DE2617357A1

DE2617357A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundkoerpers und danach hergestellter verbundkoerper

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Publication number: DE2617357A1
Application number: DE19762617357
Authority: DE
Inventors: Heinz Suellhoefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1976-11-11
Also published as: NL7505448A; ATA323275A; FR2309325B3; SE7604418L; BE841248A; DK186476A; FR2309325A1

Description

PATENTANWALT

DIFL-JN3. WALTER GEIERSBACH

D ~4 DOSSELDORFll
WICKRATHER SiRAiSE 43, TEUFON: (0211) 5J2234

Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers und danach hergestellter Verbundkörper

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus einem Formkörper aus Polyurethan und einem solchen aus einem anderen Kunststoff, wobei das den Polyurethanformkörper bildende Reaktantengemisch vor seiner Ausreaktion mit dem Kunststofformkörper

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ORfGlNAL INSPECTED

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in Kontakt gebracht wird, sowie einen gemäß diesem Verfahren hergestellten Verbundkörper.

Die Verbindung von Polyurethan mit anderen Kunststoffen stellt in der Praxis häufig ein Problem dar. Es gibt bereits eine große Anzahl von Lösungsvorschlägen zur Beseitigung dieses Problems, die jedoch meistens nur für ganz bestimmte Kombinationen und Einsatzmöglichkeiten gangbar sind.

So ist es beispielsweise bekannt, die mit dem Polyurethan zu verbindende Kunststoffoberfläche oxydativ, z.B. durch Glimmentladung im Vakuum, Coranaentladung mit Normal-, Mittel- oder Hochfrequenz, oder auch durch Angriff stark oxydierender Säuren oder Einwirkung oxydierender Flammen zu behandeln. Diese Methoden haben einerseits den Nachteil, daß sie apparativ aufwendig sind, andererseits aber bringen sie gegebenenfalls tiefergehende Eigenschaftveränderungen an der behandelten Stelle mit sich, die sich im Regelfalle auf die Eigenschaften nachteilig auswirken. Auch ist die Verwendbarkeit dieser einzelnen Methoden nur jeweils für bestimmte Kunststoffklassen möglich, sodaß bei häufigerer Anwendung verschiedener Kunststoffe stets die Behandlungsmethode geändert werden muß.

Es ist auch bekannt, die thermoplastischen Eigenschaften des Polyurethans durch Zusatz von Thermoplastanteilen zum Reaktionsgemisch der das Polyurethan bildenden Ausgangskomponenten zu erhöhen. Dadurch kann das Polyurethan im Hinblick auf sein Verhalten beim Flammkaschieren verbessert werden. Abgesehen davon, daß die Methode de« Flammkaschierens von der Vorrichtungsseite her einigen Aufwand erfordert, ist diese Methode eingeschränkt auf bestimmte Kunststoffe, deren Oberfläche zu den Polyurethanzersetzungsprodukten genügend affin ist, wobei noch der Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß, wenn das Polyurethan in Form eines Schaumstoffes vorliegt, die Poren beim ———

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Flammkaschieren geschlossen werden, wodurch die meist gewünschte Luftdurchlüssigkeit herabgesetzt wird.

Bekannt ist es auch, bei der Herstellung von bitumenpapierkaschierten Polyurethanschaumstoffen das Bitumenpapier mit gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Verbindungen, Weichmachern oder Klebrigmachern zu imprägnieren. Als gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige Verbindungen kommen im Sinne dieser bekannten Methode hydroxylgruppenhältige Verbindungen oder Amine in Frage. Als Weichmacher kommen gemäß diesem Verfahren verschiedene Phthalate, Sulfonate und Phosphate in Frage. Als Klebrigmacher werden Naturharze, wie Kolophonium, aber auch synthetische Harze^wie Melaminharze oder Phenolharze, bezeichnet. Alle diese Substanzen können entweder auf das bituminierte Material in Substanz oder in Lösung aufgetragen werden, oder auch direkt in das Bitumen.eingearbeitet werden.

Man nUtzt bei Verwendung von gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Verbindungen gemäß diesem bekannten Verfahren offenbar die kolloidale Natur des Bitumens_/die eine Lösung oder Emulgierung der betreffenden Verbindung in der flüssigen Phase ermöglicht, wohingegen die feste, aus polyzyklischen Kohlenwasserstoffen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa hunderttausend bestehende Phase zur physikalischen oder chemischen Bindung derart polarer Verbindungen nicht geeignet ist. Beim Auftrag eines polyurethanbildenden Reaktionsgemisches kann somit das einen relativ hohen Dampfdruck aufweisende Isocyanat mit der in der flüssigen Phase des Bitumens verteilten reaktionsfähigen Verbindung reagieren und eine tiefgehende Verbindung zwischen dem biturainierten Material und dem Polyurethanschaum herstellen.

DarUberhinaus weisen die Materialien, die mit Bitumen imprägniert wurden, z.B. Papier, Textilien od.dgl., eine gewisse Saugfähigkeit auf, die «ie zur Aufnahme von den auf das bituminierte Material aufgetragenen oder im Bitumen eingearbeiteten gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen

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Verbindungen befähigt. Dies begünstigt naturgemäß das Haftvermögen außerordentlich, da nunmehr das Isocycnat bein Auftrag der polyurethanbildenden Mischung auf das bituminierte Material teilweise sogar in diesem, d. h. im Papier und in den Textilien^ gebunden wird«

Die Wirkungsweise der gemäß dieser bekannten Methode auch zur Haftungsverbesserung verwendbaren Weichmacher kann so nicht erklärt werden, ist aber offenbar ebenfalls nur im Zusammenhang mit Bitumen zu sehen, do derartige Weichmacher, z.B. Phthalsäureester, Phosphorsäureester, Aminocarbonsäureester etc., wenn sie zur Weichmachung von beispielsweise Polyvinylchlorid verwendet werden, in Bezug auf das Haftvermögen dos Polyvinylchlorids gegenüber Polyurethan eher das Gegenteil, also eine Verschlechterung der Haftung bewirken.

D;te vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Haftverfuhren zwischen Formkörpern aus Polyurethan und einem anderen Kunststoff zu schaffen, das für jeden Kunststoff generell Anwendung finden konn, ohne daß spezielle, komplizierte Vorrichtungen benötigt werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kunststofformkörper, bzw. der ihn konstituierende Kunststoff zumindest an dem mit dem Polyurethanformkörper zu verbindenden Oberflächenteil mit einem gegenüber zumindest einer Komponente des Reaktantengenisches reaktiven Agens imprägniert, bzw. versetzt wird. Es wird auf diese Weise auf der Oberfläche des Kunststofformkörpers eine reaktive Schichte erzeugt, deren Haftverhalten gegenüber Polyurethan in statu nascendi ausgezeichnet ist. Dieses Verhalten war ausgehend vom bekannten Stand der Technik, der bituminierte Materialien verwendet, für den Fachmann durchaus überraschend, da die bei Bitumen vorhandene flüssige Phase bei Kunststoffen völlig fehlt und man annehmen mußte, daß die Van der V/aal'schen Kräfte, zwischen den im wesentlichen als hydrophob zu bezeichnenden Kunststoffen und den

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verwendeten, wesentlich stärker polaren, als Haftvermittler wirkenden Verbindungen nicht ausreichend groß sein würden, um eine gute Haftung zu erhalten. *'

Auch der zweite bei bituminierten Materialien mögliche Effekt, nämlich das Eindringen des reaktiven Agens in das Grundmaterial/ ist bei einem Vollkunststoffkörper ausgeschlossen, so^daß auch von dieser Seite her die Überlegungen des Fachmannes dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren keine Chancen einräumten.

Dazu kommt noch, daß man befürchtete, daß die physikalischen Eigenschäften, insbesondere die Gaspermeabilität und das Alterungsverhalten der Kunststoffe an der Verbindungsstelle mit dem Polyurethan negativ beeinflußt würden, so/daß man selbst bei einer guten Haftung auf Sicht gesehen mit einer Versprödung des Kunststoffes im Bereich der Verbindungsstelle rechnete, was bei Bitumen infolge der flüssigen, mobilen Phase naturgemäß keine Rolle spielt.

Besondere Vorteile bringt das erfindungsgemäße Verfahren, wenn das reaktive Agens funktioneile Gruppen besitzt, die Η-aktiv sind, z.B. -OH,-SH, ΝΗ,-Ν^,-ΟΗ. Es läßt sich dann das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund der Stabilität dieser Gruppen innerhalb relativ großer Zeiträume ausfuhren, da die Lagerfähigkeit des imprägnierten Kunststofformkörpers nahezu unbegrenzt ist.

Verwendet man als Agens ein solches, das funktioneile Gruppen besitzt, die mit aktiven H-Atömen reagieren, z.B. -NCO, -NCS, so kann man dadurch eine besonders intensive Verbindung erreichen, auch wenn die verwendeten Konzentrationen nur relativ gering sind.

Um der Möglichkeit Rechnung zu tragen, daß ein aus Kunststoff her-

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gestellter Formkörper verschiedener Ausmaße an verschiedenen Stellen mit Polyurethan verbunden werden kann, ist es zweckmäßig, wenn das reaktive Agens in dem Kunststoff gleichmäßig verteilt ist. Dies kann auf zwei Weisen erreicht werden: entweder wird das reaktive Agens dem Kunststoff während seiner Herstellung beigemengt, oder iss wird dem Kunststoff während seiner Weiterverarbeitung beigemengt. Im ersteren Falle erfolgt der Einbau des Agens in den Kunststoff, beispielsweise schon während seiner Polymerisation. Das führt naturgemäß zu einer besonders intensiven Verbindung. Dieses Verfahren hat noch den Vorteil, daß der den Kunststoff weiterverarbeitende Betrieb in seine Verfahrensweise überhaupt keine zusätzlichen Schritte einbauen muß. Die zweite Möglichkeit hat wieder gegenüber der vorgenannten den Vorteil, daß für verschiedene Anwendungszwecke gegebenenfalls verschiedene Agenzien eingesetzt werden können, deren Dosierung entsprechend variiert werden kann. Auch hier muß die bisher verwendete Technologie nicht verändert werden, da das Einmischen eines Stoffes auf einem Walzwerk, einem Innenmischer oder einem Extruder keine zusätzliche Maßnahme erfordert.

Günstige Haftungseigenschaften werden bei einem Kunststofformkörper,

in dem das reaktive Agens gleichmäßig verteilt ist, dann erreicht, wenn dem Kunststoff etwa 3 bis etwa 30 Gew. %, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 15 Gew.^ reaktives Agens zugesetzt werden« Unter etwa 3 Gew.^ en ist auch bei sehr reaktiven Agenzien, wie z.B. Triäthanolamin, Glyzerin, Pentaerythrit, nur eine ungenügende Haftung erreichbar.

über etwa 30 Gew.jS ist der Einfluß auf die Eigenschaften des Kunststofformkörpers bereits zu groß, sodaß trotz guter Haftung derartige

Verbundkörper keine befriedigenden Eigenschaften mehr aufweisen. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse dann erzielt, wenn etwa 5

bis etwa 15 Cev»% des reaktiven Agens dem Kunststoff zugesetzt werden·

Eins noch größere Variabilität in Bezug auf die Art des verwendeten reaktiven Agens, sowie dessen Konzentration ist möglich, wenn es im

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Zuge der Herstellung des Kunststofformkörpers auf den betreffenden Oberflächenteil aufgetragen wird. Diese Methode hat neben dem Vorteil sparsam zu sein, noch einen weiteren Vorteil', der darin besteht, daß durch den bei der Herstellung eines Formkörpers meistens auftretenden Druck die Adhäsion Über die ganze gewünschte Oberfläche gleich groß ist· Gleichzeitig ist dadurch erreicht, daß die Eigenschaften des Kunststofformkörpers selbst in keiner Weise verändert werden·

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäß imprägnierten Polyvinylchloridfolie besteht darin, daß auf eine eventuell Verstärkungseinlagen aus einem Gewebe, Gewirke, Vlies od. dgl. aus Textil-, Kunststoff- oder Metallfasern enthaltende, durch Streichen oder Tauchen aus einer Polyvinylchloridpaste hergestellte, ungelierte Polyvinylchloridfolie mittels einer V/alze od. dgl. ein gleichmäßig dünner Film des reaktiven Agens aufgetragen, die Polyvinylchloridfolie geliert und sodann, gegebenenfalls nach Abkühlen mit dem polyurethanbildenden Reaktantengemisch, vorzugsweise kontinuierlich, insbesondere nach dem Verfahren der DT-AS 1,247.612, beschichtet wird. Dieses Verfahren erlaubt die Herstellung von Verbundkörpern zwischen Polyvinylchloridfolien und Polyurethanformkörpern, wobei durch Aufbringung des reaktiven Agens auf die noch ungelierte Polyvinylchloridfolie eine besonders innige Verbindung erreicht wird. Darüberhinaus läßt sich dieses Verfahren problemlos für die heute Üblichen Herstellungsverfahren für Polyvinylchloridfolien anwenden.

s—reaktive Agens-ouf— die -betreff ende Oberfläche des fertiggestellten Kunststofformkörpers aufgetragen, so ist es jedem Finalproduzenten möglich, ohne besondere Vorkehrungen das erfindungsgeroäße Verfahren anzuwenden und dessen vorteilhafte Effekte auszunutzen·

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Ein besonders gutes Haftvermögen liegt vor, wenn auf die Ober-

fläche des Kunststofformkörpers etwa 5 bis 100 g/m , vorzugsweise

etwa 10 bis etwa 30 g/m reaktives Agens aufgetragen wird. Unter etwa 5 g is^wie bereits oben ausgeführt^die Konzentration zu gering, über etwa 100 g ist die Eigenschaftsbeeinflussung, z.B. die Gaspermeobilität bereits zu stark wirksam. Bei Mengen über etwa 100 g/m des reaktiven Agens ist die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens außerdem nicht mehr gegeben. Eine gute Haftung wird im allgemeinen erreicht, wenn etwa 10 bis 30 g/m des reaktiven Agens aufgetragen werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn das reaktive Agens mehrfunktionell, vorzugsweise trifunktionell ist und ein Molekulargewicht von unter etwa 500, vorzugsweise unter etwa 300 aufweist. Dadurch kann ein optimaler Effekt auch bei relativ geringen Auftragsmengen des Agens erreicht werden, da die örtliche Konzentration an reaktiven Zentren dennoch hoch ist. Dadurch werden wiederum die physikalischen Eigenschaften des Kunststoffs und auch des Polyurethans an der Verbindungsstelle nur wenig beeinflußt, was in jedem Falle günstig ist.

Von besonderer Wichtigkeit ist dies, wenn beispielsweise eine Polyvinylchloridfolie mit einem Polyurethanhartschaum versehen wird und der dadurch erhaltene Verbundkörper, der z.B. als Dachdeckelement verwendet wird, mit einem zweiten gleichartigen Element verbunden werden soll, und zwar in der Weise, daß die PVC-Folie des Elementes Über den Rand des Polyurethanhartschaumes hinausragt, welcher über-

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ragende Teil mit der PVC-Folie des angrenzenden Elementes verbunden werden soll. +

Das Verbinden von PVC-Folien untereinander kann durch Schweißen erzielt werden. Ein dafür gebräuchliches Schweißverfahren ist neben der Heizgasschweißung und der Heizelementschweißung, wobei ein ge-

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heizter Keil zwischen die zu verschweißenden Flüchen geführt wird, das Quellschweißverfahren. Das ist ein Schweißverfahren, wobei die zu verschweßenden Flüchen durch ein Lösungsmittel angequollen und sodann aufeinander gedrückt werden. Da dieses Verfahren zum Verschweißen von Thermoplasten, insbesondere von PVC, sehr häufig angewendet wird, muß die Gewähr gegeben sein, daß der Kunststoff, insbesondere das Polyvinylchlorid, auch nach seiner Imprägnierung mit dem reaktiven Agens auf diese Weise verschweißt werden kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung relativ hochmolekularer Verbindungen für den erfindungsgemäßen Zweck, z.B. von Polyolen,

wie sie üblicherweise für die Polyurethanherstellung verwendet werden, die Oberfläche des Kunststoffes, insbesondere einer PVC-Folie, derart verändert wird, daß ein Anquellen in einer vertretbaren Zeit nicht in genügendem Maße stattfindet. Verwendet man als reaktives Agens jedoch eine Verbindung, die ein relativ geringes Molekulargewicht aufweist und zugleich zumindest trifunktionell ist, z.B. Triäthanolamin, Diäthylentriamin, Pentaäthylentetramin (l,2,6)-Hexantriol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Pentaerythrit, 2,3,-Dimercaptopropanol-1, Tetraäthylenpetamin N, N, N¹, N'-(hydroxypropyl)-äthylen-diamin und viele andere.

