DE1910852A1 - Abriebfeste Kunststoffolie und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

• Abriebfeste Kunststoffolie und Verfahren zur Herstellung derselben Die Oberfläche eines Schaumes, z,B, Polyurethanschaum, ist bekanntlich wenig abriebfest. In den Poren@kann sich außerdem schwer.entfernbarer Schmutz ablagern Aus diesen Gründen empfiehlt es sich, einen Schaumstoffkörper mit einer kompakten, glatten, dünnen Deckschicht zu überziehen. Da diese Haut außerdem mit einem Muster bedruckt oder geprägt sein kann1 wird auf diese Weise dem mit einer Deckschicht überzogenen Schaumstoffkörper außerdem ein gefälligeres Aussehen verliehen.
• Zur Herstellung derartiger Schaumstoffkörper mit kompakter Deckschicht sind mehrere Verfahren bèschrieben worden So empfiehlt die deutsche Auslegeschrift 1 127 068, in eine geschlossene Form etwas Polyvinylchloridpaste einzubrin-gen und dann die Form zu taumel, d.h. sie abwechselnd um Ihre Lange und Querachse zu drehen oder rotieren zu lassen Dabei wird die Innenwand der Form mit einer dünnen PVC-Pastenschicht überzogen. Wenn man nun dauernd eine Temperatur von 160 bis 180°C im Inneren dieser Form aufrecht erhält, dann geliert das PVCt Es bildet sich dann an der Innenseite der Form eine abriebfeste gelierte HautO Anschließend bringt man nun in den Hohlraun noch eine schaumfähige Paste, zBO ein Gemisch aus Polyol und Diisocyanat und schaum den verbliebenen Hohlraum aus. Nach dem Abkühlen kann man der Form einen Poiyurethanschaumstoffkörper entnehmen, der mit einer kompakten PVC-Haut umgeben ist.
• Nun erfordert das Gelieren der PVC-Paste bei ihrer ÜberffIhrung in eine gelierte kompakte Haut eine beträchtliche Energiezufuhr.
• Ziel der Erfindung ist nun die Gelierung einer dünnschichtigen PVC-Paste ohne Energiezufuhr.
• Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß man einer PVC-Paste mit vernetzbaren Weichmachern untergeordnete Mengen an Polyolen und Diisocyanaten zusetzt. Bekanntlich reagieren die beiden letztgenannten Verbindungen unter Wärmeentwicklung und bilden dabei ein Polyurethan. Läuft nun diese Reaktion in Gegenwart einer PVC-Paste ab, dann induziert die Reaktion zwischen dem Polyol und den Diisocyanat gleichzeitig eine Veränderungder PVC-Paste. Man erhält schließlich eine aus PVC und ?olyurethan bestehende Folie, deren Eigenschaften derjenigen einer reinen, durch Wärmegelierung erhaltenen PVC-Haut ähneln, Infolgedessen eignen sich die erfindungsgemäßen Folien; wie reine PC-Häute als Schutzschichten für Schaumstoffkörper.
• Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Folien ist folgendes zu beachten: Die PVC-Paste sowie die Ausgangskomponenten für das Polyurethan also Polydiol und Diisocyanat sollen möglichst wenig Wasser enthalten0 An sich läuft die erfindungsgemäße Reaktion auch in Gegenwart von WaSser ab, jedoch bewirkt Wasser die Ausbildung einer porösen schaumförmigen Schicht Wenn also -die Ausgangskomponente zu viel Wasser enthält, dann würde man eine Schicht erhalten die derjenigen eines Schaumstoffkörpers ähnelt Eine solche Haut mag zwar vielerlei Verwendungszweeke besitzen, ist aber als Schutzdeckschicht für einen Schaums tof'fkörper wenig gee-igne-t 2. Die PVC-Paste muß Weichmacher enthalten und zwar mindestens zum Teil solche, die ueber aktive Gruppen z.B, OH mit dem Diisocyanat vernetzen können. Aus dieser Tatsache folgt, daß die Gelierung der im husgangsgemisch vorhandenen PVC-Pastenteile nicht durch die während der Polyurethanbildung (aus Polyol und Diisocyanat) erfolgende Temperatursteigerung, die übrigens nie die PVC-Gelierungstemperatur von 160 bis 180°C erreicht, bedingt sein-kann Es müssen also wesentlich kompliziertere Vernetzungsreaktionen ablaufen, die im Einzelnen noch nicht erforscht sindt 4ürde man eine PVC-Paste mit einem üblichen Weichmacher, also einem ohne aktive Gruppen zusammen mit reinem Polyol/Diisocyanat-Gemisch reagieren lassen, dann erhält man eine als Schutzschicht vollkommen unbrauchbare Folien 3, Das Gewicht von Diisocyanat und Polyol zusammen genommen ist immer etwas geringer als das Gewicht der weichmacherhaltigen PVC-Paste, im allgemeinen 70.bis 95 t.
