DE2456591A1 - Polymere materialien und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
Polymere materialien und verfahren zur herstellung derselbenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR.-J NG. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER
Patentanwälte Dr. Fincke -Bohr · Staegur ■ 8 München S · Müllerstraßa
3 Mor-icHEN 3, 29. November
Müllerstraßo 31 Fernruf: (089)"266060
Telegramme: Claims Mönchen Telex: 523903 claim d
MappeNo.23667 - Dr.F/hö
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Case Du 26629
IKPEKIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London - Großbritannien
"Polymere Materialien und Verfahren zur Herstellung derselben"
PRIORITÄT: 3. Dezember 1973 - Großbritannien
Die Erfindung bezieht sich auf polymere· Materialien und
insbesondere auf ein Verfahren1zur Herstellung von
zelligen Polyurethanen.
Es ist bereits bekannt, geformte zellige Polyurethangegenstände
dadurch herzustellen, daß eine Form überfüllt wird, d.h., daß in eine Form eine Menge einer aufschäumbaren
Reaktionsmischung eingebracht wird, die, wenn
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man sie sich frei ausdehnen lassen würde ein Volumen
einnehmen würde, das größer als das Volumen der Form ist und.worauf dann die Form geschlossen wird.
Auf diese Weise'geformte Polyurethangegenstände sind
für viele Zwecke brauchbar. So ist vorgeschlagen worden, so hergestellte zellige Polyurethanelastomere
mit Dichten innerhalb des Bereiches von 0,3 bis 1,0 g/crcr
als Schuhsohlen zu verwenden. Die zur Herstellung der Elastomeren verwendeten Reaktionsmischungen wurden auf
organische Diisocyanate und Polyester oder Polyätherdiole aufgebaut. Die vorliegende Erfindung beruht nun
auf der Erkenntnis, daß es vorteilhaft ist, wenn die Reaktionsmischung ein reaktives Material enthält, das
eine Funktionalität von höher als 2 besitzt.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Herstellung eines geformten zelligen Polyurethangegenstandes, welches
darin besteht, daß eine einen Polyurethanschaum bildende Reaktionsmischung in einer geschlossenen Form aufgeschäumt
wird, welche ein Volumen besitzt, das geringer ist als das, welches durch den sich ergebenden Schaum
eingenommen werden würde, wenn die Reaktionsmischung sich frei ausdehnen gelassen würde und wobei diese Reaktionsmischung
ein Polyesterpolyol, ein Vorpolymer, das durch die Umsetzung eines Polyesterpolyols mit einem Überschuß
an Polyisccyanat, ein Treibmittel und gegebenenfalls weitere
an sich bekannte Stoffe von Polyurethanschaum bildende
Reaktionsmischungen enthält, wobei mindestens einer der reaktionsfähigen Komponenten der Reaktionsmischung eine
Funktionalität von mehr als 2 besitzt und diese Komponente oder Komponenten in einer Menge zugegegeben wird, die für die
Bildung eines biegsamen Produktes geeignet ist.
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Der Begriff "Funktionalität" wird in seinem üblichen ßinne verwendet und demgemäß erfordert das erfindungsgemäße
Verfahren die Verwendung einer schaumbildenden Reakionsmischung, welche -mindestens eine Komponente
enthält, die mehr als 2 reaktionsfähige Gruppen enthält. Diese Komponente kann ein Polyesterpolyol, ein Polyisocyanat
oder ein anderer reaktionsfähiger Bestandteil sein, beispielsweise ein nicht-polymeres Vernetzungsmittel.
