DE2105072A1 - Polyurethane foam spraying plant - using conventional prepolymerized material and wet compressed air - Google Patents

Abstract

The polyurethane prepolymerisate is in a normal paint tank and the compressed air feed to the spray gun is via a water injector which esp. supersaturates the air, foam stabilisers and accelerators etc. being added simultaneously, so that the spray gun produces a foamed product. Simple, reliable, easy to maintain.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten mit Polyurethan-Schaumstoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten einer Fläche mit einer Schicht aus einem Polyurethan-Schaumstoff. Method and device for coating with polyurethane foam The invention relates to a method for coating a surface with a Layer of a polyurethane foam.

Es ist bekannt, Materialbahnon mit Schichten aus Polyurothan-Schaumstoff zu versehen. Als Ausgangsstoffe zur Herstellung des Polyurethan-Schaumstoffes finden zwei Komponenten Anwendung, nämlich ein Polyol und ein Isocyanat, die beide in einem genau vorbestimmten Verhältnis in einen Mischkopf eingefuhrt und dann beispielsweise mit Hilfe von Düsen auf die Materialbahn aufgetragen werden. Zum Zuführen der Komponenten zum Mischkopf dienen in der Regel Schrauben- oder Schneckenpressen und es wird in der AuStragvorrichtung die Materialbahn unter don Düsen hinwegbewegt. lieso bekannten Vorrichtungen zum Mischen der Komponenten, die nach ihrer Vermischung miteinander unter Abspaltung von CO2 polymerisieren und dabei aufschäumen, sind sehr kompliziert und kostspielig und insbesondere nicht dazu geeignet, stationäre Flächen, wie beispielsweise Wandflächen, mit einer Schicht aus Polyurethan-Schaumstoff zu versehen.It is known to use a material web with layers of polyurethane foam to provide. Find as starting materials for the production of the polyurethane foam two component application, namely a polyol and an isocyanate, both in one exactly predetermined ratio introduced into a mixing head and then for example be applied to the material web with the help of nozzles. To the Respectively of the components to the mixing head are usually screw or screw presses and the material web is moved under the nozzles in the applicator. Lieso known devices for mixing the components after their mixing polymerize with each other with the elimination of CO2 and foam up in the process very complicated and expensive and especially not suitable for stationary Surfaces, such as wall surfaces, with a layer of polyurethane foam to provide.

