DE19924802A1 - Verfahren zur Herstellung von schalldämpfenden und energieabsorbierenden Polyurethanschäumen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von schalldämpfenden und energieabsorbierenden PolyurethanschäumenInfo
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von schalldämpfenden und energieabsorbierenden PUR-Weichschaumstoffen durch Umsetzung von organischen und/oder modifizierten organischen Polyisocyanaten (a) mit einem Polyetherolgemisch (b) und gegebenenfalls weiteren gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen (c) in Gegenwart von Wasser und/oder anderen Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen (f), das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyetherolgemisch (b) besteht aus DOLLAR A b1) mindestens einem zwei- bis achtfuktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylenoxid, wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-% beträgt, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, unter der Maßgabe daß b1) mindestens eine mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g enthält, DOLLAR A b2) mindestens einem zwei- bis sechsfunktionellen Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g sowie DOLLAR A b3) mindestens einem weiteren Polyetherol auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%, DOLLAR A wobei die Komponente b1) in Anteilen von mehr als 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), eingesetzt ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
schalldämpfenden und energieabsorbierenden Polyurethan
(PUR)-Schäumen durch Umsetzung von organischen und/oder
modifizierten organischen Polyisocyanaten (a) mit einem Poly
etherolgemisch (b) und gegebenenfalls weiteren gegenüber Iso
cyanaten reaktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen (c)
in Gegenwart von Wasser und/oder anderen Treibmitteln (d),
Katalysatoren (e) und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatz
stoffen (f), wobei ein spezielles Polyetherolgemisch eingesetzt
wird.
Die Herstellung von PUR durch Umsetzung von organischen Polyiso
cyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasser
stoffatomen, beispielsweise Polyoxyalkylenpolyaminen und/oder
vorzugsweise organischen Polyhydroxylverbindungen, insbesondere
Polyetherolen mit Molekulargewichten von z. B. 300 bis 6000, und
gegebenenfalls Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln
mit Molekulargewichten bis ca. 400 in Gegenwart von Kataly
satoren, Treibmitteln, Flammschutzmitteln, Hilfsmitteln und/oder
Zusatzstoffen ist bekannt und wurde vielfach beschrieben. Eine
zusammenfassende Übersicht über die Herstellung von PUR wird z. B.
im Kunststoffhandbuch, Band VII, Polyurethane, Carl-Hanser-Ver
lag, München, 1. Auflage 1966, herausgegeben von Dr. R. Vieweg
und Dr. A. Höchtlen, sowie 2. Auflage 1983 und 3. Auflage 1993,
herausgegeben von Dr. G. Oertel, gegeben.
Das Hauptanwendungsgebiet für kalthärtende Weichschaumstoffe
sind Polsterelemente für die Möbelindustrie und Sitzelemente für
die Autoindustrie. Daneben finden zahlreiche PUR-Weichschäume
für schalldämpfende Zwecke, wie z. B. beim Automobilteppich,
Anwendung.
Das offenporige Schaumgerüst bietet günstige Voraussetzungen für
eine Luftschallabsorption. Das Dämpfungsverhalten der Weich
schaumstoffe, das z. B. durch den sogenannten Verlustfaktor η
beschrieben werden kann, wird in zahlreichen Schriften als eine
Größe zur Optimierung des Schalldämpfungsmaßes angesehen. Der
Verlustfaktor η
η = Wv/2πWr
bringt zum Ausdruck, welcher Schallanteil während einer
Schwingungsperiode irreversibel in Wärme umgewandelt wird.
Hohe Verlustfaktoren bewirken demzufolge eine höhere Schall
dämpfung.
In einer Reihe von Schriften werden schallabsorbierende PUR-
Weichschäume beschrieben.
So wird in der DE-A-27 51 774 ein schalldämmendes Verbundsystem auf
Basis einer Kombination von Hartschaum- und Weichschaumpolyolen
beschrieben, das hohe Anteile an Schwerstoffen enthält, was sich
ungünstig auf das Flächengewicht des Werkstückes auswirkt.
In EP-A-433878 werden Teppichschäume mit viskoelastischen Eigen
schaften aufgezeigt. Diese bestehen aus einer speziellen Kombi
nation von hydrophilen und hydrophoben Polyolen. Diese Systeme
verfügen über ein gutes Schallabsorptionsverhalten, entmischen
sich jedoch nach kurzer Zeit während der Lagerung, wenn nicht
permanent gerührt wird. DE-A-39 42 330 beschreibt ebenfalls
spezielle Polyolmischungen zur Herstellung derartiger visko
elastischer Schaumstoffe.
In EP-A-331941 werden Akustikschäume mit einem Verlustfaktor von
< 0,5 beansprucht. Diese Schaumstoffe werden durch eine Kombi
nation von speziellen hydrophilen und hydrophoben Polyetherolen
hergestellt. Schalldämpfende Eigenschaften lassen sich nach
DE-A-40 01 044 durch eine Kombination von Polyester- und Poly
etheralkoholen erreichen. Diese Systeme neigen sehr stark zur
Entmischung.
In ausgewählten Fällen wird versucht, durch eine spezielle
Verarbeitung, insbesondere bei starker Untervernetzung, einen
adhäsiven Oberflächencharakter der Schäume einzustellen. Dabei
wird in der Regel bei einer Kennzahl von ca. 60 bis 80 ver
schäumt. (Die Kennzahl gibt das Äquivalenzverhältnis der
Isocyanatkomponente zur Polyolkomponente an). So wird in
DE-A-37 10 731 ein derartiger Weichschaumstoff mit schall
isolierenden und entdröhnenden Eigenschaften beschrieben. Diese
bei relativ hohen Rohdichten gefertigten Teppichelemente werden
mit einer adhäsiven Oberfläche gefertigt. Die als besonderer
Vorzug erzielten adhäsiven Oberflächeneigenschaften erfordern
ein Verschäumen in einem Kennzahlbereich von < 80, vorzugsweise
ca. 70.
DE-A-41 29 566 verwendet miteinander unverträgliche Polyole, die
sich langsam entmischen. Die Schäume werden bei Kennzahlen < 80
verarbeitet, was sich auf die mechanischen Eigenschaften aus
wirken kann.
Die im Stand der Technik aufgeführten Erfindungen gestatten
durchaus die Herstellung von Weichschaumstoffen mit schall
dämpfenden Eigenschaften, wobei es bei dieser Stoffklasse noch
ein beachtliches Verbesserungspotential im Hinblick auf die
Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit gibt. Insbesondere ist
zu berücksichtigen, daß bei den gemäß dem Stand der Technik
erforderlichen Kennzahlen < 80, häufig < 70, die mechanischen
Eigenschaften der Teppiche häufig unbefriedigend sind.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, schalldämpfende, leicht
zu verarbeitende weiche PUR-Schaumstoffe mit einem Verlustfaktor
< 0,3 zu erzeugen.
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß zur Herstellung der schall
dämpfenden und energieabsorbierenden PUR-Schäume ein Polyetherol
gemisch (b), bestehend aus
- 1. mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylen oxid, wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die ein gesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-% beträgt, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, unter der Maßgabe daß b1) mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g enthält,
- 2. mindestens einem zwei- bis sechsfunktionellen Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g sowie
- 3. mindestens einem weiteren Polyetherol auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%,
wobei die Komponente b1) in Anteilen von mehr als 30 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b),
eingesetzt wird, zur Anwendung kommt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung
von schalldämpfenden und energieabsorbierenden PUR-Weichschaum
stoffen durch Umsetzung von organischen und/oder modifizierten
organischen Polyisocyanaten (a) mit einem Polyetherolgemisch (b)
und gegebenenfalls weiteren gegenüber Isocyanaten reaktive
Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen (c) in Gegenwart von
Wasser und/oder anderen Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und
gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen (f), das dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Polyetherolgemisch (b) besteht aus
- 1. mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylen oxid, wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die ein gesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-% beträgt, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, unter der Maßgabe daß b1) mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g enthält,
- 2. mindestens einem zwei- bis sechsfunktionellen Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g sowie
- 3. mindestens einem weiteren Polyetherol auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%,
wobei die Komponente b1) in Anteilen von mehr als 30 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b)
eingesetzt wird.
Gegenstände der Erfindung sind weiterhin die nach diesem Ver
fahren hergestellten schalldämpfenden und energieabsorbierenden
PUR-Schäume sowie deren Verwendung als Energieabsorber,
Dämpfungsmaterial und zum Ausfüllen von Hohlräumen.
Wir fanden bei unseren Untersuchungen überraschenderweise, daß
durch Einsatz des erfindungsgemäßen speziellen Polyetherol
gemisches es möglich ist, weiche gut schalldämpfende PUR-Schaum
stoffe herzustellen, die leicht zu verarbeiten sind und einen
hohen Verlustfaktor von ≧ 0,3, vorzugsweise 0,30 bis 1,5 auf
weisen.
Zu den erfindungsgemäß im Polyolgemisch eingesetzten Komponenten
ist folgendes auszuführen:
Der Bestandteil (b1) besteht aus mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylenoxid, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g, vorzugsweise 400 bis 1000 mg KOH/g, und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, vorzugs weise größer als 70%. Der Ethylenoxidanteil beträgt in (b1), bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-%.
Der Bestandteil (b1) besteht aus mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylenoxid, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g, vorzugsweise 400 bis 1000 mg KOH/g, und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, vorzugs weise größer als 70%. Der Ethylenoxidanteil beträgt in (b1), bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-%.
In der Komponente (b1) ist mindestens ein mindestens zwei
funktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis
100 mg KOH/g enthalten.
Daneben können auch ein oder mehrere mindestens zweifunktionelle
Polyetherole b1.2) mit einer OH-Zahl von 40 bis 250 mg KOH/g
und/oder ein oder mehrere mindestens zweifunktionelle Polyether
ole b1.3) mit einer OH-Zahl von 400 bis 1000 mg KOH/g und einem
Ethylenoxidanteil, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an
Alkylenoxid, von mehr als 70 Gew.-% sowie einem Anteil an
primären OH-Gruppen von mehr als 70% enthalten sein.
Beispielsweise kommen hierfür in Betracht:
Als b1.1) Polyetherole, basierend auf Glycerin, Trimethylolpropan oder Sorbit als Starter. Sie weisen aufgrund des Ethylenoxid endblocks vorwiegend primäre OH-Gruppen auf. Vorzugsweise werden Polyetherole mit Glycerin oder Trimethylolpropan, besonders bevorzugt mit Glycerin als Starter eingesetzt.
Als b1.1) Polyetherole, basierend auf Glycerin, Trimethylolpropan oder Sorbit als Starter. Sie weisen aufgrund des Ethylenoxid endblocks vorwiegend primäre OH-Gruppen auf. Vorzugsweise werden Polyetherole mit Glycerin oder Trimethylolpropan, besonders bevorzugt mit Glycerin als Starter eingesetzt.
Als b1.2) Polyetherole, basierend auf Ethylenglycol oder
Diethylenglykol als Starter. Sie weisen vorzugsweise primäre
OH-Gruppen in einer Größenordnung von < 70 Gew.-% auf. Ins
besondere werden Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid ein
gesetzt, besonders bevorzugt werden Polyethylenoxide verwendet.
Als b1.3) Polyetherole, basierend auf Glycerin oder Trimethylol
propan, besonders bevorzugt Trimethylolpropan, als Starter.
Vorzugsweise werden Polyetherole mit Ethylenoxidgehalten von
< 70 Gew.-% eingesetzt.
Falls eine Komponente b1.2) eingesetzt wird, so erfolgt das in
Anteilen von 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b).
Falls eine Komponente b1.3) eingesetzt wird, so erfolgt das in
Anteilen von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b).
Die gesamte Komponente (b1), bestehend aus b1.1) und gegebenen
falls b1.2) und/oder b1.3) kommt in Anteilen von mehr als
30 Gew.-%, bevorzugt von 65 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), zum Einsatz.
Der Bestandteil (b2) besteht aus mindestens einem zwei- bis
sechsfunktionellen, vorzugsweise zwei- bis vierfunktionellen,
Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit
einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g.
Beispielsweise kommen hierfür in Betracht: Polyetherole basierend
auf Propylen-, Dipropylenglykol oder Glycerin als Starter. Sie
weisen vorzugsweise Propylenoxideinheiten in der Kette auf. Vor
zugsweise werden Polyetherole auf Basis von Propylenglykol oder
Glycerin eingesetzt.
Die Komponente (b2) kommt vorzugsweise in Anteilen von weniger
als 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 bis 20 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), zum
Einsatz.
Der Bestandteil (b3) besteht aus einem oder mehreren Polyether
olen auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem
Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%.
Beispielsweise kommen hierfür in Betracht: Polyetherole basierend
auf Glycerin, Trimethylolpropan oder Sorbit als Starter. Sie
weisen häufig eine Blockstruktur mit einem Ethylenoxidendcap auf.
Vorzugsweise werden Polyetherole auf Basis von Glycerin oder
Trimethylolpropan eingesetzt, besonders bevorzugt als Starter
ist Glycerin.
Die Komponente (b3) kommt vorzugsweise in Anteilen von weniger
als 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 10 Gew.-% und
insbesondere von 1 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamt-
gewicht des Polyetherolgemisches (b), zum Einsatz.
Die genannten Polyetherole werden nach bekannten Verfahren, wie
sie beispielsweise weiter unten beschrieben sind, hergestellt.
Die erfindungsgemäßen schalldämpfenden und energieabsorbierenden
PUR-Weichschaumstoffe werden durch Umsetzung von organischen und/
oder modifizierten organischen Polyisocyanaten (a) mit dem oben
beschriebenen Polyetherolgemisch (b) und gegebenenfalls weiteren
gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome aufweisenden
Verbindungen (c) in Gegenwart von Wasser und/oder anderen Treib
mitteln (d), Katalysatoren (e) und gegebenenfalls weiteren Hilfs-
und Zusatzstoffen (f) hergestellt.
Zu den verwendbaren weiteren Ausgangskomponenten ist im einzelnen
folgendes auszuführen:
Als organische und/oder modifizierte organische Polyisocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloali phatischen, araliphatischen und vorzugsweise aromatischen mehrwertigen Isocyanate in Frage.
Als organische und/oder modifizierte organische Polyisocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloali phatischen, araliphatischen und vorzugsweise aromatischen mehrwertigen Isocyanate in Frage.
Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit
4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1,12-Dodecandi
isocyanat, 2-Ethyltetramethylendiisocyanat-1,4, 2-Methylpenta
methylendiisocyanat-1,5, Tetramethylendiisocyanat-1,4 und vor
zugsweise Hexamethylendiisocyanat-1,6, cycloaliphatische Diiso
cyanate, wie Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige
Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-iso
cyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylen
diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-,
2,2'- und 2,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die ent
sprechenden Isomerengemische, und vorzugsweise aromatische Di-
und Polyisocyanate, wie z. B. 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und
die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Di
phenylmethandiisocyanat und die entsprechenden Isomerengemische,
Mischungen aus 4,4'- und 2,2'-Diphenylmethandiisocyanaten, Poly
phenylpolymethylenpolyisocyanate, Mischungen aus 4,4'-, 2,4'- und
2,2'-Diphenylmethandiisocyanaten und Polyphenylpolymethylenpoly
isocyanaten (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluylen
diisocyanaten. Die organischen Di- und Polyisocyanate können ein
zeln oder in Form ihrer Mischungen eingesetzt werden. Besonders
bevorzugt werden Gemische aus Polyphenylpolymethylenpolyisocyanat
mit MDI, wobei vorzugsweise der Anteil an 2,4'-MDI < 30 Gew.-%
beträgt.
Häufig werden auch sogenannte modifizierte mehrwertige Iso
cyanate, d. h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organischer
Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden, verwendet. Beispiel
haft genannt seien Ester-, Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-,
Carbodiimid-, Isocyanurat-, Uretdion- und/oder Urethangruppen
enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen kommen bei
spielsweise in Betracht: modifiziertes 4,4'-Diphenylmethandiiso
cyanat, modifizierte 4,4'- und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat
mischungen, modifiziertes Roh-MDI oder 2,4- bzw. 2,6-Toluylen
diisocyanat, Urethangruppen enthaltende organische, vorzugsweise
aromatische Polyisocyanate mit NCO-Gehalten von 43 bis 15 Gew.-%,
vorzugsweise von 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht,
beispielsweise Umsetzungsprodukte mit niedermolekularen Diolen,
Triolen, Dialkylenglykolen, Trialkylenglykolen oder Polyoxy
alkylenglykolen mit Molekulargewichten bis 6000, insbesondere mit
Molekulargewichten bis 1500, wobei diese als Di- bzw. Polyoxy
alkylenglykole einzeln oder als Gemische eingesetzt werden
können. Beispielsweise genannt seien: Diethylen-, Dipropylen
glykol, Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxypropylen
polyoxyethenglykole, -triole und/oder -tetrole. Geeignet sind
auch NCO-Gruppen enthaltende Prepolymere mit NCO-Gehalten von 25
bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise von 21 bis 14 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht, hergestellt aus den nachfolgend beschriebenen
Polyester- und/oder vorzugsweise Polyetherpolyolen und 4,4'-Di
phenylmethandiisocyanat, Mischungen aus 2,4'- und 4,4'-Diphenyl
methandiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanaten
oder Roh-MDI. Bewährt haben sich ferner flüssige, Carbodiimid
gruppen und/oder Isocyanuratringe enthaltende Polyisocyanate
mit NCO-Gehalten von 43 bis 15, vorzugsweise 31 bis 21, Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht, z. B. auf Basis von 4,4'-, 2,4'-
und/oder 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat und/oder 2,4- und/oder
2,6-Toluylendiisocyanat.
Die modifizierten Polyisocyanate können miteinander oder mit
unmodifizierten organischen Polyisocyanaten, wie z. B. 2,4'-,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Roh-MDI, 2,4- und/oder
2,6-Toluylendiisocyanat, gemischt werden.
Besonders bewährt haben sich als organische Polyisocyanate und
kommen daher vorzugsweise zur Anwendung: Mischungen aus Toluylen
diisocyanaten und Roh-MDI oder Mischungen aus modifizierten
Urethangruppen enthaltenden organischen Polyisocyanaten mit
einem NCO-Gehalt von 33,6 bis 15 Gew.-%, insbesondere solche
auf Basis von Toluylendiisocyanaten, 4,4'-Diphenylmethandiiso
cyanat, Diphenylmethandiisocyanat-Isomerengemischen oder Roh-MDI
und insbesondere Roh-MDI mit einem Diphenylmethandiisocyanat-
Isomerengehalt von 30 bis 80 Gew.-%.
Neben dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Polyetherolgemisch
(b) werden gegebenenfalls weitere gegenüber Isocyanaten reaktive
Wasserstoffatome aufweisende Verbindungen (c) eingesetzt.
Hierfür werden vorrangig Verbindungen mit mindestens zwei
reaktiven Wasserstoffatomen verwendet. Dabei werden zweckmäßiger
weise solche mit einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2
bis 3, und einem Molekulargewicht von 300 bis 8000, vorzugsweise
von 300 bis 5000, verwendet.
Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt werden Polyole, insbesondere
Polyetherpolyole. Daneben können beispielsweise auch Polyether
polyamine und/oder weitere Polyole, ausgewählt aus der Gruppe der
Polyesterpolyole, Polythioetherpolyole, Polyesteramide, hydroxyl
gruppenhaltigen Polyacetale und hydroxylgruppenhaltigen ali
phatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei
der genannten Polyole verwendet werden. Die Hydroxylzahl der
Polyhydroxylverbindungen beträgt dabei in aller Regel 20 bis 80
und vorzugsweise 28 bis 56.
Die in den Komponenten (b) und (c) verwendeten Polyetherpolyole
werden nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch anionische
Polymerisation mit Alkalihydroxiden, wie z. B. Natrium- oder
Kaliumhydroxid, oder Alkalialkoholaten, wie z. B. Natriummethylat,
Natrium- oder Kaliumethylat oder Kaliumisopropylat als Kata
lysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das
2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 3, reaktive Wasserstoffatome gebunden
enthält, oder durch kationische Polymerisation mit Lewissäuren,
wie Antimonpentachlorid, Borfluorid-Etherat u. a., oder Bleich
erde, als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest hergestellt. Für
spezielle Einsatzzwecke können auch monofunktionelle Starter in
den Polyetheraufbau eingebunden werden.
Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahydrofuran,
1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid, Styroloxid und
vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid. Die Alkylenoxide
können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen
verwendet werden.
Als Startermoleküle kommen beispielsweise in Betracht: Wasser,
organische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure,
Phthalsäure und Terephthalsäure, aliphatische und aromatische,
gegebenenfalls N-mono-, N,N- und N,N'-dialkylsubstituierte
Diamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie
gegebenenfalls mono- und dialkylsubstituiertes Ethylendiamin,
Diethylentriamin, Triethylentetramin, 1,3-Propylendiamin, 1,3-
bzw. 1,4-Butylendiamin, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- und 1,6-Hexa
methylendiamin, Phenylendiamin, 2,3-, 2,4- und 2,6-Toluylendiamin
und 4,4', 2,4'- und 2,2'-Diaminodiphenylmethan. Als Startermole
küle kommen ferner in Betracht: Alkanolamine, wie z. B. Ethanol
amin, N-Methyl- und N-Ethylethanolamin, Dialkanolamine, wie z. B.
Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyldiethanolamin, und Tri
alkanolamine, wie z. B. Triethanolamin, und Ammoniak. Vorzugsweise
verwendet werden mehrwertige, insbesondere zwei- und/oder
dreiwertige Alkohole, wie Ethandiol, Propandiol-1,2 und -2,3,
Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6,
Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit.
Als Polyetherpolyole eignen sich ferner polymermodifizierte Poly
etherpolyole, vorzugsweise Pfropfpolyetherpolyole, insbesondere
solche auf Styrol- und/oder Acrylnitrilbasis, die durch in situ
Polymerisation von Acrylnitril, Styrol oder vorzugsweise
Mischungen aus Styrol und Acrylnitril, z. B. im Gewichtsverhältnis
90 : 10 bis 10 : 90, vorzugsweise 70 : 30 bis 30 : 70, zweckmäßigerweise
in den vorgenannten Polyetherpolyolen analog den Angaben der
deutschen Patentschriften 11 11 394, 12 22 669 (US 3304273, 3383351,
3523093), 11 52 536 (GB 1040452) und 11 52 537 (GB 987618) her
gestellt werden, sowie Polyetherpolyoldispersionen, die als
disperse Phase, üblicherweise in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise 2 bis 25 Gew.-%, enthalten: z. B. Polyharnstoffe,
Polyhydrazide, tert.-Aminogruppen gebunden enthaltende Poly
urethane und/oder Melamin und die z. B. beschrieben werden in
EP-B-011752 (US 4304708), US-A-4374209 und DE-A-32 31 497.
Die Polyetherpolyole können einzeln oder in Form von Mischungen
verwendet werden.
Geeignete 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 Kohlen
stoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, nach
üblichen Verfahren hergestellt werden. Üblicherweise werden die
organischen Polycarbonsäuren und/oder -derivate und mehrwertigen
Alkohole, vorteilhafterweise im Molverhältnis von 1 : 1 bis 1,8,
vorzugsweise von 1 : 1,05 bis 1,2, katalysatorfrei oder vorzugs
weise in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren, zweckmäßiger
i Weise in einer Atmosphäre aus Inertgas, wie z. B. Stickstoff,
Kohlenmonoxid, Helium, Argon u. a., in der Schmelze bei Tempera
turen von 150 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 220°C, gegebenen
falls unter vermindertem Druck bis zu der gewünschten Säurezahl,
die vorteilhafterweise kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 2
ist, polykondensiert.
Die PUR-Schaumstoffe können ohne oder unter Mitverwendung von
Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln hergestellt
werden, wobei diese in der Regel aber nicht erforderlich sind.
Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel verwendet
werden Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten kleiner als
400, vorzugsweise 60 bis 300. In Betracht kommen beispielsweise
aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit
2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z. B.
Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Decandiol-1,10, o-, m-, p-Di
hydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugs
weise Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6 und Bis-(2-hydroxyethyl)-
hydrochinon, Triole, wie 1,2,4- und 1,3,5-Trihydroxycyclohexan,
Triethanolamin, Diethanolamin, Glycerin und Trimethylolpropan und
niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf
Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten
Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle.
Sofern zur Herstellung der PUR-Schaumstoffe Kettenverlängerungs
mittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden,
kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge bis zu 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Polyolverbindungen, zum Einsatz.
Als Treibmittel (d) können die aus der Polyurethanchemie all
gemein bekannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sowie hoch-
und/oder perfluorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Der
Einsatz dieser Stoffe wird jedoch aus ökologischen Gründen stark
eingeschränkt bzw. ganz eingestellt. Neben den HFCKW und HFKW
bieten sich insbesondere aliphatische und/oder cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe, insbesondere Pentan und Cyclopentan, oder
Acetale, wie z. B. Methylal, als Alternativtreibmittel an. Diese
physikalischen Treibmittel werden üblicherweise der Polyolkompo
nente des Systems zugesetzt. Sie können jedoch auch in der Iso
cyanatkomponete oder als Kombination sowohl der Polyolkomponente
als auch der Isocyanatkomponente zugesetzt werden. Möglich ist
auch ihre Verwendung zusammen mit hoch- und/oder perfluorierten
Kohlenwasserstoffen in Form einer Emulsion der Polyolkomponente.
Als Emulgatoren, sofern sie Anwendung finden, werden üblicher
weise oligomere Acrylate eingesetzt, die als Seitengruppen Poly
oxyalkylen- und Fluoralkanreste gebunden enthalten und einen
Fluorgehalt von ungefähr 5 bis 30 Gew.-% aufweisen. Derartige
Produkte sind aus der Kunststoffchemie hinreichend bekannt, z. B.
aus EP-A-351614.
Die eingesetzte Menge des Treibmittels bzw. der Treibmittel
mischung liegt dabei bei 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis
15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Komponenten (b)
bis (f).
Weiterhin ist es möglich und insbesondere im Weichschaum üblich,
als Treibmittel der Polyolkomponente Wasser in einer Menge von
0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der Komponenten (b) bis (f), zuzusetzen. Der Wasserzusatz
kann in Kombination mit dem Einsatz der anderen beschriebenen
Treibmittel erfolgen.
Als Katalysatoren (e) zur Herstellung von PUR-Schaumstoffen
werden insbesondere Verbindungen verwendet, die die Reaktion
der reaktiven Wasserstoffatome, insbesondere hydroxylgruppenent
haltender Verbindungen der Komponenten (b) und (c), mit den
organischen, gegebenenfalls modifizierten Polyisocyanaten (a)
stark beschleunigen. In Betracht kommen organische Metall
verbindungen, 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 Carbon
säuren, z. B. Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutyl
zinnmaleat und Dioctylzinndiacetat. Die organischen Metallver
bindungen werden allein oder vorzugsweise in Kombination mit
stark basischen Aminen eingesetzt. Genannt seien beispielsweise
Amidine, wie 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tertiärtiare
Amine, wie Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin,
N-Methyl-, N-Ethyl-, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N',N'-Tetra
methylethylendiamn, N,N,N',N'-Tetramethylbutandiamin, N,N,N',N'-
Tetramethylhexandiamin-1,6, Pentamethyldiethylentriamin, Tetra
methyldiaminoethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff,
Dimethylpiperazin, 1,2-Dimethylimidazol, 1-Aza-bicyclo-(3,3,0)-
octan und vorzugsweise 1,4-Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, und Amino
alkanolverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin,
N-Methyl- und N-Ethyldiethanolamin und Dimethylethanolamin. Als
Katalysatoren kommen ferner in Betracht: Tris-(dialkylamino
alkyl)-s-hexahydrotriazine, insbesondere Tris-(N,N-dimethylamino
propyl)-s-hexahydrotriazin, Tetraalkylammoniumhydroxide, wie
Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxid, wie Natriumhydroxid,
und Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat,
sowie Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis
20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.
Vorzugsweise verwendet werden 0,001 bis 5 Gew.-%, insbesondere
0,05 bis 2 Gew.-% Katalysator bzw. Katalysatorkombination,
bezogen auf das Gewicht der Komponenten (b) bis (f).
Der Reaktionsmischung zur Herstellung der erfindungsgemäßen
schallabsorbierenden und energieabsorbierenden PUR-Weichschaum
stoffe können gegebenenfalls noch weitere Hilfsmittel und/oder
Zusatzstoffe (f) einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise
oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Zellregler,
Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyse
schutzmittel, fungistatische und bakteriostatisch wirkende
Substanzen.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresyl
phosphat, Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris-(2-chlorpropyl) -
phosphat, Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendiphosphat, Dimethyl
methanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphonsäurediethylester
sowie handelsübliche halogenhaltige Flammschutzpolyole. Außer
den bereits genannten halogensubstituierten Phosphaten können
auch anorganische oder organische Flammschutzmittel, wie
roter Phosphor, Aliumiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid,
Ammoniumpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanur
säurederivate, wie z. B. Melamin, oder Mischungen aus mindestens
zwei Flammschutzmitteln, wie z. B. Ammoniumpolyphosphaten und
Melamin sowie gegebenenfalls Maisstärke oder Ammoniumpoly
phosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gegebenenfalls
aromatische Polyester zum Flammfestmachen der Polyisocyanat
polyadditionsprodukte verwendet werden. Besonders wirksam
erweisen sich dabei Zusätze an Melamin. Im allgemeinen hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-Teile, vorzugsweise
5 bis 25 Gew.-Teile, der genannten Flammschutzmittel für jeweils
100 Gew.-Teile der Komponenten (b) bis (f) zu verwenden.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen z. B. Verbindungen in
Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Aus
gangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die
Zellstruktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien bei
spielsweise Emulgatoren, wie die Natriumsalze der Ricinusöl
sulfate oder Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen,
z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanolamin, ricinol
saures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali- oder
Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Dinaphthylmethandisulfon
säure und Ricinolsäure; Schaumstabilisatoren, wie Siloxan
oxalkylenmischpolymerisate und andere Organopolysiloxane,
oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Fettalkohole, Paraffin
öle, Ricinusöl- bzw. Ricinolsäureester, Türkischrotöl und Erdnuß
öl, und Zellregler, wie Paraffine, Fettalkohole und Dimethylpoly
siloxane. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise
in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile
der Komponenten (b) bis (f), angewandt.
Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füll
stoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen
und anorganischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwerungs
mittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrich
farben, Beschichtungsmittel usw. zu verstehen. Im einzelnen seien
beispielhaft genannt: anorganische Füllstoffe, wie silikatische
Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate, wie Antigorit,
Serpentin, Hornblenden, Ampibole, Chrisotil und Talkum, Metall
oxide, wie Kaolin, Aluminiumoxide, Titanoxide und Eisenoxide,
Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente,
wie Cadmiumsulfid und Zinksulfid, sowie Glas u. a. Vorzugsweise
verwendet werden Kaolin (China Clay), Aluminiumsilikat und
Copräzipitate aus Bariumsulfat und Aluminiumsilikat sowie natür
liche und synthetische faserförmige Mineralien, wie Wollastonit,
Metall- und insbesondere Glasfasern verschiedener Länge, die
gegebenenfalls geschlichtet sein können. Als organische Füll
stoffe kommen beispielsweise in Betracht: Kohle, Kollophonium,
Cyclopentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulose
fasern, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyurethan-, Polyester
fasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen
Dicarbonsäureestern und insbesondere Kohlenstoffasern. Die
anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als
Gemische verwendet werden und werden der Reaktionsmischung vor
teilhafterweise in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1
bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (a) bis
(f), einverleibt, wobei jedoch der Gehalt an Matten, Vliesen und
Geweben aus natürlichen und synthetischen Fasern Werte bis 80
erreichen kann.
Nähere Angaben über die oben genannten anderen üblichen Hilfs-
und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispielsweise der Mono
graphie von J. H. Saunders und K. C. Frisch "High Polymers" Band
XVI, Polyurethanes, Teil 1 und 2, Verlag Interscience Publishers
1962 bzw. 1964, oder dem oben zitierten Kunststoffhandbuch, Poly
urethane, Band VII, Hanser-Verlag München, Wien, 1. bis 3. Auf
lage, zu entnehmen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen schalldämpfenden und
energieabsorbierenden PUR-Schäume werden die organischen und/oder
modifizierten organischen Polyisocyanate (a), das Polyetherol
gemisch (b) und gegebenenfalls weiteren gegenüber Isocyanaten
reaktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen (c) in
solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzver
hältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate (a) zur Summe der
reaktiven Wasserstoffatome der Komponenten (b) und ggf. (c) 0,70
bis 1,25 : 1, vorzugsweise 0,90 bis 1,15 : 1, beträgt.
PUR-Schaumstoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vor
teilhafterweise nach dem one-shot-Verfahren, beispielsweise mit
Hilfe der Hochdruck- oder Niederdruck-Technik in offenen oder ge
schlossenen Formwerkzeugen, beispielsweise metallischen Formwerk
zeugen hergestellt. Üblich ist auch das kontinuierliche Auftragen
des Reaktionsgemisches auf geeigneten Bandstraßen zur Erzeugung
von Schaumblöcken.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zwei
komponentenverfahren zu arbeiten und die Aufbaukomponenten (b)
bis (f) zu einer sogenannten Polyolkomponente, oft auch als
Komponente A bezeichnet, zu vereinigen und als Isocyanat
komponente, oft auch als Komponente B bezeichnet, die organischen
und/oder modifizierten organischen Polyisocyanate (a), besonders
bevorzugt ein NCO-Prepolymer oder Mischungen aus diesem Pre
polymeren und weiteren Polyisocyanaten, und gegebenenfalls
Treibmittel (d) zu verwenden.
Die Ausgangskomponenten werden bei einer Temperatur von 15 bis
90°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C und insbesondere von 20 bis
35°C, gemischt und in das offene oder gegebenenfalls unter
erhöhtem Druck in das geschlossene Formwerkzeug eingebracht
oder bei einer kontinuierlichen Arbeitsstation auf ein Band, das
die Reaktionsmasse aufnimmt, aufgetragen. Die Vermischung kann
mechanisch mittels eines Rührers, mittels einer Rührschnecke
oder durch eine Hochdruckvermischung in einer Düse durchgeführt
werden. Die Formwerkzeugtemperatur beträgt zweckmäßigerweise 20
bis 110°C, vorzugsweise 30 bis 60°C und insbesondere 35 bis 55°C.
Um den Schaumstoff problemlos aus dem Formwerkzeug entnehmen zu
können, müssen in der Regel Trennmittel verwendet werden. Aus
Umweltschutzgründen finden in zunehmendem Maße angereicherte
Trennmittel mit geringen Lösungsmittelanteilen oder Trennmittel
auf Basis von Wasser Verwendung.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten PUR-
Schäume (Akustikschäume) weisen eine Dichte von 10 bis 800 kg/m3,
vorzugsweise von 60 bis 100 kg/m3, auf. Sie wirken schalldämpfend.
Die Schallabsorption wird durch den Verlustfaktor definiert,
der nach ISO 7626, Teil 1 und 2, bestimmt wird. Die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten PUR-Schäume weisen
einen Verlustfaktor von mindestens 0,3, vorzugsweise von 0,30
bis 1,5, auf.
Sie eignen sich besonders als Material für Schalldämmzwecke und
werden beispielsweise als Energieabsorber und zum Ausfüllen von
Hohlräumen eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der angeführten Beispiele
erläutert werden, ohne jedoch hierdurch eine entsprechende Ein
grenzung vorzunehmen.
Eine Polyolzusammensetzung - siehe Tabelle 1 - wurde mit dem
jeweils angegebenen Isocyanatgemisch bei der jeweils angegebenen
Kennzahl (KZ) verschäumt.
Lupranol® 2047 OH-Zahl 42 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf
Basis von Propylen- und Ethylenoxid (81
Gew.-%) (BASF),
Vers. 4398/1 OH-Zahl 43 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylen-, Propylen- und Butylenoxid (EO-Anteil: 83 Gew.-%) - Versuchsprodukt
Lupranol® 1000 OH-Zahl 56 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylenoxid (BASF),
Lupranol® 2002 OH-Zahl 42 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylenoxid (BASF),
Lupranol® 2045 OH-Zahl 36 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylen- und Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® 2040 OH-Zahl 28 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylen- und Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® 2100 OH-Zahl 190 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® VP 9236 OH-Zahl 610 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylenoxid (BASF),
Lupragen® N 201 Aminkatalysator (BASF),
Lupragen® N 206 Aminkatalysator (BASF),
DC 198 Sililkonstabilisator (Air Products)
B 8680, B 8409 Sililkonstabilisator (Goldschmidt),
Iso-Gemisch I Gemisch aus Lupranat® MES, Lupranat® MI und Lupranat® M20A, NCO-Gehalt: 32,56 Gew.-%,
Iso-Gemisch II Gemisch aus Lupranat® MES, Lupranat® MI und Lupranat® M20A, NCO-Gehalt: 33,08 Gew.-%,
Lupranat® MES Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (BASF),
Lupranat® MI Mischung aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat (BASF),
Lupranat® M20A Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat-Isomere (BASF).
Vers. 4398/1 OH-Zahl 43 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylen-, Propylen- und Butylenoxid (EO-Anteil: 83 Gew.-%) - Versuchsprodukt
Lupranol® 1000 OH-Zahl 56 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylenoxid (BASF),
Lupranol® 2002 OH-Zahl 42 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylenoxid (BASF),
Lupranol® 2045 OH-Zahl 36 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylen- und Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® 2040 OH-Zahl 28 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Propylen- und Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® 2100 OH-Zahl 190 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylenoxid (BASF),
Lupranol® VP 9236 OH-Zahl 610 mg KOH/g, Polyetheralkohol auf Basis von Ethylenoxid (BASF),
Lupragen® N 201 Aminkatalysator (BASF),
Lupragen® N 206 Aminkatalysator (BASF),
DC 198 Sililkonstabilisator (Air Products)
B 8680, B 8409 Sililkonstabilisator (Goldschmidt),
Iso-Gemisch I Gemisch aus Lupranat® MES, Lupranat® MI und Lupranat® M20A, NCO-Gehalt: 32,56 Gew.-%,
Iso-Gemisch II Gemisch aus Lupranat® MES, Lupranat® MI und Lupranat® M20A, NCO-Gehalt: 33,08 Gew.-%,
Lupranat® MES Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (BASF),
Lupranat® MI Mischung aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat (BASF),
Lupranat® M20A Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat-Isomere (BASF).
Die Akustikschäume auf Basis der erfindungsgemäßen Polyol
kombination weisen eine sehr gute Schaumstruktur und ein gutes
Fließverhalten auf.
Claims (14)
1. Verfahrer zur Herstellung von schalldämpfenden und energie
absorbierenden Polyurethanweichschaumstoffen durch Umsetzung
von organischen und/oder modifizierten organischen Polyiso
cyanaten (a) mit einem Polyetherolgemisch (b) und gegebenen
falls weiteren gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoff
atome aufweisenden Verbindungen (c) in Gegenwart von Wasser
und/oder anderen Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und
gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen (f), dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyetherolgemisch (b) besteht aus
- 1. mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylenoxid, wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-% beträgt, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, unter der Maßgabe daß b1) mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g enthält,
- 2. mindestens einem zwei- bis sechsfunktionellen Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g sowie
- 3. mindestens einem weiteren Polyetherol auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß b1)
mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.2)
mit einer OH-Zahl von 40 bis 250 mg KOH/g enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
b1) mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol
b1.3) mit einer OH-Zahl von 400 bis 1000 mg KOH/g enthält,
wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die eingesetzte
Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 70 Gew.-% und der Anteil
an primären OH-Gruppen mehr als 70% betragen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß b1.2) in Anteilen von 1 bis 40 Gew.-%, vorzugs
weise von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Polyetherolgemisches (b), eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß b1.3) in Anteilen von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugs
weise von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Polyetherolgemisches (b), eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß b1) in Anteilen von 65 bis 80 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), einge
setzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß b2) in Anteilen von weniger als 40 Gew.-%,
vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß b3) in Anteilen von weniger als 40 Gew.-%,
vorzugsweise weniger als 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des Polyetherolgemisches (b), eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organische und/oder modifizierte organische
Polyisocyanate Toluylendiisocyanat, Gemische aus Diphenyl
methandiisocyanat-Isomeren, Gemische aus Diphenylmethandiiso
cyanat und Polyphenylpolymethylpolyisocyanat oder Toluylen
diisocyanat mit Diphenylmethandiisocyanat und/oder Poly
phenylpolymethylpolyisocyanat oder Prepolymere, gebildet aus
der Reaktion der genannten Isocyanate mit den Polyetherolen
b1) bis b3) sowie gegebenenfalls der Komponente c) eingesetzt
werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organische und/oder modifizierte organische
Polyisocyanate Gemische aus Diphenylmethandiisocyanat-Iso
meren mit einem Anteil an 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat
von größer als 10 Gew.-% eingesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß Wasser in Anteilen von 1 bis 5 Gew.-Teilen,
vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-Teilen, bezogen auf das Gesamt
gewicht des Komponenten (b) bis (f), eingesetzt wird.
12. Schalldämpfende und energieabsorbierende Polyurethanweich
schaumstoffe, herstellbar durch Umsetzung von organischen
und/oder modifizierten organischen Polyisocyanaten (a) mit
einem Polyetherolgemisch (b) und gegebenenfalls weiteren
gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome aufweisenden
Verbindungen (c) in Gegenwart von Wasser und/oder anderen
Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und gegebenenfalls
weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen (f), dadurch gekenn
zeichnet, daß das Polyetherolgemisch (b) besteht aus
- 1. mindestens einem zwei- bis achtfunktionellen Polyetherol auf der Basis von Propylenoxid und/oder Butylenoxid und Ethylenoxid, wobei der Ethylenoxidanteil, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge an Alkylenoxid, mehr als 40 Gew.-% beträgt, mit einer OH-Zahl von 20 bis 1000 mg KOH/g und einem Anteil an primären OH-Gruppen größer als 50%, unter der Maßgabe daß b1) mindestens ein mindestens zweifunktionelles Polyetherol b1.1) mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g enthält,
- 2. mindestens einem zwei- bis sechsfunktionellen Polyetherol auf der Basis Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einer OH-Zahl von größer als 30 mg KOH/g sowie
- 3. mindestens einem weiteren Polyetherol auf der Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Anteil an primären OH-Gruppen von mehr als 25%,
13. Schalldämpfende und energieabsorbierende Polyurethanweich
schaumstoffe gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen Verlustfaktor von 0,30 bis 1,5 aufweisen.
14. Verwendung der schalldämpfenden und energieabsorbierenden
Polyurethanweichschaumstoffe gemäß einem der Ansprüche 12
oder 13 als Energieabsorber, Dämpfungsmaterial und zum Aus
füllen von Hohlräumen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924802A DE19924802B4 (de) | 1999-05-29 | 1999-05-29 | Verfahren zur Herstellung von schalldämpfenden und energieabsorbierenden Polyurethanschäumen |
CA002308701A CA2308701A1 (en) | 1999-05-29 | 2000-05-15 | Production of sound-damping and energy-absorbing polyurethane foams |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924802A DE19924802B4 (de) | 1999-05-29 | 1999-05-29 | Verfahren zur Herstellung von schalldämpfenden und energieabsorbierenden Polyurethanschäumen |
Publications (2)
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DE19924802A1 true DE19924802A1 (de) | 2000-11-30 |
DE19924802B4 DE19924802B4 (de) | 2008-02-28 |
Family
ID=7909697
Family Applications (1)
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BASF SE, 67063 LUDWIGSHAFEN, DE |
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