Mit besonderem Vorteil läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf Kunststofformkb'rper anwenden, die aus einem Thermoplasten, z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol od. dgl. bestehen.

Eine besonders zweckmäßige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einem Verbundkörper, der als Sandwich-Element mit einem Polyurethanhartschaumkern und wenigstens einer Außenhaut aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Äthylen-Propylen-Kautschuk od. dgl. aufgebaut ist. Derartige Verbundkörper eignen sich als Isolierelemente, die aufgrund der Kunststoffbeschichtung ohne zusätzliche Schutzabdeckung, z.B. zum Decken von

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Flachdächern, verwendet werden können. Es dient in diesem Falle das obere Kaschiermaterial als Dachhaut· Als unteres Kaschiermaterial eignet sich insbesondere eine Aluminiumfolie, die die Funktion der Dampfsperre Übernimmt«

Besonders gUnstig fUr einen derartigen Verwendungszweck ist es, wenn der mit dem reaktiven Agens imprägnierte Kunststoff eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 4 g/m nach DIN 53.122 aufweist. In diesem Falle ist gewährleistet, daß ansonsten eventuell in der Fuge zwischen zwei als Dachelemente verwendeten Verbundkörpern kondensierender Wasserdampf durch den Kunststoff an die Außenluft diffundieren kann. Darüberhinaus hat es sich gezeigt, daß Kunststoffe, deren Struktur eine derartige Mindestwasserdampfdurchlässigkeit gestattet, besonders sparsam mit dem reaktiven Agens imprägniert werden können und dennoch eine ausgezeichnete Haftung mit dem Polyurethan geben·

Die geforderte Wasserdampfdurchlässigkeit kann insbesondere dann erreicht werden, wenn die Kunststoffhaut mit einem Gewebe, Gewirke, Vlies aus Textil-, Kunststoff- oder Metallfäden gestärkt ist. Die BerUhrungsstellen zwischen Gewebe und Kunststoff, sowie das Gewebe selbst infolge seiner Saugkraft fördern in diesem Fall die Wasserdampfdurchlässigkeit.

Optimale Verhältnisse können diesbezüglich dann erreicht werden, wenn das als Imprägniermittel verwendete reaktive Agens auch als Vernetzungsmittel im Polyurethan eingebaut ist. Dies gilt nicht nur für geschäumtes Polyurethan, sondern auch für kompaktes Polyurethan-Elastomer. Die Gleichartigkeit der im fblyurethan und an der Verbindungsstelle mit dem Kunststofformkörper vorliegenden Agenzien führt nicht nur zu einer besonders festen, sondern auch einer besondern homogenen Verbindung, d.h., daß die Verbindungsstelle das Eigenschaftsbild des

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Verbundkörpers praktisch überhaupt nicht beeinflußt, sondern dessen Eigenschaften allein einerseits vom Kunststofformkörper und andererseits vom Polyurethan bestimmt sind.

Bei Verwendung eines erfindungsgemößen Verbundkörpers als Dachelement ist es zweckmäßig, wenn die Kunststoffhaut den Rand des Polyurethanhartschaumkörpers teilweise überragt, sodaß ein benachbarter gleichartiger Verbundkörper überlappt wird. Der überlappende Teil der Kunststoffhaut kann dann mit der Kunststoffhaut des benachbarisn Elementes verbunden werden. Diese Verbindung kann durch Kleben, vorzugsweise durch Schweißen erfolgen. Eine Schweißverbindung ist dabei vorzuziehen, da sie longer dicht hält. Wie bereits oben erwähnt ist es für die Verschweißbarkeit der Kunststoffhaut von Bedeutung, daß keine zu große Menge an reaktiven Agens im Kunststoff vorhanden ist, da ansonsten die Quellbarkeit zu stark herabgesetzt ist. Deshalb muß in diesem Fall ein Agens verwendet werden, das äußerst reaktiv ist und daher in entsprechend geringer Konzentration aufgetragen werden kann. Für diesen Zweck eignet sich z.B. Triäthanolamin, Glyzerin, N, N, N¹, N'-( hydroxypropyl)-äthylendiamin etc.

