DE2363452A1

DE2363452A1 - Verfahren zur herstellung von schaumstoffen

Info

Publication number: DE2363452A1
Application number: DE2363452A
Authority: DE
Inventors: Wulf Von Dr Bonin; Helmut Dr Kleimann; Udo Post
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1973-12-20
Publication date: 1975-06-26
Also published as: JPS571532B2; AT335751B; JPS5095396A; SE7416029L; BE823506A; IT1026067B; FR2255329B1; GB1474968A; FR2255329A1; ATA1008874A; BR7410628D0; US4024090A; AU7670674A; NL7416704A; DK665974A; CH606172A5; ES433147A1; DE2363452C2; LU71518A1

Description

Bayer Aktiengesellschaft 2353452

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

509 Leverkusen, Bayerwerk

; GM/Rä

18, Dez. 1973

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Das vorliegende Verfahren bezieht sich auf die Herstellung von Schaumstoffen mit vorzüglichen Entformungseigenschaften. Schaumstoffe auf Basis von Polyisocyanaten, ζ. Β. Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung (deutsche Auslege— schrif+en 1 .-196.864 und 1.694.138 und französische Patentschrift 1.559.325) erhalten werden, eignen sich vorzüglich für die Serienherstellung von Leichtbaukonstruktionen wie z. B. für den Möbel-, Fahrzeug- und Hausbau, bzw. elastischen Formteilen wie Kissen, Stoßdämpfer, Schuhsohlen.

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.

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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 Entfer- ■ nen dieser fest haftenden Rückstände in den häufig stark konturierten Werkzeugen ist nur mit großem Aufwand möglich. Die Kunststoffteile sind mit einem dünnen Trennmittelfilm über- . zogen, 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.

Es ist aus der Offenlegungsschrift 1.953.637 bereits'bekannt, daß man auf das Auftragen eines Trennmittels in dem Werkzeug verzichten kann, wenn man dem schäumfähigen Reaktionsgemisch bestimmte Zusatzstoffe (innere Trennmittel) beimischt, die dem fertigen Kunststoff vorzügliche Trenneigenschaften in Metallformen mit einwandfreien Oberflächen verleihen. Als derartige Zusatzstoffe wurden mindestens 25 C-Atome aufweisende Salze von aliphatischen Garbonsäuren mit vorzugsweise primären Aminen oder Amid- oder Erstergruppen enthaltenden Aminen erkannt.

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Aus der Offenlegungsschrift 2.121.670 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Wasser und/oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in einer geschlossenen Form bekannt,

welches darin besteht, daß z. B. als Zusatzstoffe ein Gemisch aus a) mindestens 20 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aliphatischen Garbonsäuren und gegebenenfalls Amid- und/ oder Estergruppen aufweisenden Aminen und b) natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen, verwendet wird.

Da diese Zusatzstoffe eine innere Schmierung der Kunststoffmischung bewirken, verleihen sie dem Kunststoff gleichzeitig hervorragende Fließeigenschaften in dem Werkzeug mit verminderter Blasenbildung auf der Kunststoffoberfläche. Darüberhinaus zeigen diese inneren Trennmittel einen antistatischen Effekt und vorzügliche Trenneigenschaften auch in Metallformen mit stark strukturierter Oberfläche.

Wenngleich nach den bereits bekannten Verfahren hervorragende Trennwirkungen.bei harten Polyurethan-Kunststoffen zu erreichen sind, zeigt sich bei der praktischen Anwendung vielfach, daß bei der Herstellung von elastomeren Polyurethan-Schaumstoffen durch Formverschäumung die Trennwirkung der bekannten "inneren Trennmittel" noch nicht immer befriedigt.

Es bestand also die Aufgabe, solche inneren Trennmittel zu finden, die bei der Herstellung von elastomeren Polyurethanschaumstoffen mit zelligem Kern und dichter Außenhaut durch Formverschäumung ebenfalls hervorragende Trenneigenschaften bewirken.

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Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß Umsetzungsprodukte Ton Carbonsäuren, z.B. langkettigen Fettsäuren bzw. Carboxylgruppen haltigen Fettsäureestern, mit -CI^OH-Gruppen enthaltenden Polysiloxanen allein oder in Kombination mit weiteren Trennmitteln oder Trennmittelsystemen hervorragende Trennwirkungen bei der Schaumstoffherstellung durch Formverschäumung erbringen und darüber hinaus besonders gute Trenneigenschaften in elastomeren Schaumkunststoffen erbringen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen mit selbsttrennenden Eigenschaften durch Aufschäumen eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, organischen Verbindungen mit mindestens zwei reaktionsfähigen Wasserstoffatomen vom Molekulargewicht 62 bis 10 000, Wasser und/oder organischen Treibmitteln, inneren Trennmitteln und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen in einer geschlossenen Form, dadurch gekennzeichnet, daß man als innere Trennmittel Umsetzungsprodukte von -CH₂OH-Gruppen aufweisenden Polysiloxanen mit Mono- und/oder Polycarbonsäuren verwendet.

Man beurteilt die Trennwirkung subjektiv durch manuelles Öffnen einer geeigneten Form und Entformen der angeschäumten Schaumstoffplatte (20 χ 20 χ 1 cm). Die Entformungskräfte, die bei den mit den Umsetzungsprodukten erfindungsgemäß ausgerüsteten Schaumstoffen aufgebracht werden müssen, liegen erheblich niedriger als bei den gleichen Schaumstoffen, bei denen das Reaktionsgemisch ohne diese Zusatzstoffe aufgeschäumt wurde.

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Als erfindungsgemäß für die Schaumstoffherstellung einzusetzende Ausgangskomponenten kommen aliphatisch^, cycloaliphatische, araliphatischen aromatische und heterocyclische Polyisocyanate, in Betracht, wie sie zum Beispiel von W. Siefken in Justus Liebigs Annslen aer Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Äthylendiisocyanat, T^-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3»3,5-trimethyl-5-iso~ cyanatomethyl-cyclohexan (DAS * 1.202.735), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder -1,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,4'- und/oder -4,4'-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3" und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4¹- und/oder -4,4^f-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4', 4^rt-triisocyanat, Polyphenyl-polj/methylenpolyisocyanate, wie sie durch Anilic-Forrficildehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z. B. in den britischen Patentschriften 874.430 und 843,671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocjranate, vrLe sie z. B. in der deutschen

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Aus le ge schrift 1.157.601 "beschrieben werden, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der deutschen Patentschrift 1.092.007 beschrieben werden, Diisocyanate, wie sie in-der amerikanischen Patentschrift 3.492.330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der britischen Patentschrift 994.890, der belgischen Patentschrift' 761 .626 und der veröffentlichten holländischen Patentanmeldung 7.102.524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in den deutschen Patentschriften 1.022.789, I.222.O67 und 1.027.394 sowie in den deutschen OffenlegungsSchriften 1.929.034 und 2.004.048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der belgischen Patentschrift 752.261 oder in der amerikanischen Patentschrift 3.394.164 beschrieben werden, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß der deutschen Patentschrift 1.230.778, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der deutschen Patentschrift ^.101.394, in.der britischen Patentschrift 889.050 und in der französischen Patentschrift 7.017.514 beschrieben werden,·durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z. B. in der belgischen Patentschrift 723.640 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in den britischen Patentschriften 965.474 und 1.072.956, in der amerikanischen Patentschrift 3.567.763 und in der deutschen Patentschrift 1.231.688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der oben genannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der deutschen Patentschrift 1.072.385. ^ - " ' ■

Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillations— rückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.

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Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z.B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen» Urethan-.gruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate").

Erfindungsgemäß für die Schaumstoffherstellung einzusetzende Ausgangskomponenten sind ferner organische Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 62 bis 10 000. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Polyhydroxy!verbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche vom Molekulargewicht 800 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 6000, z. B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis 4, Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polyesteramide, wie· sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind.

Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z. B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen, Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer und/oder heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls, z, B.

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durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein* Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere und trimere Fettsäuren wie Ölsäure, gegebenenfalls in Mischung mit monomeren Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester, Terephthalsäure-bis-glykolester. Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylenglykol-(1,4) und -(2,3), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8), Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol (1,4-Bishydroxymethylcyclohexan), 2-Methyl-q,e-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-(1,2,6), Butantrio1-(1,2,4), Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Methylglykolsid, ferner Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, ■Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Dipropylenglykol, PoIypropylenglykole, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen, z. B. ^-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z„ Be uJ-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar. Die oben genannten niedermolekularen mehrwertigen Alkohole können auch als solche eingesetzt werden.

Auch die erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch Polymerisation von Epoxiden wie A'thylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF^, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit'reaktionsfähigen

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Wasserstoff atomen wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ä'thylenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan, Anilin, Ammoniak,Üthanolamin, Äthylendiamin hergestellt. Auch Succrosepolyäther, wie sie z.B. in den deutschen Auslegeschriften 1.176.358 und 1.064.938 beschrieben werden, kommen erfindungsgemäß in Frage. Vielfach sind solche Polyäther bevorzugt, die überwiegend (bis zu 90 Gew. %, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyäther) primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Viny!polymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z. B. durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril in Gegenwart von Polyäthern entstehen (amerikanische Patentschriften 3.383.351, 3.304.273, 3.523.093, 3.110.695, deutsche Patentschrift 1.152.536), sind ebenfalls geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.

Unter den Polythioäthern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodiglykol· mit sich selbst und/oder mit anderen Glykolen, Dicarbonsäuren, Formaldehyd, Aminocarbonsäuren oder Aminoalkoholen angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es sich bei den Produkten um Polythiomischäther, Polythioätherester, Polythioätheresteramide.

Als Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, 4,4'-Dioxäthoxy-diphenyldimethylmethan, Hexandiol und Formaldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Polymerisation cyclischer Acetale lassen sich erfindungsgemäß geeignete Polyacetale herstellen.

Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die z. B. durch Umsetzung von Diolen wie Propandiol-(1,3), Butandiol-(1,4) und/oder Hexandiol-(1, 6), Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol mit Diarylcarbonaten, z. B-. Diphenylcarbonat oder Phosgen, hergestellt werden können.

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Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z. B-. die aus mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Aminoalkoholen, Diaminen, Polyaminen und ihre Mischungen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.

Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxyverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate, Stärke, sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäß einsetzbar.

Vertreter dieser' erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology", verfaßt von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, Seiten. 32 - 42 und Seiten 44 - 54 und Band II, 1964, Seiten 5-6 und 198 bis 199, sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf den Seiten 45 bis 71, beschrieben.

Erfindungsgemäß werden Wasser und/oder leicht flüchtige organische Substanzen als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton, Äthylacetat, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, A'thylidenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, ChIordifluormethan, Dichlordifluormethan, Trichlor-trifluoräthan, ferner Butan, Hexan, Heptan oder Diäthyläther infrage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff,

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sich zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen wie Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München I966, z. B. auf den Seiten 10.8 und 109, 453 bis 455 und'507 bis 510 beschrieben.

Erfindungsgemäß werden ferner oft Katalysatoren mitverwendet. Als mitzuverwendende Katalysatoren kommen solche der an sich bekannten Art infrage, z. B. tertiäre Amine, wie Triäthylamin, Tributylamin, N-Methyl-morpholin, N-Ä'thyl-morpholin, N-Cocomorpholin, Ν,Ν,Ν',N'-Tetramethyl-äthylendiamin, 1,4-Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N'-dimethylaminoäthyl-piperazin, N, N-Dimethylbenzylamin, BiS-(N,N-diäthylaminoäthyl)-adipat, Ν,Ν-Diäthylbenzylamin, Pentamethyldiäthylentriamin, N,N-Dimethylcyclohexylamxn, Ν,Ν,Ν',N^!-Tetramethyl-1,3-butandiamin, N,N-Dimethyl-ß-phenyläthylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol, Tetramethylguanidin.

Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z. B. Triäthanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-diäthanolamin, N-Äthyl-diäthanolamin, N,N-Dimethyläthanolamin, sowie deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Ethylenoxid.

Als Katalysatoren kommen ferner S.ilaamine mit Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der deutschen Patentschrift 1.229.290 beschrieben sind, in Frage, z. B. 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, 1^-Diäthylaminomethyl-tetramethyl-disiloxan.

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Λ.

Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden.

Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(ll)-acetat, Zinn(ll)-octoat, Zinn(ll)-äthylhexoat und Zinn(II)-laurat und die Dialkylzinnsalze von
Carbonsäuren, wie z. B. Dibutyl-zinndiacetat, Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-maleat oder Dioctylzinndiacetat in Betracht.

Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunst stoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben
von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966,
z. B. auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben.

Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew. %, bezogen auf die Menge an Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wassers to ff atomen von einem Molekulargewicht von 62 bis
10 000, eingesetzt.

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Erfindungsgemäß können auch oberflächenaktive Zusatzstoffe (Emulgatoren und Schaumstabilisatoren) mitverwendet werden. Als Emulgatoren kommen z. B. die Natriumsalze von Ricinusölsulfonaten oder auch von Fettsäuren oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ö'lsaures Diäthylamin oder stearinsaures Diäthanolamin infräge. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure oder auch von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.

Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasserlösliche PoIyäthersiloxane infrage» Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in der amerikanischen Patentschrift 2.764.565 beschrieben.

Erfindungsgemäß können ferner auch Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente"oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z. B. Tris-chloräthylphosphat oder Ammoniumphosphat und vPolyphosphat, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen, Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide mitverwendet werden.

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Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren, flammheHimenden Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- -und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VI, her-r ausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.

Die Verschäumung wird erfindungsgemäß in Formen durchgeführt.Dabei wird das Reaktionsgemisch in eine Form eingetragen. Als Formmaterial kommt Metall, z. B. Aluminium oder Kunststoff, z. B. Epoxidharz, infrage. In der Form schäumt das schäumfähige Reaktionsgemisch auf und bildet den Formkörper. Die Formverschäumung kann dabei so durchgeführt v/erden, daß das Formteil an. seiner Oberfläche Zellstruktur aufweist, es kann aber auch so durchgeführt werden, daß das Formteil eine kompakte Haut und einen zelligen Kern aufweist. Erfindungsgemäß kann man in diesem Zusammenhang so vorgehen, daß man in die Form so viel schäumfähiges Reaktionsgemisch einträgt, daß der gebildete Schaumstoff die Form gerade ausfüllt. Man kann aber auch so arbeiten, daß man mehr schäumfähiges Reaktionsgemisch in die Form einträgt, als zur Ausfüllung des Forminneren mit Schaumstoff notwendig ist. Im letztgenannten Fall wird somit unter "overcharing"- gearbeitet; eine derartige Verfahrensweise ist z. B. aus der amerikanischen Patentschrift 3-173.490 oder aus der amerikanischen Patentschrift 3.132.104 bekannt.

Srfindungsgemäß können auch kalthärtende Schaumstoffe hergestellt werden (vgl. britische Patentschrift 1.162.517, deutsche Offenlegungsschrift 2.153.0Ü6).

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Bei der -^ ormver schäumung können auch die an sich bekannten Trennmittel zusätzlich mitverwendet werden.

Erfindungsgemäß werden Umsetzungsprodukte-aus -CH₂-OH-Gruppeη aufweisenden Polysiloxanen und Mono- und/oder Polycarbonsäuren als innere Trennmittel mitverwendet.

CH₂-OH-Gruppeη aufweisende Polysiloxane sind an sich bekannt .(vergleiche DT-AS 1 122 698). Erfindungsgemäß sind solche Polysiloxane besonders geeignet, die 1 bis 6, vorzugsweise 2, -CH₂-OH-Gruppeη im Molekül enthalten.

Erfindungsgemäß kommen bevorzugt solche Polysiloxane infrage, für die folgende idealisierte Formel angegeben werden kann:

AR₂SiO- (R₂SiO)_n-SiR₂A

wobei η den Wert von 1 - 100, vorzugsweise 3 bis 20 aufweist, R Methyl- und/oder Phenyl bedeutet

und ·

A eine -CH₂-OH-Gruppe bedeutet.

Bevorzugt werden solche, geradkettigen Polysiloxantypen der angegebenen Art, die flüssig sind, insbesondere solche, bei denen R Methyl bedeutet.

Als besonders gut verwendbar haben sich lineare Methylpolysiloxane, z.B. von der angegebenen allgemeinen Formel, erwiesen, die mindestens eine -CHaOH-Gruppe im Molekül.und 2 bis 8 Gew..-^ OH enthalten,

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z.B.: CH-

HO - CH₂ - Si - O

CH

CH
I

Si-O

CH₃

CH,

- Si - CH₂OH

CH, η = 3 - 20

Die Herstellung von CH₂-0H-Gruppen aufweisenden Polysiloxanen ist bekannt (vergleiche US-Patentschriften 3 481 963 und
3 442 925).

Zur Umsetzung mit den oben genannten Polysiloxanen sind prinzipiell alle an sich bekannten Mono- und/oder Polycarbonsäuren oder ihre Anhydride, bevorzugt jedoch die an sich bekannten
■Fettsäuren, geeignet.

Da die Umsetzung unter Veresterungsbedingungen erfolgt,, unter denen die Umsetzung des ursprünglich 2-phasigen Gemisches aus Polysiloxan und Fettsäure zu einem homogenen Reaktionsprodukt führt, bilden sich vermutlich im wesentlichen esterartige Umsetzungsprodukte.

Als Fettsäuren finden bevorzugt langkettige Fettsäuren mit
8 bis 40 C-Atomen, insbesondere mit 12 bis 20 C-Atomen, Verwendung. Obgleich auch natürliche oder synthetische Di-und Polycarbonsäuren verwendbar sind, haben sich als am geeignetsten
'natürliche Monocarbonsäuren bzw,, natürliche Fettsäuregemische erwiesen, wie z.B. Abietinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Rizinolsäure, Linolensäure oder auch technisch anfallende Fettsäuregemische wie Spermölfettsäure, Tranfettsäure, Talgfettsäure, Sojaölfettsäure, PaIm-

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kernfettsäure, Erdnußfettsäure, TallöIfettsäure usw.. Bevorzugt sind bei Raumtemperatur flüssige Fettsäuren bzw. Fettsäuregemische.

Als ebenfalls geeignete Carboxyl-gruppen-haltige Fettsäureester sind z.B. zu nennen Rizinolsaureoligoester bzw. -polyester, bzw. Ester aus Rizinolsäure und den vorgenannten Fettsäuren. Desgleichen sind hier jedoch auch zu nennen Carboxylgruppen enthaltende Fettsäureester, wie sie erhältlich sind durch Cokondensation der oben genannten Fettsäuren mit Polyolen, wie etwa Äthylenglykol, Trimethylolpropan, Glyzerin, Pentaerythrit oder Sorbit u.a. und Polycarbonsäuren wie etwa Phthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure,. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Weinsäure Zitronensäure usw.. Bevorzugt werden solche Carboxylgruppen enthaltenden Fettsäureester, die durch Cokondensation der oben genannten langkettigen Fettsäuren mit Pentaerythrit und Adipinsäure zugänglich sind.

In besonderem Maße geeignet sind jedoch die Umsetzungsprodukte. der -GHgOH-Gruppen enthaltenden Polysiloxane mit den oben genannten langkettigen Fettsäuren, insbesondere Ölsäure oder ölsäurehaltigen Fettsäuregemischen.

In diesen Umsetzungsprodukten ist mindestens eine, vorzugsweise sind zweider CHoOH-Gruppen des Polysiloxans mitder Fettsäure verestert.

Neben den geschilderten Umsetzungsprodukten der -CHpOH-Gruppen enthaltenden Polysiloxane mit vorzugsweise Monocarbonsäuren mit mehr als 8 C-Atomen, insbesondere langkettigen Fettsäuren, haben sich jedoch auch esterartige Umsetzungsprodukte dieser Polysiloxane mit Polycarbonsäuren, vorzugsweise Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden als Trennmittel bewährt.

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Ji

Diese Trennmittel stellen also Ester aus den -CH₂OH-GrUpPeη enthaltenden Polysiloxanen mit Polycarbonsäuren, insbesondere Dicarbonsäuren dar. Hierbei ist mindestens eine der CHpOH-Gruppen des Polysiloxans mit der Dicarbonsäure verestert. Wenngleich in den Umsetzungsprodukten der genannten Polysiloxane mit den Polycarbonsäuren natürlich in gewissem Umfang auch Oligo- oder Polyester enthalten sein können, wird angestrebt, pro -CHpOH-Gruppe des Polysiloxans jeweils nur ein Molekül der Poly- bzw. Dicarbonsäure zur Reaktion zu bringen, so daß der entstehende Ester endständige Carboxylgruppen enthält.

Vermutlich ist es auf die Anwesenheit dieser Carboxylgruppen zurückzuführen, daß die wie geschildert aufgebauten esterartigen Umsetzungsprodukte in den meisten für die Schaumstoffherstellung verwendeten Polyäthern bzw. Polyäthergemischen gut löslich sind, wodurch sich ein verfahrenstechnischer Yorteil ergibt, weil derartige Trennmittel nunmehr nicht zur Phasentrennung neigen, d.h. gut verträglich sind.

Als Polycarbonsäuren eignen sich bevorzugt aliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Polycarbonsäuren mit 2 bis 10 C-Atomen, insbesondere Dicarbonsäuren wie Methylbenzoldicarbon'säuren oder deren Anhydride und deren im Kern hydrierte Abkömmlinge, Benzoldicarbonsäuren bzw. deren Anhydride und deren im Kern hydrierte Abkömmlinge, Sebazinsäure, Korksäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Citronensäure, Ithaconsäure bzw. deren Anhydride, besonders geeignet ist aufgrund der guten Reaktionsfähigkeit Maleinsäure bzw. deren Anhydrid.

Hervorzuheben sind solche Umsetzungsprodukte, bei denen 50 bis 100 fo der im Polysiloxan enthaltenen CH₂0H-Gruppen als Maleinsäurehalbester vorliegen, da sie bei leichter Herstellbarkeit bei der Verschäumung gute Polyätherverträglichkeit (Löslichkeit) und gutes Trennverhalten zeigen.

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Die erfindungsgemäßen inneren Trennmittel können allein oder im Gemisch miteinander und/oder im Gemisch mit anderen Trennmitteln eingesetzt werden,"wie sie z.B. in den Offenlegungsschriften 1 953 637 und 2 121 670 beschrieben werden.

Die erfindungsgemäß als Trennmittel zu verwendenden Umsetzungsprodukte können als solche den für die Schaumstoffherstellung verwendeten Ausgangskömponenten,' z.B. dem Polyisocyanat und/oder auch dem Polyöl, hinzugefügt werden. In bezug auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches werden 0,3 Ms 30 Gew.%, bevorzugt 1- 10 Gew.% der neuen Trennmittel eingesetzt.

Natürlich können in den Schäumstoffrezepturen noch weitere Trennmittel oder Trennmittelsysteme Verwendung finden, beispielsweise solche, wie sie in den Offenlegungsschriften 1 953 637» 2 307. Z 356 692 oder in der belgischen Patentschrift 782 942 beschrieben werden, z.B. das Ölsäure- oder Tallölfettsäuresalz des amidgruppenhaltigen Amins, das durch Umsetzung von N-Dimethylaminopropylamin mit Ölsäure oder Tallölfettsäure zugänglich ist.

Die Reaktionskomponenten werden erfindungsgemäß nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Prepolyirierverfahren oder dem Semiprepolymerverfahren zur Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. solcher, die in der amerikanischen Patentschrift 2.764.565 beschrieben werden. Einzelheiten über Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß infrage kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Selten 121 bis 205 beschrieben.

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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 Automot)ilbau, elastischen Schuhsohlen, Stoßfängern usw.

Im folgenden sei das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft beschrieben. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sofern nicht anders vermerkt. Die Prozentangaben stellen Gewichtsprozente dar.

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Beispiele

Herstellung der als "innere Trennmittel" zu verwendenden Umsetzungsprodukte :

A. Ein lineares Polydimethylsiloxan mit zwei endständigen -CHpOH-Gruppen und einem Gehalt von ca. 6 Gew.$ OH wird in Mengen von 565 Teilen mit 570 Teilen technischer Ölsäure 1 Stunde bei 100⁰C, dann 24 Stunden bei 120⁰C am Wasserabscheider gerührt. Nach dieser Zeit ist die Wasserabscheidung beendet und das ursprünglich zweiphasige Gemisch homogen geworden, das so erhaltene Material ist direkt als Trennmittel einsetzbar. '

B. Es wird gemäß A. gearbeitet. Anstelle eines Polysiloxans mit einem OH-Gehalt von ca. 6 Gew.^ werden jedoch 1130 Teile eines analog aufgebauten Polysiloxans mit einem OH-Gehalt von ca. 3 Gew.$ verwendet. In diesem Falle wird mit einem intensiv arbeitenden Turbinenrührer gerührt.

C. Man verestert 136 Teile (ca. 1 Mol) Pentaerythrit mit 850 (ca. 3 Mol) Ölsäure bei 140⁰C. Nachdem ca·. 70 Gew.^ der theoretischen Wassermenge abgeschieden sind, werden noch · 146 Teile (ca. 1 Mol) Adipinsäure hinzugesetzt, dann wird weiter verestert, bis keine Wasserabscheidung mehr erfolgt. Zu dem so "erhaltenen carboxyIgruppenhaltigen Ölsäureester werden numehr bei 100⁰C 560 Teile des bei A. verwendeten Polysiloxans zugesetzt und wie unter A. umgesetzt, bis das Gemisch nach ca. 24 Stunden homogen geworden ist.

D. Man arbeitet gemäß A., verwendet jedoch anstelle von Ölsäure 590 Teile Tallölfettsäure.

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E. Man arbeitet gemäß Α., verwendet'jedoch anstelle von Ölsäure 600 Teile Rizinolsäure. ■■ ■

F. .1200 Teile Rizinolsäure werden bei HO⁰C 12 Stunden am Wasserstrahlvakuum gerührt, wobei sich unter Wasserabspaltung Rizinolsäureester bilden. Dann setzt man bei 10Q⁰C noch 500 Teile des unter A. verwendeten Polysiloxans hinzu und arbeitet wie unter A. weiter. Das gebildete homogene Reaktionsprodukt ist als Trennmittel einzusetzen.

G. 183 Teile des bei A. verwendeten Polysiloxans werden in Xylol mit 50 Teilen Adipinsäure solange am Wasserabscheider gekocht, bis die Wasserabscheidung beendet ist. Dann wird das Xylol abdestilliert. Es hinterbleibt eine ölige Substanz, die als inneres Trennmittel verwendet wird; das IR-Spektrum zeigt eine deutliche Esterbande.

H. 216 Teile des bei A. verwendeten Polysiloxans werden in 300 Teilen. Äthylacetat mit 80 Teilen Maleinsäureanhydrid 10 Stunden am Rückfluß gekocht. Dann destilliert man bei 80⁰C im Wasserstrahlvakuum alles Flüssige ab. Es hinterbleibt ein Öl, das im IR-Spektrum die Esterbande zeigt und als Trennmittel eingesetzt werden kann. Es ist im Gegensatz zu dem Ausgangs-Polysiloxan klar löslich in einem PoIyäther vom Molekulargewicht ca. 4000, der hergestellt wird, indem man an Propylenglykol zunächst (bezogen auf das Gesamtgewicht) 80 % Propylenoxid und dann 20 fo Äthylenoxid unter Alkalikatalyse gemäß dem Stand der Technik anlagert, die OH-Zahl des Polyäthers beträgt etwa 28. .

I. Es wird gemäß H. gearbeitet, nur verwendet man lediglich 60 Teile Maleinanhydrid. Obgleich hierbei nur ca. 75 i° der OH-Gruppen des Polysiloxans in. Estergruppen überführt werden, ist das erhaltene Reaktionsprodukt in dem genannten PoIyäther ebenfalls löslich und als inneres Trennmittel verwendbar .

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Beispiel 1

100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 203 und einer Viskosität bei 25⁰C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28,'der durch Addition eines Gemisches aus 80 % Propylenoxid und 20% Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus' 87 f° Propylenoxid und 13 % Ithylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

1 Gew.-Teil Äthylenglykol,
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IY)-laurat 0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" A

werden mit 64 Gew.-Teilen eines NCO-Gruppen aufweisenden Semiprepolymers, welches durch Umsetzung von 5 Mol Diphenylmethan-4,4^f-diisocyanat und 1 Mol Tripropylenglykol erhalten wurde, umgesetzt. Der NCO-Gehalt des Semiprepolymers beträgt 24 $>.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgerätes vermischt und. in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt» Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 9 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 10 Sekunden ab.

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Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten, ohne zu haften, der verwendeten Aluminiumform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cnr und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 2

Man verwendet 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25⁰C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 % Propylenoxid und 20 $> Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teile eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 $ Propylenoxid und 13 i° Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, ferner

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4 .

1 Gew.-Teil Äthylenglykol
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin
0,06Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-laurat
0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlo'rmethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

3 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" A

58 Gew.-Teile eines Isocyanatgemisches, bestehend aus:

43 Gew.-Teilen eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 "folgen Anteil an Uretonimin verflüssigt ist und einen NCO-Gehalt" von 30 fo aufweist,

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ferner aus 14 Gew.-Teilen eines Reaktionsproduktes, welches durch Umsetzung von 70 Gew.-Teilen des vorher beschriebenen Polyisocyanats mit 30 Gew.-Teilen eines linearen Polydimethylsiloxans mit zwei endständigen -CHo-OH-Gruppen und einem Gehalt von ca. 6 Gew.-% OH erhalten wurde, der NCO-Gehalt des Reaktionsproduktes beträgt 16 ^.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in je eine geschlossene, temperierte Stahl- und Aluminiumform eingefüllt. Die Temperaturen dieser Formen betragen 60 C.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 6 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 8 Sekunden ab.

Die Formteile lassen sich nach 3 Minuten ohne zu haften sowohl aus einem Aluminium- wie aus einem Stahlwerkzeug entnehmen. Die Formteile haben eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm und eine Materialstärke von 10 mm mit einer be.idseitigen massiven Randzone.

Beispiel 3

Man verwendet 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25 C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches -aus 80 fo Propylenoxid und 20 fo Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 ?<> Propylenoxid und 13 fo Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

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14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

1 Gew.-Teil Äthylenglykol
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IY)-laurat

0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlorinethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid.

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" B

69 Gew.-Teile eines Isocyänatgemisches, bestehend aus:

52 Gew.-Teilen eines Semiprepolymeren, welches durch Umsetzung von 5 Mol Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und 1 Mol Tripropylenglykol erhalten wurde. Der NCO-Gehalt 'des Semiprepolymers beträgt 24 <fo und

17 Gew.-Teile eines Reaktionsproduktes, das durch Umsetzung von

70 Gew.-Teilen Polyisocyanat, welches durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde, mit 3Q Gew. Teilen eines linearen Polydimethylsiloxan mit zwei endständigen -CHpOH-Gruppen und einem Gehalt von ca. 6 ^ OH erhalten wurde. Der NGO-Gehalt des Reaktionsproduktes beträgt 17,4 "^.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, temperierte Nickelform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

Die Kunststoff mischung beginnt nach 9 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 10 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der verwendeten Nickelform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cnr und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

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Beispiel 4'

Man verwendet 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205' und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 $ Propylenoxid und 20 % Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teile eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 $ Propylenoxid und 13 % Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

1 Gew.-Teil Äthylenglykol
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-laurat 0,1 Gew.-Teile Wasser .

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

3 Gew.-Teile'"Inneres Trennmittel" B

65 Gew.-Teile eines Isocyanatgemisches', bestehend aus:

49 Gew.-Teilen eines Semiprepolymers, welches durch Umsetzung von 5 Mol Diphenylmethan-4,4'-d.üsocyanat und 1 Mol Tripropylenglykol erhalten wurde. Der NCO-Gehalt des Semiprepolymers beträgt 24 <fo; und '

16 Gew.-Teile eines Reaktionsproduktes aus:

70 Gew.-Teilen Polyisocyanat, welches durch Phosgenierung von* Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und 30 Gew.-Teile Fettsäureester, hergestellt aus 2,5 Mol Pentaerythrit, 1 Mol Adipinsäure und 6 Mol,Ölsäure.

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Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60 C.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der verwendeten Aluminiumform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 5

Man setzt ein 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 fo Propylenoxid und 20 i< > Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teile eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 % Propylenoxid und 13 $ Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist,-sowie

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

1 Gew.-Teil Äthylenglykol
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin-

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-laurat 0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 ■ Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" C

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und 5Ί Gew.-Teile eines-Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4.4'-diisocyanat, welches durch einen 15 folgen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 fo aufweist.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines. Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

Beispiel 6 ·

Man setzt um: 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 $ Propylenoxid und 13 % Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teile eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 f<> Propylenoxid und 13 fo Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4
1 Gew.-Teil Äthylenglykol
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin
0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IY)-laurat 0,1 Gew.-Teile Wasser

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4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan 2 Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" D

mit 51 Gew.-Teilen eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 folgen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 i<> aufweist.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60 C. . Die Kunststoffmischung beginnt nach 9 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 10 Sekunden ab.

Beispiel 7

Man verwendet 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisehes der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers·der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 tfo Propylenoxid und 20 % Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 % Propylenoxid und 13 ^ Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

Le A 15 430 . . - 30 -

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14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

1 Gew.-Teil Äthylenglykcl
0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IY)-laurat

0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" E

Ferner 51 Gew.-Teile eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4j4'-diisocyanat, welches durch einen 15 folgen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 fo aufweist.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts -vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur -dieser Form "beträgt 60 C. ·

Beispiel 8

Man setzt um: 100 Gew.-Teile·eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 fo Propylenoxid und 20 fo Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

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20 Gew.-Teilen eines Polyäthers,der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 $ Propylenoxid und 13 % Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4

*1 Gew.-Teil Äthylenglykol

0,6 Gew.-Teile Triäthylendiamin

0,06 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-laurat

0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

b Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" F

mit 51 Gew.-Teilen eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 %igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 fo aufwei st.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels' eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der verwendeten Aluminiumform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cnr und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 9

Man verwendet 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisehes der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25⁰C von 950 cP, bestehend aus

Le A 15 430 - 32 -

509826/0832

70 Gew.-Teilen eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch -Addition eines Gemisches aus 80 $ Propylenoxidund 20 $ Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 8? f° Propylenoxid und 13 1° Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4 " ·

1 Gew.-Teil Äthylenglykol

1 Gew.-Teil Triäthylendiamin

0,08Gew.-Teile Dibutylzinn(IT")-laurat

0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

ο Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" G

und 51 Gew.-Teile eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 ^igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von'30 % aufweist.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte .Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form betragt 6O⁰C.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 9 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren.10 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der verwendeten Äluminiumform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Le A 15 430 . : - . - 33 -

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Beispiel 10

Man setzt ein: 100 Gew.-Teile dnes Polyolgemisch.es der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80 fo Propylenoxid und 20 % Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 $> Propylenoxid und 13 % Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

14 Gew.-Teile Butandiol-j,4
1 Gew.-Teil Äthylenglykol

1 Gew.-Teil Triäthylendiamin

0,08 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-laurat .0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan ·

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" H .

sowie 51 Gew.-Teile eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 $igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 $ aufweist.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanat mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Aluminiumform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

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Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der verwendeten Aluminiumform entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 -g/c-nr und eine Materialstärke von 10 mm mit- einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 11

Man setzt ein: 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25⁰C von 950 cP, besthend aus

70 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 28, der durch Addition" eines Gemisches aus 80 fo Propylenoxid und 20 fo Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87 $> Propylenoxid und 13 i° Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, sowie

14 Gew.-Teile Butandiol-1,4
1 Gew.-Teil Äthylenglykol

1 Gew.-Teil Triethylendiamin

0,08 Gew.-Teile Dibutylzinn(lY)-laurat ^: ■ 0,1 Gew.-Teile Wasser

4 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan

2 Gew.-Teile Methylenchlorid

6 Gew.-Teile "Inneres Trennmittel" I

und 51 Gew.-Teile eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15 ^igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 $ aufweist.

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Beispiel 12

Man setzt ein: 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisehes der OH-Zahl 530 und einer Viskosität bei 25°C von 1430 cP, bestehend aus

60 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 850, der durch Addition von 1 Mol Propylenoxid an 1 Mol Trimethylolpropan erhalten worden ist und -. .

40 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 46, der durch Addition einer Mischung'aus 87 $> Propylenoxid und 13 i° Äthylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol erhalten worden ist, ferner

2 Gew.-Teile Silicon-Stabilisator (handelsübliches Produkt)

3 Gew.-Teile Dimethylbenzylamin
0,9 Gew.-Teile Tetramethylguanidin
0,2 Gew.-Teile 85 %ige Phosphorsäure

6 Gew.-Teile Baysilon-Ölsäure-Ester gemäß Beispiel B 12' Gew.-Teile Monofluor-trichlormethan

sowie 141 Gew.-Teile eines Polyisocyanats, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und eine Viskosität bei 25⁰C von 90 cP und einen NCO-Gehait "von 31 io aufweist.

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S 0 9 8 2 6 / 0 8 3 2

Palyolgemisch, Treibmittel und Isocyanat werden mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, temperierte Metallform eingetragen. Die Temperatur der Form beträgt 60 C.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 15 Sekunden'zu schäumen und bindet nach weiteren 13 Sekunden ab. Das -Formteil wird nach 5 Minuten entformt. Dabei werden die Entformungskräfte exakt gemessen. Die spezifischen Entformungskräfte liegen zwischen

2
0,1 und 0,3 kp/cm . Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,40 g/cm und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone. Der Ε-Modul des Materials liegt bei 10 000 kp/cm .

Beispiel 13

Es wird wie im Beispiel 12 verfahren, nur wird anstelle des Isocyanats ein Isocyanat-Gemisch, bestehend aus 122 Gew.-Teilen eines Pölyisocyanats, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und eine Viskosität bei 25°C von 90 cP und einen NCO-Gehalt von 31 % aufweist und 18 Gew.-Teilen eines Semiprepolymeren aus 70 Gew.-Teilen des oben beschriebenen Pölyisocyanats und 30 Gew.-Teilen eines difunktionellen Polymethylsiloxans, das endständig je eine -CHp-OH-Gruppe enthält und einen OH-Gehalt von ca. 6 % aufweist, verwendet.

Die spezifischen Entformungskräfte in dem Metallwerkzeug des Beispiels, dessen eine Hälfte aus Aluminium und die andere aus Galvano-Nickel besteht, liegen unter 0,1 kp/cm .

IsA 15 430 - 37 -

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Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen mit selbsttrennenden Eigenschaften durch Aufschäumen eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, organischen Verbindungen mit mindestens, zwei reaktionsfähigen Wasserstoffatomen vom Molekulargewicht 62 bis 10 000, Wasser und/oder organischen Treibmitteln, inneren Trennmitteln und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen in einer geschlossenen Form, dadurch gekennzeichnet, daß man als innere Trennmittel Umsetzungsprodukte von -CHpOH-Gruppen aufweisenden Polysiloxanen mit Mono- und/oder Polycarbonsäuren verwendet.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Umsetzungsprodukte von -CH^-OH-Gruppen aufweisenden Polysiloxanen und Monocarbonsäuren verwendet werden,
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Monocarbonsäuren Fettsäuren mit 12 bis 20 C-Atomen verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäuren Ölsäure, Linolsäure, Rizinolsäure bzw. technische Fettsäuregemische verwendet, in denen diese Säuren enthalten sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polycarbonsäure Maleinsäure oder deren Anhydrid verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der Umsetzungsprodukte lineare PoIydimethylsiloxane mit endständigen -CH_?-OH-Gruppen und OH-Gehalten von 2-8 Gew.-^ verwendet werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß- man als Polyisocyanat das Phosgenierungsprodukt von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten Terwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyisocyanat Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate Terwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyisocyanat Isocyanatgruppen aufweisende Umsetzungsprodukte τοπ monomeren Polyisocyanaten mit ein Molekulargewicht von 62 bis 500 aufweisenden Di- und/oder Triolen verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich noch weitere Trennmittel mitverwendet werden.
11. . Schaumstoffe, erhältlich nach den Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 10. .
12. Elastomere.Schaumstoffe, erhältlich nach den Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 10.
13. Verwendung der Schaumstoffe gemäß Ansprüchen 11 und 12 als Polstermaterial und Schutzpolster im AütomoMlbau.

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