DE2121670C3 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SchaumstoffenInfo
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Description
A) mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisende Salze von aliphatischen Mono-
oder Polycarbonsäuren und primären Mono-, ><>
Di- oder Polyaminen mit 2 und mehr Kohlenstoffatomen oder Amid- und/oder Estergruppen
aufweisenden Aminen, die Komponenten der Gruppe
B) gesättigte und/oder ungesättigte COOH- und/ ;r>
oder OH-Gruppen aufweisende Ester von Mono und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren
und polyfunktionellen Alkoholen mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5 und die
Komponenten der Gruppe so
C) natürliche und/oder synthetische Öle, Fette oder Wachse darstellen und wobei im binären
oder ternären Trennmittelgemiseh jede der Komponenten zu mindestens 5 Gew.-% enthalten
ist und sich die Prozentzahlen zu 100 ii ergänzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente a) das Ölsäure-
oder Tallölfettsäuresalz des amidgrupperhaltigen Amins, das durch Umsetzung von N-Dimethylaminopropylamin
mit Ölsäure oder Tallölfettsäure erhalten worden ist, verwendet.
Pulyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie nach der Methode
der Formversehäumung. vgl. DE-AS 11 96 864 und [R-PS 15 59 325, 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 schäumfähige 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 und Holz.
t>r> Um beim Entformen ein Haften des Kunststoffteils an
der Werkzeugoberfläche 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 Film zwischen Werkzeugoberfläche 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 Trennmittelresten 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 Kunststoff zu erzielen.
Gegenüber dieser Methode weist das Verfahren der DE-OS 19 53 637 den Vorteil auf, daß gemäß der Lehre
dieser Veröffentlichung anstelle der auf die Werkzeugoberfläche aufzutragenden »äußeren« Trennmittel
sogenannte »innere« Trennmittel eingesetzt werden können. Hierbei handelt es sich um Verbindungen, die
dem schäumfähigen Gemisch zugesetzt werden, wodurch, durch die Trennwirkung des Zusatzmiitels
bedingt, die Haftung des Kunststoffteils an der Werkzeugoberfläche stark herabgesetzt und damit die
Entformung erleichtert wird. Gemäß DE-OS 19 53 637 werden als innere Trennmittel mindestens 25 aliphatischen
Kohlensioffatome aufweisende Salze von aliphatischen Carbonsäuren und primären Aminen oder
Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen verwendet. Die Trennwirkung dieser Substanzen
genügte jedoch nicht allen Erfordernissen der Praxis, so daß ein Bedürfnis an inneren Trennmitteln bestand, die
gegenüber den Trennmitteln der genannten Vorveröffentlichung eine deutlich erhöhte Trennwirkung aufweisen.
Es wurden nun innere Trennmittel gefunden, die dem fertigen Kunststoff vorzügliche Trenneigenschaften
verleihen, und die insbesondere den inneren Trennmitteln gemäß der DE-OS 19 53 637 weit überlegen sind.
Als derartige Trennmittel wurden binäre und ternäre Gemische von mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffatome
aufweisenden Salzen aliphatischer Mono- oder Polycarbonsäuren und primären Mono-, Di- oder
Polyaminen mit zwei und mehr Kohlenstoffatomen oder Amid- oder Estergruppen enthaltenden Aminen, bestimmten
gesättigten und/oder ungesättigten COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern und
natürlichen und/oder synthetischen ölen, Fetten oder Wachsen, erkannt.
Da diese Gemische eine innere Schmierung der Kunststoffmischung bewirken, verleihen sie dem Kunststoff
gleichzeitig hervorragende Fließeigenschaften in dem Werkzeug und eine verminderte Blasenbildung auf
der Kunststoffoberfläche. Darüber hinaus zeigen diese Trennmittel einen antistatischen Effekt.
Zur Messung der Trennwirkung kann man entweder die Kraft in kp/cm2 heranziehen, die nötig ist, um die
Werkzeuge beim Entformen zu öffnen, oder man
beurteilt die Trennwirkung, indem man die Kraft in kp
mißt, die nötig ist, um eine Aluminiumfolie von einer angeschäumten Polyurethanschaumplatte
(20 χ 20 χ 1 cm) abzuziehen. Die Entformungskräfte, die bei den mit den erfindungsgemäß verwendeten
Trennmitteln ausgerüsteten Schaumstoffen aufgebracht werden müssen, liegen erheblich niedriger als bei den
gleichen Schaumstoffen, bei denen das Reaktionsgemisch ohne diese Trennmittel aufgeschäumt wurde, und
liegen niedriger, als wenn jeweils nur eine Komponente des binären oder ternären Gemisches eingesetzt wurde,
d. h. es liegt ein unerwarteter synergistischer Effekt voi.
Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verschäumung
in geschlossenen Formen ein Schaumstoff entsteht, der eine höhere Dichte hat als bei der
Verschäumung in offenen Formen und dessen Merkmal in einer festen, nicht zelligen geschlossenen Außenhaut
besteht, die wesentlich dicker ist, als die Zellwände im Schaumstoffinnern. Diese Außenhaut, die das Charakteristikum
des harten, halbharten oder weichen Polyurethanschaumstoffes ist und seine Gebrauchseigenschaften
wesentlich bestimmt, ist also kein Schaumstoff, was 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 iiinsichtlich der Entformbarkeit von Polyurethanschaumstoffen,
die nach dem erfindungsgemäSen 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 Schaumstoffre/epturen wurden
zwar bisher auch zu Zwecken der Aktivierung oder als Gleit- bzw. Streckmittel zum Verzögern oder Fördern
der Schaumbildung bzw. als Emulgatoren Fettsäuren, Sulfonsäuren, tertiäre Fettamine oder Tenside mitverwendet.
Hinsichtlich des Entformungsverhaltens dieser Stoffe in einem Schaumstoff, dessen Charakteristikum
gerade eine verhältnismäßig dicke homogene Deckschicht aus Nichtschaumstoff ist, sind bisher jedoch
keine Angaben gemacht worden, bzw. ist eine Wirkung nicht vorhanden, wenn man in geschlossenen Formen
arbeitet, oder eine eventuelle Wirkung wird durch andere Nachteile wieder aufgehoben.
So führt die Anwesenheit von Sulfonsäuren in der Deckschicht solcher Schaumstoffe zu verminderter
Bewitterungsstabilität, während die Schaumbildung nachteilig beeinflußt, d. h. verzögert werden kann.
Tertiäre Amine neigen, da sie offenbar nicht in den Polyurethanverband mit einbezogen werden 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.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen bereitzustellen, das
diese Nachteile, z. B. in bezug auf die Lackierbarkeit der Oberfläche und hohe Entformungskräfte nicht aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Umsetzung von
Polyisocyanaten, Verbindungen, die mindestens 2 mit lsocyanatgruppen reaktionsfähige Wasserstoffatome
aufweisen und ein Molekulargewicht von 90 bis 10 000 besitzen. Wasser und/oder organischen Treibmitteln,
ί Zusatzstoffen und Trennmitteln in geschlossenen
Formen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Trennmittel 0,1 bis 25 Gew.-°/o, bezogen auf das
gesamte Verschäumungsgemisch, eines Gemisches verwendet, das aus mindestens zwei Komponenten der
in Gruppe A) bis C) besteht, wobei die Komponenten der
Gruppe
A) mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisende Salze von aliphatischen Mono- oder
ι > Polycarbonsäuren und primären Mono-, Di- oder
Polyaminen mit 2 und mehr Kohlenstoffatomen oder Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden
Aminen, die Komponenten der G ruppe
B) gesättigte und/oder ungesättigte COOH- und/oder _'i) OH-Gruppen aufweisende Ester von Mono-
und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren und polyfunktionellen Alkoholen mit OH- oder Säurezahlen
von mindestens 5 und die Komponenten der Gruppe
r> C) natürliche und/oder synthetische öle, Fette oder
Wachse darstellen und wobei im binären oder ternären Trennmittelgemisch jede der Komponenten
zu mindestens 5 Gew.-% enthalten ist und sich die Prozentzahlen zu 100 ergänzen.
Es ist bevorzugt, als Trennmittel ein binäres Gemisch aus den Komponenten B und C zu verwenden.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, als Trennmittel ein binäres Gemisch aus den Komponenten A und B
r> einzusetzen.
Als überraschend muß angesehen werden, daß derartige Gemische wirksam werden, obgleich sie
Komponenten enthalten, die z.T. Gruppen tragen, die mit Isocyanaten reagieren können, wodurch eigentlich
in eine Wirkung verhindert werden müßte. Insbesondere
war überraschend, daß bei Verwendung dieser binären und ternären Trennmittelgemische ein synergistischer
Effekt auftriu. Auch tritt keine Verminderung der Schaumstoffqualität ein, obgleich die Zusatzmittel,
4) sofern sie monofunktionell sind, zu Kettenabbrüchen
führen müßten. Weiterhin wird überraschenderweise die Lackierfähigkeit der unter Verwendung der
erfindungsgemäß eingesetzten Trennmitte1 hergestellten Formteile nicht vermindert. Die Trennmittelgemi-
-)0 sehe werden in Mengen von 0,1 bis 25 Gew.-%,
bevorzugt von 0,5 bis 15 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt.
Für die Herstellung des schäumfähigen Reaktionsgemisches werden in bekannter Weise Polyisocyanate,
v. Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten
reagierende Wasserstoffatome aufweisen, und Zusatzstoffe verwandt, wie die in breiter Form in »Vieweg
— Höchtlen, Kunststoffhandbuch, Band VII, Polyurethane« beschrieben werden.
W) Erfindungsgemäß können Polyisocyanate beliebiger
Art verwendet werden. Beispielhaft für Polyisocyanate sind bevorzugt Diisocyanate zu nennen, wie z. B.
Tetramethylendiisocyanat,
h-, Hexamethylendiisocyanat,
h-, Hexamethylendiisocyanat,
m-Xylylendiisocyanat,
p-Xylylendiisocyanat,
4,4'-Dimethyl-1,3-xylylendiisocyanat,
p-Xylylendiisocyanat,
4,4'-Dimethyl-1,3-xylylendiisocyanat,
Cyclohexan-1,4-diisocyanat,
Dicyclohexylmethan-'M'-diisocyanat,
m-Phenylendiisocyanat,
p-Phenylendiisocyanat,
IAlkylbenzoI-2,4- und -2,6-diisocyanate,
Ditoluylen-2,4- und -2,6-diisocj rinat,
S-ia-isocyanatoäthylJ-phenylisocyanat,
1 -Benzylbenzol-Zö-diisocyanat,
2,6-DiäthyIbenzol-l,4-diisocyanat,
Diphenylmethan^'-diisocyanat,
3,3'-Dimethoxy-diphenylmethan-
4,4'-diisocyanat und
Naphthylen-l.S-diisocyanat.
Naphthylen-l.S-diisocyanat.
Auch tri- und mehrfunktionelle Polyisocyanate können
verwendet werden, z. B. Toluol^Aö-triisocyanat oder
durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung gewonnenes Polymethylen-polyphenyl-polyisocyanat,
ferner die gemäß der DE-PS 10 92 007 herstellbaren Polyisocyanate sowie durch Umsetzung mit niedermolekularen Glykolen, wie
Tripropylenglykol, verflüssigtes, modifiziertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat.
Darüber hinaus können auch Polyisocyanate Verwendung finden, welche Carbodiimid-Gruppierungen, Uretdion-Gruppierungen,
Uretonimin-Gruppierungen, Biuret-Gruppierungen und Isocyanuratgruppierungen enthalten.
Desgleichen lassen sich Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate einsetzen. Darüber hinaus
kann man auch Umsetzungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen Isocyanaten verwenden
oder auch solche Polyisocyanate wie sie z. B. gemäß den DE-PS 10 22 789 und 10 27 394 verwendet werden.
Unter Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten reaktionsfähige Wasserstoffatome aufweisen,
sind vorzugsweise Polyhydroxylverbindungen oder Polyamine zu verstehen. Diese Verbindungen haben
Molekulargewichte von 90 bis 10 000, bevorzugt von 90 bis 5000.
Genannt seien beispielhaft aus mono- oder polyfunktionellen
Alkoholen und Carbonsäuren oder Oxycarbonsäuren, gegebenenfalls unter Mitverwendung von
Aminoalkoholen, Diaminen, Oxyatninen oder Aminocarbonsäuren nach bekannten Verfahren hergestellte,
lineare oder verzweigte Polyester oder Polyesteramide, die Heteroatome, Doppel- und Dreifachbindungen
sowie modifizierende Reste von ungesättigten oder gesättigten Fettsäuren oder Fcttalkoholc enthalten
können. Genannt seien ferner durch Polymerisation von Alkylenoxiden, wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Styroloxid,
Epichlorihydrin oder Tetrahydrofuran gewonnene lineare Polyalkylenglykoläther verschiedener Molekulargewichte,
bevorzugt solche mit einem Hydroxylgruppengehalt von 0,5—18%. Ebenfalls geeignet sind
Polyalkylenoxide, an deren Kettenende Gruppen befindlich sind, die freie primäre oder sekundäre
Aminogruppen tragen. Als polyfunktionelle Startkomponenten für die Addition der Alkylenoxide seien
beispielhaft genannt:
H2O, Äthylcnglykol, 1,2-Propylenglykol,
Trimcthylolpropan, 1,2,4- Butantriol,
Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit sowie
Oligosaccharide und deren wäßrige Lösungen.
Polysaccharide, Ricinusöl, Äthanolamin,
Diethanolamin. Triethanolamin,
Anilin, Arylendiaminc,
Alkylcndiaminc vom Typ Äthylendiamin.
Trimcthylolpropan, 1,2,4- Butantriol,
Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit sowie
Oligosaccharide und deren wäßrige Lösungen.
Polysaccharide, Ricinusöl, Äthanolamin,
Diethanolamin. Triethanolamin,
Anilin, Arylendiaminc,
Alkylcndiaminc vom Typ Äthylendiamin.
Tetra- oder Hexaäthylendiamin und auch
Ammoniak.
Ammoniak.
Selbstverständlich können auch Gemische linearer und/oder verzweigter Polyalkylenglykoläther verschiedenen
Typs eingesetzt werden. Diese Polyalkylenglykoläther können auch in Mischung mit anderen
Hydroxylverbindungen oder Aminen verwendet werden, z. B. in Mischung mit
l,4-Butyieng!ykol,Trimethylolpropan,
Glycerin, 2,3-Butylenglykol, Pentaerythrit,
Weinsäureestern, Ricinusöl und Tallöl.
Glycerin, 2,3-Butylenglykol, Pentaerythrit,
Weinsäureestern, Ricinusöl und Tallöl.
Auch in Mischungen mit Polyestern kann die Verschäumung der Polyalkylenglykoläther erfolgen.
Zum Beispiel lassen sich verwenden
OH-gruppenhaltige Polycarbonate,
Polyacetale, Polyamide Polyacetone,
2(1 Polylactame oder
Polyacetale, Polyamide Polyacetone,
2(1 Polylactame oder
Cl- und OH-gruppenhaltige Polyteira-
hydrofurane und
Polybutadiene.
Polybutadiene.
Auch OH- und/oder SH-Gruppen anweisende Polythioether,
mit Alkylenoxid umgesetzte Phenole, Formaldehydharze, Hydrierungsprodukte von Äthylen-Olefin-Kohlenoxid-Mischpolymerisaten
und Epoxidharzen, ferner Aminogruppen aufweisende Verbindungen, wie
in Aminopolyäther, Polyester oder Polyurethane, darüber
hinaus Carboxylgruppen und/oder cyclische Anhydridgruppen aufweisende Verbindungen, die daneben noch
Äther-, Ester-, Amid-, Harnstoff-, Urethan- oder Thiqäthergruppen enthalten können, seier, als Beispiele
j-i für geeignete, mit Isocyanaten reagierende Verbindungen
genannt.
Als Trennmittel werden erfindungsgemäß binäre oder ternäre Gemische verwendet. Als Komponente (A)
werden Salze von aliphatischen Mono- oder Polycar-
w bonsäuren und primären Mono-, Di- oder Polyaminen
mit zwei und mehr Kohlenstoffatomen oder Amid- und/oder Estergruppen enthaltenden primären, sekundären
oder tertiären Aminen eingesetzt, wobei das Salz insgesamt mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffalome
4i aufweist. Hierbei wird zwar bevorzugt ein stöchiometrisch
zusammengesetztes Gemisch aus Säure und Amin verwendet. Abweichungen vom stöchiomelrischen
Verhältnis von Carboxyl- zu Aminogruppen können jedoch in Kauf genommen werden, wobei allerdings der
ίο gegebenenfalls vorhandene Überschuß von Carboxyl-
oder Aminogruppen 50 Mol-0/« nicht überschreiten sollte.
Als aliphatische Carbonsäuren sind für die Salzbildung Mono- oder Polycarbonsäuren geeignet, die
r. gesättigt oder ungesättigt und gegebenenfalls auch noch substituiert sein können. Bevorzugt finden jedoch
langkettigc aliphatische Monocarbonsäuren mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen Verwendung, die geradkettig
oder verzweigt sein können. Beispielsweise seien
du genannt: Stearinsäure, technische Kokosfettsäuregemische,
Talg- oder Tranfettsäuren, technische Paraffinfetisäuren,
die zumeist auch Gemische darstellen. Undecylcnsäure. Ölsäure, Linolsäure, Tallölfemäuren und
Rizinusölsäure. Am einfachsten Iäl3t sich Ölsäure oder
h'i Tallöl einsetzen.
Die zur Salzbildung verwendeten Mono-, Di- oder Polyamine mit 2 und mehr Kohlenstoffatomen können
geradkettig, verzweigt und cyclisch sein. Bevorzugt
werden aliphatische Monoamine mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen. Beispielhaft seien genannt: Stearylamin, Oleylamin, 9-Aminoheptadecan-Gemisch und
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 erhallen, z. B. durch Umsetzen von Diaminen,
wie Äthylendiamin, Propylendiamin, N-Dimethylaminopropylamin, oder auch Polyaminen mit Fettsäuren unter is
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 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise
die bereits aufgeführten Typen.
Aufgrund seiner guten technischen Zugänglichkeit sei das amidgruppenhaitige Amin aus N-Dimethylaminopropylamin und ölsäure besonders genannt
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 Alkanolamines wie Triethanolamin, N-Dimethyläthanolamin und N-Dioleyläthanolamin, mit den genannten Fettsäuren unter
Veresterungsbedingungen herstellen. Hier sei das Amin aus 3 Mol Ölsäure und einem Mol Triethanolamin oder
Tallölfettsäure und propoxyliertem Äthylendiamin besonders genannt
Die Herstellung der Trennmittelkomponente (A) 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 Verschäumungsgemisches.
Als Komponente (B) des Trennmittelgemisches kommen gesättigte und/oder ungesättigte COOH-
und/oder OH-Gruppen tragende Ester von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren und polyfunktionellen Alkoholen mit OH- oder Säurezahlen von
mindestens 5 in Betracht.
Die polyfunktionellen Carbonsäuren sollten mindestens 4 Kohlenstoffatome aufweisen, wie beispielsweise
Malein-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Kork-, Sebazin- oder Heptadekandicarbonsäure-1,8 oder Carboxylgruppen aufweisende oligomere oder polymere Verbindungen, wie oxidiertes 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 geradkettig sein können und mehr als 12
Kohlenstoffatome aufweisen. Beispielsweise seien genannt:
technische Fettsäuregemische wie
technische Paraffinfettsäuren;
sehr geeignet sind Ölsäure oder Tallölfettsäure.
Zur Herstellung der Ester verwendet man Vorzugs weise die Monocarbonsäuren, gegebenenfalls im Ge
misch mit mehrfunktionellen Carbonsäuren.
Als Alkoholkomponente für die Estei dienei
mehrfunktionelle Alkohole mit bevorzugt aliphatischen Charakter, wie
Äthylen-, Propylen- und Butylenglykol,
Polyalkylenglykole, Hexandiol,
Glycerin, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit Sorbit Hexit,
Glykose, Zucker
oder Anlagerungsprodukte von einem oder mehrerei Alkylenoxiden an diese Alkohole, sowie Addukte voi
Alkylenoxiden an Amine, z. B. Anlagerungsprodukti von Äthylen- oder Propylenoxid! an Glycerin, Trimethy
lolpropan oder Äthylendiamin. Im Falle der Verwen dung von z. B. Rizinolsäure ist bereits durch Selbstkon
densation ohne Zusatz eines Alkohols die Erzeugun;
des gewünschten Esters möglich..
Die Herstellung der Ester geschieht üblicherweisi
nach bekannten Methoden entweder mit oder ohm Zusatz eines sauren oder basischen Katalysators ode
eines Metallalkoholats bei erhöhter Temperatur, zweck mäßigerweise unter LuftausschluB.
Die zu verwendenden Ester können auch dei Charakter von Polyestern mit Molekulargewichten bi
zu 5000 haben.
Die Ester müssen noch OH- und/oder COOH-Gnip
pen aufweisen, so müssen die zum Einsatz gelangende! Ester eine Säurezahl oder OH-Zahl von mindestens f
vorzugsweise über 10, aufweisen.
Besonders geeignete Ester sind Veresterungsproduk te von Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythri!
Sorbit oder Zuckern mit ölsäure oder Tallölfettsäure bei denen durchschnittlich mindestens eine OH-Gruppi
nicht verestert ist
Natürlich können auch Gemische verschiedene! solcher Ester zum Einsatz gelangen.
Als Komponente (C) des erfindungsgemäß zi verwendenden Trennmittelgemischs seien natürlich«
und/oder synthetische öle, Fette oder Wachse genannt
Diese Komponenten brauchen keine freien COOH- oder OH-Gruppen aufzuweisen. Es kann sich hierbe
allerdings ebenfalls um Ester- bzw. Carbonsäuredf rivate handeln, wie sie z. B. bei den natürlichen Ölen unc
Wachsen oftmals anzutreffen sind, oder wie sie be:
vollständiger Veresterung von Polyolen zugänglich sind
Beispielhaft wären, einzeln oder im Gemisch zu nennen, ohne daß die Aufzählung Anspruch aul
Vollzähligkeit erheben kann:
Lanolin, Bienenwachs, Erdwachse,
Pflanzenöle, Knochenöl, Sesamöl,
Wollfette, Weißöl, Petroleunnfraktionen
mit Siedepunkten über 100"Q
Paraffinöl, Vaseline, Abietinsäureester,
Cholerestinester und Tranöle.
Im binären und ternären Zusatzmittelgemisch muß jede der drei genannten Komponenten zu mindestens 5
Gew.-%, besser zu mindestens 15 Gew.-%, enthalten sein. Vorzugsweise sollte jede der Komponenten in
Mengen von 20 bis 50 Gew.-% im ternären bzw. . 20—80% im binären Gemisch enthalten sein, wobei sich
die Prozentzahlen zu 100 ergänzen.
Es ist nicht Voraussetzung, daß das Trennmittelgemisch als solches eingesetzt wird, vielmehr können dem
Verschäumungsgemisch die einzelnen Komponenten auch einzeln oder in Zweierkombinationen oder in
verschiedenen Bestandteilen des Verschäumungsansatzes gelöst beigegeben werden. Im reagierenden
Verschäumungsgemisch sollen jedoch alle Komponenten des eriindungsgemäß verwendeten Trennmitteigemisches anwesend sein.
Die Trennmittelgemische werden in Mengen von 0,1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 15
Gew.-%, bezogen auf das gesamte Verschäumungsgemisch, eingesetzt
Bevorzugt werden solche Trennmittelgemische, 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 und 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
Phosphonsäure und Alkylenoxiden oder Alkylenglykolen, Umsetzungsprodukte aus Dialkylphosphiten, Formaldehyd und Dialkanolamien sowie auch solche
Flammschutzmittel, die keine mit Isocyanaten reagierenden Gruppen enthalten, z. B.
Tris-2-chIoräthylphosphat,
Trikresylphosphat und
TrisdibrompropylphosphaL
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(H)-octoaL
Daneben finden auch Stabilisatoren, wie Polyäther,
Polysiloxane, sulfonäerte Ricinus- oder ölsäurederivate
und deren Natriumsalze, Verwendung. Als Treibmittel verwendet man Wasser und/oder niedrigsiedende
Lösungsmittel, wie
Trichlormonofluormethan,
Dichlorfluormethan und
Methylenchlorid.
Von derartigen Treibmitteln werden in der Regel 10 bis
15 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der mit Isocyanaten reagierenden Gruppierungen enthaltenden
Verbindung und Aktivatormischung, 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 und elastischen Schuhsohlen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsversuche erläutert Die angegebenen Teile
sind Gewichtsteile, sofern nichts anderes vermerkt ist
Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer
Komponenten des erfindungsgemäß verwendeten synergistischen Trennmittelgemisches gezeigt werden, daß
die Einzelkomponenten des ternären Gemisches allein
is nicht zu einem voll befriedigenden Entformen des in
einer meiaüform hergestellten harten Schaumsiofformlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken aller
drei Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten zur Folge hat
100 TIe. Polyolgemisch, aktiviert und stabilisiert mit
einer OH-Zahl von 530 und einer Viskosität bei 25° C von 1250 cP, bestehend aus 60 TIn. eines
Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wird und 40 TIn. eines Polyäthers
der OH-Zahl 42, der durch Addition einer Mischung aus Propylenoxid und Äthylenoxid
an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und
Propyienglykol (Molverhältnis: 1 :3) erhalten wird, und
4 TIe. Monofluortrichlormethan,
150TIe. Polyisocyanat auf Basis eines Phosgenierungs
produktes von Anilin-Formaldehyd-Konden
saten mit einer Viskosität bei 25° C von 320 cP und einem NCO-Gehalt von 29,5%.
4u 100 TIe. Polyolgemisch, aktiviert und stabilisiert mit
einer OH-Zahl von 490 und einer Viskosität bei 25° C von 1429 cP, bestehend aus 60 TIn. eines
Anlagerungsproduktes von Propylenoxid an Äthylendiamin der OH-Zahl 675, 20 TIn. eines
Trimethylolpropan der OH-Zahl 380 und 20 TTn. eines Polyäthers, der durch Anlagerung
von Propylenoxid und Äthylenoxid an 1 ^-Propyienglykol entsteht der OH-Zahl 28, und
so 4TIe. Monochlortrifluormethan,
132 TIe. Polyisocyanat der Verschäumungsmischung A.
Polyolgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden Trennmittel einem Zweikomponentendo-
sier-Mischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des
aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv abgemischt und sofort
in das 600C heiße Metallwerkzeug gedruckt
Das Werkzeug, ein rechteckiger Kasten mit 15 mm Wandstärke, weist folgende MaBe auf:
Grundfläche 360 χ 250 mm, Seitenhöhe 40 mm. Bei
der Entformung sind Scherkräfte zu überwinden.
Das Schaumstoffteil wird nach 6 Minuten entformt Das Werkzeug ist auf eine hydraulische Schließeinheit
gespannt, die gestattet, die Aufreißkräfte genau zu messen.
elektrisches Signal umgewandelt, in einem Trägerfrequenzmeßverstärker verstärkt und mit einem !Compensations-Linienschreiber aufgezeichnet Aus den aufgezeichneten Daten wurden die spezifischen Aufreißkräfte errechnet.
In den Beispielen la — If werden folgende Komponenten des ternären synergistisch wirkenden
Trennmittelgemisches eingesetzt:
Stöchiometrisches Tallölfettsäuresalz aus einem Mol Tallölfettsäure und einem Mol Amidamin, hergestellt
aus einem Mol 3-Dimethyl-aminopropylamin-l und
einem Mol Tallölfettsäure. Anstelle von Tallölfettsäure kann auch ölsäure verwendet werden.
Salz aus einem Mol ölsäure und einem Mol Dihydroabietylamin.
Ester aus einem Mol Pentaerythrit und ca. drei Mol ölsäure (OH-Zahl: ca. 90).
Ester aus ca. vier Mol Tranölfettsäure und einem Mol
Sorbit (OH-Zahl: ca. 130).
Ester aus einem Mol Adipinsäure, zwei Mol Sorbit und ca. 9 Mol Tallölfettsäure (Säurezahl: ca. 9, OH-Zahl:
ca. 15).
Komponente O:
Technisches Weißöl.
Komponente P:
Technisches Lanolin.
Komponente Q:
Technisches Sesamöl.
Als Komponente (A) des erfindungsgemäß verwendeten synergistischen Trennmittelgemisches gelten
demzufolge die Komponenten D und E.
Als Komponenten (B) gelten die Komponenten H, I, K.
Als natürliches oder synthetisches öl, Fett oder Wachs gelten die Komponenten Q, P und Q.
Ferner wurden Vergleichsversuche durchgeführt die zeigen, daß jede der drei Komponenten des ternären
Zusatzmittelgemisches für sich allein größere Trennkräfte benötigt
Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teije der Komponente D zugesetzt. Das dann erhaltene Schaumstofformteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von
mehr als ca. 300 kp zu entformen, die Abdriicker reißen die Form mit ca. 6 kp/cm2 auf.
Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile der Komponente I zugesetzt Das dann erhaltene Schaumstoffteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von
mehr als 300 kp zu entformen. Die Abdriicker reißen die Form mit 7 kp/cm2 auf.
jo stofformteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von
über 300 kP entformbar. Die Abdrücker reißen die
Aus diesen Vergleichsversuchen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des ternären Trennmittelgemij5 sches nicht dazu führen, daß das erhaltene Formteil
wünschenswert leicht entformbar anfällt
Ein analoges Ergebnis wird erhalten, wenn man anstelle des Verschäumungsgemisches A in den
Vergleichsversuchen 1—3 das Verschäumungsgemisch B verwendet
erfindungsgemäß verwendeten ternären Gemisches
aufgeführt Daraus ist ersichtlich, daß das Entformungs
verhalten durch einen synergistischen Effekt deutlich
verbessert wird.
Beispiel Nr. la Ib
Ic
Id
Ie
If
Ig
Verschäumungsgemisch A | Teile | 254 | 254 | 254 | 236 | 236 |
Verschäumungsgemisc'ii B | Teile | 2,5 | ||||
Komponente D | Teile | 6 | 3 | 3 | 5 | |
Komponente E | Teile | 3 | ||||
Komponente H | Teile | 2,5 | ||||
Komponente I | Teile | 1,8 | 1,8 | 1,8 | ||
Komponente K | Teile | 3 | ||||
Komponente O | Teile | 1,2 | U | 1,2 | 2 | |
Komponente P | TeUe | 2 | ||||
Komponente Q | Teile | 2 | 125 | 105 | ||
Hydraulik | kp | 126 | 98 | 135 | 0,9 | 1,5 |
Spezifische Aufreißkraft | kp/cm2 | 1,0 | 0,78 | 1,1 | ||
236
1,5
1,5
3
3
3
120
1,3
254
3
3
115
1,0
Beispiele 2a — 2b
Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer
Komponenten des erfindungsgemäß verwendeten synergistischen Trennmittelgemisches gezeigt werden, daß
die Einzelkomponenten des z. B. ternären Gemisches 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:
15
100 TIe. Polyolgemisch, aktiviert, stabilisiert mit einer
OH-Zahl von 180 und einer Viskosität bei 25°C von 1000 ± lOOcP, bestehend aus 88 Teilen
eines Polyäthers, der durch Anlagerung von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan
erhalten wird und eine OH-Zahl von 35 besitzt und 12 Teilen 1,4-Butandiol,
8 TIe. Monofluortrichlormethan, 4 TIe. Methylendichlorid,
48 TIe. Polyisocyanat auf Basis eines Phosgenierungs-Produktes
von Anilin-Formaldehyd-Konder.-sation mit einer Viskosität bei 25° C von < lOOcP und einem NCO-Gehalt von
30 ± 1%.
Um die Aufreißkräfte zu bestimmen, wird ein Aluminiumfolienstreifen von einer angeschäumten Probeplatte
(20 χ 20 χ 1 cm) mit einer definierten Geschwindigkeit abgezogen und die dazu benötigte Kraft
gemessen.
Die Abmessungen der Probekörper:
Probengesamtlänge | 150 mm |
Probenbreite | 50 mm |
Folienabriß | 18 mm |
Dicke der Schaumschicht | 10 mm |
Dicke der Aluminiumfolie | 0,2—0,3 mm |
Verformung bzw. Abzieh | |
geschwindigkeit | 50 mm/min. |
30
Verschäumungsgemisch B:
100 TIe. Polyolgemisch, aktiviert, stabilisiert mit einer
OH-Zahl von 150 und einer Viskosität 600 ± 100cP/25°C, bestehend aus 91 TIn.
eines linearen Polyäthers, der durch Anlagerung von Äthylenoxid und Propylenoxid an
1,2-PropyIenglykol erhalten wird und eine
OH-Zahl von 48 besitzt und 9 TIn. 1,4-Butandiol, 6 TIe. Monofluortrichlormethan,
52 TIe. Polyisocyanat auf Basis eines Phosgenierungsprodukts von Anilin-Formaldehyd-Kondensation
mit einer Viskosität 700cP/25°C und einem NCO-Gehalt von 23 ± 1%.
Polyolgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden
Trennmittel einem Zweikomponentendosier-Mischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des
aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv abgemischt und sofort
in das 60"C heiße Meia"v»erkzeug gedruckt
Als Formwerkzeuge wurden Original-Automobil-Armlehnenformen aus Zinkdruckguß verwendet.
Bei der Entfernung sind Scherkräfte zu überwinden. Das Schaumstoffteil wird nach 5 Minuten entformt
Es werden die Komponenten D, I und O des ternären synergistisch wirkenden Trennmittelgemisches aus
Beispiel 1 eingesetzt.
Die Vergleichsversuche zeigen auch bei halbharten bis weichen Polyurethansystemen, daß jede der drei
Komponenten des ternären Trennmittelgemisches für sich allein größere Trennkräfte benötigt
Vergleichsversuch 4:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente O zugesetzt. Die Haftung der Aluminiumfolie
an der Schaumplatte beträgt 610 pond. Setzt man dem Verschäumungsgemisch B 3 Teile der Komponente
O zu, beträgt die Haftung der Aluminiumfolie an der Schaumstoffplatte 2650 p.
Vergleichsversuch 5:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente I zugesetzt Die Haftung der Aluminiumfolie
an der Schaumplatte beträgt 400 pond. Wird anstelle des Verschäumungsgemisches A das Verschäumungsgemisch
B verwendet, beträgt die Haftung 1100 pond.
Vergleichsversuch 6:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 3 Teile der Komponente D zugesetzt. Die Haftung der Aluminiumfolie
an der Schaumplatte beträgt 350 pond. Wird anstelle des Verschäumungsgemisches A das Verschäumungsgemisch
B verwendet beträgt die Haftung 1060 pond.
Aus den Vergleichsversuchen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des ternären Trennmittelgemisches
nicht dazu führen, daß das erhaltene Formteil wünschenswert leicht entformbar anfällt
i_ j t_i 1I_ Ii _: ι j:_ r? ι : ι : r?: *— j
111 UCl 1 ALTCUC 11 5I1IU UlC L^lgCUllI^C UCt U.111&ULZ. UCa
erfindungsgemäß verwendeten ternären Gemisches dargelegt Daraus geht hervor, daß das Entformungsverhalten
durch einen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird.
Ver | Ver | Ver | Bei | Ver | Ver | Ver | Beispiel |
gleichs- | gleichs- | gleichs- | spiel | gleichs- | gleichs- | gleichs- | 2b |
versuch | versuch | versuch | 2a | versuch | versuch | versuch | |
6a | 5a | 4a | 6b | 5b | 4b |
Verschäumungsgemisch A Teile Verschäumungsgemisch B Teile
160
160
160
158
158
158
158
Fortsetzung
Ver | Ver | Ver | Bei | Ver | Ver- | Ver | Beispiel |
gleichs- | gleichs- | gleichs- | spiel | gleichs- | gleichs- | gleichs- | 2b |
versuch | versuch | versuch | 2a | versuch | versuch | versuch | |
6a | 5a | 4a | 6b | 5b | 4b |
Komponente D
Komponente I
Komponente O
Komponente I
Komponente O
Teile
Teile
Teile
Teile
Teile
Haftung einer Aluminium- pond
folie an dem Schaumkörper
folie an dem Schaumkörper
305 400
3
610
610
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.
Beispiele 3a — 3g
Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer
Komponenten eines erfindungsgemäß verwendeten binären synergistischen Trennmittelgemisches gezeigt
werden, daß die Einzelkomponenten des binären Gemisches allein nicht zu einem voll befriedigenden
Entformen des in einer Metallform hergestellten harten Schaumstofformlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken
der beiden Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten zur Folge hat.
Verschäumungsgemisch A:
Identisch mit Verschäumungsgemisch A der Beispiele la- If.
Verschäumungsgemisch B:
Identisch mit Verschäumungsgemisch B der Beispiele la- If.
Polyolgcmisch und Treibmittel werden gegebenenfalls in Abmischung mit dem die Entformung erleichternden
Trennmittel einem Zweikomponentendosier-Mischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des
aufschäumenden Reaktionsgemisches mit der jeweiligen Polyisocyanatmenge intensiv abgemischt und sofort
in das 60°C heiße Metallwerkzeug gedruckt, wie es im Beispiel 1 ausführlich beschrieben wird.
Die Entformungszeit beträgt 6 Minuten. Die Entformungskräfte
werden mit der gleichen Meßanordnung wie im Beispiel 1 gemessen.
Es werden folgende Komponenten des binären synergistisch wirkenden Trennmittels eingesetzt:
Komponente D aus Beispiel 1,
Komponente E aus Beispiel 1.
Komponente D aus Beispiel 1,
Komponente E aus Beispiel 1.
1
1
1
1
1
240
1(160
1100
3
2650
2650
990
Komponente F:
30 kg (106 Mol) ölsäure werden mit 25,5 kg (100 ΜοΓ
9-Aminoheptadecan (Gemisch Q 5 bis C19) unter Rührer
und mäßiger Kühlung vermischt Die Temperatur steig! auf 40° C Nach einer Stunde ist die Temperatur wiedei
auf Zimmertemperatur gesunken und das Produki einsatzfähig; Viskosität: η 25° C = 77 cP.
Komponenten O, P und Q aus Beispiel 1 sowie
Komponente R:
Technisches Sorbithexaoleat, OH-Zahl ca. 21.
Als Komponente (A) des erfindungsgemäß verwendeten synergistischen Trennmittelgemisches gelter
demzufolge die Komponenten D, E 'und F. Als natürliches oder synthetisches Öl, Fett oder Wachs
gelten die Komponenten O, P, Q und R.
Die Vergleichsversuche 1, 2, 3 und 7 zeigen, daß jede der Komponenten des binären Trennmittelgemisches
für sich allein keinen ausreichenden Trenneffeki bewirken kann:
Vergleichsversuch 7:
Dem Verschäumungsgemisch B werden 8 Teile dei Komponente F zugesetzt. Das dann erhaltene Schaumstoffteil
ist erst bei einer Leistung der Hydraulik vor mehr als 300 kp zu entformen. Die Abdrücker reißen die
Form mit ca. 6 kp/cm2 auf.
Aus diesen Vergleichsversuchen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des binären Trennmittelgemisches
nicht dazu führen, daß das erhaltene Formtei wünschenswert leicht entformbar anfällt.
Ein analoges Ergebnis wird erhalten, wenn mar anstelle des Verschäumungsgemisches A in der
Vergleichsversuchen 1,2,3 und 7 das Verschäumungsgemisch
B verwendet.
In der Tabelle III sind die Ergebnisse bei Einsatz des binären Gemisches aufgeführt. Daraus geht hervor, daC
das Entformungsverhalten durch einen synergistischer Effekt deutlich verbessert wird.
Beispiel Nr. 3a 3b
3c
3d
3e
3f
Verschäumungsgemisch | A | Teile |
Verschäumungsgemisch | B | Teile |
Komponente D | Teile | |
Komponente Ii | Teile | |
Komponente I" | Teile |
254
254
236
236
236
2
2
909 646/131
Fortsetzung
Beispiel Nr. 3a 3b
3c
3d
3e
3f
3g
Komponente O | Teile | 3 | 3 | 3 | 4 | 1 | 2 | 2 |
Komponente P | Teile | 2 | 2 | |||||
Komponente Q | Teile | 150 | 160 | |||||
Komponente R | Teile | 91 | 1,2 | 160 | 2 | 1 | 1,2 | |
Hydraulik | kp | 0,72 | 170 | 1,3 | 165 | 170 | ||
Spezifische Aufreißkraft | kp/cm2 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | ||||
Selbstverständlich lassen sich die Entformungswerte 15 führten Beispiele sollen jedoch die Wirksamkeit bei
weiter verbessern, wenn man die Menge des verwende- verhältnismäßig geringen Zusatzmengen aufzeigen,
ten binären Trennmittelgemisches erhöht. Die aufge-
ten binären Trennmittelgemisches erhöht. Die aufge-
Beispiele 4a — 4b
Wie im Beispiel 2 wird ein Synergistisches binäres 20 ausführlich im Beispiel 2 beschrieben ist
Trennmittelgemisch in den Verschäumungsmischungen Tabelle IV faßt die Werte zusammen. Man erkennt
A und B untersucht. Anhand der Abreißkräfte einer deutlich, daß das Entformungsverhalten durch einen
Aluminiumfolie von dem Schaumstoffkörper wird die synergistischen Effekt verbessert wird.
Haftung des Materials auf dem Metall gemessen, wie es
Haftung des Materials auf dem Metall gemessen, wie es
Ver | Ver | Beispiel | Ver | Ver | Beispiel |
gleichs- | gleichs- | 4a | gleichs- | gleichs- | 4b |
versuch | versuch | versuch | versuch | ||
6a | 4a | 6b | 4b |
Teile | 160 | 160 |
Teile | ||
Teile | 3 | |
Teile | 3 | |
pond | 305 | 610 |
Verschä'umungsgemisch A
Verscha'umungsgcmisch B
Verscha'umungsgcmisch B
Komponente D
Komponente O
Komponente O
Haftung einer Aluminiumfolie an dem Schaumkörper
Auch hier lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten
binären Trennmittelgemisches erhöht.
Beispiele 5a — 5f
Anhand von zwei verschiedenen Verschäumungsgemischen soll unter Verwendung mehrerer typischer
Komponenten eines anderen erfindungsgemäß verwendeten binären synergistischen Trennmittelgemisches
gezeigt werden, daß die Einzelkomponenten des binären Gemisches allein nicht zu einem voll befriedigenden
Entformen des in einer Metallform hergestellten Schaumstofffonnlings ausreichen, wohl aber ein Zusammenwirken
von jeweils zwei der drei genannten Komponenten ein sehr gutes Entformungsverhalten /ur
Folge hat.
Verschäumungsniischung A:
Identisch mit Verschäuimingsgemisch A der Beispiele
!a - If.
Verschäumungsgemisch B:
Identisch mit Verschäumungsgcmisch B der Beispiele i;i - If.
rolvnlgemisch und Treibmittel werden gegebenenfalls
in Abmischung mit dem die Umformung er-160
150
158 | 158 | |
1,5 | 3 | |
1,5 | 3 | |
3 | 1060 | 2650 |
158
570
leichternden Trennmittel einem Zweikomponentendosier-Mischgerät zugeführt und dort zur Herstellung des
aufschäumenden Reaktionsgeniisches 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.
Es werden folgende Komponenten in einem binären synergistisch wirkenden Trennmittelgemisch eingesetzt:
Die Trennmittel D und E von Beispiel 1 und F von Beispiel 3 sowie die Komponente G:
Ester aus 5 Mol Tranölfettsäure und einem Mol Sorbit (OH-Zahlca.55).
Komponente L:
Veresterungsprodukt aus 870 Teilen Tallölfettsiuire
und 110TeilenCilycerin(OII-/ahl: 10,5Säurezahl96).
Komponente M:
Ester aus einem Mol Pentaerythrit und ca. 3 Mol ölsäure (OH-Zahl: ca. 90).
Komponente N:
Ester aus einem Mol Adipinsäure, 2 Mol Sorbit und 9 Mol Tallölfettsäure (Säurezahl: ca. 9, OH-Zahl ca. 15)
und die Komponenten O, P und Q, wie sie in Beispiel 1 beschrieben werden.
Als Komponente (A) des erfindungsgemäß verwendeten synergistischen Trennmittelgemisches gelten
demzufolge die Komponenten D, E, F, G, L, M und N.
Als natürliches oder synthetisches öl, Fett oder Wachs gelten die Komponenten O, P und Q.
Die Vergleichsversuche zeigen, daß jede dieser Komponenten des binären Trennmittelgemisches für
sich allein keinen ausreichenden Trenneffekt bewirken kann:
Vergleichsversuch 8:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile der Komponente G zugesetzt Das dann erhaltene 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/cm2 auf.
Vergleichsversuch 9:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile der Komponente L zugesetzt. Das dann erhaltene Schaum-Tabelle
V
stoffteil ist erst bei einer Leistung der Hydraulik von mehr als 300 kp zu entformea Die Abdrücker reißen die
Form mit 7 kp/cm2 auf.
Vergleichsversuch 10:
Dem Verschäumungsgemisch A werden 8 Teile der
Komponente O zugesetzt Das erhaltene Schaumstoffformteil
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 Vergleichsversuchen geht hervor, daß die einzelnen Komponenten des binären Trennmittelgemisches
nicht dazu führen, daß das erhaltene Formteil wünschenswert leicht entformbar anfällt
Ein analoges Ergebnis wird erhalten, wenn man anstelle des Verschäumungsgemisches A in den
Vergleichsbeispielen 8,9 und 10 das Verschäumungsgemisch
B verwendet
In der Tabelle V sind die Ergebnisse bei Einsatz eines binären Gemisches dargelegt, aus dem hervorgeht, daß
das Entformungsverhalten durch einen synergistischen Effekt deutlich verbessert wird.
Beispiel Nr.
5a 5b
5a 5b
5c
5d
5e
5f
Verschäumungsgemisch A
Verschäumungsgemisch B
Verschäumungsgemisch B
Komponente D
Komponente E
Komponente F
Komponente G
Komponente E
Komponente F
Komponente G
Komponente O
Komponente P
Komponente Q
Komponente P
Komponente Q
Hydraulik
Spezifische Aufreißkraft
Teile Teile
Teile Teile Teile Teile
Teili; Teile
Teile
kp kp/cm2
254
254
254
3 | 236 | 236 | 5 | |
2 | ||||
3 | ||||
3 | 5 | |||
3 | 4 | 133 | ||
130 | I | 4 | 1,2 | |
3 | 1,0 | 3 | ||
160 | 128 | 125 | ||
1,3 | 1,1 | 1,0 | ||
Selbstverständlich lassen sich die Entformungswerte weiter verbessern, wenn man die Menge des verwendeten
binären Trennmittelgemisches erhöht. Die aufgeführten Beispiele sollen jedoch die Wirksamkeit bei
verhältnismäßig geringen Zusatzmengen aufzeigen.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten, Verbindungen,
die mindestens 2 mit Isocyanatgruppen reaktionsfähige Wassersioffatome aufweisen und
ein Molekulargewicht von 90 bis 10 000 besitzen, Wasser und/oder organischen Treibmitteln, Zusatzstoffen,
und Trennmitteln in geschlossenen Formen, ti) dadurch gekennzeichnet, daß man als
Trennmittel 0,1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Verschäuinungsgemisch, eines Gemisches
verwendet, das aus mindestens zwei Komponenten der Gruppe A) bis C) besteht, wobei die Komponen- ι >
ten der Gruppe
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2121670A DE2121670C3 (de) | 1971-05-03 | 1971-05-03 | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen |
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AU41679/72A AU463097B2 (en) | 1971-05-03 | 1972-04-28 | A process forthe production foam resins |
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JP4338772A JPS5542091B1 (de) | 1971-05-03 | 1972-05-02 | |
SE7205771A SE380814B (sv) | 1971-05-03 | 1972-05-02 | Sett for framstellning av integralskum ur organiska polyisocyanater, foreningar med reaktiva veteatomer, vatten och/eller organiska blasmedel och ett organiskt sleppmedel |
ES402301A ES402301A1 (es) | 1971-05-03 | 1972-05-02 | Procedimiento para la obtencion de materiales espumados. |
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