DE4013141A1

DE4013141A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polyurethanschaumstoffen und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper

Info

Publication number: DE4013141A1
Application number: DE4013141A
Authority: DE
Inventors: Alfred Neuhaus; Geza Dr Avar; Bruno Luckas; Friedhelm Dr Pilger
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1991-10-31

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstel lung von Formkörpern aus Polyurethanschaumstoffen mit kompakter Oberfläche, bei welchem als Treibmittel kristallwasserhaltige Salze eingesetzt werden, und die so erhaltenen Formkörper.

Die Herstellung von Formkörpern aus Polyurethanschaum stoffen 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 reaktions fähigen Gruppen und den üblichen Hilfs- und Zusatz mitteln, 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 Molekularge wichts und ihrer Funktionalität ist es dabei möglich, sowohl weiche als auch halbharte als auch harte Form körper 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 er forderlich wäre und andererseits als Treibmittel Fluor chlorkohlenwasserstoffe verwendet, die an der Forminnen wand unter den vorherrschenden Temperatur- und Druck bedingungen 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 Kohlen dioxids verwendet. Mit diesem chemischen Treibmittel lassen sich zwar freigeschäumte Polyurethanschaumstoffe von ausgezeichneter Qualität herstellen, nicht jedoch qualitativ hochwertige Schaumstoff-Formkörper mit kom pakter Oberfläche (Integralschaumstoffe). Dies liegt daran, daß das Kohlendioxid unter den üblichen Be dingungen 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 Integralschaum stoffen ungeeignet sind andere chemische oder physika lische Treibmittel, wie beispielsweise stickstoffab spaltende Treibmittel wie Azo-dicarbonamid, Azo-bis-iso butyronitril, kohlendioxidabspaltende Treibmittel wie Pyrokohlensäureester und -anhydride (US-PS 40 70 310) oder in den Reaktionskomponenten, insbesondere der Kom ponente mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen gelöste Treibmittel wie beispielsweise Luft.

Wie jetzt überraschend gefunden wurde, gelingt es je doch, qualitativ hochwertige Formkörper aus Polyurethan schaumstoffen mit kompakter Oberfläche aus den üblichen Ausgangsmaterialien unter Verwendung von anorganischen oder organischen Salzen mit Kristallwasser herzustellen, wobei die Treibwirkung auf der thermisch gesteuerten und verzögerten Wasserabspaltung und anschließenden Reaktion zwischen Isocyanat und Wasser beruht, bei der Kohlen dioxid freigesetzt wird.

Der Einsatz von kristallwasserhaltigen Verbindungen in Polyurethansystemen ist zwar prinzipiell beschrieben, die in den einschlägigen Veröffentlichungen vermittelte Lehre ist jedoch nicht dazu geeignet, die Verwendung von kristallwasserhaltigen Verbindungen als Treibmittel bei der Herstellung von Formschaumstoffen mit kompakter Oberfläche nahezulegen. So werden z. B. gemäß GB-PS 11 47 695 kristallwasserhaltige Salze zur Herstellung von nicht geschäumten Polyurethanpolymeren verwendet, während die DE-OS 18 06 404 die Verwendung von kristall wasserhaltigen Salzen zur Herstellung von Schaumstoff ormkörpern mit besonders gleichförmigen und gleich mäßigen Eigenschaften beschreibt, also genau das Gegen teil des erfindungsgemäß angestrebten Effekts einer ungleichmäßigen Struktur, bestehend aus einem ge schäumten Kern und einer kompakten Randzone. Die DE-OS 26 51 400 beschreibt schließlich die Verwendung von kristallwasserhaltigen Verbindungen in Einkomponenten systemen, ohne jeden Bezug auf die Herstellung von Integralschaumstoffen der Art der erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstel lung von Formkörpern einer Rohdichte von mindestens 120 kg/m³ aus Polyurethanschaumstoffen mit einer kompakten Oberfläche durch Formverschäumung eines Reak tionsgemischs aus

a) einer Polyisocyanatkomponente, bestehend aus min destens 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) kristallwasserhaltige Salze, gegebenenfalls neben weiteren chemischen oder physikalischen Treibmitteln, verwendet.

Gegenstand der Erfindung sind auch die nach diesem Ver fahren erhaltenen Formkörper.

Im Rahmen der Erfindung sind unter "Polyurethanschaum stoffen" nicht nur die bekannten, schaumförmigen, Urethangruppen aufweisenden Umsetzungsprodukte aus Polyisocyanaten und Polyhydroxylverbindungen, sondern vielmehr auch andere Schaumstoffe auf Polyisocyanat- Basis wie beispielsweise Isocyanurat-modifizierte Poly urethanschaumstoffe und auch Urethangruppen-freie Poly harnstoffschaumstoffe zu verstehen, wie sie aus organi schen Polyisocyanaten und organischen Polyaminen erhal ten werden können. Vorzugsweise handelt es sich jedoch bei den erfindungsgemäßen Verfahrensprodukten um echte, d. h. Urethangruppen aufweisende, gegebenenfalls Iso cyanurat-modifizierte Polyurethane.

Als Polyisocyanat-Komponente a) kommen beliebige aroma tische Polyisocyanate mit einem NCO-Gehalt von min destens 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 Diphenyl methanreihe wie sie beispielsweise durch Phosgenierung von Anilin/Formaldehyd-Kondensaten und gegebenenfalls destillative Aufarbeitung der Phosgenierungsprodukte zu gänglich sind. Diese für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut geeigneten Polyisocyanate oder Polyiso cyanatgemische weisen im allgemeinen einen Gehalt an Di isocyanatodiphenylmethan-Isomeren von 50 bis 100 Gew.-% auf und bestehen im wesentlichen zum Rest aus höherfunk tionellen Homologen dieser Diisocyanate. Die in diesen Gemischen vorliegenden Diisocyanate bestehen im wesent lichen 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′-Diisocyanato diphenylmethan. Auch Urethan-, Carbodiimid- oder Allophanat-modifizierte Derivate dieser Polyisocyanate können als Polyisocyanatkomponente a) eingesetzt werden.

Bei der Reaktivkomponente b) handelt es sich um minde stens 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, Propylen glykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Sorbit, Rohrzucker, Aminoalkohole wie Ethanolamin oder Diethanolamin oder aliphatische Amine wie n-Hexylamin oder 1,6-Diaminohexan bzw. beliebige Gemische derartiger Startermoleküle. Ge eignete Alkoxylierungsmittel sind insbesondere Propylen oxid und gegebenenfalls Ethylenoxid, welches im Gemisch mit Propylenoxid oder auch separat in getrennten Reak tionsschritten während der Alkoxylierungsreaktion zur Anwendung gelangen kann.

Auch die an sich bekannten Modifizierungsprodukte der artiger Polyetherpolyole, d. h. die bekannten Pfropfpoly ether auf Basis der beispielhaft genannten einfachen Polyetherpolyole bzw. die bekannten Polyadditionspro dukte als Füllstoffe enthaltende Polyetherpolyole, bei spielsweise Polyhydrazocarbonamide als disperse Füll stoffe enthaltende Polyetherpolyole sind geeignet.

Auch die üblichen Polyesterpolyole des Molekularge wichtsbereichs 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 Umsetzungs produkte von überschüssigen Mengen an mehrwertigen Alkoholen der als Startermoleküle bereits beispielhaft genannten Art mit mehrbasischen Säuren wie beispiels weise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Tetra hydrophthalsäure 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, vor zugsweise aus organischen Polyhydroxylverbindungen bzw. aus Gemischen organischer Polyhydroxylverbindungen der beispielhaft genannten Art, wobei als Komponente b) sowohl Gemische der beispielhaft genannten höhermole kularen Polyhydroxylverbindungen mit den beispielhaft genannten niedermolekularen Polyhydroxylverbindungen als auch niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen der bei spielhaft genannten Art allein in Betracht kommen.

Die Reaktivkomponente b) kann, zumindest zum Teil, auch aus Aminogruppen aufweisenden Verbindungen bestehen. Hierzu gehören sowohl Aminopolyether des Molekularge wichtsbereichs 400 bis 12 000, vorzugsweise 2000 bis 8000 mit mindestens zwei aliphatisch und/oder aroma tisch gebundenen primären und/oder sekundären, vorzugs weise 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 ge nannten Art. Zu den niedermolekularen Polyaminen gehören beispielsweise aliphatische Polyamine wie Ethylendiamin, 1,6-Diaminohexan oder vorzugsweise aromatische Poly amine, 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′-diaminodi phenylmethan, 3,5,3′,5′-Tetraisopropyl-4,4′-diamino diphenylmethan, 3,5-Diethyl-3′,5′-diisopropyl-4,4′- diaminodiphenylmethan oder beliebige Gemische derartiger Verbindungen.

Als Treibmittel c) werden erfindungsgemäß kristall wasserhaltige Salze, gegebenenfalls zusammen mit anderen an sich bekannten chemischen oder physikalischen Treib mitteln eingesetzt.

Der Begriff "kristallwasserhaltige Salze" soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Oxidhydrate oder Hy droxide von Schwermetallen umfassen. Als Treibmittel c) geeignete Salze sind insbesondere kristallwasserhaltige Salze, die in Wasser bei 20°C eine unter 5 g/l liegende Löslichkeit aufweisen. Derartige Salze weisen im allge meinen auch in den eingesetzten Polyolabmischungen die erforderliche geringe Löslichkeit auf. Bevorzugt werden Salze, die nur wenig hygroskopisch sind und sich ohne Probleme in eine für die Verarbeitung vorzuziehende feine Pulverform mahlen lassen. Vorzugsweise werden die Salze in Form von Pulvern eingesetzt, die zumindest zu 70% ein Sieb mit der Maschenweite 100 µm passieren.

In Betracht kommen Oxidhydrate oder Hydroxide von Aluminium, Barium, Calcium, Eisen, Kupfer, Magnesium, kristallwasserhaltige Salze von anorganischen oder orga nischen Säuren wie Kohlensäure, Salzsäure, Schwefel säure, Flußsäure, Borsäure, Oxalsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Benzoesäure mit Metallen wie Aluminium, Barium, Calcium, Chrom, Eisen, Kalium, Kupfer, Magnesium, Mangan, Natrium, Zink, Zinn, Zirko nium wie z. B. AlKSO₄×12H₂O, Ba(OH)₂×8H₂O, BaC₂O₄×2H₂O, CaC₄H₄O₆×4H₂O, CaC₂O₄×H₂O, CaSO₄×2H₂O, CeSO₄×4H₂O, Ce(C₂O₄)3×10H₂O, CuSO₄×5H₂O, Na₂B₄O₇×10H₂O, NH₄MgAsO₄×6H₂O, MgCO₃×3H₂O, KHCO₃×MgCO₃×4H₂O, Al₂O₃×2SiO₂×2H₂O, 4MgCO₄×Mg(OH)₂×4H₂O.

Besonders bevorzugt werden jedoch kristallwasserhaltige Salze der Phosphorsäure, Diphosphorsäure und von polyme ren Phosphorsäuren eingesetzt, wie z. B. Mg₃(PO₄)₂×8H₂O, AlPO₄×3H₂O, CaHPO₄×2H₂O, Ca(H₂PO₄)₂×H₂O, Mg₃(PO₄)₂×8H₂O, Cu₂P₂O₇×3H₂O, FePO₄×2H₂O, Na₂HPO₄×12H₂O, Na₂HPO₄×2H₂O, Na₂H₂P₂O₆×6H₂O, Na₃PO₄×12H₂O, Mg(H₂PO₄)₂×4H₂O, MgHPO₄×2H₂O und insbesondere MgNH₄PO₄×6H₂O. Das letzt genannte Magnesiumammoniumphosphat mit 6 Mol Kristall wasser ist besonders bevorzugt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die beispielhaft genannten erfindungswesentlichen kristallwasserhaltigen Salze auch in Kombination mit untergeordneten Mengen an anderen, an sich bekannten chemischen oder physikalischen Treibmitteln verwendet werden. Hierzu gehören Wasser, in den Ausgangskomponen ten physikalisch gelöste Gase wie Luft, Kohlendioxid oder Stickstoff, Pyrokohlensäureester, stickstoffab spaltende 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, das nicht an Salze gebun den ist, erweist sich oftmals als vorteilhaft, weil durch eine sorgfältige Balance von gebundenem und nicht gebundenem Wasser Fließfähigkeit und Hautausbildung stufenlos eingestellt werden können. Die Menge des "freien" Wassers überschreitet aber in der Regel nicht ein Drittel der Menge des kristallin gebundenen Wassers.

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 15, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% des gesamten aus den Komponenten a), b), c) und d) bestehenden Reaktionsgemischs aus.

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 Tri ethylendiamin, N,N-Dimethylbenzylamin oder N,N-Dimethyl cyclohexylamin bzw. metallorganische Verbindungen, ins besondere 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-(dimethylamino methyl)-phenol oder auch Bleinaphthenat, Bleibenzoat oder Bleioctoat können erfindungsgemäß zum Einsatz gelangen, falls an die Herstellung von Isocyanurat gruppen aufweisenden Polyurethanschaumstoffen gedacht ist.

Weitere, gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zusatzstoffe d) sind beispielsweise die an sich be kannten Schaumstabilisatoren, beispielsweise jene auf Basis von Polyether-modifizierten Polysiloxanen.

Weitere, gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zu satzmittel d) sind innere Formtrennmittel, beispiels weise 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 Ausgangskompo nenten b) bis d) vorab miteinander vermischt und an schließend mit der Polyisocyanatkomponente a) vereinigt werden. Die letztgenannte Durchmischung erfolgt bei spielsweise unter Verwendung von Rührwerksmischern oder vorzugsweise unter Verwendung der üblichen Hochdruck- Mischaggregate, wie sie üblicherweise zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden. Unmittel bar nach der Herstellung des Reaktionsgemisches erfolgt die Befüllung der Form, wobei die üblichen geschlossenen Formwerkzeuge verwendet werden, und wobei die Menge des in die Form eingetragenen Reaktionsgemisches der ange strebten Rohdichte der Formkörper angepaßt wird. Die Menge des Reaktionsgemischs wird zwecks Gewährleistung der angestrebten kompakten Randzone so gewählt, daß sie frei verschäumt mindestens das 1,5-fache des Form volumens ausfüllen würde. Neben diesem Einstufen-Ver fahren 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-Aquivalentverhältnisses von mindestens 3 : 1, vorzugsweise mindestens 8 : 1 zu einem NCO-Semiprepoly meren umgesetzt, welches anschließend mit einem Gemisch der verbleibenden Komponenten b) bis d) zur Reaktion gebracht wird. Dabei können selbstverständlich zur Her stellung der NCO-Semiprepolymeren Polyhydroxylverbin dungen b) eingesetzt werden, die von den Polyhydroxyl verbindungen b), die anschließend mit den NCO-Semipre polymeren 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 100 bis 150 vorliegt. Unter "Isocyanat kennzahl" ist hierbei der Quotient der Anzahl der Iso cyanatgruppen geteilt durch die Anzahl der gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen multipliziert mit 100 zu verstehen. Wesentlich über 100 liegende Iso cyanatkennzahlen kommen dann in Betracht, wenn unter gleichzeitiger Mitverwendung von Trimerisierungskataly satoren die Herstellung von Isocyanurat-modifizierten Polyurethanschaumstoffen angestrebt wird. Das in den er findungswesentlichen kristallwasserhaltigen Salzen vor liegende Wasser wird nicht in die Berechnung der Isocyanatkennzahl einbezogen.

Die Rohdichte der Formkörper liegt bei mindestens 120, vorzugsweise bei 180 bis 800 kg/m³.

Im allgemeinen beträgt die Temperatur der zur Anwendung gelangenden Formwerkzeuge mindestens 30°C, vorzugsweise mindestens 50°C. Die Innenwände der Werkzeuge können er forderlichenfalls vor der Befüllung mit an sich be kannten äußeren Formtrennmitteln beschichtet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch ohne Mit verwendung der bislang stets eingesetzten Fluorchlor kohlenwasserstoffe 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′-Diisocyanatodiphenyl methan.

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 AG, 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 Poly isocyanatkomponente a) verarbeitet.

Tabelle 1

(alle Zahlen beziehen sich auf Gewichtsteile)

Unter Verwendung der in Tabelle 1 mitgeteilten Rezep turen wurden plattenförmige Schaumstoff-Formkörper der Rohdichte 200 bis 600 kg/m³ hergestellt (vgl. Tabelle 2). Als Formwerkzeug diente eine Plattenform der Ab messung 10×200×200 mm, deren Innenwände mit einem handelsüblichen äußeren Formtrennmittel auf Wachsbasis (®Acmosil 180, Hersteller: Acmos, D-2800 Bremen 1) be schichtet 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 be laden.

Die Herstellung der Reaktionsgemische aus den Polyol mischungen und der Polyisocyanatkomponente a) erfolgte unter Verwendung einer üblichen Rührwerksmischvorrich tung. Die Dichte der jeweiligen Formkörper wurde durch die Menge des jeweils in die Form eingetragenen Reak tionsgemisches bestimmt.

Beispiele

1, 2 und 3 Erfindungsgemäße Beispiele unter Verwendung von Kristallwasser-abspaltendem Salz als ver zögert CO₂ bildendem Treibmittel.

4 und 5 Vergleichsbeispiel mit Wasser als CO₂ bildende Treibmittel.

5 und 7 Vergleichsbeispiel unter Verwendung von Mono fluortrichlormethan (®Frigen R₁₁) als Treib mittel (klassischer Integralschaumstoff hoher Härte).

In der nachstehenden Tabelle 2 wird die Oberflächenhärte Shore D für die einzelnen Schaumstoff-Formkörper mitge teilt:

Tabelle 2

Die Oberflächenhärte der erfindungsgemäßen Beispiele 1, 2 und 3 liegen bei allen Rohdichten deutlich über den Vergleichsbeispielen 4 und 5. Sie liegen ähnlich den Oberflächenhärten der wasser-frei mit Frigen R 11 als Treibmittel hergestellten Integralschäumen 6 und 7.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern einer Rohdichte von mindestens 120 kg/m³ aus Polyurethan schaumstoffen 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) kristallwasserhaltige Salze, gegebe nenfalls neben weiteren chemischen oder physika lischen Treibmitteln, verwendet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als kristallwasserhaltige Salze c) solche verwendet, die bei 20°C eine Löslichkeit in Wasser von maximal 5 g/l aufweisen.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß man als kristallwasserhaltiges Salz c) Magnesiumammoniumphosphat mit 6 Mol Kristall wassser verwendet.

4. Gemäß Anspruch 1 bis 3 erhaltene Formkörper.