエーテルスルフェートに相応する。
1:1.5〜1:4の範囲内、有利に1:1.6〜1:3.5の範囲内、特に有利に1:2〜1:3の範囲内のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比および200g/mol〜1000g/molの範囲内、有利に200g/mol〜800g/molの範囲内、特に有利に200g/mol〜600g/molの範囲内の平均分子量(数平均)Mnを有するスルフィット基不含のメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物であって、他の熱硬化性樹脂形成剤を50質量%まで、特に20質量%まで(そのつど、縮合導入されたメラミンの質量に対して)および他のアルデヒドを50質量%まで、特に20質量%まで(そのつど、縮合導入されたホルムアルデヒドの質量に対して)含有するが、しかし、メラミン以外に、本質的に別の熱硬化性樹脂形成剤を含まずかつホルムアルデヒド以外に、本質的に別のアルデヒドを含まない、前記のスルフィット基不含のメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物100質量部、
硬化剤としての、少なくとも1つの無機酸または有機酸、特にギ酸2〜4質量部、有利に2.2〜3.8質量部、特に有利に2.7〜3.3質量部、
少なくとも1つの陰イオン性界面活性剤、特にアルカン鎖中に13〜17個の炭素原子を有するアルカリ金属n−アルカンスルホネート、殊に有利に式(I)
に相応する陰イオン性界面活性剤50〜90質量%、有利に65〜90質量%、特に有利に75〜90質量%と、直鎖状飽和C12〜C18脂肪アルコールと30〜120倍、有利に70〜90倍、特に有利に80倍のモル過剰のエチレンオキシドとの反応によって得られる、少なくとも1つの非イオン性界面活性剤、殊に1つのアルキルポリエチレングリコールエーテル10〜50質量%、有利に10〜35質量%、特に有利に10〜25質量%とからなる界面活性混合物0.2〜5質量部、有利に0.5〜3質量部、特に有利に1.25〜2.3質量部、その際に質量%は、そのつど、界面活性剤混合物の全質量に対するものであり、
無機酸の少なくとも1つの塩および/または有機カルボン酸の少なくとも1つの塩、有利にギ酸塩、クエン酸塩またはギ酸塩とクエン酸塩との混合物、特に有利にギ酸ナトリウム40〜90質量%、有利に45〜70質量%、特に有利に50〜60質量%とクエン酸ナトリウム10〜60質量%、有利に30〜55質量%、特に有利に40〜50質量%とからなる混合物0.1〜5質量部、有利に0.5〜4質量部、特に有利に1.1〜3.6質量部、殊に2.2〜3.6質量部、その際に質量%は、そのつど、ギ酸ナトリウムおよびクエン酸ナトリウムの全質量に対するものであり、
少なくとも1つの発泡剤、有利に0〜80℃の沸点を有する物理的発泡剤、特に有利にブタン、ペンタンまたはブタンとペンタンとからなる混合物、殊に有利にn−ペンタン30〜90質量%、殊に70〜85質量%とイソペンタン70〜10質量%、殊に30〜15質量%とからなる発泡剤混合物1〜40質量部、有利に10〜35質量部、特に有利に15〜21質量部、その際に質量%は、そのつど、発泡剤混合物の全質量に対するものであり、
少なくとも1つの着色剤および/または蛍光増白剤0〜5質量部、有利に0〜4質量部、特に有利に0〜3質量部、
1つ以上のさらなる添加剤0〜20質量部、有利に0〜10質量部、特に有利に0〜5質量部、および
水25〜60質量部、有利に30〜50質量部、特に有利に36〜44質量部。
1:1.5〜1:4の範囲内、有利に1:1.6〜1:3.5の範囲内、特に有利に1:2〜1:3の範囲内のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比および200g/mol〜1000g/molの範囲内、有利に200g/mol〜800g/molの範囲内、特に有利に200g/mol〜600g/molの範囲内の平均分子量(数平均)Mnを有する、メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物の全質量に対して、0.1〜3質量%の範囲内の、−SO3として計算した、スルフィット基含量を有するメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物であって、他の熱硬化性樹脂形成剤を50質量%まで、特に20質量%まで(そのつど、縮合導入されたメラミンの質量に対して)および他のアルデヒドを50質量%まで、特に20質量%まで(そのつど、縮合導入されたホルムアルデヒドの質量に対して)含有するが、しかし、メラミン以外に、本質的に別の熱硬化性樹脂形成剤を含まずかつホルムアルデヒド以外に、本質的に別のアルデヒドを含まない、前記のスルフィット基含量を有するメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物100質量部、
