DE1136097B

DE1136097B - Verfahren zum Herstellen von Schichtstoffen aus Polyesterdiisocyanat-Schaumstoff und Polyvinylchlorid

Info

Publication number: DE1136097B
Application number: DEH27508A
Authority: DE
Inventors: Christopher L Wilson; Oscar Shuffmann
Original assignee: Hudson Foam Plastics Corp
Current assignee: Hudson Foam Plastics Corp
Priority date: 1955-07-25
Filing date: 1956-07-06
Publication date: 1962-09-06
Also published as: GB821537A; FR1154376A; GB824668A; DE1103885B; FR1154377A; US3093525A

Description

Verfahren zum Herstellen von Schichtstoffen aus Polyesterdiisocyanat-Schaumstoff und Polyvinylchlorid Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schichtstoffen aus Polyesterdiisoeyanat-Schaumstoff und Polyvinylchlorid.
Es ist bekannt, Schichtstoffe bzw. Verbundwerkstoffe durch Verkleben von Papieren, Zellstoffbahnen, Geweben, Holzfurnieren, Glasplatten herzustellen. Eindwandfreie Verklebung mehrerer Schichten verschiedener Werkstoffe ist technisch jedoch nur in seltenen Fällen möglich, weil die verschiedenenWerkstoffe in der Regel ein unterschiedliches Dehnungs-bzw. Schrumpfungsvermögen aufweisen, so daß völlig plane Schichtstoffe praktisch durch Verkleben nicht erhalten werden können.
So wurde bereits vorgeschlagen, die schichtförmige Anordnung von Polyesterschaumstoffen auf Kunststoff-Filmen mittels bestimmter Klebstoffe oder durch Anwendung von Wärine vorzunehmen. Bei diesem Verfahren befinden sich sowohl der Polyesterschaum als auch der Kunststoff-Film in ihrem endgültigen ausgehärteten Zustand; lediglich in einem Fall wird der Polyesterschaum in situ und in der Berührung mit einem vorgebildeten Kunststoff-Fifin hergestellt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffes aus Polyesterdiisocyanat-Schaumstoff und Polyvinylchlorid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf eine vorgebildete Schicht aus durch Erhitzen unvollständig geliertem, plastifiziertem Polyvinylchlorid eine vorgebildete Schicht eines Polyesterdiisocyanat-Schaumes aufbringt, die Schichten zusammenpreßt und durch weiteres Erhitzen die Polyvinylchloridschicht ausgehert.
Man kann auch in der Weise arbeiten, daß man auf eine vorgebildete Schicht aus durch Erhitzen unvollständig geliertem, Treibmittel enthaltendem, plastifiziertem Polyvinylehlorid eine vorgebildete Schicht eines Polyesterdiisocyanat-Schaumes aufbringt, die Schichten zusammenpreßt und durch weiteres, eine Porenbildung erzeugendes Erhitzen die Polyvinylchloridschicht ausgehert.
Besondere Effekte lassen sich dadurch erreichen, daß die Polyvinylchloridschicht nach der unvollständigen Gelierung zunächst bedruckt oder geprägt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Schaumschichtstofferzeugnis erhalten werden, dessen Schichten innig miteinander verbunden sind, ohne daß hierzu Klebemittel verwendet werden, so daß auch das fertige Schichterzeugnis nicht die den bekannten verklebten Produkten oft anhaftenden Nachteile, wie Verwerfen und Ablösen der einzelnen Schichten, aufweist.
Eine Ausführungsform des Verf ahrens der Erfindung ist als Beispiel in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 in schematischer Weise den Vorgang der Schichtung, Fig. 2 die Bildung der Polyvinylehloridschicht im vergrößerten Maßstab und Fig. 3 einen Schnitt des nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Erzeugnisses.