DE2427273A1

DE2427273A1 - Verfahren zur herstellung von schaumstoffen

Info

Publication number: DE2427273A1
Application number: DE19742427273
Authority: DE
Inventors: Wulf Von Dr Bonin; Josef Dr Ivanyi; Helmut Dr Kleinmann; Armand De Dr Montigny
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1974-06-06
Filing date: 1974-06-06
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2427273C2; US3993606A; BE829851A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

509 Leverkusen, Bayerwer

^Wr LA Juni 197*

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Das vorliegende Verfahren bezieht sich auf die Herstellung von Schaumstoffen mit vorzüglichen Entformungseigerischaften Schaumstoffe auf Basis von Polyisocyanaten, ζ. B. Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung (Deutsche Auslegeschrift 1 196 864 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.

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

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

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Um beim Entformen ein Haften des 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.

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 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 Carbonsäuren mit vorzugsweise primären Aminen oder Amid- öder Estergruppen enthaltenden Aminen erkannt.

Aus der Offenlegungsschrift 2 121 670 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktions-

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fähigen 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 aufweisen- · den Salzen von aliphatischen Carbonsäuren 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 Kunststoffoberflache.. 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 Kunststofftypen zu erreichen sind, zeigt sich bei der praktischen Anwendung vielfach, daß die oft als synthetische Öle oder Wachse verwendeten Ester höherer Fettsäuren bzw. deren Mischester noch unzureichende Trenneigenschaften erzielen, wenn spezielle z.B. elastomere Schaumkunststoffe hergestellt werden sollen.

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

überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß Salze von Aminogruppen enthaltenden Polysiloxanen mit langkettigen Fettsäuren allein oder in Kombination mit weiteren Trennmitteln oder Trennmittelsystemen hervorragende Trennwirkun-· gen bei der Schaumstoffherstellung durch Formverschäumung

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erbringen und darüberhinaus gute Trenneigenschaften in elastomeren Schaumkunststoffen erbringen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von fοrmverschaumten Schaumstoffen mit selbsttrennenden Eigenschaften durch Aufschäumen eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit Molgewichten von 62 bis 10 000, Wasser und/oder organischen Treibmitteln, Trennmitteln und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trennmittel Salze aus Aminogruppen enthaltenden Polysiloxanen und Fettsäuren mitverwendet.

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 neuen Trennmitte.ln erfindungsgemäß ausgerüsteten Schaumstoffen aufgebracht werden müssen, liegen erheblich niedriger als bei den gleichen Schaumstoffen, bei denen das Reaktionsgemisch ohne diese Zusatzstoffe aufgeschäumt wurde.

Bei den Schaumstoffen des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich in erster Linie um die an sich bekannten fο rmver schäumten Polyurethanschaumstoffe. Die erfindungswesentlichen Trennmittel lassen sich jedoch ebenso vorteilhaft bei der Herstellung von anderen formverschäumten Schaumstoffen auf Basis von Polyisocyanaten einsetzen, wie sie aus Polyisocyanaten allein ohne Kitverwendung von Verbindungen mit mindestens zwei Zerewitinoffaktiven Wasserstoff atomen zugänglich sind, wie z. B. Polycarbodiimid-, Polyisocyanurate Polyharnstoffe Polybiuret- oder Polyamidschäume, Mischtypen oder sonstigen Schäumen auf PoIyisocyanatbasis.

Die erfindungsgemäßen Trennmittel sind auch wirksam, wenn bei der Schaumstoffherstellung auf die Mitverwendung von Treibmitteln verzichtet wird, d. h. wenn nach dem Reaktions-Spritzgußverfahren im eigentlichen Sinne keine Schaumstoffe, sondern mehr oder weniger kompakte Formteile hergestellt werden. Le A 15 677 - 4 -

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Als erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten kommen aliphatische, cycloaliphatische, araliphatischen aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie z..B. von W. Siefgen in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 -bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,^-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, i-Isocyanato-3,3,5-triiaethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (DAS 1 202 785), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder -A,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,4'- und/oder -4,4'-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenj'lendiisocyanat, 2,4- und 2,C-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Geraische dieser Isomeren, Diphenyimethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diIsocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, PoIyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z.B. in den britischen Patentschriften 874 430 und 848 671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Auslegeschrift 1 157 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, 1 222 067 und V>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 Harnstoffgruppeη aufweisende Polyisocyanate gemäß der deutschen Patentschrift 1 230 778, Biuretgruppen aufweisende.'