硬化剤としての、少なくとも1つの無機酸または有機酸、特にギ酸2〜4質量部、有利に2.2〜3.8質量部、特に有利に2.7〜3.3質量部、
少なくとも1つの陰イオン性界面活性剤、特にアルカン鎖中に13〜17個の炭素原子を有するアルカリ金属n−アルカンスルホネート、殊に有利に式(I)
に相応する陰イオン性界面活性剤50〜90質量%、有利に65〜90質量%、特に有利に75〜90質量%と、直鎖状飽和C12〜C18脂肪アルコールと30〜120倍、有利に70〜90倍、特に有利に80倍のモル過剰のエチレンオキシドとの反応によって得られる、少なくとも1つの非イオン性界面活性剤、殊に1つのアルキルポリエチレングリコールエーテル10〜50質量%、有利に10〜35質量%、特に有利に10〜25質量%とからなる界面活性混合物0.2〜5質量部、有利に0.5〜3質量部、特に有利に1.25〜2.3質量部、その際に質量%は、そのつど、界面活性剤混合物の全質量に対するものであり、
無機酸の少なくとも1つの塩および/または有機カルボン酸の少なくとも1つの塩、有利に少なくとも1つのギ酸塩、クエン酸塩またはこれらの混合物、特に有利にギ酸ナトリウム40〜90質量%、有利に45〜70質量%、特に有利に50〜60質量%とクエン酸ナトリウム10〜60質量%、有利に30〜55質量%、特に有利に40〜50質量%とからなる混合物0.1〜5質量部、有利に0.5〜4質量部、特に有利に1.1〜3.6質量部、殊に1.1〜1.9質量部、その際に質量%は、そのつど、ギ酸ナトリウムおよびクエン酸ナトリウムの全質量に対するものであり、
少なくとも1つの発泡剤、有利に0〜80℃の沸点を有する物理的発泡剤、特に有利にブタン、ペンタンまたはブタンとペンタンとからなる混合物、殊に有利にn−ペンタン30〜90質量%、殊に70〜85質量%とイソペンタン70〜10質量%、殊に30〜15質量%とからなる発泡剤混合物1〜40質量部、有利に10〜35質量部、特に有利に15〜21質量部、その際に質量%は、そのつど、発泡剤混合物の全質量に対するものであり、
少なくとも1つの着色剤および/または蛍光増白剤0〜5質量部、有利に0〜4質量部、特に有利に0〜3質量部、殊に蛍光増白剤、有利にスチルベン、殊に4,4’−ジアミノ−スチルベン−2,2’−ジスルホン酸のアルキル化生成物、または1つのナフタルイミドに由来する蛍光増白剤0.1〜5質量部、
1つ以上のさらなる添加剤0〜20質量部、有利に0〜10質量部、特に有利に0〜5質量部、殊に少なくとも1つのUV安定剤および/または熱安定剤、有利に塩基性炭酸銅、xCuCO3・Cu(OH)2、ただし、x=1または2であるものとし、0.01〜5質量部、有利に0.03〜0.5質量部、特に有利に0.05〜0.3質量部、および
水25〜60質量部、有利に30〜50質量部、特に有利に36〜44質量部。
接頭辞の“V−”を有する物質または例は、本発明によるものではなく、かつ比較のために使用される。
ラム圧値 [N]:
メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の機械的/弾性特性を評価するための全てのラム圧値測定を、次のように実施した:8mmの直径および10cmの高さを有する円筒形鋼製ラムを、11cmの直径および5cmの高さを有する円筒形フォーム材試験体中に、当該フォーム材試験体が引き裂かれるまで直角に押し付けた。前記フォーム材試験体が前記ラムによって引き裂かれるまでに発揮された最大の力(単位:N)、以下、ラム圧値とも記載した、は、前記フォーム材の機械的/弾性特性に関する情報を与える(第1表中には、それぞれ“/”によって分かれた2つの値が記載されており、その中の第1の値は、前記フォームの上昇方向に対して平行な測定に相応し、第2の値は、前記フォームの上昇方向に対して垂直の測定に相応する)。前記ラム圧値が高くなればなるほど、メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の機械的/弾性特性は、より良好であり、メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材につき、このフォームの上昇方向に対して平行に測定された値と前記フォーム材の上昇方向に対して垂直に測定された値とがさらに互いにずれると、異方性はますます大きくなり、かつ前記フォーム材の均質性は、ますます劣悪になる。
長さに関連した流れ抵抗 r を、DIN EN ISO 29053 1993(方法A)に従って測定した。メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の長さに関連した流れ抵抗が高くなればなるほど、このフォーム材の吸音能力は、より良好になる。
熱酸化に対する安定性の1つの基準である、メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の質量損失率および収縮率を、260℃で48時間の貯蔵により測定した(第1表中には、それぞれ“/”によって分かれた2つの値が記載されており、その中で第1の値は、%での出発質量に対する質量損失率に相応し、第2の値は、%での出発容積に対する収縮率に相応する)。
メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物:
mf−1:メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物 mf−1として、1:3のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比を有し、メラミンの他に、別の熱硬化性樹脂形成剤を含まずかつホルムアルデヒドの他に、さらなるアルデヒドを含まず、かつメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物の全質量に対して、2.3質量%のスルフィット基含量を有する、370g/molの平均分子量(数平均)Mnを有する、噴霧乾燥されたメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を使用した。
mf−2:メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物 mf−2として、1:3のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比を有し、メラミンの他に、別の熱硬化性樹脂形成剤を含まずかつホルムアルデヒドの他に、さらなるアルデヒドを含まず、かつスルフィット基不含である、350g/molの平均分子量(数平均)Mnを有する、噴霧乾燥されたメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を使用した。
at−1:陰イオン性界面活性剤 at−1として、Clariant社のHostapur(登録商標)SAS 60(CAS−No.85711−69−9)、式(I)の商業的に使用可能なアルカンスルホネート混合物、を使用した:
nt−1:非イオン性界面活性剤 nt−1として、BASF SE社のLutensol(登録商標)AT 80 粉末、直鎖状飽和C16/C18脂肪アルコール混合物と80倍のモル過剰のエチレンオキシドとの反応によって得られる、商業的に使用可能なアルキルポリエチレングリコールエーテル混合物、を使用した。
h−1:硬化剤 h−1として、濃縮されたギ酸を使用した。
z−1:有機カルボン酸の塩 z−1として、ギ酸ナトリウムを使用した。
z−2:有機カルボン酸の塩 z−2として、クエン酸ナトリウムを使用した。
t−1:発泡剤 t−1として、n−ペンタン80質量%とイソペンタン20質量%との混合物を使用した。
wa−1:さらなる添加剤 wa−1として、塩基性炭酸銅を熱安定化およびUV安定化のために使用した。
それぞれ第1表中に記載された質量部の、同様に第1表中に記載された原料を、実験室規模で以下のように反応させてメラミン/ホルムアルデヒドフォーム材とした:第1の方法の工程a)において、全体量の、メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物、水、界面活性剤、無機酸の塩および/または有機カルボン酸の塩、発泡剤およびさらなる添加剤を、10000rpmで運転されるUltra−Turrax(登録商標)攪拌棒を用いて20〜35℃の温度で1分間に亘って空気の混入下に混合し、引き続き全体量の硬化剤を添加し、かつこの混合過程をさらに30秒間継続させた。こうして得られた混合物をポリプロピレンからなるフォーム形状物(寸法:20cm×20cm×20cm)中に添加し、かつマイクロ波炉内で、5分間に亘り2.45GHzの周波数を有するマイクロ波エネルギーで照射した。前記の5分間内で、前記混合物を発泡させ、フォームを架橋によって次第に硬化させ、かつ揮発性成分の排出に基づいて乾燥させ(方法の工程b)、c)およびd));マイクロ波入射中に、混合物の温度または形成されたフォームの温度は、最初に40℃から100℃へと上昇した。前記方法の工程e)を実施するために、マイクロ波照射後に得られたフォーム体を、循環路内で20分間に亘って240℃で熱処理した(方法の工程e))。
第1表の実施例1に記載された質量部の、同様に第1表中に記載された原料を、生産規模で以下のように反応させてメラミン/ホルムアルデヒドフォーム材とした:
下から取り付けた攪拌フィンガーを備えた攪拌容器中で、連続的プロセスにおいて、全体量の、メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物、および全体量の水、および全体量の無機酸の塩および/または有機カルボン酸の塩、および全部合わせて設けられた全体量の10%の、陰イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤とから別々に製造された界面活性剤混合物、および全体のさらなる添加剤を常圧および30℃の温度で混合した。前記攪拌容器内での前記部分混合物の製造と同時に、方法技術的に別々の経路で、計量供給ポンプにより、全体量の発泡剤および全部合わせて設けられた全体量の90%の界面活性剤混合物を、充填体で充填された管内で10バールの圧力および5℃の温度で互いに混合することにより、第2の部分混合物を製造し、その際に、この第2の部分混合物中に連続的に窒素を15バールの圧力で吹き込んだ。前記攪拌容器内で製造された部分混合物および充填体で充填された管内で製造された部分混合物を、連続的に二軸スクリュー押出機に供給し、かつ最初に15℃の温度で、次に60℃へ上昇させて8バールの圧力で互いに混合した。この混合物を二軸スクリュー押出機から排出し、かつ直接に静的混合機に供給し、この静的混合機中で、同時に全体量の硬化剤を供給して混合物M1)を形成させた。前記静的混合機中で65℃の温度および8バールの圧力で全ての成分を混合して混合物M1)を形成させた。次に、前記方法の工程a)において製造された前記混合物M1)を、560kg/時間の量の流れを有するノズルを用いて、水平に配置された、周囲圧力に比べて2ミリバールの低圧を有する発泡通路に連続的に供給し、この発泡通路内で、前記方法の工程b)、c)、d)およびe)を連続的に実施した。前記混合物M1)は、噴入の直前に8バールの圧力下にあり、かつ65℃の温度を有していた。前記発泡通路は、背面壁と、ただし、この背面壁を通してノズルを用いて混合物M1)が発泡通路に供給されるものとし、この背面壁に隣り合う、互いに垂直に配置された4つの側壁とによって形成され、したがって、これらの側壁は、閉鎖された矩形の横断面を形成し、その際に前記発泡通路は、背面壁に向かい合っている側で開放されていた。前記ノズルは、背面壁の下方の三分の一で、かつ発泡通路の両側方の側壁間の中心に配置されており、かつスロットノズルとして形成されていた。前記方法の工程b)である、マイクロ波放射線を用いて混合物M1)の加熱および発泡は、発泡通路内への混合物M1)の噴入直後に行なわれた。さらに、前記方法の工程a)において、発泡通路内で形成されるフォームストランドは、発泡通路を通じて輸送され、この発泡通路内で、さらなる前記方法の工程b)、c)、d)およびe)は、連続的に実施された。前記発泡通路の4つの側壁は、それぞれ循環型ベルトとして形成されており、これらのベルトは、特に一定の、かつ、0.83m/分の、全部で4つのベルトに対して同じ速度で、混合物M1)の計量供給箇所から発泡通路の開放側の方向へ可動した。この循環型ベルトは、発泡に向いた側に付着防止層としてのポリオルガノシロキサン被覆を備えたポリエステル製ベルトであった。この循環型ベルトは、外側にある支持薄板によって支持されており、かつレールによって案内されていた。前記発泡通路の背面壁は、ポリプロピレンから構成されていた。前記発泡通路は、矩形の横断面を有し、かつ46mの全長ならびに1.4mの幅および0.6mの高さを有していた。前記発泡通路の上方の循環型ベルトおよび下方の循環型ベルトの全ての外側には、それぞれ互いにずれた二列の、それぞれ14個のマイクロ波放射装置が取り付けられており、その際に、個々の入射装置は、互いに、入射されるマイクロ波放射線の波長に相応する間隔を有していた。前記発泡通路内への混合物M1)の供給が行なわれる、当該発泡通路内に配置されたノズルを備えた発泡通路の背面壁と、マイクロ波放射線を入射するための第1の装置との距離は、100cmであった。方法の工程b)による混合物M1)の加熱および発泡は、本質的に、前記発泡通路の全長の0〜15%の範囲内で行なわれ、方法の工程c)による形成されたフォームの架橋および硬化は、本質的に、前記発泡通路の全長の15〜35%の後に続く範囲内で行なわれ、方法の工程d)によるフォーム材の乾燥は、本質的に、6mの長さで均一に分配されて全幅に亘って入射される135個のマイクロ波を備えた発泡通路の全長の35〜50%の後に続く範囲内で行なわれ、および方法の工程e)による乾燥されたフォーム材の熱処理は、本質的に、前記発泡通路の全長の50〜100%の最後の範囲内で行なわれ、その際に、記載されたパーセントの値は、発泡通路の全長に対するものであり、および0%は、発泡通路の背面壁を表わし、かつ100%は、背面壁に向かい合っている発泡通路の開放端部を表わし;そのうえ、前記表現“本質的に”は、冒頭に既に説明したように、個々の前記方法の工程b)〜e)が実際に厳しく互いに制限されているのではなく、ある程度連続的に互いに移行し合っているかまたは時間的に同時に進行していることを反映している。マイクロ波放射線を入射するための全ての個々の装置の入射強度は、独立して調整されうる。マイクロ波放射線は、2.45GHzの周波数を有していた。前記方法の工程b)、c)およびd)が進行する発泡通路の全長に亘る、前記フォームのエネルギー吸収は、混合物M1)中の水1kgに対して、約1000Whであった。マイクロ波放射線は、使用されるマグネトロンのそのつどの最大出力でパルス化されており、記載された出力は、パルスの数および時間によって調節された。前記方法の工程e)において、乾燥されたフォーム材は、180℃〜240℃の温度を有しかつ毎時貫流される発泡面積1m2当たり4000Nm3の量の流れを有する熱風によって熱処理される(DIN 1343による標準条件で)。そのために、前記発泡通路には、前記方法の工程e)の実施のために設けられた範囲内で、熱風を上から下向きにフォームストランドに吹き付ける、複数の空気循環ベンチレータおよび電気加熱装置が備えられており、ならびに熱風を発泡通路から排出する、複数の排気装置が備えられている。供給空気を複数の箇所で供給し、かつ部分的に予熱した。方法の工程b)による混合物M1)の加熱および発泡は、約70℃の温度で行なわれた。方法の工程c)による形成されたフォームの架橋および硬化は、約90℃の温度で行なわれた。方法の工程d)によるフォーム材の乾燥は、約120℃の温度で行なわれた。方法の工程e)による乾燥されたフォーム材の熱処理は、約240℃の温度で行なわれた。方法の工程b)による混合物M1)の加熱および発泡は、2.5分の時間に亘って行なわれた。方法の工程c)による形成されたフォームの架橋および硬化は、20分の時間に亘って行なわれた。方法の工程d)によるフォーム材の乾燥は、10分の時間に亘って行なわれた。方法の工程e)による乾燥されたフォーム材の熱処理は、24分の時間に亘って行なわれた。前記発泡通路には、前記方法の工程c)が進行する範囲内で、発泡通路の下側の複数の供給箇所で、予熱された窒素が供給され、かつ発泡通路の上側の複数の導出箇所により、排ガスは導出された。窒素供給により、区間d)における酸素限界濃度は、絶えず前記限界を下回っていた。その際に、酸素含量は、NIRレーザースペクトロメーターで絶えず監視された。前記方法の工程b)、c)およびe)において、前記発泡通路の上側の複数の供給箇所により、部分的に予熱された空気が供給され、かつ複数の導出箇所で排ガスが導出された。その際に、発泡剤含量は、オンラインIR分光分析により連続的に測定され、かつ空気の供給によって、常に発泡通路の爆発下限を下回るように維持された。前記発泡通路から導出された排ガスは、トーチを介して廃棄された。方法の工程e)後に得られた、熱処理されかつ連続的に発泡通路から流出するフォーム材ストランドを、そのつど2mのストランド長さで、発泡通路の方向に対して垂直に、鋸装置により切断し、したがって、発泡通路の測定による所定の幅および高さを有する直方体フォーム材を得た。この直方体フォーム材をラムプレス機中でそのつど最初に、当該直方体フォーム材の出発高さの15%へ圧縮し、かつ元通りに出発高さにまで緩和させた。
Claims (33)
- 方法の工程:
a)少なくとも1つのメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を100質量部、
少なくとも1つの硬化剤を2〜4質量部、
界面活性剤混合物を0.2〜5質量部、
無機酸の少なくとも1つの塩および/または有機カルボン酸の少なくとも1つの塩を0.1〜5質量部、
少なくとも1つの発泡剤を1〜40質量部、
少なくとも1つの着色剤および/または蛍光増白剤を0〜5質量部、
1つ以上のさらなる添加剤を0〜20質量部、および
水を25〜60質量部
を含む水性混合物M1を製造する工程、
b)前記混合物M1を、マイクロ波放射線を用いて加熱しかつ発泡させる工程、
c)形成されたフォームを、硬化剤およびマイクロ波放射線を用いて架橋しかつ硬化させる工程、
d)フォーム材を、マイクロ波放射線を用いて乾燥させる工程、および
e)前記の乾燥されたフォーム材を、熱風を用いて熱処理する工程
を含む、メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の製造法において、
前記混合物M1)が、界面活性剤混合物として、陰イオン性界面活性剤50〜90質量%と非イオン性界面活性剤10〜50質量%とからなる混合物を含有し、その際に質量%は、そのつど、前記界面活性剤混合物の全質量に対するものであることを特徴とする、前記方法。 - 前記混合物M1)は、界面活性剤混合物として、式(II)
CH3−(CH2)jO−(CH2−CH2−O)k−SO3Na (II)
ただし、j=11〜16、k=3〜10であるものとし、の陰イオン性界面活性剤50〜90質量%と、直鎖状の飽和C12〜C18脂肪アルコールと30〜120倍のモル過剰の酸化エチレンとの反応によって得られる非イオン性界面活性剤10〜50質量%との混合物を含有し、その際に質量%は、そのつど、前記界面活性剤混合物の全質量に対するものであることを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 