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In folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:

1· Reaktives Agens im Kunststoff mitpolymerisiert.

1*1 Äthylen wird nach dem Ziegler-Niederdruckverfahren unter Zusatz von 6 Gew. % Hexantriol-(1.2.6) polymerisiert. Das erhaltene Polyäthylen wird zu (I-förmigen Profilen extrudiert, die innenseitig mit Polyurethanhartschaumstoff ausgekleidet werden.
Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff·

1.2 Styrol wird in wässriger Emulsion radikalisch unter Zusatz von 5 Gew. % Pentaerythrit polymerisiert. Das erhaltene Polystyrol wird in Granulatform Übergeführt und durch Spritzgießen zu Behältern verarbeitet, die mit Polyurethanelastomer ausgekleidet werden.
Die Haftung ist ausgezeichnet·

1*3 Maleinsäureanhydrid wird mit einem 20%igen Überschuß an Hexandiol-(1.6) kondensiert. Der erhaltene Polyester wird nach dem Handauflegeverfahren zu plattenförmigen Elementen verarbeitet. Diese werden auf einer kontinuierlich arbeitenden Doppelbandanlage; wie sie in der DT-AS Nr· 1,247.612 beschrieben ist, mit Polyurethanhartschaum beschichtet·

Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff· \-

2« Reaktives Agens bei der Kunststoffverarbeitung eingearbeitet.

2.1 Eine Polyvinylchlorid-Paste in Trikresylphosphat wird mit 30 Gew./£ Triethanolamin, bezogen auf Polyvinylchlorid, zu einer Folie gestrichen und geliert· Die erhaltene Folie wird auf einer kontinuier-

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lieh arbeitenden Doppelbandanlage mit Polyurethanhartschaum beschichtet.

Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff.

2.2 Ein Polyvinylchlorid-Granulat wird am Walzwerk unter Zusatz von 10 Gew.jS Ν,Ν,Ν,¹ N'-( -hydroxypropyl) - ethylendiamin zu einem Fell ausgewalzt. Die aus dem Fell geschnittenen Bahnen werden mit Polyurethanweichschaum beschichtet· Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff·

2·3» Polypropylengranulat wird im Extruder unter Zusatz von 18 % Glycerin zu Profilen verarbeitet. Diese werden mit Polyurethan-Elastomer einseitig beschichtet.
Trennfestigkeit: vorzugliche Haftung.

2«4· Polyacetalpolymerisat wird mit 10/S Gew.^ Triäthanolamin gemischt und bei 200 C extrudiert. Der erhaltene Formkörper wird mit Polyurethanweichschaum beschichtet. Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff.

3· Oberflächenimprägnierung im Zuge der Formkörperherstellung·

3·1. Eine unvulkanisierte Folie aus Athylen-Propylen-Terpolymer-

2
kautschuk wird mit 10 g/m Tetraäthylenpentamin bestrichen

und sodann vulkanisiert· Die fertige Folie wird mit Polyurethanhartschaum beschichtet·
. Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff·

3.2. Ein Terephthalsäurepolyestergewebe (Trevira, eingetragenes Warenzeichen der Hoechst AG) wird mit einer Polyvinylchlorid-Paste imprägniert, die Polyvinylchlorid-Schicht auf die gewünschte Dicke abgerakelt_/und sodann noch vor dem Gelieren mittels einer Walze Triäthanolamin (8g/m ) aufgetragen. Die erhaltene Folie wird als

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unteres Kaschiermaterial zur kontinuierlichen Herstellung von Polyurethanhartschaumelementen auf einer Doppelbandanlage, gemäß der DT-AS-Nr. 1,247.612 verwendet. Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff.

3.3 Polyvinylidenchloridpolymerisat wird mit 10 Gew. % Dibenzyläther als Weichmacher und 2-Hydroxybenzophenon als Lichtschutznittel zu einer Folie extrudiert, die sofort nach dem Austritt aus dem Extruder mit einer Lösung von Diäthylentriamin in Methylenchlorid besprüht wird· Die Folie wird mit Polyurethanweichschaum beschichtet. > Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff.

3*4 Eine Polyvinylchlorid-Paste wird auf ein Textilgewebe gestrichen, bei 80 - 100 C vorgeliert, sodann mit Pentaerythrit (20 g/ra ) imprägniert und fertiggeliert. Die erhaltene, verstärkte Folie wird mit Polyurethanhartschaum auf einer Doppelbandanlage beschichtet.
Trennfestigkeit: trennt im Schaumstoff.

4. Oberflächenimprägnierung des fertigen Formkörpers.

4.1 Ein gesintertes Polytetrafluoxäthylenprofil wird erhitzt und darauf mit Diphenylmethandiisocyanat (15 g/m ) imprägniert· Aufgetragenes Polyurethanelastomer haftet sehr gut.

4.2 Eine glasfaserverstärkte Expoxidharztafel wird erhitzt und nach Imprägnierung mit Diethanolamin mit Polyurethanweichschaum beschichtet: man erhält eine gut haftende Verbindung·

4.3 Eine Polyamidplatte (Polyamid-6,6 =Polykondensat aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin) wird erhitzt, mit Glyzerin bestrichen (30 g/m ) und sodann mit Polyurethanhartschaum beschichtet: die Haftung des Polyurethanschaums am Polyamid ist ausgezeichnet.

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Außer den in den Beispielen angeführten Kunststoffen können auch alle anderen Thermo- und Duroplaste im Sinne der Erfindung eingesetzt werden. Insbesondere gilt dies für Acrylnitrilbutadienstyrolpolymerisate, Acrylkautschuke, Acrylester-Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate, Chloroprenkautschuk, Silikonkautschuk, Fluorkautschuk, Polyacrylnitril, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Polychlortrifluoräthylen, Äthylzellulose, Zelluloseacetobutyrat, Zellulosepropionat, Zelluloseacetat, Polycarbonat, Polyphenylenoxyd, Poly phenylreulfid, Polysulfon, Acrylharze, Alkylphenolharze, Alylharze und Aminoplaste.

Die in den Beispielen ausgeführten Polyurethanhartschaumstoffe, Weichschaumstoffe und Elastomere können entsprechend den gängigen Rezepturen, wie sie beispielsweise im Kunststoffhandbuch Band 7 "Polyurethane" Karl Hanser Verlag, München 1966, beschrieben sind_;aufgebaut sein·

Man kann zwischen Polyurethanen.deren Polyolkomponente ein Polyester und zwischen solchen,deren Polyolkomponente ein Polyäther ist, unterscheiden.

1· Polyesterpolyol

1.1 Weichschäume: die hierzu verwendeten Polyester sind Vorzugs· weise lineare oder schwach verzweigte Adipinsäurepolyester ■it einen mittleren Molekulargewicht von 1000 bis 3000 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 90. Als Beispiel sei hier das Desmophen 2200 (eingetragenes Warenzeichen der Bayer AG), ein Polyester aus Adipinsäure, Diäthylenglykol

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und wenig Trimethylopropan genannte

1.2 Hartschaum: hauptsächlich stark verzweigte Polyester von Phthalsäure und Adipinsäure mit niederem mittleren Molekulargewicht (ca. 500) und einer OH-Zahl zwischen 150 bis 400.

1.3 Elastomere: Lineare, eventuell schwach verzweigte Polyester aus Adipinsäure und aliphatischen Diolen. Mittleres Molekulargewicht um ca. 2000_yHydroxylzahl 50-60.

2. Polyätherpolyole.

2.1 Weichschaurastoff: vorwiegend lineare oder dreifach verzweigte Polyäther mit mittlerem Molekulargewicht zwischen etwa 1000 und 5000 und OH-Zahlen zwischen 32 und 60. Zum Kettenaufbau werden hauptsächlich Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd verwendet.

2.2 Hartschaumstoff: hauptsächlich verzweigte Polyäther von niederem Molekulargewicht mit Hydroxylzahlen zwischen 300 und 1200.

2.3 Elastomere: verwendet werden hauptsächlich Polytetrahydro furanprodukte, aber auch lineare Polypropylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000 und einer Hydroxylzahl von ca. 60.

Als Isocyanatkomponente können alle handelsüblichen Diisocyanate verwendet werden^ und zwar für Weichschaumstoffe insbesondere Toluylendiisocyanat, für Hartschaumstoffe insbesondere Diphenylmethandiisocyanat, für Elastomere insbesondere^Naphtylen-1, 5-diisocyanat.

Als Herstellungsverfahren für das Polyurethan kann sowohl ein Einstufonverfahren (One Shot) oder auch ein Prepolymsr-oder Quasiprepolymerverfahren verwendet werden.

- Patentansprüche -

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Claims

- PatentansprUche-

1.j Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus einem V-/ Formkörper aus Polyurethan und einem solchen aus einem anderen Kunststoff, wobei das den Polyurethanformkörper bildende Recktantengemisch vor seiner Ausreaktion mit dem Kunststofformkörper in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststofformkörper, bzw. der ihn konstituierende Kunststoff zumindest an dem mit dem Polyurethanformkörper zu verbindenden Oberflächenteil mit einem gegenüber zumindest einer Komponente des Reaktantengemisches reaktiven Agens imprägniert, bzw· versetzt wird.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Agens funktioneile Gruppen besitzt, die Η-aktiv sind, z.b.-oh,-sh,;nh,-nh₂,5ch.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Agens funktioneile Gruppen besitzt, die mit aktiven H-Atomen reagieren, z.B.-NCO^NCS.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Agens dem Kunststoff während seiner Herstellung beigemengt wird·

5· Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Agens dem Kunststoff während seiner Weiter-Verarbeitung beigemengt wird·

6, Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff etwa 3 bis etwa 30 Gew. %_t vorzugsweise etwa 5 bis etwa 15 Gew. % reaktives Agens zugesetzt werden.

7, Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das reaktive Agens im Zuge der Herstellung des Kunststoffformkörpers auf dessen betreffenden Oberflächenteil aufgetragen wird·

8« Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine eventuell Verstärkungseinlagen aus einem Gewebe, Gewirke, Vlies od. dgl. aus Textil-, Kunststoff- oder Metallfasern enthaltende, durch Strichen oder Tauchen aus einer Polyvinylchloridpaste hergestellte, ungelierte Polyvinylchloridfolie mittels einer Walze od. dgl. ein gleichmäßig dünner Film des reaktiven Agens aufgetragen, die Polyvinylchloridfolie geliert und sodann, gegebenenfalls nach Abkühlen, mit dem polyurethanbildenden Reaktantengemisch, vorzugsweise kontinuierlich, insbesondere nach dem Verfahren gemäß der DT-AS 1,247.612, beschichtet wird.

9· Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das reaktive Agens auf dessen betreffende Oberflächenteil
des fertiggestellten Kunststofformkörpers aufgetragen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

daß auf die Oberfläche des Kunststofformkörpers etwa 5 bis etwa 100 g/m , vorzugswei
aufgetragen werden.

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100 g/m , vorzugsweise etwa 10 bis etwa 30 g/m reaktives Agens

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, daß das reaktive Agens mehrfunktionell, vorzugsweise mindestens trifunktionell ist und ein Molekulargewicht von unter etwa 500, vorzugsweise etwa 300 aufweist.

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12!· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststofformkörper aus einem Thermoplasten, z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol besteht.

13. Verbundkörper, hergestellt nach einem der Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als Sandwich-Element mit einem Polyurethanhartschaumkern und wenigstens einer Außenhaut aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Äthylen-Propylen-Kautschuk od. dgl. aufgebaut ist.

14. Verbundkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die

mit dem reaktiven Agens imprägnierte Kunststoffhaut eine Wasserdampfdurcl

aufweist.

dampfdurchlässigkeit von mindestens 4 g/m nach DIN 53.122

15. Verbundkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut mit einem Gewebe, Gewirke, Vlies aus Textil-, Kunststoff- oder Metallfäden verstärkt ist.

16. Verbundkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das als Imprägniermittel verwendete reaktive Agens auch als Vernetzungsmittel im Polyurethan eingebaut ist.

17. Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut den Rand des Polyurethanhartschaumkerns teilweise Überragt, sodaß ein benachbarter gleichartiger Verbundkörper Überlappt wird.

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