DD300234A5

DD300234A5 - Kalthärtendes Zweikomponentenpolyurethansystem für hochfeste Reaktivklebstoffe

Info

Publication number: DD300234A5
Application number: DD34377290A
Authority: DD
Original assignee: Synthesewerk Schwarzheide Ag
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kalthaertendes Zweikomponentenpolyurethansystem fuer hochfeste Reaktivklebstoffe. Die Erfindung wird zur Herstellung hochfester Reaktivklebstoffe angewendet, die sich zum Verbinden von Holz- und Spanplatten eignen. Aufgabe und Ziel der Erfindung bestehen darin, durch ein spezielles Zweikomponentenpolyurethansystem hochfeste Reaktivklebstoffe herzustellen, das sich ohne maschinentechnische Probleme und ohne Abfall unter Hochdruck verarbeiten laeszt und dabei einen Formstoff liefert, der in Verbesserung der Qualitaet von so gefugten Moebelkoerpern, das dynamische Verhalten von Hartholz aufweist. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die Polyolkomponente des Zweikomponentenpolyurethansystem aus{Polyurethan; Zweikomponentensystem, kalthaertend; Reaktivklebstoff, hochfest; Moebelindustrie}

Description

besteht.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird zur Herstellung hochfester Reaktivklebstoffe angewendet. Diese Reaktivklebstoffe eignen sich zum Verbinden von Holz- und Spanplatten nach bekannter Technologie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dir fortschreitende Entwicklung und zunehmende Rationalisierung auf dem Gebiet der Möbelfertigung erfordert bei der, den technologischen Ablauf und die Qualität des Endproduktes bestimmenden, Füge- und Klebtechnik die Beschreitung neuer Wege, die die Verwendung neuartiger Reaktivklebstoffe einschließt.

So wird bisher, nach bekannter Technologie und unter Verwendung bekannter Klebstoffe auf Basis von Harnstoff/Formaldehyd-Harzen, eine Verbindung von Holz- oder Spanplatten zu Möbelkörpern durch Einführung von Holzdübeln in entsprechend angeordnete Bohrungen und deren Verklebung mit oben genanntem Klebstoff hergestellt.

Diese bisher verwendeten Klebstoffe haben den Nachteil, daß sie sehr langsam härten und im Zusammenhang mit der geschilderten Füge- und Klebtechnik einer effektiven und rationellen Möbelfertigung entgegenstehen.

In Zusammenhang mit der Einführung einer verbesserten Technologie der Füge- und Klebtechnik von Holz- und Spanplatten zu Möbelkörpern durch Anbringen von Nuten entlang der jeweiligen Vorbindungsstellen und Einbringen eines Reaktionsharzes in diese Nute » analog der

DE-AS 2201232, der HE-OS 2646351 sowie der CH-PS 485954,

werden sehr hohe Forderungen an das dabei zu verwendende Klebmaterial gestellt. So werden in dem Hauptpatent der CH-PS 485954 als Kleb- und Fügem.aterialien weitgehend thermoplastische Kunststoffe wie Polyamid, Polykarbonat, Polystyrol oder Polyethylen vorgeschlagen. Darüber hinaus wird die Möglichkeit beschrieben, als Kleb- und Fügematerial, ein Bindemittel zu verwenden, das aus mehreren Komponenten besteht, die erst beim Einbringen in die Ausnehmungen zusammengefügt werden und hierbei unter Bildung einer starren oder elastischen Verbindung rasch abbinden.

Nachteilig an der vorgeschlagenen Lösung gemäß CH-PS 485954 ist, daß die einerseits vorgeschlagenen thermoplastischen Kunststoffe zu ihrer Verarbeitung einen hohen maschinentechnischen Aufwand benötigen und daß andererseits für einen Mehrkomponentenreaktivklebstoff keine technisch verwertbare Lösung angeboten wird, wobei allgemein bekannte Mehrkomponentensysteme bzw. Flüssigkunststoffe den spezifischen Forderungen einschließlich hoher Festigkeit und Reaktivität nicht gerecht werden.