Es ist in der Polyurethantechnik allgemein bekannt, daß
durch Erhöhung der mittleren Funktionalität der Komponenten einer Reaktionsmischung die Steifigkeit der Produkte
erhöht wird und demgemäß ist es allgemein bekannt die Funktionalität der Komponenten der Reaktionsmischung so
einzustellen, um Produkte einer biegsamen, starren oder mittleren Natur zu erhalten. Die vorliegende Erfindung :
befaßt sich ausschließlich mit der Herstellung von zelligen
Polyurethanen einer biegsamen Natur und ein Fachmann
wird keine Schwierigkeiten haben, den Anteil einer Komponente
oder von Komponenten mit einer Funktionalität von mehr als 2 so einzustellen, um brauchbare Produkte zu erhalten,
ohne die Hohe der Funktionalität über einen Punkt zu überschreiten, jenseits dessen die Produkte aufhören
biegsam zu sein. Für eine Definition der Biegsamkeit sei in dieser Hinsicht auf das Buch von Saunders & Frisch,
"Polyurethanes, Chemistry and Technology", Teil II, Seite 117 verwiesen, wo biegsame Urethanschäume als solche definiert
sind, welche ein hohes Verhältnis (im allgemeinen von etwa 15:1 bis 70:1) der Zugfestigkeit zur Druckfestigkeit
(bei 25/^iger Abbiegung), hoher Dehnung, hoher Wiederherstellung
der ursprünglichen Gestalt aus einer Verformung' und hoher Elastizitätsgrenze besitzen.
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Polyesterpolyole, welche für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren geeignet sind, sind in der zellige Polyurethane betreffenden Literatur eingehend
beschrieben. Solche Polyester können in an sich bekannter Weise dadurch hergestellt werden, daß zweiwertige
Alkohole mit Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden umgesetzt werden. Beispiele von zweiwertigen Alkoholen
sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylglykol, Diäthylenglykol und Decamethylenglykol, sowie Mischungen
derselben. Geeignete Dicarbonsäuren sind Bernstein-, Glutarin-, Adipin-, Sebacin-, Chlorendin-, Phthal-,
Isophthal- und Terephthalsäuren und Mischungen derselben.
Wenn es erwünscht ist, daß das Polyesterpolyol eine Funktionalität von größer als 2 haben soll, so kann dies
dadurch erreicht werden, daß eine verzweigende Komponente der den Polyester bildenden Reaktionsmischung zugesetzt
wird. Beispiele von geeigneten verzweigenden Komponenten sind mehrwertige Alkohole, welche 3 oder
mehr Hydroxylgruppen enthalten, beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythritol und Tricarbonsäuren,
beispielsweise Trimesinsäure. Besonders geeignete Polyesterpolyole besitzen Hydroxy!werte von 21 bis 224,
vorzugsweise von 30 bis 120 mit sehr niedrigen Säurewerten.
Das in der schaumbildenden Reaktionsmischung vorhandene
Polyesterpolyol kann identisch oder unterschiedlich sein von dem Polyesterpolyol, welches zur Herstellung des Vorpolymers
verwendet wird. Wenn die beiden Polyesterpolyole unterschiedlich sind, so kann der Unterschied in der Zusammensetzung,
Hydroxylwert oder der Funktionalität liegen.
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Das zur Herstellung des Vorpolymers verwendete Polyisocyanat kann irgendeines der organischen Polyisocyanate
sein, welche in der Polyurethane betreffenden Literatur beschrieben sind. Besonders geeignete Polyisocyanate
sind die aromatischen Diisocyanate, beispielsweise Tolylendiisocyanat
und insbesondere 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
und dessen Mischung mit dem entsprechenden 2,4-Isomeren. Gewünschtenfalls können Polyisocyanate verwendet
werden, welche eine mittlere Funktionalität von größer als 2 besitzen. Zusätzlich zu bekannten Triisocyanaten
können Diisocyanate verwendet werden, deren Funktionalität in an sich bekannter Weise erhöht werden kann. So können
also Diisocyanate verwendet werden, welche in bekannter Weise modifiziert wurden, um einen bemerkenswerten Isocyanurat-,
Carbodiimid-, Uretonimin-, Biuret- oder AlIo-phanatgehalt
einzuführen. Andere Polyisocyanate, welche eingeführt werden können, sind Reaktionsprodukte eines
Diisocyanats mit einem Mangel an einem oder mehreren ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Polyolen, wie
Trimethylolpropan. Andere Polyisocyanate mit einer mittleren Funktionalität von größer als 2 sind rohe aromatische
Diisocyanate (d.h. die nicht-destillierten Produkte, die
durch Phosgenierung von aromatischen Diaminen erhalten werden) und die Destillationsrückstände, welche nach
dem Destillieren der rohen Diisocyanate verbleiben. Besonders
brauchbar sind die rohen Diphenylmethandiisocyanat-Stoffzusammensetzungen,
insbesondere diejenigen, welche von 30 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 40 bis 80 Gew.-%
Diphenylmethandiisocyanate enthalten, wobei der Rest in
hohem Maße aus Polymethylenpolyphenylpolyisocyanaten mit einer Funktionalität von größer als 2 besteht. Solche
Stoffzusammensetzungen können durch Phosgenieren von
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rohem Diaminodiphenylmethan erhalten werden, wie eingehend
in der Literatur beschrieben ist. Mischungen von Polyisocyanaten können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise
Mischungen von Tolylendiisocyanat mit rohem -Diphenylmethandiisocyanat.
