DE3840817A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper - Google Patents

Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper

Info

Publication number
DE3840817A1
DE3840817A1 DE3840817A DE3840817A DE3840817A1 DE 3840817 A1 DE3840817 A1 DE 3840817A1 DE 3840817 A DE3840817 A DE 3840817A DE 3840817 A DE3840817 A DE 3840817A DE 3840817 A1 DE3840817 A1 DE 3840817A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
groups
carboxylic acids
acid
isocyanate
reactive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE3840817A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Neuhaus
Otto Dr Ganster
Richard Dr Kopp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE3840817A priority Critical patent/DE3840817A1/de
Priority to CA002003106A priority patent/CA2003106C/en
Priority to AT89121501T priority patent/ATE94179T1/de
Priority to EP89121501A priority patent/EP0372292B1/de
Priority to DE89121501T priority patent/DE58905537D1/de
Priority to ES89121501T priority patent/ES2059682T3/es
Priority to US07/440,627 priority patent/US5025039A/en
Priority to BR898906111A priority patent/BR8906111A/pt
Priority to JP1310843A priority patent/JP2797126B2/ja
Publication of DE3840817A1 publication Critical patent/DE3840817A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/08—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805—Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/281—Monocarboxylic acid compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/34—Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066—≥ 150kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen mit kompakter Oberfläche, bei welchem als Treibmittel organische Carbonsäuren eingesetzt werden, und die so erhaltenen Formkörper.
Die Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen mit kompakter Oberfläche durch Formverschäumung ist grundsätzlich bekannt (z. B. DE-AS 11 96 864). Sie erfolgt durch Formverschäumung eines reaktions- und schaumfähigen Gemischs aus organischen Polyisocyanaten, Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen und den üblichen Hilfs- und Zusatzmitteln, wobei man in die Form eine größere Menge an reaktionsfähigem Gemisch einträgt, als zum Ausfüllen des Formvolumens durch freie Verschäumungen erforderlich wäre. Durch geeignete Wahl der Ausgangskomponenten, insbesondere durch geeignete Wahl ihres Molekulargewichts und ihrer Funktionalität ist es dabei möglich, sowohl weiche als auch halbharte als auch harte Formkörper herzustellen. Die dichte Außenhaut wird hierbei dadurch erreicht, daß man einerseits in die Form eine größere Menge an schaumfähigem Gemisch einträgt, als zum Ausfüllen des Formvolumens durch freie Verschäumung erforderlich wäre und andererseits als Treibmittel Fluorchlorkohlenwasserstoffe verwendet, die an der Forminnenwand unter den vorherrschenden Temperatur- und Druckbedingungen kondensieren, so daß die Treibreaktion an der Forminnenwand zum Stillstand kommt und eine kompakte Außenhaut entsteht.
Neben den genannten physikalischen Treibmitteln wird in der technischen Polyurethanchemie auch Wasser als chemisches Treibmittel in Form des durch Reaktion zwischen Wasser und Isocyanaten entstehenden Kohlendioxids verwendet. Mit diesem chemischen Treibmittel lassen sich zwar freigeschäumte Polyurethanschaumstoffe von ausgezeichneter Qualität herstellen, nicht jedoch qualitativ hochwertige Schaumstoff-Formkörper mit kompakter Oberfläche (Integralschaumstoffe). Dies liegt daran, daß das Kohlendioxid unter den üblichen Bedingungen an der Forminnenwand nicht kondensiert und somit die Treibwirkung in der Randzone nicht gebremst wird.
Grundsätzlich mit dem gleichen Problem behaftet und daher zur Herstellung von hochwertigen Integralschaumstoffen ungeeignet sind andere chemische oder physikalische Treibmittel, wie beispielsweise stickstoffabspaltende Treibmittel wie Azo-dicarbonamid, Azo-bis-isobutyronitril, kohlendioxidabspaltende Treibmittel wie Pyrokohlensäureester und -anhydride (US-PS 40 70 310) oder in den Reaktionskomponenten, insbesondere der Komponente mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen gelöste Treibmittel wie beispielsweise Luft.
Wie jetzt überraschend gefunden wurde, gelingt es jedoch, qualitativ hochwertige Formkörper aus Polyurethanschaumstoffen mit kompakter Oberfläche aus den üblichen Ausgangsmaterialien unter Verwendung von organischen Carbonsäuren als wesentlichem Treibmittel herzustellen, obwohl auch bei der Verwendung von organischen Carbonsäuren die Treibwirkung im wesentlichen auf der Freisetzung des bei der spontanen Reaktion zwischen Isocyanat- und Carboxylgruppen gebildeten Kohlendioxids beruht.
