DE4209465A1 - Trifluormethan enthaltende Zusammensetzungen und deren Verwendung als Treibmittel - Google Patents

Trifluormethan enthaltende Zusammensetzungen und deren Verwendung als Treibmittel

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    • C08J2207/04Aerosol, e.g. polyurethane foam spray

Description

Die Erfindung betrifft Trifluormethan enthaltende Zusam­ mensetzungen sowie deren Verwendung als Treibmittel.
Der Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) als Aerosol-Treibmittel sowie als Treibmittel bei der Herstellung von Schaumstoffen ist aus ökologischen Gründen nicht mehr wün­ schenswert. Viele der bisher vorgeschlagenen Ersatzstoffe, wie z. B. Propan oder Butan, die als Aerosol-Treibmittel eingesetzt werden, haben den Nachteil, sehr leicht brennbar zu sein. Weitere Ersatzstoffe, die die herkömmlichen FCKWs bei der Her­ stellung von Schaumstoffen, insbesondere bei der Herstellung von Polyethylen-, Polyurethan- oder Polystyrol-Schaumstoffen, abgelöst haben, zeigen wie z. B. Kohlendioxid den Nachteil, daß die mit ihnen hergestellten Schaumstoffe eine noch unbefrie­ digende Wärmedämmung aufweisen.
Für die Herstellung von Extrusionsschaumstoffen sollte das eingesetzte Treibmittel eine Reihe von anwendungstechnische An­ forderungen erfüllen. So sollte das Treibmittel in der Vor­ mischung zur Herstellung des Schaumstoffes, dessen Viskosität nicht allzu stark verändern. Während der Expansion muß das Treibmittel eine hohe Verdampfungsgeschwindigkeit aufweisen, um die Restgaskonzentration gering zu halten. Auch darf keine Per­ meation auftreten, die ein Zusammenbrechen der Zellen vor dem Erstarren des Schaumstoffes zur Folge hätte. Auch sollte sich mit dem Treibmittel ein sehr feinzelliger Schaum von niedriger Dichte herstellen lassen, der sich aufgrund seines geringen Ge­ wichtes beispielsweise sehr gut im Verpackungsbereich einsetzen läßt.
Insbesondere bereitet die Bereitstellung eines geeigneten Treibmittels, das die bisher verwendeten FCKWs bei der Ver­ schäumung sogenannter Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffe ersetzen kann, noch Probleme. Polyurethan-Einkomponentenschaum­ stoffe werden erhalten, wenn eine Polyolvormischung zusammen mit einem Überschuß an Di- und/oder Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators und gegebenenfalls weiterer Hilfs- und Zu­ satzstoffe zu einem sogenannten Präpolymer umgesetzt wird, das mit Hilfe eines Treibmittels aus eine Druckbehälter abgegeben werden kann. Die meisten Präpolymeren für Polyurethan-Einkom­ ponentenschaummischungen besitzen eine sehr hohe Viskosität, so daß das Treibmittel gute Lösungseigenschaften besitzen sollte, um somit das Präpolymer problemlos aus einem Aerosolbehälter heraus verschäumen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, neue Treibmittel­ zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die die bisherigen Nachteile des Standes der Technik überwinden. Überraschend wurde nun gefunden, daß Zusammensetzungen mit Trifluormethan mit einem teilhalogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Dichlortrifluorethan, Dichlorfluorethan, Chlordifluorethan und Difluorethan sich als Treibmittelzusammensetzungen eignen.
Gegenstand der Erfindung sind daher Zusammensetzungen, die Trifluormethan und einen teilhalogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Dichlortrifluorethan, Dichlorfluorethan, Chlor­ difluorethan und Difluorethan enthalten.
Unter Dichlortrifluorethan im Sinne der Erfindung werden 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (= R123) und dessen isomeren Verbindungen 1,2-Dichlor-1,1,2-trifluorethan (= R123a) und 1,1- Dichlor-1,2,2-trifluorethan (= R123b) so wie deren Gemische ver­ standen. Unter Dichlorfluorethan werden im Sinne der Erfindung 2,3-Dichlor-1-fluorethan (R141), 1,1-Dichlor-2-fluorethan (R141a) und 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b) sowie deren Ge­ mische verstanden. Im Sinne der Erfindung werden unter Chlor­ difluorethan 1-Chlor-2,2-difluorethan (R142), 1-Chlor-1,2-di­ fluorethan (R142a) und 1-Chlor-1,1-difluorethan (R142b) sowie deren Gemische verstanden. Unter Difluorethan im Sinne der Erfindung werden 1,2-Difluorethan (R152) und 1,1-Difluorethan (R152a) sowie deren Gemische verstanden,.
Bevorzugt sind dabei Treibmittelzusammensetzungen, die Trifluorethan (R23) und aus der Gruppe der teilhalogenierten Kohlenwasserstoffe 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b), 1-Chlor- 1,1-difluorethan (R142b), 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (R123) oder 1,1-Difluorethan (R152a) enthalten.
Zweckmäßigerweise enthalten die Treibmittelzusammensetzun­ gen Trifluormethan (R23) in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, und den teilhalogenierten Kohlen­ wasserstoff in einer Menge von 65 bis 95 Gew.-%. Bevorzugt sind Treibmittelzusammensetzungen, die Trifluormethan (R23) in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-% und 1-Chlor-1,1-difluorethan (R142b) oder 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b) in einer Menge von 75 bis 95 Gew.-% oder 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (R123) in einer Menge von 65 bis 80 Gew.-% oder 1,1-Difluorethan (R152a) in einer Menge von 85 bis 95 Gew.-% enthalten. So eignen sich als Treibmittel für die Schaumkunststoffherstellung beispielsweise Gemische aus R23 und 75 bis 85 Gew.-% R142b. Als Treibmittel zur Aerosolerzeugung eignen sich beispielsweise Gemische aus R23 und 90 bis 95 Gew.-% R141b gut.
Es ist überraschend, daß Trifluormethan (R23) als Treib­ mittelkomponente einsetzbar ist. Trifluormethan (R23) hat einen Siedepunkt von -82°C. Bei 20°C besitzt reines Trifluormethan (R23) einen sehr hohen Dampfdruck von ca. 42 bis 43 bar. Diese physikalischen Werte von Trifluormethan (R23) liegen damit weit außerhalb der für Treibmittel üblichen Grenzen. Es war nicht vorhersehbar, daß der Dampfdruck von Trifluormethan sich in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen so weit herunterdrücken läßt, daß Trifluormethan (R23) in Treibmittelzusammensetzungen mit einem der vorgenannten teilhalogenierten Kohlenwasserstoffe verwendet werden kann. So ermöglicht es die vorliegende Erfin­ dung, eine Treibmittelzusammensetzung mit niedrigen ODP (= Ozone Depleting Potential) und den bisher verwendeten FCKW gleichwertigen Treibmitteleigenschaften bereitzustellen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen­ setzungen ist darin zu sehen, daß z. B. beim Einsatz der erfin­ dungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen in Druckbehältern zur Aerosolversprühung der gewünschte Treibdruck auch über die gesamte Gebrauchsdauer praktisch konstant gehalten werden kann.
Die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen aus Trifluormethan (R23) und Dichlorfluorethan, insbesondere 1,1- Dichlor-1-fluorethan (R141b), können auf allen Anwendungsge­ bieten, auf welchen FCKWs als Treibmittel verwendet wurden, eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen­ setzungen aus Trifluormethan (R23) und 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b) können zur Erzeugung von Aerosolen beispielsweise bei Kosmetika, Pharmazeutika, Reinigungsmittel, Herbiciden, Insek­ tiziden, Pestiziden, Farben und Lacken eingesetzt werden.
Mit den erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen aus Trifluormethan (R23) und 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b) kön­ nen Aerosole aus flüssigen Zubereitungen der für den jeweiligen Anwendungszweck benötigten Wirkstoffe, beispielsweise Arznei­ stoffe, Kosmetika, Pestizide, Insektizide, Detergenzien oder Farbstoffe, erzeugt werden. Diese Zubereitungen können zur Aerosolversprühung an sich übliche Bestandteile wie Dispergier­ mittel oder Lösungsmittel, wie z. B. Wasser und organische Lö­ sungsmittel, Hilfsdispergiermittel, wie oberflächenaktive Sub­ stanzen, Hilfsstoffe mit Füllwirkung, beispielsweise disper­ giertes Siliciumdioxid, Hilfsstoffe zur Modifizierung der rheo­ logischen Eigenschaften, wie beispielsweise Carboxymethylcellu­ lose oder Polyvinylacetat, und Hilfsstoffe mit Bindemittelwir­ kung, wie z. B. Polyvinylpyrrolidon, enthalten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Treibmittel in Ver­ fahren zur Erzeugung eines Aerosols einer zu versprühenden Flüssigkeit aus einem Druckbehälter. Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Erzeugung eines Aerosols einer zu versprühenden Flüssigkeit durchgeführt, indem man aus einem Druckbehälter, enthaltend die zu versprühende Flüssigkeit und eine erfindungs­ gemäße Treibmittelzusammensetzung, ein Aerosol durch Entspannen des im Druckbehälter herrschenden Überdruckes auf Atmosphären­ druck über ein geeignetes Aerosolventil, z. B. einen Sprühauf­ satz, erzeugt. Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusam­ mensetzung als Aerosoltreibmittel wird die erfindungsgemäße Treibmittelzusammensetzung zusammen mit der zu versprühenden Flüssigkeit in einen Druckbehälter, z. B. eine Aerosoldose, ge­ geben. Die Menge an Treibmittel wird zweckmäßig so gewählt, daß in dem Druckbehälter bei 50°C sich ein Druck von ca. 10 bar einstellt. Als Treibmittel für Aerosoldosen eignen sich insbe­ sondere Treibmittelzusammensetzungen, bestehend aus 5 bis 10 Gew.-% Trifluormethan (R23) und 90 bis 95 Gew.-% 1,1-Di­ chlor-1-fluorethan (R141b). Insbesondere setzt man Trifluor­ methan (R23) in einer Menge von 7,5 Gew.-% und 1,1-Dichlor-1- fluorethan (R141b) in einer Menge von 92,5 Gew.-% ein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Treibmittel in Ver­ fahren zur Herstellung geschäumter Kunststoffe. Als besonders geeignet hierzu erweisen sich dabei Treibmittelzusammensetzun­ gen, die 5 bis 25 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% Tri­ fluormethan (R23) und 75 bis 95 Gew.-%, insbesondere 80 Gew.-% 1-Chlor-1,1-difluorethan (R142b) oder 5 bis 35 Gew.-%, vorzugs­ weise 20 bis 35 Gew.-%, Trifluormethan (R23) und 65 bis 95 Gew.-% 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (R123) oder 5 bis 15 Gew.-% Trifluormethan (R23) und 85 bis 95 Gew.-% 1,1-Di­ fluorethan (R152a) enthalten. Erfindungsgemäß wird das Ver­ fahren durchgeführt, indem man in eine Schmelze der zur Her­ stellung geschäumter Kunststoffe geeigneten Ausgangsprodukte als Treibmittel Trifluormethan (R23) in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttreibmittel, und einen teil­ halogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Dichlortrifluor­ ethan, Dichlorfluorethan, Chlordifluorethan und Difluorethan in einer Menge von 65 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttreib­ mittel, einzeln oder im Gemisch gegebenenfalls unter Druck zumischt und die Polymerisation der Ausgangsprodukte für den herzustellenden geschäumten Kunststoff gegebenenfalls unter Aufrechterhalten eines schwachen Über- oder Unterdruckes wäh­ rend des Aufschäumvorganges durchführt. Die Zumischung des Treibmittels kann dabei auf an sich bekannte Weise erfolgen.
In einer bevorzugten Variante wird das Verfahren zur Her­ stellung von Schaumstoffen unter Verwendung der erfindungsge­ mäßen Treibmittelzusammensetzung als Extrusionsverfahren durch­ geführt. Hierbei werden für die Herstellung von Schaumstoffen geeignete Mischungen direkt zu geschäumten Platten, Folien, Formkörpern, Profilen oder Partikeln extrudiert. Die durch die Extrusion erhaltenen Produkte besitzen als sogenannte leichte Schaumstoffe eine sehr dünne Außenhaut und eine niedrige Dich­ te. Besonders bevorzugt werden nach diesem Verfahren Polyethy­ len- oder Polystyrolschaumstoffe hergestellt. Beispiele für extrudierte Polystyrolschaumstoffe, die mit einer erfindungs­ gemäßen Treibmittelzusammensetzung hergestellt werden können, sind z. B. Polystyrol-Schaumfolien, Polystyrol-Schaumplatten oder Polystyrol-Integralschäume. Beispiele für extrudierte Polyethylenschaumstoffe sind z. B. Polyethylen-Platten, Poly­ ethylen-Bahnen oder Polylethylen-Schaumrohre, wie sie zur Dämmung von Rohren verwendet werden.
Die erfindungsgemäß unter dem Einsatz einer erfindungs­ gemäßen Treibmittelzusammensetzung ausgeführte Extrusion von Schaumstoffen, insbesondere von Polystyrol- oder Polyethylen­ schaumstoffen, kann auf an sich bekannten Extruderanlagen durchgeführt werden. Den hierfür verwendeten für die Herstel­ lung von Schaumstoffen geeigneten Mischungen können dabei zu­ sätzlich zu den Polymeren und/oder polymerisierbaren Bestand­ teilen an sich bekannte Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, bei­ spielsweise Nuklisierungsmittel, Porenreglersubstanzen, Flamm­ schutzmittel, Antistatika, Stabilisatoren, Weichmacher, Ver­ netzungsmittel, Füllstoffe oder Farbstoffe, beigefügt sein. Die mit der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung herge­ stellten geschlossenzelligen Schaumstoffe zeichnen sich durch eine sehr gleichmäßige feinzellige Struktur aus. Auch besitzen die erhaltenen geschäumten Kunststoffe ein sehr niedriges Raumgewicht mit überraschend hoher mechanischer Stabilität und Druckfestigkeit. Die so erhaltenen geschlossenzelligen Schaum­ stoffe besitzen typischerweise eine Dichte im Bereich von 25 bis ca. 320 kg/m3. So besitzen mit der erfindungsgemäßen Treib­ mittelzusammensetzung Trifluormethan (R23) und 1-Chlor-1,1-di­ fluorethan (R142b) hergestellte Polystyrol-Schaumplatten bei­ spielsweise eine Dichte von ca. 30 kg/m3, Polystyrol-Schaum­ folien eine Dichte von ca. 35 kg/m3. Weiter zeichnen sich die mit der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung erhaltenen Schaumstoffe durch ein hohes Wärmeisolierungsvermögen aus.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung wer­ den die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen für die Herstellung von Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffen zur An­ wendung aus einem Druckbehälter eingesetzt. Polyurethan-Ein­ komponentenschaumstoffe entstehen, wenn man ein Polyol oder Polyolgemisch in Gegenwart eines Katalysators mit einem Über­ schuß an Di- und/oder Polyisocyanat zu einem Präpolymer um­ setzt, gegebenenfalls unter Zusatz eines Stabilisators und/oder Flammschutzmittels. Dies kann direkt in einem Druckbehälter, z. B. einer Aerosoldose, mit nachfolgender Beaufschlagung mit einem Treibmittel erfolgen. Zur Anwendung wird das Präpolymer mit Hilfe des Treibmittels aus dem Druckbehälter herausgetrie­ ben, wodurch der Einkomponenten-Polyurethanschaum erhalten wird. Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines Polyurethan- Einkomponentenschaumstoffes aus einem Druckbehälter, enthaltend eine Polyurethanschaummischung aus einer Polyolkomponente, einer Polyisocyanatkomponente, einem Katalysator und gegebenen­ falls weiteren üblichen Hilfsstoffen sowie einer erfindungsge­ mäßen Treibmittelzusammensetzung, ein Polyurethan-Einkomponen­ tenschaumstoff durch Entspannen des im Druckbehälter herr­ schenden Überdruckes auf Atmosphärendruck über ein geeignetes Ventil erzeugt. Als sehr vorteilhaft zur Herstellung eines Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffes zur Anwendung aus einem Druckbehälter erweist sich der Einsatz einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus 10 bis 30 Gew.-% Trifluormethan (R23) in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% und 1-Chlor-1,1-di­ fluorethan (R142b) oder 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (R123) oder 1,1-Difluorethan (R152a) in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-%. In der zu verschäumenden Polyurethan-Einkomponenten­ schaumstoffmischung können dabei auf an sich bekannte Weise eine Polyolkomponente, eine Polyisocyanatkomponente, ein Kata­ lysator sowie gegebenenfalls noch ein Flammschutzmittel als weitere Bestandteile neben der erfindungsgemäßen Treibmittelzu­ sammensetzung enthalten sein. Als Polyolkomponente können z. B. Polyetherpolyole, die als Additionsprodukte von Propylenoxid oder Ethylenoxid an mehrwertige Alkohole, Wasser oder Ethylen­ diamin erhalten wurden, oder Polyesterpolyole, die als Poly­ kondensationsprodukte aus Polyolen mit Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden erhalten wurden, oder Gemische derselben in der Polyurethan-Einkomponentenschaummischung enthalten sein. Eine typische Polyolkomponente kann z. B. ein Gemisch aus einem bromierten Polyetherpolyol (beispielsweise Diol oder Triol) mit einer Hydroxylzahl von 200 bis 350 und einem Polyetherpolyol (z. B. einem Diol) mit einer Hydroxylzahl von 110 sein.
Als Polyisocyanatkomponente können zum Beispiel Diphenyl­ methan-4,4′-diisocyanat, Diisocyanato-toluol, 1,5-Diisocyanato­ naphthalin, Triisocyanato-triphenylmethan, 1,6-Diisocyanato­ hexan, vorzugsweise Diphenylmethan-4,4′-Diisocyanat, oder Gemische davon, eingesetzt werden.
Typische Katalysatoren in Polyurethan-Einkomponenten­ schaummischungen, die im erfindungsgemäßen Verfahren mit der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus Trifluormethan (R23) und 1-Chlor-1,1-difluorethan (R142b) verschäumt werden können, sind organische Amine, Aminoalkohole oder Aminoether, z. B. 2-Dimethylaminoethyl-3-Dimethylaminopropylether, Dietha­ nolamin, Dimethylcyclohexylamin, 2-Dimethylaminoethylether, oder Morpholinverbindungen, wie z. B. 2,2-Dimorpholinodiethyl­ ether, N,N-Dimethylaminoethylmorpholin, N-Methylmorpholin. Be­ vorzugt sind die Morpholinverbindungen, insbesondere 2,2-Di­ morpholinodiethylether.
Als übliche Flammschutzmittel können Tris-chlorisopropyl­ phosphat, Tris-chlorethylphosphat, Trichlorpropylphosphat, Di­ methylenethylphosphat, Tris-dichlorisopropylphosphat, vorzugs­ weise Trichlorpropylphosphat, eingesetzt werden.
Als Stabilisatoren sind Copolymere aus Siloxan geeignet.
Die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen besit­ zen ein sehr gutes Lösungsvermögen für Polyurethan-Einkomponen­ tenschaummischungen, was für die Verarbeitung der Polyurethan- Einkomponentenschaummischung, beispielsweise für den Vorgang des Aufschüttelns und der Schäumung, besonders vorteilhaft ist.
Eine zu verschäumende Polyurethan-Einkomponentenschaum­ mischung enthält zweckmäßigerweise 20 bis 30 Gew.-% eine Poly­ olkomponente, 40 bis 60 Gew.-% einer Polyisocyanatkomponente, 0,1 bis 3 Gew.-% Katalysator, gegebenenfalls 10 bis 15 Gew.-% eines Flammschutzmittels, gegebenenfalls 1 bis 2 Gew.-% Schaum­ stabilisator neben 15 bis 25 Gew.-% einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung. Eine typische Polyurethan-Einkom­ ponentenschaummischung, die sich vorteilhaft mit Hilfe der er­ findungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung verschäumen läßt, besteht so beispielsweise aus ca. 22,5 Gew.-% einer Polyolkom­ ponente, z. B. aus einem Gemisch eines bromierten Polyetherpo­ lyols mit einer Hydroxylzahl von 200 bis 350 und einem Poly­ etherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 110 im Mischungsver­ hältnis 1:1, ca. 42,5 Gew.-% einer Polyisocyanatkomponente, z. B. Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat, ca. 0,5 Gew.-% einer Katalysatorsubstanz wie z. B. 2,2-Dimorpholinodiethylether, ca. 1,5 Gew.-% Silikonschaumstabilisator, ca. 13 Gew.-% eines Flammschutzmittels wie z. B. Trichlorpropylphosphat, und einem Anteil von ca. 20 Gew.-% an einer erfindungsgemäßen Treibmit­ telzusammensetzung aus einer derartigen Polyurethan-Einkompo­ nentenschaummischung kann ein Einkomponentenschaumstoff mit einer gleichmäßigen feinzelligen Struktur und niedriger Roh­ dichte, z. B. mit einer Rohdichte von ca. 25 kg/m3 hergestellt werden. Aufgrund des guten Wärmeisolierungsvermögens eignet sich ein erfindungsgemäß hergestellter Polyurethan-Einkompo­ nentenschaumstoff gut für den Montagebereich, z. B. im Bau- und Wohnbereich.
Vorteile bei Verwendung der erfindungsgemäßen Treibmit­ telzusammensetzungen sind darin zu sehen, daß sie z. B. als Treibmittel in Aerosoldruckgaspackungen eine gleichmäßige Zer­ stäubung des jeweiligen Wirkstoffes ergeben, wobei auch bei zunehmender Entleerung der Aerosoldose der Anfangsdruck weit­ gehend beibehalten wird. Die erfindungsgemäßen Treibmittelzu­ sammensetzungen lassen sich leicht druckverflüssigen und zeigen dabei ein gutes Lösungsvermögen für polymerisierbare Werk­ stoffe, was insbesondere für ihre Anwendung als Treibmittel zur Herstellung geschäumter Kunststoffe, insbesondere zur Extrusion von Polyethylen- oder Polystyrolschaumstoffen sowie als Treib­ mittel für die Herstellung eines Polyurethan-Einkomponenten­ schaumstoffes zur Anwendung aus einem Druckbehälter von Vor­ teil ist. Somit lassen sich mit den erfindungsgemäßen Treibmit­ telzusammensetzungen geschäumte Kunststoffe mit einer sehr gleichmäßigen feinzelligen Porenstruktur und geringen Raum­ dichte herstellen, die eine hohe Druckfestigkeit und ein gutes Wärmedämmvermögen aufweisen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher er­ läutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu begrenzen.
Beispiele 1. Zusammensetzung aus R23 und R141b als Aerosoltreibmittel (Propellant)
Eine Mischung aus 300 Gewichtsteilen Farbstofflösung und 60 Ge­ wichtsteilen einer Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 7,5 Gew.-% R23 und 92,5 Gew.-% (R141b), wurde über eine han­ delsübliche Aerosolabfüllvorrichtung in eine Aerosoldruckdose aus Aluminium injiziert. Anschließend wurde die Aerosoldose mit einem Aerosolventil versehen. Das Volumen der Aerosoldose be­ trug 400 cm3. Bei 50°C wurde innerhalb der Dose ein Druck von ca. 10 bar gemessen.
Beim Zerstäuben der Zusammensetzung wurde ein Sprühbild mit gleichmäßiger Zerstäubung der Farbstofflösung erzielt. Auch bei zunehmender Entleerung wurde dabei keine merkliche Abnahme des Anfangsdruckes festgestellt. Die Dose konnte völlig entleert werden.
2. Herstellung eines Polystyrolschaumstoffes unter Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R142b
Es wurden 200 kg Polystyrol (Schmelzindex 3,0-110) mit 2 kg Talkum als Nuklisierungsmittel vermischt. Die Mischung wurde in eine übliche Extruderanlage eindosiert und aufgeschmolzen. In der Schmelzzone des Extruders wurden über eine Einspritzdüse in die Polystyrolschmelze ca. 8 Gew.-% eines Treibmittels, bezogen auf Polystyrol, eindosiert. Als Treibmittel wurde eine erfin­ dungsgemäße Treibmittelzusammensetzung eingesetzt, die sich aus 20 Gewichtsteilen R23 und 80 Gewichtsteilen R142b zusammen­ setzte. In der Mischzone wurde die Polystyrolschmelze mit der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung homogen vermischt und anschließend die erhaltene Mischung über eine Düse extru­ diert. Es wurde ein geschlossenzelliger Schaumstoff von gleich­ mäßiger, feinzelliger Struktur erhalten. Je nach Vorrichtung an der Extruderanlage konnte dabei der Polystyrolschaumstoff als Schaumfolie oder als Schaumplatte gefertigt werden. Eine so ge­ fertigte Polystyrol-Schaumfolie zeigte eine Dichte von ca. 35 kg/m3 mit guten Nachschäumeigenschaften. Eine so herge­ stellte Polystyrolschaumplatte besaß eine Dichte von ca. 30 kg/m3.
3. Herstellung eines Polyethylenschaumstoffes unter Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R142b
200 kg Polyethylen (Schmelzindex 3,5-150) wurden nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren extrudiert. Der Versuch wurde unter den im Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen mit einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R142b durchgeführt. Die Mengen entsprachen den Mengenangaben in Beispiel 2. Es wurde ein Polyethylen-Schaumrohr, wie es für die Rohrisolation verwendbar ist, mit einer Dichte von ca. 40 kg/m3 hergestellt. Man erhielt einen feinzelligen Polyethylenschaum­ stoff mit einer Schrumpfung von ca. 5%.
4. Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R142b als Treibmittel für Polyurethan-Einkomponenten­ schaumstoffe
Eine Polyolvormischung, bestehend aus
50 g Polyetherpolyol (Triol), bromiert, Hydroxylzahl 330
50 g Polyetherpolyol (Diol), Hydroxylzahl 110
60 g Trichlorpropylphosphat
5 g Siliconschaumstabilisator
3 g Dimorpholindiethylether,
wurden in eine Aerosoldose aus Aluminium mit einem Volumen von 1000 cm3 eingefüllt. Es wurden 190 g Diphenylmethan-4,4′-diiso­ cyanat zugegeben und die Aerosoldose mit einem Schaumaerosol­ ventil verschlossen. Anschließend wurden 90 g einer erfindungs­ gemäßen Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 20 Gew.-% R23 (entsprechend 18 g) und 80 Gew.-% R142b (entsprechend 72 g), über eine übliche Aerosolabfüllvorrichtung in die Dose inji­ ziert. Der Behälter wurde kurzfristig geschüttelt und für ca. 24 Stunden zur Ausbildung des Präpolymers stehengelassen. Nach Ablauf dieser Zeit war die Polyurethan-Einkomponentenschaum­ mischung zur Anwendung gebrauchsfertig.
Die Polyurethan-Einkomponentenschaummischung wurde mittels der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus der Aerosol­ dose ausgetrieben. Man erhielt einen Polyurethan-Einkomponen­ tenschaumstoff mit einer Rohdichte von ca. 25 kg/m3 von gleich­ mäßiger, feinzelliger Struktur. Die Schrumpfung des Polyure­ than-Einkomponentenschaumstoffes nach einer Lagerung von 7 Tagen bei einer Luftfeuchtigkeit von ca. 90% betrug im Mittel ca. 5 Längenprozent.
5. Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R123 als Treibmittel für Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffe
Es wurde verfahren wie in Beispiel 4 beschrieben, wobei als Treibmittel 90 g einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen­ setzung, bestehend aus 30 Gew.-% R23 und 70 Gew.-% R123, ein­ gesetzt werden.
6. Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R152a als Treibmittel für Polyurethan-Einkomponentenschaum­ stoffe
Es wurde verfahren wie in Beispiel 4 beschrieben, wobei als Treibmittel 90 g einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen­ setzung, bestehend aus 10 Gew.-% R23 und 90 Gew.-% R152a, ein­ gesetzt wurden.

Claims (18)

1. Treibmittelzusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Trifluormethan und einen teilhalogenierten Kohlenwas­ serstoff aus der Gruppe Dichlortrifluorethan, Dichlorfluor­ ethan, Chlordifluorethan und Difluorethan enthalten.
2. Treibmittelzusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Trifluormethan in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-% und einen teilhalogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Dichlortrifluorethan, Dichlorfluorethan, Chlordifluor­ ethan und Difluorethan in einer Menge von 65 bis 95 Gew.-% enthalten.
3. Treibmittelzusammensetzungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als teilhalogenierten Kohlenwasserstoff Dichlorfluorethan, insbesondere 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b), oder Chlordifluorethan, insbesondere 1-Chlor-1,1-di­ fluorethan (R142b), in einer Menge von 75 bis 95 Gew.-% ent­ halten.
4. Treibmittelzusammensetzungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als teilhalogenierten Kohlenwasserstoff Dichlortrifluorethan, insbesondere 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluor­ ethan (R123), in einer Menge von 65 bis 80 Gew.-% enthalten.
5. Treibmittelzusammensetzungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als teilhalogenierten Kohlenwasserstoff Difluorethan, insbesondere 1,1-Difluorethan (R152a), in einer Menge von 85 bis 95 Gew.-% enthalten.
6. Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung gemäß An­ spruch 1 zur Erzeugung eines Aerosols einer zu versprühenden Flüssigkeit.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittelzusammensetzung eine Zusammensetzung, aus 5 bis 10 Gew.-% Trifluormethan (R23) und 90 bis 95 Gew.-% 1,1- Dichlor-1-fluorethan (R141b), verwendet.
8. Verfahren zur Erzeugung eines Aerosols einer zu ver­ sprühenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem Druckbehälter, enthaltend die zu versprühende Flüssigkeit und eine Treibmittelzusammensetzung aus 5 bis 10 Gew.-% Tri­ fluormethan (R23) und 90 bis 95 Gew.-% 1,1-Dichlor-1-fluorethan (R141b), ein Aerosol durch Entspannen des im Druckbehälter herrschenden Überdruckes auf Atmosphärendruck über ein geeig­ netes Aerosolventil erzeugt.
9. Verwendung einer Treibmittelzusammensetzung gemäß An­ spruch 1 als Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Kunst­ stoffen.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel eine Treibmittelzusammensetzung, be­ stehend aus 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%, Trifluormethan (R23) und 75 bis 95 Gew.-% 1-Chlor-1,1-difluor­ ethan (R142b), einsetzt.
11. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel eine Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-%, Trifluor­ methan (R23) und 65 bis 95 Gew.-% 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluor­ ethan (R123) einsetzt.
12. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel eine Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 5 bis 15 Gew.-% Trifluormethan (R23) und 85 bis 95 Gew.-% 1,1-Difluorethan (R152a) einsetzt.
13. Verfahren zur Herstellung von geschäumten Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man in eine Schmelze der zur Her­ stellung geschäumter Kunststoffe geeigneten Ausgangsprodukte als Treibmittel Trifluormethan (R23) in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttreibmittel, und einen teil­ halogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Dichlortrifluor­ ethan, Dichlorfluorethan, Chlordifluorethan und Difluorethan in einer Menge von 65 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttreib­ mittel, einzeln oder im Gemisch, gegebenenfalls unter Druck zumischt und die Polymerisation der Ausgangsprodukte für den herzustellenden geschäumten Kunststoff gegebenenfalls unter Aufrechterhalten eines schwachen Über- oder Unterdruckes wäh­ rend des Aufschäumvorganges durchführt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren als Extrusionsverfahren durchführt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Verfahren geeignete Ausgangsprodukte zur Herstellung von Polyethylen- oder Polystyrolschaumstoffen einsetzt.
16. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Einkompo­ nentenschaumstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem Druckbehälter, enthaltend eine Polyurethan-Einkomponenten­ schaummischung aus einer Polyolkomponente, einer Polyisocya­ natkomponente, einem Katalysator und gegebenenfalls weiteren üblichen Hilfsstoffen sowie als Treibmittel Trifluormethan und einen teilhalogenierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Di­ chlortrifluorethan, Dichlorfluorethan, Chlordifluorethan, und Difluorethan, einen Polyurethan-Einkomponentenschaumstoff durch Entspannen des im Druckbehälter herrschenden Überdruckes auf Atmosphärendruck über ein geeignetes Ventil erzeugt.
17. Polyurethan-Einkomponentenschaummischung, enthaltend eine Polyolkomponente und eine Polyisocyanatkomponente sowie einen Katalysator, ein Treibmittel und gegebenenfalls weitere übliche Hilfsstoffe wie z. B. Flammschutzmittel, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie als Treibmittel eine Treibmittelzusammenset­ zung gemäß Anspruch 1 enthält.
18. Polyurethan-Einkomponentenschaummischung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Treibmittel Trifluor­ methan (R23) in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% und 1-Chlor- 1,1-fluorethan (R142b) oder 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan (R123) oder 1,1-Difluorethan (R152a) in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-% enthält.
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