Das Vorpolymer kann unter Anwendung der Arbeitsweisen hergestellt werden, wie sie in der Literatur für solche ·
Präparate beschrieben sind. So können das Polyisocyanat und das Polyesterpolyol miteinander bei normalen oder
erhöhten Temperaturen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt werden, bis die Reaktion im wesentlichen
vollständig ist. Im allgemeinen wird es vorgezogen, das Vorpolymer dadurch zu bilden, daß das Polyisocyanat
mit dem Polyesterpolyol bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 60 bis 12O0C umgesetzt wird. Das Polyisocyanat
wird in einem Überschuß mit Bezug auf das Polyesterpolyol angewendet, d.h., daß das Verhältnis der
Isocyanatgruppen in dem Polyisocyanat zu den aktiven Wasserstoffatomen (die in Hydroxyl- und Carboxylgruppen
zugegen sind) in dem Polyesterpolyol größer als 1,0:1 beträgt. Vorzugsweise sollte das Verhältnis mindestens
4:1 betragen, um zu erreichen, daß die Viskosität des Vorpolymers nicht ungewöhnlich hoch ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Treibmittel
verwendet werden, wie in der Polyurethanschaumliteratur eingehend beschrieben ist. Solche Treibmittel schließen
Wasser ein, das sich mit den Isocyanatgruppen in dem Vorpolymer umsetzt, um Kohlendioxyd und inerte flüchtige
flüssige Treibmittel zu bilden. Die letztgenannten Treibmittel besitzen vorzugsweise SiedepunkteJdie nicht
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über 10O0C bei atmosphärischem Druck liegen und vorzugsweise
solche von nicht über 500C. Beispiele solcher Flüssigkeiten sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie
Methylenchlorid, Vinylidenchlorid und insbesondere fluorierte
Kohlenwasserstoffe, wie Trichloromonofluoromethan,
Dichlorodifluoromethan, Monochlorodifluoromethan, Dich
lorotetrafluoroäthan und 1,1,2-irichloro-l,2,2-trif
luoroäthan.- Es können auch Mischungen solcher einen niedrigen Siedepunkt aufweisenden Flüssigkeiten mit irgendeinem
anderen und/oder mit anderen substituierten oder nicht-substituierten Kohlenwasserstoffen verwendet we.rden.
Die Menge an Treibmittel wird in an sich bekannter Weise ausgewählt, um zellige Polyurethane der gewünschten
Dichte zu ergeben, wobei der Grad der überfüllung in die Form in Betracht gezogen wird.
Die schaümbildende Reaktionsmischung kann auch noch andere
übliche Bestandteile von solchen Mischungen enthalten, wie beispielsweise Katalysatoren, oberflächenaktive Mittel,
Kettenverlängerungsmittel, Flammenhemmittel, Pigmente
und Füllstoffe.
Katalysatoren die in der Reaktionsmischung zugegen sein können, sind eingehendem der Literatur über Polyurethane
beschrieben und sie schließen tertiäre Amine -und metallorganisehe
Verbindungen, insbesondere Zinnverbindungen, ein. Beispiele von geeigneten tertiären Aminen sind: Trimethylamin,
Triäthylamin, -Dimethyläthanolamin, N,N.N1 ,N'-Tetramethyl-l,3-butandiamin,
Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin,"
Ν,Ν-Dimethylbenzylamin, Ν,Ν-Dimethylphenyläthylamin,
N-Methylpyrrolidin, N-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholin,
N-Methylpiperidin, Ν,Ν'-Dimethylpiperazin und 1,4-Diazabicyclo/2,2,27octan.
Metallorganische Verbindungen, welche
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als Katalysatoren verwendet werden können, sind Dibutylzinndilaurat
und Stanno-octoa't.
Oberflächenaktive Mittel, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind in der
Polyurethane behandelnden Literatur eingehend beschrieben und sind Siloxan-oxyalkylenmischpolymere und Äthylenoxyd/Propylenoxydmischpolyme.re.
Kettenverlängerungsmittel, welche in der schaumbildenden
Reaktionsmischung zugegen sein können, sind Glykole,
beispielsweise Äthylenglykol und 1,4-Butandiol und
Diamine, beispielsweise m-Phenylendiamin und Methylenbis(o-chloroanilin).
Gewünschtenfalls kann ein eine Funktionalität
von größer als 2 aufweisendes Kettenverlängerungsmittel verwendet werden, beispielsweise Glycerin, Trimethylol·
propan, Triäthanolamin, Diäthanolamin und Diäthylentriamin.
Geeignete Flammenhemm-Mittel sind organische Phosphor-
und Halogenverbindungen, beispielsweise Tris-chloroäthylphosphat
und Tris-chloropropylphosphat.
Die Komponenten der schaumbildenden"Reaktionsmischung
können miteinander in beliebiger V/eise vermischt werden, beispielsweise durch Verwendung einer Mischvorrichtung
wie sie für diesen Zweck in der Literatur beschrieben ist. Gewünschtenfalls können einige der Einzelkomponenten vor-1
gemischt werden, um so die Anzahl der Komponentenströme zu verringern, welche erforderlich sind, um der endgültigen
Mischstufe zugefügt zu werden. Es fet häufig zweckmäßig,
ein Zweistromsystem zu verwenden, wobei der eine Strom aus dem Vorpolymer und der zweite Strom aus sämt-
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lichen übrigen Komponenten der Reaktionsmischung besteht.
Im allgemeinen sollte die Zusammensetzung der schaumbildenden Reaktionsmischung derart sein, daß das Verhältnis
an in dem Vorpolymer vorhandenen Isocyanatgruppen zu den aktiven Wasserstoffatomen die in den anderen Komponenten
zugegen sind, zweckmäßig innerhalb des Bereiches von 0,95:1 bis 1,2:1 liegt, obwohl gewünschtenfalls ein
höheres NCO/OH-Verhältnis angewendet werden, kann und die
Reaktionsmischung kann dann einen Trimerisierungskatalysator, beispielsweise Kaliumacetat, Bleioctoat oder
Tris-3-dirnethyläminopropylhexahydro-s-triazln enthalten,
um hierdurch die Polyfunktionalität durch die in situ stattfindende Trimerisierung des Polyisocyanats herbeizuführen.
Zweckmäßig ist die Menge an Ausgleichkomponenten der Funktionalität von größer als 2 derart,-daß das PoIyurethanvorpolymer
einen Grad der Verzweigung von 0,01 bis 1,0, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Verzweigungspunkte
je 1000 Einheiten des Molekulargewichts in Überschuß
über den Grad der Verzweigung besitzt, der in einem ähnlichen Polyurethan vorliegt und der vollkommen aus
difunktionellen Komponenten hergestellt worden ist. Der Verzweigungsgrad des Polymers kann aus den Anteilen
und Funktionalitäten der Materialien errechnet werden, welche bei der Herstellung Anwendung finden. So enthält
ein Polyester, der aus vollkommen difunktionellen
Materialien hergestellt worden ist .keine. Verzweigungspunkte, während ein Polyester, der 1 Grammol kombinierten
dreiwertigen Alkohol oder 1/2 Grammol kombinierten vierwertigen Alkohol in 1000 g enthält, einen Verzweigungspunkt
je 1000 Einheiten des Molekulargewichts, aufweist..
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Der Verzweigungsgrad des endgültigen Polymers wird in ähnlicher Weise errechnet.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Reaktionsmischung in die Form eingebracht, welche
dann geschlossen wird. Ein geeigneter Grad der überfüllung kann dadurch erreicht werden, daß in die Form
eine Menge der Reaktionsmischung eingebracht wird, die, wenn man sie sich frei zu einem Schaum entwickeln lassen
würde, einen Schaum ergeben würde, der volumenmäßig min- · destens dem 1,Ifachen des Formvolumens entspricht. Vorzugsweise
sollte die Menge an Reaktionsmischung derart sein, daß, wenn man den Schaum sich frei entwickeln lassen
würde, Schaum entstehen würde, der ein Volumen aufweist, das dem l,5fachen des Formvolumens entspricht.
Die Form besteht vorzugsweise aus einem Material einer sehr hohen Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit und sie
besteht vorzugsweise aus Metall, obwohl auch andere Materialien verwendet werden können. Die Oberfläche der
Form kann gewünschtenfalls bei einer konstanten Temperatur unter Anwendung von Luft oder einer Flüssigkeit
gehalten werden. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Form bei einer erhöhten Temperatur von beispielsweise
50 bis 1000C zu halten.
Die Struktur des zelligen Polyurethanproduktes hängt von der Zusammensetzung der schaumbildenden Reaktionsmischung
ab, insbesondere von der Art des Treibmittels, dem Grad der überfüllung, der Formtemperatur und der Größe der Form.
In einigen Fällen wird das Produkt eine bestimmte verhältnismäßig dichte Haut besitzen, welche praktisch nicht-zellig
sein kann und eine innere Struktur von geringerer Dichte.
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In anderen Fällen, insbesondere wenn Wasser das einzige
Treibmittel ist, werden die Produkte wesentlich dünnere Häute besitzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders brauchbar
zur Herstellung von Schuhsohlen. Bei der He-rstellung
solcher Schuhsohlen wird die" sch.aumbildende Reaktionsmischung In Formen eingebracht, welche in Größe und Gestalt
den gewünschten Produkten entsprechen. Die Gesamtdichte der Produkte kann dadurch verändert werden, daß
die Menge an Treibmittel und der Grad der überfüllung verändert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders
bräuchbar zur Herstellung von zelligen Polyurethangegenständen,
welche Dichten innerhalb des Bereiches von 0,3 bis 1,0 g/cm und insbesondere von 0,5 bis 0,7 g/cm-5
besitzen.
Verglichen mit der Verwendung von vollkommen difunktionellen
Materialien werden beim erfindungsgemäßen Verfahren
Produkte erhalten, welche viel rascher fest werden und so aus den Formen nach kürzerer Zeit entfernt werden
können. Dies Ist für die Hersteller ein wesentlicher technischer Fortschritt. Die Reaktionsmischungen, welche
vollkommen aus difunktionellen Materialien bestehen, können durch Erhöhung des Katalysatorzusatzes, rascher zum
■Abbinden gebracht werden, jedoch hat dies die unerwünschte Wirkung, daß hierbei die Cremezeit der Masse verringert wird,
Die Erfindung Ist in den folgenden Beispielen näher erläutert
ohne hierauf beschränkt zu sein. Die Teile beziehen sich-auf das Gewicht. . ' .
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Es wurden zwei Polyester hergestellt, von denen jeder einen Hydroxylwert von 56 ^g KOH/g besitzt. Der erste
Polyester (A) war linear und bestand aus einem Reaktionsprcdukt von Äthylenglykol und Adipinsäure. Der zweite
Polyester (B) war etwas verzweigt und bestand aus dem Reaktionsprodukt von Trlmethylolpropan (0,007 Mol),
Äthylenglykol (1,079 Mol) und Adipinsäure.. (1 Mol) und enthielt 0,04 Verzweigungspunkte auf 1000 Einheiten des
Molekulargewichts. Jeder dieser Polyester wurde bei der Herstellung folgender Formulierung verwendet:
Polyester 78,54 Teile
1,4-Butandiol 1^,32 Teile
l^-DIazabicycloZä^i^octan 0,5 Teil
Wasser 0,3 Teil
Diese Mischung wurde mit 93,5 Teilen eines Reaktionsprodukts
von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (1 Mol) und
linearem Poly(äthylenadipat) (Molekulargewicht 2000) (0,0875 Mol) verrührt und ergab eine Schaummischung,
welche in eine auf 500C vorgewärmte Metallform gegossen
wurde, um ein Formstück zu ergeben, dessen Packungsdichte
etwa dem Zweifachen von dem der freifließenden Dichte
betrug. Das Formstück wurde Ausvulkanisieren gelassen, um zu ermöglichen, daß es leicht aus der Form entnommen
werden konnte (d.h. Entformungszeit). Es wurden folgende
Ergebnisse erzielt:
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Entformungszeit (min) Dichte (g/cm·5)
Härte (Shore A) Zugfestigkeit (KN.m~2) Dehnung (%)
Reißfestigkeit (N,m"1-)
| Polyester A | Polyester B |
| 3 | 1,75 |
| 0,67 | 0,68 |
| 72 | 71 |
| 8100 | 8100 |
| 420 | 370 |
| 10000 | 9000 |
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß der etwas verzweigte
Polyester eine sehr wünschenswerte Verringerung der Entformungszeit
ergab mit einer sehr geringen -Wirkung hinsichtlich der Reiß- und Zugfestigkeit des Polymers.
Als Ergebnis der Verzweigung des Polyesters enthält das aus dem Polyester B hergestellte Polyurethan 0,0l6 Verzweigungspunkte
auf 1000 Einheiten des Molekulargewichts im Überschuß gegenüber irgendeiner Verzweigung,
die in dem aus dem Polyester A hergestellten Polyurethan zugegen ist.
Es wurde die folgende Mischung hergestellt:
Polyester A (wie in Beispiel 1 beschrieben)
1,4-Butandiol
Trime thyIoIp rop an l,4-DiazabicycloZ2,2,27octan
Wasser
| 78,54 | Teile. |
| 13,3 | Teile |
| 1,0 | Teil |
| 0,5 | Teil |
| 0,3 | Teil |
Diese Mischung wurde mit 98,5 Teilen eines Reaktionsproduktes von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (1 Mol) und Polyester A
(0,0875
verrührt und die Masse wurde in eine auf 500C
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245B591
vorgewärmte Metallform gegossen, um ein Formstück zu
ergeben, das eine Packungsdichte besitzt, welche etwa zweimal so groß ist wie die freifließende Dichte.
Das Formstück wurde ausreichend Ausvulkanisieren gelassen, um leicht aus der Form entnommen werden zu können;
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Entformungszeit (min) · 1,5
Dichte (g/cm3) 0,60
Härte (Shore A) 65
Zugfestigkeit (KN.m"2) 9095
Dehnung {%) 370
Reißfestigkeit (N-nf1) 7759
Infolge des Vorhandenseins von TrimethyIoIpropan, enthält
das Polyurethanprodukt 0,038 Verzweigungspunkte auf 1000 Einheiten des Molekulargewichts im Überschuß·
gegenüber irgendeiner Verzweigung, die lh dem aus dem Polyester A des Beispiels 1 hergestellten Polyurethan zugegen
ist.
Es wurde folgende Mischung hergestellt: ·
Polyester A (wie in Beispiel 1 78,54 Teile
beschrieben)
1,4-Butandiol l4,32 Teile
1,4-Diazabicyclo^2,2,27octan 0,5 Teil '
Wasser 0,3 Teil
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Diese Mischung wurde mit 9-8,5 Teilen eines Vorpol-ymers
verrührt, das aus dem Reaktionsprodukt von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(232,5 Teile), rohem Diphenylmethandiisocyanat (17,5 Teile) und' Polyester A (175 Teile)
bestand. Die gesamte Mischung wurde in eine auf 50 C
vorgewärmte Form gegossen, um ein Formstück zu ergeben, das eine Packungsdichte von etwa dem Zweifachen der
freifließenden Dichte besaß. Das Formstück wurde ausreichend
Ausvulkanisieren gelassen, um leicht aus der Form entfernt werden -zu können. Es wurden folgende
Ergebnisse erzielt. ■
Entformungszeit (min) 1,25
Dichte (g/cm3) 0,63
Härte (Shore A) ..71
Zugfestigkeit (KN.m"2) 9033
Dehnung {%) 350
Reißfestigkeit (N.m"1) 9099
Das in diesem Beispiel verwendete rohe Diphenylmethandiisocyanat
enthielt etwa 55$ Diisocyanatodiphenylmethanisomere,
wobei die Hauptmenge des Restes des Isocyanats in Form von Pclymethylenpolyphenylpolyisocyanat mit einer
Funktionalität von mehr als 2 vorlag, der NCO-Gehalt betrug
29,2#. ,
Infolge des Vorhandenseins der höheren Polyisocyanate in dem rohen Diphenylmethandiisocyanat enthält das
Polyurethanprodukt 0,054 Verzweigungspunkte auf 1000-Einheiten
des Molekulargewichts im Überschuß gegenüber irgendeiner Verzweigung, die in dem Polyurethan vorliegt,
das aus dem Polyester A des Beispiels 1 hergestellt wird.
OfeMG. H. FINCKE, DIPL-IWG. H. BOHK
DWL-IHG. 8.
509823/0S68
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines geformten zelligen
Polyurethangegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß eine schaumbildende Reaktionsmischung in einer geschlossenen
Form ausgeschäumt wird, welche ein Volumen besitzt, das geringer ist als dasjenige, welches von
dem entsprechenden Schaum der Reaktionsmischung, wenn sich" diese frei entfalten würde, eingenommen wird, wobei
die Reaktionsmischung ein Polyesterpolyol enthält, ein Vorpolymer, hergestellt durch Umsetzen eines PoIyesterpolyols
mit einem Überschuß an einem Polyisocyanat, ein Treibmittel und gegebenenfalls weitere bekannte
Bestandteile von Polyurethanschaum bildenden Reaktionsmischungen, wobei mindestens einer der reaktionsfähigen
Komponenten der Reaktionsmischung eine Funktionalität von
größer als 2 besitzt und diese Komponente oder die Komponenten in einer Menge zugegen sind, die geeignet
ist>ein biegsames Produkt zu ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Funktionalität von mehr als 2 aufweisende Komponente ein Polyesterpolyol ist.
.. 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Funktionalität von mehr als 2 aufweisende Komponente ein Polyisocyanat ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Funktionalität von mehr als 2 aufweisende Komponente ein nicht-polymeres Vernetzungsmittel
ist.
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5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Vorpolymer ein Reaktionsprodukt von Poly(äthylenadipat.) und
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,·
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an der Komponente oder an Komponenten mit einer Funktionalität
von mehr als 2 derart ist, daß das Polyurethan einen Verzweigungsgrad von 0,01 bis 1,0 Verzweigungspunkte je 1000 Einheiten des Molekulargewichts im
Überschuß zu dem Grad der Verzweigung besitzt, die in einem ähnlichen Polyurethan vorliegt,, welches
aus vollkommen difun'ktioneIlen Komponenten hergestellt
ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an der Komponente oder den Komponenten mit einer Funktionalität von größer als 2 derart ist,
daß das Polyurethan einen Verzweigungsgrad von 0,01 bis 0,1 Verzweigungspunkten auf 1000 Einheiten des
Molekulargewichts im Überschuß zu dem Grad der Verzweigung besitzt, welcher in einem ähnlichen Polyurethan
vorliegt, das aus vollkommen difunktionellen
. Komponenten hergestellt ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in die
Form eingegebenen Reaktionsmischung derart ist, daß, wenn sie sich frei ausschäumen lassen würde,
der Schaum ein Volumen einnehmen würde, das das 1,5-1Ofache des Formvolumens beträgt.
• PATCfITANWAlTE
ÄHNÖ·fcHMCKE· DIPL-ING. M.
609823/0868 '"*"—.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB5597073A GB1478045A (en) | 1973-12-03 | 1973-12-03 | Polyurethane foams |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0906926A1 (de) * | 1997-08-16 | 1999-04-07 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen |
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| AU7583474A (en) | 1976-06-03 |
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