DE69512869T2

DE69512869T2 - Wasserdichter Kunststoffschaum

Info

Publication number: DE69512869T2
Application number: DE69512869T
Authority: DE
Inventors: Naoshi Fujita; Satoshi Kondoh; Tadashi Yano
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2015-07-01
Also published as: CN1057781C; CA2152846A1; US5527834A; DE69512869D1; EP0714929B1; CN1123799A; EP0714929A1; CA2152846C

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen wasserfesten Kunststoffschaum, der eine ausreichend niedrige Gaspermeabilität und geringe Wasserabsorption und verbesserte Adhäsionseigenschaften gegenüber der Klebefläche besitzt, die durch die Wirkung einer hydrophoben Esterverbindung, die darin eingebaut ist, hervorgerufen werden, um hervorragende wasserabdichtende Eigenschaften zu verleihen, und damit insgesamt eine stabile Wasserfestigkeit aufrechtzuerhalten. Der erfindungsgemäße wasserfeste Kunststoffschaum kann als Material verwendet werden, daß, um bessere hygienische Bedingungen zu erhalten, eine Wasserabsorption vermeidet, z. B. als Verschlußmaterial, Dichtungsmaterial und Polstermaterial für Matratzen.

Hintergrund der Erfindung

Bisher wurden Kunststoffschäume, wie z. B. Polyurethanschaum, der als Verschlußmaterial, Dichtungsmaterial oder dergleichen, verwendet wird, wasserfest gemacht.
Als Verfahren, um einen Kunststoffschaum wasserfest zu machen, waren die folgenden Verfahren bekannt:
(1) Reduzieren des Zellendurchmessers und damit Erhöhung der Oberfläche des Schaumes bei gleicher Dichte wodurch eine geringere Gaspermeabilität erhalten wird;
(2) Einbauen von Paraffin, Steinkohlenteer, Asphalt, Polybuten, Dialkylphthalat, Petroleumharz, erhalten aus der Polymerisation einer C4-C9-Fraktion in gekracktem Naphtha, usw., in die zu mischenden Komponenten (siehe JP-A-55-71777 (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung));
(3) Verwenden eines hydrophoben Polyols und einer spezifischen Organosiliciumverbindung als Schaumstabilisator, wodurch der Schaum wasserabstoßend wird und dadurch die Wasserfestigkeit des Schaums verbessert wird (siehe JP-A-3-686877); und
(4) Nachbehandeln des Schaumes mit einem handelsüblichen Wasserrepellent (z. B. Octex EM, erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Siliconwax, einer Perfluoralkylverbindung.
Die vorstehenden Verfahren (I) bis (4) haben jedoch die folgenden Nachteile:
Nach dem Verfahren (I) können leicht geschlossene Zellen ausgebildet werden, wodurch ein größerer Druckverformungsrest erhalten wird. Bei der Verwendung als Verschlußmaterial oder Dichtungsmaterial unter Druck während eines längeren Zeitraums verliert ein solcher Schaum deshalb die Elastizität und bleibt deformiert. Wenn durch einen Fehler eine Lücke zwischen dem Schaum und der Klebefläche ausgebildet wird, kann sich der deformierte Schaum nicht wieder erholen, um die Lücke zu schließen, wodurch eine Wasserleckage verursacht wird. Ein solcher Schaum kann deshalb nicht während eines längeren Zeitraums verwendet werden und besitzt deshalb eine schlechte Haltbarkeit.
Unter den im Verfahren (2) verwendeten Additiven besitzen Paraffin, Steinkohlenteer oder Asphalt mit den verschiedenen Komponenten eine schlechte Kompatibilität, was zu einer ungleichmäßigen Zellenform, Größe und Verteilung führt. Da die verschiedenen Komponenten, einschließlich Weichmacher, eine schlechte Kompatibilität zeigen, können sie ausbluten und die Oberfläche des Schaums in einer relativen kurzen Zeit fleckig machen, wodurch es unmöglich wird, eine gewünschte wasserfest machende Wirkung zu erhalten. Wenn ein Polybuten oder Petroleumharz zugegeben wird, zeigt der resultierende Schaum zwar keine Veränderung in seinen physikalischen Eigenschaften, besitzt aber einen größeren Zellendurchmesser, der eine höhere Gaspermeabilität ergibt, wodurch die Wirkung, die durch Zugabe des hydrophoben Materials ausgebildet wurde, beeinträchtigt wird.
Nach dem Verfahren (3), das die Verwendung eines spezifischen Polyols und eines Schaumstabilisators umfaßt, wird der resultierende Schaum heterogen und zeigt deshalb eine gestreute Gaspermeabilität und Wasserdichteigenschaften, wodurch es unmöglich wird, eine ausreichende wasserdichtmachende Wirkung zu erhalten. Ein solcher Schaum besitzt außerdem schlechte physikalische Eigenschaften, wie z. B. einen Druckverformungsrest bei einer so hohen Temperatur wie 80ºC. Wenn ein hydrophober Füllstoff, wie z. B. ein Kohlenwasserstoff, zu einem solchen hydrophoben Polyol gegeben wird, werden die Form und andere Eigenschaften der resultierenden Zellen ungleichmäßig, weil das Polyol mit den Additiven gut kompatibel ist. Es ist jedoch schwierig, die Gaspermeabilität des Schaumes aufgrund der Wirkung einer großen Menge an Additiven zu verringern, wodurch es unmöglich wird, ausreichende wasserdichte Eigenschaften zu erhalten. Der Druckverformungsrest des Schaumes wird außerdem weiter verschlechtert, wodurch nach einer längeren Kompression eine Deformation verursacht wird.
Das Verfahren (4) wird als Stufe durchgeführt, die nach der Herstellung des Schaumes erfolgt, und erfordert deshalb normalerweise ein kompliziertes Erhitzen oder Pressen, das die Produktivität verringert.
Die JP49035812 betrifft elastomere Polyurethanzusammensetzungen, die gegenüber Verfärbung durch Gase mit höheren gesättigten aliphatischen Estern stabilisiert sind.
Die JP-56030422 beschreibt einen hochelastischen Polyurethanschaum mit einer verbesserten Dehnung und Widerstand gegenüber feuchten hohen Temperaturen, der eine Polyolmischung, ein Polyisocyanat und Schaummittel umfaßt.
Die EP-A-0180749 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von mikrozellularen elastomeren Schaumteilen, die unter Verwendung von Formtrennmitteln leicht aus der Form entnommen werden können. Eine Reaktionsmischung, die organische Polyisocyanate, Kettenverlängerer mit einem Molekulargewicht zwischen 62 und 400, Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1800 und 12000, einen Katalysator und gegebenenfalls Zusätze anderer Hilfsmittel und Additive enthält, wird verwendet. Die Formtrennmittel sind Ester mit einem Molekulargewicht zwischen 900 und 4500, einem Säurewert von weniger als 5 und einem Hydroxylwert zwischen 12,5 und 125, wobei 3 bis 5 mol Ricinolsäure und 1 Mol eines ein- oder mehrwertigen Alkohols mit einem Molekulargewicht zwischen 32 und 400 oder 1 mol einer Mischung mehrerer dieser Alkohole umgesetzt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen wasserfesten Kunststoffschaum bereitzustellen, der hervorragende Eigenschaften, wie z. B. im Druckverformungsrest, besitzt, das er als wasserfester Kunststoffschaum verwendet werden kann, und insgesamt eine stabile Wasserfestigkeit beibehalten kann, d. h. eine ausreichend geringe Gaspermeabilität und Wasserabsorption und hervorragende wasserabdichtende Eigenschaften.
Die vorstehende Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den Beispielen verdeutlicht.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen wasserfesten Kunststoffschaum, der nach einem Verfahren erhältlich ist, das umfaßt: Schäumen einer schäumbaren Zusammensetzung, die ein Polyisocyanat, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eine Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, einen Katalysator, ein Treibmittel und einen Schaumstabilisator umfaßt, und dann den Schaum härtet, wobei die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, ein Reaktionsprodukt aus einer Verbindung der Gruppe bestehend aus einer Monocarbonsäure mit nicht weniger als 9 Kohlenstoffatomen, einer aliphatischen Dicarbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen und einer alicyclischen Dicarbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen mit einem einwertigen Alkohol mit nicht weniger als 10 Kohlenstoffatomen ist, und die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, in einer Menge von 7 bis 100 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthaltenden Verbindung, enthalten ist.
Der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen wasserfesten Kunststoffschaum, erhalten nach einem Verfahren, das umfaßt: Schäumen einer schäumbaren Zusammensetzung, die ein Polyisocyanat, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eine Verbindung, die Esterbindungen enthält, einen Katalysator, ein Treibmittel und einen Schaumstabilisator umfaßt, und dann Härten des Schaumes, wobei die Esterbindungen enthaltende Verbindung aus Ölsäure und einer Komponente hergestellt wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Butadienpolyol, einem Addukt von Bisphenol A mit Propylenoxid und Castoröl, und die Esterbindungen enthaltende Verbindung in einer Menge von 7 bis 100 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, enthalten ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der Ausdruck "mit hervorragender Wasserfestigkeit", wie er hier verwendet wird, soll einen Schaum bezeichnen, der eine hervorragende Hydrophobizität, mikrofeine Zellen, eine niedrige Gaspermeabilität, eine niedrige Wasserabsorption und hervorragende wasserabdichtende Eigenschaften besitzt.
Die Dimersäure, die die in dem wasserfesten Kunststoffschaum nach dem dritten Aspekt der Erfindung einzubauende Esterverbindung ausbildet, kann erhalten werden durch Hitzepolymerisation einer raffinierten von einem schnell trocknenden oder langsam trocknenden Öl abgeleiteten pflanzlichen aliphatischen Säure. Die Hitzepolymerisation eines Alkylesters einer ungesättigten aliphatischen Säure, wie z. B. Linolsäure, bildet eine konjugierte Doppelbindung aus. Außerdem tritt eine Diels Alder-Reaktion (Diensynthese) zur Ausbildung einer Dimersäure auf. Da die meisten Dimersäuren aus einer ungesättigten aliphatischen Säure mit 18 Kohlenstoffatomen als Ausgangsmaterial hergestellt werden, enthalten die resultierenden Produkte nicht nur eine Dimersäure als Hauptkomponente, sondern auch eine geringe Menge an einer trimeren Säure und einer monomeren Säure. Als gutes Beispiel für eine solche Dimersäure wird nachfolgend die Strukturformel einer aus Linolsäure und Ölsäure erhaltenen Dimersäure angegeben
Der neunte und zehnte Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen wasserfesten Kunststoffschaum gemäß dem ersten bzw. vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der eine monofunktionell terminierte Verbindung umfaßt, die eine Kohlenwasserstoffgruppe mit nicht weniger als 6 Kohlenstoffatomen an einem Ende oder in der Mittelposition enthält, und eine aktive Gruppe, die mit einer im Polyisocyanat enthaltende Isocyanatgruppe reagiert, oder eine aktive Gruppe, die mit einer aktiven Wasserstoffgruppe, die in der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, enthalten ist, reagiert, am anderen Ende (diese aktiven Gruppen sind an ein Kohlenstoffatom am Ende der Molekülkette oder an ein Kohlenstoffatom, das zu diesem Kohlenstoffatom benachbar ist, gebunden.
Erfindungsgemäß können als mit dem Materialsystem zu mischende Komponenten als essentielle Komponenten verwendet werden ein Polyisocyanat, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eine Verbindung, die mindestens eine Esterverbindung enthält, um die Wasserfestigkeit des Schaumes zu verbessern, ein Katalysator, ein Treibmittel und ein Schaumstabilisator. Als monofunktionell terminierte Verbindung und andere Komponenten, die bisher bei der Herstellung von Urethanschäumen verwendet wurden, können beliebig wählbare Komponenten ohne spezielle Beschränkung verwendet werden. Als andere beliebig auswählbare Komponenten können verwendet werden ein Flammschutzmittel, Weichmacher, Füllstoff- und Oxidationsinhibitor. Beispiele für das vorstehend genannte erfindungsgemäß verwendbare Polyisocyanat umfassen aromatische Polyisocyanate, wie z. B. Tolylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI), polymeres MDI, Napthalindiisocyanat, Paraphenylendiisocyanat, Xyloldiisocyanat (XDI), Tetramethylxylendiisocyanat und Dimethyldiphenyldiisocyanat, aliphatische Polyisocyanate, wie z. B. Hexamethylendiisocyanat, hydriertes MDI, Isophorondiisocyanat, Lysindiisocyanat, hydriertes XDI und Cyclohexyldiisocyanat, und modifizierte Produkte davon.
Unter diesen Polyisocyanaten sind besonders bevorzugte TDI, MDI und modifizierte Produkte davon.
Beispiele der erfindungsgemäßen Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthalten, umfassen Polyol und Polyamin. Beispiele für das erfindungsgemäß verwendbare Polyol umfassen Polyetherpolyol, Polyesterpolyol und modifizierte Produkte davon. Beispiele für das erfindungsgemäß verwendbare Polyamin umfassen monomolekulares Diamin, Triamin, aromatisches Diamin und Amino-abgedecktes Polyetherpolyamin. Diese Verbindungen, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthalten, können einzeln verwendet werden. Alternativ können zwei oder mehr dieser Verbindungen in Kombination verwendet werden, z. B. Polyol und Polyamin.
Das vorstehende Polyetherpolyol kann erhalten werden durch statistische oder Blockadditionspolymerisation eines Ausgangsmaterials, das zwei oder mehr aktive Wasserstoffgruppen enthält, mit einem Alkylenoxid in Gegenwart eines basischen Katalysators.
Z. B. kann eine Verbindung, die eine Hydroxygruppe als aktive Gruppe enthält, wie z. B. Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Rohzucker und Saccharose, oder eine Amin-aktive Wasserstoffverbindung, wie z. B. ein Polyamin (z. B. Ethylendiamin, Tolylendiamin) einer Additionspolymerisation mit einem Alkylenoxid, wie z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Trimethylenoxid und 3,3- Dimethyltri(methylen)oxid unterworfen werden.
Ferner kann ein sogenanntes polymeres Polyol, das durch Propfpolymerisation eines solchen Polyesterpolyols mit Acrylnitril, Styrol oder dergleichen erhalten wurde, oder ein Polyetherpolyol, das durch Ringöffnungspolymerisation oder Copolymerisation eines cyclischen Ethers, wie z. B. Tetrahydrofuran und Dioxan, erhalten wurde, verwendet werden.
Beispiele für den erfindungsgemäß verwendbaren basischen Katalysator umfassen tertiäre Amine und Organozinnverbindungen. Repräsentative Beispiele dieser Verbindungen umfassen Triethylendiamin, Triethylamin, N- Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, N,N,N',N'- Tetramethylhexamethylendiamin, Zinn(II)-octoat und Dibutylzinndilaurat. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verbindungen beschränkt.
Beispiele für das vorstehende Polyesterpolyol umfassen Polyesterpolyole, erhalten durch Kondensation von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, 3- Methyl-1,5-pentandiol, Neopentylglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Diglycerin, Sorbit und Rohzucker mit einer Carbonsäure, wie z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid und Phthalsäüreanhydrid, und Lactonpolyole, wie z. B. das Ringöffnungspolymerisationsprodukt von &epsi;-Caprolacton und das Ringöffnungspolymerisationsprodukt von β-Methyl-δ- valerolacton.
Beispiele für das Polyamin umfassen Polyetherpolyamine, erhalten durch Abdecken der funktionellen Endgruppen der vorstehenden Polyetherpolyole mit Aminogruppen, wie z. B. ein Diamin, Triamin und aromatischem Diamin.
Beispiele für das erfindungsgemäß verwendbare Treibmittel umfassen Treibmittel, die zur Herstellung von Schäumen verwendet werden, wie z. B. Wasser, Chlorfluorkohlenstoff, insbesondere Wasserstoffatome enthaltenden HCFC (z. B. CHCl&sub2;F, CHClF&sub2;), Luft, Stickstoff, Pentan, Methylenchlorid, Nitroalkan und Ameisensäure.
Als vorstehend genannten Weichmacher kann Tricresylphosphat verwendet werden. Als vorstehend angegebenes Flammschutzmittel kann ein Phosphorhalogenid, wie z. B. Tris(β-chlorpropyl)phosphat, verwendet werden. Die Summe der zugegebenen Menge an Weichmacher, Flammschutzmittel, ist nicht beschränkt, solange die Wasserfestheit des Schaumes nicht beeinträchtigt wird.
Bei der Synthese der Verbindung mit mindestens einer Esterbindung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Monoalkohol, der nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome enthält, und eine Verbindung aus der Gruppe bestehend aus einer Monocarbonsäure, die nicht weniger als 9 Kohlenstoffatome enthält, einer aliphatischen Dicarbonsäure, die nicht weniger als 8 Kohlenstoffatome enthält, und einer alicyclischen Dicarbonsäure, die nicht weniger als 8 Kohlenstoffatome enthält, verwendet werden. Im allgemeinen wird eine solche Esterverbindung gemischt mit einer Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, einem Treibmittel, usw. Zur Mischung wird dann ein Polyisocyanat zugegeben. Die Mischung wird dann zur Herstellung einer schäumbaren Zusammensetzung gerührt. Die schäumbare Zusammensetzung wird dann geschäumt und gehärtet, und der wasserfeste Kunststoffschaum erhalten. Im allgemeinen wird zu einer Mischung aus einer Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, Treibmittel, Schaumstabilisatoren, Katalysatoren und Füllstoffe, ein Polyisocyanat in einer Menge von 0,9 bis 1,3 Äquivalent Isocyanat-Gruppen pro Äquivalent Hydroxylgruppen unter Rühren zugegeben. Die Herstellung der vorstehenden Mischung wird bei Normaltemperatur durchgeführt. Zu 100 Gewichtsteilen der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, können 7 bis 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens eine Esterverbindung enthält, 1,5 bis 4 Gewichtsteile Wasser als Treibmittel, 0,5 bis 2,5 Gewichtsteile Schaumstabilisator und 0,3 bis 1,5 Gewichtsteile Katalysator zugegeben werden.
Der Weichmacher und der Füllstoff können geeigneterweise in einer solche Menge zugegeben werden, daß die gewünschten Eigenschaften des resultierenden Schaumes nicht beeinträchtigt werden.
Beispiele für den einwertigen Alkohol, der nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome enthält, umfassen gesättigte einwertige Alkohole, wie z. B. Decylalkohol, Isodecylalkohol, 4-tert.- Butylcyclohexanol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosylalkohol, Cerylalkohol, Isolaurylalkohol und Isostearylalkohol, und ungesättigte einwertige Alkohole, wie z. B. Oleylalkohol.
Beispiele für die Monocarbonsäure, die nicht weniger als 9 Kohlenstoffatome enthält, umfassen gesättigte Monocarbonsäuren, wie z. B. Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Lignocerinsäure, und ungesättigte Monocarbonsäuren, wie z. B. Ölsäure.
Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbare aliphatische oder alicyclische Dicarbonsäure, die nicht weniger als 8 Kohlenstoffatome enthält, umfassen aliphatische Dicarbonsäuren, wie z. B. Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure und Thapsiasäure, und alicyclische Dicarbonsäuren, wie z. B. Dimersäure.
Die vorstehende Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, kann in einer Menge von 7 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 10 bis 70 Gewichtsteilen, und insbesondere von 20 bis 70 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der vorstehenden Verbindung, die mindenstens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eingebaut werden. Wenn die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, in den vorstehend definierten Bereich fällt, kann ein wasserfester Kunststoffschaum mit hervorragenden wasserabdichtenden Eigenschaften und anderen Eigenschaften erhalten werden, ohne seine inhärenten physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Druckverformungsrest, zu beeinträchtigen. Wenn die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, geringer als 7 Gewichtsteile ist, kann der gewünschte Effekt nicht vollständig erreicht werden. Wenn im Gegensatz dazu die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, 100 Gewichtsteile übersteigt, werden die inhärenten Eigenschaften des Kunststoffschaums beeinträchtigt.
In den Beispielen 22 bis 24 (Tabelle 5) wurde die zugegebene Menge eines Dimersäure-distearylesters als Verbindung mit mindestens einer Estergruppe verändert. Beispiel 24, in dem der Dimersäure-distearylester in einer Menge von 7 Gew.-% zugegeben wurde, zeigt eine Gaspermeabilität von 10 Sekunden, eine Wasserabsorption von 2,4%, und wasserabdichtende Eigenschaften von 8 Stunden. Als besseres Beispiel weist Beispiel 23, in dem der Dimersäure-distearylester in einer Menge von 10 Gew.-% zugegeben wurde, eine Gaspermeabilität von 15 Sekunden, eine Wasserabsorption von 1, 2% und Wasserabdichtungseigenschaften von 12 Stunden auf. Noch bessere Beispielen zeigen, daß die bevorzugt zugegebene Menge des Dimersäure-distearylesters 20 bis 70 Gewichtsteile beträgt, wodurch sehr gute Wasserdichtungseigenschaften erhalten werden können. Beispiel 22, in dem der Dimersäuredistearylester in einer Menge von 30 Gewichtsteilen zugegeben wurde, zeigt eine Gaspermeabilität von 20 Sekunden, eine Wasserabsorption von 0,4% und Wasserabdichtungseigenschaften von 24 Stunden. Beispiel 12, in dem der Dimersäuredistearylester in einer Menge von 60 Gewichtsteilen zugegeben wurde, zeigt eine Gaspermeabilität von 50 Sekunden, eine Wasserabsorption von 0,4% und Wasserabdichtungseigenschaften von 24 Stunden.
Wie dies im zweiten erfindungsgemäßen Aspekt definiert ist, beträgt die Zahl der Kohlenstoffatome, die im Monoalkohol und der Monocarbonsäure enthalten sind, vorzugsweise 14 bis 36, und die Zahl der Kohlenstoffatome, die in der Dicarbonsäure enthalten ist, vorzugsweise 15 bis 36. Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome in diesen Bereich fällt, kann die durch eine langkettige Alkylgruppe ausgebildete Hydrophobizität wirksam zur Wasserfestheit des Schaumes beitragen. Bevorzugte Beispiele dieser Monoalkohole, Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren umfassen C14-C18-Monoalkohole, wie z. B. Tetradecylalkohol, Hexadecylalkohol und Stearylalkohol, und C15-C18-Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren, wie z. B. Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Thapsiasäure. Diese Verbindungen sind als Massenprodukt im Handel erhältlich und deshalb von praktischer Bedeutung.
Die vorstehende Definition der oberen Grenze der Zahl der in diesen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoffatome dient nicht der Verleihung der Hydrophobizität, sondern der Tatsache, daß, wenn die Zahl der in diesen Verbindungen enthaltenden Kohlenstoffatome die vorstehend genannte obere Grenze überschreitet, diese Verbindungen fest werden und bei normalen oder niedrigen Temperaturen schlecht zu handhaben sind.
Das bevorzugteste Beispiel der Esterverbindung ist ein Produkt aus der Reaktion eines Stearylalkohols, wie z. B. von n-Stearylalkohol und Isostearylalkohol, mit einer Dimersäure als alicyclische Dicarbonsäure, wie dies im dritten erfindungsgemäßen Aspekt definiert wird. Wenn eine solche Esterverbindung verwendet wird, kann der Effekt der vorliegenden Erfindung maximiert werden.
Als Beispiel für die Synthese der Esterbindungen enthaltenden Verbindung wird nachfolgend die Synthese eines Dimersäuredistearylesters beschrieben.
1 mol (560 g) einer Dimersäure und 2 mol (540 g) Stearylalkohol werden gemischt. Die Mischung wurde dann auf eine Temperatur von 150 bis 180ºC unter Rühren erhitzt, während in den Reaktor Stickstoffgas eingeleitet wurde. Die Reaktionsmischung wurde dann bei dieser Temperatur 2 Stunden lang stehen gelassen. Gleichzeitig wurde das Reaktionssystem auf 20 mmHg evakuiert, um als Nebenprodukt gebildetes Wasser zu entfernen. Nach 1,5 Stunden wurde ein Katalysator, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus p-Toluolsulfonsäure, Calciumacetat, Calciumoctylat, Dibutylzinndilaurat und Zinn(II)octylat, zum Reaktionssystem in einer Menge von 0,2 bis 0,8 g zugegeben. Die Reaktion wurde als vollständig angesehen, wenn der Säurewert des Reaktionsproduktes nicht mehr als 5,0 erreichte. Das Reaktionsprodukt wurde allmählich auf Normaltemperatur abgekühlt.
Andere Beispiele der vorstehenden Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, umfassen einen Ester von Butadienpolyol mit Oleinsäure, einen Ester aus einem Propylenoxidaddukt von Bisphenol A mit Ölsäure, und einen Ester aus Castoröl mit Ölsäure, wie dies im vierten erfindungsgemäßen Aspekt definiert ist. Wenn mindestens eine der drei Verbindungen, die mindestens eine Esterbindung enthält, verwendet wird, kann ein wasserfester Kunststoffschaum mit hervorragenden physikalischen Eigenschaften und wasserabdichtenden Eigenschaften nach dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt erhalten werden.
Neben der vorstehenden Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, kann der erfindungsgemäße wasserfeste Kunststoffschaum eine monofunktionell terminierte Verbindung umfassen, die eine Kohlenwasserstoffgruppe mit nicht weniger als 6 Kohlenstoffatomen an einem Ende oder in der mittleren Position enthält, und eine aktive mit einer Isocyanatgruppe reaktive Gruppe, die im vorstehenden Polyisocyanat enthalten ist, oder eine aktive mit einer aktiven Wasserstoffgruppe reaktive Gruppe, die in der vorstehenden Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, am anderen Ende enthält, (diese aktiven Gruppe sind an ein Kohlenstoffatom am Ende der Molekülkette oder an ein Kohlenstoffatom, das zu diesem Kohlenstoffatom benachbart ist, gebunden), wie dies im neunten und zehnten erfindungsgemäßen Aspekt definiert ist. Der neunte und zehnte erfindungsgemäße Aspekt umfaßt den wasserfesten Kunststoffschaum des ersten oder vierten erfindungsgemäßen Aspektes, der die monofunktionell terminierte Verbindung umfaßt.
Die Kohlenwasserstoffgruppe in der vorstehend genannten monofunktionell-terminierten Verbindung kann eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Verbindung sein. Die Kohlenwasserstoffgruppe kann ferner eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine alicyclische Gruppe oder eine Gruppe, die diese Gruppen enthält, sein. Die monofunktionell terminierte Verbindung kann diese verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen einzeln oder in Mischung enthalten.
Die Zahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoffgruppe enthalten sind, beträgt vorzugsweise 6 bis 48, und insbesondere 8 bis 36. Unter Berücksichtigung der gewünschten Wasserfestigkeit, Handhabbarkeit usw. kann sie geeignet bestimmt werden. Ferner kann eine solche monofunktionell terminierte Verbindung, die die vorstehende Kohlenwasserstoffgruppe an einem Ende oder in der Mittelposition und eine aktive mit einer im vorstehenden Polyisocyanat enthaltenen Isocyanatgruppe reaktiven Gruppe oder eine aktive mit einer in der vorstehenden Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, aktiven Wasserstoffgruppe reaktiven Gruppe am anderen Ende (diese aktiven Gruppen sind an ein Kohlenstoffatom am Ende der Molekülkette oder an ein Kohlenstoffatom, das diesem Kohlenstoffatom benachbart ist, gebunden) verwendet werden. Alternativ können zwei oder mehrere monofunktionellterminierte Verbindungen, wie im elften und zwölften erfindungsgemäßen Aspekt definiert, verwendet werden.
Der Ausdruck "monofunktionell terminierte Verbindung", wie er hier verwendet wird, soll eine Verbindung bezeichnen, die eine Vielzahl von Molekülterminals aufweist, von denen nur eines durch die vorstehende aktive Gruppe terminiert ist. Beispiele für eine solche monofunktionell terminierte Gruppe umfassen eine Verbindung, die in der Mittelposition eine Gruppe enthält, wie z. B. -NH-, -O-, -S-, -CO- und -N(R)- (worin R eine Alkylgruppe bedeutet). Vorzugsweise weist mindestens eine mit beiden Enden einer solchen Gruppe verbundene Kohlenwasserstoffgruppe nicht weniger als 6 Kohlenstoffatome auf.
Die vorstehende monofunktionell terminierte Verbindung umfaßt eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monoisocyanat, Monoalkohol und Monoamin. Spezifische Beispiele für das vorstehende Monoisocyanat umfassen Octadecylisocyanat und von einer Mischung aus Hexadecylamin und Octadecylamin abgeleitetes Monoisocyanat. Spezifische Beispiele des vorstehenden Monoalkohols umfassen 1-Octanol, 1-Decanol, Laurylalkohol, Oleylalkohol, einen verzweigten höheren Alkohol und Monoalkohol, terminiert durch -O-, -S-, usw. (z. B. ROCH&sub2;-CH&sub2;OH). Spezifische Beispiele für das vorstehende Monoamin umfassen Octylamin, Laurylamin, Octadecylamin und Monoamin und durch -O-, -S-, usw. terminiertes Monoamin.
Die monofunktionell terminierte Verbindung wird vorher mit der Polyisocyanat-Komponente oder der Polyol-Komponente als Hauptkomponente gemischt. Wenn die monofuktionell-terminierte Verbindung ein Monoisocyanat ist, wird sie mit der Polyisocyanat-Komponente gemischt. Wenn die monofunktionellterminierte Verbindung ein Monoalkohol oder Monoamin ist, wird sie mit der Verbindung gemischt, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, im wesentlichen mit einer Polyol-Komponente, und einem Katalysator, einem Treibmittel, usw. Danach werden die zwei Komponenten gemischt, gerührt, geschäumt und dann zur Herstellung eines Kunststoffschaumes gehärtet.
Alternativ kann die monofunktionell terminierte Verbindung als dritte Komponente in eine Mischkammer während des Mischens der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, und der Isocyanat-Komponente, eingebracht werden. Bei dieser Gelegenheit, bei der die monofunktionell terminierte Verbindung vorher mit einer Hauptkomponente, wie z. B. der mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthaltenden Verbindung, gemischt wird, ist die Reihenfolge des Mischens der Verbindung, die mindestens eine Esterverbindung enthält, und der monofunktionell-terminierten Verbindung kein großes Problem. Die zwei Verbindungen können gemischt werden, und dann mit der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, gemischt werden.
Eine monofunktionell terminierte Verbindung weist eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe auf. Deshalb ist sie normalerweise weniger reaktiv als das Polyisocyanat und die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppe enthaltende Verbindung als Hauptkomponente. Selbst wenn die monofunktionell terminierte Verbindung vor oder kurz nach dem Mischen der Hauptkomponente zugegeben wird, reagiert sie deshalb nicht bevorzugt. Wenn eine monofunktionellterminierte Verbindung mit einer relativ hohen Reaktivität verwendet wird, wird diese jedoch vorzugsweise während des Rührens der Mischung dieser Hauptkomponenten zugegeben, d. h. während die Umsetzung zur Herstellung des Schaumes fortschreitet, um sicherzustellen, daß die Hauptkomponenten vorzugsweise umgesetzt werden.
Die zugegebene Menge der monofunktionell-terminierten Verbindung beträgt normalerweise 0,1 bis 35 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 25 Gewichtsteile, und insbesondere 0,3 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthaltenden Verbindung, wie dies im dreizehnten und vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert ist. Die zugegebene Menge der monofunktionell-terminierten Verbindung kann bestimmt werden gemäß der Verwendung, dem Zweck und der geforderten Wasserfestigkeit, wobei die Zahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoffgruppe in der monofunktionell-terminierten Verbindung enthalten sind, die Art der funktionellen Gruppe und der Unterschied in der Reaktivität mit dem Polyisocyanat und der mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthaltenden Verbindung als Hauptkomponenten berücksichtigt wird. Wenn die zugegebene Menge der monofunktionell-terminierten Verbindung geringer als 0,1 Gew.-% ist, kann keine ausreichende Wasserfestigkeit erhalten werden. Wenn andererseits die zugegebene Menge der monofunktionell-terminierten Verbindung 35 Gewichtsteile übersteigt, kann schwer ein Schaum hergestellt werden, und der resultierende Schaum, wenn er erhalten wird, zeigt er nicht seine inhärenten physikalischen Eigenschaften.
Wenn die monofunktionell terminierte Verbindung im Überschuß verwendet wird, kann, selbst wenn ein normaler Schaum erhalten werden kann, die überschüssige monofunktionellterminierte Verbindung unumgesetzt und im Schaum eingebaut bleiben. Die unumgesetzte monofunktionell terminierte Verbindung kann allmählich an die Oberfläche des Schaumes ausbluten und die Oberfläche des Schaumes fleckig machen, wie dies bei einem üblichen wasserfesten Schaum zu sehen ist, der ein darin physikalisch eingebautes hydrophobes Material umfaßt.
Wenn die mindestens eine Esterbindung enthaltende Verbindung und die monofunktionell terminierte Verbindung eine schlechte Kompatibilität mit den anderen Zusammensetzungen besitzen, d. h. die Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, Polyisocyanat, Flammschutzmittel, Füllstoff, ist es bevorzugt, daß sie vorher in einem Weichmacher und/oder Lösungsmittel (z. B. Methylenchlorid, Cellosolveacetat) gelöst oder dispergiert wird, um ihre Kompatibilität mit diesen Zusammensetzungen zu erhöhen. Im allgemeinen weist ein höherer Alkohol oder dergleichen, mit einem höheren Molekulargewicht einen höheren Schmelzpunkt auf, und kann deshalb schlechter gehandhabt werden. Deshalb kann er in Kombination mit einem Weichmacher, wie z. B. Tricresylphosphat und Tris-β-chlorpropylphosphat verwendet werden, sofern die Wasserfestigkeit des resultierenden Schaumes nicht verringert wird.
Das Mischen der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, und gegebenenfalls der monofunktionell-terminierten Verbindung, ergibt einen Kunststoffschaum mit einer ausreichend hervorragenden Wasserfestigkeit. Um die Wasserfestigkeit des Kunststoffschaumes weiter zu erhöhen, ist die Hauptkomponente, wie z. B. das Polyisocyanat und Polyol, vorzugsweise hydrophob und nicht hydrophil, um einen höheren wasserfestmachenden Effekt auszubilden. Wenn die Oberfläche des Schaumes so groß wie möglich ist, kann außerdem ein höherer wasserfestmachender Effekt erhalten werden. Die Schaumzellen sind deshalb vorzugsweise so klein wie möglich. Die Zahl der Zellen im erfindungsgemäßen wasserfesten Kunststoffschaum beträgt vorzugsweise 60 bis 120/25 mm, und insbesondere nicht weniger als 80/25 mm. Wenn die Zahl der Zellen unter 60/25 mm fällt, kann keine stabile Wasserfestigkeit erhalten werden.
Das Verfahren, das das Mischen einer hydrophoben Substanz, wie z. B. einer langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffverbindung als Additiv zum Zwecke eines Wasserfestmachens des Kunststoffschaumes umfaßt, ist allgemein bekannt. Es ist jedoch ebenfalls bekannt, daß eine solche Kohlenwasserstoffverbindung auch als Zellöffnungsmittel dient, das einen größeren Zelldurchmesser ergibt, wodurch eine höhere Gaspermeabilität resultiert, und damit eine verringerte Wasserfestigkeit. Es wurde deshalb vorgeschlagen, eine relativ wenig hydrophobe aromatische Kohlenwasserstoffverbindung zu verwenden, damit die Gaspermeabilität und Wasserfestigkeit gut ausgewogen sind. Selbst diese Maßnahme ist jedoch insofern nachteilig, weil eine stabile geringe Gaspermeabilität schwer erzielt werden kann, wodurch es unmöglich wird, einen Schaum zu erhalten, der eine hervorragende Wasserfestigkeit, wie z. B. Wasserabdichteigenschaften besitzt.
In der vorliegenden Erfindung wird die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, und durch Kondensation einer Monocarbonsäure, einer aliphatischen Dicarbonsäure und einer alicyclischen Dicarbonsäure mit einem Monoalkohol erhalten wird, als hydrophobes Additiv verwendet. Durch Einführen einer Estergruppe in das Molekül kann ein Schaum mit feinen Zellen stabil hergestellt werden. Die Gaspermeabilität des Schaumes kann minimiert werden, wodurch sich eine hervorragende Wasserfestigkeit ergibt. Da die schäumbare Zusammensetzung außerdem die Verbindung mit mindestens einer Esterbindung umfaßt, ist die Kompatibilität mit den Esterbindungen enthaltendem Polyesterpolyol wesentlich besser als die einer normalen langkettigen Kohlenwasserstoffverbindung, wodurch das Ausgangsmaterial des Kunststoffschaumes mit einer hervorragenden Verarbeitbarkeit versehen wird und mit einem minimalen Ausbluten aus dem Kunststoffschaum während der Zeit. Da das hydrophobe Additiv richtig ausbluten kann, kann der Kunststoffschaum, wenn er als Dichtungsmaterial verwendet wird, erhöhte Adhäsionseigenschaften gegenüber dem anzuhaftenden Stoff ergeben, um eine stabile hervorragende Wasserfestigkeit, insbesondere Wasserabdichtungseigenschaften, zu ergeben.
In dem neunten und zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine monofunktionell terminierte Verbindung in das Molekül des schäumbaren Harzes durch eine chemische Reaktion eingeführt, um das Harz wasserfestzumachen. Da die monofunktionell terminierte Verbindung eine Kohlenwasserstoffgruppe mit nicht weniger als 6 Kohlenstoffatomen an einem Ende oder in der mittleren Position und eine aktive Gruppe, die mit einer Isocyanatgruppe, die in dem vorstehenden Isocyanat enthalten ist, oder eine andere aktive Gruppe, die mit einer aktiven Wasserstoffgruppe, die in der vorstehenden Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, reaktiv ist, am anderen Ende enthält (diese aktiven Gruppen sind an ein Kohlenstoffatom an einem Ende der Molekülkette oder an ein Kohlenstoffatom benachbart zu diesem Kohlenstoffatom gebunden), ist sie normalerweise weniger reaktiv als das Polyisocyanat und Polyol als Hauptkomponenten. Zur Gelzeit des Schaumes während der Reaktion der Hauptkomponenten oder der letzten Zeit der gesamten Umsetzung reagiert deshalb die monofunktionell terminierte Verbindung mit einer aktiven Wasserstoffgruppe, wie z. B. eine Isocyanatgruppe, Hydroxylgruppe und Aminogruppe, die in Nachbarschaft zur Oberfläche des Schaumes vorhanden sind, um eine chemische Bindung zum Kunststoffschaum über eine Urethanbindung, Harnstoffbindung, Allophanatbindung oder Biuret-Bindung auszubilden. Als Ergebnis wird die Oberfläche des Schaumes mit einer hochhydrophoben langkettigen Kohlenwasserstoffgruppe oder dergleichen bedeckt.
Da die monofunktionell terminierte Verbindung mit der Oberfläche des Schaumes, wie vorstehend angegeben, verbunden ist, kann der Schaum selbst wenn die zugegebene Menge der monofunktionell-terminierten Verbindung sehr gering ist, gut hydrophob gemacht werden. Sobald die aktive Gruppe in der monofunktionell-terminierten Verbindung mit der aktiven Wasserstoffgruppe, wie z. B. Isocyanatgruppe, Hydroxylgruppe und Aminogruppe, an der Oberfläche des Schaumes verbunden wurde, kann eine extrem stabile Bindung zur Oberfläche des Schaumes erhalten werden. Als Ergebnis sind eine große Zahl von stark hydrophoben langkettigen Kohlenwasserstoffgruppen oder aromatischen Gruppen auf der Oberfläche des Schaumes stabil vorhanden.
Um den wasserfesten Kunststoffschaum hydrophob zu machen wurde üblicherweise eine Verbindung mit einer langkettigen Alkylgruppe als Additiv verwendet. Die vorliegende Erfindung ist in dieser Hinsicht gleich mit dem Stand der Technik, bei dem eine solche Verbindung, die eine langkettige Alkylgruppe enthält, als Additiv verwendet wird. Die vorliegende Erfindung zeigt jedoch das Merkmal, daß das verwendete Additiv nicht nur eine Verbindung ist, die eine langkettige Alkylgruppe enthält, sondern auch mindestens eine Esterbindung umfaßt, die zwischen die Molekülketten der Alkylgruppen eingeführt ist. Das Additiv, das mindestens eine Esterbindung darin eingebaut enthält, zeigt eine erhöhte Affinität oder Kompatibilität mit einer polaren schäumbaren Zusammensetzung, wie z. B. Wasser, und ergibt somit eine hervorragende Wasserfestigkeit. Beispiele für das Additiv, das erfindungsgemäß verwendbar ist, umfassen solche, die als Dicarbonsäurediesterverbindungen klassifiziert werden. Die meisten der im Stand der Technik genannten Dicarbonsäurediesterverbindungen werden als Weichmacher verwendet. Der Stand der Technik unterscheidet sich deshalb offensichtlich von der vorliegenden Erfindung in der Wirkung und im Zweck dieser Dicarbonsäurediesterverbindungen.
Die Zahl der Kohlenstoffatome der Kohlenwasserstoffgruppe, die in den im Stand der Technik verwendeten Dicarbonsäurediester enthalten sind, beträgt höchstens 8, und ist durch DOP (Dioctylphthalat) typifiziert. Auch im Falle von DOS (Dioctylsebacat), weisen sowohl der Alkohol als auch die dibasische Säure, die den Ester bilden, eine geringe Anzahl an Kohlenstoffatomen auf. Die Verwendung von DOP oder DOS ergibt deshalb sehr schlechte wasserabdichtende Eigenschaften, wie dies in den Vergleichsbeispielen 1, 4, 5 und 6 gezeigt wird. Diese Verbindungen sind ganz offensichtlich verschieden von den Verbindungen, die mindestens eine Esterbindung enthalten, dessen Monoalkohol erfindungsgemäß nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome enthält.
Der Dicarbonsäurediester als Additiv der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Produkt der Umsetzung eines Monoalkohols, der eine Kohlenwasserstoffgruppe mit nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome enthält, mit einer Carbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik ganz offensichtlich auch darin, daß die Verwendung einer langkettigen Kohlenwasserstoffgruppe dem Schaum Hydrophobizität verleiht, und Esterbindungen positiv eingeführt sind.
Wie vorstehend erwähnt verwendet die vorliegende Erfindung eine Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, die eine hervorragende Kompatibilität mit dem Ausgangsmaterial des Schaumes besitzt. Wenn eine monofunktionell terminierte Verbindung zusätzlich verwendet wird, zeigt der resultierende Kunststoffschaum zusätzlich einen geringen Abfall in den physikalischen Eigenschaften und ist gegenüber einem Abfall der Wasserabdichtungseigenschaften (die Fähigkeit, eine Wasserleckage aus der Grenzfläche mit der Fläche, an der er anhaftet) zu stoppen) weniger anfällig, wenn er Sonnenlicht ausgesetzt wird. Der Kunststoffschaum zeigt deshalb nur eine geringe oder keine Veränderung in der Wasserfestigkeit. Die vorliegende Erfindung ist deshalb von der konventionellen Technik, bei der ein hydrophobes Material oder ein Wasserrepellent physikalisch in einen Kunststoffschaum eingeführt wird, verschieden.
Der wasserfeste Kunststoffschaum gemäß dem ersten, vierten, fünfzehnten und sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt eine Gaspermeabilität von 10 bis 60 Sekunden, und vorzugsweise von 15 bis 60 Sekunden, und insbesondere von 18 bis 55 Sekunden, bestimmt gemäß JIS P 8117, und eine Wasserabsorption von 0,3 bis 1,2%, vorzugsweise von 0,3 bis 0,9%, und insbesondere von 0,4 bis 0,9%, und Wasserabdichtungseigenschaften von nicht weniger als 12 Stunden, und vorzugsweise von nicht weniger als 24 Stunden, wie dies nach den folgenden Bestimmungsmethoden bestimmt wurde:

Wasserabsorption:

Eine 50 · 50 · 20 (Dicke) mm-Probe wird um einen Faktor von 50% auf eine Dicke von 10 mm vertikal komprimiert. Die Probe wird dann in Wasser von 23ºC bis zu einer Tiefe von 10 cm 24 Stunden lang eingetaucht. Dann wird der Gewichtsanstieg der Probe gemessen. Der Gewichtsanstieg wird dargestellt als das Verhältnis zum Volumens der 50%-komprimierten Probe gemäß der folgenden Gleichung:
% Wasserabsorption = {Gewichtsveränderung (g) durch Eintauchen/Volumen (cm³) der 50% komprimierten Probe} · 100

Wasserabdichtungseigenschaften:

Eine 15 mm · 15 mm-Probe wird in ein U-förmiges Material geformt. Die Probe wird zwischen zwei Acrylharzplatten eingespannt und auf einen Faktor von 50%, d. h. auf eine Dicke von 7,5 mm) komprimiert. Die Probe wird aufrechtgestellt. In den U-förmigen Teil wird Wasser bis zu einer Höhe von 100 mm von der inneren Oberfläche des U- förmigen Teils eingegossen. Die Zeit, die erforderlich ist, bis das Wasser aus der äußeren Oberfläche des U-förmigen Teils aussickert, wird gemessen.
Die vorliegende Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen weiter beschrieben, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
(1) Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Komponenten
1. Polyol
i. N-101: Diethylenadipat, erhältlich von Nihon Polyurethane K. K.; Hydroxylzahl: 56;
ii. PPG-3000: Polyetherpolyol, erhalten durch Additionspolymerisation von Glycerin mit Propylenoxid, erhältlich von Sanyo Chemical Industries, Ltd.; Molekulargewicht: 3000; Hydroxylzahl: 56;
iii. AH405: Polyesterpolyol, hergestellt aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol und Adipinsäure, erhältlich von Sanyo Chemical Industries, Ltd.; Hydroxylzahl: 60;
iv. F-3010: Polyesterpolyol, hergestellt aus 3-Methyl-1,5- pentandiol und Adipinsäure, erhältlich von Kuraray Co., Ltd.; Hydroxylzahl: 56;
v. L-2010: Polyesterpolyol, erhalten durch Ringöffnungspolymerisation von β-Methyl-δ-valerolacton, erhältlich von Kuraray Co., Ltd.; Hydroxylzahl: 56;
vi. Teslac TA22-193: Polyesterpolyol, hergestellt aus 1,4- Butandiol, Adipinsäure und Isophthalsäure, erhältlich von Hitachi Chemical Polymer Co., Ltd.; Hydroxylzahl: 56;
vii. Teslac 2458: Polyesterpolyol, hergestellt aus Diethylenglykol und Dimersäure, erhältlich von Hitachi Chemnical Polymer Co., Ltd.; Hydroxylzahl: 70;
viii. Tesclac 2460: Polyolverbindung, die eine Polyesterbindung enthält, hergestellt aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol und Adipinsäure, erhältlich von Hitachi Chemical Polymer Co., Ltd.; Hydroxylzahl: 56
2. Treibmittel: Methylenchlorid, Wasser
3. Katalysator
i. N,N-Dimethylaminoethanol (DMAE), erhältlich von Nihon Nyukazai K. K.
ii. Zinn(II)-octoat
4. Schaumstabilisator: SH-193, ein Hydroxyl-enthaltendes Polyalkylsiloxan-Copolymer, erhältlich von Toray Silicone Co., Ltd.
5. Esterbindung enthaltende Verbindung
a. Dioctylsebacat
b. Isostearylstearat
c. Decylstearat
d. Oleylstearat
e. Decyloleat
f. Stearyloleat
g. Didecylsebacat
h. Dioleylsebacat
i. Diisostearylsebacat
j. Diester von Sebacinsäure mit einer Mischung aus C32-36- höheren Alkoholen
k. Didecyl von Dimersäure
l. Dioleyl von Dimersäure
m. Distearyl von Dimersäure
n. Diester von Dimersäure mit einer Mischung aus C32-36- höheren Alkoholen
o. Verbindung aus Butadienpolyol (R-45HAT, erhältlich von Idemitsu Sekiyu K. K.) und Ölsäure
p. Verbindung von Propylenoxid-Addukt von Bisphenol A (Rikaharz P020, erhältlich von Shinnihon Rika K. K.) und Ölsäure
q. Verbindung von Castoröl ("Seisei Himashiyu", erhältlich von Ito Seiyu K. K.) und Ölsäure
6. In den Vergleichsbeispielen verwendete Additive
i. Dioctylphthalat
ii. HV15: Polybuten, erhältlich von Nihon Sekiyu Kagaku K. K.
iii. FTR-6100: Petroleumharz, erhältlich von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
iv. Hisol SAS-LH: flüssiges Petroleumharz, erhältlich von Nihon Sekiyu Kagaku K. K.
v. Verbindung von Monool und Castoröl (URIC H-31, erhältlich von Ito Seiyu K. K.; Hydroxylzahl: 155) und reinem MDI (Millionate MT, erhältlich von Nihon Polyurethane K. K.)
7. Monofunktionell-terminierte Verbindung
i. Octadecylisocyanat
ii. Decylalkohol
iii. Isostearylalkohol
iv. Oleylalkohol
v. Enujekohol C3236: Mischung aus C32-36-höheren Alkoholen, erhältlich von Shinnihon Rika K. K.
vi. Emulmine 40: höherer Alkohol, erhältlich von Sanyo Chemical Industries, Ltd.
vii. Nonipole 20: höherer Alkohol, erhältlich von Sanyo Chemical Industries, Ltd.
viii. Octylamin
ix. Octadecylamin
8. Polyisocyanat
i. T-80: TDI, erhältlich von Nihon Polyurethan K. K.; 80/20- Mischung (Gewicht) von 2,4-TDI/2,6-TDI
ii. MR-200: polymeres MDI, erhältlich von Nihon Polyurethane K. K.

(2) Schäumbare Zusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele

Für die Beispiele 1 bis 9 wurden 57,7 Gewichtsteile polymere Isocyanate in einer Mischung dispergiert, die aus 100 Gewichtsteilen Polyol N-101, 10 Gewichtsteilen Methylenchlorid, 0,5 Gewichtsteilen Katalysator DMAE, 1,0 Gewichtsteil Schaumstabilisator und 60 Gewichtsteilen einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Esterverbindungen bestand, und zwar mit Hilfe eines Dispergators, der mit 1000 UpM bei Raumtemperatur betrieben wurde. Die Mischung wurde vorher mit diesen Komponenten durch einen Mischer bei 3000 UpM während 10 Minuten gemischt. Dann wurde die gesamte Reaktionsmischung zur Härtung bei 160ºC in einem Ofen in ein Gefäß gegossen. Andere Beispiele wurden nach dem gleichen Verfahren durchgeführt.
In den Beispielen 1 bis 13 wurden Ester aus verschiedenen Alkoholen und Carbonsäuren mit Polyisocyanaten und Polyolen als Hauptkomponenten zur Herstellung wasserfester Polyurethanschäume gemischt. In den Beispielen 1 bis 3 wurde Stearylsäure als Carbonsäure verwendet und die Art der verwendeten Alkohole geändert. In den Beispielen 4 und 5 wurde als Carbonsäure Ölsäure verwendet, und die Art der verwendeten Alkohole geändert. In den Beispielen 6 bis 9 wurde Sebacinsäure als Carbonsäure verwendet und die Art der verwendeten Alkohole geändert. In Beispielen 10 bis 13 wurde eine Dimersäure als Carbonsäure verwendet und die Art der verwendeten Alkohole geändert.
Die Beispiele 14 bis 16 entsprechen dem vierten erfindungsgemäßen Aspekt. In den Beispielen 17 bis 21 wurde als Verbindung, die Esterbindungen enthält, Distearyl von Dimersäure verwendet, und die Art der verwendeten Polyole geändert. In den Beispielen 22 bis 24 wurde die zugegebene Menge des Dimersäuredistearyls geändert. Die Beispiele 25 bis 33 entsprechen dem neunten und zehnten erfindungsgemäßen Aspekt, worin das Distearyl der Dimersäure in Kombination mit verschiedenen monofunktionell-terminierten Verbindungen verwendet wurde.
Im Vergleichsbeispiel 1 wurde als Esterverbindung DOS (Dioctylsebacat), d. h. ein dibasisches Ester- Plastifiziermittel aus Sebacinsäure und Octylalkohol als Monoalkohol mit 8 Kohlenstoffatomen verwendet.
In den Vergleichsbeispielen 2 und 3 betrug die zugegebene Menge an Distearyl der Dimersäure weniger als die geringste Menge und es wurde keine Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthielt, verwendet. In den Vergleichsbeispielen 4 bis 15 wurden verschiedene hydrophobe Additive verwendet, die nicht den erfindungsgemäßen Verbindungen, die mindestens eine Esterbindung enthalten, entsprechen, zugemischt und die Art der verwendeten Polyole und Polyisocyanate wurde zum Versuch, wasserfeste Polyurethanschäume herzustellen, teilweise verändert.
Die Formulierung der Beispiele 1 bis 4 und der Beispiele 5 bis 9 sind in Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 angegeben. Die Formulierung der Beispiele 10 bis 13 und Beispiele 14 bis 16 sind in Tabelle 3 angegeben. Die Formulierung der Beispiele 17 bis 21 und Beispiele 22 bis 24 sind in Tabelle 4 bzw. Tabelle 5 angegeben. Die Formulierung der Beispiele 25 bis 28 und Beispiele 29 bis 33 sind in Tabelle 6 bzw. Tabelle 7 angegeben. Außerdem ist die Formulierung des Vergleichsbeispiels 1 in Tabelle 1 angegeben. Die Formulierung der Vergleichsbeispiele 2 und 3 ist in Tabelle 5 angegeben, Die Formulierung der Vergleichsbeispiele 4 bis 9 und Vergleichsbeispiele 10 bis 15 sind in Tabelle 8 bzw. Tabelle 9 angegeben. Die Zahlen in diesen Tabellen bedeuten alle Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyol.

(3) Verfahren zur Bewertung der Gaspermeabilität, Wasserabsorption und der Wasserabdichtungseigenschaften

i. Gaspermeabilität: bestimmt nach JIS P 8117.
Erforderliche Zeit, bis 100 ml Luft durch eine Probe mit einer Dicke von 10 mm hindurchtrat.
ii. Wasserabsorption:
Eine 50 · 50 · 20 (Dicke) mm-Probe wird um einen Faktor von 50% auf eine Dicke von 10 mm vertikal komprimiert. Die Probe wird dann in Wasser von 23ºC bis zu einer Tiefe von 10 cm 24 Stunden lang eingetaucht. Dann wird der Gewichtsanstieg der Probe gemessen. Der Gewichtsanstieg wird dargestellt als das Verhältnis zum Volumen der 50%-komprimierten Probe gemäß der folgenden Gleichung:
% Wasserabsorption = {Gewichtsveränderung (g) durch Eintauchen/Volumen (cm³) der 50% komprimierten Probe} · 100
iii. Wasserabdichtungseigenschaften:
Eine 15 mm · 15 mm-Probe wird in ein U-förmiges Material geformt. Die Probe wird von zwei Acrylharzplatten eingeklemmt und auf einen Faktor von 50%, d. h. auf eine Dicke von 7,5 mm) komprimiert. Die Probe wird aufrechtgestellt. In den U-förmigen Teil wird Wasser bis zu einer Höhe von 100 mm von der inneren Oberfläche des U-förmigen Teils eingegossen. Die Zeit, die erforderlich ist, bis das Wasser aus der äußeren Oberfläche des U-förmigen Teils aussickert, wird gemessen.
Die aus den Formulierungen der vorstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erhaltenen Polyurethanschäume wurden dann auf ihre Dichte, Zahl der Zellen, den Druckverformungsrest, die Gaspermeabilität, Wasserabsorption und Wasserabdichtungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen zusammen mit den Formulierungen angegeben. Die Messung der Dichte, der Zahl der Zellen und des Druckverformungsrestes wurden nach JIS K 6401, JIS K 6402 bzw. JIS K 6401 durchgeführt. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9
C32C36, wie in Di(C32C36)-sebacat in Tabelle 2, wie in Di(C32C36) von Dimersäure in Tabelle 3, und wie in C32C36- höherem Alkohol in Tabelle 6 bedeutet eine Mischung aus C32- 36-Monoalkoholen.
Die Ergebnisse in den Tabellen 1 bis 3 zeigen, daß die Proben der Beispiele, die 60 Gew.-% verschiedener Verbindungen enthalten, die aus mindestens eine aus Carbonsäuren, wie z. B. Stearinsäure, und Monoalkoholen, wie z. B. Decylalkohol, erhaltene Esterbindung enthalten, nicht weniger als 60 Zellen/25 mm besitzen, und einen niedrigen Druckverformungsrest, eine Gaspermeabilität von mindestens 18 Sekunden, eine Wasserabsorption von weniger als 1% und Wasserabdichtungseigenschaften von nicht weniger als 24 Stunden aufweisen. Die Proben zeigen alle eine hervorragende Wasserfestigkeit.
Insbesondere die Proben der Beispiele 10 bis 13, die eine Dimersäure als Carbonsäure umfassen, zeigen eine sogar noch niedrigere Wasserabsorption.
Die Proben der Beispiele 14 bis 15, die dem vierten erfindungsgemäßen Aspekt entsprechen, zeigen einen geringen Druckverformungsrest und hervorragende Wasserabdichtungseigenschaften, die denen der anderen Beispielen ähnlich sind.
Die Ergebnisse in Tabelle 4 zeigen, daß die Proben der Beispiele, die 60 Gewichtsteile eines Distearyls von Dimersäure umfassen, unabhängig von der Art des verwendeten Polyols eine Zellenzahl von 65 bis 80/25 mm und einen geringen Druckverformungsrest aufweisen. Diese Proben besitzen außerdem eine hervorragende Wasserfestigkeit, einschließlich Wasserabsorption und Wasserabdichtungseigenschaften, obwohl sie verschiedene Gaspermeabilitäten zeigen, die von der Art des verwendeten Polyols abhängen.
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die vorstehende Erfindung eine Vielzahl von Polyolen verwenden kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, der Hydrophobizität des Polyols besondere Beachtung zu schenken. Außerdem zeigen die Ergebnisse der Tabelle 5, daß die Verringerung der zugegebenen Menge des Distearyls der Dimersäure von 60 Gewichtsteilen auf 30 Gewichtsteile, 10 Gewichtsteile und 7 Gewichtsteile nur eine geringe. Verschlechterung in der Zahl der Zellen, dem Druckverformungsrückstand und der Gaspermeabilität verursacht, aber eine Verschlechterung der Wasserabsorption und der Wasserabdichtungseigenschaften. Die Ergebnisse dieser Proben sind trotzdem gegenüber denen der Vergleichsbeispiele besser, was den Effekt bestätigt, der durch Zumischen der erfindungsgemäßen Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, erhalten werden kann.
Die Ergebnisse in den Tabellen 6 und 7 zeigen darüberhinaus, daß jede der Proben der Beispiele, die verschiedene monofunktionell terminierte Verbindungen zusätzlich zu 10 Gewichtsteilen eines Distearyls von Dimersäure umfassen, 65 bis 70 Zellen/25 mm besitzen, und einen geringen Druckverformungsrest, und zwar unabhängig von der Art und zugegebenen Menge der verwendeten monofunktionell- terminierten Verbindung.
Diese Proben besitzen außerdem alle eine hervorragende Wasserfestigkeit, obwohl sie in der Gaspermeabilität und Wasserabsorption einige Unterschiede zeigen, die abhängig sind von der Art der verwendeten monofunktionell-terminierten Verbindung. Es ist ersichtlich, daß diese Proben insbesondere in Bezug auf die Gaspermeabilität und die Wasserabdichtungseigenschaften im Vergleich zur Probe des Beispiels 23, die nur 10 Gewichtsteile eines Distearyls von Dimersäure umfaßt, eine weitere Verbesserung insbesondere im Hinblick auf die Gaspermeabilität und die Wasserabdichtungseigenschaften zeigen.
Mit dem erfindungsgemäßen wasserfesten Kunststoffschaum, der durch geeignete Auswahl der Art und zugegebenen Menge der verwendeten Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält oder einer monofunktionell-terminierten Verbindung und durch Herstellen einer geeigneten Kombination dieser Verbindungen hergestellt wurde, kann abhängig von der Verwendung und dem Zweck selbst dann, wenn die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, nahe an der unteren Grenze liegt, ein Produkt mit einem breiten Bereich physikalischer Eigenschaften und mit Wasserfestigkeit erhalten werden.
Andererseits besitzt die Probe des Vergleichsbeispiels 1, wie in Tabelle 1 dargestellt, die 60 Gewichtsteile Dioctylsebacat umfaßt, im Hinblick auf die Zahl der Zellen und den Druckverformungsrest kein Problem, zeigt aber eine geringfügig schlechtere Gaspermeabilität und Wasserabsorption, und die Wasserabdichtungseigenschaften sind mit 3 Stunden sehr schlecht.
Im Beispiel 6 wurde Didecylsebacat als Verbindung mit mindestens einer Esterbindung verwendet. Die Ergebnisse zeigen, daß Octylalkohol, als ein Monoalkohol mit 8 Kohlenstoffatomen, und Decylalkohol als ein Monoalkohol mit 10 Kohlenstoffatomen, sich im Hinblick auf ihre Wasserfestigkeit stark unterscheiden. Wie in Tabelle 5 gezeigt, umfaßt die Probe des Vergleichsbeispiels 2 5 Gewichtsteile Distearyl von Dimersäure. Als Ergebnis zeigt die Probe des Vergleichsbeispiels 2, obwohl sie eine Zahl an Zellen und einen Druckverformungsrest zeigt, der ähnlich denen der anderen Beispiel ist, eine drastische Verringerung der Gaspermeabilität und der Wasserabsorption gegenüber dem Beispiel 24, das 7 Gewichtsteile eines Distearyls von Dimersäure umfaßt, und Wasserabdichtungseigenschaften von nur einer Stunde, was gegenüber dem Beispiel 24 ein dramatischer Abfall ist.
Es ist außerdem ersichtlich, daß die Probe des Vergleichsbeispiels 3, das keine Verbindung enthält, die mindestens eine Esterbindung enthält, eine geringfügig Abnahme in der Zahl der Zellen zeigt und extrem schlechte Wasserabdichtungseigenschaften, usw.
Die Ergebnisse in den Tabellen 8 und 9 zeigen, daß die Proben der Vergleichsbeispiele 4 bis 15, die verschiedene hydrophobe Materialien umfassen, die von den erfindungsgemäßen Verbindungen, die mindestens eine Esterbindung enthalten, oder von den monofunktionell-terminierten Verbindungen verschieden sind, sowohl in den physikalischen Eigenschaften als auch in der Wasserfestigkeit meist viel schlechter sind als die verschiedenen Beispiele, obwohl sie sich von Vergleichsbeispiel zu Vergleichsbeispiel unterscheiden.
Insbesondere die Probe des Vergleichsbeispiels 4, die als Additiv 60 Gewichtsteile Dioctylphthalat als Verbindung mit mindestens einer Esterbindung aus Phthalsäure als aromatische Dicarbonsäure und Octylalkohol als Monoalkohol mit 8 Kohlenstoffatomen umfaßt, nur 40 Zellen/25 mm (größerer Zelldurchmesser) aufweist und eine Wasserabsorption besitzt, die mit 23,5% bemerkenswert hoch ist. Die Gaspermeabilität und die Wasserabdichtungseigenschaften der Probe waren aufgrund der Gaspermeation oder der Wasserleckage, die sofort nach Beginn der Messung auftraten, nicht meßbar.
Die Probe des Vergleichsbeispiels 5 ist in der Wasserbeständigkeit ähnlich schlecht.
Das Beispiel des Vergleichsbeispiels 12, das als Polyol ein von einer Dimersäure abgeleitetes hochhydrophobes Polyesterpolyol umfaßt, zeigte Wasserabdichtungseigenschaften, die mit 15 Minuten extrem schlecht waren. Dieses Ergebnis bestätigt, daß der Einbau eines hydrophoben Materials in die Harzmatrix nicht ausreicht, um eine ausreichende Wasserfestigkeit zu ergeben.
Unter den verschiedenen Vergleichsbeispielen zeigen die Vergleichsbeispiele 11, 13 und 14, die 30 Gewichtsteile eines Petroleumharzes und 30 Gewichtsteile eines flüssigen Petroleumharzes in Kombination enthalten, relativ gute Ergebnisse, d. h. eine Gaspermeabilität von 10 bis 15 Sekunden, eine Wasserabsorption von 1% und Wasserabdichtungseigenschaften von 6 Stunden, zeigen. Es ist jedoch ersichtlich, daß diese Vergleichsbeispiele schlechter sind als die Probe des Beispiels 24, die 7 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, umfaßt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend angegebenen Beispiele beschränkt. Es können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne sich vom Wesen oder Rahmen der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Als Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, kann z. B. eine Polyolkomponente verwendet werden, die eine drastisch erhöhte Hydrophobizität oder dergleichen aufweist.
Außer der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält und der monofunktionell-terminierten Verbindung, kann ein organisches Lösungsmittel, wie z. B. Cellosolveacetat, Naphtha, Xylol und Toluol, ein Keton, wie z. B. Aceton und Methylethylketon, eine Carbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Stearylsäure und/oder ein Salz davon, und ein etherisches Öl einzeln oder in Mischung in einer Menge zugemischt werden, durch die die inhärenten Eigenschaften des Schaumes nicht beeinträchtigt werden, was normalerweise eine Menge von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, entspricht, um eine weitere Erhöhung der Wasserfestigkeit zu erreichen.
Der wasserfeste Kunststoffschaum gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt umfaßt als hydrophobes Material eine Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, und die eine hochhydrophobe langkettige Kohlenwasserstoffgruppe daran über eine Estergruppe gebunden enthält, um eine geringfügig niedrigere Hydrophobizität als eine langkettige Kohlenwasserstoffverbindung auszubilden. Das hydrophobe Material zeigt deshalb eine erhöhte Kompatibilität mit dem Polyol (Verbindung die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält) oder dergleichen. Auf diese Weise wird eine hervorragende Bearbeitbarkeit während der Herstellung der schäumbaren Zusammensetzung erhalten.
Der resultierende Schaum ist ein homogener Schaum mit feinen Zellen. Im Stand der Technik ergibt die Zugabe einer langkettigen Kohlenwasserstoffverbindung größere Zellendurchmesser, die zu einer überhöhten Gaspermeabilität führen. Erfindungsgemäß tritt jedoch kein solcher Fehler auf. Es können somit hervorragende wasserabdichtende Eigenschaften realisiert werden. Die Hydrophobizität und die wasserabdichtenden Eigenschaften können insbesondere dann sehr gut abgeglichen werden, wenn die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, aus einem Alkohol in einer Menge, wie sie im zweiten erfindungsgemäßen Aspekt definiert ist, und einer Carbonsäure hergestellt wird. Ein wasserfester Kunststoffschaum mit sogar noch besseren Eigenschaften kann erhalten werden, wenn das Distearyl der Dimersäure, wie im dritten erfindungsgemäßen Aspekt definiert, verwendet wird.
Ähnlich hervorragende Ergebnisse können erhalten werden, wenn die spezifische Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, wie im vierten erfindungsgemäßen Aspekt definiert, verwendet wird.
Die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, beträgt vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, wie im fünften und sechsten erfindungsgemäßen Aspekt definiert. Wenn die zugegebene Menge der Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, in diesen Bereich fällt, kann ein Kunststoffschaum mit einer hervorragenden Wasserfestigkeit, wie im siebten und achten Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert, erhalten werden, ohne die inhärenten Eigenschaften des Schaumes zu beeinträchtigen.
Die Verbindung, die mindestens eine Estergruppe enthält, wird außerdem vorzugsweise in Kombination mit einer spezifischen monofuntionell-terminierten Verbindung, wie im neunten und zehnten erfindungsgemäßen Aspekt definiert, verwendet. Die kombinierte Verwendung dieser Komponenten erlaubt es, daß die hervorragende Wasserfestigkeit des Schaumes über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten bleibt.

Claims

1. Wasserfester Kunststoffschaum, erhalten nach einem Verfahren, das umfaßt: Schäumen einer schäumbaren Zusammensetzung, die ein Polyisocyanat, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eine Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, einen Katalysator, ein Treibmittel und einen Schaumstabilisator umfaßt, den Schaum dann härtet, wobei die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält ein Reaktionsprodukt aus einer Verbindung der Gruppe aus einer Monocarbonsäure mit nicht weniger als 9 Kohlenstoffatomen, einer aliphatischen Dicarbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen und einer alicyclischen Dicarbonsäure mit nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen mit einem einwertigen Alkohol mit nicht weniger als 10 Kohlenstoffatomen ist, und die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, in einer Menge von 7 bis 100 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, enthalten ist.

2. Wasserfester Kunststoffschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einwertige Alkohol und die Monocarbonsäure jeweils 14 bis 36 Kohlenstoffatome und die aliphatische Dicarbonsäure oder alicyclische Dicarbonsäure 15 bis 36 Kohlenstoffatomen enthält.

3. Wasserfester Kunststoffschaum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einwertige Alkohol n- Stearylalkohol und/oder Isostearylalkohol umfaßt und die alicyclische Dicarbonsäure eine Dimersäure ist.

4. Wasserfester Kunststoffschaum, erhalten nach einem Verfahren umfassend: Schäumen einer schäumbaren ' Zusammensetzung, die ein Polyisocyanat, eine Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, eine Verbindung, die Esterbindungen enthält, einen Katalysator, ein Treibmittel und einen Schaumstabilisator umfaßt, den Schaum dann härtet, wobei die Verbindung, die die Esterbindung enthält, aus Ölsäure und einer Komponente hergestellt ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Butadienpolyol, einem Addukt von Bisphenol A mit Propylenoxiden und Castoröl, und die Verbindung, die Esterbindungen enthält, in einer Menge von 7 bis 100 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, enthalten ist.

5. Wasserfester Kunststoffschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die mindestens eine Esterbindung enthält, in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, enthalten ist.

6. Wasserfester Kunststoffschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist: eine Gaspermeabilität von 10 bis 60 Sekunden, bestimmt nach JIS P 8117, eine Wasserabsorption von 0,3 bis 1,2%, berechnet nach der folgenden Gleichung: % Wasserabsorption = {Gewichtsveränderung (g) durch Eintauchen/Volumen (cm³) der 50% komprimierten Probe} · 100, worin die Gewichtsänderung (g) durch Eintauchen eine Gewichtserhöhung einer 50 · 50 · 20 (Dicke) mm-Probe vor und nach einer solchen Behandlung darstellt, wobei die Probe vertikal um einen Faktor von 50% auf eine Dicke von 10 mm komprimiert wird und dann in Wasser von 23ºC bis zu einer Tiefe von 10 cm während 24 Stunden eingetaucht wird, und das Volumen (cm³) der 50% komprimierten Probe das Volumen der um den Faktor 50% vertikal komprimierten Probe darstellt, und Wasserabdichtungseigenschaften von nicht weniger als 12 Stunden, bestimmt durch die Zeit, die erforderlich ist, bis Wasser aus der äußeren Oberfläche eines U- förmigen Teils einer Probe aussickert, die hergestellt Wird durch Formen einer 15 mm · 15 mm-Probe in ein U- förmiges Material, Einklemmen in zwei Acrylharzplatten, um sie vertikal auf einen Faktor von 50% zu komprimieren, Aufrechtstellen der Probe, und Eingießen von Wasser in den U-förmigen Teil bis zu einer Höhe von 100 mm von der inneren Oberfläche des U-förimgen Teils.

7. Wasserfester Kunststoffschaum nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die monofunktionellterminierte Verbindung eine oder mehrere Verbindungen umfaßt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monoisocyanat, Monoalkohol und Monoamin.

8. Wasserfester Kunststoffschaum nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die monofunktionell terminierte Verbindung in einer Menge von 0,1 bis 35 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, verwendet wird.

9. Wasserfester Kunststoffschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Gaspermeabilität von 18 bis 55 Sekunden, bestimmt nach JIS P 8117, eine Wasserabsorption von 0,4 bis 0,9%, wie im Anspruch 7 definiert berechnet, und Wasserabdichtungseigenschaften von nicht weniger als 12 Stunden, wie im Anspruch 7 definiert bestimmt, aufweist.

10. Wasserfester Kunststoffschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, ein Polyol ist.

11. Wasserfester Kunststoffschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffgruppen enthält, ein Polyamin ist.

12. Verwendung eines wasserfesten Kunststoffschaumes nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Verschlußmaterial, Dichtungsmaterial oder Polstermaterial.