DE102008002704A1 - Method for manufacturing composite materials, involves submitting solid material, and polyurethane reaction mixture is applied on solid material - Google Patents
Method for manufacturing composite materials, involves submitting solid material, and polyurethane reaction mixture is applied on solid material Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008002704A1 DE102008002704A1 DE102008002704A DE102008002704A DE102008002704A1 DE 102008002704 A1 DE102008002704 A1 DE 102008002704A1 DE 102008002704 A DE102008002704 A DE 102008002704A DE 102008002704 A DE102008002704 A DE 102008002704A DE 102008002704 A1 DE102008002704 A1 DE 102008002704A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polyurethane
- reaction mixture
- polyurethane reaction
- rubber
- solid material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B9/00—Footwear characterised by the assembling of the individual parts
- A43B9/12—Stuck or cemented footwear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/06—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising
- B29D35/061—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising by injection moulding
- B29D35/062—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising by injection moulding using means to bond the moulding material to the preformed uppers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/12—Producing parts thereof, e.g. soles, heels, uppers, by a moulding technique
- B29D35/122—Soles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4244—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups
- C08G18/4247—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups derived from polyols containing at least one ether group and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/68—Unsaturated polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/34—Chemical features in the manufacture of articles consisting of a foamed macromolecular core and a macromolecular surface layer having a higher density than the core
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0033—Foam properties having integral skins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/0066—≥ 150kg/m3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2410/00—Soles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2421/00—Characterised by the use of unspecified rubbers
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundstoffen aus Polyurethanschaumstoff und massiven Materialien, wobei das massive Material bei der Auftragung der ersten Polyurethanreaktionsmischung eine Temperatur von 50°C und mehr aufweist, bei dem man i) das massive Material vorlegt, ii) auf dem massiven Material eine erste Polyurethanreaktionsmischung aufbringt, iii) auf die erste Polyurethanreaktionsmischung eine zweite Polyurethanreaktionsmischung aufbringt und, iv) die erste Polyurethanreaktionsmischung und die zweite Polyurethanreaktionsmischung zu einem ersten Polyurethan und einem zweiten Polyurethan aushärtet und wobei das erste Polyurethan eine höhere Dichte als das zweite Polyurethan aufweist. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbundstoff, erhältlich nach einem solchen Verfahren.The The present invention relates to a process for the preparation of Composites of polyurethane foam and solid materials, wherein the bulk material is in the application of the first polyurethane reaction mixture a temperature of 50 ° C and more, in which one i) presenting the massive material, ii) one on the massive material first polyurethane reaction mixture, iii) the first Polyurethane reaction mixture, a second polyurethane reaction mixture and iv) the first polyurethane reaction mixture and the second polyurethane reaction mixture to a first polyurethane and a second polyurethane, and wherein the first Polyurethane has a higher density than the second polyurethane. Further, the present invention relates to a composite available after such a procedure.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den Ansprüchen, der Beschreibung und den Beispielen zu entnehmen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further Embodiments of the present invention are the claims, the description and examples. It goes without saying that the above-mentioned and those still to be explained below Features of the subject invention not only in the specified combination, but also in others Combinations are usable without departing from the scope of the invention leave.
Polyurethanschaumstoffe sind seit langem bekannt und werden in unterschiedlichen Bereichen angewendet. Eine typische Verwendung ist die als Schuhsohle, zum Beispiel für Straßenschuhe, Sportschuhe, Sandalen und Stiefel.polyurethane foams have long been known and used in different fields applied. A typical use is as a shoe sole, for Example of street shoes, sports shoes, sandals and boots.
Neben elastischen Polyurethanschaumstoffen werden heutzutage zur Herstellung von Schuhsohlen auch kompakte Elastomere eingesetzt. Hierzu zählen u. a. thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder kompakte 2-Komponenten PUR-Gießelastomere sowie Gummi z. B. auf NBR- oder SBR-Basis. Zu den besonderen Vorteilen kompakter Elastomerer gegenüber Schaumstoffen zählt der geringere Abrieb und die damit verbundene lange Haltbarkeit daraus hergestellter Sohlen. Sohlen aus Gummi weisen zudem eine exzellente Nassrutschfestigkeit auf. Zu den besonderen Vorteilen von elastischen Polyurethanschaumstoffen zählen die geringe Dichte, gute Dämpfungseigenschaften sowie hervorragender Schutz gegen Kälte.Next elastic polyurethane foams are used today for the production shoe soles also used compact elastomers. Which includes u. a. thermoplastic polyurethane (TPU) or compact 2-component PUR cast elastomers and rubber z. B. on NBR or SBR basis. Among the special advantages of compact elastomers over Foam counts the lower abrasion and the so associated long durability of soles made therefrom. sole made of rubber also have an excellent wet skid resistance. Among the special advantages of elastic polyurethane foams include the low density, good damping properties as well as excellent protection against cold.
Aus dem Wunsch heraus, die Vorteile dieser beiden Materialklassen zu vereinen, sind in den letzten Jahren sogenannte Kombisohlen entwickelt worden, die aus einer Außensohle aus beispielsweise Gummi oder TPU und einem elastischen Polyurethanschaumstoff als Zwischensohle, bestehen. Dadurch werden die guten mechanischen Eigenschaften von Gummi oder thermoplastischem Polyurethan mit den Vorteilen des elastischen Polyurethanschaumstoffs kombiniert.Out the desire to take advantage of these two material classes too unite, so-called combination soles have been developed in recent years been made of an outsole, for example, rubber or TPU and elastic polyurethane foam as midsole, consist. As a result, the good mechanical properties of Rubber or thermoplastic polyurethane with the advantages of elastic Polyurethane foam combined.
Die
Herstellung der Kombisohle erfolgt durch Anbindung der Gummi- bzw.
TPU-Außensohle über Direktanspritzung mit Polyurethan
an das Schuhoberteil. Hierbei kann zwischen zwei alternativen Verfahren
unterschieden werden. Im Verfahren 1 wird die Polyurethanreaktionsmischung
in eine Form gegeben, die eine in einem separaten vorhergehenden
Arbeitsgang hergestellte Außensohle aus Gummi enthält,
und durch das Schuhoberteil abgeschlossen wird. Das verwendete Außensohlenmaterial
kann dabei unterschiedlich lange gelagert worden sein. Im ökonomischeren
Verfahren 2 erfolgt die Herstellung der Außensohle und
die Direktanspritzung direkt nacheinander an einer Rundtischanlage
bestehend aus separaten Anspritzaggregaten für das Außensohlen-
und Zwischensohlenmaterial. Ein Beispiel für Maschinenanlagen
dieser Art findet sich in
Dabei wird die Außensohle aus Gummi bzw. aus TPU aus verfahrensökonomischen Gesichtspunkten direkt vor dem Aufbringen der Polyurethanreaktionsmischung hergestellt. Dabei hat der frisch hergestellte Gummi meist Temperaturen von ca. 160°C. Frisch hergestelltes TPU hat üblicherweise Temperaturen von 50 bis 150°C. Wird ein solches Gummi- oder TPU-Element mit einer Polyurethanreaktionsmischung zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen überschichtet, erhält man häufig ein Verbundmaterial mit verminderter Haftung. Analoge Haftungsprobleme treten auch bei der Auftragung von Polyurethanreaktionsmischungen auf andere heiße Materialien, wie zum Beispiel weitere Polymere oder Metalle auf.there The outsole is made of rubber or TPU from procedural economic Just before application of the polyurethane reaction mixture produced. The freshly produced rubber usually has temperatures of about 160 ° C. Freshly made TPU usually has Temperatures from 50 to 150 ° C. If such a rubber or TPU element with a polyurethane reaction mixture for production covered by polyurethane foams, receives often a composite material with reduced adhesion. Similar adhesion problems also occur in the application of polyurethane reaction mixtures on other hot materials, such as more Polymers or metals.
Eine
Möglichkeit zur Verbesserung der Haftung besteht darin,
dass die verwendete Gummisohle an der dem Polyurethan zugewandten
Fläche chemisch modifiziert bzw. mit einer Schicht aus
Primer und Kleber versehen, um die Haftung zum Polyurethan zu gewährleisten.
Speziell für Sicherheitsschuhe ist in der
Zur
Verbesserung der Haftung zwischen elastischen Polyurethanschaumstoffen
und heißem Gummi sind unterschiedliche Verfahren bekannt.
So offenbart
Im
Artikel
Weiter
ist aus
Nachteile dieser Verfahren sind, dass zur Herstellung einer Kombisohle mit ausreichender Haftung zwischen Gummi und Polyurethan zusätzliche Arbeitsschritte sowie ein Mehraufwand an Produktionszeit und Investitionen in Maschinen nötig ist. Weiter können diese Verfahren zur Korrosion von Metallteilen der Form führen.disadvantage These methods are that for producing a combination sole with sufficient adhesion between rubber and polyurethane additional Work steps as well as an additional expenditure on production time and investments is necessary in machines. Next, these procedures can lead to corrosion of metal parts of the mold.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial aus einem heißen, massiven Material und Polyurethanschaumstoffen zu liefern, das zu einer erhöhten Haftung zwischen Polyurethan und massivem Material im Verbundmaterial führt und wodurch die Form zur Herstellung des Verbundmaterials nicht angegriffen wird.task The present invention was therefore a simple process for producing a composite material from a hot, to deliver solid material and polyurethane foams that too increased adhesion between polyurethane and solid Material in the composite material leads and which the shape of the Production of the composite material is not attacked.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem man i) das massive Material vorlegt, ii) auf dem massiven Material eine erste Polyurethanreaktionsmischung aufbringt, iii) auf die erste Polyurethanreaktionsmischung eine zweite Polyurethanreaktionsmischung aufbringt und, iv) die erste Polyurethanreaktionsmischung und die zweite Polyurethanreaktionsmischung zu einem ersten Polyurethan und einem zweiten Polyurethan aushärtet, wobei das massive Material bei der Auftragung der ersten Polyurethanreaktionsmischung eine Temperatur von 50°C und mehr aufweist und das erste Polyurethan eine höhere Dichte als das zweite Polyurethan aufweist.These The object is achieved by a method in which i) presenting the massive material, ii) one on the massive material first polyurethane reaction mixture, iii) the first Polyurethane reaction mixture, a second polyurethane reaction mixture and iv) the first polyurethane reaction mixture and the second polyurethane reaction mixture to a first polyurethane and a second polyurethane, wherein the solid Material in the application of the first polyurethane reaction mixture a Temperature of 50 ° C and more, and the first polyurethane has a higher density than the second polyurethane.