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Polyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift 1 101 394, 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 obengenannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der deutschen Patentschrift 1 072 385.

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

Bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z.B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren (¹¹TDI")» PoIyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate").

Für die Herstellung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein besonderes Interesse beanspruchenden halbharten elastischen Schäume, die im übrigen eine Dichte im Bereich von 200 bis 1100 kg/m , vorzugsweise 500 bis 900 kg/m aufweisen, werden beim erfindungsgemaßen Verfahren besonders bevorzugt modifizierte aromatische Diisocyanate, insbesondere Derivate des 4,4'-Diphenylmethandiisocyanats, eingesetzt.

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Beispiele für diese besonders bevorzugten Polyisocyanate sind durch partielle Carbodiimidisierung verflüssigtes 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat wie es beispielsweise gemäß DT-PS 1 568 501 durch Erhitzen in Gegenwart von 2,5 Mol-% an Harnstoff auf 225⁰C während 1-2 Stunden erhältlich ist oder durch Umsetzung von 1 Mol 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat mit ca. 0,1 - 0,3 Mol Di- oder Polypropylenglykol eines maximalen Molekulargewichts von 700 erhältliches "verflüssigtes" 4,4'-Diphenylmethan-di is ocyanat.

Erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten sind ferner gegebenenfalls Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatonen von einem Molekulargewicht in der Regel von 62-10 000. Hierunter versteht man neben

Aminogruppen, Thiolgrupperi oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Polyhydroxylverbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell selche vom Molekulargewicht 200 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 6000, z.B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis· 4_t Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind. Die genannten höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen werden beim erfindungsgemäßen Verfahren oft vorteilhaft.Im Gemisch mit bis zu 95, -vorzugsweise bis zu 50 Gewichtsprozent bezogen auf Gesamtmenge an Polyhydroxylverbindungen an niedermolekularen Polyolen des Molekulargewichtsbereichs 62 - 200 eingesetzt. Derartige niedermolekulare Polyole sind z.B. Äthylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylengly.kol, Dipropylenglykol, TrI-propylenglykol, Glycerin, tfr'imethylolpropan u.dgl.

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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, cycloaliphatische^ aromatischer und/oder heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls, z.B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, -Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, 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-Bis-hydroxymethy.lcyclohexan), 2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Her.antriol-(1,2,6), Butantriol-(1,2,4), -"Trimethylolathan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Methylglykosid, ferner Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetr'aäthylenglykol, Poly äthylenglykol Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen· aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen,₍Z.B. fc-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z.B. Ci-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar.

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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 Äthylenoxid, Propyienoxid, 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 Wasserstoffatomen wie Alkohole oder Amine, z.B. Wasser, Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan, Anilin, Ammoniak, Äthanolamin, Äthylendiamin hergestellt. Auch Sucrosepolyäther, 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. -56, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyäther) primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Vinylpolymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z.B. durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril in Gegenwart von PoIyäthern entstehen (amerikanische Patentschriften 3.383.351» 3.304.273, 3.523.O93, 3.110.695, deutsche Patentschrift I.I52.536), sind ebenfalls geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.

Unter den Polythioethern 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.

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Als Polyacetale kommen z.B. die aus Glykolen, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, 4,4^I-Dioxäthoxy-diphenyldimethyl- " methan, 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, Tetreäthylenglykol mit Diarylcarbonaten, z.B. Diphenylcarbonat oder Phosgen,hergestellt werden können.

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 Harnstoffgruppeη enthaltende Polyhydroxyverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyöle, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate, Stärke, sind verwendbar. Auch'Anlägerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol-Formaldehyd-rHarze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäß einsetzbar.

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

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Zur Herstellung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein besonderes Interesse beanspruchenden halbharten elastomeren Schaumstoffe mit fester Außenhaut werden besonders bevorzugt difunktioneile PolyHvdroxylverbindungen der genannten Art eingesetzt, welchen gegebenenfalls bis zu 10 (Hydroxyl)-Äquivalentprozent bezogen auf Gesamtgemisch an Polyhydroxylverbindungen an höherfunktionellen insbesondere trifunktionellen Polyhydroxylverbindungen der genannten Art zugemischt werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kommen die Reaktionspartner (inklusive dem ggf. als Treibmittel verwendeten Wasser) in Mengenverhältnissen zum Einsatz, welche einer NCO-Kennzahl von 70 - 160 entspricht. (Die NCO-Kennzahl 100 bedeutet das Vorliegen von äquivalenten Mengen an Isocyanatgruppen und mit diesen Isocyanatgruppen in Reaktion tretenden aktiven Wasserstoffatomen im Reaktionsgemisch). Bei der Herstellung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein besonderes Interesse beanspruchenden halbharten elastomeren Schäume mit fester Außenhaut liegt die NCO-Kennzahl im allgemeinen zwischen 90 und 110 .

Erfindungsgemäß werden oft Wasser und/oder leicht flüchtige organische Substanzen ..als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z.B. Aceton, Äthylacetat, Methanol, Äthanol, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthyliden —Chlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan, 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, sich zersetzenden Verbindungen, z.B. Azoverbindungen wie Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten

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über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B· auf den Seiten 108 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-Äthyl-morpholin, N-Cocomorpholin , N,N,N¹,N'-Tetramethyl-äthylendiamin, 1,4-Diaza-bicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N'-dimethylaminoäthyl-piperazin, N,N-Dimethylbenzylamin, BiS-(N,N-diäthylaminoäthyl)-adipat, N,N-Diäthylbenzylamin, Pe'ntamethyldiäthylentriamin, Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin, Ν,Ν,Ν',Ν¹-Tetramethyl-1,3-butandiamin, Ν,Ν-Dimethyl-ß-phenyläthylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol.

Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z.B.' Triäthanolamin, Triisopropanolamin, N-Me thy1-diäthanolamin, N-A'thyl-diäthanolamin, N, N-Dimethyl-äthanolamin, sowie deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Äthylenoxid.

Als Katalysatoren kommen ferner Silaamine 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, 1,3-Diäthylaminomethyl-tetramethyl-disiloxan.

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.

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

Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-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 st off-Handbuch, Band VII, herausgegeben van 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 Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht von 62"bis 10 000, eingesetzt.

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 ölsaures Diäthylamin oder stearinsaures Diäthanolamin infrage. Auch Alkali-oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäür*e. oder auch von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.

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Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasserlösliche Polyethersiloxane 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 Patentschriften 2 764 565 und 3 629 308 beschrieben.

Erfindungsgemäß können ferner auch Reaktionsverzögerer, z.B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethy!polysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z.B. Tris-chloräthylphosphat oder Ammoniumphosphat und-Poly phosphat, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungista'tisch und bakteriostatlsch wirkende Substanzen, Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide mitverwendet werden.

Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen" und.Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Ver-

wendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VI, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B. auf den Seiten 103- bis 113 beschrieben.

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Die Verschäumung wird erfindungsgemäß in Formen durchgeführt. Datei 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 werden, 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 "overcharching" gearbeitet; eine derartige Verfahrensweise ist z. B. aus der amerikanischen Patentschrift 3 178 oder aus der amerikanischen Patentschrift-3 182 104 bekannt.

Erfindungsgemäß können auch kalthärtende Schaumstoffe hergestellt werden (vgl. britische Patentschrift 1 162 517, deutsche Offenlegungsschrift 2 153 086).

Erfindungsgemäß werden Salze aus Aminogruppen enthaltenden Polysiloxanen und insbesondere langkettigen Fettsäuren mit mehr als 7 C-Atomen als Trennmittel mitverwendet.

Bezogen auf den Verschäumungsansatz bzw. das Gesamtreaktionsgemisch finden 0,1 - 25 Gew. %, bevorzugt 0,5 - 10 Gew. % dieser erfindungswesentlichen Trennmittel Verwendung.

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Als langkettige Fettsäuren finden bevorzugt langkettige Fettsäuren mit mehr als 7 C-Atomen, insbesondere mit 12-20 C-Atomen Verwendung. Obgleich auch natürliche oder synthetische Di- und Polycarbonsäuren verwendbar sind, haben sich als am geeignetesten natürliche oder synthetische Monocarbonsäuren bzw. natürliche Fettsäuregemische erwiesen, wie z. B. Abietinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Rizinolsäure und deren Fettsäureester, Linolensäure oder auch technisch anfallende Fettsäuregemische wie Spermölfettsäure, Tranfettsäure, Talgfettsäure, Sojaölfettsäure, Palmkernfettsäure, Erdnußfettsäure, Tallölfettsäure'usw. Bevorzugt sind bei Raumtemperatur flüssige Fettsäuren bzw. Fettsäuregemische, insbesondere ölsäure und/oder vorwiegend ölsäure enthaltende technische Fettsäuregemische, etwa Sojaölfettsäure, Tallölfettsäure oder Veresterungsprodukte aus ölsäure und Rizinolsäure.

Als Aminogruppen enthaltende Polysiloxane können lineare oder verzweigte, insbesonders Jedoch lineare Typen verwendet werden, wobei die Polysiloxane mindestens drei, vorzugsweise jedoch mehr als 5 und bis zu 90 Si-Atome eingebaut enthalten können. Obgleich auch noch höher Si-haltige Typen prinzipiell Verwendung finden können, sind diese weniger bevorzugt, da bei ihnen eine bisweilen störende Unverträglichkeit mit den weiteren Komponenten der Verschäumungsansätze beobachtet wird.

Die Aminopolysiloxane können aromatisch und/oder aliphatisch substituierte Si-Atome enthalten, vorzugsweise werden jedoch aliphatische Polysiloxane und hierbei wiederum bevorzugt Methylpolysiloxane eingesetzt.

Bevorzugt werden solche Aminopolysiloxane verwendet, die mit den Siliciumatomen über C-Atome verbundene Aminogruppen enthalten.

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Die Aminogruppen können primär, sekundär oder tertiär sein, bevorzugt sind sekundäre Aminogruppen.

Neben dem Substituenten, der die Verknüpfung des Aminostickstoffs mit dem Silicium-Atom bewirkt und der bevorzugt eine CH₂-Gruppe darstellt, sind als weitere.Substitu*enten am Aminostickstoff aliphatische, aromatische, araliphatische oder cyclische Kohlenwasserstoffreste mit 1-18 Kohlenstoffatomen geeig net, wie etwa Phenyl-, Benzyl-, Methyl-, Äthyl-, Butyl-, Iso- octyl-, Oleyl- oder bevorzugtermaßen Cyclohexylgruppen.

Die zu verwendenden Aminopolysiloxane sollen mindestens eine, können jedoch auch mehrere Aminogruppen im Molekül enthalten. Die Aminogruppen sollen bevorzugterweise endständig in der Polysiloxankette angeordnet sein, darüberhinaus können auch noch über die Polysiloxankette eine bzw. mehrere Aminogruppen, beispielsweise statistisch verteilt sein. Bevorzugt werden jedoch Aminopolysiloxane mit 2 bis 5 Aminogruppen im Molekül, wobei die Kettenenden mit Aminogruppen besetzt sind.

Bevorzugt werden lineare Aminopolysiloxane mit 5 bis 60 Si-Atomen, die endständig mit den Si-Atomen über CFLp-Grüppen verknüpfte sekundäre Aminocyclohexylgruppen tragen.

Die Herstellung der Salze geschieht problemlos durch Vereinigung der Aminopolysiloxane mit den Fettsäuren, z. B. durch Verrühren bei Raumtemperatur. Pro im Aminopolysiloxan enthaltener Aminogruppe wird im allgemeinen ein Mol Fettsäure eingesetzt, mindestens jedoch ein Mol Fettsäure pro Mol Aminopolysiloxan. Die Verwendung anderer als stöchiometrischer Fettsäuremengen wie z.B. 50 bis 200 Mol-% Fettsäure pro Mol an Aminogruppen ist ebenfalls möglich. Bevorzugt werden bezogen auf im Polysiloxan enthaltene Aminogruppen stöchiometrische Fettsäuremengen, wobei um ca. + 100 Mol % von diesem Verhält- : nis abgegangen werden kann, jedoch muß pro Molekül des Amino- j

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siloxans mindestens 1 Mol Fettsäure Verwendung finden. Im Falle der Verwendung von überstöchiometrischen Fettsäuremengen stellt das entstehende Komponentengemisch das verfahrensgemäße Trennmittel dar.

Üblicherweise wird das Verfahrensgemäße Trennmittel in vorfabriziertem Zustand dem Verschäumungsansatz getrennt oder in einer der Reaktionskomponenten (vorzugsweise dem Polyol) gelöst bzw. dispergiert zudosiert. Es ist aber auch möglich, das Trennmittel in situ zu erzeugen, indem man sowohl das Aminopolysiolxan als auch die Fettsäure getrennt in Reinsubstanz oder in den Verschäumungskomponenten verteilt bzw. gelöst dem Reaktionsprozeß der zum zu entformenden Formteil führt, zudosiert. Natürlich können die als Trennmittel dienenden Salze auch in einer der Reaktionskomponenten, z.B. dem Polyol, hergestellt werden.

Die erfindungsgemäßen Trennmittel zeigen zum Teil eine nur geringe bis gar keine Neigung zur Abscheidung aus den Polyolkomponenten der Reaktionsmischungen.

Die Herstellung der in Salzform zu verwendenden Aminopolysiloxane ist bekannt und erfolgt üblicherweise nach Verfahren wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 658 864 oder 3 657 303 beschrieben sind.

Die Aminogruppen aufweisenden Polysiloxane entstehen durch Umsetzung von Chlormethylgruppen enthaltenden Polysiloxanen mit Aminen wie z.B. Cyclohexylamin. Die Chlormethylgruppen aufweisenden Polysiloxane ihrerseits sind leicht in an sich bekannter Weise zugänglich durch direkt Cohydrolyse von beispielsweise Gemischen aus Chlormethyl-dimethyl-chlorsilan und Dimethyldichlorsilan und anschließender Äquilibrierung, wobei das Verhältnis zwischen Chlormethyl-dimethyl-chlörsilan

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und Dimethyldichlorsilan je nach angestrebtem Molekulargewicht gewählt wird.

So trägt man zur Herstellung eines Aminogruppen aufweisenden Polysiloxans beispielsweise ein Gemisch aus Chlormethyl-dimethyl-chlorsilan und Dimethyldichlorsilan in überschüssiges Eiswasser ein. Nach ca. 2 Stunden wird die organische Phase abgetrennt, mit Kaliumhydrogencarbonat neutralisiert, mit. weiterem Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Zur Äquilibrierung wird die Siloxanphase mit ca. 3 Gew.-% saurer Bleicherde vermischt und 5 Stunden auf 150⁰C erhitzt. Man filtriert ab und hat das äquilibrierte Chlormethylgruppen aufweisende Polysiloxan vorliegen. Das Chlormethylpolysiloxan wird dann bei 10O⁰C in eine bezogen auf Chlormethylgruppen ca. 10-fache molare Menge von Cyclohexylamin langsam eingetropft. Man rührt noch 2 Stunden bei 100⁰C nach. Man läßt abkühlen und filtriert bei 20⁰C vom Salz ab, dann wird das überschüssige Cyclohexylamin im Vakuum abdestilliert. Es hinterbleibt das gewünschte endständige Aminogruppen aufweisende Polysiloxan.

Durch Mitverwendung von Chlormethyl-methyl-dichlorsilan und gegebenenfalls Trimethylchlorsilan bei der Cohydrolyse können hierbei in der Siloxankette gewünsentenfalls Aminogruppen eingebaut bzw. Verbindungen erhalten werden, welche lediglich seitenständige Aminogruppen aufweisen (vollständiger Ersatz des Chlormethyl-dimethyl-chlorsilans durch Trimethylchlorsilan bei gleichzeitiger Mitverwendung von Chlormethyl-methyl-dichlorsilan).

Die epfindungsgemäß einzusetzenden Trennmittel eignen sich grundsätzlich zur Verbesserung der Entformbarkeit beliebiger formverschäumter Polyurethanschaumstoffe, d. h. sowohl von Weich- als auch von Halbhart_T als auch von Hartschaumstoffon

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der an sich bekannten Art. Besonders vorteilhaft erwies sich der Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden Trennmittel bei der Herstellung der an sich bekannten harten, halbharten und weichen formverschäumten Polyurethanschaumstoffe mit kompakter Außenhaut.

Natürlich können in den Schaumstoffrezepturen noch weitere Trennmittel oder Trennmittelsysteme Verwendung finden, beispielsweise solche, wie sie in den Offenlegungsschriften 1 953 637, 2 121 670 oder in der belgischen Patentschrift 782 942 beschrieben sind, z. B. das Ölsäure- oder Tallölfettsäuresalz des amidgruppenhaltigen Amins, das durch Umsetzung von N-Dimethylaminopropylamin mit ölsäure oder Tallölfettsäure zugänglich ist.

Ferner können auch solche Trennmittel zusätzlich Verwendung finden, die über modifizierte Isocyanate in den Schaumstoff eingeführt werden und in den deutschen Patentanmeldungen P 23 06 276.2 un'd P 23 56 692.9 beschrieben werden.

Die Reaktionskomponenten werden erfindungsgemäß nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Prepolymerverfahren 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 VI, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B.auf den Seiten 121 bis 205 beschrieben.

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

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Sicherheitspolsterungen im Automobilbau, elastischen Schuhsohlen, Stoßfängern usw.

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

Beispielhaft werden im folgenden Trennmittel der unten aufgeführten Zusammensetzung verwendet. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Trennmittel A:

Salz aus 3β52^χTeilen (ca. 1 Mol)

statistisch CH,

R - CH₉ - Si - 0 -r Si -

CH,

- 0 J

37

Si-Q

-t

CH,

I ■?

Si - CHo - R CH

und 1420 Teilen (ca. 5 Mol) ölsäure.

Trennmittel Bt wie A, jedoch an Stelle von ölsäure wird die gleiche Menge Tallölfettsäuregemisch verwendet.

Trennmittel C;'

Salz aus 800 Teilen (ca. 1 Mol) ι

R - CH₀ - Si CH,

CH_x t ·>

- O - Si -

CH,

0 - Si -

- R R = --NH

CH,

-0

und 850 Teilen (ca. 3 Mol) Ölsäure.

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- 21 -

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Trennmittel D:

Salz aus 1070 Teilen (ca. 1 Mol]

CH₃ R-CHo- Si ~

CH

CH,

CH

— O - Si O - Si - CH^ - R R = - NH -

10

und 850 Teilen (ca. 3 Mol) ölsäure.

Trennmittel E:

Wie Trennmittel A, Jedoch werden nur 850 Teile (ca. 3 Mol) Ölsäure verwendet.

Trennmittel F:

Wie Trennmittel D, nur werden anstelle von Ölsäure 1100 Teile (ca. 2 Mol) eines durch Veresterung von 1 Mol Rizinolsäure mit 1 Mol Ölsäure hergestellten langkettigen Fettsäure-Produktes Mg ca. 600 verwendet.

Trennmittel G:

Wie Trennmittel D, nur wird anstelle des bei D verwendeten Aminopolysiloxans ein homologes Aminopolysiloxan mit etwa dem doppelten Molgewicht verwendet, Einsatzmenge 2000 Teile.

Trennmittel H:

Wie D, Jedoch R = -NH - CH-

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Beispiel: 1

100 Gewichtsteile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 550 und einer Viskosität bei 25⁰C von I65O cP, bestehend aus

60 Gewichtsteilen eines Polyäthers der OH-Zahl 830, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Äthylenoxid ,an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Kolverhältnis 3:1) erhalten wurde,

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-

Blockpolymerisats als Schaumstabilisator 12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator 0,6Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels" A

132 Gewichtsteile eines Polyisocyanates, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und dessen Viskosität durch Abdestillieren von Diisocyanato-diphenylmethan-Isomeren auf 120 cP/25°C eingestellt wurde und das einen NCO-Gehalt von 31 % aufweist.

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

Die Kunststoffmischung beginnt nach 16 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 13 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten der Stahlform ohne"zu haften entnehmen. In einer Serie von 20 Entformungen tritt ab der 10. Entformung eine leichte Haftung auf, die sich bis zur 20. Entformung verstärkt.

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Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cnr und eine Katerialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel; 2

100 Gewichtsteile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 550 und einer Viskosität bei 25⁰C von 1650 cP, bestehend aus

40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Ä'thylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten wurde,

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockpolymerisats als Schaumstabilisator,

12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator 0,6 Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels¹¹ B

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

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

Die Kunststoffmischung beginnt nach 18 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 14 Sekunden ab.

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Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten der Stahlform entnehmen, es haftet leicht auf der Formoberfläche. Es konnten 7 Formteile entformt werden.

Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cm*³ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel; 5

100 Gewichtsteile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 550 und einer Viskosität bei 25⁰G von 1650 cP, bestehend aus

40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und "Ä'thylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten wurde, \

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-

Blockpolymerisats als Schaumstabilisator 12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator 0,6Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels " C

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

'Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Stahlform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 6O⁰C.

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Die Kunststoffmischung beginnt nach 14 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 14 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten ohne Haftung der Stahlform entnehmen. In einer Serie von 20 Entformungen trat ab der 16. Entformung leichte Haftung auf,die sich aber nicht verstärkte.

Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cm und

eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel: 4

60 Gewichtsteilen eines Polyäthers der OH-Zahl 830, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist,

und ι

40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Äthylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten wurde -

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-

Blockpolymerisats als Schaumstabilisator, 12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator 0,5Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels" D

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

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• λ?.

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

Die Kunststoffmischung beginnt nach 15 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 14 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten ohne jegliche Haftung der Stahlform entnehmen, es liegt lose auf der Formoberfläche. In einer Serie von 20 Entformungen ist zwischen der 1. und der 20. Entformung kein Unterschied feststellbar.

Analoge Ergebnisse werden erhalten, wenn man anstelle von Trennmittel D das Trennmittel H verwendet.

Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cm⁵ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel; 5

60 Gewichtsteilen eines Polyäthers der OH-Zahl 830, der durch Addition von Propylenoxid'an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Ethylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten wurde,

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylen-

oxid-Blockpolymerisats als Schaumstabilisator, 12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel 3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator

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0,6 Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels " E

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

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

Die Kunststoffmischung beginnt nach 15 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 13 Sekunden ab. '

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten der Stahlform ohne Haftung entnehmen. In einer Serie von 20 Entformungen tritt ab.- der 12. Entformung Haftung auf, die sich bis zur 20. Entformung verstärkte,

Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cm und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel: 6

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1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylen-

oxid-Blockpolymerisats als SchaumstaMlisator,
12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile-Dimethylbenzylamin als Katalysator
0,6Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator

3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels" F

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Isocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene, temperierte Stahlform eingefüllt. Die Tem peratur dieser Form beträgt 60⁰C.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 16 Sekunden zu schäumen
und bindet nach weiteren 15 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten ohne jegliche Haftung
der Stahlfora entnehmen. In einer Serie von 20 Entformungen ist die 20. Entformung so gut wie die 1. Entformung.

Beispiel; 7

60 Gewichtsteilen eines Polyäthers der OH-Zahl 830, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist, und

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40 Gewichtsteile eines Polyäthers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Äthylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten wurde

1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylen-

oxid-Blockpolymerisats als Schaumstabilisator, 12 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan als Treibmittel

3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin als Katalysator 0,6Gewichtsteile Tetramethylguanidin als Katalysator 3 Gewichtsteile des "inneren Trennmittels¹¹ G

132 Gewichtsteile des Polyisocyanates aus Beispiel 1.

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

Die Kunststoffmischung beginnt nach 15 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 13 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten ohne Haftung der Stahlform entnehmen. Ab der 8. Entformung tritt eine leichte Haftung auf, die bei der 13. Entformung zu einer sehr starken Haftung führt.

Das harte Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,60 g/cn? und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

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* 3i ·

Beispiel: 8

100 Gewiichtsteile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 260 und einer Viskosität von ca. 450 cP/25°C, bestehend aus

91,1 Gewichtsteilen eines linearen Polyäthers, mittleres Molekulargewicht ca. 2000, OH-Zahl 50, Viskosität 82O'cP/25°C, der durch Addition von Propylenoxid und Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten \\rurde,

22 Gewichtsteilen Butandiol

0,8Gewichtsteilen 1,4-Diaza-bicyclo(2,2,2)octan und 0,08 Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat als Katalysatoren, 4 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan und 2 Gewichtsteilen Kethylenchlorid als Treibmittel. 6 Gewichtsteilen des "inneren Trennmittels" C

werden mit

64 Gewichtsteilen eines durch Uretdiongruppen modifizierten 4,4'-Diphenylmethandiisocyanates, NCO-Gehalt 30 %, Viskosität =100 cP/25°C, umgesetzt»

Das Polyolgemisch wird mit dem Isocyanat mittels eines mechanischen Rührers 10 Sekunden lang intensiv vermischt und in eine 40⁰C wärme Stahl-Plattenform eingefüllt.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 16 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 9 Sekunden ab. Das Formteil läßt sich der Stahlform nach 3 Minuten entnehmen, es haftet nur leicht auf der Formoberfläche. Sieben Formteile, die nacheinander hergestellt werden, ohne daß die Formoberflächen behandelt werden, zeigen das gleiche Entformungsverhalten. Die halbharten Formteile haben eine Gesamtrohdichte von 0,75 g/cm' und eine Materialstärke von 10 mm mit beidseitigen massiven Randzonen.

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Beispiel: 9

100 Gewichtsteile eines Polyolgemisch.es der OH-Zahl 260 und einer Viskosität von ca. 450 cP/25°C, bestehend aus

91,1 Gewichtsteilen eines linearen Polyethers, mittleres Molekulargewicht ca. 2000, OH-Zahl 50, Viskosität 820 cP/25°C, der durch Addition von Propylenoxid und Äthylenoxid an Propylenglykol erhalten wurde,

22 Gewichtsteilen Butandiol

0,3 Gewichtsteilen 1,4-Diaza-bicyclo(2,2,2)octan und 0,08Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat als Katalysatoren, 4 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan und 2 Gewichtsteilen Methylenchlorid als Treibmittel 6 ,Gewichtsteilen des "inneren Trennmittels" D

werden mit

64 Gewichtsteilen des modifizierten Polyisocyanats aus Beispiel 8 umgesetzt.

Die Kunststoffmischung beginnt nach 16 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 9 Sekunden ab. Das Formteil läßt sich der Stahlform nach 3 Minuten entnehmen, es haftet nur leicht auf der Formoberfläche. 7 Formteile, die nacheinander hergestellt werden, ohne daß die Formoberflächen behandelt werden, zeigen das gleiche Sntformungsverhalten. Die halbharten Formteile haben eine Gesamtrohdichte von 0,75 g/cm⁵ und eine Materialstärke von 10 mm, mit beidseitigen massiven Randzonen.

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Claims

.33.

Patentansprüche;

Λ J Verfahren zur Herstellung von formverschäumten Schaum- ^ stoffen mit selbsttrennenden Eigenschaften durch Aufschäu- ] inen eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbin- \ düngen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit Molgewichten von 62 bis 10 000, Wasser und/oder organischen Treibmitteln, Trennmitteln und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trennmittel Salze aus Aminogruppen enthaltenden Polysiloxanen ■ und Fettsäuren mitverwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäuren Ölsäure bzw. technische Fettsäuregemische verwendet, in denen diese Säure enthalten ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminogruppen enthaltende Polysiloxane Aminogruppen enthaltende Methylpolysiloxane· mit 5 bis 80 Si-Atomen verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als.Trennmittel solche Abmischungen von Aminopolysiloxanen mit langkettigen Fettsäuren verwendet werden, die, bezogen auf vorhandene Aminogruppen, 50 bis 200 Mol % langkettige Fettsäure enthalten, wobei jedoch pro Mol Aminopolysiloxan mindestens 1 Mol Fettsäure zum Einsatz gelangt.

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