• Eine solche wasserfreie PVC/Polyol/Diisocyanatpaste läßt sich leicht durch Aufstreichen oder Aufsprühen in dünner Schicht auf eine beliebige Unterlage aufbringen, Es setzt dann sofort unter leichter Temperatursteigerung eine Reaktion unter Bildung einer kompakten abriebfesten Haut (Folie) ein. Diese kann nach einigen Minuten von der Unterlage ohne Schwierigkeiten abgezogen und der weiteren Verwendur.g zugeführt werden Da die Bildung der erfndungsgemäßen kompakten Folie zunächst unter Temperaturerhöhung erfolgt, ist die entstandene Folie zunächst an der Oberfläche noch ziemlich zäh und klebrige In diesem Zustand läßt sich leicht ein Stützgewebe, z.B. Vlies oder Trikot auflegen. Es findet dabei eine innige Verbindung der beiden Schichten statt bieht tan dann anschließend das Ganze von der Unterlage ab, so hat man eine mit einem textilen Flächengebilde kaschierte Folie, deren Reißfestigkeit natrlich größer ist als die ReißfestigReit der erfindungsgemäßen Folie ohne Stützschichtt Außerdem - und dies ist besonders wichtig - verbindet sich eine solche kaschierte Folie fester und inniger mit einem Schaum, da die Adhäsion von Schäumen an textilenGElächengebildeNn ganz allgemein besser ist als die Adhäsion an reinen Kunststoffoliene Selbstverständlich kann man die erfindungsgemä.ße kompakte Folie auch dadurch erzeugen, daß man die PVC/Polyol/Diisocyanatpaste in eine Taumelform gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 127 068 eingibt Es bildet sich dann an der I.nnenwand der Form die erfindungsgemäße Haut, ohne daß eine äußere Wärmezufuhr erforderlich ist0 Man kann dann anschließend den Formhohlraum in üblicher Weise ausschAumene Bei der Herstellung großflächiger Schaumstoffteile, wie sie z.B.
• zum Umkleiden des Armaturenbrettes in Kraftfahrzeugen Verwendung finden, verfährt man meistens wie folgt: Man bestreicht z.B. ein Blech, dessen Kontur derjenigen des zu erzeugenden Schaumstoffkörpers entspricht, mit der erfindungsgemäßen Paste0 Das Blech kann dabei mit Narbungen versehen sein. Zieht man dann die entstandene Haut vom Blech ab, so weist sie gleich eine gewünschte Narbung auf0 Vorher kann - wie oben beschrieben - noch eine textile Stützschicht auf die nichtgenarbte Seite aufgebracht werden.
• Eine solche Haut - mit oder ohne Stützschicht - wird dann in an sich bekannter eise in eine zweite S9go Schaumform eingelegt, wo dann das sog G Hinterschäumen erfolgt.
• Man kann die erfindungsgemäße kompakte dünne Haut auch als Deckschicht bei der Herstellung von Schaurnkunstledern wie z,B, HELIA verwenden, In diesem Fall wird man zweckmäßigerweise nach dem sog Counter-Coat-Verfahren arbeiten, wie es zeBe im US-Patent 2 813 052 geschildert wird Silan wird also ein pastenförmiges wasserfreies Gemisch aus PVC, Polyol und Diisocyanat gemäß der oben geschilderten Zusammensetzung auf ein endlos umlaufendes Band aus Silikonpapier in sehr dünner Schicht aufbringen, Es erfolgt dann sofort die Bildung einer kompakten Haut, ohne daß ein Einlaufenlassen in eine Heißluftkammer (zwecks Ge.lierung) erforderlich wäre Anschließend kann auf diese kompakte Haut auf dem Silikonpapier sofort die zweite Schaumschicht durch die übliche iinterschäur.lung aufgebracht werden0 Oben wurde bereits mehrfach erwähnt, daß man erfindungsgemäß einen sogO aktiven Weichmacher benötigt. Dieser aktive eichmacher muß mit dem Diisocyanat reagieren können. Ob eine solche Reaktion stattfinden kann, kann im einfachsten Fall dadurch festgestellt werden, daß man den flüssigen Weichmacher mit dem ehenfalls flüssigen Diisocyanat in einem Reagenzglas schüttelt, ggfO unter Zusatz eines Reaktionsaktivators wie Zinndilauratl welches die Vernetzung einleitet, Bleibt das Gemisch unverändert flüssig, so ist der Weichmacher inaktiv. Findet jedoch eine Erhöhung der Viskosität evtla unter Festwerden statt, so ist der Weichmacher umso aktiver, je fester der Inhal-t--im Reagenzglas wird0 Eine weitere Bestimmung kann folgendermaßen durchgeführt werden: Man gibt zunächst die üblichen Komponenten für die Polyurethanbildung also Polyäther, Vernetzer (Butadiendiol) und Aktivator (Zinndilaurat) und Diisocyanat zusammen0 Dieses Gemisch wird auf jeden Fall unter Polyurethanbildung reagieren. Ist nun gleichzeitig der in erheblichen Mengen zuzusetzende Weichmacher aktiv, so wird er in den festen Verband des Polyurethans aufgenormen, Ist er inaktiv, so findet ein Ausschwitzen, ähnlich wie beim Braten eines fetten Fleischstückes in einer Pfanne, statt, Der Inhalt des Reagenzglases ist dann zwar teilweise fest, schwimmt aber in dem nicht umgesetzten Weichmacher0 Inaktive Weichmacher sind z,B, Chlorparaffine und Kohlenwasserstoffe, Aktive Weichmacher sind HS 235 (Delydag) Alkylepoxystearat und D 81 epoxyliertes Triclyzerid und BBP (BASF) BenzylbutylphtalatO Die Wirksamkeit des Zusatzes von aktiven und inaktiven Weichmachern zeigt sich auch in der sog. Weiterreißfestigkeit des Endproduktes Läßt man zOBo in üblicherweise 100 Teile Desmophen 3900 (Polyol) und 50 Teile Desmodur 440 (Diisocyanat) miteinander reagieren, dann erhält man einen Film mit einer Weiterreißfestigkeit von 7 kg/cmb Setzt man zu der eben genannten Desmophen-Desmodur-Mischung noch 100 Teile PVC und 100 Teile eines inerten sich machers zu> dann steigt die Weiterreißfestigkeit desEndproduktes bis auf 10 kg/cm ana Verwendet man beim letztgenannten 3eispiel anstelle eines inerten Weichmachers einen erfindungsgemäßen aktiven Weichmacher> dann steigt die Weiterreißfestigkeit auf über 20 kg/cm an Zum Vergleich sei noch angeführt, daß die Weiterreißfestigkeit eines PVC-Filmes bestehend aus 100 Teilen PVC und 100 Teilen inerten Weichmacher nach dem Gelieren bei 1600C 12 kg/cm beträgt. Es ist also überraschend, daß durch die Kombination der Ausgangskomponenten flir ein Polyurethan mit PVC; welches aktiven weichmacher enthält, die Weiterreißfestigkeit des so erhaltenen Endproduktes wesentlich über den Weiterreißfestigkeiten des Polyurethans bzw. des tzZeichmacher-haltigen PVC liegt. Diese Tatsache ist umso überraschender als die Gelierung von Weichmacher-haltigem PVC bei Ueber 1600C erfolgen mu, da bei geringeren Temperaturen völlig unbrauchbare Werte resultieren Wie schon oben erwähnt, erreicht die Temperatursteigerung beim Ausstreichen der erfindungsgemäßen Pasten niemals diese hohen Werten Es wäre daher zu erwarten gewesen, daß schon aufgrund der geringen-Temperatursteigerungen beim Arbeiten mit den erfindungsgemäßen Pasten nur Filme mit schlechter Weiterreißfestigkeit und Abriebfestigkeit erhalten werden Beispiel Man bereitet zunächst eine Paste folgender Zusammensetzung: 100 Teile PVC P lOOJ70 80 " Phtalsäureester BBP (Weichmacher)a Dazu gibt man dann als Vernetzers der später die Reaktion ein.-leitet, ein Gemisch aus 10 Teilen Triglykol und 1,4 Teilen Butandiol zuo Nach kräftigem Durchrilhren fügt man dieser Mischung 90 Teile. eines verzweigten Polyethers (Desmophen 3900) und 55 Teile Diphenylmethan-diisocyanat (Desmodur 440)zu.
• Nach erneutem. Rühren werden endlich 0,3 Teile eines Aktivators (Dibutylzinndilaurat) zugegeben.
• Diese Paste streicht man auf einem silikonisierten Papier in Form eines 0g6 mm dicken Films aus. Dabei setzt nach wenigen Sekunden eine fühlbare Erwärmung eine Wenn nach einer halben.Stunde wieder die Abkühlung auf Raumtemperatur erfolgt ist, hat man eine kompakte abriebfeste Folie, deren Eigenschaften derjenigen einer PVC-Folie gleicher Dicke durchaus vergleichbar sinde Die Weiterreißfestigkeit ist mit 22 kg/cm höher als die Weiterreißfestig keit eines beliebigen Weichmacher-haltigen PVC-Films.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   0 Verfahren zur Herstellung einer kompakten,abriebfesten, dünnen Folie die insbesondere zum Umkleiden von Schaumstoffkörpern geeignet ists dadurch gekennzeichnet, daß man einer vorzugsweise wasserfreien PVC-Paste, die Weichmacher mit aktiven Gruppen enthält, untergeordnete Mengen eines ebenfalls wasserfreien Gemischs aus Polyol und Diisocyanat (vorzugsweise 70 bis 95 %, bezogen auf das kombinierte Gemisch von PVC und Weichmacher) zusetzt dieses Gemisch sofort auf einer Unterlage in Form eines dünnen Films auf bringt und die sich bildende kompakte abriebfeste Folie nach dem Erkalten von der Unterlage abzieht, 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man unmittelbar nach dem Aufstreichen der Paste auf die Unterlage auf die noch warme und klebrige Folie ein textiles Stützgewebe Z.Ba ein Gewebe oder ein Vlies auflaufen läßt.

   3, Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die kompakte, abriebfeste Folie durch Hinterschäumen fest auf einen Schaumstoffkörper aufbringt.