前記方法の工程a)において、1:1.5〜1:4の範囲内のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比および200g/mol〜1000g/molの範囲内の平均分子量(数平均)Mnを有するメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を使用することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程a)において、硬化剤としてギ酸を使用することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程a)において、発泡剤として、n−ペンタン30〜90質量%とイソペンタン70〜10質量%とからなる混合物を使用し、その際に質量%は、そのつど、前記発泡剤の全質量に対するものであることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程a)において、前記混合物M1)は、無機酸の塩および/または有機カルボン酸の塩として、ギ酸ナトリウムおよびギ酸カリウム、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウム、クエン酸ナトリウムおよびクエン酸カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化カリウム、臭化ナトリウムおよび臭化カリウム、硫酸ナトリウムおよび硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウムおよび亜硫酸カリウム、硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウムならびにリン酸二水素ナトリウムおよびリン酸二水素カリウムから選択された、1つ以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程a)において、前記メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物の全質量に対して、−SO3として計算した、0.1質量%〜3質量%の範囲内のスルフィット基含量を有するメラミン/ホルムアルデヒド前縮合物を使用し、および前記混合物M1)は、さらなる添加剤として、UV安定剤および/または熱安定剤を0.01〜5質量部含むことを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合物M1)中に、前記方法の工程b)の実施前に空気および/または窒素を混入することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程a)による混合物M1)の製造は、水、メラミン/ホルムアルデヒド前縮合物および無機酸の塩および/または有機カルボン酸の塩から、攪拌容器中で第1の部分混合物を製造し、前記界面活性剤混合物および前記発泡剤から静的混合機または動的混合機中で第2の部分混合物を製造し、これら2つの部分混合物および存在する場合に着色剤およびさらなる添加剤を、引き続き押出機中または別の動的混合機中で互いに混合し、かつ最終的にさらなる静的混合機または動的混合機中で硬化剤を添加するようにして行なわれることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記静的混合機または前記動的混合機中での第2の部分混合物の製造の際に、および/または前記押出機または別の動的混合機中での2つの部分混合物の混合の際に、空気および/または窒素を混入することを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記混合物M1)を連続的に、水平に配置された発泡通路に供給し、この発泡通路内で、前記方法の工程b)、c)、d)およびe)を、連続的に実施することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記発泡通路は、背面壁と、ただし、この背面壁を通してノズルを用いて混合物M1)が発泡通路に供給されるものとし、この背面壁に隣り合う、互いに垂直に配置されている4つの側壁とによって形成され、したがって、これらの側壁は、閉鎖された矩形の横断面を形成し、および前記発泡通路は、背面壁に向かい合っている側で開放されていることを特徴とする、請求項12記載の方法。
- 前記発泡通路の4つの側壁は、ベルトであり、これらのベルトは、一定の、かつ、0.2m/分〜2m/分の範囲内の、全部で4つのベルトに対して同じ速度で、混合物M1)の計量供給箇所から発泡通路の開放側の方向へ可動することを特徴とする、請求項11から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記発泡通路の側壁および背面壁は、ポリオレフィンまたはポリエステルからなり、かつ前記側壁のフォームに向いた側および/または前記背面壁のフォームに向いた側は、ポリオルガノシロキサン被覆またはポリテトラフルオロエタン被覆を有することを特徴とする、請求項12から14までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記発泡通路の側壁および背面壁には、フォームに向いた側に、発泡過程中に交換可能なプラスチックフィルムが備えられていることを特徴とする、請求項12から15までのいずれか1項に記載の方法。
- 矩形の横断面を有する前記発泡通路は、1.0m〜2mの範囲内の幅および0.3m〜0.7mの範囲内の高さを有することを特徴とする、請求項12から16までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記発泡通路の側壁の外側には、前記方法の工程b)、c)およびd)で使用されるマイクロ波放射線を入射するための2個以上の装置が配置されており、これらの装置は、それぞれ、入射されるマイクロ波放射線の波長に対応する間隔を互いに有することを特徴とする、請求項12から17までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程e)において、熱処理は、毎時貫流される発泡面積1m2当たり500〜5000Nm3の範囲内の量の流れを有する熱風(DIN 1343による標準条件で)によって行なわれることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程b)による混合物M1)の加熱および発泡は、40℃〜100℃の温度範囲内で行なわれることを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程c)による形成されたフォームの架橋および硬化は、50℃〜110℃の温度範囲内で行なわれることを特徴とする、請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程d)によるフォーム材の乾燥は、100℃〜200℃の温度範囲内で行なわれることを特徴とする、請求項1から21までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程e)による乾燥されたフォーム材の熱処理は、150℃〜290℃の温度範囲内で行なわれることを特徴とする、請求項1から22までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程b)による混合物M1)の加熱および発泡は、0.1分〜4分の時間に亘って行なわれることを特徴とする、請求項1から23までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程c)による形成されたフォームの架橋および硬化は、2分〜40分の時間に亘って行なわれることを特徴とする、請求項1から24までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程d)によるフォーム材の乾燥は、2分〜40分の時間に亘って行なわれることを特徴とする、請求項1から25までのいずれか1項に記載の方法。
- 方法の工程e)による乾燥されたフォーム材の熱処理は、15分〜150分の時間に亘って行なわれることを特徴とする、請求項1から26までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記発泡通路には、1つ以上の供給箇所を介して空気および/または窒素が供給され、かつ1つ以上の導出箇所を介して排ガスが導出されることを特徴とする、請求項12から27までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記排ガスの発泡剤含量は、計量装置によって測定され、かつ調整装置により、空気供給流および/または窒素供給流の制御値として、発泡通路内での発泡剤の爆発下限値または酸素限界濃度を下回るように使用されることを特徴とする、請求項28記載の方法。
- 方法の工程e)後に得られる、熱処理されたフォーム材ストランドは、適当な切断装置によって、前記発泡通路の方向に対して垂直に切断され、その結果、前記発泡通路の寸法によって規定される幅および高さを有する直方体フォーム材が得られることを特徴とする、請求項1から29までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法の工程e)後に、熱処理されたフォーム材が1回以上当該フォーム材の出発高さの半分以下に圧縮されかつ元通りに当該フォーム材の出発高さに緩和される前記方法の工程f)を実施することを特徴とする、請求項1から30までのいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から31までのいずれか1項に記載の方法により得られたメラミン/ホルムアルデヒドフォーム材。
- 航空機産業、造船業および自動車産業、機械産業または土木建築業における音響減衰および/または断熱のための、ならびにあらゆる種類の表面をクリーニングするためのクリーニングスポンジとしての請求項32記載のメラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の使用。
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