DE2121670A1

DE2121670A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Info

Publication number: DE2121670A1
Application number: DE19712121670
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.; Bonin Wulf von Dr.; Thomas Heinz Dr.; 5090 Leverkusen. C08g 30-12 Kleimann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1971-05-03
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1972-11-16
Also published as: NL7205960A; DK129462B; BR7202743D0; SE380814B; AT312942B; DK129462C; NO133841B; NO133841C; IT952812B; JPS5542091B1; ES402301A1; GB1365215A; DE2121670B2; AU4167972A; CH574466A5; BE782942A; DE2121670C3; FR2135266A1; FR2135266B1; AU463097B2

Description

2121670 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-Bay«werk3 0, Apr j j J97J Zentralbereich Patente, -Marken und Lizenzen

. GM/Wk

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung (Deutsche Auslegeschrift 1 196 864 und franz. Patentschrift 1 559 325) erhalten werden, eignen sich vorzüglich für die Serienherstellung von Leichtbaukonstruktionen wie z. B. für den Möbel-, Fahrzeug- und Hausbau.

Die Polyurethanformkörper werden hergestellt, indem das schaumfähige Reaktionsgemisch, das aus Polyisocyanaten, Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten reagierende Wasserstoffatome tragen und Zusatzstoffen besteht, in geschlossene temperierbare Formwerkzeuge gefüllt wird, in denen es aufschäumt und - stark verdichtet - erstarrt. Der Kunststoff füllt das Werkzeug exakt aus und bildet die Werkzeuginnenflächen genau ab. ■ . |

Man verwendet vorzugsweise Werkzeuge aus einem Material mit möglichst hoher Wärmekapazität und möglichst hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Metall. Es ist jedoch auch möglich, andere Materialien zu verwenden, wie Kunststoffe, Glas, Holz usw.

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Um beim Entformen ein Haften des Kunstoffte ils an der Werkzeugoberfläehe zu verhindern, wird das Werkzeug mit einem Trennmittel versehen. Als derartige Trennmittel sind z.B. Wachse, Seifen oder Öle in Gebrauch. Diese Trennmittel bilden einen dünnen PiIm zwischen Werkzeugoberfläehe und Kunststoffteil, der weder auf dem Werkzeug noch auf dem Kunststoff haftet und so ein leichtes Entformen des Kunststoffes aus dem Werkzeug ermöglicht

Für eine Serienproduktion weist diese Methode verschiedene Nachteile auf. In regelmäßigen Abständen muß das Trennmittel aufgetragen werden. Während dieser Zeit fällt das Werkzeug für die Produktion aus. Feine Gravierungen des Werkzeuges - wie z.B. eine imitierte Holzstruktur oder Ledernarbung - werden mit der Zeit von den Ttennmittelresten überdeckt. Ein Entfernen dieser fest haftenden Rückstände in den häufig stark konturierten Werkzeugen ist nur mit großem Aufwand möglich. Die Kunststoffteile sind mit einem dünnen Trennmittelfilm überzogen, auf dem Lacksysteme nicht haften. Die Teile müssen vor der Lackierung geschliffen oder mit Lösungsmitteln abgebeizt werden, um eine ausreichende Haftung des Lackes auf dem Kunstoff zu erzielen.

Es wurde nun gefunden, daß man auf das Auftragen eines Trennmittels in dem Werkzeug verzichten kann, wenn man dem schäumfähigen Reaktionsgeraisch bestimmte Zusatzstoffe beimischt, die dem fertigen Kunststoff vorzügliche Trenneigenschaften verleihen. Als derartige Zusatzstoffe wurden Gemische aus Salzen von aliphatischen Carbonsäuren mit vorzugsweise pri-

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mären Aminen oder Amid- oder Estergruppen enthaltenden Aminen, die insgesamt mehr als 25 C-Atome enthalten, Estern höherer Fettsäuren und natürlichen oder synthetischen Ölen erkannt.

Da diese Gemische eine innere Schmierung der Kunststoffmischung bewirken, verleihen sie dem Kunststoff gleichzeitig hervorragende Fließeigen^chaften in dem Werkzeug mit verminderter Blasenbildung auf der Kunststoffoberfläche. Darüberhinaus zeigen diese Zusatzstoffe einen antistatischen Effekt.

Als Maß für die Trennwirkung kann die Kraft in Kp/cm angesehen werden, die nötig ist, um die Werkzeuge beim Entfor- j men zu öffnen. Oder man beurteilt die Trennwirkung, indem man die Kraft in Kp mißt, die nötig ist, um eine Aluminiumfolie von einer angeschäumten Polyurethanschaumplatte (20x20x1 cm) abzuziehen. Die Entformungskräfte, die bei den mit den erfindungsgemäßen Zusatzstoffen ausgerüsteten Kunststoffen aufgebracht werden müssen, liegen erheblich niedriger als bei den gleichen Kunststoffen, bei denen das Reaktionsgemisch ohne die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe aufgeschäumt wurde, und liegen niedriger, als wenn jeweils nur eine Komponente des ternären Gemisches eingesetzt wurde, d. h. es liegt ein unerwarteter synergistischer Effekt vor.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verschäumung in ge- I schlossenen Formen ein Schaumstoff entsteht, der eine höhere Dichte hat als bei der Verschöumung in offenen Formen und dessen Merkmal in einer festen, nicht zelligen geschlossenen Außenhaut besteht, die wesentlich dicker ist, als die Zellwände im Schaumstoffinneren. Diese Außenhaut, die das Charakter!stikum des beschriebenen, harten, halbharten oder weichen Polyurethanschaumstoffes ist und seine Gebrauchseigenschaften wesentlich bestimmt, ist also kein Schaumstoff, was

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besonders bei den üblichen von bis zu mehreren Millimetern dicken Wandstärken auffällt.

Somit kann ein derartiger Schaumstoff nicht direkt mit dem bisher üblichen in offenen Formen hergestellten Schaumstoffen verglichen werden, die üblicherweise keine zusammenhängende Außenhaut haben oder deren Außenhaut hinsichtlich ihrer Wandstärke mit den Zellwandstärken innerhalb des Schaumstoffes vergleichbar ist. Insofern können auch Maßnahmen hinsichtlich der Entformbarkeit von Polyurethanschaumstoffen, die nach dem geschilderten Verfahren erhalten werden, nicht aus den Rezepturen für übliche, in offenen Formen geschäumte Schaumstoffe abgeleitet werden, denn gerade in der Nähe der Formwand besitzt das Material keinen Schaumstoffcharakter.

In konventionellen Schäumstoffrezepturen wurden zwar bisher auch zu Zwecken der Aktivierung oder als Gleit- bzw. Streckmittel zum Verzögern oder Fördern der Schaumbildung bzw. als Emulgatoren Fettsäuren, Sulfonsäuren, tert. Fettamine oder sonstige Tenside mitverwendet. Hinsichtlich des Entformungsverhaltens dieser Stoffe in einem Schaumstoff, dessen Charakteristikum gerade eine verhältnismäßig dicke homogene Deckschicht aus Nichtschäumstoff ist, sind bisher jedoch keine Angaben gemacht worden, bzw. ist eine Wirkung nicht vorhanden, wenn man die verfahrensgemäßen Schaumstoffe herstellt, oder eine eventuelle Wirkung wird durch andere Nachteile wieder aufgehoben.

So führt die Anwesenheit von Sulfonsäuren in der Deckschicht solcher Schaumstoffe zu verminderter Bewitterungstabilität, während die Schaumbildung nachteilig beeinflußt, d.h. verzögert werden kann. Tertiäre Amine neigen, da sie offenbar nicht in den Polyurethanverband mit.einbezogen werden

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können, zum Ausschwitzen und verschlechtern so die Lackierbarkeit der Deckschichten. Produkte mit ausgesprochenem Tensidcharakter sind ebenfalls nicht geeignet, da sie dem Abbau der Oberfläche durch hydrolytische Einflüsse Vorschub leisten.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile umgangen, wenn man eine spezielle Eigenschaftskombination der als Trennmittel vorgesehenen Zusatzstoffe wählt, die sich dann ergibt, wenn man als Zusatzmittel, wie angegeben, Gemische verwendet, die mindestens eine der folgenden Komponenten enthalten:

1_# Salze von aliphatischen Carbonsäuren mit vorzugsweise primären Aminen oder solchen Aminen, die Amidgruppen oder Estergruppen enthalten, wobei darauf zu achten ist, daß zur Erzielung einer zufriedenstellenden Trennwirkung, diese Salze insgesamt mindestens 20 aliphatische C-Atome auf Amin und Säure verteilt enthalten sollen. Das heißt, daß das Amin kurzkettiger sein kann, wenn die Carbonsäure langkettig ist, bzw. die Carbonsäure kann kürzerkettig sein, wenn das Amin langkettig ist. Bevorzugt wird jedoch der Fall, bei dem sowohl das Amin, sei es ein primäres oder ein Amid- und/oder Estergruppen enthaltendes Amin, als auch die Carbonsäure mehr als 12 aliphatische C-Atome aufweisen. *

2. Ester hökerer aliphatischer oder cycloaliphatischer mono- und/oder polyfunktioneller Fettsäuren oder Fettsäuregemische mit mehrfunktionellen Alkoholen, wobei diese Ester vorzugsweise noch freie OH- und/oder COOH-Gruppen aufweisen sollen.

3. Natürliche oder synthetische öle und/oder Wachse, wobei diese Komponenten keine -OH- oder -COOH-Gruppen aufzuweisen brauchen.

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Zur Deutung des Umstandes, daß gerade die Verwendung der aufgeführten Gemische zu verwertbaren Ergebnissen führt, ohne daß Nachteile z. B. in Bezug auf die Lackierbarkeit der Oberfläche auftreten, muß als überraschend bezeichnet · werden. Insbesondere war überraschend, daß ein synergistischer Effekt .auftritt, wenn die erfindungsgemäß zu verwendenden Gemische eingesetzt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung τοη Schaumstoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Wasser und/oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in geschlossenen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der Zusatzstoffe ein Gemisch verwendet wird aus mindestens zwei der folgenden Komponenten:

A. mindestens 20 aliphatisch^ Kohlenstoffatome aufweisenden Salzaivon aliphatischen Garbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

B. GOOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern you mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren,

0. natürlichen und/oder synthetischen ölen, Pet ten oder· wachsen.

Es ist bevorzugt, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus

A. mindestens 20 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Carbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

C. natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen.

Es ist auch bevorzugt, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus

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B GOOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder ροlyfunktioneileη Carbonsäuren,

C. natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen.

Es ist auch darüberhinaus bevorzugt, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus

B. COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5.

Es ist ferner bevorzugt, CiQ als einer der Zusatzstoffe ein ternäres Gemisch verwendet wird aus

A. mindestens 20 aliphatischen Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Carbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

B. COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren,

C. natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen .

Als überraschend muß angesehen werden, daß derartige Gemische wirksam werden, obgleich sie (Synergistisch wirkende) Komponenten enthalten, die z.T. Gruppen tragen, die mit Isocyanaten reagieren können, wodurch eigentlich eine Wirkung verhindert werden müßte. Auch tritt keine Verminderung der Schaumstoffqualität ein, obgleich die Zusatzmittel, sofern sie monofunkt ioneil sind, zu Kettenabbrüchen führen müßten. Weiterhin wird überraschenderweise die Lackierfähigkeit der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzmittel hergestellten Formteile nicht verminder. Die

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erfindungsgemäßen Zusatzstoffgemische werden in Mengen von 0,1 bis 25 Gew.-^, bevorzugt Von 0,5 bis 15 Gew.-^, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt.

Für die Herstellung des schaumfähigen Reaktionsgemisches werden in bekannter Weise Polyisocyanate, Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten reagierende Wasserstoffatome aufweisen und Zusatzstoffe verwandt, wie sie in breiter Form in "Vieweg-Höchtlen, Kunststoffhandbuch, Band VII, Polyurethane" beschrieben werden.

Erfindungsgemäß können Polyisocyanate beliebiger Art verwendet werden. Beispielhaft für Polyisocyanate sind bevorzugt Diisocyanate zu nennen, wie z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,' N-Xylylen-diisocyanat, p-Xylylendiisocyanat, 4»4'-Dimethyl-1,3-xylylendiisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4•-diisocyanate N-Phenylen-diisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 1-Alkylbenzol-2,4- und 2,6-diisocyanate,, Ditoluylen-2,4- und -2,6-<diisocyanat, 3-(°(r-isocyanatoäthyl)-phenylisocyanat, 1-Benzylbenzol-2,6-diisocyanat, 2,6-Diäthyl-benzol-1,4-diisocyanat , Diphenylmethan-4* 4·-diisocyanat, 3» 3^f-Dimethoxydiphenylmethan-4»4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat. Auch tri- und mehrfuntkionelle Polyisocyanate können verwendet werden, z.B. Toluol-2,4,6-triisocyanat oder durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation oder anschließende Phosgenierung gewonnenes Polymethylen-polyphenyl-polyisocyanat, ferner die gemäß der deutschen Patentschrift 1 092 007 herstellbaren Polyisocyanate sowie durch Umsetzung mit niedermolekularen Glykolen wie Tripropylenglykol verflüssigtes, modifiziertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat.

Darüberhinaus können auch Isocyanate Verwendung finden, welche Carbodiimid-Gruppierungen, Uretdion-Gruppierungen, Uretonimin-Gruppierungen, Biuret-Gruppierungen und Iso-

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oyanuratgruppierungen enthalten. Desgleichen lassen sich Mischungen der vorgenannten Isocyanate einsetzen. Darüberhinaus kann man auch Umsetzungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen Isocyanaten verwenden oder auch solche Polyisocyanate wie sie z.B. gemäß den deutschen Patentschriften 1 022 789 und 1 027 394 verwendet werden.

Unter Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten

reaktionsfähige Wasserstoffatome aufweisen, sind vorzugsweise Polyhydroxyverbindungen oder Polyamine zu verstehen. Diese Verbindungen haben Molekulargewichte von 90 bis 10 000, bevorzugt von 90 - 5000.

Genannt seien beispielhaft aus mono- oder polyfunktionellen Alkoholen und Carbonsäuren oder Oxycarbonsäuren, gegebenen- ( falls unter Mitverwendung von Aminoalkoholen, Diaminen, Oxyaminen oder Aminocarbonsäuren nach bekannten Verfahren hergestellte, lineare oder verzweigte Polyester oder Polyesteramide, die auch Heteroatome, Doppel- und Dreifachbindungen sowie modifizierende Reste von ungesättigten oder gesättigten Fettsäuren oder Fettalkohole enthalten können. Genannt seien ferner durch Polymerisation von Alkylen-Oxyden, Diäthylenoxid, Propylenoxid, Styroloxid, Epichlorhydrin oder Tetrahydrofuran gewonnene lineare Polyalkylenglykoläther verschiedener Molekulargewichte bevorzugt solche mit einem Hydroxylgruppengehalt von 0,5 - 18 io. Ebenfalls geeignet sind Polyalkylenoxide, an deren Kettenenden Gruppen befindlich λ sind, die freie primäre oder sekundäre Aminogruppen tragen. Als polyfunktionelle Startkomponenten für die Addition der Alkylenoxide seien beispielhaft genannt: H₉O, Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol, Trimethylolpropan, 1,2,4-Butantriol, Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit sowie Oligosacharide und deren wäßrige Lösungen, Polysacharide, Ricinusöl, Ä'thanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Anilin, Arylendiamine, Alkylendiamine vom Typ Athylendiamin, Tetra- oder Hexaäthylendiamin und auch Ammoniak. Selbstverständlich können auch Gemische linearer und/oder verzweigter Polyalkylenglykoläther verschiedenen Typs eingesetzt werden. Diese Polyalkylenglykol-

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äther können auch in Mischung mit anderen Hydroxyverbindungen oder Aminen verwendet werden, z.B. in Mischung mit 1,4-Butylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerin, 2,3-Butylenglykol, Pentaerythrit, Weinsäureestern, Ricinusöl, Tallöl.

Auch in Mischungen mit Polyestern kann die Verschäumung der Polyalkylenglykoläther erfolgen» Z.B. lassen sich verwenden ÖH-gruppenhaltige Polycarbonate, Polyacetale, Polyamide, Polylactone, Polylactame oder Cl, OH-gruppenhaltige Polytetrahydrofurane, Polybutadiene usw. sind -verwendbar. Auch OH- und/oder SH-Gruppem aufweisende Polythioäther mit Alkylenoxid umgesetzte Phenole, Formaldehydharz, Hydrierungsprodukte von Äthylen-Oiefin-Eohlenoxid-Miscfipolymerisaten und Epoxidharzen, ferner Aminogruppen, aufweisende Verbindungen wie Aminopolyäther_s Polyester oder Polyurethane, darüberhinaus Carboxylgruppen und/oder cyclische Anhydridgruppen aufweisende Verbindungen, die daneben, noch Äther-, Ester-, Amid-, Harnstoff-, Urethan*-■oder Thioäthergruppen enthalten können, seien als Beispiele für geeignete, mit Isocyanaten reagierende Verbindungen genannt.

Als Zusatzmittel werden erfindungsgemäß binäre oder ternäre Gemische verwendet« Als Komponente werden z. B. Salze von aliphatischen Carbonsäuren und primären Aminen oder Amid- und/ oder Estergruppen enthaltenden primären, sekundären oder tertiären Aminen eingesetzt, wobei das Salz insgesamt mindestens 25 aliphatische C-Atome aufweisen soll. Hierbei wird zwar bevorzugt ein stöchiometrisch zusammengesetztes Gemisch aus Säure und Amin verwendet, Abweichungen vom stöchiometrischen Verhältnis von Carboxyl- zu Aminogruppen können jedoch auch in Kauf genommen werden, wobei allerdings der gegebenenfalls vorhandene Überschuß von Carboxyl- oder Aminogruppen 50 Mol-# nicht überschreiten sollte.

Als Carbonsäuren sind für die Salzbildung Mono- oder Polycarbonsäuren geeignet, die gesättigt oder ungesättigt und gegebenenfalls auch noch substituiert sein können. Bevorzugt finden jedoch langkettige aliphatische Monocarbonsäuren mit mehr als 12 C-Atomen Verwendung, die geradkettig oder verzweigt sein können. Beispielsweise seien genannt: Stearinsäure, Le A 13 154 - 10 -

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technische Kokosfettsäuregemische, Talg- oder Tranfettsäuren, techn. Paraffinfettsäuren, die zumeist auch Gemische darstellen, Undecylensäure, ölsäure, Linolsaure, Tallölfettsäuren, Rizinolsäure. Am einfachsten läßt sich Ölsäure oder Tallöl einsetzen.

Die zur Salzbildung bevorzugt verwendeten primären Amine können geradkettig, verzweigt, cyclisch sein und Mono-, Dioder Polyamine mit 2 und mehr C-Atomen darstellen. Bevorzugt werden aliphatische Monoamine mit mehr als 12 C-Atomen. Beispielhaft seien genannt: Stearylamin, Oleylamin, Amine aus Ketonen technischer Gemische langkettiger Fettsäuren, etwa 9 Aminoheptadecan-Gemisch, Taigamine. Auch aus Harzsäuren herstellbare sogenannte Harzamine oder Abietylamin sind verwendbar. An Diaminen sei Äthylendiamin genannt. Hervorgehoben seien die Salze aus 1 Mol ölsäure und 1 Mol Oleylamin, 0,5 Mol Äthylendiamin oder 1 Mol 9-Aminoheptadecan.

Die in Betracht kommenden Amid- und/oder Estergruppen enthaltenden Amine können primär, sekundär oder bevorzugt tertiär sein. Sie lassen sich einfach erhalten, z.B. durch Umsetzen von Diaminen wie Äthylendiamin, Propylendiamin, N-Dimethylaminopropylamin oder auch Polyaminen mit Fettsäuren unter Bedingungen der Amidbildung, wobei die Menge an Fettsäure so zu wählen ist, daß das gebildete Amid gleichzeitig noch über mindestens eine primäre, sekundäre oder bevorzugt tertiäre Aminogruppe verfügt. Als Fettsäuren kommen prinzipiell alle aliphatischen Carbonsäuren, seien es Mono- oder Polycarbonsäuren in Betracht, bevorzugt werden jedoch gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäuren mit mehr als 12 C-Atomen, wie beispielsweise die bereits aufgeführten Typen.

Aufgrund seiner guten technischen Zugänglichkeit sei das amidgruppenhaltige Amin aus N-Dimethylaminopropylamin und ölsäure besonders genannt.

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Prinzipiell Analoges gilt auch für die Estergruppen enthaltenden Amine, die bevorzugt tertiär sind. Sie lassen sich ebenfalls in bekannter Weise beispielsweise durch Umsetzung der Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an primäre- oder sekundäre Amine oder Polyamine beispielsweise von Alkanolaminen wie Triäthanolamin, N-Dimethyläthanolamin, N-Dioleyläthanolamin, Äthylendiamin mit den genannten Fettsäuren unter Veresterungsbedingungen herstellen. Hier sei das Amin aus 3 Mol Ölsäure und einem Mol Triäthanolamin oder Tallölfettsäure und propoxyliertem Äthylendiamin besonders genannt.

Die Herstellung dieser Zusatzmittelkomponente (A) des Zusatzmittelgemisches gelingt am einfachsten durch direkte Vermischung der Carbonsäure mit dem Amin, gegebenenfalls in der Schmelze oder in Lösung. Eine Variante ist die Herstellung durch Vermischen der Komponenten in einem oder mehreren der Bestandteile des Verschaumungsgemisches.

Als weitere Komponente (B) des Zusatzmittelgemisches kommen gesättigte und/oder ungesättigte COOH- und/oder OH-Gruppen tragende Ester von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren mit vorzugsweise polyfunktionellen Alkoholen in Betracht.

Die polyfunktionellen Carbonsäuren sollten mindestens 4 C-.-vtome aufweisen, wie beispielsweise Malein-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Kork-, Sebazin- oder Heptadekandicarbonsäure-1,8 oder Carboxylgruppen-tragende oligomere oder polymere Verbindungen wie etwa oxydiertes Polyäthylen.

Als monofunktionelle Carbonsäuren sind solche geeignet, die gesättigt oder ungesättigt sind und gegebenenfalls noch andere polare oder unpolare Gruppen tragen können, z.B. OH-, Amino-, Alkyl- oder Halogen- oder Arylgruppen. Vorzugsweise finden aliphatische Carbonsäuren Verwendung, die verzweigt oder gradkettig sein können und mehr als 12 C-Atome aufweisen» Beispielsweise seien genannt? Le A 13 154 - 12 -

Stearinsäure, Palmitinsäure, Rizinolsäure, techn. Fettsäuregemische wie Kokosfettsäuren, Talg- oder Tranfettsäuren, Harzsäuren, z.B. Abietinsäure, Tallölfettsäuren, Linolsäure, Linolensäure, Undecylensäure, techn. Paraffinfettsäuren; sehr geeignet sind Ölsäure oder Tallölfettsäure.

Zur Herstellung der Ester verwendet man vorzugsweise die Monocarbonsäuren gegebenenfalls im Gemisch mit mehrfunktioneilen Carbonsäuren.

Als Alkoholkomponente der erfindungsgemäß als eine Komponente des ternären Zusatzmittelgemisches zu verwendenden Ester fungieren vorzugsweise mehrfunktionelle Alkohole mit bevorzugtermaßen aliphatischem Charakter, wie etwa Äthylen-, Propylen-, Butylenglykol, Polyalkylenglykole, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Hexit, Glykose, Zucker oder Anlagerungsprodukte von einem oder mehreren Alkylenoxiden an diese Alkohole oder Amine wie Addukte von Alkylenoxiden, z. B. Äthylen- oder Propylenoxid an Glycerin Trimethylolpropan oder Äthylendiamin. Im Falle der Verwendung von z. B. Rizinolsäure ist bereits durch Selbstkondensation ohne Zusatz eines Alkohols die Erzeugung des gewünschten Esters möglich.

Die Herstellung der Ester geschieht üblicherweise nach bebekannten Methoden entweder mit oder ohne Zusatz eines sauren oder basischen Katalysators, Metallalkoholates oder ähnlicher bekannter Hilfsmittel bei erhöhter Temperatur, zweckmäßigerweise unter Luftausschluß.

Die zu verwendenden Ester können auch den Charakter von Polyestern mit Molgewichten bis zu 5000 haben.

Di· Ester sollen noch OH- und/oder COOH-Gruppen aufweisen, d.h. die zum Einsatz gelangenden Ester sollen eine Säurezahl oder OH-Zahl von mindestens 3?Tormigswfcise über 10 aufweisen.

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Besonders geeignete Ester sind Veresterungsprodukte von Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit oder Zuckern mit Ölsäure oder Tallölfettsäure, bei denen durchschnittlich mindestens eine OH-Gruppe nicht verestert ist.

Natürlich können auch Gemische verschiedener solcher Ester zum Einsatz gelangen.

Als weitere Komponente (C) des erfindungsgemäßen Zusatzmittelgemisches seien natürliche und/oder synthetische Öle oder Wachse genannt. Diese Komponenten brauchen keine freien COOH- oder OH-Gruppen aufzuweisen. Es kann sich hierbei allerdings ebenfalls um Ester- bzw. Carbonsäurederivate handeln wie sie z. B. bei den natürlichen Ölen und Wachsen oftmals anzutreffen sind, "oder wie sie bei vollständiger Veresterung von Polyolen zugänglich sind. ·

Beispielhaft wären, einzeln oder im Gemisch, zu nennen, ehne daß die Aufzählung Anspruch auf Vollständigkeit erheben kann: Lanolin, Bienenwachs, Erdwachse, Pflansenöle, Knochenöl, Sesamöl, Wollfette, Weißöl, Petroleumfraktionen mit Siedepunkten über 100⁰C₉ Paraffinöl, Vaseline, Abietinsäureester, Cholesterinester, Tranöle. Bevorzugt eignen sich Weißöl und Lanolin.

Im binären oder ternären Zusatzmittelgemisch sollte jede der drei Komponenten zu mindestens 5 Gew₉'-% besser !mindestens 15 Gew.-% enthalten sein_o Vorzugsweise sollte jede der Komponenten In Mengen von 20 - 50 Gew„=% im ternären bzw« 20 — 80 % im binären Gemisch enthalten sein, xrabei sich die Prozentzalilen natürlich zu 100 ergänzen.

Es ist nicht Voraussetzung, daß das Zusatzrad, ttelgemlseh als solches eingesetzt wird, vielmehr können dem Yersch&umungsgemisch di© einzelnen Komponenten auch einseln ocLsf ia. Zweierkombinationen οάΘτ in verschiedenen Bestandteilen des Yerschäumungsaasatses gelöst beigegeben werden» Im reagierenden Le A 13 154 - 14 -

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Verschäuraungsgemisch sollen.jedoch alle Komponenten des verfahrensgemäßen Zusatzmittelgemisches anwesend sein.

Die erfindungsgemäßen Zusatzmittelgemische werden in Mengen von 0,1 - 25. Gew.-$, bevorzugt in Mengen von 0,5 - 15 Gew.-#, bezogen auf das gesamte Verschäumungsgemisch, eingesetzt.

Bevorzugt werden solche Zusatzmittelgemische, die bei Raumtemperatur flüssig sind und/oder sich gegebenenfalls in Form der Einzelkomponenten in einer oder mehreren Komponenten der Verschäumungsmischung auflösen lassen.

Es lassen sich neben Füllstoffen, Farbstoffen u.a. auch zusätzlich flammhemmende Zusatzstoffe verwenden, die einerseits mit Isocyanaten reagierende Gruppierungen enthalten können, wie z.B. Umsetzungsprodukte aus Phosphorsäure bzw. phosphoriger Säure oder Phosphonsäuren und Alkylenoxiden oder Alkylenglykolen, Umsetzungsprodukte aus Dialkylphosphiten, Formaldehyd und Dialkanolaminen sowie auch solche Flammschutz-r mittel, die keine mit Isocyanaten reagierenden Gruppen enthalten, z.B. Tris-2-chloräthylphosphat, Trikresylphosphat, Tri sdibrompropylphosphat.

Bei der Herstellung der Schaumstoffe verwendet man in üblicher Weise Aktivatoren, z.B. Dimethylbenzylamin, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminoäthyl)-piperazin, Triäthylendiamin, permethyliertes Diäthylendiamin, Tetramethylguanidin, Trioxymethylhexahydrotriazin, zinnorganische Verbindungen, beispielsweise Dibutylzinndilaurat oder Zinn(Il)-octoat. Daneben finden auch Stabilisatoren wie Polyäther, Polysiloxane, sulfonierte Ricinus- oder Ölsäurederivate und deren Natriumsalze Verwendung. Als Treibmittel verwendet man Wasser und/ oder niedrigsiedende Lösungsmittel wie z.B. Trichlormonofluormethan, Dichlor-fluormethan, Methylenchlorid. Von derartigen Treibmitteln werden in der Regel 10-15 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der mit Isocyanaten reagierenden Gruppierungen enthaltenden Verbindung und Aktivatormischung Le A 15 154 - 15 -

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eingesetzt.

Die Verfahrensprodukte können in harter Einstellung zur Herstellung von Möbelteilen, Karosserieteilen von Fahrzeugen, technischen Geräten und Bauelementen Verwendung finden, sowie in halbharter bis weicher Einstellung zur Herstellung von Sicherheitspolsterungen im Automobilbau, elastischen Schuhsohlen · ■

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Beispiel 1

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutert werden. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sofern nichts anderes vermerkt ist.

Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer Komponenten des erfindungsgemäßen synergistischen Zusatzmittelgemisches gezeigt werden, daß die Einzelkomponenten des ternären Gemisches allein nicht zu einem voll befriedigenden Entformen des in einer Metallform hergestellten harten Schaumstofformlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken aller drei Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten zur Folge hat.

Verschäumungsmischung A:

100 TIe. Polyolgemisch (Polyätherbasis), aktiviert und

stabilisiert (OH-Zahl: 530, Viskosität bei 25° C 1250 cP)
4 TIe. Monofluortrichlormethan

150 TIe. Polyisocyanat (Basis: Phosgenierungen von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten )
(Viskosität bei 25° C 320 cP, NCO-Gehalt 29,5 %)

Verschäumungsmischung B; 100 TIe. Polyolgemisch (Polyätherbasis), aktiviert und

stabilisiert (OH-Zahl: 490, Viskosität bei 25° C

1429 cP)

4 TIe. Monochlortrifluormethan 132 TIe. Polyisocyanat gemäß A.

Polyolgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden Zusatzmittel einem Zweikomponentendosier-Misehgerät zugeführt und dort zur Herstellung des aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv abgemischt und sofort in das 60⁰C heiße Metallwerkzeug gedrückt.

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Das Werkzeug, ein rechteckiger Kasten mit 15 mm Wandstärke, weist folgende Maße auf:

Grundfläche ί 360 χ 250 mm, Seitenhöhe 40 mm. Bei der Enfeformung sind Scherkräfte zu überwinden.

Das Kunststoff teil wird nach 6 Minuten entformt. Das Werkzeug ist auf eine hydraulische Schließeinheit gespannt, die gestattet, die Aufreißkräfte genau zu messen.

Über einen Kraftgeber wird die Aufreißkraft in ein elektrisches Signal umgewandelt, in einem Trägerfrequenzmeßverstärker verstärkt und mit einem Kompensations-Ljnienschreiber aufgezeichnet. Aus.den aufgezeichneten Daten wurden die
spezifischen Aüfreißkräfte errechnet.

Beispielhaft werden folgende Komponenten des ternären synergistisch wirkenden Zusatzmittelgemisches eingesetzt:
Komponente D:

stöchiometrisches Tallölfettsäuresalz aus einem Mol Tallölfettsäure und einem Mol Amidamin, hergestellt aus einem Mol 3-Dimethyl-aminopropylamin-i und einem Mol Tallölfettsäure. Anstelle von Tallölfettsäure kann auch ölsäure verwendet
werden.

Komponente Es

Salz aus einem Mol ölsäure und einem Mol Dihydroabietylamin

(Harzamin der Firma Hercules Powder inc.) Komponente H:

Ester aus einem Mol Pentaerythrit und ca. drei Mol Ölsäure

(OH-Zahli ca. 90) Komponente I:

Ester aus ca. vier Mol Tranölfettsäure und einem Mol Sorbit

(OH-Zahl! ca. 130)

Le A 13 154 - 18 -

209847/0938

Komponente K:

Ester aus einem Mol Adipinsäure, zwei Mol Sorbit und ca.

9 Mol Tallölfettsäure (Säurezahl: ca. 9, OH-Zahl: ca. 15)

Komponente 0: technisches Weißöl

Komponente P: technisches Lanolin

Komponente Q: technisches Sesamöl

Als "salzartige Komponente" des erfindungsgemäßen synergistischen Trennmittelgemisches gelten demzufolge die Komponenten έ D und E.

Als "esterartige Komponenten" gelten die Komponenten H, I, K. Als "natürliches oder synthetisches öl, Fett oder Wachs" gelten die Komponenten 0, P und Q.

Die folgenden Versuche zeigen, daß jede der drei Komponenten des ternären Zusatzmittelgemisches für sich alleine größere Trennkräfte benötigt.

Vergleichsbeispiel 1:

Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile Komponente D zugesetzt. Das dann zu erhaltende Schaumstofformteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von mehr als ca. 300 Kp " zu entformen, die Abdrücker reißen die Form mit ca. 6 Kp/cm auf.

Vergleichsbeispiel 2:

Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile Komponente I zugesetzt. Das dann erhaltene Schaumstoffteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von mehr als 300 Kp zu entformen. Die Abdrücker reißen die Form mit 7 Kp/cm auf.

Le A 13 154 - 19 -

209847/0938

Vergleichsbeispiel 3:

Dem Verschäumungsgemisch A werden θ Teile Komponente O zugesetzt· Das dann zu erhaltende Schaumstofformteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von über 300 Kp entformbar. Die Abdrücker reißen die Form mit ca. 8 Kp/cm auf.

Aus diesen Beispielen geht hervor, daß die einzelnen Kompo· nenten des ternären Trennmittelgemisches nicht dazu führen» daß das zu erhaltende Formteil wünschenswert leicht entform-» bar anfällt.

Das analoge Ergebnis wird erhalten, wenn man anstelle des Verschäumungsgemisches A in den Beispielen 1-3 das Verschäumungsgemisch B verwendet.

In der folgenden Tabelle, die den erfindungsgemäßen Einsatz des ternären Gemisches beschreibt, wird dargelegt, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen synergistischen Effekt deutlich verbeseert wird:

Le A 13 154 - 20 -

209847/0938

Tabelle

ro ο co

Beispiel Nr.	-	Auf-	Teile Teile	1 a	1 b	1 c	1 d	1 e	1 f	1 g
			Teile Teile	254	254	254	236	236	236	254
Verschalung		Teile	6	3	3	2,5	5	1,5 1,5	3
Komponente	D E	Teile					3		2
Komponente	H	Teile	1,8	1,8	1,8	2,5
fConipOTlfiTltii	J	Teile Teile						3	2
IvOroponente	K	Teile	1,2	1,2 2	1,2	3	2	3	' 1 1
KonrpmiAri-hA	0 p	Kp Kp/cm²			2				1
	Q	126 1,0	98 0,78	135 1,1	125 0,9	105	120 1,3	115 1,0
KQxsDQXiexrbe
K OUpQT)OTIiS Tl "ti G
π ΟΒΓΡ^τι ΐ?η "^r
Hydraulik Spezifische reifikraft

Beispiel 2 s

Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer Komponenten des erfindungsgemäßen synergistischen Zusatzmittelgemisches gezeigt werden, daß die Einzelkomponenten des z. B. ternären Ge-. misches allein nicht zu einem voll befriedigenden Entformen des in einer Metallform hergestellten halbharten bis weichen Schaumstofformlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken aller drei Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten zur Folge hat.

Verschäumungsgemisch A:

100 TIe. Polyolgemisch: (Polyätherbasis), aktiviert, stabilisiert
(QH-Zahl 180, Viskosität 25 C, 1000 + 100 cP)

8 .TIe. Mohofluortrichlbrmethan 4 TIe, Methylendichiorid

48 TIe. Polyisocyanat (Basiss Phosgenierungen von Anilin-Formaldehyd-Kondensatlon x) (Viskosität bei 25 G, < 100 cP, NCO-Gehalt 30 + 1 %)

Verschäumungsgemiach Bs 100 TIe. Polyolgemisch (Polyätherbasis)

aktiviert, stabilisiert _

(OH-Zahl 150, Viskosität 600 + 100 cP/25 C)

6 TIe. Monofluortrichlormethan

52 Tie. Polyisocyanat (Basiss Phosgenierungen von Anilin-Formaldehyd-Kondensation 3c7 * (Viskosität 700 cP/25°C, NCO-G^halt 23 + 1 $)

Polyolgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden Zusatzmittel einem Zweikomponentendosier-Mischgerät augeführt und dort zur Herstellung des aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv abgemischt und sofort in das 60° C heiße Metallwerkzeug gedrückt«

Le A 13 154 - 22 -

Als Formenwerkzeuge wurden Original-Automobil-Armlehnenformen aus Zinkdruckguß verwendet.

Bei der Entformung sind Scherkräfte zu überwinden. Das •Kunststoff teil wird nach 5 Minuten entformt.

Um die Aufreißkräfte zu bestimmen, wird ein Aluminiumfolienstreifen von einer angeschäumten Probeplatte (20.20.1 cm) mit einer definierten Geschwindigkeit abgezogen und die dazu benötigte Kraft gemessen.
Die Abmessungen der Probekörper:

Probengesamtlänge	150	mm
Probenbreite	50	mm
Polienabriß	18	mm
Dicke der Schaumschicht	10	mm
Dicke der Aluminiumfolie	0,2 -	0,3 mm
Verformung bzw. Abzieh
geschwindigkeit	50	mm/min.

Beispielhaft werden die Komponenten D, I und 0 des ternären synergistisch wirkenden Zusatzmittelgemisches eingesetzt, wie sie im Beispiel 1 beschrieben werden.

Die folgenden Versuche zeigen auch bei halbharten bis weichen Polyurethansystemen, daß jede der drei Komponenten des ternären Zusatzmittelgemisches für sich alleine größere Trennkräfte benötigt.

Vergleichsbeispiel 4;

Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente 0 zugesetzt. Die Haftung der Aluminiumfolie an der Schaumplatte beträgt 610 pond. Setzt man dem Verschäumungsgemisch B 3 Teile der Komponente 0 zu, beträgt die Haftung der Aluminiumfolie an der Schaumstoffplatte 2650 pond.

Le A 13 154 - 23 -

2098Λ7/Π938

Vergleichsbeispiel 5;

Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente I zugesetzt. Die Haftung der Aluminiumfolie an der Schaum- · platte beträgt 400 pond. Wird anstelle des Verschäumungsgemisches A das Verschäumungsgemisch B verwendet, beträgt die Haftung 1100 pond. ,

Vergleichsbeispiel 6;

Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente D zugesetzt. Die Haftung der Aluminiumfolie an der Schaumplatte beträgt 350 pond. Wird anstelle des Verschäumungsgemißches A das Verschäumungsgemisch B verwendet, beträgt die Haftung 1060 pond.

Aus diesen Beispielen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des ternären Trennmittelgemisches nicht dazu führen, daß das zu erhaltende Formteil wünschenswert leicht entformbar anfällt.

In der folgenden Tabelle, die den erfindungsgemäßen Einsatz dee ternären Gemisches beschreibt, wird dargelegt, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird:

Le A 13 154 . - 24 -

209847/0938

bO CJ

H α» •Η

Le A 13 154

00

οο

00

co

ο νο

O VO

Φ CU

33

φ α»

QHO

σ»

VO CJ

- 23 -209847/0831

Selbstverständlich lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten ternären Zusatzmittelgeraisches erhöht. Die aufgeführten Beispiele sollen jedoch die Wirksamkeit bei verhältnismäßig geringen Zusatzmengen aufzeigen.

Beispiel 3 j .

Anhand von zwei verschiedenen Tersehäumungsgemisehen soll unter ¥©rwendusig mehrerer typischer Komponenten eines erfindungsg®ffiäi©n binär-en synergistischen Zusatamittelge- »isohes gezeigt werden ₉ eLsB äie Einseikomponenten d©3 binären Gemisches. .©Hein 'nioht zu einem voll Befriedigenden Sntf ormen des in @in®r Metallform hergestellten harten Schaumstofformlings ausreichen, wohl afe©!⁹ ©la Zusammenwirken der beiden Komponenten, ein-sehr gutes.Sntfonnu&gsverhalbeg zur Folge hat«

Verschäumungsgemisch' As

100 TIe.' Polyölgemisch (Poljätlierbasis)

aktiviert und stabiiisiort- - (OH-gahi 53O_s ViSlSQSi-OSt feai 25 C 125ö cP)

bei 25°C 320 cP_g HCO-Gehalt 29 _r5 Ψ)

100, TIe₈ PoijQlg3iiise!i ^) %

aktiviert und st®ßilisiGr*t ' _n (QH-Zahl 49Of VisfcößÄtSt baf. 85 C 1420 cP)

132 'TIe₀" FeiljisQcjEiat gemM

A; angeführt «Eid dort Reaktiomsgemisches mit

sofort ifö Qtsis "<Sö^öd heiie BSetaüwerkisQug gedrückt, wie es

Die Entformungszeit beträgt 6 Minuten. Die Entformungskräfte werden njit der gleichen Meßanordnung wie im Beispeil 1 gemessen.

Beispielhaft werden folgende Komponenten des binären synergistisch wirkenden Zusatzmittels eingesetzt: Komponente D: (s. Beispiel 1) Komponente E: (s. Beispiel 1)

Komponente F:

30 kg (106 Mol) Ölsäure werden mit 25,5 kg (100 Mol) 9-Amlno- ( heptadecan (Gemisch C 15 - C 19) unter Rühren und mäßiger

Kühlung vermischt. Die Temperatur steigt auf 40° C» Nach

einer Stunde ist die Temperatur wieder auf Zimmertemperatur gesunken und das Produkt einsatzfähig. Viskosität!f 25 ■ 77 cP.

Komponente 0, P und Q: (β. Beispiel 1) sowie

Komponente Rt

technisches Sorbithexaoleat, OH-Zahl ca. 21

Als "salzartige Komponente" des arfindungsgemäßen synergists sehen Trennmittelgemiaches gelten demzufolge die Komponenten D₁ E und F. Als "natürliches oder synthetisches öl, Fett * oder Wachs" gelten die Komponenten 0, P, Q und R.

Die Vergleichsbelepiele 1, 2, 3 und 7 zeigen, daß jede der Komponenten des binären Zusatzmittelgemisches für sich alleine keinen ausreichenden Trenneffekt bewirken kann:

Vergleichsbeispiel 7:

Dem Verschäuaungegemisch B werden β Teile Komponente F zugesetzt. Das dann erhaltene Schaumstoffte11 ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von mehr als 300 Kp zu entformen. Die Abdrücker reißen die Form mit ca. 6 Kp/cm² auf. Le A 13 154 - 27 -

209847/0938

Aus diesen Beispielen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des binären. Trennmittelgemisches nicht dazu fuhren, daß · das zu erhaltende Formteil wünschenswert leicht entformbar anfällt.

Das analoge !Ergebnis wird erhalten, wenn man an Stelle des Verachäumungßgemisches A in den Vergleichsbeispielen 1, 2, und 7 das Verschäumuhgsgemisch B verwendet.

Xn der folgenden Tabelle, die den sinngemäßen Einsatz des binären Gemisches beschreibt, wird dargelegt, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird:

Le A 13 154 - 28 -

209847/0938

Tabelle III

	-Λ	Beispiel Nr.	A	Teile	3 a	3b	3 c	3 d	3 e	3 f	3 g
	154	Versr.häunning.sgenii ,sch	B	Teile	254	254	254			•
		Verschäiimjngsgemisch	D	Teile				236	236	236	236
κ>		Komponente	E	Teile	6	6	6			2	1
O		Komponente	F	Teile					6	1 '	1
CD OO *·>	ι	Komponente	O	Teile				5			1
ο	N) VO	Komponente	P	Teile			3		1	2
(O Ca*	I	Komponente	Q	Teile	3			4		Z
00		Komponente	R	Teile		3					' 2
		Komponente		Kp					2	1	2
		Hydraul IK		Kp/cm²	91	150	170	160	165	' 170	' 160
		Spezifische Auf-		0,72	1,2	1,5	1,3	1,4	1,3	1,2

Selbstverständlich lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten ternären "Zusatzmittelgemisches erhöht. Die aufgeführten Beispiele sollen jedoch die Wirksamkeit bei verhältnismäßig geringen Zusatzmengen aufzeigen.

Beispiel 4: ' ■ '

Wie im Beispiel 2 wird ein synergistisches binäres Zusatzmittelgemisch in den Verschäumungsmischungen A und B untersucht. Anhand der Abreißkräfte einer Aluminiumfolie von dem Schaumstoffkörper wird die Haftung des Materials auf dem Metall gemessen, wie es ausführlich im Beispiel 2 beschreiben wird.

Tabelle IV faßt die Werte zusammen. Man erkennt deutlich, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen Synergistischen Effekt verbessert wird.

Le A 13 154 - 30 -

209847/0938

Tabelle IV

Beispiel Nr.	Teile Teile	4 a	4 b	4 c	4 d	4 e	4 f.
Verschäumungsgemisch A Verschäumungsgemisch B	Teile Teile	160	160	160	158	158	158
Komponente D Komponente 0	pond	3	3	1,5 1,5	3	3	1,5 1,5
Haftung einer Aluminiumfolie m dem Schaum- cörper	305	610	150	' 1060	2650	570.

Auch hier lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten binären Zusatzmittelgemisches erhöht.

Beispiel 5:

Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer Komponenten eines anderen erfindungsgemäßen binären synergistischen Zusatzmittelgemisches gezeigt werden, daß die Einzelkomponenten des binären Gemisches allein nicht zu einem voll befriedigenden Entformen des in einer Metallform hergestellten Schaumstofformlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken aller drei Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten zur Folge hat.

Verschäumungsmischung A:

100 Teile Polyolgemisch (Polyätherbasis), aktiviert und stabilisiert (OH-Zahl: 530, Viskosität bei 25° C 1250 cP) 4 Teile Monofluortrichlormethan

150 Teile Polyisocyanat (Basis: Phosgenierung von Anilin- ^:Formaldehyd-Kondensaten)
(Viskosität bei 25°-C 320 cP, NCO-Gehalt 29,5 %)

Verschäumungsmischung B:

100 Teile Polyolgemisch (Polyätherbasis), aktiviert und stabilisiert (OH-Zähli 490, Viskosität bei 25° C 1420 cP) 4 Teile Monochlortrifluormethan
132 Teile Polyisocyanat gemäß A.

Le A 13 154 - 32 -

209847/0930

Polyolgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden Zusatzmittel einem Zweikomponentendosier-Mischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv vermischt und sofort in das 60° C heiße Metallwerkzeug gedrückt, wie es im Beispiel 1 ausführlich geschildert wird.

Die Entformungszeit beträgt 6 Minuten. Die Entformungskräfte werden mit der gleichen Meßanordnung wie im Beispiel 1 gemessen.

Beispielhaft werden folgende Komponenten des binären synergistisch wirkenden Zusatzmittelgemisches eingesetzt: Komponente G:

Ester aus 5 Mol Tranölfettsäure und einem Mol Sorbit (OH-Zahl ca. 55)

Komponente L:

Veresterungsprodukt aus 870 Teilen Tallölfettsäure und 110

Teilen Glycerin (OH-Zahl: 10,5, Säurezahl 96) Komponente M:

Ester aus einem Mol Pentaerythrit und ca. drei Mol ölsäure

(OH-Zahl: ca. 90) Komponente N:

Ester aus einem Mol Adipinsäure, zwei Mol Sorbit und 9 Mol

Tallölfettsäure (Säurezahlj ca. 9, OH-Zahl ca. 15)

Komponenten 0, P und Q, wie sie in Beispiel 1 beschrieben werden.

Als "esterhaltige Komponente" des erfindungsgemäßen synergistischen Trennmittelgemisches gelten demzufolge die Komponenten G, L_t M und N.

Le A 13 154 - 33 -

209847/G938

Als "natürliches oder synthetisches Öl, Fett oder Wachs" gelten die Komponenten 0, P.und Q.

Die folgenden Versuche zeigen, daß jede der drei Komponenten des binären Zusatzmittelgemisches für sich alleine keinen ausreichenden Trenneffekt bewirken kann:

Vergleichsbeispiel 8:

Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile Komponente G zugesetzt. Das dann zu erhaltende Schaumstofformteil ist erst bei einer Leistung der. Hydraulik von mehr als ca. 300 Kp zu entformen, die Abdrücker reißen die Form mit ca. 6,6 Kp/

ρ
cm auf.

Vergleichsbeispiel 9:

Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile Komponente L zugesetzt. Das dann erhaltene Schaumstoffteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von mehr als 300 Kp zu entformen. Die Abdrücker reißen die Form mit 7 Kp/cm auf.

Vergleichsbeispiel 10s

Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile Komponente 0 zugesetzt. Das dann zu erhaltene Schaumstof formteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von über 300 Kp entformbar. Die Abdrücker reißen die Form mit ca. 8 Kp/cm² auf.

Aus diesen Beispielen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des binären Trennmittelgemisches nicht dazu führen, daß das zu erhaltende Formteil wünschenswert leicht entformbar anfällt.

Das analoge Ergebnis wird erhalten, wenn man an Stelle des Verschäumungsgemisches A in den Vergleichsbeispielen 8, 9 und 10 das Verschäumungsgemisch B verwendet.

Le A 13 154 - 34 -

209847/09-3"*

In der folgenden Tabelle, die den sinngemäßen Einsatz des binären Gemisches beschreibt, wird dargelegt, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird:

Le A 13 154 - 35 -

209847/0938

Tabelle

σ co co ι

Beispiel Nr.	A	Teile	5 a	5 b	5 c	5 d	5 e	5 f	•	VJI
Verschaumungsgemisch	B	Teile'	254	254	254			254
Verschaumungsgemisch	D	Teile				236	236
Komponente	B	Teile	3				. 2	5
Komponente	F	Teile		3				133
Komponente	G	Teile			3		3
Komponente	0	Teile				4		1,2
Komponente	P	Teile	3			1	4
Komponente	Q	Teile		3		3
Komponente		Kp			3
Hydraulik			137	160	130	128	125
Spezifische Auf		Kp/cnT
reißkraft		1,1	1,3	1,0	1,1	1,0

Selbstverständlich lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten binären Zusatzmittelgemisches erhöht. Die aufgeführten Beispiele sollen jedoch die Wirksamkeit bei verhältnismäßig geringen Zusatzmengen aufzeigen. - .

Le A 13 154 - 37 -

209847/0938

Beispiel 6:

Wie im Beispiel 2 wird ein synergistisches binäres Zusatzmittelgemisch in den Verschäumungsmischungen A und B untersucht. Anhand der Abreißkräfte einer Aluminiumfolie von dem Schaumstoffkörper wird die Haftung des Materials auf dem Metall gemessen, wie es ausführlich im Beispiel 2 beschrieben wird.

Tabelle VI faßt die Werte zusammen. Man erkennt deutlich, daß das Entformungsverhalten durch den aufgefundenen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird.

Le A 13 154 - 38 -

209847/0938

Tabelle VI

Beispiel Nr.	Teile	6 a	6 b	6 c	6 d	6 e	6 f
Verschäumungsgemisch A	Teile	160	160	160
Verschäumungsgemisch B	Teile				158	158	158
Komponente I	Teile	3		1,5	3		1,5
Komponente O			3	1,5 .		3	1,5
Haftung einer
Aluminiumfolie
an dem Schaum	pond
körper	890	610	580	2400	2650	1500

Le A 13 154 - 40 -

209 8 47/09

Claims

2121870

Patentansprüche ^A

1.) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch. Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Wasser und/oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in geschlossenen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der-Zusatzstoffe ein Gemisch verwendet wird aus mindestens zwei der folgenden •Komponenten:

A. mindestens 20 aliphatlache Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Carbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

B. COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren, mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5,

C. natürlichen und/oder synthetischen ölen, Fetten oder Wachsen.

2.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus

A, mindestens 20 allphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Carbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

C. natürlichen und/oder synthetischen ölen, Fetten oder Wachsen.

3.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus

A. mindestens 20 aliphatisohe Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Carbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen,

Le A 13 154 · - 41 -

209847/0938

B. GOOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von' mono- und/oder polyfunktioneIlen Carbonsäuren, mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5. .

4·) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der Zusatzstoffe ein binäres Gemisch verwendet wird aus .

B. GOOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von. mono- und/oder polyfunktioneIlen Garbonsäuren, mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5,

C. natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen.

5·) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der.Zusatzstoffe ein ternäres Gemisch verwendet wird aus

A. mindestens 20 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Garbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen, ·

B. COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren, mit einer Säure- oder OH-Zahl von mindestens 5*

C. natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen.

6,) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 und 5, dadurqh gekennzeichnet, daß als Komponente A. verwendet wird das Ölsäure- oder Tallölfettsäuresalz des amidgruppenhaltigen Amines, das durch Umsetzung von N-Dimethylaminopropylamin mit ölsäure oder Tallölfettsäure zugänglich ist.

Ie A 13 154 - 42 -

209847/0938

7.) Verfahren nach Anspruch 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B verwendet werden Ölsäure- und/oder Tallölfettsäureester und/oder Tranölfettsäureester mehrfunktioneller aliphatischer Alkohole, "bei denen mindestens durchschnittlich eine OH-G-ruppe unverestert erhalten geblieben ist.

8.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2 und 4 und ^, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente C. Weißöl und/oder Lanolin und/oder Paraffinöle verwendet werden.

Le A 13 154 - 43 -

0.-9847/0938

BAD ORIGINAL