Zwar ist es auch schon bekannt, Polyurethane zur Beschichtung von Wandflächen einzusetzen7 jedoch handelt es sich dabei um wasserfeste Lacke die einen Gehalt an Drethan-Prepolymeren aufweisen und im wesentlichen wasserfeste Filme ergeben. Die Vermrendung von Urethan-Prepolymeren, ist auch als Betonzusatzmittel bekannt und führt dann zu einem Gegenlösungsmittel und chemikalienbeständigen Beton oder Mörtel. Außerdem werden solche Urethan-Prepolymerzusätze zur Verringerung der Aushärtezeit und zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Mörtel und Beton verwendet0 Demgegenübar liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, auf einfache Weise beliebige Flächen, insbesondere auch stationäre Wandflächen, mit einem Polyurethanschaum zu versehen. Eine solche Beschichtung kann zur Verbesserung der Schall- und Wärmeisolation dienen und bildet zugleich eine unempfindliche Schutzschicht mit einer interessanten Oberflächenstruktur mit schallschluckenden Eigenschaften, die beispielsweise an die Stelle einer Stoffbespannung treten kann.It is already known to use polyurethanes for coating Using wall surfaces7 however, these are water-resistant lacquers Have content of drethane prepolymers and result in substantially waterproof films. The use of urethane prepolymers is also known as a concrete admixture and then leads to a counter-solvent and chemical-resistant concrete or Mortar. In addition, such urethane prepolymer additives are used to reduce curing time and used to improve the mechanical properties of mortar and concrete0 In contrast, the invention is based on the object of creating a method with which it is possible in a simple manner to create any surfaces, in particular also stationary wall surfaces to be provided with a polyurethane foam. Such a coating can serve to improve sound and heat insulation and forms at the same time an insensitive protective layer with an interesting surface structure sound-absorbing properties, which take the place of a fabric covering, for example can kick.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein an sich bekanntes Urethan-Propolymer mit wasserhaltiger Preßluft zerstäubt und auf die zu boschichtende Fläche aufgesprüht' wird.This object is achieved according to the invention in that a per se known urethane propolymer atomized with water-containing compressed air and applied to coating surface is sprayed on '.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also nicht von den Komponenten ausgegangen, die bisher zur Herstellung von Polyurethanschiumen verwendet worden sind, sondern von einem Urethan-Prepolymer, wie es bisher ausschließlich zur Lackhexstellung und als Zuschlagmittel für Mörtel und Beton Anwendung gefunden hat. Auch ein solches Prepolymer enthält noch freie Isocyanatgruppen, die mit Wasser reagieren und bei der Reaktion C02 abgeben, das zum Auf schäumen der aufgebrachten Schicht fübrt, Die Verwendung eines solchen Prepolymers zur Herstellung einer Polyurethan-Schaumstoffschicht hat den besonderen Vorteil, daß nicht zwei verschiedenartige Komponenten in einem genauen Mischungsverhältnis zusnmmengeführt werden müssen, sondern es genügt, das Prepolymer mit einer auareichenden Wassermenge zu vermischen, die in einfacher Weise der zum Zerstäuben des Prepolymers verwendeten Preßluft beigemischt werden kann. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß diese Wassermenge keineswegs kritisch ist, sondern vielmehr Wasser im Uberschuß vorliegen kann, weil das überschüssige Wasser nach dem Aufbringen der Schicht ohne weiteres verdunsten kann.In the method according to the invention, therefore, there is no need for the components assumed that were previously used for the production of Polyurethanschiumen are, but from a urethane prepolymer, as it was previously only used for lacquer exposing and has found application as an aggregate for mortar and concrete. One of those too Prepolymer still contains free isocyanate groups that react with water and with the reaction give off C02, which leads to the foaming of the applied layer, The use of such a prepolymer for the production of a polyurethane foam layer has the particular advantage that not two different components in one exact mixing ratio must be brought together, but it is sufficient that the Mix prepolymer with a sufficient amount of water in a simple manner the compressed air used to atomize the prepolymer can be admixed. It is of particular advantage that this amount of water is by no means critical, Rather, water may be in excess because the excess water can easily evaporate after application of the layer.

Es ist daher möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit einfachsten Geräten auszuführen und insbesondere auch die Wände von Innenräumen, einschließlich von Fahrzeugkabinen u.dgl., zu beschichten.It is therefore possible to use the method according to the invention with the simplest Devices and in particular also the walls of interiors, including of vehicle cabins and the like. To coat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in die Preßluft eine ausreichende Wassermenge eingeführt werden, um die läuft mit Wasser zu übersättigen, und es können darüber hinaus in dem Preßluft beigemengten Wasser das Beschichten und/oder Aufschäumen ntouorndo Stoffe onthalten sein, wie z.B. Schaumstabilisatoren, Beschleuniger usw. Auch die Möglichkeit, zusammen mit dem Wasser solche zusätzlichen Stoffe in die Reaktionsmischung einzuführen, stellt einen bedeutenden Vorteil dar, weil dadurch gewährleistet ist, daß das relativ stabile Prepolymer bis zu seinem Aufsprühen auf die zu beschichtende Fläche von Zusatzstoffen freibleibt, mit denen es in irgend einer Weise reagieren könnte, so daß keine Notwendigkeit besteht, angebrochene Mengen des Prepolymers vollständig zu verbrauchen, damit nicht eine Polymerisation bereits in dem Gebinde stattfindet, aus dem das Prepolymer verarbeitet wird.In a further embodiment of the invention, a can in the compressed air sufficient amount of water is introduced, running around with water to oversaturate, and there can also be added water in the compressed air the coating and / or foaming must not contain substances, such as foam stabilizers, Accelerators, etc. Also the possibility of such additional along with the water Introducing substances into the reaction mixture is a significant advantage because this ensures that the relatively stable prepolymer up to his Spraying onto the surface to be coated remains free of additives with which it could react in some way so that there is no need to be broached Completely use up quantities of the prepolymer, thus avoiding polymerization already takes place in the container from which the prepolymer is processed.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach der Erfindung ist diese Vorrichtung nach Art einer normalen Farbspritzanlage ausgebildet und umfaßt einen Farbbehälter, einet Preßluftquelle und eine an Farbbehälter und Preßluftquelle angeschlossene Spritzpistole sowie einen in die Verbindungsleitung zwischen Preßluftquelle und Farbspritzpistole eingebauten Wasserspender.The invention also relates to an apparatus for implementation of the method according to the invention. According to the invention, this device is after Kind of a normal paint spraying system and includes a paint container, one Compressed air source and a spray gun connected to the paint container and compressed air source and one in the connecting line between the compressed air source and the paint spray gun built-in water dispenser.

Der Wasserspender kann auf einfache Weise nach Art eines an sich bekannten Olers ausgebildet sein, wie er zum Beimengen von Öl zu der Preßluft für Preßluftwerkzeuge Anwendung findet.The water dispenser can be in a simple manner in the manner of one known per se Olers be designed as he is used for adding oil to the compressed air for compressed air tools Applies.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfalirens wird gerade dadurch deutlich, daß zu seiner Durchführung eine normale Farbspritzanlage Verwendung finden kann, die lediglich zusätzlich mit einem Wasserapondor in Form oinon obonfalln an nich bokannton Ölers uuugontabtot zu werdon braucht. Demgemäß kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne zusätzlichen Aufwand von jedem Betrieb ausgeführt werden, der über eine normale Farbspritzanlage verfügt, also auch von Jedem Malerei- und Lackierbetrieb. Demgemäß eröffnet die Erfindung auf einfache Weise völlig neue Möglichkeiten in der Oberflächenbehandlung.The particular advantage of the method according to the invention is just becoming thereby clearly that to its implementation a normal paint sprayer Can be used that only in addition with a water apondor in the form oinon obonfalln an nich bokannton Ölers uuugontabtot to werdon needs. Accordingly can use the method according to the invention without additional effort by any company that has a normal paint spraying system, including from Every painting and varnishing company. Accordingly, the invention opens up to be simple Way completely new possibilities in surface treatment.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben und erläutert wird.Further details and embodiments of the invention are as follows Refer to the description in which the invention is based on a schematic in the drawing described device for performing the method according to the invention and is explained.

Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden.The features to be taken from the description and the drawing can in other embodiments of the invention individually or in groups in any combination can be used.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Druckkessel 1, in dem sich ein Urethan-Prepolymer befindet und der gegebenenfalls unmittelbar von dem Gebinde gebildet werden kann, in dem das Urethan-Propolymor goliof ort wird. Dor Druckbohaltor 1 ist durch einen mit Schraubklemmen 2 befestigten Deckel 3 verschlossen, an dem eine Preßluftarmatur 4 befestigt und ein Farbschlauch 5 angeschlossen ist. Die'Preßluftarmatur 4 weist eine T-Verzweigung auf, der an einem Ende über einen Schlauch 6 von einer nicht naher dargestellten Preßluftquelle, beispielsweise von liner zentralen Preßluftanlage oder einem Kompreasor, Preßluft zugeführt wird.The device shown in the drawing comprises a pressure vessel 1, in which there is a urethane prepolymer and, if necessary, directly can be formed by the container in which the urethane propolymor is goliof ort. Dor Druckbohaltor 1 is closed by a cover 3 fastened with screw terminals 2, to which a compressed air fitting 4 is attached and a paint hose 5 is connected. Die'Preßluftarmatur 4 has a T-branch, which at one end via a Hose 6 from a compressed air source not shown in detail, for example from liner central compressed air system or a compressor, compressed air is supplied.

