Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaumes Process for the production of a polyurethane foam
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaumes zum Ausbringen aus unter Druck gesetzten Schaumflaschen als Ein- oder Mehrkomponenten PU-Schaum sowie ein nach diesem Verfahren hergestellter Polyurethanschaum.The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam for dispensing from pressurized foam bottles as single or multi-component PU foam, and to a polyurethane foam produced by this method.
Derartige Polyurethanschaume werden beispielsweise als Ein- oder Mehrkomponenten Kunststoffe in Schaumflaschen unter Verwendung von Bindemitteln oder dergleichen insbesondere auf dem Gebiet der Baubranche für unterschiedliche Verwendungszwecke hergestellt. Sie dienen insbesondere für Fenstereinbauarbeiten, Sanitär-, Lüftungs-, Heizungs-, sowie Elektroinstallationsar- beiten, zum Herstellen von Brandschotten, zum Einbau von
Stahlzargen, zur Isolation, als Teileschutz, Brandschutzhemmende Abdichtungen, als teilweise wasserdichte Einführungen, als Schallschutz in Trennwänden und Decken und zur Herstellung von Leichtbauplatten.Such polyurethane foams are produced, for example, as single- or multi-component plastics in foam bottles using binders or the like, in particular in the field of the construction industry for different purposes. They are used in particular for window installation work, sanitary, ventilation, heating and electrical installation work, for the manufacture of fire bulkheads, for the installation of Steel frames, for insulation, as part protection, fire-retardant seals, as partially watertight entries, as sound insulation in partitions and ceilings and for the production of lightweight panels.
Nachteilig daran ist, dass diese teuer in der Herstellung, nur geringfügig feuerbeständig und ökologisch nicht abbaubar sind.The disadvantage of this is that they are expensive to manufacture, only slightly fire-resistant and non-biodegradable.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren sowie ein durch das Verfahren hergestellter PU-Schaum zu schaffen, welche die genannten Nachteile beseitigen, und mit welchen auf einfache kostengünstige Weise Polyurethanschäume bzw. Schaumflaschen mit unterschiedlichen Eigenschaften geschaffen werden, wobei der neue Polyurethanschaum feuerbeständiger, ökologisch besser abbaubar, schalldämmend, UV-beständiger und als Putzträger besser geeignet sein soll. Dieser soll ferner sehr gut bearbeitbar sein und zudem kostengünstiger herzustellen sein.The present invention has for its object to provide a method and a PU foam produced by the method, which eliminate the disadvantages mentioned, and with which polyurethane foams or foam bottles with different properties can be created in a simple, inexpensive manner, the new polyurethane foam being more fire-resistant, more ecologically degradable, soundproof, UV-resistant and should be more suitable as a plaster base. This should also be very easy to edit and also be cheaper to manufacture.
Zudem sollen höhere Druckkräfte bei guten Klebeeigenschaften gewährleistet sein.In addition, higher compressive forces with good adhesive properties should be guaranteed.
Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 sowie die des nebengeordneten Patentanspruches 13.The features of the characterizing part of patent claim 1 and of the independent patent claim 13 solve this problem.
Bei der vorliegenden Erfindung wird einer Schaumflasche Polyurethan als Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum nebst den herkömmlich verwendeten Treibmitteln
und mineralische Stoffe zugesetzt. Dabei kann der mineralische Stoff vor dem Eingeben in die Schaumflasche mit dem Polyurethan als Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum vermischt werden, oder gemeinsam in die Schaumflasche abgefüllt werden. Es kann auch beispielsweise daran gedacht sein, dass bei der Verwendung von Mehrkomponenten Polyurethanschaum, unterschiedliche Bereiche in der Schaumflasche beispielsweise der Binder mit mineralischem Stoff versehen wird, und der Härter sich dann nach dem Trennen des Bereiches mit einem Gemisch aus Binder und mineralischem Stoff verbinden. Ferner kann der gesamte Vorgang im Spritzverfahren aus stationären Anlagen ausgebracht werden. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.In the present invention, a foam bottle of polyurethane is used as a one- or multi-component polyurethane foam in addition to the conventionally used blowing agents and added mineral substances. The mineral substance can be mixed with the polyurethane as a single or multi-component polyurethane foam before being added to the foam bottle, or can be filled together into the foam bottle. It can also be considered, for example, that when using multi-component polyurethane foam, different areas in the foam bottle, for example, the binder is provided with mineral material, and the hardener is then combined with a mixture of binder and mineral material after the area has been separated. The entire process can also be sprayed out of stationary plants. The invention is not restricted to this.
Wichtig ist, dass als mineralische Stoffe Sand, Natursteine, Gips, Sägespäne, Zement, Kalk, geblähter Sand, Liaver, Liapor, geschäumte Tonerde, Kalksand sowie recyceltes gemahlenes Glas in gleichen und unterschiedlichen Körnungen als einheitliche Fraktionen und als Gemisch aus mehreren unterschiedlichen mineralischen Stoffen verwendet werden können.It is important that as mineral substances sand, natural stones, gypsum, sawdust, cement, lime, expanded sand, liaver, Liapor, foamed clay, lime sand and recycled ground glass in the same and different grain sizes as uniform fractions and as a mixture of several different mineral substances can be used.
Durch das Vermischen von beispielsweise Liaver als mineralischer Stoff mit dem Polyurethanschaum in der Schaumflasche entsteht ein Polyurethanschaum, der wesentlich hitzebeständiger, druckfester ist. Dieser besitzt ein geringes Gewicht und gewährleistet zudem eine gewisse Wasserdichtheit unter und über Wasser. Dieser Polyurethanschaum lässt sich in sämtlichen Trockenbereichszonen einsetzen, weist eine gute Klebeeigenschaft auf und ist sehr gut bearbeitbar sowie
verarbeitbar. Seine Schallschutz- und Brandschutzeigenschaften sind erheblich verbessert. Zudem wird gewährleistet, dass lediglich nur ein geringer Anteil an Polyurethanschaum als Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum in die Schaumflasche eingebracht wird und hierdurch sich die Herstellungskosten erheblich reduzieren lassen.Mixing, for example, Liaver as a mineral substance with the polyurethane foam in the foam bottle creates a polyurethane foam that is significantly more heat-resistant and pressure-resistant. This is light in weight and also ensures a certain level of water resistance under and above water. This polyurethane foam can be used in all dry zone areas, has good adhesive properties and is very easy to work with processable. Its soundproofing and fire protection properties have been significantly improved. In addition, it is ensured that only a small proportion of polyurethane foam is introduced into the foam bottle as a one- or multi-component polyurethane foam, and as a result the manufacturing costs can be significantly reduced.
Anstelle von Liaver können auch Liapor, gemahlen, geschäumte Tonerde, Kalksand, Zement, gemahlenes Glas Tonsand oder Gemische aus diesen Mineralstoffen als Zusätze zum Polyurethanschaum verwendet werden. Vorzugsweise wird das ein- bis zehnfache, insbesondere zwei- bis sechsfache des Gewichtes, des Polyurethanschaumes an mineralischem Stoff verwendet bzw. diesem oder der Schaumflasche beigegeben.
Instead of Liaver, Liapor, ground, foamed clay, lime sand, cement, ground glass of clay sand or mixtures of these minerals can also be used as additives to the polyurethane foam. Preferably one to ten times, in particular two to six times the weight, of the polyurethane foam of mineral material is used or added to this or the foam bottle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in Ihrer einzigen Figur eine schematisch dargestellte Ansicht auf eine Schaumflasche zum Ausbringen von Ein- oder Mehrkomponenten PU-Schaum.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing; In its single figure, this shows a schematic view of a foam bottle for dispensing single or multi-component PU foam.
Gemäss der einzigen Figur ist eine Schaumflasche herkömmlicher Art aufgezeigt. Die Schaumflasche 1 dient der Aufnahme eines Polyurethanschaumes 2, welcher als Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum ausgebildet sein kann. Der Polyurethanschaum ist mit hier nicht näher dargestellten und bezifferten Treibmittel versehen, und kann über einen entsprechendes Auslassventil 3 aus der Schaumflasche 1 ausgebracht werden.According to the single figure, a foam bottle of a conventional type is shown. The foam bottle 1 is used to hold a polyurethane foam 2, which can be designed as a single or multi-component polyurethane foam. The polyurethane foam is provided with blowing agent (not shown and numbered here) and can be discharged from the foam bottle 1 via a corresponding outlet valve 3.
Es hat sich bei der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, dem Polyurethanschaum 2 ein mineralischer Stoff 4 als Ein- oder Mehrstofflösung, d. h. aus einem gleichen Material oder aus mehreren unterschiedlichen Materialien gemischt, zuzusetzen.It has proven to be particularly advantageous in the present invention to give the polyurethane foam 2 a mineral substance 4 as a single- or multi-substance solution, ie. H. from the same material or mixed from several different materials.
Dabei soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass der mineralische Zusatzstoff der Schaumflasche 1 und/oder dem Polyurethanschaum 2 zugegeben werden. Bevorzugt soll ein Gemisch aus Mineralstoff 4 und Polyurethanschaum 2 der Schaumflasche 1 mit entsprechenden Treibmitteln versehen, zugegeben werden. Dabei kann der Polyurethanschaum 2 als Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum der Schaumflasche 1 zugegeben werden.It should be within the scope of the present invention that the mineral additive be added to the foam bottle 1 and / or the polyurethane foam 2. A mixture of mineral 4 and polyurethane foam 2 should preferably be added to the foam bottle 1 with appropriate blowing agents. The polyurethane foam 2 can be added to the foam bottle 1 as a single or multi-component polyurethane foam.
Unabhängig hiervon soll daran gedacht sein den mineralischen Stoff 4 vor dem Einbringen in die
Schaumflasche 1 mit dem Polyurethanschaum 2 zu vermischen, wobei dann das Gemisch aus Polyurethanschaum 2 sowie mineralischen Stoff 4 mit Treibmittel in die Schaumflasche 1 eingebracht wird.Regardless of this, the mineral substance 4 should be remembered before being introduced into the Mix foam bottle 1 with the polyurethane foam 2, the mixture of polyurethane foam 2 and mineral substance 4 with blowing agent then being introduced into the foam bottle 1.
Als mineralische Stoffe 4 können Sande, Natursteine, Gips, Sägespänne, Zement, Kalk, geblähte Sande wie beispielsweise Liaver, Quarze, gemahlenes Glas, Papier etc. verwendet werden. Dabei können die mineralischen Stoffe 4 als Einstofflösung oder kombiniert als Mehrstofflösung dem Polyurethanschaum 2 zugesetzt werden.As mineral substances 4, sands, natural stones, gypsum, sawdust, cement, lime, bloated sands such as liaver, quartz, ground glass, paper etc. can be used. The mineral substances 4 can be added to the polyurethane foam 2 as a single substance solution or in combination as a multi-substance solution.
Bei der vorliegenden Erfindung bzw. beim vorliegenden Verfahren hat sich daher als besonders Vorteilhaft erwiesen einen mineralischen Zusatz im Verhältnis 1:1 bis 10:1 zum Gewichts- oder Mengenverhältnis zum Polyurethanschaum der Schaumflasche zuzugeben, so dass hierdurch ein Polyurethanschaum bzw. eine Schaumflasche entsteht, welche kostengünstiger herzustellen ist, und auf unterschiedlichen Einsatzgebieten verschiedene Vorteile bietet.In the present invention or in the present method, it has therefore proven to be particularly advantageous to add a mineral additive in a ratio of 1: 1 to 10: 1 to the weight or quantity ratio to the polyurethane foam of the foam bottle, so that a polyurethane foam or a foam bottle is formed as a result, which is cheaper to manufacture and offers different advantages in different areas of application.
Vorzugsweise wird ein Gemisch aus einem Ein- oder Mehrkomponenten Polyurethanschaum und einer Liaverkörnung verwendet, von etwa 0,5 bis 5,0 mm Korndurchmesser, wobei das Gemisch aus Liaver als mineralischer Stoff 4 und Polyurethanschaum 2 im Verhältnis von etwa 3:1 bis 6:1 als Gewichts- oder Mengenverhältnis gebildet wird.A mixture of a one- or multi-component polyurethane foam and a liae grain size of approximately 0.5 to 5.0 mm grain diameter is preferably used, the mixture of liaver as mineral substance 4 and polyurethane foam 2 in a ratio of approximately 3: 1 to 6: 1 is formed as a weight or quantity ratio.
Eine andere Zusammensetzung eines Polyurethanschaumes kann eine Zusammensetzung aus Kalksand als mineralischer Stoff 4 und Polyurethanschaum 2 sein, wobei der Kalksand imAnother composition of a polyurethane foam can be a composition of lime sand as mineral material 4 and polyurethane foam 2, the lime sand in
Verhältnis von etwa 2:1 oder 4:1 als Mengen- oder
Gewichtsverhältnis mit dem Polyurethanschaum 2 vermischt wird bzw. in der Schaumflasche 1 eingegeben ist.Ratio of about 2: 1 or 4: 1 as a quantity or Weight ratio is mixed with the polyurethane foam 2 or entered in the foam bottle 1.
Eine weitere Möglichkeit ist anstelle des Kalksandes oder der Liaverkörnung als mineralischer Stoff 4 Zement zu verwenden, wobei der Zement im Ein- bis Dreifachen vorzugsweise zweifachen Mengen- oder Gewichtsverhältnis zum Polyurethanschaum 2 der Schaumflasche 1 bzw. dem Polyurethanschaum 2 direkt zugegeben wird.A further possibility is to use 4 cement instead of the lime sand or the lia grain as the mineral substance, the cement being preferably added directly in one to three times the quantity or weight ratio to the polyurethane foam 2 of the foam bottle 1 or the polyurethane foam 2.
Weiter kann als mineralischer Stoff 4 Tonsand im Mengenoder Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 3:1 zum Polyurethanschaum 2 verwendet bzw. der Schaumflasche 1 zugesetzt werden.In addition, 4 clay sand in a quantity or weight ratio of 1: 1 to 3: 1 to the polyurethane foam 2 can be used as the mineral substance or added to the foam bottle 1.
Auch hat sich als vorteilhaft erwiesen, ein Gemisch an mineralischem Stoff 4 aus Tonsand und Liaver mit einer Körnung von 0,5 bis 1,0 mm Durchmesserkörnung dem Polyurethanschaum zuzusetzen. Dabei kann das Gemisch aus Tonsand und Liaver im Mengen- oder Gewichtsverhältnis von 2:1 bis 4:1, vorzugsweise 3:1 zum Polyurethanschaum 2 in die Schaumflasche 1 eingebracht werden.It has also proven to be advantageous to add a mixture of mineral material 4 made of clay sand and liaver with a grain size of 0.5 to 1.0 mm diameter grain to the polyurethane foam. The mixture of clay sand and liaver can be introduced into the foam bottle 1 in a quantity or weight ratio of 2: 1 to 4: 1, preferably 3: 1, to the polyurethane foam 2.
Die mineralischen Stoffe 4 haben auch den Vorteil, dass diese feuerbeständiger sind, vielseitig in der beispielsweise Baubranche eingesetzt werden können. Zudem wird ein Polyurethanschaum geschaffen, welcher aus herkömmlichen Schaumflaschen verwendbar ist, der hoch feuerbeständig ist, ökologisch wesentlich besser abbaubar ist und, welcher gut nachbearbeitbar ist. Zudem bleiben seine guten Quell- und Klebeeigenschaften auch bei der Verwendung von Ein- oder Zweikomponenten PU-Schaums erhalten.
Wichtig ist ferner, dass beispielsweise bei der Verwendung von gemahlenen Liaver oder geschäumter Tonerde mit einem geringen spezifischem Gewicht, ein hohes Volumenverhältnis von etwa in zwei- bis sechsfachen Gewichts oder Volumenprozent an Liaver bzw. Liapor oder geschäumter Tonerde dem Polyurethan zugesetzt werden kann, so dass sich hierdurch die Menge an verwendetem Polyurethanschum erheblich reduzieren lässt. Hierdurch können bei der Verbesserung von Feuerbeständigkeit und zur Verbesserung der Druckfähigkeit auch die Herstellungskosten erheblich reduziert werden.The mineral substances 4 also have the advantage that they are more fire-resistant and can be used in a variety of ways in the construction industry, for example. In addition, a polyurethane foam is created which can be used from conventional foam bottles, which is highly fire-resistant, which is much easier to biodegrade and which is easy to rework. In addition, its good swelling and adhesive properties are retained even when using one- or two-component PU foam. It is also important that, for example, when using ground liaver or foamed alumina with a low specific weight, a high volume ratio of about two to six times the weight or volume percent of liaver or Liapor or foamed alumina can be added to the polyurethane, so that this significantly reduces the amount of polyurethane foam used. As a result, the production costs can be considerably reduced in the improvement of fire resistance and to improve the printability.
Im Rahmen der Erfindung soll auch die Herstellung von Leichtbauplatten im selben Verfahren liegen, jedoch im Spritzverfahren aus stationären Anlagen in den vorbeschriebenen Verhältnisangaben und Materialien, die als Trägerplatten in verschiedenen Stärken und Abmessungen verwendbar sind.
Within the scope of the invention, the production of lightweight building boards should also lie in the same process, but in the spraying process from stationary plants in the above-described ratios and materials which can be used as carrier boards in different thicknesses and dimensions.
DR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT Patentanwälte European Patent AttorneyDR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT Patentanwälte European Patent Attorney
Aktenzeichen: P 3104/PCT Datum: 25.11.04 B/SCase number: P 3104 / PCT Date: 11/25/04 B / S
PositionszahlenlistePosition Number List