DE2737671A1

DE2737671A1 - Verfahren zur herstellung von schaumstoff-formkoerpern

Info

Publication number: DE2737671A1
Application number: DE19772737671
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Groegler; Helmut Dr Kleimann; Hans-Juergen Dr Lienert; Holger Dr Meyborg
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1977-08-20
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1979-02-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von witterungsbeständigen, nicht vergilbenden Formschaumstoffen.
Schaumstoffe auf Basis von Polyisocyanaten, z.B. Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zellen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung (DAS-Schriften 1 196 864 und 1 694 138 und französische Patentschrift 1 559 325) erhalten werden, eignen sich vorzilglich für die Serienherstellung von Leichtbaukonstruktionen, z.B.
für den Möbel-, Fahrzeug- und Hausbau, bzw. elastischen Formteilen wie Kissen, Stoßdämpfer, Schuhsohlen.
Die Polyurethan-Formkörper 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.
Die bisher im Markt angebotenen Rohstoffe zur Herstellung harter Polyurethanschaumstoffe basieren auf der Vernetzung von aromatischen Polyisocyanaten mit Polyäthern oder Polyester-Polyolen. Derartige Formkörper weisen ein hohes mechanisches Werteniveau auf, wie E-Modul, Wärmestandfestigkeit, Schlagzähigkeit, das sie für viele Anwendungen geeignet macht, wie Möbelteile, technische Gehäuse, Fensterprofile und ähnliches. Ein Nachteil all dieser Formteile ist es, daß sie durch Bewitterung vergilben und zusätzlich in der Oberfläche durch chemischen Abbau aufrauhen, so daß die Formteile für erhöhte Ansprüche mit einer schützenden Lackschicht versehen werden müssen.
Es ist nun bekannt, daß Polyurethane, insbesondere Polyurethanlacke, auf Basis aliphatischer oder alicyclischer Isocyanate eine derartige Vergilbungstendenz nicht zeigen. Der naheliegende Gedanke, diesen Erfahrungen entsprechend auch bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, insbesondere Polyurethanformschaumstoffen, mit integraler Dichteverteilung aliphatische oder cycloaliphatische Polyisocyanate einzusetzen, scheiterte bislang an der Katalyse. Bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoff-Formkörpern mit integraler Dichteverteilung ist es nämlich wesentlich, die Katalyse so zu führen, daß nach einer kurzen Startzeit des flüssigen Reaktionsgemischs die Reaktion beginnt und in wenigen Sekunden, in denen das Material aufschäumt und erstarrt, beendet ist. Nur so ist gewährleistet, daß sich Kondensation des Treibmittels an den Wandungen der Form und Verdampfung des Treibmittels im Inneren des Formteils derart einstellen, daß der typische integrale Dichteaufbau des Formteils erfolgt. Eine nachträgliche thermische Behandlung des in der Form entstehenden Schaumstoffs aus den üblichen reaktionsträgen Reaktivsystemen auf Basis von Polyhydroxylverbindungen und aliphatischen Polyisocyanaten zwecks Beendigung der Isocyanat-Polyadditionsreaktion stellt keinen gangbaren Weg zu Formkörpern mit kompakter Außenhaut, zelligem Kern und integraler Dichteverteilung dar. Die Chemie der Polyurethanschaum-Formkörper unterscheidet sich diesbezüglich somit grundsätzlich von der Chemie beispielsweise der Polyurethanlacke, da lichtechte Uberzüge aus Polyurethanlacken auf Basis aliphatischer Polyisocyanate und organischer Hydroxylverbindungen ohne Schwierigkeit thermisch nachbehandelt (eingebrannt) werden können, um so die Reaktionsträgheit der aliphatischen Isocyanate zu kompensieren.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun erstmals ein Verfahren zur Verfügung gestellt, welches die Herstellung von vorzugsweise Formschaumstoffen auf Polyurethanbasis mit integraler Dichteverteilung und kompakter Außenhaut gestattet, die bei Außenwitterung praktisch nicht vergilben, wobei bei der Herstellung der Polyurethanschaumstoffe als Polyisocyanate solche mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und als Katalysatoren ganz bestimmte Katalysatorengemische verwendet werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern mit kompakter Oberfläche und zelligem Kern sowie integraler Dichteverteilung über den Querschnitt der Formkörper durch Aufschäumen eines schäumfähigen Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, organischen Polyhydroxylverbindungen, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren mit Isocyanat reagierenden Verbindungen, Treibmitteln, Aktivatoren und weiteren Hilfsmitteln in einer geschlossenen Form unter den Bedingungen der Formverschäumung, dadurch gekennzeichnet, daß man a) als Polyisocyanate solche mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und b) als Aktivatoren Kombinationen aus (i) Amidinen oder Imidazolen mit (ii) den in der Polyurethanchemie an sich bekannten, die Isocyanat-Additionsreaktionen beschleunigenden, Metallkatalysatoren verwendet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die nach diesem Verfahren erhältlichen Schaumstoff-Formkörper.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden als organische Polyisocyanate solche mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen eingesetzt, d.h. aliphatische, cycloaliphatische oder araliphatische Polyisocyanate, wie sie z.B. von W. Siefgen in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Xthylendiisocyanat, 1,4-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-isocyanatomethyl-cyclohexan (DAS 1 202 785), 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, sowie Carbodiimidgruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Urethangruppen, acylierte Harnstoffgruppen, Biuretgruppen (US-PS 3 124 605), Urethiongruppen, Estergruppen, Xthergruppen, Thioäthergruppen, Thioestergruppen enthaltende Diisocyanate bzw. Polyisocyanate, denen voranstehend erwähnte monomere Isocyanate zugrunde liegen. Erfindungsgemäß können auch Semiprepolymere und Prepolymere aus diesen Isocyanaten und Polyestern, Polyäthern, Polyesterpolyäthern, Thioäthern, Thioestern und Polythioätherpolythioestern eingesetzt werden. Ferner ist es sogleich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate einzusetzen.
Besonders bevorzugt beim erfindungsgemäßen Verfahren als Isocyanat-Komponente einzusetzen sind Umsetzungsprodukte von überschüssigen Mengen an 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophorondiisocyanat) mit organischen Polyhydroxylverbindungen der nachstehend beispielhaft genannten Art im NCO/OH-Verhältnis von 2 :1 bis 100:1, vorzugsweise 4 :1 bis tod:1. Diese bevorzugt beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden "quasi-Präpolyderen mit endständigen Isocyanatgruppen weisen bei 20°C im allgemeinen eine Viskosität von 80 bis 5000, vorzugsweise 100 bis 2500, mPas und einen NCO-Gehalt von 10 bis 35 , vorzugsweise 24 bis 32 , Gew.-% auf.
Reaktionspartner für die Polyisocyanatkomponente sind beim erfindungsgemäßen Verfahren beliebige organische Verbindungen mit mindestens 2 gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatolen des Molekulargewichtsbereichs 62-10 000. Bei diesen Reaktionspartnern für die Polyisocyanatkomponente handelt es sich vorzugsweise um organische Polyhydroxylverbindungen ait aliphatisch gebundenen Hydroxylgruppen bzw.
um Gemische derartiger Polyhydroxylverbindungen eines (Mittleren) Mblekulargewichts von vorzugsweise 150 bis 4000, wobei einzelne Komponenten eines eventuell zum Einsatz gelangenden Gemischs oft ein unterhalb bzw. oberhalb dieser bevorzugten Molekulargewichtsbereiche, innerhalb des o.g.
breiten Bereichs von 62 bis 10 000 liegendes Molekulargewicht aufweisen. Die bevorzugt zum Einsatz gelangenden Hydroxylverbindungen weisen im allgemeinen eine OH-Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4, auf. Besonders bevorzugt werden die entsprechenden Polyhydroxypolyäther und Polyhydroxylpolyester, gegebenenfalls im Gemisch mit den den gemachten Ausführungen entsprechenden, einfachen Alkanpolyolen eingesetzt. Auch der Einsatz von Polythioäthern, Polyacetalen, Polycarbonaten oder Polyesteramiden mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen mit einem innerhalb der genannten Bereiche liegenden Molekulargewicht ist möglich.
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 kennen 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. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksaure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trilellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsaureanhydrid, 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. Xthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylenglykol-(1,4) und -(2,3), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8), Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol (1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan), 2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-(1,2,6), Butantriol-(1,2,4), Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit,Methylglykosid, ferner Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen, z.B.-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z.B. W-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar. Die o.g. niedermolekularen mehrwertigen Alkohole können auch als solche eingesetzt werden.
Auch die bevorzugt erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis vier, insbesondere zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z.B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Xthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z.B. in Gegenwart von BF3, 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, Xthanolamin, 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 Vinylpolymerisate 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, Trläthylenglykol,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.
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 Polyhydroxylverbindungen 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 198-199 sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z.B. auf den Seiten 45 bis 71, beschrieben.
Erfindungsgemäß werden leicht flüchtige organische Substanzen als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z.B. Aceton, Äthylacetat, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthylidenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluorraethan, Trichlor-trifluoräthan, ferner Butan, Hexan, Heptan oder Diäthyläther in Frage. 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 über die Ver:wendung von Treibmitteln sind im Kunststoffhandbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B. auf den Seiten 108 und 109, 453 bis 455 und 507 bis 510 beschrieben.
Auch Wasser kann im Prinzip als chemisches Teibmittel mitverwendet werden, obwohl das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in Abwesenheit von zugesetztem Wasser durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Gegenwart von beliebigen, Amidingruppierungen oder Imidazolgruppierungen aufweisenden organischen Verbindungen, sowie gleichzeitig in Gegenwart von beliebigen, an sich bekannten, die Isocyanat-Additionsreaktion beschleunigenden organischen Metallkatalysatoren durchgeführt. Beide, gleichzeitig beim erfindungsgemäßen Verfahren mitzuverwendende Katalysatoren werden vorzugsweise der Polyol-Komponente in einer Menge von jeweils 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Polyolkomponente, zugemischt.
Zu den bevorzugten Amidinkatalysatoren gehören Verbindungen der Formel (I) wobei R1, R2 und R3 gleiche oder verschiedene Reste bedeuten und für Wasserstoff, ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen Phenylrest, einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen Benzylrest oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Cyclohexylrest stehen und R4 einen Rest wie R1 oder die Gruppierung -N(R2) (R3) darstellt.
Beispiele für derartige Amidine sind N,N'-Dimethylformamidin, N,N'-Dimethylacetamidin, Trimethylacetamidin, N,N'-Dimethylformamidin, N-Benzyl-N,N'-dimethylacetamidin, N,N' -Dimethyl-N-äthylbenzamidin, N,N N,N'-Dicyclohexyl-N-methylacetamidin, Triphenylbenzamidin, N,N"-Diphenyl-N'-methylbenzylamidin, Tetramethylguanidin, N,N'-Diphenyl-N,N'-dimethylguanidin oder Tetraphenylguanidin.
Die Darstellung derartiger Amidine ist zusammenfassend mit allgemeinen Arbeitsvorschriften und speziellen Beispielen beschrieben in Houben-Müller-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XI, 2, Seite 38 bis 66, Verlag G. Thieme, Stuttgart 1958.
Weitere bevorzugte Amidinkatalysatoren sind solche der Formel (II) in welcher R1 und R2 die genannten Bedeutungen haben und in der n für eine ganze Zahl von 2 bis 4 steht.
Beispiele für derartige monocyclische Amidine sind 2,3-Dimetyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidni, N-Methyl-#2-tetrahydropyrimidin, N-Cyclohexyl-2-methyl-t 2-tetrahydropyrimidin, N-Benzyl-2-butyl-#2-tetrahydropyrimidin, 2-Methyl-t 2-imidazolin, 1,2-Diphenyl-2-imidazolin, 1-Methyl- ß 4-1,2,4-triazolin und 1,5-Dibutyl-#4-1,2,4-triazolin.
Die Darstellung derartiger cyclischer Amidine ist ebenfalls in Houben-Müller-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XI, 2, Seite 38 bis 66 beschrieben.
Weitere bevorzugt beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzende Amidinkatalysatoren sind solche der Formel (III) in welcher R5 und R6 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Beispiele für derartige Amidine im weiteren Sinne sind ol-Aminopyridin, ot-Dimethylaminopyridint i-Dibutylaminopyridin, deren Darstellung z.B. im DRP 489 184 beschrieben wurde.
Weitere bevorzugt beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzende Amidinkatalysatoren sind der solche der Formel (IV) wobei n und m für gleiche oder verschiedene ganze Zahlen stehen und 2 bis 4 bedeuten.
Beispiele für derartige bicyclische Amidine sind 1,5-Diazabicyclo-(4,3,0)nonen-5, 1 ,5-Diazabicyclo(4,4,0)decen-5 oder 1,8-Diazabicyclo(5,3,0)decen-7. Die Herstellung derartiger bicyclischer Verbindungen wurde beispielsweise in der DOS 1 545 855 beschrieben.
Die Amindine können bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ganz oder teilweise durch Imidazolgruppen aufweisende Katalysatoren ersetzt werden. Zu den bevorzugten hierfür geeigneten Imidazolen gehören die Verbindungen der Formel (V) in welcher R1 und R2 die bereits genannte Bedeutung haben.
Beispiele für derartige Imidazole sind N-Methylimidazol, N-Butylimidazol, 2,3-Dimethylimidazol. Die Darstellung derartiger Imidazolderivate wurde z.B. beschrieben von: v. Anwers und Mauss, Ber.dtsch.Chem.Ges. 61, 2415-2418 (1928).
Gleichzeitig mit den Amidin-Imidazolkatalysatoren werden beim erfindungsgemäßen Verfahren organische Metallkatalysatoren eingesetzt. Zu den bevorzugten organischen Metallkatalysatoren gehören insbesondere organische Zinnverbindungen, besonders bevorzugt Carboxylate des zwei- oder vierwertigen Zinns, wobei unter letzteren vorzugsweise Dialkyl-Zinn-Dicarboxylate zu verstehen sind. Zu den bevorzugten Verbindungen des zweiwertigen Zinns gehören Zinn(II)-carboxylate auf Basis von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 2-18, vorzugsweise 8-12, Kohlenstoffatomen, z.B. Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-äthylhexoat und Zinn(II)-laurat. Die Natur der den Carboxylaten zugrunde liegenden Carbonsäure ist keineswegs erfindungswesentlich, da es einzig und allein darauf ankommt, daß die Zinnverbindung mit dem organischen Medium verträglich ist. So können beispielsweise auch Salze des zweiwertigen Zinns auf Basis von mehrwertigen Carbonsäuren eingesetzt werden. Zu den bevorzugten Verbindungen des vierwertigen Zinns gehören insbesondere Dialkyl-Zinn(IV)-Dicarboxylate wie z.B. Dibutylzinn-diacetat, Dibutylzinn- dilaurat, Dibutylzinnmaleat oder Dioctylzinn-diacetat. Auch hier ist die Natur der organischen, homeopolar bzw. ionisch gebundenen Liganden von völlig untergeordneter Bedeutung, da es einzig und allein darauf ankommt, daß die organische Zinnverbindung mit dem organischen Medium verträglich ist.
Die beispielhaft genannten Amidin- bzw. Imidazol-Katalysatoren können sowohl rein als auch als Metallkomplexe der Zinnsalze eingesetzt werden, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift 2 434 185 beschrieben werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, zusätzlich zu den erfindungswesentlichen Katalysatorkombinationen weitere Katalysatoren einzusetzen, wie sie in der Polyurethanchemie zum Stand der Technik gehören und im Kunststoffhandbuch, Bd. VII, herausgegeben von Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B. auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben werden.
Obwohl es gerade einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß erfindungsgemäß im Vergleich zu den Formschaumstoffen auf Basis von aromatischen Polyisocyanaten des Standes der Technik besonders verfärbungsstabile Formschaumstoffe zugänglich sind, können beim erfindungsgemäßen Verfahren zur weiteren Erhöhung der Lichtechtheit, insbesondere bei Verwendung von Athergruppen aufweisenden Polyhydroxylverbindungen, Lichtstabilisatoren mitverwendet werden.
Derartige Lichtstabilisatoren werden gegebenenfalls vorzugsweise der Polyolkomponente in Mengen von 0 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Polyolkomponente zugemischt. Erfindungsgemäß einsetzbare Lichtstabilisatoren sind z.B.: I Piperidinderivate 4-Benzoyloxy-, 4-Salicyloylaq~, 4-Capryloyloxy-, 4-Stearoyloxy-4-(ß-3t5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionyloxy)-, 4- (3, 5-Di-tert .-butyl-4-hydroxybenzoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin. 4-Benzoyloxy-, 4-Salicyloyloxy-, 4-Stearoyloxy- und 4-tert.-Butylbenzoyl- 1 ,2,2,6,6-pentamethylpiperidin. Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacat, Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-suberat, Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-dodecandioat, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-sebacat. 4-Capryloyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin. 4-Capryloyloxy-l-allyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin. 4- Benzoylamido-, 4-Acryloylamido-und 4-Stearoylamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidin.
2,4,6-TRis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-s-triazin, 2,4,6-Tris-(1 ,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyloxy)-s-triazin, 2,4,6-Tris-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino)-s-triazin, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-B-cyanoaethoxy-piperidin, 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-lauroyloxy-piperidin, Triacetonaminoxim.
II Benzophenonderivate 2,4-Dihydroxy-, 2-Hydroxy-4-methoxy-, 2-Hydroxy-4-octoxy-, 2-Hydroxy-4-dodecyloxy-, 2-Hydroxy-4-benzyloxy-, 2-Hydroxy-4,4'-dimethoxy-, 2,4,4'-Trihydroxy-, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxy-, 2,2'4,4'-Tetrahydroxy-, 2,2' -Dihydroxy-4-methoxy-, 2-Hydroxy-2'-carboxy-4-methoxy-, 2,2' -Dihydroxy-4-octoxy- und 2,2'-Dihydroxy-4-dodecyloxy-benzophenon.
III Benztriazolderivate 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-5'-tert.-butylphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-5'-tert.-octylphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-3'-tert.-butyl-5'-methylphenyl) 2-(2'-Hydroxy-3'-tert.-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlor-, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-ditert.-butylphenyl), 2- (2' -Hydroxy- 3',5'-di-tert.-butylphenyl)-5-chlor-, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert.-amylphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-ditert.-amylphenyl)-5-chlor-, 2-(2'-Hydroxy-3'-sec.-butyl-5'-tert.-butylphenyl)-, 2- (2'-Hydroxy-3'-tert.-butyl-5'-sec.-butylphenyl)-, 2-(2',4'-Dihydroxyphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-4'-methoxyphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-4'-octoxyphenyl)-, 2-(2'-Hydroxy-3'-α-phenyläthyl-5'-methylphenyl)-und 2-(2'-Hydroxy-3'-α-phenyläthyl-5'-methylphenyl)-5-chlor-benztriazol.
IV Oxalanilide 2-Aethyl-2'-äthoxy-, 2-Aethyl-2'-äthoxy-5'-tert.-butyl-, 2-Aethyl-4-tert.-butyl-2'-äethoxy-5'-tert.-butyl-, 2,2'-Dimethoxy-, 2,2'-Diäthoxy-, 4,4'-Dimethoxy-, 4,4' -Diäthoxy-, 2,4'-Dimethoxy-, 2,4'-Diäthoxy-, 2-Methoxy-2'-äthoxy-, 2-Methoxy-4'-äthoxy-, 2-Aethoxy-4'-methoxy-, 2,2'-Dioctoxy-5,5'-di-tert.-butyl-, 2,2'-Didodecyloxy-5,5'-ditert.-butyl-, 2-Aethyl-2'-octoxy-, 4,4'-Di-octoxy-, 2-Aethyl-2'-butoxy- und 4-Methyl-4'-methoxyoxalanilid.
V Salicylsäurephenylester und -derivate Salicylsäurephenylester, Salicylsäure-4-tert.-butylphenylester, Salicylsäure-4-tert.-octylphenylester.
VI Zimtsäureesterderivate a-Cyano-ß-methyl-4-methoxyzimtsäuremethylester, a-Cyano-ß-methyl-4-methoxyzimtsäurebutylester, a-Cyano-B-phenyl-zimtsäureäthylester, a-Cyano-ß-phenylzimtsäureisooctylester.
VII Malonesterderivate 4-Methoxy-benzylidenmalonsäuredimethylester, 4-Methoxybenzylindenmalonsäurediäthylester, 4-Butoxy-benzylidenmalonsäuredimethylester.
Die vorgenannten Lichtstabilisatoren werden bevorzugt einzeln, aber auch in beliebigen Kombinationen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Besonders bevorzugt werden Benztriazolderivate eingesetzt, insbesondere das 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert.-butylphenyl)-5-chlorbenztriazol.
Erfindungsgem§ß können auch oberflächenaktive Zusatzstoffe (2mulgatoren 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 SulSonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure oder auch von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als iberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.
Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasserlösliche Polyäthersiloxane infrage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Äthylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydirncthylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Shaumstabilisatoren sind z. B. in der amerikanischen Patentschrift 2.764.565 beschrieben.
Erfindungsgemäß können ferner auch Reaktionsverstärker, z.B.
sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsdure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flarnmschutzmittel der an sich bekannten Art, z. B. Tris-chloäthylphosphat oder Ammoniumphosphat und Polyphosphat, ferner tbilisatoren gegen AlterunGs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und funglstatlsch und Bakteriostatisch wirkende Substanzen, FUllstoffe wie Barlumsulfat, kieselgur, Ruß oder Schldmml;reide mltverwendet werden.
Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabiliatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und FUllstoffen sowie fungstatistisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Binzelheiten über Verviendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handburch, Band VII herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 19U6, z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch die an sich bekannten äußeren oder inneren Formtrennmittel verwendet werden, wobei unter "äußeren Formtrennmitteln" insbesondere Wachse oder Metallseifen zu verstehen sind, während als "innere Formtrennmittel" beispielsweise die Formtrennmittel gemäß US-PS 3 726 952, GB-PS 1 365 215, DT-OS 2 356 692, DT-OS 2 363 452, DT-OS 2 404 310, DT-OS 2 427 273, DT-OS 2 431 968 oder GB-PS 1 420 293 verwendet werden können.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Reaktionskomponenten nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Präpolymerverfahren oder dem sogenannten 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 in Frage kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B. auf den Seiten 121 bis 205 beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in geschlossenen Formen durchgeführt. Dabei wird das Reaktionsgemisch in eine Form eingetragen. Als Formmaterial kommt z.B. Metall, z.B. Aluminium oder Kunststoff, z.B. Epoxidharz in Frage. In der Form schäumt das schäumfähige Reaktionsgemisch auf und bildet den Formkörper. Im allgemeinen wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in die Form eine solche Menge des schäumfähigen Reaktionsgemisches eingetragen, die bei freier Verschäumung zu einem Schaumstoff führen würde, dessen Volumen größer als das Innenvolumen der Form ist und vorzugsweise 120 bis 1000 % des Volumens der Form entspricht. In diesem Fall wird unter dem sogenannten "overcharging" gearbeitet; eine derartige Verfahrensweise ist z.B. aus US-PS 3 178 490 oder aus US-PS 3 182 104 bekannt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen die Reaktionspartner im übrigen vorzugsweise in solchen Mengen zum Einsatz, die einer "NCO-Kennzahl" von 90-120, vorzugsweise 100-110, entspricht, obwohl auch ein Arbeiten insbesondere oberhalb einer NCO-Kennzahl von 120 beispielsweise bei gleichzeitiger Mitverwendung von Trimerisierungskatalysatoren, beispielsweise von Alkaliacetaten, zwecks Trimerisierung der überschüssigen NCO-Gruppen unter Isocyanuratbildung möglich wäre. Diese letztgenannte Ausführungsform ist jedoch weniger bevorzugt. Unter ZNCO-Kennzahl" ist in obigem Zusammenhang das Verhältnis der NCO-Gruppen zu allen im Reaktionsgemisch vorliegenden, gegenüber NCO-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen zu verstehen.
Eine NCO-Kennzahl von 100 bedeutet in diesem Zusammenhang das Vorliegen äquivalenter Mengen an NCO-Gruppen und gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet sowohl die Herstellung von weichen, halbharten oder harten Formschaumstoffen mit dichter Außenhaut, zellförmigem Kern und integraler Dichteverteilung, worunter eine kontinuierliche Dichtezunahme vom Formkern nach außen zu verstehen ist.
Die Frage der Härte der erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte ist in erster Linie abhängig von der Funktionalität und der Kettenlänge der beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Ausgangsmaterialien, d.h. vom Verzweigungsgrad dieser Ausgangssubstanzen. Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von harten Formschaumstoffen.
Die Verfahrensprodukte können in harter Einstellung zur Herstellung von tZbelteilen, Karosserieteilen von Fahrzeugen, technischen Geräten und Bauelementen Verwendung finden, sowie in halbharter bis weicher Einstellung zur Herstellung von Sicherheitspolsterungen im Automobilbau, elastischen Schuhsohlen, Stoßfängern usw.
Im folgenden sei das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft beschrieben. Die angegebenen Teile sind Gewlchtsteile, sofern nicht anders vermerkt. Die Prozentangaben stellen Gewichts.
prozente dar.
Beispiel 1 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 946 und einer Viskosität bei 250C von 4300 mPa.s, bestehend aus 95 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 900, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde, und 5 Gew.-Teilen Äthylenglykol, 3 Gew.-Teilen eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 1 Gew.-Teil 1-Cyclohexyl-2-methyltetrahydropyrimidin und 0,5 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-dilaurat als Katalysatorenpaar, 10 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan als Treibmittel, 277 Gew.-Teile eines aliphatischen Polyisocyanates, das erhalten wurde durch Umsetzung von 7,74 Mol eines Polyols, gebildet aus Trivethylolpropan und Propylenoxid, OH-Zahl 378 und 1,47 Mol eines Polyesters, gebildet aus Rizinusöl und Cyclohexanonformaldehydkondensat, 0HZ 165, mit 121,9 Mol 1-Isocyanato-3,>,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophorondilocyanat), das einen Gesamt-NCO-Gehalt von 28,2 * und OLne Viskosität von 120 mPa.s aufweist.
Polyolgemisch und Polyisocyanat werden mit Hilfe eines Zweikomponentendosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, auf 900C temperierte Metallform eingetragen, in der das Gemisch aufschäumt und unter Verdichtung erstarrt.
Reaktionszeiten des Schaumgemisches: Startzeit = 15 sec, Abbindezeit = 30 sec. Nach 5 Minuten wird das Formteil der form entnommen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,6 g/cm³ und eine allseitig geschlossene, kompakte Haut. Die Formteildicke beträgt 10 mm.
Das Formteil wird im Weather-o-meter-Test 1000 Stunden bewittert. Nach dieser Zeit wird mit Hilfe der Gardner-Glanzmethode (DIN 67 530, Glanzwinkel 600) der Restglanz der Prüfkörper bestimmt. Der Restglanz beträgt 100 %. Die Farbabweichung der bewitterten Probe im Vergleich zur O-Probe, ermittelt mit dem Graumaßstab DIN 54 001 und SNV 195805 beträgt 4, d.h. es ist nur eine geringe Farbabweichung zu erkennen.
Beispiel 2 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 946 und einer Viskosität bei 25°C von 4300 mPa.s, bestehend aus 95 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 900, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde, und 5 Gew.-Teilen Äthylenglykol, 3 Gew.-Teilen eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 1 Gew.-Teil 1-Cyclohexyl-2-methyl-tetrahydropyrimidin und 0,5 Gew.-Teile Dibutylzinn(IV)-dilaurat als Katalysatorenpaar, 2 Gew.-Teile 2-(2'-Hydroxy-3'5'-ditert.-butyl-phenyl)5-chlor-benzotriazol als UV-Stabilisator, 10 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan, 277 Gew.-Teile eines aliphatischen Polyisocyanates, das erhalten wurde durch Umsetzung von 7,74 Mol eines Polyols, gebildet aus Trimethylolpropan und Propylenoxid, OH-Zahl 378 und 1,47 Mol eines Polyesters, gebildet aus Rizinusöl und Cyclohexanonformaldehydkondensat, 0HZ 165, mit 121,9 Mol Isophorondiisocyanat, das einen Gesamt-NCO-Gehalt von 28,2 % und eine Viskosität von 120 mPa.s aufweist.
Polyolgemisch und Polyisocyanat werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Hilfe eines Zweikomponentendosiermischgerätes vermischt und in einer geschlossenen, auf 900C temperierten Metallform zu einem Formteil aufgeschäumt. Reaktionszeiten: Startzeit = 15 sec, Abbindezeit = 29 sec.
Das Formteil wird im Weather-o-meter-Test 1000 Stunden bewittert. Nach dieser Zeit wird mit Hilfe der Gardner-Glanzmethode (DIN 67 530, Glanzwinkel 600) der Restglanz der Prüfkörper bestimmt. Der Restglanz beträgt 100 %. Die Farbabweichung der bewitterten Probe im Vergleich zur O-Probe, ermittelt mit dem Graumaßstab DIN 54 001 und SNV 195805 beträgt 5, d.h. es ist keine Farbabweichung zu erkennen.
Beispiel 3 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 588 mit einer Viskosität von 125 = 4300 mPa.s, bestehend aus 35 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 36, der erhalten wurde durch Anlagerung von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, 4 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 650, der erhalten wurde durch Anlagerung von Propylenoxid an Trimethylolpropan, und 61 Gew.-Teile eines Polyäthers der OH-Zahl 900, der erhalten wurde durch Anlagerung von Propylenoxid an Trimethylolpropan, 3 Gew.-Teilen eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 0,6 Gew.-Teile 1-Cyclohexyl-2-methyl-tetrahydropyrimidin und 0,15 Gew.-Teile eines 1:1-Adduktes aus 1-Methyl-2-methyl-tetrahydropyrimidin und Dibutyl-zinn(IV)-dilaurat als Aktivator, 10 Gew.-Teile Monofluortrichlormethan als Treibmittel, 168 Gew.-Teile eines aliphatischen Polyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 29 % und einer Viskosität von T2s = 468 mPa.s, das hergestellt wurde durch Prepolymerisierung von Isophorondiisocyanat mit einem Polyester, der aufgebaut wurde aus Adipinsäure, Phthalsäureanhydrid und Maleinsäureanhydrid, 1,2-Propandiol und Trimethylolpropan (OH-Zahl 285, Viskosität % 5 = 2200 mPa.s).
Polyolgemisch und Polyisocyanat werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Hilfe eines Zweikomponentendosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, auf 90°C temperierte Metallform eingetragen. Reaktionszeiten: Startzeit = 14 sec, Abbindezeit = 28 sec. Nach 5 Minuten wird das Formteil der Form entnommen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,6 g/cm3 und eine allseitig geschlossene, kompakte Haut.
Das Formteil wird im Weather-o-meter-Test 1000 Stunden bewittert. Nach dieser Zeit wird mit Hilfe der Gardner-Glanzmethode (DIN 67 530, Glanzwinkel 600) der Restglanz der Prüfkörper bestimmt. Der Restglanz beträgt 100 %. Die Farbabweichung der bewitterten Probe im Vergleich zur O-Probe, ermittelt mit dem Graumaßstab DIN 54 001 und SNV 195805 beträgt 4, d.h. es ist nur eine geringe Farbabweichung zu erkennen.
Beispiel 4 100 Gew.-Teile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 946 mit einer Viskosität bei 250C von 4300 mPa.s, bestehend aus 95 Gew.-Teilen eines Polyäthers der OH-Zahl 900, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde, und 5 Gew.-Teilen Äthylenglykol, 3 Gew.-Teilen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator, 0,6 Gew.-Teile 1 -Cyclohexyl-2-methyl-tetrahydropyrimidin, 0,5 Gew.-Teile einer 1:1-Mischung aus 1-Cyclohexyl-2-methyl-tetrahydropyrimidin und Dibutylzinn(IV)-dilaurat alsKatalysator, 10 Gew.-Teile R 11, 291 Gew.-Teile eines aliphatischen Polyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 26,5 % und einer Viskosität von <25 = 2200 mPa.s, das gebildet wird durch Biuretisierung von 1,6-Hexamehtylendiisocyanat. Polyolgemisch und Polyisocyanat werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Hilfe eines Zweikomponentendosiermischgerätes vermischt und in eine geschlossene, auf 90°C temperierte Metallform eingetragen, in der das Gemisch aufschäumt und unter Verdichtung erstarrt. Reaktionszeiten: Startzeit = 15 sec, Abbindezeit = 22 sec. Nach 5 Minuten wird das Formteil der Form entnommen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,6 g/cm3 und eine allseitig geschlossene kompakte Haut. Die Formteilstärke beträgt 10 mm.
Das Formteil wird im Weather-o-meter-Test 1000 Stunden bewittert. Nach dieser Zeit wird mit Hilfe der Gardner-Glanzmethode (DIN 67 530, Glanzwinkel 600) der Restglanz der Prüfkörper bestimmt. Der Restglanz beträgt 100 %. Die Farbabweichung der bewitterten Probe im Vergleich zur O-Probe, ermittelt mit dem Graumaßstab DIN 54 001 und SNV 195805, beträgt 3.

Claims

patentansprüche 1)' Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern mit kompakter Oberfläche und zelligem Kern sowie integraler Dichteverteilung über den Querschnitt der Formkörper durch Aufschäumen eines schäumfähigen Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, organischen Polyhydroxylverbindungen, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren mit Isocyanat reagierenden Verbindungen, Treibmitteln, Aktivatoren und weiteren Hilfsmitteln in einer geschlossenen Form unter den Bedingungen der Formverschäumung, dadurch gekennzeichnet, daß man a) als Polyisocyanate solche mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und b) als Aktivatoren Kombinationen aus (i) Amidinen oder Imidazolen; (ii) den in der Polyurethanchemie an sich bekannten, die Isocyanat-Additionsreaktionen beschleunigenden, Metallkatalysatoren verwendet.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Amidine der allgemeinen Formel (I) einsetzt wobei R1, R2 und R3 gleiche oder verschiedene Reste bedeuten und für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1-18, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6-10 Kohlenstoffatomen, einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7-10 Kohlenstoffatomen oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5-7 Kohlenstoffatomen stehen und R4 einen Rest wie R1 oder die Gruppierung -N(R2)(R3) bedeutet.
3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Amidine der allgemeinen Formel (II) einsetzt wobei R1 und R2 gleiche oder verschiedene Reste bedeuten, und für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1-18, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6-10 Kohlenstoffatomen, einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7-10 Kohlenstoffatomen oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5-7 Kohlenstoffatomen stehen, und n für eine ganze Zahl von 2-4 steht.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Amidine der allgemeinen Formel (III) einsetzt wobei R5 und R6 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Amidine der allgemeinen Formel (IV) einsetzt wobei n und m für gleiche oder verschiedene ganze Zahlen stehen und 2-4 bedeuten.
6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Imidazole der allgemeinen Formel (V) einsetzt wobei R1 und R2 gleiche oder verschiedene Reste bedeuten und für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18, einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit 6-10 Kohlenstoffatomen, einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7-10 Kohlenstoffatomen oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5-7 Kohlenstoffatomen stehen.
7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallkatalysatoren Carboxylate des zwei-bzw. vierwertigen Zinns verwendet.
8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyisocyanatkomponente ein Umsetzungsprodukt von überschüssigen Mengen an 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan mit organischen Polyhydroxylverbindungen verwendet.
9) Gemäß Anspruch 1 bis 8 erhältliche Schaumstoff-Formkörper.