In dem mit dem Deckel 3 des Druckkessels 1 verbundenen Zweig 7 der Proßluftarmatur 4 befindet sich ein Reduzierventil 8 mit Mtxnometor 9, mit d der auf das im Druckkessel 1 enthaltene Urethan-Prepolymer wirkende Luftdruck eingestellt werden kann. In dem dritten Zweig 10 der Preßluftarmatur 4 befindet sich ein weiteres Reduzierventil 11 mit Manometer 12, das zugleich mit einem öler kombiniert ist. Derartige, mit einem Öler kombinierte Redusierventile sind für Preßluftwerkzeuge bekannt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird jedoch ein solcher Öler, der normalerweise bei Farbspritzanlagen nicht vorhanden ist, mit Wasser gefüllt, um die Preßluft, die von dem Reduzierventil 11 über einen Schlauch 13 zur Farbspritzpistole 14 gelangt, mit Wasser zu übersättigen.In the branch 7 of the connected to the cover 3 of the pressure vessel 1 Proßluftarmatur 4 is a reducing valve 8 with Mtxnometor 9, with d the adjusted to the urethane prepolymer contained in the pressure vessel 1 acting air pressure can be. In the third branch 10 of the compressed air fitting 4 there is another Reducing valve 11 with manometer 12, which is also combined with an oiler. Such reducing valves combined with an oiler are for compressed air tools known. In the arrangement according to the invention, however, such an oiler, which is normally is not available in paint spraying systems, filled with water to provide the compressed air, which comes from the reducing valve 11 via a hose 13 to the paint spray gun 14, to oversaturate with water.

Beim Gebrauch der dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe der in den Druckkessel 1 eingeleiteten Preßluft das in dem Druckkessel enthaltene Urethan-Prepolymer über den Farbschlauch 5 der Farbspritzpistole 14 zugeführt. Zugleich gelangt über den Schlauch 13 von der Preßluftarmatur 4 Preßluft in die Farbspritzpistole, mit deren Hilfe das der Farbspritzpistole zugeführte Urethan-Prepolymer zorstaubt und in bekannter Weine auf dio zu beschichtende Fläche aufgesprüht wird. Die der Farbspritzpistole 14 über den Schlauch 13 zugeführte Luft ist in dem mit einem Öler versehenen Reduzierventil 11, das die Einstellung des richtigen Luftdruckes gestattet, mit einem feinen Wassernebel angereichert worden. Das auf diese Weise mit der Luft mitgeführte Wasser vermischt sich in der Farbspritzpistole mit dem Urethan-Prepolymer, so daß auf die zu beschichtende Fläche eine innige Mischung aus Prepolymer und Wasser aufgespritzt wird. Das Wasser tritt dann in bekannter Weise mit dem Prepolymer in Reaktion und führt einerseits zu einer völligen Vernetzung, also zu einer vollständigen Ausbildung eines Polyurethans und gleichzeitig zu einer C02-Entwicklung, die ein Aufschäumen der auf die Fläche aufgebrachten Polyurethanschicht führt. Das Aufschäumverhältnis beträgt etwa 1:25, so daß das Auftragen einer Schicht mit einer in der Lackiertechnik üblichen Dicke von weniger als 0,1 mm genügt, um schon eine ansehnliche Schaumstoffschicht von etwa 2 mm Dicke zu erhalten.When using the device shown to carry out the invention Method is with the help of the compressed air introduced into the pressure vessel 1 in the pressure vessel contained urethane prepolymer over the paint hose 5 of the paint spray gun 14 supplied. At the same time, compressed air passes through the hose 13 from the compressed air fitting 4 into the paint spray gun, with the help of which the urethane prepolymer fed to the paint spray gun zorstaubt and is sprayed on the surface to be coated in well-known wines. The air supplied to the spray gun 14 via the hose 13 is in the with an oiler provided reducing valve 11, the setting of the correct air pressure allowed to be enriched with a fine mist of water. That way mixed with the air entrained water himself in the paint spray gun with the urethane prepolymer, so that there is an intimate mixture on the surface to be coated is sprayed on from prepolymer and water. The water then occurs in well-known Reacts with the prepolymer and on the one hand leads to complete crosslinking, thus to a complete formation of a polyurethane and at the same time to a C02 development, which causes foaming of the polyurethane layer applied to the surface leads. The foaming ratio is about 1:25, so that the application of one layer with a thickness of less than 0.1 mm, which is customary in painting technology, is sufficient to a sizeable foam layer about 2 mm thick.

Die der Preßluft beigefügte Wassermenge ist nicht kritisch.The amount of water added to the compressed air is not critical.

Es sollte jedoch dafür Sorge getragen werden, daß das Wasser etwas im ueberschuß zugeführt wird, damit ein vollständiges Umsetzen des Prepolymers gewährleistet ist.However, care should be taken to keep the water slightly is supplied in excess, so that a complete conversion of the prepolymer is guaranteed is.

Das sehr fein verteilte, überschüssige Wasser kann während des Aushärtens des Prepolymers ohne weiteres verdampfen. Eine obere Grenze für die zuzuführende Wassermenge ergibt sich nur daraus, daß das Prepolymer durch das Wasser nicht zu stark verdünnt werden darf, daß ein einwandfreies Haften und/oder eine einwandfreie Schichtbildung gefährdet ist.The very finely distributed, excess water can during the hardening process of the prepolymer readily evaporate. An upper limit for the amount to be fed The amount of water only results from the fact that the prepolymer does not become too much due to the water may be heavily diluted that a perfect adhesion and / or a perfect Stratification is at risk.

Das der Luft zugesetzte Wasser kann Zusatzmittel enthalten, die das Beschichten und/oder Aufschäumen vorteilhaft beeinflussen, wie beispielsweise Silane zur Schaumstabilisation oder Beschleuniger.The water added to the air can contain additives that Influence coating and / or foaming, such as silanes, for example for foam stabilization or accelerator.

Es sei noch erwähnt, daß die nach der Erfindung verwendeten Urethan-Prepolymere in Form von Lösungen oder Emulsionen handelsüblich sind, die ohne weiteres so eingestellt werden können, daß sie mit Hilfe einer Farbspritzanlage versprühbar sind.It should also be mentioned that the urethane prepolymers used according to the invention in the form of solutions or Emulsions are commercially available without further can be set so that they can be done with the help of a paint spraying system are sprayable.

Claims (5)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Beschichten einer Fläche mit einer Schicht aus einem Polyurethan-Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Urethan-Prepolymer mit wasserhaltiger Preßluft zerstäubt und auf die zu beschichtende Fläche aufgesprüht wird.1. A method of coating a surface with a layer of a Polyurethane foam, characterized in that a known urethane prepolymer atomized with compressed air containing water and sprayed onto the surface to be coated will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Preßluft eine ausreichende Wassermenge eingeführt wird, um die Luft mit Wasser zu übersättigen. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the Compressed air a sufficient amount of water is introduced to the air with water oversaturate. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Preßluft beigemengten Wasser das Beschichten und/oder Aufschäumen steuernde Stoffe enthalten sind, wie z.B. Schaumstabilisatoren, Beschleuniger usw. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the water added to the compressed air, which controls the coating and / or foaming Substances are included, such as foam stabilizers, accelerators, etc. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach Art einer normalen Farbspritzanlage ausgebildet ist und einen Farbbehälter (1), eine Proßluftquollo und oino an Farbbohältor und Proßluftquelle angeschlessene Spritzpistole (14) umfaßt und daß in die Verbindungsleitung zwischen Preßluftquelle und Farbspritzpistole (14) ein Wasserspender (11) eingebaut ist.4. Device for performing the method according to one of the preceding Claims, characterized in that it is like a normal paint spraying system is formed and a paint container (1), a Proßluftquollo and oino on Farbbohalteor and the spray gun (14) connected to the air source and that in the connecting line A water dispenser (11) is installed between the compressed air source and the paint spray gun (14) is. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserspender (11) nach Art eines an sich bekannten Olers ausgebildet ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the water dispenser (11) is designed in the manner of an oil known per se. L e e r s e i t eL e r s e i t e