In Anbetracht einer ökologisch erforderlichen weitgehend abfallfreien Produktion, die bei Mehrkomponentenreaktivklebstoffen nur durch eine Hochdruckverarbeitung möglich ist, erweisen sich die bekannten Mehrkomponentenreaktivsysteme darüber hinaus als maschinentechnisch schlecht verarbeitbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es solch ein kalthärtendes Zweikomponentenpolyurethansystem für hochfeste Reaktivklebstoffe einzusetzen, das sich ohne maschinentechnische Probleme und ohne Abfall unter Hochdruck verarbeiten läßt und dabei einen Formstoff liefert, der, in Verbesserung der Qualität von so gefügten Möbelkörpern, das dynamische Verhalten von Hartholz aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt zur Erreichung des Zieles die Aufgabe zugrunde, ein spezielles kalthärtendes Zweikomponentenpolyurethansystem zu entwickeln, dao für hochfeste Reaktivklebstoffe geeignet ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die aus

AA 32,0 bis 42,0 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Saccharose, Glyzerol/Propylenoxid OHZ = 460 bis 490 mg KOH/g AB 42,0 bis 58,0 Masseanteilen in % Rizinusöl AC 2,0 bis 8,0 Masseanteilen in % eines Natriumalumosilikats mit Zeolithstruktur AD 1,2 bis 6,0 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid, OHZ = 410 bis 440mg KOH/g AE 0,3 bis 1,5 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid, Ethylenoxid, OHZ = 32 bis 36mg KOH/g AF 2,0 bis 14,0 Masseanteilen in % Dipropylenglykol AG 0,1 bis 5,0 Masseanteilen in % metallorganische Verbindung oder tertiäres Amin bzw. Amingemisch AH 0,01 bis 0,2 Masseanteilen in % Acetylaceton

bestehende Polyolkomponente zu gleichen Volumenteilen mit einer aus

BA 88,0 bis 96,0 Masseanteilen in % Rohprodukt des Diphenylmethandiisocyanates BB 4,0 bis 12,0 Masseanteilen in % technischer Phenylalkylsulfonsäureester

bestehende Isocyanatkomponente gemischt als Reaktivklebstoff verwendet wird.

Es wurde gefunden, daß ein so zusammengesetztes Zweikomponentenpolyurethansystem nach der Aushärtung einen Formstoff liefert, der gemäß erfinderischer Zielstellung eine hohe Klebkraft besitzt und in Zusammenhang mit vergleichenden

dynamischen Messungen, an den mit dem erfindungsgemäßen Reaktivklebstoff gefügten Möbelkörpern und solchen die nachalter Technologie mit verklebten Hartholzdübel gefertigt sind, eine höhere Stabilität der unter Verwendung deserfindungsgemäßen Reaktivklebstoffes gefertigten Möbel aufweist.

Die qualitative Verbesserung der Verbindungen im Möbelkorpus bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Reaktivklebstoffes wirkt sich positiv bei Lager- und Umschlagprozessen sowie Transporten und bestimmungsgemäßer Nutzung

bestimmter Möbel aus.

Neben diesen positiven Endeigenschaften des erfindungsgemäßen Reaktivklebstoffes und seinen positiven Wirkungen im Finalprodukt, weist er verarbeitungstechnische Vorteile auf. So ist der erfindungsgemäße Reaktivklebstoff problemlos mit einer Hochdruckpolyurethanzweikomponentenverarbeitungsmaschine in einen maschinentechnisch vorteilhaften gleichvolumigen Mischungsverhältnis verarbeitbar. Diese Verarbeitungsform ermöglicht die ökologisch günstige abfallfreie Verarbeitung, da

keine Spülprodukte anfallen.

In Zusammenhang mit einer kontinuierlichen Fertigung und damit Vermeidung von Stillstandszeiten erweist sich die

erfindungsgemäße Zusammensetzung speziell der Isocyanatkomponente des Reaktivklebstoffes als vorteilhaft, da bisher beider Verarbeitung bekannter Mehrkomponentenreaktivklebstoffe auftretende Maschinenstörungen an der mechanischen

Mischkammerreinigungsvorrichtung vollständig beseitigt werden konnten. Ausführungsbeispiele Die Erfindung soll mit nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Ausführungsbeispiel 1 In einem entsprechenden Mischbehälter mit Rühreinrichtung werden nacheinander 33,69 Masseanteile in % eines Polyethers

auf Basis Saccharose, Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 475mg KOH/g, 45,37 Masseanteile in % Rizinusöl, 3,68 Masseanteile in %

