DE1704548A1 - Process for the production of polyurethane cell bodies - Google Patents

Process for the production of polyurethane cell bodies

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DE1704548A1
DE1704548A1 DE19671704548 DE1704548A DE1704548A1 DE 1704548 A1 DE1704548 A1 DE 1704548A1 DE 19671704548 DE19671704548 DE 19671704548 DE 1704548 A DE1704548 A DE 1704548A DE 1704548 A1 DE1704548 A1 DE 1704548A1
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polyurethane
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water
cell bodies
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DE19671704548
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Fritz Koch
Klaus Witt
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Continental AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/02Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by the reacting monomers or modifying agents during the preparation or modification of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Description

Verfahren zur Hersteellung von Polyurethan-Zellkörpern Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zellkörpern aus Polyurethanelastomeren mit geschlossener Zellstruktur.Process for the production of polyurethane cell bodies The present The invention relates to a method for producing cell bodies from polyurethane elastomers with closed cell structure.

Für die Herstellung von zelligen Polyurethanen sind bisher zwei voneinander abweichende Verfahrensweisen bekannt geworden. Bei einer dieser Verfahrensweisen wird Wasser als Blähmittel verwendet, das mit den Isocyanaten des Reaktionsgemisches unter CO2-Abspaltung reagiert. Die hierbei erzielte Verschäumung kann durch den Zusatz von gasabspaltenden Blähmitteln oder niedrigsiedenden, inerten Lösungsmitteln in an sich bekannter Weise unterstützt werden. Die nach diesem Verfahren hergestellton Schaumkörper zeichnen sich duroh eine besonders geringe Dichte, wie etwa zwischen 20 und 50 kp/m3, aus.For the production of cellular polyurethanes, two of each other are so far different procedures become known. In one of these procedures water is used as a blowing agent, which with the isocyanates of the reaction mixture reacts by splitting off CO2. The foaming achieved here can be achieved by the Addition of gas-releasing blowing agents or low-boiling, inert solvents be supported in a manner known per se. The produced by this processon Foam bodies are characterized by a particularly low density, such as between 20 and 50 kp / m3, from.

Andererseits ist es bekannt, Polyurethanelastomere einschl. der thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren mit gasabspaltenden Substansen, wie z.B. Azodicarbonamid, zu versetzen und bei der Verarbeitungstemperatur von etwa 200°C in Formen zu füllen und dort aufzublähen. Bei diesem Verfahren muss jedoch eine verhältnismässig lange Verweil-und Entformungszeit in Kauf genommen werden, bis der gebildete Zellkörper sich stabilisiert hato Die vorlieaende Erfindung hat sich die rufgabe gestellt, die Herstellung von zelligen Polyurethanelastomeren, insbesondere Formkörrer@ aus diesen Stoffen, zu vereinfachen und durch Abkürzung der Verweil- und Entformun@ szeiten die Herstellung derartiger Körper wirtschaftlicher zu gestalten und gleichzeitig auoh die Eigenschaften der erhaltenen Zellkörper zu verbessern0 Die Erfindung löst die Aufgabe, indem ein vorzugsweise als Granulat vorliegendes Polyurethanelastomer, das einen Isocyanatgruppenüberschuss von mehr al 0,1 Xol, vorzugweise zwischen 021 und 1 Mol, besitzt, mit einer wassertragende Trägersubstanz vermischt und diese Mischung mit Hilfe einer Spritzguss-Maschine bei Temperaturen zwischen 150 und 200°C in Formen gefüllt wird.On the other hand, it is known to use polyurethane elastomers including thermoplastic Processable polyurethane elastomers with gas-releasing substances, such as azodicarbonamide, to be moved and filled into molds at the processing temperature of around 200 ° C and inflate there. However, this procedure must be relatively long Residence and demolding times are accepted until the cell body has formed has stabilized The present invention has set itself the task of the production of cellular polyurethane elastomers, in particular molded bodies @ these substances, to simplify and by abbreviation of the dwell and demoulding @ s times to make the production of such bodies more economical and at the same time also to improve the properties of the cell bodies obtained0 the The invention solves the problem in that a polyurethane elastomer, preferably in the form of granules, that has an isocyanate group excess of more than 0.1 Xol, preferably between 021 and 1 mole, mixed with a water-carrying vehicle and this Mixing using an injection molding machine at temperatures between 150 and 200 ° C is filled in molds.

Durch den Füllgrad den Form lassen sich Dichte und Porengrösse verändorn, desgleichen durch die Menge des der Mischung zugefuhrten Wassers.The density and pore size can be changed by the degree of filling of the shape, likewise by the amount of water added to the mixture.

Die Füllstoffe absorbieren das Wasser und dienen hierbei als Trägersubstanz, um eine gleichmässige Verteilung des Wassers in der Mischung sicherzustellen. Auf diese Weise gelingt es, die Reaktion erst bei der Verarbeitungstemperatur des Granulates einzuleiten, zumal die Granulate selbst bei Raumtemperatur und auch noch bei erhöhter Temperatur mit dem Wasser nicht oder nur äusserst schwach in Reaktion treten.The fillers absorb the water and serve as a carrier substance, to ensure an even distribution of the water in the mixture. on In this way, the reaction only succeeds at the processing temperature of the granulate initiate, especially since the granules themselves at room temperature and even at elevated temperatures Temperature does not react or react only very weakly with the water.

Zusammen mit dem Wasser können den Füllstoffen Emulgatoren und andere Mischungsbestandteile, wie z.B. Silikonöle oder dgl., beigegeben und auf diese Weise während der spritzguss-Verarbeitung dem Polyurethanelastomer zugeführt werden Die Emulgatoren fördern hierbei eine gleichmässige Verteilung im geschmolzenen Reaktionsgemisch und dienen damit ebenso wie etwa silikonöle der Gestaltung einer einheitlichen Porenstruktur.Together with the water, the fillers can add emulsifiers and others Mixing ingredients, such as silicone oils or the like, added and in this way are added to the polyurethane elastomer during the injection molding process Emulsifiers promote an even distribution in the molten reaction mixture and thus, like silicone oils, serve to create a uniform pore structure.

Durch die Verwendung von Wasser als Blähmittel im erfindungsgemässen Verfahren werden infolge der gleichzeitig ablaufenden Erhöhung des Molekulargewichtee durch Kettenverlängerung über Harnstoffbrücken und anschliessende Vernetsung die Entformungszeiten wesentlich herabgeretzt und Zallkörper geschaffen, die in ihren@physikalischen Eigenschaften denen, die mit gasabspaltenden Blähmitteln hergestellt wurden, überlegen sind.By using water as a blowing agent in the inventive Processes are due to the simultaneous increase in molecular weight by chain extension via urea bridges and subsequent cross-linking the Demoulding times significantly reduced and Zallkörper created in their @ physical Properties superior to those made with gas-releasing blowing agents are.

Als wassertragende Trägersubstanzen können an sich bekannte Füllstoffe, wie z.B. Ru#e, helle Verstärkerfüllstoffe, Leim, Gelatine, Agar-Agar sowie Holzmehl, Zellulosemehl oder auch Fasern aus natUrlicher oder regenerierter Zellulose verwendet werden, die ihrersetts nit dem Isocyanat reaktionsfähige Gruppen enthalten.Fillers known per se can be used as water-carrying carrier substances, such as soot, light reinforcing fillers, glue, gelatine, agar-agar and wood flour, Cellulose flour or fibers made from natural or regenerated cellulose are used which contain their isocyanate-reactive groups.

Werden Trägersubstanzen verwendet, die ihrerseits mit dem Isocyantüberschuss der thermoplastischen Polyurethanelastomere infolge des Gehaltes an reaktionsfähigen Gruppierungen reagieren können, eo können die Restigkeits- und sonstigen physikalischen Eigenschaften der Zellkörper gewollt verändert und gesteuert werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn diese Stoffe beispielsweise in Form von Fasern zur Anwendung gelangen und die Faserstruktur beim Verformungsvorgang erhalten bleibt, d.h. also, der Sohielzpunkt des Faserwerkstoffes oberhalb der Verarbeitungstemperatur von etwa 200 bis 230°C liegt.If carrier substances are used, which in turn deal with the isocyanate excess of thermoplastic polyurethane elastomers due to the content of reactive Groupings can react, eo the rest and other physical Properties of the cell bodies are deliberately changed and controlled. This is particular the case when these substances are used, for example, in the form of fibers and the fiber structure is retained during the deformation process, i.e. the sole point of the fiber material above the processing temperature of about 200 to 230 ° C lies.

Wenn für die Herstellung der Polyurethanzellkörper Granulate von Polyurethenelastomeren verwendet werden, deren Überschuss an Isocyanatgruppen für @@e Blähreaktion nicht ausreichen, oder soll eine stärkere Blähung erzielt werden, so können dem Gemisch au Polyurethangranulat und wasserhaltiger Trägersubstanz gleichzeitig Diisocyanate, diecbenfalls an Trägersubstanzen absorbiert sind, beigemischt werden. Als für diesen Zweck besonders geeignet hat sich das Toluyeln-Diisocyanat erwiesen.If for the production of polyurethane cellular bodies granulates of polyurethane elastomers are used whose excess of isocyanate groups for @@ e puff reaction is not suffice, or if a stronger flatulence is to be achieved, so can the mixture au polyurethane granulate and water-containing carrier substance at the same time diisocyanates, which are also absorbed on carrier substances. As for this one Toluene diisocyanate has proven to be particularly suitable for this purpose.

Das Porenbild der naoh dem erfindungsgemässen Verfahren entstandenen Zell. kör er entspricht dem Porenbild, das bei der Verwendung von gasabspaltenden Blähmitteln erreicht wird, und weicht föllig von dem Porenbild, das bei der Verwendung von Wasser als Treibmittel bei der Schaumstoffherstellung erzielt wird, ab. Die Einselporen sind bei den erhaltenen Zellkörperm durch Zellstege grosser endstärke voneinander getrennt, während bei der Schaumstoffherestellung äusserst dünne Zellmembranen gebildet werden. Diese Erscheinung ist an sich überraschend und kann nur mit dem unterschiedlichen Viskositätsverhalten der jeweiligen Reaktionsgemische während der Verschäumung bzw. Blähung erklärt werden. The pore pattern resulting from the process according to the invention Cell. body corresponds to the pore pattern that occurs when using gas-releasing Blowing agents is achieved and completely deviates from the pore pattern that occurs when using is achieved by water as a blowing agent in foam production. the In the cell bodies obtained, single pores are of great final thickness due to cell webs separated from each other, while at the Foam production extremely thin cell membranes are formed. This phenomenon is surprising in itself and can only be done with the different viscosity behavior of the respective reaction mixtures can be explained during foaming or flatulence.

Da erfindungegemässe Verfahren kann etwa naoh folgendem Ausführungsbeispiel durchgeführt werden: In an sich bekannter und üblicher @eise wird zunächst ein therioplastiech verarbeitbares Polyurethan hergestellt aus: 1 000 g Adipinsäure in Äthylenglykol-Polyester mit einem Molekulargewicht von 2000 und einer Hydroxylzahl von 56 700 g Diphenylmethaniisocyanat und 163 g 1,4-Butandiol.The method according to the invention can be approximated to the following exemplary embodiment be carried out: In a known and customary manner, a therioplastiech is first performed Processable polyurethane made from: 1,000 g of adipic acid in ethylene glycol polyester with a molecular weight of 2000 and a hydroxyl number of 56,700 g of diphenylmethane isocyanate and 163 grams of 1,4-butanediol.

Dieses Polyurethan weist einen Isocyanatgruppenüberschuss von 0,6 Mol auf. Nach dem Granulieren wird unmittelbar vor dem Spritzguss auf dieses Granulat in einem geeigneten Mischwerkzeug eine pulverförmige Mischung aus 30 g Kieselsäure 9 g Wasser 9 g Rizinolsulfonat und 3 g Bilikonöl aufgegeben und die Mischung bei 150 bis 200°C über eine Spritzgussmaschine in Formen gefüllt. Je nach Füllgrad der Form erhält man Zellkörper mit Dichten zwischen 0,6 bis 0,9 g/cm5.This polyurethane has an isocyanate group excess of 0.6 Mole up. After granulation, this granulate is applied immediately before injection molding a powdery mixture of 30 g of silica in a suitable mixing tool 9 g of water, 9 g of ricinol sulfonate and 3 g of bilicon oil are added and the mixture is added 150 to 200 ° C filled into molds using an injection molding machine. Depending on how full the Cell bodies with densities between 0.6 and 0.9 g / cm5 are obtained.

Die erhaltenen Zellkörper sind für die verschiedensten Einsatzzwecke als Konstruktionselemente, bei denen es auf die Verwendung von Leichtstoffen höherer Festigkeit und Elastizität ankommt, geeignet, z.B. für Federpuffer Dichtungen und dgl.The cell bodies obtained are for a wide variety of purposes than construction elements where the use of lightweight materials is higher Strength and elasticity are important, suitable e.g. for spring buffer seals and like

Claims (1)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanzellkörpern durch Blähen thermoplastisch verarbeitbarer Polyurethane im Spritzgussverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass Granulate von thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren, die einen Überschuse an Isocyanatgruppen enthalaten, unter Verwendung einer Trägersubstanz für wasser mit diezem vermischt und bei Temperaturen oberhalb 150°C verformt werden.Claims: 1. A process for the production of polyurethane cellular bodies by expanding thermoplastically processable polyurethanes in the injection molding process, characterized in that granules of thermoplastically processable polyurethane elastomers which contain an excess of isocyanate groups are mixed with the diezem using a carrier substance for water and at temperatures above 150 ° C be deformed. 1. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Polyurethanelastomergranulate verwendet werden, die einen NCO-Überschuss von 0,1 bis 1 Mol enthalten.1. The method according to claim 1, characterized in that polyurethane elastomer granules can be used which contain an NCO excess of 0.1 to 1 mol. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstans Füllstoffe verrendet werden.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that fillers are used as a carrier substance. 4. Verfahren nach' den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstanz helle aktive Füllstoffe verwendet werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that light-colored active fillers are used as the carrier substance. 5. Verfahren naoh den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstanz Fasern hydrophiler Stoffe verwendet werden. d. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstans Fasern hydrophiler Stoffe mit einem Schmelzpunkt verendet werden, der oberhalb der Verarbeitungstemperatur des Polyurethanelastomeren liegt.5. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that fibers of hydrophilic substances are used as the carrier substance. d. procedure according to claims 1 and 2 to 5, characterized in that the carrier substance Fibers of hydrophilic substances with a melting point above that are used Processing temperature of the polyurethane elastomer is. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Polyisocyanate über eine Trägersubstanz der Mischung zugeführt werden.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that that, in addition, polyisocyanates are added to the mixture via a carrier substance.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320042A1 (en) * 1987-11-27 1989-06-14 Slager's Handelsonderneming B.V. Shaped product comprising a thermoset, foamed, plastics sheet material reinforced with coherent natural-fibre material, and a process for making the shaped product
DE102010015145A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Spannrit Schuhkomponenten Gmbh Resilient foamed plastic shoe insole, has prefabricated mold part arranged in middle and/or rear foot area, where shoe insole is deformable at temperatures below melting temperature of polyurethane foam and elasticity of foam is maintained

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320042A1 (en) * 1987-11-27 1989-06-14 Slager's Handelsonderneming B.V. Shaped product comprising a thermoset, foamed, plastics sheet material reinforced with coherent natural-fibre material, and a process for making the shaped product
NL8800159A (en) * 1987-11-27 1989-06-16 Groot Automotives FORMED PRODUCT, CONTAINING A THERMO-HARDENED, FOAMED PLASTIC SHEET MATERIAL REINFORCED WITH COMPONENT NATURAL FIBER MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE FORMED PRODUCT.
DE102010015145A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Spannrit Schuhkomponenten Gmbh Resilient foamed plastic shoe insole, has prefabricated mold part arranged in middle and/or rear foot area, where shoe insole is deformable at temperatures below melting temperature of polyurethane foam and elasticity of foam is maintained
DE102010015145B4 (en) * 2010-04-16 2017-02-09 Spannrit Schuhkomponenten Gmbh Thermoplastic deformable shoe insole

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