DE1920906B2

DE1920906B2 - Verfahren zum herstellen von schaumstoffkoerpern aus polyurethan

Info

Publication number: DE1920906B2
Application number: DE19691920906
Authority: DE
Inventors: Ralf; Bultmann Werner; 3000 Hannover; Ruhnau Joachim 3001 Isernhagen Wiesner
Original assignee: Glasurit Werke M Winkelmann GmbH
Current assignee: Glasurit Werke M Winkelmann GmbH
Priority date: 1969-04-24
Filing date: 1969-04-24
Publication date: 1972-11-30
Also published as: CH516988A; DE1920906A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffkörpern aus Polyurethan mit glatter, lackierter Oberfläche durch Einbringen einer ao flüssigen Lackschicht in den Formhohlraum einer Form und anschließendes Ausschäumen des Polyurethans.

Aus der französischen Patentschrift 1 492 253 ist ein Verfahren zur Herstellung von lackierten Poly- J5 urethan-Schaumstoff-Formkörpern bekannt, wonacn jeweils vor dem Einbringen der flüssigen Schaumstoff-Komponenten auf die innere Oberfläche der Form direkt eine Lackschicht aufgetragen wird. Nach dem Ausschäumen und Härten des Schaumstoffkörpers ist die Lackschicht mit dem Schaumstoffkörper verbunden. Allerdings soll die Lackschicht so beschaffen sein, daß sie nach dem Entfernen des ausgeschäumten Formkörpers nicht zu sehr an der Form festhaftet. Dieses Verfahren weist den grundsätzlichen Nachteil auf, daß nach dem Entfernen des ausgeschäumten Formkörpers aus der Form Teile der Lackschicht an der inneren Formoberfläche zurückbleiben. Eine Verringerung des Haftens der Lackschicht an der Formoberfläche soll dadurch erreicht werden, daß die Innenwandung metallische Hohlformen mit einem Siliconharzüberzug versehen ist.

Es ist ferner bekannt, Kunststoff-Formteile nachträglich mit einem Lacküberzug zu versehen. Jedoch ist die Haftung dieser Lacke in der Regel auf viden Kunststoffen ungenügend. Ganz besondere Schwierigkeiten bereiten der nachträglichen Lackierung die geschäumten Kunststoffkörper.

Das Verwendung von wasserlöslichwi Trennmitteln, beispielsweise von Alkoholen, Sachariden, Ammoniak oder Aminen beim Herstellen von Polyurethan-Schaumstoffkörpern ist bereits bekannt. Diese Trennmittel entziehen dem Polyurethan-Schaumstoffkörper an der Oberfläche die noch nicht ausreagierten Isocyanatgruppen und verhindern somit, daß diese reaktionsfähigen Gruppen an der Oberfläche des Formhohlraums hafen bleiben. Die Schaumstoffkörper, bei deren Herstellung diese wasserlöslichen Trennmittel verwendet werden, weisen also eine glatte lackierte Oberfläche nicht auf, sondern be- So stehen lediglich aus reinem Schaumstoff.

Da sich die bekannten wasserlöslichen Trennmittel mit der porösen Oberfläche des Schaunistoffkörpeirs durch Reaktion mit Isocyanatgruppen, die aus dem Schaumstoff stammen, verbinden, lassen sie sich nur sehr schwer von der Ober Hache des SchaumstolE-körpcrs entfernen, so daß die Haftung von Lack-Überzügen auf Kunststoffschäumen noch wesentlich schlechter ist, als die Haftung der Lacküberzüge auf kompakten Kunststoff-Fonnteilen. Bei den bisher bekanntes Verfahren der nachträglichen Lackierung der fertigen Kunststoffschäume ist in vielen Fällen wegen der schlechten Haftung der Lacke noch einspezieller Haftgrund erforderlich, oder die Formteile müssen einer besonderen Oberflächenvorbehandlung, beispielsweise einem Schleifprozeß unterworfen werden. Dies erfordert zusätzliche und kostenerhöhende Arbeitsgänge, was einen beträchtlichen Nachteil darstellt

Es war die Aufgabe zu lösen, einen Schaumstoffkörper aus Polyurethan mit glatter, lackierter Oberfläche zu schaffen, ohne daß Teile der Lackschicht nach dem Entfernen des ausgeschäumten Formkörpers an der inneren Fonnoberfläche zurückoleiben.

Diese Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, daß zwischen der Lackschicht und der Oberfläche des Formhohlraumes ein flüssiges, wasserlösliches Trennmittel eingebracht wird.

Nach der Entnahme des Polyurethan-Schaumstoffkörpers aus der Form besitzt dieser einen geschlossenen, glatten, gut aussehenden Überzug, der untrennbar mit dem Polyurethan-Schaumstoffkcrper verbunden ist. In der Form waren keine Teile der LacKschicht kleben geblieben. Es war überraschend und nicht vorauszusehen, daß das wäßrige Trennmittel während des Ausschäumens durch die Lackschicht völlig von dem Schaumkörper abgetrennt wird und keine Möglichkeit hat, mit Isocyanatgruppen zu reagieren. Es war ferner überraschend, daß das Trennmittel im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren nicht mehr in die Poren des geschäumten Formteiles eindringen kann und völlig auf der Lackschicht verbleibt, von der es sich in einfacher Weise bis auf den letzten Rest entfernen läßt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, auf dem erhaltenen Überzug mit beliebigen Lacken und Lackfarben weiter zu lackieren.