Natriumalumosilikat mit Zeolithstruktur (thermisch aktiviert), 2,97 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 425mg KOH/g, 0,73 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid/Ethylenoxid OH-Zahl 36mg KOH/g, 9,31 Masseanteile in % Dipropylenglykol, 2,40 Masseanteile in % Triethylendiamin, 1,80 Masseanteile in

% Dimethylenbenzylamin und 0,05 Masseanteile in % Acetylaceton eingewogen und nachfolgend zur Polyolkomponente mittels

Rühreinrichtung homogenisiert. Diese Polyolkomponente wird in den entsprechenden Maschinenbehälter der Hochdruckpolyurethanzweikomponentenverarbeitungsmaschine gefüllt. In einem weiteren Mischbehälter werden 90,0 Masseanteile in % Rohprodukt des Diphenylmethandiisocyanats mit'

10,0 Masseanteilen in % technischem Phenylalkylsulfonsäureester gemischt und die homogene Mischung ebenfalls in denentsprechenden Behälter der Hochdruckverarbeitungsmaschine gefüllt.

Aus der, auf gleichvolumige Dosierung der Komponenten mittels Kolben, eingestellten Hochdruckverarbeitungsmaschine wird

das aus dem Mischkopf austretende Reaktionsgemisch nach bekannter Technologie in entsprechend vorbereitete Nuten an zueinem Möbelkörper zusammengesetzten Spanplatten eingebracht.

Der erfindungsgemäße Reaktivklebstoff härtet innerhalb von 20 Sekunden aus und verbindet damit die zusammengesetzten Spanplatten zum gewünschten Möbelkörper. Durch diese Hochdruckverarbeitung ergibt sich kein Abfall an Reaktivklebstoff. Der gefertigte Möbelkörper widersteht einer

dynamischen Belastung durch wechselnde Dimensionsverformung.

Vergleichsbeispiel

Ein analog Ausführungsbeispiel 1 dimensionierter Möbelkörper wird unter Verwendung von ι !artholzdübeln mit handelsüblichen Harnstoff/Formaldehyd-Harz verleimt. Der verwendete Klebstoff ist erst nach ca. 12 h ausgehärtet. Bei dem analoger dynamischer Belastung, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, ausgesetzten Möbelkörper nach Vergleichsbeispiel kommt es nach kurzer Zeit zu Zerstörungen an den Hartholzdübelverklebungen.

Ausführungsbeispiel 2

In einem entsprechenden Mischbehälter mit Rühreinrichtung werden nacheinander 36,98 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Saccharose, Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 475mg KOH/g, 48,97 Masseanteile in % Rizinusöl, 4,0 Masseanteile in % Natriumalumosilikat mit Zeolithstruktur (thermisch aktiviert), 3,2 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 425 mg KOH/g, 0,8 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid/Ethylenoxid OH-Zahl 36 mg KOH/g, 5,0 Masseanteile in % Dipropylenglykol, 1,0 Masseanteile in % Dibutylzinndilaurat und 0,05 Masseanteile in % Acetylaceton eingewogen und nachfolgend mittels Rühreinrichtung zur Polyolkomponente homogenisiert.

In einem weiteren Mischbehälter werden 96,0 Masseanteile in % Rohprodukt des Diphenylmethandiisocyanats mit 4,0 Masseanteile in % technischem Phenylalkylsulfonsäureester zur Isocyanatkomponente gemischt.

Beide Komponenten werden analog Ausführungsbeispiel 1 mit einer

Hochdruckpolyurethanzweikomponentenverarbeitungsmaschine bei gleichvoiumiger Dosierung der Komponenten verarbeitet und in analoger Weise in Möbelkörper hergestellt. Der erfindungsgemäße Reaktivklebstoff härtet innerhalb von 10 Sekunden

Die gleichfalls durchgeführte dynamische Belastung des so hergestellten Möbelkörpers zeigt die hohe Qualität der Verklebungen, da der Möbelkörper diesen Belastungen widersteht.

Ausführungsbeispiel 3

In einem entsprechenden Mischbehälter mit Rühreinrichtung werden nacheinander 41,58 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Saccharose, Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 475 mg KOH/g, 42,18 Masseanteile in % Rizinusöl, 4,5 Masseanteilen in % Natriumalumosilikat mit Zeolithstruktur (thermisch aktiviert), 3,6 Manseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 425 mg KOH/g, 0,9 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid/Ethylenoxid OH-Zahl 36mg KOH/g, 4,79 Masseanteile in % Dipropylenglykol, 2,39 Masseanteile in % Triethylendiamin und 0,06 Masseanteile in % Acetylaceton eingewogen und nachfolgend mittels Rühreinrichtung zur Polyolkomponente homogenisiert.

In einem weiteren Mischbehälter werden 88,0 Masseanteile in % Rohprodukt des Diphenylmethandiisocyanats mit 12,0 Masseanteile in % technischen Phenylalkylsulfonsäureester zur Isocyanatkomponente gemischt.

Beide Komponenten werden analog Ausführungsbeispiel 1 mit einer

Hochdruckpolyurethanzweikomponentenverarbeitungsmaschine bei gleichvoiumiger Dosierung der Komponenten verarbeitet und in analoger Weise ein Möbelkörper hergestellt. Der erfindungsgemäße Reaktivklebstoff härtet innerhalb von 12 Sekunden

Die gleichfalls durchgeführte dynamische Belastung des se hergestellten Möbelkörpers zeigt die hohe Qualität der Verklebungen, da der Möbelkörper diesen Belastungen widersteht.

Ausführungsbelspiel 4

In einem entsprechenden Mischbehälter mit Rühreinrichtung werden nacheinander 32,30 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Saccharose, Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 475 mg KOH/g, 51,46 Masseanteile in % Rizinusöl, 4,5 Masseanteilen in % Natriumalumosilikat mit Zeolithstruktur (thermisch aktiviert), 3,6 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol, Propylenoxid OH-Zahl 425mg KOH/g, 0,9 Masseanteile in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid/Ethylenoxid OH-Zahl 36mg KOH/g, 4,79 Masseanteile in % Dipropylenglykol, 2,39 Masseanteile in % Triethylendiamin und 0,06 Masseanteile in % Acetylaceton eingewogen und nachfolgend mittels Rühreinrichtung zur Polyolkomponente homogenisiert.

In einem weiteren Mischbehälter wird eine Isocyanatkomponente in analoger Zusammensetzung wie im Ausführungsbeispiel 2 beschrieben, hergestellt.

Beide Komponenten werden analog Ausführungsbeispiel 1 verarbeitet und in analoger Weise ein Möbelkörper hergestellt.

Der erfindungsgemäße Reaktivklebstoff härtet ebenfalls innerhalb von 12 Sekunden aus.

Die gleichfalls durchgeführte dynamische Belastung des so hergestellten Möbelkörpers zeigt die hohe Qualität der Verklebungen, da der Möbelkorper diesen Belastungen widersteht.

Claims

Kalthärtendes Zweikomponantenpolyurethansystem für hochfeste Reaktivklebstoffe, bestehend aus einer Polyolkomponente und Isocyanatkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente aus

AA 32,0 bis 42,0 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Saccharose, Glyzerol/Propylenoxid OHZ = 460 bis 490 mg KOH/g

AB 42,0 bis 58,0 Masseanteilen in % Rizinusöl

AC 2,0 bis 8,0 Masseanteilen in % eines Natriumalumosilikats mit Zeolithstruktur AD 1,2 bis 6,0 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid, OHZ = 410 bis 440 mg KOH/g

AE 0,3 bis 1,5 Masseanteilen in % eines Polyethers auf Basis Glyzerol/Propylenoxid, Ethylenoxid, OHZ = 32 bis 36mg KOH/g

AF 2,0 bis 14,0 Masseanteilen in % Dipropylenglykol

AG 0,1 bis 5,0 Masseanteilen in % metallorganische Verbindung oder tertiäres Amin bzw. Amingemisch

AH 0,01 bis 0,2 ,' ~:seanteilen in % Acetylaceton

und die Isocyanatkomponente aus

BA 88,0 bis 96,0 Masseanteilen in % Rohprodukt des Diphenylmethandiisocyanates BB 4,0 bis 12,0 Masseanteilen in % technischer Phenylalkylsulfonsäureester