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Dokumentenidentifikation DE19823843A1 02.12.1999
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Zudosierung von Additiven bei Poylurethansystemen
Anmelder Schweikert, Siegfried, 89278 Nersingen, DE
Erfinder Schweikert, Siegfried, 89278 Nersingen, DE
Vertreter Riebling, P., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 88131 Lindau
DE-Anmeldedatum 29.05.1998
DE-Aktenzeichen 19823843
Offenlegungstag 02.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.12.1999
IPC-Hauptklasse C08L 75/04
IPC-Nebenklasse C08J 3/20   
Zusammenfassung Ein Verfahren zur Herstellung einer aushärtbaren, mindestens zwei Komponenten umfassenden Polyurethan-Zusammensetzung sieht vor, daß flüssige und/oder pulverförmige Additive beigemischt werden. Die Beimischung oder Zudosierung der Additive in das PUR Gemisch erfolgt hierbei zum spätestmöglichen Zeitpunkt vor der Verarbeitung im Mischtopf. In einer zweiten Ausführung wird das einzubringende Additiv über ein zusätzliches Additiv (Trägeradditiv) im Huckepack-Verfahren in die PUR-Zusammensetzung eingebracht.

Beschreibung[de]

Die Verarbeitung von flüssigen, mehrkomponentigen Polyurethansystemen bestehend aus Polyolen, Isocyanaten und unterschiedlich vielen Zusatzstoffen mittels verschiedenartigster Maschinenanlagen ist Stand der Technik.

Es ist ebenfalls Stand der Technik, weitere Additive, welche den Polyurethansystemen spezifische Eigenschaftsprofile verleihen, den Polyurethankomponenten beizumischen.

Ein Additiv, welches zum Beispiel die Reduzierung von Dichten, die Fliessfähigkeit, die Verhinderung von sich bildenden Luftblasen, die Minderung der Bildung von Farbschlieren, die Ausbildung einer Hautstruktur bei Esthersystemen ermöglicht ist bekannt und beispielhaft zu benennen.

Weiter ist z. B. ein internes Trennmittel - IMR - (Internal Mould Release als Additiv bekannt, welches in verschiedenen PUR Systemen Anwendung findet.

Die vorgenannten beispielhaften Additive wurden bisher entweder einer der beiden Grundkomponenten der PUR Formulierung oder einem dafür erforderlichen Zusatzstoff, z. B. einem Vernetzer beigemischt.

Die vorgenannten beispielhaften Additive sind z. B. flüssiger oder pulverförmiger Natur und werden deswegen in einem Misch-Rührvorgang beigefügt.

Bei den vorgenannten beispielhaften Additiven werden dieselben normalerweise bereits bei der Herstellung der PUR Systeme beigefügt, mindestens jedoch geraume Zeit vor der Verarbeitung derselben.

Bereits die Tatsache, dass zum Beispiel pulverförmige Additive ihrer Natur nach leicht sedimentieren, zeigt die Schwierigkeit, solche PUR Systeme mit derartigen Additiven stabil zu halten.

Je nach Verweildauer im "vorgefertigten" PUR System mit Additiven kann es darüber hinaus zu mehr oder minder starken Beeinträchtigungen des Gemisches kommen. So ist bekannt, dass die Eigenschaften des zuerst benannten beispielhaften Additives um so mehr abfallen, je länger die Verweildauer im Gemisch ist.

Es ist weiter bekannt, dass solche Gemische negative Auswirkungen auf die Eigenschaften des PUR Systems bzw. des Endproduktes haben.

Beeinträchtigungen des PUR Systems oder des Endproduktes ergeben sich auch bei der Verwendung des beispielhaft benannten zweiten Additives dergestalt, dass solche IMR zum Beispiel den Polyolbestandteil negativ beeinflussen, dabei ihre Eigenschaft teilweise verlieren und deswegen in höherem Masse beigegeben werden müssen um den gewünschten Erfolg zu haben, dadurch aber wiederum die mechanischen Eigenschaften oder physikalischen Werte des Endproduktes verschlechtern.

Im einzelnen sind die dabei auftretenden Mechanismen/Vorgänge noch nicht endgültig geklärt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Zuführung des Additivs auf einfachere Weise ohne Beeinträchtigung der PUR-Zusammensetzung erfolgen kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt gemäß der technischen Lehre des Anspruches 1.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist also, daß die vorgenannten Nachteile dadurch behoben werden, daß die Additive erst zum letztmöglichen Zeitpunkt auf einfachste Weise dem PUR Gemisch hinzuzugefügt bzw. beizudosiert werden und dabei ein weiteres Additiv als "Träger" benutzt wird.

Zwar ist es bekannt derartige Additive der PUR-Zusammensetzung erst bei der Verarbeitung hinzuzufügen. Es ist aber nicht bekannt, dieses Additiv als "Huckepack-Träger" für das eigentliche Additiv selbst zu verwenden.

Ein beispielhaftes derartiges "Trägeradditiv" kann die Farbpaste sein, welche in vielfältigsten Varianten bei PUR Systemen eingesetzt und wenn nötig erst ganz zuletzt dem PUR Gemisch beigefügt oder noch geeigneter zum Beispiel mittels eines Dosiergerätes erst zum Zeitpunkt der eigentlichen Vermischung der PUR Komponenten im Mischkopf zudosiert wird. Eine derartige Farbpaste besteht aus einer Dispersion von Farb- (oder Ruß-)Partikeln und einem Kunststoffträger in flüssiger oder halbflüssiger Form.

In Versuchsreihen, Musterproduktionen und Serienproduktionen konnte seit Beginn derselben bereits 1996 nachgewiesen werden, dass die vorbeschriebenen negativen Aspekte ganz, zumindestens zum überwiegenden Teile nicht auftreten wenn unter Berücksichtigung des Erfindungsgedankens gehandelt wird. Das vorgenannte beispielhafte erste Additiv kann demnach leicht der Farbpaste beigemischt werden, beeinflusst diese nicht oder nur in zu vernachlässigendem Masse und ist in flüssiger Form mit dem "Trägeradditiv" dem PUR Gemisch zum spätest denkbaren Zeitpunkt leicht beizudosieren.

Im zweiten Anwendungsfall des beispielhaft erwähnten Additivs ist das IMR in einfachster Form dem "Trägeradditiv" beizumischen - beide sind flüssig und dieses Gemisch wird während der "Lagerzeit" nicht oder nur in zu vernachlässigendem Masse beeinflusst und kann ebenso zum spätestmöglichen Zeitpunkt dem PUR Gemisch beidosiert werden.

In beiden Fällen wird dadurch das Endprodukt und dessen mechanische/physikalische Eigenschaften weitaus weniger negativ beeinflusst, aber vor allem wird die gewünschte Eigenschaft der z. B. vorgenannten Additive in bisher nicht bekannter Weise dem Endprodukt mitgegeben oder dessen gewünschte Eigenschaft ermöglicht.

Des weiteren ermöglicht der Erfindungsgedanke durch die Zudosierung der "Trägeradditive" mit den vorgenannten beispielhaften Additiven im Mischkopf die Anteile derselben während der Verarbeitung auf einer Produktionsanlage durch höhere oder kleinere Dosiermengen zu verändern, was bei fertigen Vorgemischen nicht möglich ist. Dadurch können unterschiedliche Anforderungs- oder Eigenschaftsprofile auf einfachste Weise ermöglicht werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung einer aushärtbaren, mindestens zwei Komponenten umfassenden Polyurethan-Zusammensetzung, der flüssige und/oder pulverförmige Additive beigemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung oder Zudosierung der Additive in das PUR Gemisch zum spätestmöglichen Zeitpunkt vor der Verarbeitung im Mischkopf erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung oder Zudosierung im Mischkopf selbst unmittelbar vor der Verarbeitung der PUR-Zusammensetzung erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv pulverförmig ist und eine Dichtereduzierung des PU-Schaumes bewirkt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv flüssig ist und aus einem der PUR-Zusammensetzung vor der Verarbeitung bei gegebenen Trennmittel - IMR - besteht, welches die leichte Entformbarkeit des PUR Endproduktes ermöglicht.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Additive in einem separaten Arbeitsgang mit einem anderen, als Träger fungierenden Additiv (Trägeradditiv) vermischt werden und dann erst dem PUR Gemisch beigegeben oder beidosiert werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägeradditiv eine Farbpaste ist.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv, welches dem Trägeradditiv beigegeben wird, wahlweise ein Additiv zur Reduzierung der Dichte der Zusammensetzung, zur Verbesserung der Fließfähigkeit der zu verarbeitenden PUR-Zusammensetzung, zur Verhinderung von Luftblasen der PUR-Zusammensetzung und/oder zur Minderung der Farbschlieren-Bildung ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägeradditiv nicht nur ein weiteres Additiv ist, sondern beliebig viele Additive aufnimmt und/oder beinhaltet.
  9. 9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägeradditiv mit Additiv/Additiven mittels einer Zudosieranlage erst beim Eintragen der PUR Komponenten in den Mischkopf zudosiert wird.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Zudosierung des Trägeradditivs mit Additiv/Additiven mittels einer Zudosierung im Mischkopf, auf einer Produktionsanlage variabel ist und somit verschiedenartige Anforderungs- oder Eigenschaftsprofile auf dieser produzierbar sind.






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