Die Oberfläche der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Polyurethan-Schaumstoffkörper ist matt bis hochglänzend, weich bis hart und entspricht in jedem Falle den Eigenschaften des verwendeten Lackmaterials. Mitunter kann es zweckmäßig sein, die Lackschicht noch etwas nachhärten zu lassen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoffkörper aus Polyurethan können mit jedem beliebigen Lackmaterial, das zu den: auf der Oberfläche befindlichen Lacküberzug paßt, weiterlackiert werden. Auf diese Weise kann ein Lackieraufbau in üblicher Wt.^e hergestellt werden.

Für die Herstellung der Lackschicht sind alle pigmentierten oder nicht pigmentierten Lackmaterialien geeignet, die an der Luft trocknen oder bei Temperaturen aushärten, die in der Form während des Ausschäumens des Formkörpers aufrechterhalten werden. Das sind in der Regel Temperaturen unter 150° C.

Als Lackmatcrialien geeignet sind beispielsweise alle Spachtel, Füller, Grundierungen, Vorlacke und Decklacke von lufttrocknenden Alkydharzlacken, wobei diese auch in Kombination mit anderen Bindemitteln vorliegen können, um eine beschleunigte Härtung bei höheren Temperaturen /u erreichen. Geeignet sind ferner Nitrocelluloselacke, Nitrokombinationslacke, Nitrocellulose-Acrylharzkombinationslacke, Chloi kautschuk! u.ke und andere Kunstkautschuklackc, säurcliiirtcnde Lacke, kalthürtendc Fpo-

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xidharzlacke, Lacke auf Basis ungesättigter Polyester, die durch Peroxide gehärtet werden, Überzugsmaterialien auf Basis von Polyvinylchlorid-Mischpolymerisaten, Zwei-Komponenten-Lackmaterialien, die durch Isocyanate gehärtet werden und zu Polyurethaaen S führen, Anstrichmittel auf Dispersionsbasis. Auch Einbrennlacke, die bis zu 130° C trocknen, können verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ganz allgemein anwendbar und nicht auf spezielle Lacktypen beschränkt. Es wird dabei so gearbeitet, daß die Form, die auf Temperaturen bis zu 100° C temperiert sein kann, zunächst mit einem wasserlöslichen Trennmittel überzogen wird. Danach läßt man einige Minuten an der Luft trocknen.- In der Regel genügen 3 br- 3Vä Minuten; diese Zeit ist abhängig von der Temperatur, die die Form aufweist und von der Art und Gestalt der Form. Nach dem Trocknen des Trennmittels wird die Form mit dem Lack dünn aber deckend und gleichmäßig ausgespritzt. Der ao Lackauftrag soll gleichmäßig sein und darf auch in den Ecken nicht zu stark aufgetragen werden. Danach läßt man den Lackfilm trocknen und aushärten, was in der Regel bis zu 60 Minuicn, je nach Art des Bindemittels und der Trocknungstemperatur, dauert. Vorzugsweise genügt eine Härtungszeit bis zu S Minuten. Die Trocknungszeit hängt von der Art des eingespritzten Lackes ab. Nach dem Trocknen des Lackfilmes wird die Form in bekannter Weise mit den zu schäumenden Komponenten gefüllt und gegebenenfalls noch Treibmittel zusätzlich zugesetzt und in bekannter Weise zum fewigen Fonnkörper geschäumt und gehärtet. Das dauert in der Regel nur wenige Minuten. Nach dem öffnen der Form kanr der fertige Schaumstoffkörper entnommen und das Trennmittel mit Wasser abgewaschen werden. In dem nachfolgenden Beispiel wird die Herstellung eines solchen geschäumten Fonnteiles ausführlich beschrieben.

Beispiel

In ein gut gereinigtes zylindrisches Formteil bestehend aus Mantel und Kern, das auf eine Temperatur von 70° C temperiert wurde, wurde ein handelsübliches wasserlösliches Formtrennmittel mit der Becherpistole eingespritzt. Nach einer Trockenzeit von 3 Minuten wurde die Form mit einem handelsüblichen Nitrokombinationslack, der mit farbgebenden Pigmenten pigmentiert war und der eine Auslauf zeit im DIN-Becher nach 53211 von 20 Sekunden hatte, mit einer Spritzpistole mit einer Düsenweite von 1,2 mm Durchmesser gleichmäßig ausgespritzt. Der Lackfilm war in der bei 70° C temperierten Form nach 3 Minuten trocken. Danach wurde die Form mit einem Gemisch aus flüssiger Grundkomponente und flüssiger Vernetzerkomponente gefüllt und bei einer Temperatur von 70° C innerhalb von 10 Minuten ausgeschäumt und gehärtet Nach dieser Zeit konnte der Schaumstoffkörper der Form entnommen werden. Die Oberfläche des Schaumstoffkörpers wurde mit Wasser abgewaschen. Es war ein zylindrischer Formkörper entstanden, der keine Poren aufwies und eine mit dem Formteil untrennbar verbundene Überzugsschicht aus dem eingespritzten Nitrokombinationslack besaß.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffkörpern aus Polyurethan mit glatter, lackierter Oberfläche durch Einbringen einer flüssigen Lackschicht in den Formhohlraum einer Form und anschließendes Ausschäumen des Polyurethans, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lackschicht und der Oberfläche des Formhohlraumes dn flüssiges wasserlösliches Trennmittel eingebracht wird.