DE69410693T2

DE69410693T2 - Schäumbare Materialien, deren Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE69410693T2
Application number: DE69410693T
Authority: DE
Inventors: Hajime Chigasaki-Shi Kanagawa-Ken Hasegawa; Kazuyoshi Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Usami
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2014-03-04
Also published as: EP0625559A1; DE69410693D1; US5496868A; EP0625559B1; JPH06330021A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft schäumbare Materialien und Schaummaterialien, die z. B. in einen Hohlraum einer Säule oder eines anderen Bauteils in einem Automobil eingefüllt und erhitzt werden können, um zu einem Polyurethanschaum für Dichtungszwecke geschäumt zu werden. Weiters betrifft die Erfindung die Herstellung und Verwendung derartiger Materialien.
Automobil-Mittelsäulen und andere Rahmenelementen besitzen einen Hohlraum. Üblicherweise wird dieser mit einem Schaum gefüllt, um Windgeräusche zu verhindern und Schwingungen zu absorbieren. Der Hohlraum wird mittels unterschiedlicher Verfahren mit Schaum gefüllt. Beispielsweise wird Schaum, der zuvor der Form des Hohlraums angepaßt wurde, über eine Zugangsöffnung in den Hohlraum eingebracht. Alternativ dazu wird ein schäumbares Material, das bei Erhitzung aufschäumen und sich ausdehnen kann, als punktdichtendes Material in den Hohlraum eingesetzt und danach durch Hitze in einem Ofen zum Brennen galvanisierter Farbbeschichtungen geschäumt, um den Hohlraum zu füllen.
Das erstere Verfahren zum Einsetzen eines geformten Schaumkörpers in einen Hohlraum ist jedoch mit dem Problem verbunden, daß der Hohlraum - teilweise aufgrund des Einsetzens durch eine Zugangsöffnung - in unterschiedlich hohem Ausmaß gefüllt wird. Es ist schwierig, den Hohlraum entlang seiner Konfiguration von Ecke zu Ecke vollständig zu füllen. Die Zugangsöffnung, die oft durch Ausstanzen von Bandstahl gebildet wird, birgt die Gefahr in sich, daß sich der Arbeiter die Hände verletzt.
Das zweitere Verfahren weist auch zahlreiche Probleme auf. Die maximale Volumsausdehnung typischer Dichtungsmaterialien (die als Punktdichtungsmaterial bekannt sind) ist im allgemeinen nur zweimal so groß wie das Originalvolumen. Wenn ein großes Volumen zu füllen ist, braucht man eine große Menge an Dichtungsmaterial, was nicht nur die Kosten, sondern auch das Gewicht erhöht, was den allgemeinen Nachfrage nach leichteren Automobilen und Produkten allgemein zuwiderläuft.
US-A-3.772.224, US-A-4.412.013 und GB-A-1.009.007 offenbaren allesamt geschäumte Materialien auf Polyurethan-Basis. Verschiedene chemische Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren werden angewandt, doch ein gemeinsames Merkmal ist, daß das Härten zum Formen der expandierten Schaumstruktur in einem zeitlichen Schritt mit nur einer Erhitzungsphase erfolgt.
Das allgemeine Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung neuartiger schäumbarer Materialien, neuer Verfahren zur Herstellung schäumbarer Materialien und neuer Verfahren zum Füllen oder Dichten unter Verwendung schäumbarer Materialien.
Bevorzugte Ziele sind das Erreichen eines hohen Ausdehnungsgrads und das Bereitstellen eines leichten Materials mit geringer Dichte.
Ein spezielles Ziel ist das Füllen eines Hohlraums in einem Automobilbauteil, z. B. einer Säule.
In einem allgemeinen Aspekt schlagen die Anmelder ein Verfahren vor, bei dem in einer flüssigen Zusammensetzung, die Polyurethan-Vorläuferverbindungen und ein Treibmittel enthält, Inertgasbläschen dispergiert werden, um eine mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung zu ergeben. Ein Schaumstabilisator ist gegebenenfalls erforderlich, um die Dispersion von Inertgasbläschen zu stabilisieren. Die resultierende mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung wird dann ausreichend gehärtet, um ein mit Bläschen durchsetztes Polyurethan-Material zu ergeben, jedoch ohne - oder im wesentlichen ohne - das Treibmittel zu aktivieren. Typischerweise wird das Treibmittel so gewählt, daß es durch Wärme aktiviert wird, und die Zusammensetzung wird wämegehärtet, allerdings bei einer Temperatur, die zum Aktivieren des Treibmittels nicht ausreicht.
Das mit Bläschen durchsetzte Polyurethan ist günstigerweise ein festes Material, das problemlos handhabbar ist. Es kann klebrig sein, was in einigen Anwendungen sehr nützlich sein kann. Es kann mit einer ablösbaren Deckschicht versehen sein, um es bis zur späteren Verwendung aufzubewahren.
Anschließend wird das mit Bläschen durchsetzte Polyurethan-Material behandelt, indem es typischerweise auf eine ausreichende Temperatur erhitzt wird, um das Treibmittel zu aktivieren und ein geschäumtes Material zu bilden, das z. B. zum Füllen und/oder Dichten und/oder Isolieren von Geräuschen, Schwingungen oder Wärme dient. Günstigerweise beträgt die Ausdehnung durch das Treibmittel zumindest das Zweifache, vorzugsweise zumindest das Fünffache, des Anfangsvolumens des Materials. Die Polyurethan- Formzusammensetzung wird so gewählt, daß das mit Bläschen durchsetzte Material zu einer solchen Ausdehnung fähig ist; dies kann auf der Grundlage des Wissens von Fachleuten über solche Zusammensetzungen und der vorliegenden Offenbarung problemlos erreicht werden.
Die Dichte des mit Bläschen durchsetzten Polyurethans beträgt vorzugsweise höchstens 1 g/cm³, jene des geschäumten Materials vorzugsweise höchstens 0,2 g/cm³.
Spezifische Aspekte der Erfindung betreffen das oben beschriebene Verfahren als Ganzes, das Verfahren zur Herstellung des mit Bläschen durchsetzten Polyurethan-Materials, das mit Bläschen durchsetzte Polyurethan-Material selbst, das Verfahren zur Herstellung des geschäumten Materials aus dem mit Bläschen durchsetzten Polyurethan- Material, z. B. in situ, und das geschäumte Material selbst. Die Verwendung des Materials zum Dichten, Füllen oder Isolieren ist ein weiterer Aspekt, wobei das Schäumen vorzugsweise in situ erfolgt.
In einem weiteren allgemeinen Aspekt wird ein Material vorgeschlagen, dessen Herstellung folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen einer flüssigen Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen, eine organische Polyisocyanat-Verbindung, einen Schaumstabilisator und ein Treibmittel, Dispergieren von Inertgas in der flüssigen Zusammensetzung z. B. durch mechanisches Rühren, um eine mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung zu bilden, Bringen der mit Bläschen durchsetzten Zusammensetzung in eine vorbestimmte Form und Härten der mit Bläschen durchsetzten Form bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels. Bei der Verwendung wird das Dichtungsmaterial in einen Hohlraum, eine Säule oder einen anderen Bauteil eines Autos eingebracht und zum Schäumen erhitzt, um den Hohlraum zu füllen.
Vorzugsweise besitzt das Material eine Dichte von weniger als 1,0 g/cm³. Die Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen enthält zumindest 50 Gewichtsteile eines Polydienpolyols oder Polyolefinpolyols mit einer Hydroxyl-Endgruppe pro 100 Gewichtsteile der Verbindung. Die flüssige Zusammensetzung weist einen Isocyanat-Index von 50 bis 100 auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfaßt ein Verfahren zur Bildung einer Dichtung oder zum Füllen eines Hohlraums, z. B. einer Säule oder eines anderen Bauteils in einem Auto, die folgenden Schritte: Einbringen eines oben definierten Materials in den Hohlraum und Erhitzen des Dichtungsmaterials auf eine Temperatur, die der Zersetzungstemperatur des Treibmittels entspricht oder darüber liegt, um Aufschäumen und Expansion herbeizuführen, wodurch der Hohlraum mit dem geschäumten Produkt gefüllt wird. Vorzugsweise besitzt das geschäumte Produkt eine Dichte von höchstens 0,2 g/cm³.
Das Dichtungsmaterial kann in einen Hohlraum einer Säule oder eines anderen Bauteils eines Autos eingebracht und zum Schäumen erhitzt werden, um den Hohlraum zu füllen. Da Inertgas zuvor in einer flüssigen Zusammensetzung, die eine Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen, eine organische Polyisocyanat-Verbindung, einen Schaumstabilisator und ein Treibmittel umfaßt, z. B. durch mechanisches Rühren dispergiert wird, ist die resultierende mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung leicht, und die Bläschen darin sind aufgrund der Gegenwart von Schaumstabilisator stabil. Die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung wird in eine vorbestimmte Form gebracht, wie z. B. eine Bahn, und anschließend bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels zu einer schäumbaren Form gehärtet, die das Dichtungsmaterial darstellt. Wenn diese schäumbare Form oder das Dichtungsmaterial auf oder über die Zersetzungstemperatur des Treibmittels erhitzt wird, z. B. in einem Anstrichhärtungs- oder Trocknungsschritt), zersetzt sich das Treibmittel und bewirkt Schäumung. Dieses letzte Schäumen, in Verbindung mit mit der vorhergehenden gleichmäßigen Dispersion von Inertgasbläschen, stellt eine starke Ausdehnung sicher. Daher kann der Hohlraum in der Automobilsäule oder dergleichen vollständig mit einer geringen Menge an Dichtungsmaterial ausgefüllt werden. Wenn die Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen zumindest 50 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der Verbindung) eines Polydienpolyols oder Polyolefinpolyols mit Hydroxyl-Endgruppen enthält, erfährt die Zusammensetzung eine größere Volumensausdehnung durch Zersetzungsgase des Treibmittels. Bessere Treibeigenschaften werden erzielt, wenn die flüssige Zusammensetzung einen Isocyanat-Index von 50 bis 100 aufweist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Ein hierin vorgeschlagenes Dichtungsmaterial geht aus von einer flüssigen Zusammensetzung, die eine Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen, eine organische Polyisocyanat-Verbindung, einen Schaumstabilisator und ein Treibmittel umfaßt.
Die Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen kann z. B. aus flüssigen Verbindungen ausgewählt werden, die derzeit bei der Herstellung von Polyurethan zum Einsatz kommen und mit organischen Polyisocyanat-Verbindungen reagieren. Bevorzugte Verbindungen sind Polydienpolyole und Polyolefinpolyole mit Hydroxyl-Endgruppen.
Bevorzugte Polydienpolyole mit Hydroxyl-Endgruppen sind flüssig und besitzen ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 300 bis 25.000, noch bevorzugter 500 bis 10.000. Beispiele dafür sind Dienpolymere mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Diencopolymere und Copolymere eines solchen Dienmonomers mit einem additionspolymerisierbaren α-Olefin-Monomer mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen. Ein geeigneter flüssiger Lautschuk vom Polybutadien-Typ ist im Handel unter dem Handelsnamen "Poly bd R - 45HT" von Idemitsu Petro-Chemical Industry K. K. erhältlich.
Bevorzugte Polyolefinpolyole mit Hydroxyl-Endgruppen können durch Polymerisieren eines aliphatischen ungesättigten Kohlenwasserstoffs der allgemeinen Formel CnH2n, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung im Molekül aufweist, zu einem Oligomer und Einbringen von zumindest zwei Hydroxyl-Gruppen pro Molekül in das Oligomer nach beliebigen Verfahren erhalten werden. Bevorzugt sind Polyole mit einem Polyolefinkohlenwasserstoff-Skelett, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polybuten und Polyisobutylen, und einem Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000. Am bevorzugtesten besitzen diese Polyole Hydroxyl-Gruppen an beiden Enden. Ein solches Polyolefinpolyol mit Hydroxyl-Gruppen an beiden Enden ist unter dem Handelsnamen "Epol" im Handel von Idemitsu Petro-Chemical Industry K. K. erhältlich.
Vorzugsweise macht das eingemischte Polydien- oder Polyolefinpolyol zumindest 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Verbindung aus, die zumindest zwei aktive Wasserstoffatome besitzt. Dies hilft dabei, eine ausreichende Druckfestigkeit und ein geeignetes Erscheinungsbild des geschäumten Produkts sicherzustellen.
Die organische Polyisocyanat-Verbindung kann aus Verbindungen ausgewählt werden, wie sie z. B. derzeit zur Herstellung von Polyurethan herangezogen werden, z. B.. Tolylendiisocyanat (TDI) und Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI).
Vorzugsweise besitzt die flüssige Zusammensetzung einen Isocyanat-Index von 50 bis 100, insbesondere 70 bis 90. Oft koaguliert bei einem Isocyanat-Index von weniger als 50 die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung nicht ausreichend, um geformt zu werden. Bei einem Isocyanat-Index von über 100 kann die Schaumform zu stark koagulieren, um eine vollständige Expansion zu ermöglichen, und weniger klebrig sein. Damit die durch Einleiten eines Inertgases erhaltene, mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung stabil ist, ist üblicherweise ein Schaumstabilisator wünschenswert. Geeignete Schaumstabilisatoren sind organische Siliziumtenside. Geeignete Tenside sind Fachleuten auf dem Gebiet bekannt. Nützliche organische Siliziumverbindungen sind unter den Handelsnamen L-501, L-520, L-532, L-540, L-544, L-3550, L-5502, L-5320, L- 5420, SZ-1618 und Y-6827 vin Nippon Unicar K. K. und unter den Handelsnamen F- 114, F-121, F-305 und F-317 von Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. erhältlich. Vorzugsweise ist ein Schaumstabilisator in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen, insbesondere 0,3 bis 3 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen der Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen eingemischt.
Das Treibmittel wird vorzugsweise aus jenen Substanzen ausgewählt, die sich beim Erhitzen zersetzen und Kohlendioxid, Stickstoff oder andere Gase freisetzen, vorzugsweise aus Substanzen, die bei Temperaturen von etwa 130-210ºC gleichmäßig Gase freisetzen. Geeignete Mittel sind Fachleuten auf dem Gebiet bekannt. Beispiele dafür sind Azodicarbonamid, Dinitrosopentamethylentetramin, 4,4'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid, Azobisisobutyronitril und p-Toluolsulfonylhydrazid, alleine oder als Gemische. Das Treibmittel wird vorzugsweise so eingemischt, daß eine Auftreibvergrößerung von zumindest 5, insbesondere 6 bis 30, erreicht wird.
Die als Ausgangsmaterial für die schäumbare Form der Erfindung verwendete Zusammensetzung enthält im wesentlichen die obigen Komponenten, wobei Füller, Vernetzer, Katalysatoren und andere Mittel, die herkömmlicherweise bei der Herstellung von Polyurethanen Verwendung finden, gegebenenfalls zugemischt werden können.
Der Füller kann ein konventioneller, für Polyurethane verwendeter Füller, wie z. B. Calciumcarbonat, sein. Vorzugsweise werden geringe Füllermengen eingesetzt, damit die schäumbare Form nicht an Dichte zunimmt. Insbesondere kann der Füller in Mengen von 0 bis 100 Gewichtsteilen, insbesondere 10 bis 30 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile der Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen eingemischt sein.
Das Inertgas kann der flüssigen Zusammensetzung mechanisch beigemengt werden, um eine mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung bereitzustellen. Diese kann durch mechanisches Einrühren eines wirksamen Inertgases (z. B. Luft, Stickstoff oder ein anderes Gas, das keine ungünstige Reaktion mit dem System eingeht) in die Flüssigkeit durch ein Schermittel, wie z. B. einen Hobart-Mischer und Oakes-Mischer, hergestellt werden, wodurch das Inertgas einheitlich in Form von Bläschen in der flüssigen Phase dispergiert wird, die die aktive, wasserstoffhältige Verbindung, Isocyanat und dergleichen umfaßt. In diesem Stadium unterstützt der Schaumstabilisator die Stabilisierung der Bläschen.
Die Menge an eingeleitetem Inertgas ist nicht entscheidend, obwohl das Inertgas vorzugsweise so eingeleitet wird, daß die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung eine Dichte von weniger als 1,0 g/cm³, insbesondere 0,3 bis 0,95 g/cm³, aufweist.
Die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung kann dann in eine vorbestimmte Form gebracht werden, um eine mit Bläschen durchsetzte Form zu bilden, und bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehärtet werden. Die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung kann zu einer Konfiguration geformt werden, die der Konfiguration eines zu füllenden Hohlraums entspricht, wobei das Formverfahren keinen besonderen Einschränkungen unterliegt. Oft wird die Zusammensetzung zu einer Bahn geformt, z. B. indem sie zusammen mit Trennpapier zwischen voneinander beabstandeten Walzen hindurchgeführt wird.
Die mit Bläschen durchsetzte Form sollte bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehärtet werden. Ein derartiger Härtvorgang erfolgt im allgemeinen bei etwa 40-90ºC über den Zeitraum von etwa 5 bis 20 Minuten. Die mit Bläschen durchsetzte Form nach dem Härten kann ein Dichtungsmaterial darstellen.
In Verwendung wird das Dichtungsmaterial in einen zu füllenden Hohlraum eingebracht und dann auf eine Temperatur erhitzt, die der Zersetzungstemperatur des Treibmittels entspricht oder darüber liegt, wodurch das Dichtungsmaterial aufgeschäumt und expandiert wird, sodaß es den Hohlraum ausfüllt. Beispielsweise wid eine vorbestimmte Menge des Dichtungsmaterials in einen Hohlraum in einer Automobilsäule eingebracht, woraufhin das Material gleichzeitig mit dem Trocknungs- und Härtungsschritt des aufgalvanisierten Farbanstrichs geschäumt und expandiert wird. Der Hohlraum wird so mit dem geschäumten Produkt ausgefüllt. Vorzugsweise besitzt es eine Dichte von bis hinauf zu 0,2 g/cm³.
Das Dichtugnsmaterial, d. h. die gehärtete, mit Bläschen durchsetzte Form kann an der Innenwand des Hohlraums angebracht werden, da es vorzugsweise klebrig ist. Da das Dichtungsmaterial eine mit Bläschen durchsetzte Form mit darin eingeleitetem Inertgas ist, hat sie ein leichtes Gewicht. Klebrigkeit und leichtes Gewicht stellen sicher, daß das Dichtungsmaterial, wenn es an einer vertikalen Oberfläche der Hohlrauminnenwand angebracht ist, nicht durchhängt, hinunterrutscht oder hinunterfällt. Solange das Dichtungsmaterial richtig positioniert ist, kann der Hohlraum vollständig mit dem geschäumten Produkt ausgefüllt werden.
Dichtungsmaterial mit diesen Eigenschaften wird günstigerweise nicht nur beim Füllen von Hohlräumen in Automobilsäulen und anderen Bauteilen, sondern auch zur Schwingungsdämpfung in elektrischen Waschmaschinen, Kühlschränken und Klimageräten sowie zur Wärmedämmung und als Puffer in elektrischen und anderen Teilen verwendet.
Ein solches Dichtungsmaterial kann leichtes Gewicht und hohe Expansion aufweisen, sodaß ein großer Hohlraum mit einer relativ geringen Menge (oder einem geringeren Gewicht) des Dichtungsmaterials gefüllt werden kann. Das aus diesem Material resultierende Produkt ist qualitativ hochwertig. Hierin geoffenbarte Dichtungsmaterialien und Verfahren können daher das Gewicht und die Kosten reduzieren und eignen sich am besten zum Ausfüllen von Hohlräumen in Automobilsäulen und anderen Bauteilen.

BEISPIELE

Beispiele, die die Prinzipien der Erfindung und Vorteile bestimmter bevorzugter Ausführungsformen illustrieren, dienen der Veranschaulichung und sind keinesfalls einschränkend. Alle Teile sind Gewichtsteile.
Einheitlich mit feinen Bläschen durchsetzte Zusammensetzungen wurden hergestellt, indem ein Polyol, ein Polyisocyanat, ein Vernetzer, ein Katalysator, ein Silikon-Schaumstabilisator, Calciumcarbonat und ein Treibmittel, wie in Tabelle 1 angegeben, in einem Oakes-Mischer vermischt wurden und unter Rühren Luft in das Gemisch eingeleitet wurde.
Jede mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung wurde mittels einer Walze bis zu einer Dicke von 2 mm auf Trennpapier aufgebracht und 15 Minuten lang bei 60ºC gehärtet, um eine schäumbare Bahn (Dichtungsmaterial) mit gleichmäßig verteilten Zellen oder Bläschen zu erzeugen. Die Dichte der Bahn wurde gemessen.
Die schäumbare Bahn wurde in einem Ofen mit konstanter Temperatur 15 Minuten lang auf 170ºC erhitzt, um ein geschäumtes Produkt herzustellen. Dieses wurde hinsichtlich Auftreibvergrößerung, Dichte und Druckfestigkeit gemessen. Das Aussehen wurde visuell beobachtet. Die Kriterien zur Beurteilung der Druckfestigkeit und des Aussehens sind nachstehend angeführt:

Druckfestigkeit:

: sehr fest
O: fest
X: unter Kraftanwendung leicht zusammendrückbar

Erscheinungsbild:

O: gut
Δ: abgeflacht und ausgebreitet
X: klebrige Oberfläche, grobe Zellen
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 veranschaulicht.
Das Bezugsbeispiel ist ein geschäumtes Dichtungsmaterial auf Kautschukbasis, das im Handel unter dem Handelsnamen "Therma-beta" von Nitto Denko K. K. erhältlich ist. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung)

Anmerkungen

Polybutadien A mit OH-Endgruppen:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 1200, Hydroxyl-Zahl: 105,5, Handelsname "Poly bd R-15H", ldemitsu Petro-Chemical Industry K. K.
Polybutadien B mit OH-Endgruppen:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 2800, Hydroxyl-Zahl: 46,6, Handelsname "Poly bd R-45H", Idemitsu Petro-Chemical Industry K. K.
Polyisopren mit OH-Endgruppen:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 2490, Hydroxyl-Zahl: 46,6, Handelsname "Poly IP", Idemitsu Petro-Chemical Industry K. K.
Polyolefin mit OH-Endgruppen:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 2500, Hydroxyl-Zahl: 50,5, Handelsname "Epol", Idemitsu Petro-Chemical Industry K. K.
Trifunktionelles Polyol A:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 4000, Hydroxyl-Zahl: 42, Mitsubishi Chemicals K. K. Trifunktionelles Polyol B:
zahlenmittleres Molekulargewicht: 3000, Hydroxyl-Zahl: 56, Mitsubishi Chemicals K. K. Polyisocyanat:
modifiziertes MDI auf der Basis von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Handelsname "Sumidur PF", Sumitomo Bayer Urethane K. K.
Vernetzer:
1,4-Butandiol
Katalysator:
Dibutylzinndilaurat
Schaumstabilisator:
Handelsname "SZ-1618", Nippon Unicar K. K.
Treibmittel:
4,4'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid (Treibtemperatur: 155-160ºC)
Die in Beispiel 6 und 8 erhaltenen geschäumten Produkte mit einer Dicke von 30 mm wurden auf prozentuelle Absorption von in rechtem Winkel auftreffendem Schall untersucht. Man stellte fest, daß sie eine bessere Schalldämpfung über einen breiteren Frequenzbereich aufweisen als ein herkömmlicher flexibler Polyurethan-Schaum (spezifisches Gewicht: 0,02, 25% Härte 2 kp). Das in Beispiel 8 erhaltene geschäumte Produkt wurde hinsichtlich Übertragungsverlust gemessen. Man stellte fest, daß es einen äquivalenten Übertragungsverlust über einen breiteren Frequenzbereich aufweist als ein herkömmliches, einstückiges, geschäumtes Asphalt-Urethan-Produkt (Dichte: 0,1 g/cm³, 25% Härte 60 kp).

Claims

1. Dichtungsmaterial, das beim Erhitzen aufschäumt, zum Füllen der Hohlräume von Stehern oder anderer Bauteile in einem Automobil, wobei das Dichtungsmaterial nach einem Verfahren hergestellt wird, das die folgenden Schritte umfaßt:

Bereitstellen einer flüssigen Zusammensetzung, die eine Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen, eine organische Polyisocyanat-Verbindung, einen Schaumstabilisator und ein Treibmittel umfaßt, und

gleichmäßiges Dispergieren eines Inertgases in der flüssigen Zusammensetzung durch mechanisches Rühren, um eine mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung zu bilden,

dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bläschen durchsetzte Zusammensetzung zur Herstellung des aufschäumbaren Dichtungsmaterials zum einem vorbestimmten Formkörper geformt und bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels wärmegehärtet sind.

2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, worin der wärmegehärtete vorbestimmte Formkörper klebrig ist.

3. Dichtungsmaterial nach Anspruch 2, worin das klebrige Dichtungsmaterial mit einer abziehbaren Deckschicht versehen ist.

4. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Treibmittel so beschaffen ist, daß es bei einer Temperatur im Bereich von 130-210ºC Gas erzeugt.

5. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verbindung mit zumindest zwei aktiven Wasserstoffatomen zumindest 50 Gewichtsteile eines Polydienpolyols oder Polyolefinpolyols mit Hydroxyl-Endgruppen pro 100 Gewichtsteile der Verbindung enthält.

6. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die flüssige Zusammensetzung einen Isocyanat-Index von 50 bis 100 aufweist.

7. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Dichte von weniger als 1,0 g/cm³ besitzt.

8. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Treibmittel eine Auftreibvergrößerung von zumindest 5 ergibt.

9. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Treibmittel Azodicarbonamid, Dinitrosopentamethylentetramin, 4,4'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid, Azobisisobutyronitril und p-Toluolsulfonylhydrazid alleine oder ein Gemisch davon ist.

10. Verfahren zur Bildung einer Dichtung in einem Hohlraum eines Stehers oder eines anderen Bauteils in einem Automobil, umfassend die Schritte des Einbringens eines Dichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in den Hohlraum und des Erhitzens des Dichtungsmaterials auf eine Temperatur, die der Zersetzungstemperatur des Treibmittels entspricht oder darüber liegt, um Aufschäumen und Ausdehnung herbeizuführen, wodurch der Hohlraum mit dem aufgeschäumten Produkt gefüllt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin das Erhitzen des Dichtungsmaterials das aufgeschäumte Produkt mit einer Dichte von bis hinauf zu 0,2 g/cm³ ergibt.