Gemäß DE-OS 30 41 589 werden zwar spezielle gemischte Carbonsäure-Carbamidsäure-Anhydride, wie sie aus Carbonsäuren und aliphatischen Isocyanaten entstehen, als Treibmittel zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, insbesondere Integralschaumstoffen, beschrieben, jedoch ist dieses Verfahren für den großtechnischen Einsatz aus folgenden Gründen nicht geeignet:
Die gemischten Anhydride sollen einerseits bei Temperaturen von bis ca. 60°C, auch in Lösung, lagerstabil sein und andererseits bereits ab ca. 80°C unter Freisetzung von Kohlendioxid die Treibwirkung entfalten. Man bewegt sich daher hinsichtlich der Kohlendioxid-Abspalttemperatur auf einem sehr engen Grat. Zur Herstellung der gemischten Anhydride können nur aliphatische Isocyanate eingesetzt werden. Die üblicherweise als Polyisocyanatkomponente verwendeten aromatischen Polyisocyanate sind demgegenüber zur Herstellung der speziellen Treibmittel ungeeignet.
Zur Durchführung des Verfahrens müssen die gemischten Anhydride zunächst in einer separaten Reaktion hergestellt und isoliert und schließlich vorsichtig mit dem Polyolgemisch abgemischt werden. Dies sind zusätzliche Verfahrensschritte, die den Einsatz dieser Verbindungen weiter verteuern und kompliziert erscheinen lassen.
Gebrauchsfertige, die genannten Treibmittel enthaltende Polyole können kaum gelagert und gefahrlos transportiert werden, da bei Überhitzungen, die trotz sorgfältiger Handhabung zuweilen auftreten können, die Gefahr eines gefährlichen Druckaufbaus nicht ausgeschlossen werden kann.
Alle diese Nachteile treten bei dem nachstehend näher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf, da die als Treibmittel eingesetzten Carbonsäuren der Reaktivkomponente für die Polyisocyanatkomponente gefahrlos zugesetzt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern einer Rohdichte von mindestens 250 kg/m³ aus Polyurethanschaumstoffen mit einer kompakten Oberfläche durch Formverschäumung eines Reaktionsgemischs aus
  • a) einer Polyisocyanatkomponente, bestehend aus mindestens einem aromatischen Polyisocyanat,
  • b) einer Reaktivkomponente, bestehend aus mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen,
  • c) Treibmitteln
und gegebenenfalls
  • d) weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln
unter Einhaltung einer Isocyanatkennzahl von 75 bis 1500, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel c) organische Carbonsäuren, gegebenenfalls neben weiteren chemischen oder physikalischen Treibmitteln, verwendet.
Gegenstand der Erfindung sind auch die nach diesem Verfahren erhaltenen Formkörper.
Als Polyisocyanat-Komponente a) kommen beliebige aromatische Polyisocyanate mit einem NCO-Gehalt von mindestens 20 Gew.-% in Betracht. Beispiele hierfür sind 2,4-Diisocyanatotoluol, dessen technischen Gemische mit 2,6-Diisocyanatotoluol oder, bevorzugt, die bekannten Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische der Diphenylmethanreihe wie sie beispielsweise durch Phosgenierung von Anilin/Formaldehyd-Kondensaten und gegebenenfalls destillative Aufarbeitung der Phosgenierungsprodukte zugänglich sind. Diese für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut geeigneten Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische weisen im allgemeinen einen Gehalt an Diisocyanatodiphenylmethan- Isomeren von 50 bis 100 Gew.-% auf und bestehen im wesentlichen zum Rest aus höherfunktionellen Homologen dieser Diisocyanate. Die in diesen Gemischen vorliegenden Diisocyanate bestehen im wesentlichen aus 4,4′-Diisocyanatodiphenylmethan in Abmischung mit bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diisocyanate, an 2,4′-Diisocyanatodiphenylmethan und gegebenenfalls geringen Mengen an 2,2′-Diisocyanatodiphenylmethan. Auch Urethan-, Carbodiimid- oder Allophanat-modifizierte Derivate dieser Polyisocyanate können als Polyisocyanatkomponente a) eingesetzt werden.
Bei der Reaktivkomponente b) handelt es sich um mindestens eine organische Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen. Im allgemeinen handelt es sich um Gemische von mehreren derartigen Verbindungen. Vorzugsweise handelt es sich bei den einzelnen Verbindungen der Komponente b) um die aus der Polyurethanchemie an sich bekannten organischen Polyhydroxylverbindungen.