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird ein vorgebildeter ausgehärteter Polyesterdüsocyanat-Schaum angewendet, der durch Umsetzung eines Reaktionsproduktes (Säurezahl von ungefähr 0 bis 20 und Hydroxylzahl von ungefähr 20 bis 100) aus Adipinsäure und Diäthylenglykog mit 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat, einer kleinen Menge Wasser und einem tertiären Amin als Katalysator erhalten ist. Diese Umsetzung führt zur Bildung eines leichten elastischen Schaumes, der erfindungsgemäß mit einer Schicht aus einem unvollständig gehärteten, als Plastisol oder Organosol vorliegenden Polyvinylchlorid verbunden und die Härtung des Polyvinylchlorids vollendet wird, wenn dieses in Berührung mit dem Schaum ist. Für das Verfahren der Erfindung können auch andere biegsame, elastische Polyesterdiisocyanat-Schäume mit einer Polyvinylchloridschicht verbunden werden.
Da der Polyvinylchloridfilm vor der Schichtenbildung unvollständig gehärtet ist, kann er leicht bedruckt oder geprägt werden, so daß man verzierte Oberflächen. des Films erzielen kann. Das Polyvinylchlorid kann mit Treibmitteln vermischt sein, so daß die gereifte Kunststoffschicht des geschichteten Erzeugnisses eine poröse Struktur erhält. Erfindungsgemäß kann das Polyvinylchlorid als Plastisol, in welchem das pulverförinige Polyvinylchlorid in einem oder mehreren Weichmachern dispergiert ist, oder als Organosol Verwendung finden, für welches organische Lösungsmittel, wie Xylol oder Düsobutylketon und Weichmacher, Anwendung finden, um das Polyvinylchlorid zu dispergieren. Bei Anwendung eines Plastisols wird die pastenförmige Masse auf eine geeignete Unterlage verteilt oder ausgegossen und auf eine Temperatur von 120 bis 180' C erhitzt, um die Masse in eine homogene, zähe, elastische Schicht überzuführen, wobei sich die Zeitdauer der Erhitzung nach dem Molekulargewicht des Harzes und den angewendeten Weichmachern richtet.
Die Organosole härten bei niedrigen Temperaturen und ergeben Filme von minimaler Dicke; diese Filme sind besonders weich und von einheitlichem Aussehen. Zur Herstellung der Organosole können auch kleine Mengen von Weichmachern eingesetzt werden. Zur Herstellung von Plastisolen und Organosolen sind als Weichmacher beispielsweise geeignet: Di-(2-äthylhexyl)-phthalat, -adipat oder -sebecat; Trioctyl- und Trikresylphosphate; Dibutoxyäthylphthalat; Tetrahydroxyfurfuryloleat. Polyvinylchloridharze haben vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht. Die Menge des angewendeten Weichmachers schwankt je nach der Härtetemperatur und der gewünschten Biegsamkeit. Im allgemeinen beträgt die Weichmachermenge ungefähr 30 bis 501110 des fertigen Plastisolfilms.
Das Polyvinylchlorid kann auch mit Stabilisatoren, wie Bleicarbonat, Barium- oder Kadmiumricinoleat oder Zinndibutyldilaurat, durch welche eine Zersetzung durch thermische Einwirkungen oder Licht verhindert wird, versetzt sein. Das Polyvinylchlorid kann ferner mit einem Pigment oder Farbstoff und einem Füllstoff, wie feinverteilte Silica oder Calciumcarbonat, versetzt sein. Es ist ferner möglich, daß die Fließeigenschaften der Harzdispersion durch Zusätze, beispielsweise mit Hilfe von Aluminiumstearat oder Bentonit, eingestellt werden, durch die das Plastisol thixotropische Eigenschaften erhält und infolgedessen das Harz in der gewünschten Form hergestellt werden kann.
Wenn chemische Treibmittel dem Harz zugesetzt werden, führen diese während der Härtung des Polyvinylchloridfilms bzw. der Schicht zur Bildung von Gasen, wodurch geschlossene oder offene Zellen gebildet werden. Zu diesen Treibmitteln rechnen Diazoaminoverbindungen' Nitrosoamine, Hydrazidsulfosäure, Ammoniumbicarbonat. Wenn der Polyvinylchloridfilm miteinander in Verbindung stehende Zellen hat, kann der Film »atmen«, was von besonderer Bedeutung ist, wenn er für Polsterungen oder Bekleidungen Anwendung findet, weil in diesem Fall Wänne und/oder Feuchtigkeit des menschlichen Körpers abgeführt werden muß.

Für die Zwecke der Erfindung sind beispielsweise folgende Zusammensetzungen geeignet: 1. Für die Herstellung von Plastisol dienen beispielsweise:

Gewichtsteile

Polyvinylchloridharz .............. 182

Dioctylphthalat .................. 212

Bariumricinoleat ................. 4,5

Titandioxyd ..................... 5,0

Kadmiumricinoleat ........... ... 4,5

2. Für ein poröses Plastisol sind folgende Ausgangsstoffe geeignet:

Gewichtsteile

Polyvinylchloridharz .............. 100

Trikresylphosphat ................ 105

Kadmiumricinoleat ............... 4

Hydrazidsulfosäure ............... 25

3. Zur Herstellung eines Organosols sind folgende Ausgangsstoffe geeignet:

Gewichtsteile

Polyvinylchloridharz .............. 100

Butylbenzylphthalat .............. 60

Dioctylphthalat .................. 60

Zweibasis ches Bleiphosphit ....... 3

Phthaloeyamin-grün-Pigment ...... 5

Xyloi ................ > .......... 10

4. Zur Herstellung eines porösen Plastisols sind folgende Ausgangsstoffe geeignet:

Gewichtsteile

Polyvinylchloridharz ............. 100

Trikresylphosphat ................ 10

Basisches Bleisulfat .............. 5

Methylabietat .................... 80

Kohlenwasserstoff-Weichmacher ... 20

Hydrazidsulfosäure .............. 20

Die Herstellung eines geschichteten Werkstoffes durch Verwendung eines vorgebildeten Polyesterdiisocyanat-Schaumes und eines Polyvinylchloridfilms kann, wie in der Zeichnung veranschaulicht, kontinuierlich in folgender Weise erfolgen: Eine der vorstehend angegebenen Stoffmischungen wird, nachdem sie zur gründlichen Durchmischung der Bestandteile gewalzt bzw. gemahlen worden ist, als Masse 10 auf ein endloses Förderband 11 gegeben, wobei durch ein Abstreichmesser eine Schicht 13 von bestimmter Dicke auf dem Förderband gebildet wird. Die Schicht 13 gelangt durch einen auf 80 bis 1201 C erhitzten Ofen 14, wodurch die Schicht teilweise gehärtet wird. Dann läuft die Schicht durch zwei gegenüberstehend angeordnete Druckrollen 15 und 16, wobei eine Schicht eines vorgebildeten Polyesterdüsoeyanat-Schaumes 17 mit der Schicht 13 zusammengedrilekt wird. An dieser Stelle kann die Stärke der Schaumschicht 17 vorübergehend bis auf die Hälfte der normalen Stärke verringert werden; die normale Stärke stellt sich wieder ein, wenn die verbundenen Schichten 13 und 17 aus dem Bereich der Rollen 15 und 16 kommen und in einen zweiten Ofen 18 gelangen. Der Ofen 18 ist auf eine Temperatur von ungefähr 140 bis ungefähr 185' C erhitzt, durch welche die Härtung der Polyvinylchloridschicht 13 vollendet wird, während diese mit der Schaumschicht 17 in Berührung steht.

Es wurde gefunden, daß die Verbindung zwischen den Schichten 13 und 17 trotz Fehlens eines zusätzlichen Bindemittels ganz ausgezeichnet ist und daß die Schicht 13 in dem geschichteten Erzeugnis völlig frei von Verwerfungen ist und gleichförmig auf der Lage 17 haftet.
Wenn man von der oben angegebenen Mischung 1 ausgeht, kann der Ofen 14 auf 90 bis 1001 C, der Ofen 18 auf 160 bis 1701 C erhitzt werden; bei der Mischung 2 beträgt die Temperatur des Ofens 14 ungefähr 110' C und die des Ofens 18 ungegefähr 1801 C; bei der Mischung 3 wird der Ofen 14 auf eine Temperatur von 801 C und der Ofen 18 auf eine Temperatur von 1601 C und bei der Mischung 4 der Ofen 14 auf eine Temperatur von 110' C und der Ofen 18 auf eine solche von 180' C gehalten.
Der Bandförderer 11 kann eine aus einem Papier-oder Stahlband bestehende Oberfläche haben, die in unmittelbarer Berührung mit der Schicht 13 steht; das Förderband kann gegebenenfalls ein übertragbares Farbrauster tragen, das auf die Außenfläche der Schicht 13 aufgedrackt wird. Die Oberfläche des Förderbandes kann aber auch ein endloses Prägeband aufweisen, um die Schicht 13 zu prägen. Die Schaumschicht 17 wird vorteilhafterweise mit der Schicht 13 unter Druck zusammengebracht, wenn die Schicht 13 teilweise gehärtet und infolgedessen ausreichend fest ist, um zu verhindern, daß an der Berührungsstelle die Schaumschicht durch die Schicht 13 gedrückt wird.
Es ist zwar bereits bekannt, zwecks Herstellung von Bändern eine Kunststoffmasse fein verteilt zum Ausgelieren durch einen Ofen zu schicken und anschließend zu kälandrieren. Es ist auch bekannt, Kunststoffe in einem Bereich von etwa 110 bis 1201 C vorzugelieren und bei etwa 160 bis 180' C auszugelieren. Auch kann man bekanntermaßen Kunststoffe in pastenförmiger Form auf bereits fertige Platten durch Aufdruckwalzen aufbringen. Von diesen bekannten Arbeitsweisen weicht das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch ab, daß auf eine vorgebildete Schicht eines Polyesterdiisocyanat-Schaumes eine unvollständig gehärtete Schicht aus plastifiziertem Polyvinylchlorid aufgebracht, die Schichten zusammengepreßt und dann die Polyvinylchloridschicht ausgehärtet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffes aus Po#lyesterdiisocyanat-Schaumstoff und Polyvinylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine vorgebildete Schicht aus durch Erhitzen unvollständig geliertem, plastifiziertem Polyvinylchlorid eine vorgebildete Schicht eines Polyesterdiisocyanat- Schaumes aufbringt, die Schichten zusammenpreßt und durch weiteres Erhitzen die Polyvinylchloridschicht ausgeliert.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine vorgebilldete Schicht aus durch Erhitzen unvollständig geliertern, Treibmittel enthaltendem, plastifiziertem Polyvinylchlorid eine vorgebildete Schicht eines Polyesterdiisocyanat - Schaumes aufbringt, die Schichten zusammenpreßt und durch weiteres, eine Porenbildung erzeugendes Erhitzen die Polyvinylchloridschicht ausgeliert. i. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylchloridschicht nach der unvollständigen Gelierung zunächst bedruckt oder geprägt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 844 661, 847 490, 872 401, 897 399, 899 407; deutsche Patentanmeldung L1239X/39a (bekanntgemacht am 28.2.1952).