Unter einem massivem Material im Sinn der Erfindung sind dabei alle massiven Materialien zu verstehen, die bei der Herstellung von Verbundstoffen mit Polyurethanschaumstoffen eine Temperatur von größer 50°C, vorzugsweise von 100 bis 200°C besonders bevorzugt von 110 bis 180°C und insbesondere von 140 bis 180°C haben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem massiven Material um frisch vulkanisierten Gummi oder TPU mit diesen Temperaturen.Under a massive material in the sense of the invention are all massive Understand materials used in the production of composites with polyurethane foams a temperature of greater than 50 ° C, preferably from 100 to 200 ° C, particularly preferably from 110 to 180 ° C and especially from 140 to 180 ° C. to have. Preferably, the massive material is around freshly vulcanized rubber or TPU with these temperatures.
Unter
frisch vulkanisiertem Gummi werden im Rahmen der Erfindung Elastomere
verstanden, wie beispielsweise Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk
(SBR), Isopren-Kautschuk (IR), Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk
(SIBR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk
(CR), Isobuten-Isopren-Kautschuk (IIR), Naturkautschuk (NR), die
sowohl rein, als auch in Elends untereinander vorliegen können,
die mit Vulkanisationsbeschleunigern und/oder Vernetzern auf Schwefel
oder Peroxidbasis vermischt und gemäß gängiger
Praxis vulkanisiert sind. Die Elastomere enthalten dabei gegebenenfalls
handelsübliche Füllstoffe, wie Ruße,
Silica, Kreide, Metalloxide, Weichmacher, Antioxidationsmittel,
Ozonschutzmittel und/oder thermoplastische Polymere, wie styrolhaltige
Thermoplaste, beispielsweise Polystyrol oder Polystyrolacrylnitril
(SAN), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat,
thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyvinylchlorid (PVC) oder
thermoplastische Elastomere auf Basis von Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren
oder Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren oder Elends aus den
genannten Thermoplasten untereinander. Solche vulkanisierten Gummimischungen
sind beispielsweise beschrieben in P.A. Ciullo,
Die erste Polyurethanreaktionsmischung und die zweite Polyurethanreaktionsmischung sind dabei erhältlich durch Vermischen von a) organischen Polyisocyanaten mit b) mindestens einer höhermolekularen Verbindung mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen, c) Kettenverlängerungsmitteln und/oder Vernetzungsmitteln, d) Treibmitteln und gegebenenfalls e) Katalysatoren und f) sonstigen Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen, wobei die erste Polyurethanreaktionsmischung auch kein Treibmittel d) enthalten kann.The first polyurethane reaction mixture and the second polyurethane reaction mixture are obtainable by mixing a) organic polyisocyanates with b) at least one relatively high molecular weight Ver c) chain extenders and / or crosslinking agents, d) blowing agents and optionally e) catalysts and f) other auxiliaries and / or additives, wherein the first polyurethane reaction mixture can also contain no blowing agent d).
Vorzugsweise
werden Polyurethanreaktionsmischungen eingesetzt, die üblicherweise
für die Herstellung von Schuhsohlen verwendet werden. Solche
Polyurethane und Polyurethanreaktionsmischungen sind beispielsweise
beschrieben in
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanverbundstoffe verwendeten organischen und/oder modifizierten Polyisocyanate (a) umfassen die aus dem Stand der Technik bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen zwei- oder mehrwertigen Isocyanate (Bestandteil a-1) sowie beliebige Mischungen daraus. Beispiele sind 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat, die Mischungen aus monomeren Diphenylmethandiisocyanaten und höherkernigen Homologen des Diphenylmethandiisocyanats (Polymer-MDI), Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI) oder Mischungen der genannten Isocyanate.The for the preparation of the polyurethane composites of the invention used organic and / or modified polyisocyanates (a) include the known from the prior art aliphatic, cycloaliphatic and aromatic di- or polyfunctional isocyanates (component a-1) and any mixtures thereof. Examples are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, the mixtures of monomeric diphenylmethane diisocyanates and higher nuclear homologues of diphenylmethane diisocyanate (Polymeric MDI), tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate (TDI) or mixtures of said isocyanates.
Bevorzugt wird 4,4'-MDI verwendet. Das bevorzugt verwendete 4,4'-MDI kann 0 bis 20 Gew.-% 2,4' MDI und geringe Mengen, bis etwa 10 Gew.-%, allophanat- oder uretoniminmodifizierte Polyisocyanate enthalten. Es können auch geringe Mengen Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanat (Polymer-MDI) eingesetzt werden. Die Gesamtmenge dieser hochfunktionellen Polyisocyanate sollte 5 Gew.-% des eingesetzten Isocyanats nicht überschreiten.Prefers 4,4'-MDI is used. The preferred 4,4'-MDI can 0 to 20% by weight 2,4 'MDI and small amounts, up to about 10% by weight, allophanate or uretonimine modified polyisocyanates. There may also be small amounts of polyphenylene polymethylene polyisocyanate (Polymer-MDI) are used. The total amount of these highly functional Polyisocyanates should not exceed 5% by weight of the isocyanate used.
Die Polyisocyanatkomponente (a) wird bevorzugt in Form von Polyisocyanatprepolymeren eingesetzt. Diese Polyisocyanatprepolymere sind erhältlich, indem vorstehend beschriebene Polyisocyanate (a-1), beispielsweise bei Temperaturen von 30 bis 100°C, bevorzugt bei etwa 80°C, mit Polyolen (a-2), zum Prepolymer umgesetzt werden.The Polyisocyanate component (a) is preferably in the form of polyisocyanate prepolymers used. These polyisocyanate prepolymers are available in the above-described polyisocyanates (a-1), for example at temperatures of 30 to 100 ° C, preferably at about 80 ° C, with polyols (a-2) to be converted to the prepolymer.
Polyole (a-2) sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben im "Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 3. Auflage 1993, Kapitel 3.1.polyols (a-2) are known in the art and described for example in the "Kunststoffhandbuch, Volume 7, Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 3rd edition 1993, chapter 3.1.
Gegebenenfalls werden den genannten Polyolen bei der Herstellung der Polyisocyanatprepolymere übliche Kettenverlängerer oder Vernetzungsmittel zugegeben. Solche Substanzen sind im folgenden unter c) beschrieben. Besonders bevorzugt werden als Kettenverlängerer oder Vernetzungsmittel Dipropylenglycol oder Tripropylenglycol eingesetzt.Possibly are the said polyols in the preparation of Polyisocyanatprepolymere usual Chain extender or crosslinker added. Such Substances are described below under c). Especially preferred are used as chain extenders or crosslinkers dipropylene glycol or Tripropylene glycol used.
Höhermolekulare Verbindungen b) mit mindestens zwei gegen Isocyanatgruppen reaktiven H-Atomen können beispielsweise Polyetherole oder Polyesterole sein.higher molecular weight Compounds b) having at least two isocyanate-reactive H atoms can be, for example, polyetherols or polyesterols be.
Polyetherole werden nach bekannten Verfahren hergestellt, beispielsweise durch anionische Polymerisation mit Alkalihydroxiden oder Alkalialkoholaten als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das 2 bis 3 reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält, oder durch kationische Polymerisation mit Lewis-Säuren, wie Antimonpentachlorid oder Borfluorid-Etherat aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest. Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid. Weiter können als Katalysatoren auch Multimetallcyanidverbindungen, sogenannte DMC-Katalysatoren, eingesetzt werden. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Mischungen aus 1,2-Propylenoxid und Ethylenoxid, wobei das Ethylenoxid in Mengen von 10 bis 50% als Ethylenoxid-Endblock eingesetzt wird ("EO-cap"), so daß die entstehenden Polyole zu über 70% primäre OH-Endgruppen aufweisen.polyetherols are prepared by known methods, for example by anionic polymerization with alkali metal hydroxides or alkali metal alcoholates as catalysts and with the addition of at least one starter molecule, containing 2 to 3 reactive hydrogen atoms bound, or by cationic polymerization with Lewis acids, such as antimony pentachloride or borofluoride etherate of one or more Alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene radical. suitable Alkylene oxides are, for example, tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide and preferably ethylene oxide and 1,2-propylene oxide. Furthermore, as catalysts it is also possible to use multimetal cyanide compounds, so-called DMC catalysts can be used. The alkylene oxides can be singly, alternately one after the other or as mixtures be used. Preference is given to mixtures of 1,2-propylene oxide and ethylene oxide, wherein the ethylene oxide is present in amounts of from 10 to 50% is used as ethylene oxide endblock ("EO-cap"), so that the resulting polyols to over 70% primary OH end groups exhibit.
Als Startermolekül kommen Wasser oder 2- und 3-wertige Alkohole, wie Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, Glycerin oder Trimethylolpropan in Betracht.When Starter molecules are water or dihydric and trihydric alcohols, such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, glycerol or trimethylolpropane into consideration.
Die Polyetherpolyole, vorzugsweise Polyoxypropylen-polyoxyethylen-polyole, besitzen eine Funktionalität von 2 bis 3 und Molekulargewichte von 1.000 bis 8.000, vorzugsweise von 1.500 bis 6.000 g/mol.The Polyether polyols, preferably polyoxypropylene polyoxyethylene polyols, have a functionality of 2 to 3 and molecular weights from 1,000 to 8,000, preferably from 1,500 to 6,000 g / mol.
Polyesterpolyole können beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, hergestellt werden. Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Dicarbonsäuren können dabei sowohl einzeln als auch im Gemisch untereinander verwendet werden. Anstelle der freien Dicarbonsäuren können auch die entsprechenden Dicarbonsäurederivate, wie z. B. Dicarbonsäureester von Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Dicarbonsäureanhydride eingesetzt werden. Vorzugsweise verwendet werden Dicarbonsäuregemische aus Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure in Mengenverhältnissen von beispielsweise 20 bis 35:35 bis 50:20 bis 32 Gew.-Teilen, und insbesondere Adipinsäure. Beispiele für zwei und mehrwertige Alkohole, insbesondere Diole sind: Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- bzw. 1,3-Propandiol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Glycerin und Trimethylolpropan. Vorzugsweise verwendet werden Ethandiol, Diethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol und 1,6-Hexandiol. Eingesetzt werden können ferner Polyesterpolyole aus Lactonen, z. B. ε-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. ω-Hydroxycapronsäure.Polyester polyols may be prepared, for example, from organic dicarboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms, preferably aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 6 carbon atoms, polyhydric alcohols, preferably diols having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms. Suitable dicarboxylic acids are, for example: succinic acid, glutaric acid, adipic acid, Suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. The dicarboxylic acids can be used both individually and in admixture with each other. Instead of the free dicarboxylic acids and the corresponding dicarboxylic acid derivatives, such as. As dicarboxylic acid esters of alcohols having 1 to 4 carbon atoms or dicarboxylic anhydrides are used. Preferably used dicarboxylic acid mixtures of succinic, glutaric and adipic acid in proportions of, for example, 20 to 35:35 to 50:20 to 32 parts by weight, and especially adipic acid. Examples of dihydric and polyhydric alcohols, in particular diols, are: ethanediol, diethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10 -Decandiol, glycerol and trimethylolpropane. Preferably used are ethanediol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol. Can also be used polyester polyols from lactones, eg. B. ε-caprolactone or hydroxycarboxylic acids, eg. B. ω-hydroxycaproic acid.
Zur Herstellung der Polyesterpolyole können die organischen, z. B. aromatischen und vorzugsweise aliphatischen Polycarbonsäuren und/oder -derivate, und mehrwertigen Alkohole katalysatorfrei oder vorzugsweise in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren, zweckmäßigerweise in einer Atmosphäre aus Inertgas, bei Temperaturen von 150 bis 250 °C, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, polykondensiert werden. Als Veresterungskatalysatoren kommen beispielsweise Eisen-, Cadmium-, Kobalt-, Blei-, Zink-, Antimon-, Magnesium-, Titan- und Zinnkatalysatoren in Form von Metallen, Metalloxiden oder Metallsalzen in Betracht. Zur Herstellung der Polyesterpolyole werden die organischen Polycarbonsäuren und/oder -derivate und mehrwertigen Alkohole vorteilhafterweise im Molverhältnis von 1:1 bis 1,8, vorzugsweise 1:1,05 bis 1,2 polykondensiert.to Preparation of the polyester polyols can be the organic, z. B. aromatic and preferably aliphatic polycarboxylic acids and / or derivatives, and polyhydric alcohols catalyst-free or preferably in the presence of esterification catalysts, suitably in an atmosphere of inert gas, at temperatures of 150 to 250 ° C, optionally under reduced pressure, be polycondensed. As esterification catalysts, for example Iron, cadmium, cobalt, lead, zinc, antimony, magnesium, titanium and tin catalysts in the form of metals, metal oxides or metal salts into consideration. For the preparation of the polyester polyols, the organic Polycarboxylic acids and / or derivatives and polyhydric alcohols advantageously in the molar ratio of 1: 1 to 1.8, preferably 1: 1.05 to 1.2 polycondensed.
Die erhaltenen Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere von 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 1000 bis 3000 g/mol.The polyester polyols obtained preferably have a functionality from 2 to 4, especially from 2 to 3, and a molecular weight from 480 to 3000, preferably 1000 to 3000 g / mol.
Als
Polyole eignen sich ferner polymermodifizierte Polyole, vorzugsweise
polymermodifizierte Polyesterole oder Polyetherole, besonders bevorzugt
Pfropf-Polyether- bzw. Pfropf-Polyesterole, insbesondere Pfropf-Polyetherole.
Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes Polymerpolyol, welches üblicherweise
einen Gehalt an, bevorzugt thermoplastischen, Polymeren von 5 bis
60 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis
55 Gew.-% und insbesondere 40 bis 50 Gew.-%, aufweist. Polymerpolyesterole
sind beispielsweise in
In
einer bevorzugten Ausführungsform werden als Monomere Acrylnitril,
Styrol sowie Acrylnitril und Styrol verwendet. Die Monomere werden
gegebenenfalls in Gegenwart weiterer Monomere, eines Makromers, eines
Moderators und unter Einsatz eines Radikal-Initiators, meist Azo-
oder Peroxidverbindungen, in einem Polyesterol oder Polyetherol
als kontinuierlicher Phase polymerisiert. Dieses Verfahren ist beispielsweise
in
Der Anteil der Makromere beträgt üblicherweise 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Polymerpolyols eingesetzten Monomere.Of the Proportion of macromers is usually 1 to 20 wt .-%, based on the total weight of the preparation of the Polymerpolyols used monomers.
Ist in der höhermolekularen Verbindung b) Polymerpolyol enthalten, liegt dies vorzugsweise zusammen mit weiteren Polyolen vor, beispielsweise Polyetherolen, Polyesterolen oder Mischungen aus Polyetherolen und Polyesterolen. Besonders bevorzugt ist der Anteil an Polymerpolyol größer als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente (b).is in the higher molecular weight compound b) contain polymer polyol, this is preferably present together with other polyols, for example Polyetherols, polyesterols or mixtures of polyetherols and Polyesterols. Particularly preferred is the proportion of polymer polyol greater than 5 wt .-%, based on the total weight component (b).
Als Kettenverlängerungsmittel und/oder Vernetzungsmittel (c) werden Substanzen mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise kleiner 500 g/mol, besonders bevorzugt von 60 bis 400 g/mol eingesetzt, wobei Kettenverlängerer 2 gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome und Vernetzungsmittel 3 oder mehr gegenüber Isocyanat reaktive Wasserstoffatome aufweisen. Diese können einzeln oder bevorzugt in Form von Mischungen eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten kleiner als 400, besonders bevorzugt von 60 bis 300 und insbesondere 60 bis 150 eingesetzt. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,10-Decandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Monoethylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol und Bis-(2-hydroxyethyl)-hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1,3,5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethylolpropan, und niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle. Besonders bevorzugt werden als Kettenverlängerer (c) Monoethylenglycol, 1,4-Butandiol und/oder Glycerin eingesetzt.As chain extenders and / or crosslinking agents (c) are substances having a molecular weight of preferably less than 500 g / mol, more preferably from 60 to 400 g / mol used, wherein chain extenders have 2 isocyanate-reactive hydrogen atoms and crosslinking agent 3 or more isocyanate-reactive hydrogen atoms , These can be used individually or preferably in the form of mixtures. Preference is given to using diols and / or triols having molecular weights of less than 400, more preferably from 60 to 300 and in particular from 60 to 150. For example, suitable are aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols having 2 to 14, preferably 2 to 10 carbon atoms, such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,10-decanediol, 1,2-, 1,3-, 1, 4-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably monoethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone, triols such as 1,2,4-, 1,3,5-trihydroxy cyclohexane, glycerol and trimethy lolpropane, and low molecular weight hydroxyl-containing polyalkylene oxides based on ethylene and / or 1,2-propylene oxide and the aforementioned diols and / or triols as starter molecules. Particularly preferred chain extenders (c) are monoethylene glycol, 1,4-butanediol and / or glycerol.
Sofern Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in Mengen von 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 50 Gew.-% und insbesondere 2 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (b) und (c), zum Einsatz.Provided Chain extenders, crosslinkers or mixtures apply it, these come expediently in amounts of 1 to 60 wt .-%, preferably 1.5 to 50 wt .-% and in particular 2 to 40 wt .-%, based on the weight of the components (b) and (c) are used.
Als Treibmittel (d) können allgemein bekannte chemisch und/oder physikalisch wirkende Verbindungen eingesetzt werden. Unter chemischen Treibmitteln versteht man Verbindungen, die durch Reaktion mit Isocyanat gasförmige Produkte bilden, wie beispielsweise Wasser oder Ameisensäure. Unter physikalischen Treibmitteln versteht man Verbindungen, die in den Einsatzstoffen der Polyurethan-Herstellung gelöst oder emulgiert sind und unter den Bedingungen der Polyurethanbildung verdampfen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, und andere Verbindungen, wie zum Beispiel perfluorierte Alkane, wie Perfluorhexan, Fluorchlorkohlenwasserstoffe, und Ether, Ester, Ketone und/oder Acetale, beispielsweise (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder Fluorkohlenwasserstoffe, wie Solkane® 365 mfc der Firma Solvay Fluorides LLC. In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Treibmittel eine Mischung enthaltend mindestens eines dieser physikalischen Treibmittel und Wasser eingesetzt, insbesondere Wasser als alleiniges Treibmittel. Wird kein Wasser als Treibmittel eingesetzt, werden vorzugsweise ausschließlich physikalische Treibmittel verwendet.As blowing agent (d) generally known chemically and / or physically acting compounds can be used. Chemical blowing agents are compounds which form gaseous products by reaction with isocyanate, such as, for example, water or formic acid. Physical blowing agents are understood as compounds which are dissolved or emulsified in the starting materials of polyurethane production and evaporate under the conditions of polyurethane formation. These are, for example, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, and other compounds, such as perfluorinated alkanes such as perfluorohexane, chlorofluorocarbons, and ethers, esters, ketones and / or acetals, for example (cyclo) aliphatic hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms, or hydrofluorocarbons as Solkane ® 365 mfc from Solvay Fluorides LLC. In a preferred embodiment, the blowing agent employed is a mixture containing at least one of these physical blowing agents and water, in particular water as the sole blowing agent. If no water is used as blowing agent, preferably only physical blowing agents are used.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden der Umsetzung der Komponenten (a), (b) und gegebenenfalls (d) als zusätzliches Treibmittel Mikrohohlkugeln, die physikalisches Treibmittel enthalten, zugegeben. Die Mikrohohlkugeln können auch im Gemisch mit den vorstehend genannten zusätzlichen chemischen Treibmitteln und/oder physikalischen Treibmitteln eingesetzt werden.In Another preferred embodiment of the implementation the components (a), (b) and optionally (d) as additional Blowing agent hollow microspheres containing physical blowing agent, added. The hollow microspheres can also be mixed with the aforementioned additional chemical blowing agents and / or physical blowing agents.
Die
Herstellung solcher Mikrohohlkugeln ist beispielsweise in
Als Katalysatoren (e) zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe werden bevorzugt Verbindungen verwendet, welche die Reaktion der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen der Komponente (b) und gegebenenfalls (c) mit den organischen, gegebenenfalls modifizierten Polyisocyanaten (a) stark beschleunigen. Genannt seien beispielsweise Amidine, wie 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tertiäre Amine, wie Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, N-Methyl-, N-Ethyl-, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-butandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-hexandiamin, Penramethyl-diethylentriamin, Tetramethyldiaminoethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, Dimethylpiperazin, 1,2-Dimethylimidazol, 1-Aza-bicyclo-(3,3,0)-octan und vorzugsweise 1,4-Diaza-bicyclo(2,2,2)-octan und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin und Dimethylethanolamin. Ebenso kommen in Betracht organische Metallverbindungen, vorzugsweise organische Zinnverbindungen, wie Zinn-(II)-salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Zinn-(II)-acetat, Zinn-(II)-octoat, Zinn-(II)-ethylhexoat und Zinn-(II)-laurat und die Dialkylzinn-(IV)-salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Dibutyl-zinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat und Dioctylzinn-diacetat, sowie Bismutcarboxylate, wie Bismut(III)-neodecanoat, Eismut-2-ethylhexanoat und Eismut-octanoat oder Mischungen davon. Die organischen Metallverbindungen können allein oder vorzugsweise in Kombination mit stark basischen Aminen eingesetzt werden.When Catalysts (e) for the production of polyurethane foams preferably uses compounds which the reaction of the hydroxyl groups containing compounds of component (b) and optionally (c) with the organic, optionally modified polyisocyanates (a) accelerate hard. Examples include amidines, such as 2,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidine, tertiary amines, such as triethylamine, tributylamine, dimethylbenzylamine, N-methyl, N-ethyl, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylbutanediamine, N, N, N ', N'-tetramethylhexanediamine, penramethyl-diethylenetriamine, Tetramethyldiaminoethyl ether, bis (dimethylaminopropyl) urea, Dimethylpiperazine, 1,2-dimethylimidazole, 1-azabicyclo- (3,3,0) octane and preferably 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane and alkanolamine compounds, such as triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyl- and N-ethyl-diethanolamine and dimethylethanolamine. Also contemplated are organic metal compounds, preferably organic tin compounds, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, eg. Tin (II) acetate, stannous (II) octoate, stannous (II) ethylhexoate and tin (II) laurate and the dialkyltin (IV) salts of organic Carboxylic acids, eg. Dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, Dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate, as well as bismuth carboxylates, such as Bismuth (III) neodecanoate, bismuth 2-ethylhexanoate and bismuth octanoate or mixtures thereof. The organic metal compounds can alone or preferably in combination with strong basic amines be used.
Vorzugsweise verwendet werden 0,001 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-% Katalysator bzw. Katalysatorkombination, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b).Preferably be used 0.001 to 5 wt .-%, in particular 0.05 to 2 wt .-% Catalyst or catalyst combination, based on the weight component (b).
Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyurethanschäume können gegebenenfalls auch noch Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe (f) zugegeben werden. Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Zellregler, Trennmittel, Gummivulkanistionshilfsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Hydrolyseschutzmittel, geruchsabsorbierende Substanzen und fungistatische und/oder bakteriostatisch wirkende Substanzen.Of the Reaction mixture for the production of polyurethane foams Optionally, adjuvants and / or additives may also be used (f) are added. Mention may be made, for example, surface-active Substances, foam stabilizers, cell regulators, release agents, rubber vulcanization aids, Fillers, dyes, pigments, hydrolysis protectants, odor-absorbing substances and fungistatic and / or bacteriostatic acting substances.
Als
Gummivulkanisationshilfsmittel sind die an sich bekannten, für
die Vulkanisation von Gummi üblichen Vernetzungsungshilfsmittel
zu verstehen. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Vulkanisationsmittel, wie
Schwefel, Peroxide, Metalloxide, Aktivatoren, wie Metalloxide, z.
B. die Kombination aus Zinkoxid und Stearinsäure, Beschleuniger,
wie Thiorame, Guanidine, Thiazole, Sulfenamide und Dithiocarbamate.
Diese sind beispielsweise beschrieben in
Vorzugsweise
enthält die erste Polyurethanreaktionsmischung des weiteren
hyperverzweigte Polymere (g). Als hyperverzweigte Polymere (g) werden
im Sinn der Erfindung jegliche Polymere mit einem gewichtsmittleren
Molekulargewicht von größer 500 g/mol eingesetzt,
deren Hauptkette verzweigt ist, und die einen Verzweigungsgrad (Degree
of Branching; DB) von größer gleich 0,05 aufweisen.
Vorzugsweise werden dabei hyperverzweigte Polymere mit einem gewichtsmittleren
Molekulargewicht von größer 800 g/mol, besonders
bevorzugt größer 1000 g/mol und insbesondere größer
1500 g/mol und einem Verzweigungsgrad von 0,1 und größer
verstanden. Besonders bevorzugt ist der Verzweigungsgrad der erfindungsgemäßen
hyperverzweigten Polymere 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,3 bis
0,95 und ganz speziell von 0,35 bis 0,75. Zur Definition des
Bevorzugte
hyperverzweigte Polymere (g) sind solche auf Basis von Ethern, Aminen,
Estern, Carbonaten, Amiden, Urethanen und Harnstoffen sowie deren
Mischformen, wie beispielsweise Esteramiden, Amidoaminen, Estercarbonaten
und Harnstoffurethanen. Insbesondere können als hyperverzweigte
Polymere hyperverzweigte Polyether, Polyester, Polyesteramide, Polycarbonate
oder Polyestercarbonate verwendet werden. Solche Polymere und Verfahren
zu deren Herstellung sind in
In einer Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen hyperverzweigten Polymere unterschiedliche funktionelle Gruppen auf. Vorzugsweise sind diese funktionellen Gruppen in der Lage mit Isocyanaten und/oder mit reaktiven Gruppen des Gummis zu reagieren oder aber mit dem Gummi in Wechselwirkung zu treten.In an embodiment, the inventive hyperbranched polymers have different functional groups on. Preferably, these functional groups are capable of Isocyanates and / or to react with reactive groups of the rubber or to interact with the rubber.
Die funktionellen Gruppen, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind, sind zum Beispiel Hydroxyl-, Amino-, Mercapto-, Epoxy-, Carboxyl- oder Säureanhydridgruppen, bevorzugt Hydroxyl-, Amino-, Mercapto- oder Säureanhydridgruppen.The functional groups that are reactive towards isocyanates are, for example, hydroxyl, amino, mercapto, epoxy, carboxyl or acid anhydride groups, preferably hydroxyl, amino, Mercapto or acid anhydride groups.
Die funktionellen Gruppen, die mit den reaktiven Gruppen des Gummis reagieren können, sind zum Beispiel Gruppen, die zu radikalischer Polymerisation fähig sind, wie olefinische Doppelbindungen, Dreifachbindungen oder aktivierte Doppelbindungen, wie zum Beispiel Vinylgruppen, (Meth)acrylat-Gruppen, Malein- oder Fumarsäuregruppen oder deren Derivate enthaltende Gruppen.The functional groups that interact with the reactive groups of the gum For example, groups that are too radical are Are capable of polymerization, such as olefinic double bonds, Triple bonds or activated double bonds, such as Vinyl groups, (meth) acrylate groups, maleic or fumaric acid groups or their derivatives containing groups.
Die funktionellen Gruppen, die mit dem Gummi in Wechselwirkung treten können, sind Einheiten, die nicht kovalent mit dem Feststoff reagieren, sondern Wechselwirkungen über positiv oder negativ geladene Gruppen, über elektronische Donor- oder Akzeptor-Bindungen, über Wasserstoffbrücken, über Van-der-Waals-Bindungen oder hydrophobe Wechselwirkungen ausüben.The functional groups that interact with the gum can, are units that are not covalent with the solid but interactions via positive or negative charged groups, via electronic donor or acceptor bonds, via Hydrogen bonds, via van der Waals bonds or exercise hydrophobic interactions.
Wasserstoffbrücken- oder Donor- und Akzeptor-Bindungen ausbildende Einheiten können zum Beispiel Hydroxyl-, Amino-, Amid-, Harnstoff, Urethan, Mercapto-, Epoxy-, Carboxyl- oder Säureanhydridgruppen, Carbonylgruppen, Estergruppen, Ethergruppen, olefinische Doppelbindungen, konjugierte Doppelbindungen, Dreifachbindungen, aktivierte Doppelbindungen, zum Beispiel (Meth)acrylat-Gruppen oder Malein- oder Fumarsäure oder deren Derivate enthaltende Gruppen sein.hydrogen- or donor and acceptor bond forming units for example, hydroxyl, amino, amide, urea, urethane, mercapto, Epoxy, carboxyl or acid anhydride groups, carbonyl groups, Ester groups, ether groups, olefinic double bonds, conjugated Double bonds, triple bonds, activated double bonds, for example (meth) acrylate groups or maleic or fumaric acid or their derivatives containing groups.
Van-der-Waals-Bindungen oder hydrophobe Wechselwirkungen erzeugende Molekülregionen können zum Beispiel lineare oder verzweigte Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylreste der Kettenlänge C1-C120 oder aromatische Systeme mit 1–10 Ringsystemen sein, die auch mit Heteroatomen, wie Stickstoff, Phosphor, Sauerstoff oder Schwefel substituiert sein können. Weiterhin kommen lineare oder verzweigte Polyether-Molekülregionen auf Basis von Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styrenoxid oder deren Mischungen in Betracht, sowie Polyether auf Basis von Tetrahydrofuran beziehungsweise Butandiol.Van der Waals bonds or hydrophobic interactions generating molecule regions may be, for example, linear or branched alkyl, alkenyl or alkynyl radicals of chain length C 1 -C 120 or aromatic systems having 1-10 ring systems which may also be reacted with heteroatoms, such as nitrogen, Phosphorus, oxygen or sulfur may be substituted. Also suitable are linear or branched polyether molecular regions based on ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide or mixtures thereof, as well as polyethers based on tetrahydrofuran or butanediol.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen hyperverzweigten Polymere (g) sowohl mit Isocyanat reaktive Gruppen als auch mit dem Gummi reagierende bzw. in Wechselwirkung tretende Gruppen auf, zum Beispiel die über die Verknüpfung der Monomere erhaltenen Ester-, Ether-, Amid- und/oder Carbonat-Strukturen als auch Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, Säureanhydridgruppen, (Meth)acrylische Doppelbindungen, maleinische Doppelbindungen, Vinylgruppen und/oder langkettige lineare oder verzweigte Alkylreste.In a preferred embodiment, the inventive hyperbranched polymers (g) both with isocyanate-reactive groups as well as rubber reacting or interacting Groups on, for example, the link the monomers obtained ester, ether, amide and / or carbonate structures as well as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, acid anhydride groups, (Meth) acrylic double bonds, maleinic double bonds, vinyl groups and / or long-chain linear or branched alkyl radicals.
Besonders
geeignete hyperverzweigte Polymere (g) sind beispielsweise in der älteren
Anmeldung mit der Anmeldenummer
Weiter haben die erfindungsgemäßen hyperverzweigten Polymere (g) in der Regel eine Glasübergangstemperatur (gemessen nach der ASTM Methode D3418–03 mit DSC) von kleiner 100°C, bevorzugt von –30 bis 80°C.Further have the hyperbranched polymers according to the invention (g) usually a glass transition temperature (measured according to ASTM method D3418-03 with DSC) of less than 100 ° C, preferably from -30 to 80 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden für die erste Polyurethanreaktionsmischung und die zweite Polyurethanreaktionsmischung die gleichen Komponenten (a), (b), (c), und (f) eingesetzt, wobei die Mengenverhältnisse der Komponenten (a), (b), (c) und (f) zueinander für die erste und die zweite Polyurethanreaktionsmischung jeweils gleich sind.In a preferred embodiment are for the first polyurethane reaction mixture and the second polyurethane reaction mixture the same components (a), (b), (c), and (f) are used, wherein the proportions of the components (a), (b), (c) and (f) to each other for the first and second polyurethane reaction mixtures are the same.
Abgesehen von der gegebenenfalls in der ersten Polyurethenreaktionsmischung enthaltenen Komponente (g) unterscheiden sich die erste Polyurethanreaktionsmischung und die zweite Polyurethanreaktionsmischung im Treibmittel (d), wodurch die Unterschiedlichen Dichten des ersten und des zweiten Polyurethans eingestellt werden können. Dabei enthält die erste Polyurethanreaktionsmischung vorzugsweise kein zusätzliches Treibmittel (d). Dabei werden Spuren von Wasser bis zu einer Gesamtmenge von 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a) bis (f) der ersten Polyurethanreaktionsmischung, die beispielsweise vom natürlichen Wassergehalte der Komponente (b) oder (c) herrühren, nicht als Treibmittel (d) angesehen.apart optionally in the first polyurethene reaction mixture contained component (g), the first polyurethane reaction mixture differ and the second polyurethane reaction mixture in the blowing agent (d), whereby the different densities of the first and the second Polyurethane can be adjusted. It contains preferably the first polyurethane reaction mixture is not an additional one Propellant (d). This will be traces of water up to a total amount of 0.1% by weight, based on the total weight of the components (a) bis (f) of the first polyurethane reaction mixture, for example the natural water content of component (b) or (c) not regarded as propellant (d).
Enthält die erste Polyurethanreaktionsmischung Treibmittel, handelt es sich dabei vorzugsweise um Mikrohohlkugeln oder endotherme Treibmittel, die bei der Gasfreisetzung Wärme aufnehmen. Solche endothermen Treibmittel sind beispielsweise Hydrogencarbonate und Carbonate der Alkali- und Erdalkalimetalle wie z. B. Natriumhydrogencarbonat.contains the first polyurethane reaction mixture blowing agent is preferably hollow microspheres or endothermic propellants, which absorb heat during gas release. Such endothermic Propellants are, for example, bicarbonates and carbonates the alkali and alkaline earth metals such. For example, sodium bicarbonate.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die zweite Polyurethanreaktionsmischung als Treibmittel (d) vorzugsweise Wasser in einem Menge von 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,3 bis 1,2 Gew.-%, insbesondere 0,4 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a) bis (f) der zweiten Polyurethanreaktionsmischung.In a preferred embodiment contains the second polyurethane reaction mixture as blowing agent (d) preferably Water in an amount of 0.1 to 2 wt .-%, preferably 0.2 to 1.5 Wt .-%, particularly preferably 0.3 to 1.2 wt .-%, in particular 0.4 to 1% by weight, based on the total weight of components (a) to (f) of the second polyurethane reaction mixture.
Die Komponenten (a) bis (g) bzw. (a) bis (f) werden zur Herstellung der ersten bzw. der zweiten Polyurethanreaktionsmischung in solchen Mengen miteinander vermischt, dass das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der Komponenten (b), (c), (d) und (g) 1:0,8 bis 1:1,25, vorzugsweise 1:0,9 bis 1:1,10 beträgt. Im Rahmen der Erfindung wird die Mischung der Komponenten (a) bis (g) bzw. (a) bis (f) bei Reaktionsumsätzen kleiner 90%, bezogen auf die Isocyanatgruppen, als Reaktionsmischung bezeichnet.The Components (a) to (g) or (a) to (f) are used for the production the first and the second polyurethane reaction mixture in such Quantities mixed together that the equivalence ratio of NCO groups of the polyisocyanates (a) to the sum of the reactive hydrogen atoms of components (b), (c), (d) and (g) 1: 0.8 to 1: 1.25, preferably 1: 0.9 to 1: 1.10. Within the scope of the invention the mixture of components (a) to (g) or (a) to (f) in reaction conversions less than 90%, based on the isocyanate groups, as the reaction mixture designated.
Die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien werden vorzugsweise nach dem oneshot-Verfahren mit Hilfe der Niederdruck- oder Hochdrucktechnik in geschlossenen, zweckmäßigerweise temperierten Formwerkzeugen, enthaltend frisch vulkanisierten Gummi, hergestellt. Die Formwerkzeuge bestehen gewöhnlich aus Metall, z. B. Aluminium oder Stahl. Diese Verfahrensweisen werden beispielsweise beschrieben von Piechota und Röhr in "Integralschaumstoff", Carl-Hanser-Verlag, München, Wien, 1975, oder im „Kunststoff-handbuch", Band 7, Polyurethane, 3. Auflage, 1993, Kapitel 7. Dabei kann der Gummi ohne jegliche Vorbehandlung eingesetzt werden. Weiter kann zur weiteren Verbesserung der Haftung der Gummi auch durch bekannte Verfahren, wie Halogenieren oder Plasmabehandlung, vorbehandelt werden.The Composite materials according to the invention are preferably according to the oneshot method with the help of low-pressure or high-pressure technology in closed, suitably tempered Molds containing fresh vulcanized rubber. The molds are usually made of metal, for. B. Aluminum or steel. These procedures are for example described by Piechota and Röhr in "integral foam", Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1975, or in the "Plastics Handbook", volume 7, Polyurethane, 3rd edition, 1993, chapter 7. In this case, the rubber be used without any pretreatment. Next can for further Improvement of the adhesion of rubber also by known methods, such as halogenation or plasma treatment, are pretreated.
Die Ausgangskomponenten (a) bis (g) der ersten Polyurethanreaktionsmischung werden dazu vorzugsweise bei einer Temperatur von 15 bis 90°C, besonders bevorzugt von 25 bis 55°C gemischt und die Reaktionsmischung gegebenenfalls unter erhöhtem Druck in das geschlossene Formwerkzeug eingebracht. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke oder unter hohem Druck im sogenannten Gegenstrominjektionsverfahren durchgeführt werden. Die Formwerkzeugtemperatur beträgt zweckmäßigerweise 20 bis 160°C, vorzugsweise 30 bis 120°C, besonders bevorzugt 30 bis 60°C, wobei die Oberfläche des massiven Materials größer 50°C, vorzugsweise von 50 bis 200°C besonders bevorzugt von 110 bis 180°C und insbesondere von 140 bis 180°C beträgt. Vorzugsweise bedeckt die erste Polyurethanreaktionsmischung 20 oder mehr %, besonders bevorzugt 30 oder mehr % der mit Polyurethan zu bedeckenden Oberfläche des massiven Materials. Anschließend werden die Ausgangskomponenten (a) bis (f) der zweiten Polyurethanreaktionsmischung ebenfalls vorzugsweise bei einer Temperatur von 15 bis 90°C, besonders bevorzugt von 25 bis 55°C gemischt und die zweite Reaktionsmischung gegebenenfalls unter erhöhtem Druck in das geschlossene Formwerkzeug eingebracht. Auch hier kann die Vermischung mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke oder unter hohem Druck im sogenannten Gegenstrominjektionsverfahren durchgeführt werden. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die erste Polyurethanreaktionsmischung bei der Aufbringung der zweiten Polyurethanreaktionsmischung bereits zum ersten Polyurethan ausgehärtet ist. Das Gewichtsverhältnis der Komponenten (a) bis (g) der ersten Polyurethanreaktionsmischung und der zweiten Polyurethanreaktionsmischung zu Gummi beträgt vorzugsweise 1:0,01 bis 1:10, besonders bevorzugt 1:0,1 bis 1:2.The starting components (a) to (g) of the first polyurethane reaction mixture are for this purpose preferably mixed at a temperature of 15 to 90 ° C, more preferably from 25 to 55 ° C and optionally introduced the reaction mixture under elevated pressure in the closed mold. The mixing can be carried out mechanically by means of a stirrer or a stirring screw or under high pressure in the so-called countercurrent injection method. The mold temperature is expediently 20 to 160 ° C, preferably 30 to 120 ° C, particularly preferably 30 to 60 ° C, wherein the surface of the solid material is greater than 50 ° C, preferably from 50 to 200 ° C, more preferably from 110 to 180 ° C and in particular from 140 to 180 ° C. Preferably, the first polyurethane reaction mixture covers 20% or more, more preferably 30% or more, of the surface of the bulk material to be covered with polyurethane. Subsequently, the starting components (a) to (f) of the second polyurethane reaction mixture are also preferably at a temperature of 15 to 90 ° C, particularly be preferably mixed from 25 to 55 ° C and introduced the second reaction mixture optionally under elevated pressure in the closed mold. Again, the mixing can be performed mechanically by means of a stirrer or a stirring screw or under high pressure in the so-called Gegenstrominjektionsverfahren. It is not necessary that the first polyurethane reaction mixture is already cured to the first polyurethane in the application of the second polyurethane reaction mixture. The weight ratio of the components (a) to (g) of the first polyurethane reaction mixture and the second polyurethane reaction mixture to rubber is preferably 1: 0.01 to 1:10, more preferably 1: 0.1 to 1: 2.
Die Menge an Treibmittel und die Menge der in das Formwerkzeug eingebrachten Reaktionsmischung wird vorzugsweise so bemessen, dass das erste Polyurethan eine Dichte von 800 kg/m3 oder größer, bevorzugt 900 bis 1200 kg/m3 und besonders bevorzugt von 950 bis 1050 kg/m3, und das zweite Polyurethan eine Dichte von 80 bis 700 kg/m3, bevorzugt von 120 bis 600 kg/m3 aufweisen. Die Verdichtungsgrade, die das Verhältnis von theoretisch maximalem Expansionsvolumen zu erhaltenem Expansionsvolumen des ersten Polyurethans und des zweiten Polyurethans angeben, liegen zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe im Bereich von 1,1 bis 8,5, vorzugsweise von 2,1 bis 7,0.The amount of blowing agent and the amount of the reaction mixture introduced into the mold is preferably such that the first polyurethane has a density of 800 kg / m 3 or greater, preferably 900 to 1200 kg / m 3 and particularly preferably 950 to 1050 kg / m 3 , and the second polyurethane has a density of 80 to 700 kg / m 3 , preferably from 120 to 600 kg / m 3 . The densities indicating the ratio of theoretically maximum expansion volume to the expansion volume of the first polyurethane and the second polyurethane are from 1.1 to 8.5, preferably from 2.1 to 7.0, for the preparation of the polyurethane foams.
Ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial wird vorzugsweise als Schuhsohle verwendet. Dabei kann zur Herstellung des Schuhs das erfindungsgemäße Verbundmaterial nach dessen Herstellung am Schuhoberteil, beispielsweise durch Nähen oder Kleben, befestigt werden. Alternativ wird ein erfindungsgemäßer Schuh mittels Direkteinspritzungsverfahren hergestellt. Dabei wird die Polyurethanreaktivmischung in eine Form gegeben, die eine Außensohle aus Gummi enthält und durch das Schuhoberteil abgeschlossen wird.One Composite material according to the invention is preferably used as a shoe sole. It can be used to make the shoe the composite material according to the invention after its Production on the shoe upper, for example by sewing or gluing, to be attached. Alternatively, an inventive Shoe manufactured by direct injection method. It will the polyurethane reactive mixture is placed in a mold containing an outsole made of rubber and completed by the shoe upper becomes.
Erfindungsgemäße
Verbundmaterialien zeigen eine ausgeprägte Haftung zwischen
dem Polyurethan und dem massiven Material, vorzugsweise Gummi. Dabei
beträgt die Haftzugfestigkeit nach 24 Stunden Lagerung
bei Raumtemperatur nach (
Damit sind Vorteile eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials eine verbesserte Haftung zwischen Polyurethan und massivem Material. Diese kann ohne Anwendung von aufwendigen, gesundheitsschädlichen oder zur Korrosion von Metallteilen führenden Verfahren zur Verbesserung der Haftung erreicht werden.In order to are advantages of a composite material according to the invention improved adhesion between polyurethane and solid material. This can be done without the use of expensive, harmful or for corrosion of metal parts leading methods for Improvement of liability can be achieved.
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert. Einsatzstoffe:
Gemäß der
in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung wurden die Polyolkomponenten
A1 bis A4 hergestellt: Tabelle 1
Versuche:Tries:
Reaktionsmischung 1:Reaction mixture 1:
100 Gew.-Teile der Polyolkomponente A1 und 130 Gew.-Teile von Isocyanat 1 wurden bei 23°C 5 s mittels Vollrathrührer (600 U/min) intensiv zur Reaktionsmischung 1 gemischt.100 Parts by weight of the polyol component A1 and 130 parts by weight of isocyanate 1 were at 23 ° C for 5 s by means of Vollrathrührer (600 Rpm) mixed intensively into the reaction mixture 1.
Reaktionsmischung 2:Reaction mixture 2:
100 Gew.-Teile der Polyolkomponente A2 und 143 Gew.-Teile von Isocyanat 1 wurden bei 23°C 5 s mittels Vollrathrührer (600 U/min) intensiv zur Reaktionsmischung 2 gemischt.100 Parts by weight of the polyol component A2 and 143 parts by weight of isocyanate 1 were at 23 ° C for 5 s by means of Vollrathrührer (600 Rpm) is mixed intensively with the reaction mixture 2.
Reaktionsmischung 3:Reaction mixture 3:
100 Gew.-Teile der Polyolkomponente A3 und 130 Gew.-Teile von Isocyanat 1 wurden bei 23°C 5 s mittels Vollrathrührer (600 U/min) intensiv zur Reaktionsmischung 1 gemischt.100 Parts by weight of the polyol component A3 and 130 parts by weight of isocyanate 1 were at 23 ° C for 5 s by means of Vollrathrührer (600 Rpm) mixed intensively into the reaction mixture 1.
Reaktionsmischung 4:Reaction mixture 4:
100 Gew.-Teile der Polyolkomponente A4 und 130 Gew.-Teile von Isocyanat 1 wurden bei 23°C 5 s mittels Vollrathrührer (600 U/min) intensiv zur Reaktionsmischung 1 gemischt.100 Parts by weight of the polyol component A4 and 130 parts by weight of isocyanate 1 were at 23 ° C for 5 s by means of Vollrathrührer (600 Rpm) mixed intensively into the reaction mixture 1.
Die Herstellung der Verbundkörper erfolgte in einer Metallform mit den Abmessungen 20 × 20 × 1 cm. In diese Metallform wurde ein NBR Gummi (9 × 4 × 0,3 cm) mit einer Oberflächentemperatur von 160°C gegeben. Die weitere Herstellung der Verbundteile erfolgte wie im folgenden beschrieben.The Production of the composite body was carried out in a metal mold with the dimensions 20 × 20 × 1 cm. In this metal form was a NBR rubber (9 × 4 × 0.3 cm) with a Surface temperature of 160 ° C given. The others Production of the composite parts was carried out as described below.
Versuch 1 (V1):Trial 1 (V1):
Unmittelbar nach der Herstellung der Reaktionsmischung 1 wurden 60 Gramm dieser Reaktionsmischung auf den Gummieinleger in der Form mit einer Oberflächentemperatur von 160°C gegeben. 10 s nachdem Reaktionsmischung I auf das Gummi gegeben wurde, wurden 220 g der Reaktionsmischung 2 ebenfalls unmittelbar nach ihrer Herstellung auf die 60 g der Reaktionsmischung 1 gegeben und die Form geschlossen.immediate after the preparation of the reaction mixture 1, 60 grams of this Reaction mixture on the rubber pad in the mold with a surface temperature given by 160 ° C. 10 seconds after Reaction Mixture I The gum was added, 220 g of the reaction mixture 2 were also immediately after its preparation, added to the 60 g of the reaction mixture 1 and the mold is closed.
Versuch 2 (V2):Trial 2 (V2):
Es wurde analog zu Versuch 1 verfahren, mit dem Unterschied, dass die Reaktionsmischung 2 20 Sekunden nachdem Reaktionsmischung I auf das Gummi gegeben wurde, auf die Reaktionsmischung 1 gegeben wurden.It was carried out analogously to experiment 1, with the difference that the Reaction mixture 2 20 seconds after reaction mixture I on the gum was added to the reaction mixture 1.
Vergleichsversuch 1 (VG1):Comparative Experiment 1 (VG1):
Es wurde analog zu Versuch 1 verfahren mit dem Unterschied, dass Anstelle der 60 Gramm der Reaktionsmischung 1 und 220 Gramm der Reaktionsmischung 2 280 Gramm der Reaktionsmischung 1 eingesetzt wurden.It was similar to experiment 1 procedure with the difference that instead the 60 grams of reaction mixture 1 and 220 grams of the reaction mixture 2 280 grams of the reaction mixture 1 were used.
Versuch 3 (V3):Trial 3 (V3):
Der Probenkörper wurde gemäß Versuch 1 hergestellt und vermessen, wobei anstelle von Reaktionsmischung 1 Reaktionsmischung 3 und anstelle von Reaktionsmischung 2 Reaktionsmischung 4 eingesetzt wurde.Of the Sample body was prepared according to experiment 1 and measured, wherein instead of reaction mixture 1 reaction mixture 3 and instead of reaction mixture 2 reaction mixture 4 was used.
Versuch 4 (V4):Trial 4 (V4):
Der Probenkörper wurde gemäß Versuch 2 hergestellt und vermessen, wobei anstelle von Reaktionsmischung 1 Reaktionsmischung 3 und anstelle von Reaktionsmischung 2 Reaktionsmischung 4 eingesetzt wurde.Of the Sample body was prepared according to experiment 2 and measured, wherein instead of reaction mixture 1 reaction mixture 3 and instead of reaction mixture 2 reaction mixture 4 was used.
Vergleichsversuch 2 (VG2):Comparative experiment 2 (VG2):
Der Probenkörper wurde gemäß Vergleichsversuch 1 hergestellt, wobei anstelle von Reaktionsmischung 1 Reaktionsmischung 3 eingesetzt wurde.Of the Sample body was according to comparative experiment 1, wherein instead of reaction mixture 1 reaction mixture 3 was used.
Aus
den erhaltenen Verbundkörpern wurden Probekörper
der Abmessung 70 × 10 × 7 mm geschnitten, an denen
Abzugmessungen gemäß
Die angegebenen Versuche zeigen, dass sowohl durch einen kompakten Vorschuss als auch durch den Zusatz der hyperverzweigten Polymere die Haftungseigenschaften zwischen Polyurethan und Gummi verbessert werden können.The experiments indicated that both by a compact advance as well as by the addition of hyperbranched polymers the adhesion properties between polyurethane and rubber can be improved.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 286966 A [0009] - EP 286966 A [0009]
- - DE 19715551 [0011] DE 19715551 [0011]
- - DE 2402734 [0018] - DE 2402734 [0018]
- - EP 463479 A1 [0018] EP 463479 A1 [0018]
- - EP 358328 A1 [0018] - EP 358328 A1 [0018]
- - WO 05/098763 [0031] WO 05/098763 [0031]
- - EP 250351 A [0031] - EP 250351 A [0031]
- - DE 111394 [0032] DE 111394 [0032]
- - US 3304273 [0032] US 3304273 [0032]
- - US 3383351 [0032] - US 3383351 [0032]
- - US 3523093 [0032] US 3523093 [0032]
- - DE 1152536 [0032] - DE 1152536 [0032]
- - DE 1152537 [0032] - DE 1152537 [0032]
- - US 3615972 [0039] - US 3615972 [0039]
- - EP 1141083 [0045] - EP 1141083 [0045]
- - DE 10211664 [0045] - DE 10211664 [0045]
- - WO 00/56802 [0045] WO 00/56802 [0045]
- - WO 03/062306 [0045] WO 03/062306 [0045]
- - WO 96/19537 [0045] WO 96/19537 [0045]
- - WO 03/54204 [0045] WO 03/54204 [0045]
- - WO 03/93343 [0045] WO 03/93343 [0045]
- - WO 05/037893 [0045] WO 05/037893 [0045]
- - WO 04/020503 [0045] WO 04/020503 [0045]
- - DE 102004026904 [0045] - DE 102004026904 [0045]
- - WO 99/16810 [0045] WO 99/16810 [0045]
- - WO 05/026234 [0045] WO 05/026234 [0045]
- - DE 102005009166 [0045] - DE 102005009166 [0045]
- - EP 06121514 [0053] - EP 06121514 [0053]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Desma Today, 04-2005, S. 4–5 [0006] - Desma Today, 04-2005, p. 4-5 [0006]
- - http://www.desma.de/news/desma_today/pdf/DESMA_today_04_05_D.pdf [0006] - http://www.desma.de/news/desma_today/pdf/DESMA_today_04_05_E.pdf [0006]
- - EN ISO 20 345 [0008] - EN ISO 20 345 [0008]
- - „Surface treatment of vulcanized latex soles to improve their adhesion performance in shoe manufacturing", J. Adh. Sci. Techn. 2005, 19 (1), 19–40 von C.M. Cepeda-Jiminez et al. [0010] Sci. Techn. 2005, 19 (1), 19-40 by CM Cepeda-Jiminez et al. [0010] "Surface treatment of latex vulcanized to improve its adhesion performance in shoe manufacturing".
- - „The rubber formulary", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 [0016] - "The rubber formulation", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 [0016]
- - P.A. Ciullo, „The rubber formulary", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 [0043] - PA Ciullo, "The rubber formulation", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 [0043]
- - "Degree of Branching" wird auf H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30 [0044] - "Degree of Branching" is applied to H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30 [0044]
- - DIN 53240 [0053] - DIN 53240 [0053]
- - EN ISO 20345 [0064] - EN ISO 20345 [0064]
- - DIN EN 20345 [0079] - DIN EN 20345 [0079]
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP071115455 | 2007-07-02 | ||
EP07111545 | 2007-07-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008002704A1 true DE102008002704A1 (en) | 2009-01-08 |
Family
ID=40299391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008002704A Withdrawn DE102008002704A1 (en) | 2007-07-02 | 2008-06-27 | Method for manufacturing composite materials, involves submitting solid material, and polyurethane reaction mixture is applied on solid material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008002704A1 (en) |
Citations (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE111394C (en) | ||||
DE1152536B (en) | 1962-03-30 | 1963-08-08 | Bayer Ag | Process for the production of foams containing urethane groups |
DE1152537B (en) | 1962-06-02 | 1963-08-08 | Bayer Ag | Process for the production of homogeneous plastics containing urethane groups |
US3304273A (en) | 1963-02-06 | 1967-02-14 | Stamberger Paul | Method of preparing polyurethanes from liquid, stable, reactive, filmforming polymer/polyol mixtures formed by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol |
US3383351A (en) | 1961-11-28 | 1968-05-14 | Paul Stamberger | Polyurethanes, reactive solutions and methods and their production |
US3523093A (en) | 1961-11-28 | 1970-08-04 | Paul Stamberger | Method of producing polyurethanes by reacting polyisocyanate with a preformed polymer resulting from polymerization of ethylenically unsaturated monomers |
US3615972A (en) | 1967-04-28 | 1971-10-26 | Dow Chemical Co | Expansible thermoplastic polymer particles containing volatile fluid foaming agent and method of foaming the same |
DE2402734A1 (en) | 1973-01-19 | 1974-07-25 | Ici Ltd | METHOD FOR MANUFACTURING CELLULAR POLYURETHANES |
EP0250351A2 (en) | 1986-06-10 | 1987-12-23 | Hoocker, S.A. | A Process for the preparation of polymer dispersions in hydroxylated polyesters |
EP0286966A2 (en) | 1987-04-17 | 1988-10-19 | Bayer Ag | Process for making a layered system comprising an elastic material and a polyurethane foam layer |
EP0358328A1 (en) | 1988-08-19 | 1990-03-14 | Imperial Chemical Industries Plc | Novel isocyanate-prepolymer compositions |
EP0463479A2 (en) | 1990-06-23 | 1992-01-02 | BASF Aktiengesellschaft | Preparation of cellular synthetic resins by the polyisocyanate polyaddition process using tertiary alcohols |
WO1996019537A1 (en) | 1994-12-21 | 1996-06-27 | Perstorp Ab | A thermosetting material |
DE19715551A1 (en) | 1997-04-15 | 1998-10-22 | Kloeckner Desma Schuhmaschinen | Process for shoe manufacture |
WO1999016810A1 (en) | 1997-10-01 | 1999-04-08 | Dsm N.V. | Condensation polymer containing hydroxyalkylamide groups |
WO2000056802A1 (en) | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Perstorp Ab | Hyperbranched dendritic polyether and process for manufacture thereof |
EP1141083A2 (en) | 1998-12-22 | 2001-10-10 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for producing highly branched glycidol-based polyols |
WO2003054204A1 (en) | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly functional, hyper branched polyester by means of enzymatic esterification |
WO2003062306A1 (en) | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Perstorp Specialty Chemicals Ab | Chain extended dendritic polyether |
DE10211664A1 (en) | 2002-03-15 | 2003-10-02 | Hyperpolymers Gmbh | Preparation of highly branched polyols based on glycosides useful as an additive in paints and adhesives, additive and crosslinker in polymers, in cosmetics, preparation of nano particles and active substance carrier |
WO2003093343A1 (en) | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly functional, hyperbranched polyesters |
WO2004020503A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Basf Aktiengesellschaft | Method for the production of hyperbranched water-soluble polyesters |
WO2005026234A1 (en) | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Basf Aktiengesellschaft | Highly functional, highly branched or hyperbranched polycarbonates and the production and use hereof |
WO2005037893A1 (en) | 2003-10-14 | 2005-04-28 | Basf Aktiengesellschaft | Hyperbranched polymers having ethylenically unsaturated groups |
WO2005098763A2 (en) | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Giesecke & Devrient Gmbh | Device and method for processing banknotes |
DE102004026904A1 (en) | 2004-06-01 | 2005-12-22 | Basf Ag | Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters and their preparation and use |
DE102005009166A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Basf Ag | Use of high-functional, hyper branched polycarbonate (obtained by preparing condensation products either by reacting organic carbonates with an aliphatic, aliphatic/aromatic or aromatic alcohol), as solvent auxilary agent |
-
2008
- 2008-06-27 DE DE102008002704A patent/DE102008002704A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE111394C (en) | ||||
US3383351A (en) | 1961-11-28 | 1968-05-14 | Paul Stamberger | Polyurethanes, reactive solutions and methods and their production |
US3523093A (en) | 1961-11-28 | 1970-08-04 | Paul Stamberger | Method of producing polyurethanes by reacting polyisocyanate with a preformed polymer resulting from polymerization of ethylenically unsaturated monomers |
DE1152536B (en) | 1962-03-30 | 1963-08-08 | Bayer Ag | Process for the production of foams containing urethane groups |
DE1152537B (en) | 1962-06-02 | 1963-08-08 | Bayer Ag | Process for the production of homogeneous plastics containing urethane groups |
US3304273A (en) | 1963-02-06 | 1967-02-14 | Stamberger Paul | Method of preparing polyurethanes from liquid, stable, reactive, filmforming polymer/polyol mixtures formed by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol |
US3615972A (en) | 1967-04-28 | 1971-10-26 | Dow Chemical Co | Expansible thermoplastic polymer particles containing volatile fluid foaming agent and method of foaming the same |
DE2402734A1 (en) | 1973-01-19 | 1974-07-25 | Ici Ltd | METHOD FOR MANUFACTURING CELLULAR POLYURETHANES |
EP0250351A2 (en) | 1986-06-10 | 1987-12-23 | Hoocker, S.A. | A Process for the preparation of polymer dispersions in hydroxylated polyesters |
EP0286966A2 (en) | 1987-04-17 | 1988-10-19 | Bayer Ag | Process for making a layered system comprising an elastic material and a polyurethane foam layer |
EP0358328A1 (en) | 1988-08-19 | 1990-03-14 | Imperial Chemical Industries Plc | Novel isocyanate-prepolymer compositions |
EP0463479A2 (en) | 1990-06-23 | 1992-01-02 | BASF Aktiengesellschaft | Preparation of cellular synthetic resins by the polyisocyanate polyaddition process using tertiary alcohols |
WO1996019537A1 (en) | 1994-12-21 | 1996-06-27 | Perstorp Ab | A thermosetting material |
DE19715551A1 (en) | 1997-04-15 | 1998-10-22 | Kloeckner Desma Schuhmaschinen | Process for shoe manufacture |
WO1999016810A1 (en) | 1997-10-01 | 1999-04-08 | Dsm N.V. | Condensation polymer containing hydroxyalkylamide groups |
EP1141083A2 (en) | 1998-12-22 | 2001-10-10 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for producing highly branched glycidol-based polyols |
WO2000056802A1 (en) | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Perstorp Ab | Hyperbranched dendritic polyether and process for manufacture thereof |
WO2003054204A1 (en) | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly functional, hyper branched polyester by means of enzymatic esterification |
WO2003062306A1 (en) | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Perstorp Specialty Chemicals Ab | Chain extended dendritic polyether |
DE10211664A1 (en) | 2002-03-15 | 2003-10-02 | Hyperpolymers Gmbh | Preparation of highly branched polyols based on glycosides useful as an additive in paints and adhesives, additive and crosslinker in polymers, in cosmetics, preparation of nano particles and active substance carrier |
WO2003093343A1 (en) | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly functional, hyperbranched polyesters |
WO2004020503A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Basf Aktiengesellschaft | Method for the production of hyperbranched water-soluble polyesters |
WO2005026234A1 (en) | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Basf Aktiengesellschaft | Highly functional, highly branched or hyperbranched polycarbonates and the production and use hereof |
WO2005037893A1 (en) | 2003-10-14 | 2005-04-28 | Basf Aktiengesellschaft | Hyperbranched polymers having ethylenically unsaturated groups |
WO2005098763A2 (en) | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Giesecke & Devrient Gmbh | Device and method for processing banknotes |
DE102004026904A1 (en) | 2004-06-01 | 2005-12-22 | Basf Ag | Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters and their preparation and use |
DE102005009166A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Basf Ag | Use of high-functional, hyper branched polycarbonate (obtained by preparing condensation products either by reacting organic carbonates with an aliphatic, aliphatic/aromatic or aromatic alcohol), as solvent auxilary agent |
Non-Patent Citations (10)
Title |
---|
"Degree of Branching" wird auf H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30 |
"Surface treatment of vulcanized latex soles to improve their adhesion performance in shoe manufacturing", J. Adh. Sci. Techn. 2005, 19 (1), 19-40 von C.M. Cepeda-Jiminez et al. |
"The rubber formulary", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 |
Desma Today, 04-2005, S. 4-5 |
DIN 53240 |
DIN EN 20345 |
EN ISO 20 345 |
EN ISO 20345 |
http://www.desma.de/news/desma_today/pdf/DESMA_today_04_05_D.pdf |
P.A. Ciullo, "The rubber formulary", Hoyes Publications, 1999, ISBN: 0-8155-1434-4 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2109637B1 (en) | Hybrid systems consisting of foamed thermoplastic elastomers and polyurethanes | |
EP2882788B1 (en) | Combination foam | |
EP3433295B1 (en) | Crosslinked polyurethane | |
EP1756187B1 (en) | Low-density polyurethane foam materials and their use in shoe soles | |
WO2008040633A1 (en) | Composite materials composed of an elastic polyurethane molding and rubber with improved adhesion | |
EP2804884B1 (en) | Low-density polyurethane shoe soles or sole parts with high rebound and low compression set. | |
WO2007141171A1 (en) | Composite materials on the basis of polyurethanes with improved adhesion | |
WO2005066250A1 (en) | Method for the production of shoes | |
WO2009065826A1 (en) | Use of chlorinated hydrocarbons and chlorinated alkyl phosphates in the production of polyurethane integral foams | |
EP3013879B1 (en) | Hydrolysis resistant pur molded parts. | |
EP2215138B1 (en) | Polyurethane integral foams containing cyclohexane dicarboxylic acid dialkyl esters as an internal release agent | |
EP2580263B1 (en) | Polyurethane integral foam materials having good dimensional stability | |
EP2640761B1 (en) | Dimensionally stable polyurethane molded bodies having low density | |
DE102008054962A1 (en) | Producing elastic sheet materials, e.g. useful as surfacing materials for sports areas, comprises mixing a polyurethane binder with granules of a cellular polyurethane elastomer and excess water | |
DE102009029286A1 (en) | Making polyurethane integrated foam, useful as shoe sole, comprises mixing organic polyisocyanate with polyether alcohol, blowing agent and optionally chain extender and/or crosslinker, catalyst and other auxiliaries and/or additives | |
EP3268408B1 (en) | Polyurethane molded bodies having excellent flexibility at low temperature | |
EP1790675B1 (en) | Midsole for safety footwear from low density polyurethan foam | |
EP3596148B1 (en) | Method for producing polyurethane boots | |
EP1710263A1 (en) | Polyurethane rubber prepared from an isocyanate terminated Prepolymer containing polydiene polyols | |
DE102008002704A1 (en) | Method for manufacturing composite materials, involves submitting solid material, and polyurethane reaction mixture is applied on solid material | |
EP3495404A1 (en) | Polyurethane foam | |
EP2275465A2 (en) | Durable soft inserts for shoe soles | |
WO2010034591A1 (en) | Premix | |
WO2012080400A1 (en) | Process for producing low-density polyurethane mouldings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |