DE19942113A1 - Zusammensetzung vom Typ eines Polyurethanharzes, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet ist - Google Patents

Zusammensetzung vom Typ eines Polyurethanharzes, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet ist

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Abstract

Es wird erfindungsgemäß eine zur Verformung mittels des Sturzgießverfahrens geeignete Zusammensetzung offenbart. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt folgende Bestandteile: ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A) mit einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 10000 bis 50000, welches neben einem nichtaromatischen Diisocyanat hauptsächlich einen Diol-Bestandteil umfasst, der ein mindestens einen aromatischen Ring enthaltendes Diol einschließt, sowie außerdem einen Weichmacher (B) und gegebenenfalls einen weiteren Zusatzstoff. Man kann auf der Basis der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein geformtes Erzeugnis mit einer ausgezeichneten Stabilität erhalten, wobei das besagte, geformte Erzeugnis insbesondere auch gegen thermisch ausgelöste Alterungsvorgänge sowie auf Lichteinflüssen beruhende Alterungsvorgänge und zudem gegen chemische Einwirkungen außerordentlich beständig ist, sowie darüber hinaus außerdem bei niedriger Temperatur über eine weiche, berührungsfreundliche Oberfläche verfügt und ein ansprechendes Aussehen aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zusammen­ setzung, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens (engl.: slush molding) geeignet ist, und zwar insbesondere auf eine zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignete Zusammensetzung, auf deren Basis man geformte Erzeugnisse herstellen kann, die zur Ausstattung von Kraftfahrzeugen geeignet sind, so wie zum Beispiel für Armaturenbretter.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens wird auf zahlreichen technischen Gebieten angewandt, um die verschiedensten Artikel herzustellen, die als Teile der inneren Bestandteile von Kraftfahrzeugen dienen können. Entsprechend dem Stand der Technik hat man für derartige Verformungsverfahren verschiedene Modifikationen der Verbindung Polyvinylchlorid (PVC) zusammen mit flexiblem, thermoplastischem Polyurethanharz als Ausgangsmaterial vorgeschlagen, um ohne die bisher üblicherweise erforderliche Verwendung eines Weichmachers mit niedrigem Molekulargewicht eine weiche, berührungsfreundliche Oberfläche der besagten Artikel zu erzeugen, so wie dies beispielsweise im Rahmen der geprüften, japanischen Patentveröffentlichungen mit den Seriennummern S53-29705, S59-39464 und S60-30688 offenbart worden ist.
ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein geformtes Erzeugnis mit einer verbesserten Verträglichkeit von Weichmacher und angenehm weicher, berührungsfreundlicher Oberfläche bereits bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zur Verfügung zu stellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geformtes Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, das nur noch in einem geringen Ausmaß mit dem Problem der sogenannten Nebelbildung (darunter versteht man die Bildung eines aus verdampftem Weichmacher bestehenden Ölfilms auf der vorderen Windschutzscheibe der entsprechenden Kraftfahrzeuge) verbunden ist und welches Erzeugnis außerdem zur Herstellung von Armaturenbrettern für Kraftfahrzeuge geeignet ist. Es ist außerdem eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geformtes Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, innerhalb dessen man eine vorgegebene Pigmentsorte wirksamer dispergieren kann, ohne daß damit selbst bei einer Verwendung von verhältnismäßig blassen Farben eine unregelmäßige Färbung verbunden wäre. Es ist außerdem noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geformtes Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Stabilität aufweist, so wie beispielsweise eine größere Beständigkeit gegen die Einwirkung von Chemikalien. Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen man ein geformtes Erzeugnis herstellen kann, das die vorstehend beschriebenen Eigenschaften aufweist.
Man kann zusammenfassend festhalten, daß sämtliche vorstehend beschriebenen und auch weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung, deren technische Lehre im folgenden Text ausführlicher und vollständiger beschrieben werden wird, ausnahmslos mit Hilfe einer Zusammensetzung gelöst werden, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet ist und welche die folgenden Bestandteile umfaßt: ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A), das neben einem nichtaromatischen Diisocyanat hauptsächlich einen Diol- Bestandteil umfasst, der ein mindestens einen aromatischen Ring aufweisendes Diol enthält, und außerdem einen Weichmacher (B). Das besagte, thermoplastische Polyurethan-Elastomer (A) weist üblicherweise einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von etwa 10'000 bis etwa 50'000 auf (gemessen mit Hilfe der Methode der Gelpermeationschromatographie (GPC)), im nachstehenden Text vereinfacht als Mn bezeichnet).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Entsprechend der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung geeignete, thermoplastische Polyurethan-Elastomere (A) schließen beispielsweise diejenigen Verbindungen ein, die im Rahmen der Literaturstelle des Standes der Technik U. S. -PS Nr. 5 906 704 offenbart worden sind, welche besagte Offenbarung durch diese Bezugnahme in die technische Lehre der vorliegenden Erfindung einbezogen wird. Man kann anschauliche Beispiele für das besagte, thermoplastische Polyurethan- Elastomer (A) entsprechend der vorliegenden Erfindung herstellen, indem man ein Urethan-Präpolymer (a) mit einer endständigen NCO-Gruppe zusammen mit einem nichtaromatischen Diamin (b1) und einem aliphatischen Monoamin (b2) umsetzt. Man kann das besagte Präpolymer (a) auf der Basis eines Überschusses an einem nichtaromatischen Diisocyanat (a1) und einem Diol (a2) mit hohem Molekulargewicht entsprechend einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts im Bereich von 500 bis 10'000 und, gegebenenfalls, einem Diol (a3) mit niedrigem Molekulargewicht erhalten. Mindestens ein Teil des die Verbindung mit der Bezeichnung (a2) und, gegebenenfalls, die Verbindung mit der Bezeichnung (a3) umfassenden Diol- Bestandteils sollte erfindungsgemäß in Form von Diolen vorliegen, die aromatische Ringe enthalten, um auf diese Art und Weise die notwendige Stabilität zu ermöglichen, die für eine erfindungsgemäße, mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung erforderlich ist.
Die vorstehend erwähnten, nichtaromatischen Diisocyanate (a1) schließen erfindungsgemäß beispielsweise die nachfolgend beschriebenen Materialien entsprechend den Ziffern (1) bis (5) ein: (1): aliphatische Diisocyanate mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen (wobei hierbei, in ähnlicher Weise wie im folgenden Text, die Kohlenstoffatome in den NCO-Gruppen jeweils nicht mitgezählt werden), so wie beispielsweise Ethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als HDI bezeichnet), Dodekamethylendiisocyanat, 2,2,4- Trimethylhexamethylendiisocyanat, Lysindiisocyanat, 2,6- Diisocyanatomethylcaproat, Bis-(2-isocyanatoethyl)-fumarat, Bis-(2-isocyanatoethyl)-carbonat, 2-Isocyanatoethyl-2,6- diisocyanatohexanoat, und weitere, ähnliche Verbindungen; (2) alizyklische Diisocyanate mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie beispielsweise Isophorondiisocyanat, (im nachstehenden Text vereinfacht als IPDI bezeichnet), Dicyclohexylmethan- 4,4'-diisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als "hydriertes MDI" bezeichnet), Cyclohexylendiisocyanat, Methylcyclohexylendiisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als "hydriertes TDI" bezeichnet), Bis-(2- isocyanatoethyl)-4-cyclohexen, und weitere, ähnliche Verbindungen; (3) araliphatische Isocyanate mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel m- und/oder p-Xylylendiisocyanat, (im nachstehenden Text vereinfacht als XDI bezeichnet), α,α,α',α'-Tetramethylxylylen-diisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als TMXDI bezeichnet), und weitere, ähnliche Verbindungen; (4) auf der Basis der vorstehend aufgezählten Verbindungen modifizierte Isocyanate, so wie zum Beispiel Diisocyanate mit einer Carbodiimidgruppe, einer Urethodiongruppe, einer Urethoimingruppe oder einer Harnstoffgruppe; und (5) außerdem Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen.
Von diesen vorstehend erwähnten Verbindungen sind erfindungsgemäß die alizyklischen Diisocyanate bevorzugt, und zwar insbesondere IPDI und hydriertes MDI.
Geeignete Diole (a2) mit hohem Molekulargewicht schließen die nachfolgenden Verbindungen ein: Polyesterdiole, Polyetherdiole und Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen.
Als geeignete Beispiele für das vorstehend erwähnte Polyesterdiol kann man folgende Verbindungen entsprechend den Ziffern (1) und (2) anführen: (1) Produkte einer Kondensationspolymerisation zwischen einem zweiwertigen Alkohol und einer Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat derselben (so wie zum Beispiel einem Säureanhydrid, einem kurzkettigen Alkylester mit einem bis 4 Kohlenstoff­ atomen, einem Säurehalogenid oder einer ähnlichen, geeigneten Verbindung; (2) Produkte der ringöffnenden Polymerisation eines Lactonmonomers und eines als Startersubstanz dienenden, zweiwertigen Alkohols; und außerdem auch Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen.
Erfindungsgemäß geeignete, zweiwertige Alkohole schließen Diole mit niedrigem Molekulargewicht und Polyetherdiole ein. Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für derartige Diole mit niedrigem Molekulargewicht schließen die nachfolgend aufgezählten Verbindungen ein: aliphatische zweiwertige Alkohole [lineare Diole, so wie zum Beispiel Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5- Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Oktandiol und ähnliche, geeignete weitere Verbindungen; außerdem verzweigte Diole, so wie zum Beispiel Propylenglykol, Neopentylglykol, 3-Methyl- 1,5-Pentandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol und 2,3-Hutandiol]; außerdem auch alizyklische, zweiwertige Alkohole, [so wie zum Beispiel die Verbindungen: 1,4-Bis-(hydroxymetyl)-cyclohexandiol, 2,2-Bis-(4-hydroxy- cyclohexyl)-propan, und weitere geeignete, vergleichbare Verbindungen]; außerdem zweiwertige Alkohole, die aromatische Ringe enthalten, [so wie zum Beispiel die Verbindungen m-Xylylenglykol, p-Xylylenglykol, das Alkylenoxid-Addukt (mit einem Molekulargewicht entsprechend einem Zahlenwert von weniger als 500) von Bisphenolen, so wie zum Beispiel das Alkylenoxid-Addukt der Verbindungen Bisphenol A, Bisphenol S. oder Bisphenol F, das Alkylenoxid-Addukt (mit einem Molekulargewicht entsprechend einem Zahlenwert von weniger als 500) der Verbindung Dihydroxynaphthalin, und der Verbindung Bis-(2-hydroxyethyl)terephthalat]. Erfindungsgemäß geeignete Polyetherdiole schließen die Verbindungen ein, die im nachfolgenden Text beschrieben werden. Man kann erfindungs­ gemäß auch Mischungen verwenden, die aus zwei oder mehr der genannten Diole bestehen.
Von diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen sind erfindungsgemäß die zweiwertigen Alkohole bevorzugt, die aromatische Ringe enthalten, und zwar insbesondere die Alkylenoxid-Addukte der Verbindung Bisphenol A, und außerdem auch Kombinationen der genannten Verbindung mit aliphatischen zweiwertigen Alkoholen oder alizyklischen zweiwertigen Alkoholen.
Geeignete Beispiele für die im Rahmen der vorstehenden Ziffer (1) erwähnten Dicarbonsäuren oder deren esterbildende Derivate schließen erfindungsgemäß aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen ein, so wie zum Beispiel die Verbindungen Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Maleinsäure und Fumarsäure; außerdem aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel die Verbindungen Terephthalsäure und Isophthalsäure; außerdem auch deren esterbildende Derivate, so wie zum Beispiel die entsprechenden Säureanhydride, die niederkettigen Alkylester (so wie zum Beispiel Dimethylester oder Diethylester), die Säurehalogenide (so wie zum Beispiel die Säurechloride); und außerdem auch die Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen. Unter den genannten Verbindungen sind die aromatischen Dicarbonsäuren erfindungsgemäß bevorzugt, um auf diese Art und Weise deren aromatischen Ring in den Bestandteil (A) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung einzuführen.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für das besagte Lactonmonomer im Rahmen der vorstehend erwähnten Ziffer (2) schließen die folgenden Verbindungen ein: γ-Butyrolacton, s-Caprolacton, γ-Valerolacton und außerdem Mischungen, die aus zwei oder mehr der vorstehend erwähnten Verbindungen bestehen.
Als erfindungsgemäß geeignetes Beispiel für das vorstehend erwähnte Polyetherdiol kann man die Verbindung anführen, die man erhält, indem man Alkylenoxid an zweibasische Phenole addiert.
Als Beispiele für solche, erfindungsgemäß geeignete, zweibasische Phenole kann man Bisphenole anführen, so wie zum Beispiel die Verbindungen Bisphenol A, Bisphenol F und Bisphenol S. und außerdem auch monozyklische Phenole, so wie zum Beispiel Brenzkatechin und Hydrochinon.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Alkylenoxide schließen beispielsweise die entsprechenden Verbindungen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ein, so wie zum Beispiel Ethylenoxid (im nachstehenden Text vereinfacht als "EO" bezeichnet), Propylenoxid (im nachstehenden Text vereinfacht als "PO" bezeichnet), 1,2-Butylenoxid, 1,3-Butylenoxid, 1,4-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid, Styroloxid, α-Olefinoxide mit fünf bis zehn oder auch mit noch mehr Kohlenstoffatomen, Epichlorhydrin oder auch Kombinationen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend genannten Verbindungen bestehen, wobei man die besagten Verbindungen zu der entsprechenden Reaktionsmischung erfindungsgemäß in blockweise geordneter, und/oder in statistisch ungeordneter, zufälliger Art und Weise hinzufügen kann.
Von jenen vorstehend aufgezählten Polyetherdiolen sind erfindungsgemäß diejenigen Verbindungen bevorzugt, die man durch Addition von Alkylenoxid an ein zweibasisches Phenol erhalten kann, wobei erfindungsgemäß insbesondere die Additionsprodukte bevorzugt sind, die man auf der Basis einer Addition von Alkylenoxid an Bisphenole erhalten kann.
Erfindungsgemäß sind unter den vorstehend genannten Diolen (a2) mit einem hohen Molekulargewicht die Polyesterdiole bevorzugt, und zwar insbesondere kondensierte Polyesterdiole, die jeweils auf der Basis eines mindestens einen aromatischen Ring enthaltenden, zweiwertigen Alkohols und mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure hergestellt worden sind, und zwar ist erfindungsgemäß insbesondere ein kondensiertes Polyesterdiol bevorzugt, das man auf der Basis eines Alkylenoxid-Addukts (insbesondere unter Verwendung von EO und/oder PO) der Verbindung Bisphenol A und Isoterephthalsäure und/oder Terephthalsäure erhalten kann.
Im allgemeinen entspricht der Zahlenmittelwert des Molekulargewichtes der vorstehend genannten Verbindung (a2) erfindungsgemäß einem Zahlenwert im Bereich von 500 bis 10'000, wobei er vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 800 bis 5'000 und insbesondere einem Zahlenwert im Bereich von 1'000 bis 3'000 entspricht. Falls der besagte Zahlenwert des Molekulargewichts niedriger als 500 ist, so wird keine erfindungsgemäße, weiche und berührungsfreundliche Oberfläche der erfindungsgemäßen Erzeugnisse erhalten, während bei einem Zahlenwert des Molekulargewichts, der über 10'000 hinausgeht, eine ausreichende Materialfestigkeit der erfindungsgemäßen Erzeugnisse nicht mehr gewährleistet werden kann.
Man kann den im Rahmen des vorliegenden Textes zugrunde gelegten Mn-Wert jeweils auf der Basis einer Eichkurve berechnen, die man mit Hilfe der Methode der Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung einer Standardprobe mit definiertem Molekulargewicht erhalten kann, so wie zum Beispiel unter Verwendung einer geeigneten Polystyrolprobe.
Es ist erfindungsgemäß möglich, als Ausgangsmaterial für die Herstellung der vorstehend erwähnten Polyesterdiole die vorstehend aufgezählten Verbindungen zu verwenden, so wie zum Beispiel das Diol (a3) mit niedrigem Molekulargewicht in Kombination mit der vorstehend erwähnten Verbindung (a2), falls dies erforderlich ist. Erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungen mit der Bezeichnung (a3) sind aliphatische Diole und Alkylenoxid-Addukte von Bisphenolen, insbesondere das Alkylenoxid-Addukt der Verbindung Bisphenol A.
Das entsprechende, molare Stoffmengenverhältnis der wesentlichen Bestandteile, auf deren Basis man das Urethan- Präpolymer (a) mit einer endständigen NCO-Gruppe herstellt, ehe man daraus das vorstehend erwähnte, erfindungsgemäße Elastomer (A) herstellt, entspricht, bezogen jeweils auf 1 Mol der Verbindung mit der Bezeichnung (a1), den folgenden Zahlenbereichen: die Stoffmenge der Verbindung mit der Bezeichnung (a2) entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 0,1 bis 0,5 Mol, und vorzugsweise entspricht diese besagte Stoffmenge einem Zahlenwert im Bereich von 0,2 bis 0,4 Mol, während die Stoffmenge der Verbindung mit der Bezeichnung (a3) im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 0 bis 0,2 Mol entspricht, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 0,05 bis 0,15 Mol.
Erfindungsgemäß entspricht das Äquivalenzverhältnis der funktionellen Gruppen NCO/OH üblicherweise einem Zahlenwert im Bereich von 1,5 bis 2, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 1,7 bis 1,9.
Der Gehalt an freien, in dem besagten Urethan-Präpolymer (a) vorliegenden Isocyanatgruppen entspricht erfindungsgemäß im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von einem bis 10 Gew.-%, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 3 bis 6 Gew.-%.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für nichtaromatische Diamine mit der Bezeichnung (b1) schließen beispielsweise die nachfolgend aufgezählten Verbindungen ein: Zykloaliphatische Diamine mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel 4,4'-Diamino-3, 3'-dimethyldicyclohexylmethan, 1,4- Diaminocyclohexan, Isophorondiamin; außerdem auch aliphatische Diamine mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel Ethylendiamin und Hexamethylendiamin; sowie außerdem araliphatische Diamine mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel Xylylendiamin und α,α,α',α'-Tetramethylxylylen­ diamin, und außerdem Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorgenannten Verbindungen bestehen. Erfindungsgemäß sind unter diesen vorstehend genannten Verbindungen zykloaliphatische Diamine und aliphatische Diamine bevorzugt, und zwar insbesondere Isophorondiamin (im nachstehenden Text vereinfacht als IPDA bezeichnet) und Hexamethylendiamin.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für Monoamine mit der Bezeichnung (b2) schließen Monoalkylamine und Dialkylamine mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ein, so wie zum Beispiel die nachfolgend aufgezählten Verbindungen:
Methylamin, Ethylamin, n- und i-Propylamine, n- und i- Butylamine, Dimethylamin, Diethylamin, Di-n- und Di-i- Propylamine, Di-n- und Di-i-Butylamine und weitere ähnliche, geeignete Verbindungen; außerdem auch Mono- und Di­ alkanolamine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe, so wie zum Beispiel die Verbindungen Monoethanolamin, Diethanolamin und weitere, ähnliche, geeignete Verbindungen, sowie außerdem Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen. Von diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen sind erfindungsgemäß Dialkylamine bevorzugt, und zwar insbesondere die Verbindungen Di-n-propylamin und Di-n- butylamin.
Erfindungsgemäß entspricht das molare Stoffmengenverhältnis der Verbindungen mit den Bezeichnungen (b1)/(b2) im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 20/1 bis 5/1, insbesondere einem Zahlenwert im Bereich von 15/1 bis 8/1.
Im Rahmen der vorstehend beschriebenen Umsetzung, die zur Bildung der Verbindung mit der Bezeichnung (A) führt, entspricht das Äquivalenzverhältnis zwischen der Stoffmenge der Aminogruppen entsprechend der Verbindung mit der Bezeichnung (b1) und einem Stoffmengenäquivalent der Isocyanatgruppen, die innerhalb des eine endständige NCO- Gruppe aufweisenden Urethan-Präpolymers mit der Bezeichnung (a) vorliegen, üblicherweise einem Zahlenwert im Bereich von 0,2 bis 0,7 und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 0,3 bis 0,6, während dagegen das entsprechende Äquivalenzverhältnis zwischen der Stoffmenge der Aminogruppen entsprechend der Verbindung mit der Bezeichnung (b2) und den Isocyanatgruppen der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (a) einem Zahlenwert im Bereich von üblicherweise 0,02 bis 0,2 und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 0,05 bis 0,15 entspricht.
Die im Rahmen einer Herstellung der Verbindungen mit den Bezeichnungen (a) und (A) erfindungsgemäß verwendeten Methoden sowie die entsprechenden Randbedingungen schließen jeweils die entsprechende Offenbarung der Literaturstelle des Standes der Technik U.S.-PS Nr. 5 906 704 mit ein, welche besagte Offenbarung durch diese Bezugnahme in die technische Lehre der vorliegenden Erfindung einbezogen wird.
Im Rahmen einer praktischen Durchführung der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung verwendet man das besagte, thermoplastische Polyurethan-Elastomer mit der Bezeichnung (A) geeigneterweise in Pulverform. Die erfindungsgemäß geeigneten Methoden zur Herstellung des vorstehend erwähnten, in Pulverform verwendeten, thermoplastischen Polyurethan- Elastomers (A) unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, wobei beispielsweise erfindungsgemäß die nachfolgend beschriebenen Methoden eingeschlossen sind:
  • 1. eine Methode, im Rahmen derer die in Form von Blöcken oder Pellets vorliegende Verbindung mit der Bezeichnung (A) soweit zermahlen wird, daß die Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Form eines Pulvers erhalten werden kann, und zwar beispielsweise unter Verwendung einer Methode, im Rahmen derer das gefrorene (engl.: freeze-grinding) oder auch vereiste (engl.: icing-grinding) Material zermahlen wird;
  • 2. eine Methode, im Rahmen derer man auf der Basis eines organischen Lösungsmittels, welches die Verbindung mit der Bezeichnung (A) nicht aufzulösen vermag (so wie zum Beispiel n-Hexan, Cyclohexan, n-Heptan und weitere, vergleichbare Verbindungen), eine nicht-wäßrige Dispersion der Verbindung mit der Bezeichnung (A) herstellt, und die besagte Verbindung (A) anschließend aus der besagten, nicht-wäßrigen Dispersion abtrennt und gleichzeitg trocknet (vergleiche zum Beispiel die Methode, die im Rahmen der ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. H04-255755 und weiteren, ähnlichen Dokumenten des Standes der Technik beschrieben wird); und
  • 3. eine Methode, im Rahmen derer man eine Dispersion der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Wasser herstellt, welch letzteres außerdem ein Dispersionshilfsmittel enthält, und im Rahmen welcher Methode man anschließend die Verbindung mit der Bezeichnung (A) aus der besagten Dispersion abtrennt und gleichzeitig trocknet (vergleiche hierzu zum Beispiel die Methoden, die in den ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nr. H07-133423 und H08-120041 beschrieben werden).
Von diesen vorstehend beschriebenen Methoden wird erfindungsgemäß die Methode entsprechend der Ziffer (3) bevorzugt, da man mit Hilfe dieser Methode ein Pulver erhalten kann, das eine erwünschte, jeweils vorgegebene Teilchengröße aufweist, und zwar ohne daß im Rahmen dieser Methode die Verwendung einer erheblichen Menge des erwähnten, organischen Lösungsmittels erforderlich wäre.
Erfindungsgemäß entspricht im allgemeinen der Mn-Wert der Verbindung mit der Bezeichnung (A) einem Zahlenwert im Bereich von 10'000 bis 50'000, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 15'000 bis 30'000. Falls Mn niedriger als 10'000 ist, so ist es unmöglich, ein erfindungsgemäßes, geformtes Erzeugnis mit der erforderlichen Bruchfestigkeit zu erhalten. Falls der besagte Mn-Wert dagegen den Zahlenwert von 50'000 überschreitet, so erhöht man damit die thermische Schmelzviskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung soweit, daß die Verformbarkeit der Zusammensetzung dadurch beeinträchtigt wird.
Der Gehalt an aromatischen Ringen in der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A) entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 10 bis 40 Gew.-%, bezogen jeweils auf das Gesamtgewicht der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A). Falls der besagte Gehalt an aromatischen Ringen den Zahlenwert von 5 Gew.-% unterschreitet, so weist ein auf der Basis einer derartigen Zusammensetzung hergestellter, geformter Artikel keine zufriedenstellende Stabilität auf. Falls der besagte Gehalt an aromatischen Ringen dagegen den Zahlenwert von 50 Gew.-% überschreitet, so erhöht man damit die thermische Schmelzviskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung soweit, daß die Verformbarkeit der Zusammensetzung dadurch beeinträchtigt wird.
Die thermische Erweichungstemperatur (im nachstehenden Text in vereinfachter Form als "HIT" bezeichnet; von engl.: "heat­ softening initiation temperature") der Verbindung mit der Bezeichnung (A) entspricht erfindungsgemäß im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200°C, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 130 bis 150°C. Falls die besagte, thermische Erweichungstemperatur einen Zahlenwert von 120°C unterschreitet, so neigen die entsprechenden Harzteilchen in unerwünschter Art und Weise zu einer störenden Blockbildung. Wenn andererseits die besagte, thermische Erweichungstemperatur den Zahlenwert von 200°C überschreitet, so kann es zumindest in Einzelfällen schwierig werden, ein geformtes Erzeugnis mit einer erfindungsgemäß erwünschten, glatten Oberfläche zu erhalten.
Der im Rahmen des vorliegenden Textes durchgehend verwendete Ausdruck "HIT" kann in Übereinstimmung mit der Methode bestimmt werden, die im Rahmen der Norm JIS K-7196 (1991) beschrieben wird.
Erfindungsgemäß geeignete Weichmacher (B) schließen durch Bezugnahme diejenigen Verbindungen ein, die im Rahmen der Literaturstelle des Standes der Technik U.S.-PS Nr. 3 489 723 als geeignete Ausführungsbeispiele erwähnt werden, welche besagte Offenbarung durch diese Bezugnahme in die technische Lehre der vorliegenden Erfindung einbezogen wird. Als Beispiele für Weichmacher mit der Bezeichnung (B), die für eine Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, kann man die nachfolgend aufgezählten Verbindungen anführen: Diester auf der Basis von aromatischen Monocarbonsäuren und Polyalkylenglykol; Phthalsäureester, so wie zum Beispiel Dibutylphthalat, Dioktylphthalat, Butylbenzylphthalat, Diisodecylphthalat; außerdem die Ester aliphatischer, zweibasischer Säuren, so wie zum Beispiel Di-2- ethylhexyladipat, 2-Ethylhexylsebacat; Trimellithsäureester, so wie zum Beispiel Tri-2-ethylhexyltrimellithat, Trioktyltrimellithat; außerdem Fettsäureester, so wie zum Beispiel Butyloleat; außerdem aliphatische Phosphate, so wie zum Beispiel Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Tributylphosphat, Tri-2-ethylhexylphosphat, Tributoxyphosphat; außerdem aromatische Phosphate, so wie zum Beispiel Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Trixylenylphosphat, Cresyldiphenylphosphat, Xylenyldiphenylphosphat, 2- Ethylhexyldiphenylphosphat, Tris-(2,6-dimethylphenyl)- phosphat; außerdem halogenierte, aliphatische Phosphate, so wie zum Beispiel Tris-(chlorethyl)-phosphat, Tris-(β- chlorpropyl)-phosphat, Tris-(dichlorpropyl)-phosphat, Tris- (tribromneopentyl)-phosphat. Man kann diese vorstehend aufgezählten Verbindungen entweder jeweils separat, oder auch alternativ in Form einer Mischung verwenden, die aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen besteht.
Unter diesen vorstehend als erfindungsgemäß geeignete Beispiele für den besagten Weichmacher mit der Bezeichnung (B) aufgezählten Verbindungen sind erfindungsgemäß die der nachfolgend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formel (1) entsprechenden Ester bevorzugt, die man auf der Basis von aromatischen Monocarbonsäuren und einem Polyalkylenglykol entsprechend der Bezeichnung (B1) erhalten kann:
R1COO-[A-O-]n-COR2 (1)
Im Rahmen der vorstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formel (1) entsprechen die beiden funktionellen Gruppen mit den allgemeinen Bezeichnungen R1 und R2 jeweils einem aromatischen Monocarbonsäurerest, wobei die beiden besagten Reste R1 und R2 dabei unabhängig voneinander jeweils gleich oder verschieden sein können, und außerdem entspricht die allgemeine Bezeichnung A einer Alkylengruppe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und der Index n entspricht einer ganzen Zahl im Bereich von zwei bis 25.
Man kann die beiden besagten Reste R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander unter den nachfolgend aufgezählten, funktionellen Gruppen auswählen: Phenylgruppe, und mit mindestens einem Alkylrest und/oder mit mindestens einem Halogenatom substituierte Phenylgruppe. Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten funktionellen Gruppen entsprechend den allgemeinen Bezeichnungen R1 und R2 schließen die nachfolgend aufgezählten, funktionellen Gruppen mit ein:
Phenylgruppen; außerdem am aromatischen Kern substituierte, aromatische Kohlenwasserstoffgruppen (mit einem Substitutionsgrad im Bereich von 1 bis 3), die mit einer oder mehreren, 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylgruppe(n) und/oder Halogenatomen (so wie zum Beispiel C1, Br, und weiteren, geeigneten Halogenatomen) substituiert sind, so wie zum Beispiel die nachfolgend aufgezählten funktionellen Gruppen: Toluylgruppe, Xylylgruppe, 4-Butylphenylgruppe, 2,4- Dibutylphenylgruppe, 2-Methyl-4-chlorphenylgruppe, Nonylphenylgruppe, und weitere geeignete, vergleichbare funktionelle Gruppen.
Beispiele für eine erfindungsgemäß geeignete funktionelle Gruppe mit der Bezeichnung A schließen geradkettige oder verzweigte Alkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ein (so wie zum Beispiel die Ethylengruppe, die 1,2- und 1,3- Propylengruppe, die 1,2-, die 1,3-, die 2,3- und die 1,4- Butylengruppe, und weitere vergleichbare, geeignete funktionelle Gruppen), außerdem mit einem Halogenatom substituierte Alkylengruppen (so wie zum Beispiel die 1- Chlormethylethylengruppe, die 1-Brommethylethylengruppe, und weitere vergleichbare, geeignete funktionelle Gruppen).
Unter diesen vorstehend aufgezählten funktionellen Gruppen sind erfindungsgemäß diejenigen Beispiele besonders bevorzugt, im Rahmen derer die beiden funktionellen Gruppen mit den allgemeinen Bezeichnungen R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander einer Phenylgruppe oder einer Alkylphenylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe entsprechen, wobei die allgemeine Bezeichnung A dabei gleichzeitig eine Alkylengruppe darstellt (insbesondere eine Ethylengruppe).
Im Rahmen der vorstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formel (1) entspricht der Index n üblicherweise einer ganzen Zahl im Bereich von 2 bis 25, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 15 und besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 10. Falls der besagte Index n den Zahlenwert 25 überschreitet, so kann man eine derartige Zusammensetzung lediglich bei einer Temperatur verfestigen, die höher als 0°C ist, so daß ein auf der Basis einer solchen Zusammensetzung mittels des Sturzgiessverfahrens hergestellter, geformter Artikel demzufolge bei niedriger Temperatur seine erfindungsgemäß erwünschte, berührungsfreundliche, weiche Oberfläche einbüßt. Falls der besagte Index n andererseits den Zahlenwert 2 unterschreitet, so unterschreitet der Siedepunkt einer auf dieser Basis hergestellten Zusammensetzung eine Temperatur entsprechend dem Zahlenwert von 200°C, so daß eine solche Zusammensetzung dazu neigt, den Anwender mit dem vorstehend bereits erwähnten Problem der "Nebelbildung" zu konfrontieren.
Was die besagten Verbindungen mit der allgemeinen Bezeichnung (B1) betrifft, so sind erfindungsgemäß diejenigen Verbindungen besonders bevorzugt, die den nachstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formeln (2) und (3) entsprechen:
PhCOO-[CH2CH2-O-]3-10-COPh (2)
PhCOO-[PPG]3-10-COPh (3)
Im Rahmen der beiden vorstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formeln mit den Bezeichnungen (2) und (3) entspricht die Bezeichnung "Ph" jeweils einer Phenylgruppe und die Bezeichnung "PPG" entspricht einem Polypropylenglykolrest mit 3 bis 10 Oxypropylen- Struktureinheiten. Bei der erfindungsgemäß am meisten bevorzugten Verbindung handelt es sich um ein Dibenzoat der Verbindung Polyethylenglykol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von etwa 200 (im nachstehenden Text vereinfacht als "PEG200-Dibenzoat" bezeichnet).
Die erfindungsgemäß geeigneten Methoden zur Herstellung des vorstehend erwähnten, aromatischen Carbonsäure-Diesters mit der allgemeinen Bezeichnung (B1) unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, wobei beispielsweise erfindungsgemäß die nachfolgend beschriebenen Methoden gemäß den Ziffern (1) und (2) eingeschlossen sind:
  • 1. eine Methode, im Rahmen derer man unter reduziertem Druck eine aromatische Monocarbonsäure oder deren Ester mit einem kurzkettigen, 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest zusammen mit einem Polyalkylenglykol erhitzt und anschließend das dabei als Nebenprodukt erzeugte Wasser, bzw. den entsprechenden Alkohol entfernt; und
  • 2. eine Methode, im Rahmen derer man ein Anhydrid einer aromatischen Monocarbonsäure mit einem Polyalkylenglykol umsetzt, die überschüssige Monocarbonsäure anschließend neutralisiert und danach mit Hilfe einer Extraktion entfernt.
Man kann erfindungsgemäß die Verbindung mit der allgemeinen Bezeichnung (B1) entweder separat verwenden, oder auch im Rahmen einer geeigneten Kombination zusammen mit einem oder mehreren, weiteren Weichmachern. Falls man die besagte Verbindung mit der Bezeichnung (B1) im Rahmen einer solchen Kombination verwendet, so entspricht die Anteilsmenge der erfindungsgemäß verwendeten Verbindung mit der Bezeichnung (B1) im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von mindestens 50 Gew.-% und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von mindestens 70 Gew.-%, da man nur auf der Basis einer solchen Zusammensetzung einen mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens hergestellten Artikel erhalten kann, der auch bei niedriger Temperatur über ausgezeichnete, physikalische Materialeigenschaften verfügt und zudem nicht zu dem besagten Problem der "Nebelbildung" neigt.
Die Anteilsmenge des erfindungsgemäß verwendeten Weichmachers mit der Bezeichnung (B), die man im Rahmen der Herstellung einer erfindungsgemäßen, mittels des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung zu dem besagten Polyurethan- Elastomer mit der Bezeichnung (A) hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung mit der Bezeichnung (A).
Falls die Anteilsmenge der Verbindung mit der Bezeichnung (B) einen Zahlenwert entsprechend zwei Gewichtsteilen unterschreitet, so wird sich dadurch die Schmelzviskosität der entsprechenden, formbaren Zusammensetzung erhöhen, so daß eine verformende Verarbeitung derselben nur in fehlerhafter Art und Weise möglich ist. Falls man andererseits zu der besagten Zusammensetzung eine Anteilsmenge der Verbindung mit der Bezeichnung (B) hinzufügt, die über den Zahlenwert von 80 Gewichtsteilen hinausgeht, so wird die Verbindung mit der Bezeichnung (B) im Laufe der Zeit in unerwünschter Art und Weise an der Oberflächenschicht eines derartigen Formteils ausblühen.
Falls dies erforderlich ist, kann man die mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem oder auch mehreren, geeigneten Zusatzstoffen vermischen, so wie zum Beispiel mit geeigneten Pigmenten, Stabilisatoren und weiteren, geeigneten Zusatzstoffen.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Pigmente unterliegen keinen speziellen Beschränkungen, so daß man erfindungsgemäß alle üblichen, nach dem Stand der Technik bekannten organischen und/oder anorganischen Pigmente verwenden kann. Der Gehalt an den besagten Pigmenten, den man zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des besagten Polyurethan-Elastomers mit der Bezeichnung (A) hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen.
Als erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten organischen Pigmente kann man beispielsweise unlösliche Azopigmente und lösliche Azopigmente anführen, sowie außerdem Kupfer-Phthalocyaninpigmente und Chinacridonpigmente. Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten anorganischen Pigmente schließen beispielsweise Chromate, Ferrocyanidverbindungen, Metalloxide, Schwefel-Selen­ verbindungen, andere Metallsalze (so wie zum Beispiel Sulfate, Silikate, Carbonate, Phosphate), Metallpulver und Ruß mit ein.
Auch die Art der besagten, erfindungsgemäß geeigneten Stabilisatoren ist keinen besonderen Beschränkungen unterworfen, so daß man erfindungsgemäß auch sämtliche, nach dem Stand der Technik bekannten Antioxidantien und/oder Ultraviolett-Absorbentien hierfür verwenden kann. Die Anteilsmenge der besagten Stabilisatoren, die man zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des besagten Polyurethan-Elastomers mit der Bezeichnung (A) hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von höchstens 5 Gewichtsteilen.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten Antioxidantien sind die nachfolgend aufgezählten Verbindungen: sterisch gehinderte Phenole, so wie zum Beispiel die Verbindungen 2, 6-Di-t-butyl-p-kresol und Butylhydroxyanisol; außerdem Bisphenole, so wie zum Beispiel die Verbindung 2,2'- Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol); und außerdem geeignete Phosphorverbindungen, so wie zum Beispiel die Verbindungen Triphenylphosphit und Diphenylisodecylphosphit.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten Ultraviolett-Absorbentien sind die nachfolgend aufgezählten Verbindungen: Benzophenone, so wie zum Beispiel die Verbindungen 2,4-Dihydroxybenzophenon und 2-Hydroxy-4- methoxybenzophenon; Benzotriazole, so wie zum Beispiel die Verbindung 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol; außerdem Salizylate, so wie zum Beispiel die Verbindung Phenylsalizylat; und außerdem sterisch gehinderte Amine, so wie zum Beispiel die Verbindung Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4- piperidyl)-sebacat.
Die weiteren, ebenfalls noch zur Verwendung im Rahmen einer mittels des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung geeigneten Zusatzstoffe schließen einen Hemmstoff zur Verhinderung der Blockbildung, ein Formlösemittel, einen Stabilisator zur Erhöhung der thermischen Beständigkeit der Zusammensetzung, einen Flammhemmer und weitere, erfindungsgemäß geeignete, ähnliche Zusatzstoffe mit ein.
Es werden im folgenden Textabschnitt einige geeignete Methoden zur Herstellung der erfindungsgemäßen, mittels des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung exemplarisch beschrieben, wobei selbstverständlich damit keine Beschränkung des Erfindungsgegenstandes auf diese besagten Methoden verbunden sein soll:
  • 1. : Pulverförmige Verbindungen mit den Bezeichnungen (A), (B) und gegebenenfalls entsprechende Zusatzstoffe werden in einem Arbeitsgang mit Hilfe einer geeigneten Mischvorrichtung innig zu einem homogenen Pulver vermischt.
  • 2. : Zunächst wird die Verbindung mit der Bezeichnung (B) mit den gegebenenfalls anwesenden, entsprechenden Zusatzstoffen vermischt, und anschließend wird die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung mit der in Pulverform vorliegenden Verbindung mit der Bezeichnung (A) innig vermischt.
  • 3. : In Gegenwart der Verbindung mit der Bezeichnung (B), und gegebenenfalls, eines Teils oder der Gesamtheit der entsprechenden Zusatzstoffe wird die Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Pulverform hergestellt, ehe man schließlich zu der auf diese Art und Weise erhaltenen, pulverförmigen Mischung gegebenenfalls die übrigen, noch verbleibenden Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hinzufügt und die Bestandteile der besagten Mischung nochmals innig miteinander vermischt.
Erfindungsgemäß wird von diesen vorstehend beschriebenen Methoden die Methode gemäß der Ziffer (2) bevorzugt, da man auf diese Art und Weise das Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung erheblich vereinfachen kann.
Die Mischvorrichtungen, die man für die Herstellung der mittels des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet, unterliegen keinen speziellen Beschränkungen, so daß man die üblichen, nach dem Stand der Technik bekannten Mischvorrichtungen hierfür verwenden kann.
Beispiele für derartige, erfindungsgemäß zum Vermischen von Pulvern geeignete Mischvorrichtungen sind Hochgeschwindig­ keitsmischer mit großer Scherkraft, so wie zum Beispiel Fluidmischer vom Typ Henschel (Markenname), oder auch alternativ mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Mischvorrichtungen, so wie zum Beispiel der sogenannte Nauta- Mischer und außerdem auch Mischer, die mit einem Planetengetriebe ausgestattet sind. Erfindungsgemäß wird ein Mischer vom Typ Henschel bevorzugt.
Man verwendet die mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung in Form eines Pulvers. Dieses besagte Pulver weist einen mittleren Teilchendurchmesser auf, der üblicherweise einem Zahlenwert im Bereich von 50 bis 400 µm und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 100 bis 300 µm entspricht, und insbesondere entspricht der mittlere Teilchendurchmesser einem Zahlenwert im Bereich von 130 bis 200 µm. Falls das besagte, erfindungsgemäße Pulver einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 50 µm aufweist, so zieht diese Tatsache ungünstigere Fließeigenschaften des betreffenden Pulvers nach sich, was dazu führt, daß ein solches Pulver nicht in die engeren Abschnitte der verwendeten Form eingeführt werden kann, so daß ein fehlerhaftes Formteil hergestellt wird. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser eines derartigen Pulvers andererseits den Zahlenwert von 400 µm überschreitet, so kann dadurch das Auftreten von punktförmigen Löchern an der Oberflächenschicht eines solchen Formteils verursacht werden.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Anteilsmenge der innerhalb eines erfindungsgemäßen Pulvers vorliegenden, feinen Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 100 µm im allgemeinen höchstens 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise höchstens 30 Gewichtsprozent beträgt. Falls diese besagte Anteilsmenge der in einem derartigen Pulver vorliegenden, feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einen Anteil entsprechend einem Zahlenwert von 50 Gewichtsprozent überschreitet, so wird dadurch das Auftreten einer erheblichen Staubentwicklung verursacht, so daß ein solches Pulver nicht in die engeren Abschnitte der verwendeten Form hineinfließen kann und somit demzufolge ein fehlerhaftes Formteil hergestellt wird.
Der Ruhewinkel (engl.: "repose angle")des erfindungsgemäßen Pulvers beträgt üblicherweise höchstens 35° und vorzugsweise höchstens 33°, während der Spatelwinkel (engl.: "spatula angle") üblicherweise höchstens 50° und vorzugsweise höchstens 40° beträgt. Falls der Zahlenwert des besagten Ruhewinkels und des besagten Spatelwinkels jeweils nicht in den vorstehend definierten Zahlenbereich fällt, so werden dadurch die Fließeigenschaften einer erfindungsgemäßen, pulverförmigen Zusammensetzung in Mitleidenschaft gezogen, was die Verformung einer derartigen Zusammensetzung mitunter erheblich erschweren kann, da infolge der beeinträchtigten Fließeigenschaften die besonders filigran ausgeführten Abschnitte der jeweils verwendeten Form im Zuge der Verformung einer solchen Zusammensetzung mittels des Sturzgiessverfahrens möglicherweise nicht ausreichend mit Pulver befüllt werden können.
Der im Rahmen dieses Textes jeweils erwähnte Zahlenwert des mittleren Teilchendurchmessers eines Pulvers entspricht dem Zahlenwert des Teilchendurchmessers entsprechend einem 50- prozentigen Durchgang einer gegebenen Teilchenprobe durch ein Sieb, das heißt, jenem lichten Durchmesser der entsprechenden Sieböffnungen, bei welchem genau 50 Gew.-% einer gegebenen Teilchenprobe durch das vorgelegte Sieb hindurch gehen, wobei die Bestimmung dieser Zahlenwerte hier mit Hilfe einer nach dem Stand der Technik üblichen Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung einer Probe vorgenommen wurde, so wie zum Beispiel mit dem von der Firma LASENTEC LTD. hergestellten Gerät mit der Bezeichnung TUBUTEC.
Bei den vorstehend ebenfalls erwähnten Zahlenwerten des Ruhewinkels und des Spatelwinkels handelt es sich jeweils um Zahlenwerte, die mit Hilfe der Pulver-Prüfapparatur definiert wurden, die von der Firma HOSOKAWA MICRON LTD. hergestellt wurde.
Aufgrund dieser vorstehend erwähnten Vorteile weisen die auf der Basis der mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellten, geformten Erzeugnisse eine ausgezeichnete Eignung als Material zum Ausstatten der Innenräume von Kraftfahrzeugen auf, so wie zum Beispiel als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Armaturenbrettern, wobei man die erfindungsgemäße Zusammensetzung darüberhinaus auch zur Herstellung von anderen, geformten Erzeugnissen verwenden kann, so wie zum Beispiel zum Beziehen der Oberfläche von Sitzbänken und zum Beschichten von weiteren, als Innenausstattung dienenden Möbeln.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden Text wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe der entsprechenden Ausführungsbeispiele ausführlicher beschrieben werden, wobei diese besagten Beispiele allerdings keinesfalls mit einer entsprechenden Beschränkung des Schutzbereichs einhergehen sollen. Es versteht sich außerdem, daß im Rahmen der folgenden Textabschnitte die Bezeichnungen "Teil", bzw. "Teile" jeweils Gewichtsteilen entsprechen, während die Bezeichnung "Prozent" jeweils mit "Gew.-%" identisch ist. Die im Rahmen der Beispiele verwendeten Rohmaterialien wurden jeweils von den nachfolgend einzeln aufgeführten Herstellern unter den nachfolgend ebenfalls jeweils aufgeführten Markennamen bezogen.
[Rohmaterial//Markennamen//Hersteller]
EO-Addukt (2 Mol) der Verbindung Bisphenol A//Newpole BPE- 20T//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Polyethylenadipat-Diol//SANESTOR 2620//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Polyvinylalkohol//PVA-235//KURARAY C0., LTD.
Hemmstoff zur Verhinderung der Blockbildung {als fein pulverisiertes Siliziumdioxid}//SILYSIA 978//FUJI SILYSIA CHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.
Lichtechtheitsstabilisator//DIC-TBS//DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC.
Titanoxid//TIPAQUE R-820//ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.
Synthesebeispiel 1
Es wurden 388 Teile der Verbindung Dimethylisophthalat und 790 Teile des EO-Addukts (2 Mol) der Verbindung Bisphenol A in einem Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer und einem außerdem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer ausgestattet war, und dann bei einer Temperatur von 120°C so lange vermischt, bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 0,5 Teile Zinkacetat hinzugefügt, und diese Mischung wurde danach einer mit einer Kondensation einhergehenden Veresterung unterworfen, indem man sie unter reduziertem Druck entsprechend einem Zahlenwert von 5 mm Quecksilbersäule auf eine Temperatur von 200°C erhitzte, wobei ein aromatische Ringe enthaltendes Polyester-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von etwa 2'000 und einer Hydroxylzahl von S5 erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "aromatisches Polymerdiol 1" bezeichnet).
Synthesebeispiel 2
Es wurden 842 Teile der Verbindung Dimethylisophthalat und 436 Teile der Verbindung 1,4-Butandiol im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Beispiels verwendet worden war, und dann wurden diese Ausgangsstoffe bei einer Temperatur von 120°C so lange vermischt, bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 0,5 Teile Zinkacetat hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 2 Stunden bei einer Temperatur von 160°C unter Normaldruck eine Umsetzung durchgeführt. Anschließend wurde der Druck im Reaktionssystem allmählich reduziert, wobei die Reaktionsmischung stufenweise erhitzt wurde, und danach wurde diese Mischung unter reduziertem Druck entsprechend einem Zahlenwert von 5 mm Quecksilbersäule und bei einer Temperatur von 200°C während eines Zeitraumes von 2 Stunden einer mit einer Kondensation einhergehenden Veresterung unterworfen, wobei ein aromatische Ringe enthaltendes Polyester-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von etwa 2'100 und einer Hydroxylzahl von S3 erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "aromatisches Polymerdiol 2" bezeichnet).
Synthesebeispiel 3
Es wurden zunächst 878 Teile des besagten, "aromatische Ringe enthaltenden Polymerdiols 1" im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Synthese­ beispiels verwendet worden war, und die besagte Verbindung wurde dann bei einer Temperatur von 110°C aufgeschmolzen. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 122 Teile hydriertes MDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 6 Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehen­ den Text vereinfacht als "Präpolymer 1" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,6% aufwies.
Synthesebeispiel 4
Es wurden 405 Teile des besagten "aromatischen Polymerdiols 1", 405 Teile der Verbindung Polyethylenadipat-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von 2'000 und einer Hydroxylzahl von 55, und außerdem 40 Teile des EO-Addukts (2 Mol) der Verbindung Bisphenol A im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Beispiels verwendet worden war, und dann wurden diese Ausgangsstoffe bei einer Temperatur von 120°C so lange vermischt, bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 150 Teile hydriertes MDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 8 Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "Präpolymer 2" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,1% aufwies.
Synthesebeispiel 5
Es wurden zunächst 890 Teile des besagten, "aromatischen Polymerdiols 2" im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Synthesebeispiels verwendet worden war, und die besagte Verbindung wurde dann bei einer Temperatur von 120°C aufgeschmolzen. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem. noch 110 Teile der Verbindung IPDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 4 Stunden bei einer Temperatur von 120°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "Präpolymer 3" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,8% aufwies.
Synthesebeispiel 6
Es wurden 400 Teile des besagten "aromatischen Polymerdiols 2", 400 Teile der Verbindung Polyethylenadipat-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von 2'000 und einer Hydroxylzahl von 55, und außerdem 55 Teile des Ethylenoxid- Addukts (2 Mol) der Verbindung Bisphenol A im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Beispiels verwendet worden war, und dann wurden diese Ausgangsstoffe bei einer Temperatur von 120°C so lange vermischt, bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 145 Teile der Verbindung IPDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 8 Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "Präpolymer 4" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,5% aufwies.
Synthesebeispiel 7
Es wurden 810 Teile der Verbindung Polyethylenadipat-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von 2'000 und einer Hydroxylzahl von 55 und außerdem 25 Teile der Verbindung 1,4-Butandiol im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Beispiels verwendet worden war. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 165 Teile der Verbindung IPDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 10 Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "Präpolymer 5" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,3% aufwies.
Synthesebeispiel 8
Es wurden 90 Teile des besagten "aromatischen Polymerdiols 3", 730 Teile der Verbindung Polyethylenadipat-Diol mit einem Mn-Wert entsprechend einem Zahlenwert von 2'000 und einer Hydroxylzahl von 55, und außerdem 25 Teile der Verbindung 1,4- Butandiol im gleichen Vierhalskolben plaziert, der bereits im Rahmen des vorstehenden Beispiels verwendet worden war, und dann wurden diese Ausgangsstoffe bei einer Temperatur von 120°C so lange vermischt, bis eine homogene Mischung vorlag. Anschließend wurden zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem noch 155 Teile der Verbindung IPDI hinzugefügt, und mit dieser Mischung wurde danach während eines Zeitraums von 8 Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, wobei ein Urethan-Präpolmer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte (im nachstehenden Text vereinfacht als "Präpolymer 6" bezeichnet), das einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem Zahlenwert von 3,1% aufwies.
Synthesebeispiel 9
Es wurden dann 220 Teile des wie vorstehend beschrieben erhaltenen "Präpolymers 1" in einem Becherglas plaziert, und anschließend wurden hierzu 750 Teile eines Dispersionsmediums hinzugefügt, welches neben einem Gehalt an Wasser auch 3 Teile darin aufgelösten Polyvinylalkohol enthielt. Danach wurde die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 9'000 Umdrehungen pro Minute mit einer Vorrichtung durchgerührt, mit deren Hilfe eine feinverteilte Dispersion hergestellt werden konnte (engl.: ultra-disperser; hergestellt von der Firma YAMATO SCIENTIFIC LTD.).
Die auf diese Art und Weise erhaltene Reaktionsmischung wurde danach in einem Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer und außerdem einem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer ausgestattet war, und anschließend wurden zu der besagten Mischung unter ständigem Rühren außerdem auch noch 27,5 Teile der Verbindung IPDA und 2,5 Teile Dibutylamin hinzugefügt, und die Bestandteile dieser Reaktionsmischung wurden dann während eines Zeitraums von 10 Stunden bei einer Temperatur von 50°C miteinander umgesetzt. Das auf diese Art und Weise erhaltene Reaktionsprodukt wurde anschließend abfiltriert und getrocknet, wobei ein pulverförmiges Urethanelastomer (F1) mit einem (wie im nachfolgenden Text, mittels GPC bestimmten) Mn- Wert von 25'000, einem mittleren Teilchendurchmesser entsprechend einem Zahlenwert von 150 µm und einem HIT-Wert entsprechend einem Zahlenwert von 145°C erhalten werden konnte (wie im folgenden Text mit Hilfe der Methode der Differential-Thermoanalyse ermittelt). Der Gehalt an aromatischen Ringen in dem besagten Urethan-Elastomer entsprach einem Zahlenwert von 38,4%. Das auf diese Art und Weise hergestellte Elastomer (F1) wurde dann mit einem Teil eines geeigneten Hemmstoffs zur Verhinderung der Blockbildung und außerdem mit 0,5 Teilen eines geeigneten Lichtechtheits­ stabilisators vermischt, so daß ein pulverförmiges Urethan- Elastomer erhalten werden konnte.
Synthesebeispiele 10 bis 14
Es wurde jeweils das Synthesebeispiel 9 wiederholt, wobei aber sowohl die Art des jeweils verwendeten Präpolymers, als auch die Menge an verwendetem IPDA und Dibutylamin entsprechend den im Rahmen der nachfolgenden Tabelle zusammengestellten Daten abgewandelt wurde, um somit die pulverförmigen Urethan- Elastomere mit den Bezeichnungen (F2) bis (F6) herzustellen, die jeweils zusätzlich mit einem geeigneten Hemmstoff zur Verhinderung der Blockbildung und außerdem mit einem geeigneten Lichtechtheitsstabilisator vermischt wurden.
Der Mn-Wert, der mittlere Teilchendurchmesser, der HIT-Wert und der Gehalt an aromatischen Ringen dieser besagten, pulverförmigen Urethan-Elastomere mit den Bezeichnungen (F1) bis (F6) geht jeweils aus den nachfolgend tabellarisch zusammengestellten Daten hervor.
Ausführungsbeispiel 1
Es wurden zunächst 100 Teile des wie vorstehend erhaltenen, pulverförmigen Urethan-Elastomers mit der Bezeichnung (F1), 15 Teile der Verbindung mit der Bezeichnung PEG200 entsprechend dem Weichmacher (B) und 1 Teil Titanoxid als Zusatzstoff in einer Mischungsvorrichtung des Typs Henschel plaziert und anschließend wurden die vorstehend erwähnten Bestandteile während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute innig miteinander vermischt.
Danach wurde die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung während eines Zeitraumes von einer Stunde bei einer Temperatur von 100°C gehalten, so daß die Umsetzung bis zu einem maximalen Reifegrad fortschreiten konnte, und dann wurde die Reaktionsmischung bis auf eine Temperatur von 40°C abgekühlt. Anschließend wurde zu der auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem auch noch 1 Teil eines Hemmstoff zur Verhinderung der unerwünschten Blockbildung hinzugefügt, so daß schließlich eine mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit der Bezeichnung (S1) erhalten werden konnte. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S1) betrug 160 µm, gemessen mit Hilfe der von der Firma LASENTEC LTD. hergestellten Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung mit der Bezeichnung TUBUTEC (was in ähnlicher Art und Weise auch für die nachfolgenden Beispiele gilt), und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 18%.
Ausführungsbeispiel 2
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, eine andere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S2) entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F1) in diesem Fall durch das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F2) ersetzt wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S2) betrug 165 µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 15%.
Ausführungsbeispiel 3
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, noch eine andere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S3) entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F1) in diesem Fall durch das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F3) ersetzt wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S3) betrug 176 µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 15%.
Ausführungsbeispiel 4
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, eine weitere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S4) entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F1) in diesem Fall durch das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F4) ersetzt wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S4) betrug 174 µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 16%.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde zu Vergleichszwecken mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, eine weitere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S5) hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F1) in diesem Fall durch das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F5) ersetzt wurde. Der mittlere Teilchen­ durchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S5) betrug 165 µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 18%.
Vergleichsbeispiel 2
Es wurde zu Vergleichszwecken mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, eine weitere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S6) hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F1) in diesem Fall durch das pulverförmige Urethan-Elastomer mit der Bezeichnung (F6) ersetzt wurde. Der mittlere Teilchen­ durchmesser der besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S6) betrug 177 µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 13%.
Prüfungsexperiment 1
Es wurden die im Rahmen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 erhaltenen Zusammensetzungen mit den Bezeichnungen (S1), (S2), (S3), (S4), (S5) und (S6) untersucht. Jede Probe wurde jeweils mit einer Form kontaktiert, die vorher über einen Zeitraum von 30 Sekunden auf eine Temperatur von 220°C erhitzt worden war. Nachdem die zu untersuchende Zusammensetzung infolge der Hitze im wesentlichen aufgeschmolzen worden war, wurde das nicht geschmolzene Pulver aus der Schmelze entfernt, welch letztere danach während eines Zeitraumes von einer Minute bei Raumtemperatur stehengelassen und anschließend in einem Wasserbad abgekühlt wurde, so daß man auf diese Art und Weise jeweils eine geformte Folie erhalten konnte. Die dabei erhaltenen, geformten Folien wurden dann jeweils den nachfolgend beschriebenen Prüfungen unterworfen, um die Materialeigenschaften jeder Folie zu untersuchen. Die im Zuge dieser Prüfungen erhaltenen Ergebnisse werden im Rahmen der nachfolgend wiedergegebenen Tabelle 1 zusammenfassend dargestellt.
Die chemische Beständigkeit der Proben wurde untersucht, indem jeweils auf die Oberfläche jeder wie vorstehend erhaltenen, geformten Folie mit Hilfe einer Tropfpipette einige Tropfen Ethanol, Benzin, und eine 1-prozentige, wässerige NaOH-Lösung aufgetropft wurden, ehe die so behandelten Proben der besagten, geformten Folien danach zunächst während eines Zeitraums von einer Stunde bei Raumtemperatur und anschließend während eines weiteren Zeitraums von einer Stunde bei einer Temperatur von 80°C in einer Trockenapparatur stehen gelassen wurde, die auf der Basis eines zirkulierenden Luftstroms arbeitete. Danach wurden die Oberflächenabschnitte der geformten Folienproben, auf welche man jeweils die vorstehend erwähnten Chemikalien aufgetropft hatte, mit Hilfe von ausgebleichten Baumwollstücken poliert, wobei dann eine Veränderung des Aussehens eines jeden derartigen Folienabschnitts jeweils durch Augenschein ermittelt und entsprechend den nachfolgend wiedergegebenen Untersuchungs­ kriterien eingeteilt werden konnte:
O; es wurde keine Veränderung beobachtet;
Δ; es wurden zwar keine Auflösungserscheinungen der Folienoberfläche festgestellt, aber eine geringfügige Veränderung der Probenoberfläche konnte dennoch beobachtet werden;
x; das verwendete Harz hat sich teilweise aufgelöst, so daß eine deutliche Veränderung der Probenoberfläche festgestellt werden kann.
Die Reißfestigkeit und die Dehnung der Proben wurden gewöhnlich jeweils bei einer Temperatur von 25°C ermittelt, wobei die Reißfestigkeit ausserdem bei einer niedrigen Temperatur entsprechend einem Zahlenwert von -35°C gemessen wurde; außerdem erfolgte eine Bestimmung der Materialhärte gemäß der in der Norm ASTM-D638 beschriebenen Prozedur.
Aus der vorstehend wiedergegebenen Tabelle 1 geht eindeutig hervor, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die im Rahmen der Ausführungsbeispiele jeweils erhalten werden konnten, im Hinblick auf die chemische Beständigkeit der damit erhaltenen Folien den Eigenschaften der Folie gemäß dem Vergleichsbeispiel eindeutig überlegen sind.
Prüfungsexperiment 2
Es wurden mit Hilfe der Form entsprechend dem Prüfungsexperi­ ment 1 jeweils geformte Folien auf der Basis der Zusammen­ setzungen mit den Bezeichnungen (S1) bis (S6) hergestellt, ehe man anschließend in diese Folien außerdem schaumbildende Bestandteile auf der Basis von Urethanverbindungen entsprechend der im nachstehenden Text wiedergegebenen Formulierung einführte, so daß auf diese Art und Weise Urethanschäume erhalten werden konnten, deren Oberflächenschichten jeweils den entsprechenden, geformten Folien auf der Basis der besagten Zusammensetzungen (S1) bis (S6) entsprachen.
Schaumbildende Formulierung: Diese bestand aus 95 Teilen eines mit der Verbindung EO behandelten Polyoxypropylen-Triols mit einem Mn-Wert von 5'000, 5 Teilen Triethanolamin, 2,5 Teilen Wasser, 1 Teil Triethylamin und 61,5 Teilen eines polymeren MDI.
Die auf diese Art und Weise erhaltenen Formteile wurden danach während eines Zeitraums von 500 Stunden durch eine Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 120°C in einem zirkulierenden Luftstrom getrocknet. Anschließend wurden die somit erhaltenen Urethanschäume von den entsprechenden, geformten Folien entfernt, welch letztere dann den nachfolgend beschriebenen Materialprüfungen unterworfen wurden, um die nachfolgend wiedergegebenen, physikalischen Eigenschaften der Proben zu ermitteln. Im Rahmen der nachstehend wiedergegebenen Tabelle 2 sind die dabei erhaltenen Prüfungsergebnisse zusammenfassend dargestellt. Die Dehnungswerte wurden jeweils bei den Temperaturen 25°C und -35°C mit Hilfe der Prozedur ermittelt, die in der vorstehend bereits erwähnten Norm ASTM-D638 beschrieben wird.
Das Aussehen der Proben wurde jeweils durch Augenschein ermittelt und entsprechend der nachfolgend wiedergegebenen Standard-Einteilung kategorisiert:
○: Es wurde keine Veränderung beobachtet;
×: es wurde eine Veränderung beobachtet.
TABELLE 2
Prüfungsexperiment 3
Die im Rahmen des vorstehend beschriebenen Prüfungsexperiments 2 erhaltenen Urethanschäume mit den entsprechenden Oberflächenschichten in Form der Zusammensetzungen (S1) bis (S6) wurden während eines Zeitraums von 400 Stunden bei einer Temperatur von 83°C entsprechend einer schwarzen Vertäfelung in einem Kohlenstofflichtbogen-Fadeometer geprüft. Anschließend wurden die Urethanschäume von den entsprechenden, geformten Folien entfernt, welch letztere danach den nachfolgend beschriebenen Materialprüfungen unterworfen wurden, um die nachfolgend wiedergegebenen, physikalischen Eigenschaften der Proben zu ermitteln. Im Rahmen der nachstehend wiedergegebenen Tabelle 3 sind die dabei erhaltenen Prüfungsergebnisse zusammenfassend dargestellt. Die Dehnungswerte wurden jeweils bei den Temperaturen 25°C und -35°C mit Hilfe der Prozedur ermittelt, die in der Norm ASTM-D638 beschrieben wird.
Das Aussehen der Proben wurde jeweils durch Augenschein ermittelt und entsprechend der nachfolgend wiedergegebenen Standard-Einteilung kategorisiert:
O; Es wurde keine Veränderung beobachtet;
x; es wurde eine Veränderung beobachtet.
TABELLE 3
Wie aus den Ergebnissen entsprechend den vorstehend wieder­ gegebenen Tabellen 2 und 3 hervorgeht, weisen die geformten Folien entsprechend den Zusammensetzungen gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung jeweils Dehnungseigenschaften auf, die denen des Vergleichsbeispiels eindeutig überlegen sind. Es ist demzufolge offensichtlich, daß die Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen thermisch bedingte Alterung ebenso wie auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen auf Lichteinflüsse zurückgehende Alterungsvorgänge aufweisen.

Claims (11)

1. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung, die folgende Bestandteile umfaßt:
ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A) mit einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von etwa 10'000 bis etwa 50'000, welches neben einem nichtaromatischen Diisocyanat hauptsächlich einen Diol-Bestandteil umfasst, der ein mindestens einen aromatischen Ring enthaltendes Diol einschließt;
einen Weichmacher (B); und
gegebenenfalls einen weiteren Zusatzstoff.
2. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend dem vorstehenden Anspruch 1, wobei die besagte Verbindung mit der Bezeichnung (A) einen Gewichtsanteil an aromatischen Ringen entsprechend einer Anteilsmenge mit einem Zahlenwert im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% enthält, vorzugsweise mit einem Zahlenwert im Bereich von 10 bis 40 Gew.-%.
3. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, wobei man das besagte Elastomer mit der Bezeichnung (A) erhalten kann, indem man ein Urethan-Präpolymer (a) mit einer endständigen NCO-Gruppe zusammen mit einem nichtaromatischen Diamin (b1) und einem aliphatischen Mono­ amin (b2) umsetzt; wobei man das besagte Präpolymer (a) auf der Basis eines Überschusses an einem nichtaromatischen Diisocyanat (a1) und eines Diol-Bestandteils erhalten kann, welch letzterer ein Diol (a2) mit hohem Molekulargewicht entsprechend einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts im Bereich von 500 bis 10'000 umfasst, und, gegebenenfalls, außerdem auf der Basis eines Diols (a3) mit niedrigem Molekulargewicht, wobei mindestens ein Teil des besagten Diol- Bestandteils einen aromatischen Ring enthält.
4. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend dem vorstehenden Anspruch 3, wobei es sich bei der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (a2) um ein Polyesterdiol und/oder ein Polyetherdiol handelt, vorzugsweise um ein Polyesterdiol.
5. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend dem vorstehenden Anspruch 4, wobei es sich bei dem besagten Polyesterdiol um einen Ester auf der Basis einer aromatischen Dicarbonsäure und eines zweiwertigen Alkohols handelt, und zwar vorzugsweise um einen Ester auf der Basis eines Oxyalkylenethers und eines zweiwertigen Phenols.
6. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die besagte Verbindung mit der Bezeichnung (A) eine thermische Erweichungstemperatur entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200°C aufweist.
7. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die besagte Verbindung mit der Bezeichnung (B) einen Ester auf der Basis einer aromatischen Monocarbonsäure und eines Polyalkylenglykols umfasst, der mit Hilfe der nachstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formel (1) beschrieben werden kann:
R1COO-[A-O-]n-COR2 (1),
wobei im Rahmen der vorstehend wiedergegebenen, allgemeinen chemischen Formel (1) die allgemeine Bezeichnung A einer Alkylengruppe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und der Index n einer ganzen Zahl im Bereich von zwei bis 25 entspricht, vorzugsweise einer ganzen Zahl im Bereich von 3 bis 15; und wobei außerdem die beiden funktionellen Gruppen mit den allgemeinen Bezeichnungen R1 und R2 jeweils einem aromatischen Monocarbonsäurerest entsprechen, und zwar mit der Maßgabe, daß die beiden besagten Reste R1 und R2 dabei unabhängig voneinander jeweils gleich oder verschieden sein können, wobei die beiden besagten Reste R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander unter den nachfolgend aufgezählten, funktionellen Gruppen ausgewählt werden können: Phenylgruppe und mit mindestens einem Alkylrest und/oder mit mindestens einem Halogenatom substituierte Phenylgruppe.
8. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anteilsmenge der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (B), die in der besagten Zusammensetzung enthalten ist, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A), einem Zahlenwert im Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen entspricht, und vorzugsweise entspricht diese besagte Anteilsmenge einem Zahlenwert im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsteilen.
9. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die besagte Zusammensetzung in Form eines Pulvers mit einem mittleren Teilchendurchmesser entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 50 bis 400 µm vorliegt, welches besagte Pulver außerdem feine Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 µm höchstens in einer Menge von 50 Gew.-% enthält.
10. Ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Erzeugnisses, welches Verfahren einen Schritt umfasst, im Rahmen dessen eine Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 mittels des Sturzgiessver­ fahrens verformt wird.
11. Ein geformtes Erzeugnis, welches man erhalten kann, indem man eine Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 mittels des Sturzgiessver­ fahrens einem verformenden Verarbeitungsschritt unterwirft.
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