In Betracht kommen insbesondere die an sich bekannten Polyhydroxypolyether des Molekulargewichtsbereichs 400 bis 10 000, vorzugsweise 1500 bis 6000, die pro Molekül mindestens 2, vorzugsweise 2 bis 6 Hydroxylgruppen der genannten Art aufweisen. Derartige Polyhydroxypolyether werden in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung von geeigneten Startermolekülen erhalten. Geeignete Startermoleküle sind beispielsweise Wasser, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Sorbit, Rohrzucker, Aminoalkohole wie Ethanolamin oder Diethanolamin oder aliphatische Amine wie n-Hexylamin oder 1,6-Diaminohexan bzw. beliebige Gemische derartiger Startermoleküle. Geeignete Alkoxylierungsmittel sind insbesondere Propylenoxid und gegebenenfalls Ethylenoxid, welches im Gemisch mit Propylenoxid oder auch separat in getrennten Reaktionsschritten während der Alkoxylierungsreaktion zur Anwendung gelangen kann.
Auch die an sich bekannten Modifizierungsprodukte derartiger Polyetherpolyole, d. h. die bekannten Pfropfpolyether auf Basis der beispielhaft genannten einfachen Polyetherpolyole bzw. die bekannten Polyadditionsprodukte als Füllstoffe enthaltende Polyetherpolyole, beispielsweise Polyhydrazocarbonamide als disperse Füllstoffe enthaltende Polyetherpolyole sind geeignet.
Auch die üblichen Polyesterpolyole des Molekulargewichtsbereichs 400 bis 10 000, vorzugsweise 1500 bis 4000, die pro Molekül mindestens zwei, vorzugsweise 2 bis 6 Hydroxylgruppen aufweisen, sind als Komponente b) bzw. als Teil der Komponente b) geeignet. Geeignete Polyesterpolyole sind die an sich bekannten Umsetzungsprodukte von überschüssigen Mengen an mehrwertigen Alkoholen der als Startermoleküle bereits beispielhaft genannten Art mit mehrbasischen Säuren wie beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure oder beliebigen Gemischen derartiger Säuren.
Auch niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen, d. h. solche eines Molekulargewichtsbereichs von 62 bis 399 sind als Komponente b) bzw. als Teil der Komponente b) geeignet. Hierzu gehören die aus der Polyurethanchemie an sich bekannten niedermolekularen, Hydroxylgruppen aufweisenden Kettenverlängerungsmittel bzw. Vernetzer wie Alkanpolyole der bereits oben als Startermoleküle beispielhaft genannten Art oder auch niedermolekulare Polyetherpolyole, wie sie durch Alkoxylierung dieser Startermoleküle zugänglich sind.
Die Komponente b) besteht, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise aus organischen Polyhydroxylverbindungen bzw. aus Gemischen organischer Polyhydroxylverbindungen der beispielhaft genannten Art, wobei als Komponente b) sowohl Gemische der beispielhaft genannten höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen mit den beispielhaft genannten niedermolekularen Polyhydroxylverbindungen als auch niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen der beispielhaft genannten Art allein in Betracht kommen.
Die Reaktivkomponente b) kann, zumindest zum Teil, auch aus Aminogruppen aufweisenden Verbindungen bestehen. Hierzu gehören sowohl Aminopolyether des Molekulargewichtsbereichs 400 bis 12 000, vorzugsweise 2000 bis 8000 mit mindestens zwei aliphatisch und/oder aromatisch gebundenen primären und/oder sekundären, vorzugsweise primären Aminogruppen als auch niedermolekulare Polyamine des Molekulargewichtsbereichs 60 bis 399.
Zu den Aminopolyethern gehören solche der in EP-B 00 81 701, US-PS 36 54 370, US-PS 31 55 728, US-PS 32 36 895, US-PS 38 08 250, US-PS 39 75 428, US-PS 40 16 143, US-PS 38 65 791 oder DE-OS 29 48 491 genannten Art. Zu den niedermolekularen Polyaminen gehören beispielsweise aliphatische Polyamine wie Ethylendiamin, 1,6-Diaminohexan oder vorzugsweise aromatische Polyamine, insbesondere alkylsubstituierte Phenylendiamine wie 1-Methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzol, 1-Methyl- 3,5-diethyl-2,6-diaminobenzol, 4,6-Dimethyl-2-ethyl-1,3- diaminobenzol, 3,5,3′,5′-Tetraethyl-4,4′-diaminodiphenylmethan, 3,5,3′,5′-Tetraisopropyl-4,4′-diaminodiphenylmethan, 3,5-Diethyl-3′,5′-diisopropyl-4,4′- diaminodiphenylmethan oder beliebige Gemische derartiger Verbindungen.
Als Treibmittel c) werden erfindungsgemäß organische Carbonsäuren, gegebenenfalls zusammen mit anderen an sich bekannten chemischen oder physikalischen Treibmitteln eingesetzt.
Geeignete Carbonsäuren sind insbesondere aliphatische Carbonsäuren des Molekulargewichtsbereichs 46 bis 500, vorzugsweise 60 bis 300. Besonders bevorzugt sind solche aliphatische Carbonsäuren, die neben einer Carboxylgruppe mindestens eine weitere gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähige Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären alkoholischen Hydroxylgruppen, sekundären alkoholischen Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen, primären Aminogruppen, sekundären Aminogruppen oder Carboxylgruppen, enthalten.
In Betracht kommen somit einfache Monocarbonsäuren wie Essigsäure, Propionsäure, Pivalinsäure, Cyclohexancarbonsäure, Dodecansäure, Stearinsäure, Ölsäure bzw. Gemische derartiger Säuren, vorzugsweise jedoch aliphatische Carbonsäuren, die zusätzlich zur Carboxylgruppe weitere Reaktivgruppen der genannten Art enthalten, wie beispielsweise Milchsäure, Glykolsäure, Weinsäure, 2-Mercaptoessigsäure, 3-Mercaptopropionsäure, 6-Aminohexansäure, 6-Methylaminohexansäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure oder Hexahydrophthalsäure (cycloaliphatische Verbindungen werden im Rahmen der Erfindung als aliphatische Verbindungen angesehen). Besonders bevorzugt wird Milchsäure als organische Carbonsäure verwendet.
Die Verwendung von aromatischen Carbonsäuren wie beispielsweise von Benzoesäure, 4-Methylbenzoesäure oder Phthalsäure ist zwar prinzipiell möglich, wegen der geringen Löslichkeit dieser Säuren in der Reaktivkomponente b) jedoch weniger bevorzugt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die beispielhaft genannten erfindungswesentlichen organischen Carbonsäuren auch in Kombination mit untergeordneten Mengen an anderen, an sich bekannten chemischen oder physikalischen Treibmitteln verwendet werden. Hierzu gehören Wasser, in den Ausgangskomponenten physikalisch gelöste Gase wie Luft, Kohlendioxid oder Stickstoff, Pyrokohlensäureester, stickstoffabspaltende Verbindungen, flüchtige Kohlenwasserstoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe. Die Mitverwendung von derartigen weiteren Treibmitteln ist jedoch, von der oftmals nicht zu vermeidenden Mitverwendung von Wasser und eingerührter Luft abgesehen, nicht bevorzugt. Diese anderen Treibmittel machen im allgemeinen, falls sie überhaupt anwesend sind, maximal 50, vorzugsweise maximal 25 Gew.-% aller im Reaktionsgemisch vorliegenden Treibmittel aus.
Die Mitverwendung von Wasser als weiteres Treibmittel kann oftmals nicht umgangen werden, da die Ausgangskomponenten, insbesondere die Komponente b), oftmals Spuren von Wasser enthalten und auch manche der eingesetzten Carbonsäuren als Gemische mit Wasser im Handel sind und als solche eingesetzt werden. Im allgemeinen liegt die Gesamtmenge des im Reaktionsgemisch vorliegenden Wassers bei maximal 3 Mol, im allgemeinen bei maximal 1,5 Mol Wasser pro Mol an in den Carbonsäuren vorliegenden Carboxylgruppen.
Besonders bevorzugt wird wasserhaltige Milchsäure, d. h. eine Lösung verwendet, die zu 80 bis 99 Gew.-% aus Milchsäure und zu 20 bis 1 Gew.-% aus Wasser besteht.
Die Gesamtmenge der eingesetzten Treibmittel richtet sich selbstverständlich nach der jeweils angestrebten Dichte der Formkörper. Im allgemeinen macht das Gewicht der Komponente c) 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,4 bis 4 Gew.-% des gesamten aus den Komponenten a), b), c) und d) bestehenden Reaktionsgemischs aus. Die gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen der Komponente c) gehen mit in die Berechnung der Isocyanatkennzahl ein.
Bei den gegebenenfalls mitzuverwendenden weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln handelt es sich beispielsweise um die an sich bekannten, die Isocyanat-Polyadditionsreaktion beschleunigenden Katalysatoren wie tert. Amine wie Triethylendiamin, N,N-Dimethylbenzylamin oder N,N-Dimethylcyclohexylamin bzw. metallorganische Verbindungen, insbesondere Zinnverbindungen wie Zinn(II)-octoat oder Dibutylzinndilaurat. Auch Trimerisierungskatalysatoren wie beispielsweise Alkaliacetate wie Natrium- oder Kaliumacetat, Alkaliphenolate, wie Natriumphenolat oder Natriumtrichlorphenolat oder 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)- phenol oder auch Bleinaphthenat, Bleibenzoat oder Bleioctoat können erfindungsgemäß zum Einsatz gelangen, falls an die Herstellung von Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyurethanschaumstoffen gedacht ist.
Weitere gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zusatzstoffe d) sind beispielsweise die an sich bekannten Schaumstabilisatoren, beispielsweise jene auf Basis von Polyether-modifizierten Polysiloxanen.
Weitere, gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zusatzmittel d) sind innere Formtrennmittel, beispielsweise solche der in EP-B-00 81 701, US-PS 37 26 952, GB-PS 13 65 215, US-PS 40 98 731, US-PS 40 58 492, DE-OS 23 19 648, US-PS 40 33 912, US-PS 40 24 090, DE-OS 24 27 273 oder US-PS 40 98 731 beschriebenen Art.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im allgemeinen so vorgegangen, daß die Ausgangskomponenten b) bis d) vorab miteinander vermischt und anschließend mit der Polyisocyanatkomponente a) vereinigt werden. Die letztgenannte Durchmischung erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Rührwerksmischern oder vorzugsweise unter Verwendung der üblichen Hochdruck- Mischaggregate, wie sie üblicherweise zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden. Unmittelbar nach der Herstellung des Reaktionsgemisches erfolgt die Befüllung der Form, wobei die Menge des in die Form eingetragenen Reaktionsgemisches der angestrebten Rohdichte der Formkörper angepaßt wird. Neben diesem Einstufen- Verfahren kann das erfindungsgemäße Verfahren auch nach dem Semiprepolymerprinzip durchgeführt werden. Hierbei wird die Gesamtmenge der Polyisocyanatkomponente a) mit einem Teil der Komponente b), beispielsweise unter Einhaltung eines NCO/OH-Äquivalentverhältnisses von mindestens 3 : 1, vorzugsweise mindestens 8 : 1 zu einem NCO-Semiprepolymeren umgesetzt, welches anschließend mit einem Gemisch der verbleibenden Komponenten b) bis d) zur Reaktion gebracht wird. Dabei können selbstverständlich zur Herstellung der NCO-Semiprepolymeren Polyhydroxylverbindungen b) eingesetzt werden, die von den Polyhydroxylverbindungen b), die anschließend mit den NCO-Semiprepolymeren abgemischt werden, verschieden sind.
Bei allen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Mengenverhältnisse der Einzelkomponenten so gewählt, daß eine Isocyanatkennzahl von 75 bis 1500, vorzugsweise 80 bis 150 vorliegt. Unter "Isocyanatkennzahl" ist hierbei der Quotient der Anzahl der Isocyanatgruppen geteilt durch die Anzahl der gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen multipliziert mit 100 zu verstehen. Wesentlich über 100 liegende Isocyanatkennzahlen kommen dann in Betracht, wenn unter gleichzeitiger Mitverwendung von Trimerisierungskatalysatoren die Herstellung von Isocyanurat-modifizierten Polyurethanschaumstoffen angestrebt wird.
Die Rohdichte der Formkörper liegt bei mindestens 250, vorzugsweise bei 400 bis 800 kg/m³.
Im allgemeinen beträgt die Temperatur der zu Anwendung gelangenden Formwerkzeuge mindestens 30°C, vorzugsweise mindestens 50°C. Die Innenwände der Werkzeuge können erforderlichenfalls vor der Befüllung mit an sich bekannten äußeren Formtrennmitteln beschichtet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch ohne Mitverwendung der bislang stets eingesetzten Fluorchlorkohlenwasserstoffe die Herstellung von hochwertigen Polyurethanschaumstoff-Formteilen einer kompakten, blasenfreien Oberfläche. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von halbharten bis harten Integralschaumstoffen mit einer kompakten Oberfläche, wie sie in der Automobil- und Möbelindustrie in großem Umfang zum Einsatz gelangen.
Beispiele Ausgangsmaterialien Komponente a)
Polyisocyanatgemisch der Diphenylmethanreihe mit einem NCO-Gehalt von 31 Gew.-% und einem Gehalt an isomeren Diisocyanatodiphenylmethanen von 60 Gew.-%, davon 55 Gew.-% 4,4′- und ca. 5 Gew.-% 2,4′-Diisocyanatodiphenylmethan.
Polyolkomponente b1):
Propoxylierungsprodukt von Trimethylolpropan der OH-Zahl 860.
Polyolkomponente b2):
Propoxylierungsprodukt von Trimethylolpropan der OH-Zahl 42.
Zusatzmittel d1 (Stabilisator):
Handelsübliches Polyethersiloxan (®Tegostab OS 50, Hersteller: Goldschmidt AB, 4300 Essen 1).
Zusatzmittel d2 (Katalysator):
N,N-Dimethylcyclohexylamin
Die in Tabelle 1 angegebenen Polyolmischungen werden mit der ebenfalls in Tabelle 1 angegebenen Menge der Polyisocyanatkomponente a) verarbeitet.
Tabelle 1 (alle Zahlen beziehen sich aus Gewichtsteilen)
Allgemeine Anmerkungen zu den Ausführungsbeispielen
Unter Verwendung der in Tabelle 1 mitgeteilten Rezepturen wurden plattenförmige Schaumstoff-Formkörper der Rohdichte 400 bis 600 kg/m³ hergestellt (vgl. Tabelle 2). Als Formwerkzeug diente eine Plattenform der Abmessung 10 × 200 × 200 mm, deren Innenwände mit einem handelsüblichen äußeren Formtrennmittel auf Wachsbasis (®Acmosil 180, Hersteller: Acmos, D-2800 Bremen 1) beschichtet worden waren. Vor der Verarbeitung wurden die Polyolmischungen durch kurzzeitiges hochtouriges Rühren (5 Minuten, 1000 UpM, Propellerrührer) mit 10 Vol.-%, bezogen auf Atmosphärendruck, feindisperser Luft beladen.
Die Herstellung der Reaktionsgemische aus den Polyolmischungen und der Polyisocyanatkomponente a) erfolgte unter Verwendung einer üblichen Rührwerksmischvorrichtung. Die Dichte der jeweiligen Formkörper wurde durch die Menge des jeweils in die Form eingetragenen Reaktionsgemisches bestimmt.
Beispiele
1 und 2
Erfindungsgemäße Beispiele unter Verwendung von Carbonsäure bzw. Carbonsäure/Wassergemisch als CO₂ bildende Treibmittel.
3 Vergleichsbeispiel mit Wasser als CO₂ bildende Treibmittel.
4 Vergleichsbeispiel unter Verwendung von Monofluortrichlormethan als Treibmittel (klassischer Integralschaumstoff hoher Härte).
In der nachstehenden Tabelle 2 wird die Oberflächenhärte Shore D für die einzelnen Schaumstoff-Formkörper mitgeteilt:
Tabelle 2
Die Oberflächenhärte der erfindungsgemäßen Beispielserie 1 und 2 liegt bei allen Rohdichten deutlich über dem Carbonsäure-freien Vergleichsbeispiel 3. Sie liegen nur geringfügig unter der Oberflächenhärte des Wasser-frei mit R 11 als Treibmittel hergestellten Integralschaums (Vergleichsbeispiel 4).

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern einer Rohdichte von mindestens 250 kg/m³ aus Polyurethanschaumstoffen mit einer kompakten Oberfläche durch Formverschäumung eines Reaktionsgemischs aus
  • a) einer Polyisocyanatkomponente, bestehend aus mindestens einem aromatischen Polyisocyanat,
  • b) einer Reaktivkomponente, bestehend aus mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen,
  • c) Treibmitteln
und gegebenenfalls
  • d) weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln
unter Einhaltung einer Isocyanatkennzahl von 75 bis 1500, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel c) organische Carbonsäuren, gegebenenfalls neben weiteren chemischen oder physikalischen Treibmitteln, verwendet.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Carbonsäuren c) aliphatische Carbonsäuren des Molekulargewichtsbereichs 60 bis 300 verwendet.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Carbonsäuren c) solche verwendet, die neben einer Carboxylgruppe mindestens eine weitere gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähige Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären alkoholischen Hydroxylgruppen, sekundären alkoholischen Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen, primären Aminogruppen, sekundären Aminogruppen oder Carboxylgruppen, enthalten.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Carbonsäure c) Milchsäure verwendet.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel c) eine wäßrige Lösung verwendet, die aus 80 bis 99 Gew.-% Milchsäure und 20 bis 1 Gew.-% Wasser besteht.
6. Gemäß Anspruch 1 bis 5 erhaltene Formkörper.
DE3840817A 1988-12-03 1988-12-03 Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper Withdrawn DE3840817A1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3840817A DE3840817A1 (de) 1988-12-03 1988-12-03 Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
CA002003106A CA2003106C (en) 1988-12-03 1989-11-16 Process for the production of molded polyurethane foams and the molded foams obtained by this process
AT89121501T ATE94179T1 (de) 1988-12-03 1989-11-21 Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen.
EP89121501A EP0372292B1 (de) 1988-12-03 1989-11-21 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen
DE89121501T DE58905537D1 (de) 1988-12-03 1989-11-21 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen.
ES89121501T ES2059682T3 (es) 1988-12-03 1989-11-21 Procedimiento para la obtencion de cuerpos moldeados de plasticos celulares de poliuretano y los cuerpos moldeados obtenidos segun este procedimiento.
US07/440,627 US5025039A (en) 1988-12-03 1989-11-22 Process for the production of molded polyurethane foams and the molded foams obtained by this process
BR898906111A BR8906111A (pt) 1988-12-03 1989-12-01 Processo para a preparacao de corpos moldados e os corpos moldados obtidos por este processo
JP1310843A JP2797126B2 (ja) 1988-12-03 1989-12-01 ポリウレタン成形発泡体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3840817A DE3840817A1 (de) 1988-12-03 1988-12-03 Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3840817A1 true DE3840817A1 (de) 1990-06-07

Family

ID=6368423

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3840817A Withdrawn DE3840817A1 (de) 1988-12-03 1988-12-03 Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
DE89121501T Expired - Fee Related DE58905537D1 (de) 1988-12-03 1989-11-21 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE89121501T Expired - Fee Related DE58905537D1 (de) 1988-12-03 1989-11-21 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5025039A (de)
EP (1) EP0372292B1 (de)
JP (1) JP2797126B2 (de)
AT (1) ATE94179T1 (de)
BR (1) BR8906111A (de)
CA (1) CA2003106C (de)
DE (2) DE3840817A1 (de)
ES (1) ES2059682T3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5527876A (en) * 1992-01-31 1996-06-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for the production of plastics containing amide groups
DE4325014C2 (de) * 1993-07-27 2003-12-11 Henkel Kgaa Schaumkunststoff und seine Verwendung

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9003472A (pt) * 1989-07-19 1991-08-27 Dow Chemical Co Espuma de poliuretana-poliisocianurato rigida e processo para preparar uma espuma de poliuretana-poliisocianurato rigida
DE3934955A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
DE4025817A1 (de) * 1990-08-16 1992-02-20 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von offenzelligen polyurethan-weichschaumstoffen und deren verwendung als polstermaterial
DE4028211A1 (de) * 1990-09-06 1992-03-12 Basf Ag Verfahren zur herstellung von urethangruppen oder urethan- und isocyanuratgruppen enthaltenden hartschaumstoffen
DE4029081C1 (de) * 1990-09-13 1991-06-06 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen, De
JPH05202164A (ja) * 1991-07-22 1993-08-10 Tokyo Seat Kk 高密度表層付ウレタンフォーム成形品の製造方法
US5093382A (en) * 1991-08-08 1992-03-03 Texaco Chemical Company Preparation of foams using polyfunctional organic acids
US5484561A (en) * 1992-06-11 1996-01-16 General Motors Corporation Method of making a unitary inflatable restraint container
DE4307384A1 (de) * 1993-03-09 1994-09-15 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen
JP2841011B2 (ja) * 1993-06-15 1998-12-24 三洋化成工業株式会社 熱成形用材料および熱成形方法
US5478494A (en) * 1993-09-22 1995-12-26 Basf Corporation Polyol composition having good flow and formic acid blown rigid polyurethane foams made thereby having good dimensional stability
US5636859A (en) * 1995-11-09 1997-06-10 General Motors Corporation Air bag module assembly
DE19611367A1 (de) * 1996-03-22 1997-09-25 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung Kohlenwasserstoff-getriebener Polyurethan-Hartschaumstoffe
DE19755533A1 (de) 1997-12-13 1999-06-17 Sterkel Gmbh Pinsel Und Farbro Farbrollerwalze und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19756154C1 (de) * 1997-12-17 1999-10-28 Henkel Kgaa Formkörper aus Holzteilchen und PU-Bindemittel, ihre Herstellung und Verwendung
US20030176517A1 (en) * 1997-12-17 2003-09-18 Striewski Hans R. Shaped body made from wood particles and a PU bonding agent, use and production thereof
DE19756950A1 (de) * 1997-12-22 1999-06-24 Henkel Kgaa Formkörper aus Hartschaumstoffen mit kompakter Außenhaut
CA2324587A1 (en) * 1998-04-03 1999-10-14 Huntsman Ici Chemicals Llc Polyisocyanurate foams
GB2336367B (en) * 1998-04-15 2002-03-27 Johnson & Johnson Medical Ltd Polyurethane foams for use in wound dressings
FR2841253B1 (fr) 2002-06-21 2004-10-22 Rhodia Polyamide Intermediates Composition polyamide expansible et mousse polyamide obtenue a partir de cette composition
EP3409704A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-05 Covestro Deutschland AG Polyurethanschaumstoffe basierend auf polyethercarbonatpolyolen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524834C3 (de) * 1975-06-04 1981-04-23 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen mit geschlossener Außenhaut
DE3041589A1 (de) * 1980-11-04 1982-06-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Carbonsaeure-/carbaminsaeure-anhydride und ihre verwendung als co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-abspaltendes treibmittel zur herstellung zelliger oder schaumstoffartiger kunststoffe
CA1189249A (en) * 1981-07-09 1985-06-18 Bernhard Liessem Foam manufacture
JPS5840328A (ja) * 1981-09-04 1983-03-09 Toyo Rubber Chem Ind Co Ltd フエノ−ル樹脂フオ−ム体の製造方法
EP0074064A3 (de) * 1981-09-04 1983-10-12 Toyo Rubber Chemical Industry Co. Ltd. Verfahren zur Herstellung eines Phenolharzschaumes
US4473666A (en) * 1984-01-30 1984-09-25 Abbott Laboratories Catalyst system for use in producing carboxylic acid blown polyurethane foams
DE3607447A1 (de) * 1986-03-07 1987-09-10 Basf Ag Verfahren zur herstellung von formkoerpern mit einem zelligen kern und einer verdichteten randzone mit verbesserten entformungseigenschaften

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5527876A (en) * 1992-01-31 1996-06-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for the production of plastics containing amide groups
DE4325014C2 (de) * 1993-07-27 2003-12-11 Henkel Kgaa Schaumkunststoff und seine Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0372292A3 (de) 1991-01-23
JPH02199136A (ja) 1990-08-07
US5025039A (en) 1991-06-18
CA2003106A1 (en) 1990-06-03
ATE94179T1 (de) 1993-09-15
EP0372292B1 (de) 1993-09-08
CA2003106C (en) 1998-10-27
JP2797126B2 (ja) 1998-09-17
EP0372292A2 (de) 1990-06-13
DE58905537D1 (de) 1993-10-14
ES2059682T3 (es) 1994-11-16
BR8906111A (pt) 1990-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0372292B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen
EP0355000B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Polyharnstoff-Elastomeren
EP0624611B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen
EP0180749B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
DE3435070A1 (de) Verfahren zur herstellung von gegebenenfalls geschaeumten polyurethanen, die mit einem anderen werkstoff verbunden oder konfektioniert worden sind
DE3742122A1 (de) Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoff-formteilen
DE3045748A1 (de) Verfahren zur herstellung von polyisocyanuratschaum
EP0423594B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen
EP0368031B1 (de) Reaktivsysteme und ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethankunststoffen
EP0533009B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern und die so erhaltenen Verbundkörper
EP0451685B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen und die nach diesem Verfahren erhaltenen Formkörper
DE3138422A1 (de) Verfahren zur herstellung von zelligen polyurethan-elastomeren auf basis von 4,4'-diisocyanato-diphenylethan-1,2
EP0614931B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen
EP0471260A2 (de) Verfahren zur Herstellung von offenzelligen Polyurethan-Weichschaumstoffen und deren Verwendung als Polstermaterial
DE2618280A1 (de) Neue katalysatoren fuer die herstellung von polyurethanschaumstoffen
EP1431322B1 (de) Stabile Polyoldispersionen und daraus hergestellte Polyurethanformkörper und ihre Verwendung
DD297830A5 (de) Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
GB1354576A (en) Method for the production of a hydrophilic polyurethane foam
EP0644906B1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundkörpern
JP3734827B2 (ja) イソシアネート用溶媒としての液状エステルの使用
EP0445405A2 (de) Verfahren zur Herstellung von offenzelligen Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE4012005A1 (de) Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
DE4013141A1 (de) Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
EP0356862A2 (de) Zellförmige Kunststoff-Formkörper auf Polyurethan-Basis, ihre Herstellung und Verwendung als Schuhsohlen
EP0904916A2 (de) Verfahren zur Herstellung feinzelliger Hartschaumstoffe auf Isocyanatbasis

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee