DE69830955T2 - Syntaktische Polyurethan/Polyisocyanurat Hartschaumstoffformkörper - Google Patents

Syntaktische Polyurethan/Polyisocyanurat Hartschaumstoffformkörper Download PDF

Info

Publication number
DE69830955T2
DE69830955T2 DE69830955T DE69830955T DE69830955T2 DE 69830955 T2 DE69830955 T2 DE 69830955T2 DE 69830955 T DE69830955 T DE 69830955T DE 69830955 T DE69830955 T DE 69830955T DE 69830955 T2 DE69830955 T2 DE 69830955T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
microspheres
foam
product according
polyurethane product
und
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69830955T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69830955D1 (de
Inventor
Keith G. Spitler
William J. Nicola
Carl E. Holsinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Bayer Corp
Original Assignee
Bayer AG
Bayer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG, Bayer Corp filed Critical Bayer AG
Publication of DE69830955D1 publication Critical patent/DE69830955D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69830955T2 publication Critical patent/DE69830955T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/144Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polyurethan/Polyisocyanurat-Hartschaumstoffprodukt mit hoher Druckfestigkeit, die Verwendung von Mikrokugeln umfassend. Genauer gesagt ist der Schaum syntaktisch und geschlossenzellig und weist eine bimodale Struktur auf.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Hartschaumstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung sind auf dem Gebiet der Erfindung allgemein bekannt. Solche Schäume werden typischerweise durch Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem mit Isocyanat reaktiven Material, wie z.B. Polyol, in Gegenwart eines Treibmittels hergestellt.
  • In den letzten Jahren hat der deutliche Anstieg der Kosten der Ausgangsstoffe zur Herstellung von Schaum zur Entwicklung und Verwendung von Füllmaterialien zur Reduktion der Menge der verwendeten Ausgangsstoffe und des Gewichts der Endmaterialien beigetragen. Bei einem der vorgeschlagenen Füllmaterialien und Isoliermaterialien werden Mikrohohlkugeln verwendet.
  • Die Verwendung von Mikrohohlkugeln in Schäumen ist auf dem Gebiet der Erfindung bekannt. Die Verwendung von Mikrokugeln in einem syntaktischen Schaum mit einer bimodalen Zellenstruktur wurde jedoch auf dem Gebiet der Erfindung weder offenbart noch nahe gelegt.
  • Der Begriff "syntaktisch" bezieht sich hierin auf die Verwendung von Hohlkugeln in einer Polymermatrix zur Herstellung eines Zellenmaterials.
  • Der Begriff "PUR/PIR-Schaum" bezieht sich auf Polyurethan- und/oder Isocyanuratschaum, der durch Erzeugung von Gasblasen während der Reaktion der Polymermatrix erzeugt wird.
  • Der Begriff "Hybrid" bezieht sich hierin auf die gleichzeitige Verwendung von Hohlkugeln und PUR/PIR-Schaum zur Herstellung eines syntaktischen Schaums.
  • Der Begriff "bimodale Zellengröße" bezieht sich hierin auf einen Hybridschaum, worin der mittlere Durchmesser der Hohlkugeln zumindest 1 bis 2 Größenordnungen größer ist als der Zellendurchmesser der geschäumten Matrix.
  • Geschäumte Mikrokugeln, die aus einer Hülle aus synthetischem thermoplastischem Harz bestehen, die ein flüssiges Treibmittel einschließt, sind bekannt. Siehe z.B. die US-Patente Nr. 4.829.094, 4.843.104 und 4.902.722.
  • In Melber et al. (US-Patente Nr. 4.829.094 und 4.843.104) wird eine syntaktische Polymerschaum-Zusammensetzung mit einem Füllstoff geringer Dichte offenbart, der frei fließende Mikrokugeln enthält. Melber et al. offenbaren jedoch keinen Schaum mit bimodaler Zellenstruktur und legen einen solchen auch nicht nahe.
  • Otloski et al. (US-Patent Nr. 4.916.173) offenbart eine Polyurethanzusammensetzung zur Anwendung für mahlbare Modelliermassen mit Mikrohohlkugeln. Otloski et al. offenbaren jedoch eine feste Polymermatrix und keine bimodale Zellenstruktur. Janda (US-Patent Nr. 4.959.395) offenbart ebenfalls eine feste Polymermatrix und keinen Schaum mit bimodaler Zellenstruktur.
  • Die beiden Patente von Torobin (US-Patente Nr. 4.303.729 und 4.303.736) offenbaren die Verwendung von Mikrohohlkugeln aus Kunststoff als Füllmaterialien in Kunststoffen. Keines dieser Patente offenbart jedoch eine bimodale Zellenstruktur. Außerdem offenbaren die Patente von Torobin Mikrokugeln mit großem Durchmesser im Bereich von 200 bis 10.000 μm.
  • Cravens (US-Patent Nr. 4.038.238) offenbart Mikrohohlkugeln in geringeren Beladungen von 2 bis 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Außerdem offenbart Cravens keinen Schaum mit bimodaler Zellenstruktur.
  • Harper (US-Patent Nr. 4.082.702) offenbart einen harten syntaktischen Schaum, der Mikrohohlperlen aus Glas umfasst. Harper offenbar jedoch keinen Schaum mit bimodaler Zellenstruktur.
  • Es wurde nun herausgefunden, dass die Verwendung von Mikrohohlkugeln in einem syntaktischen PUR/PIR-Schaum mit bimodaler Zellenstruktur die k-Faktor-Alterungsverluste und die Entflammbarkeit verbessert, da das Treibmittel in einer Mikrokugel eingeschlossen ist. Außerdem führt der Zusatz von Mikrokugeln zum vorliegenden Schaum zu einer verbesserten Druckfestigkeit.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Hartschaumstoffprodukts, das bei gleichbleibendem k-Faktor des Produkts eine geringere Dichte aufweist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Hartschaumstoffprodukts mit im Vergleich zu herkömmlichen Schäumen höherer Druckfestigkeit bei gegebener Dichte.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines sichereren Produkts durch Verringerung der Entflammbarkeit des Schaums.
  • Dieses und weitere, für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung offensichtliche Ziele werden durch die Verwendung von Mikrohohlkugeln erreicht, die mit einem Kohlenwasserstoff, Luft oder Vakuum gefüllt sind, um den Schäumen einheitliche Zellengeometrien zu verleihen. Das Hartschaumstoffprodukt umfasst 20 bis 80 Gew.-% Mikrohohlkugeln, wobei die Mikrokugeln einen mittleren Durchmesser im Bereich von 80 bis 200 μm aufweisen. Die Mikrokugeln sind in 80 bis 20 Gew.-% eines geschlossenzelligen Polyurethan- oder Polyisocyanuratschaums eingeschlossen, wobei die Zellen des Schaums einen mittleren Durchmesser von 0,01 bis 40 μm aufweisen.
  • Die enge Durchmesserverteilung der Mikrokugeln ergebt zusammen mit den sehr kleinen Zellen, die durch das Treibmittel gebildet werden, eine bimodale syntaktische Schaumstruktur. Solch eine Struktur ergibt im Vergleich zu herkömmlichen Schäumen einen höhere Druckfestigkeit bei gegebener Dichte. Da das Kohlenwasserstoff-Treibmittel, sofern vorhanden, in den Mikrohohlkugeln eingeschlossen ist, wird außerdem die Entflammbarkeit verringert und die Beibehaltung des k-Faktors verbessert.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Darstellung eines Teils des vorliegenden syntaktischen Schaums, worin die bimodale Zellenstruktur zwischen den kleinen Zellen der geschäumten Matrix und den Mikrokugeln dargestellt ist.
  • 2 ist eine Darstellung, die zeigt, wie die Druckfestigkeit in der vorliegenden Erfindung erhöht wird, indem ein Sandwich-Stab aus den kleinen PUR/PIR-Zellen zwischen den Hüllen der Mikrokugeln gebildet wird.
  • 3 ist eine Mikroaufnahme eines typischen, nichtsyntaktischen PIR-Schaums mit zufällig und breit verteilten Zellengrößen.
  • 4 ist eine Mikroaufnahme mit derselben Vergrößerung eines Schaums der vorliegenden Erfindung, worin die großen kugelförmigen Zellen im Wasser/Isocyanatschaum eingebettet sind.
  • 5 ist eine Mikroaufnahme, die eine weitere Vergrößerung von 4 zeigt, worin ein Beispiel für die Mikrokugeln zu sehen ist, die durch die Wasser/Isocyanatzellen verbunden sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes hartes Schaumprodukt, das Mikrokugeln umfasst.
  • Die hierin verwendeten Mikrokugeln sind allgemein bekannt. Im Handel erhältliche Mikrokugeln umfassen Expancel 551 DE, erhältlich von Expancel Inc.; Z-Licht W-1000 von Zeelan Industries; Dualite M6032AE von Pierce & Stevens Corporation; Scotchlite S-series von 3M; und QCEL 300 und QCEL 650 von PQ Corporation. Die Mikrokugeln vom Expancel- und Dualite-Typ sind beide schäumbar und Mikrokugeln aus einer dünnen Hülle aus einem Copolymer von Vinylidenchlorid mit Acrylnitril, die Hülle der Mikrokugeln Z-Light W-1000 ist aus Keramik, und die Mikrokugeln Scotchlite und QCEL bestehen aus Glashüllen. Das Innere der Mikrokugeln von Expancel und Pierce & Stevenson enthält typischerweise einen flüchtigen Kohlenwasserstoff, einschließlich Isobutan, Isopentan oder Cyclopentan, könnte aber auch, falls erforderlich, mit speziellen niedrigsiedenden Lösungsmitteln hergestellt werden. Die Keramik- und Glasmikrokugeln enthalten üblicherweise Luft, können aber auch Vakuum enthalten. Im Falle einer Polymerhülle wird, wenn die Mikrokugel erhitzt wird, die Polymerhülle beispielsweise nach und nach erweicht, der flüchtige Kohlenwasserstoff verflüchtigt sich, und die Mikrokugeln werden aufgeschäumt.
  • Bei derzeit erhältlichen Mikrokugeln enthält eine vorgegebene Probe typischerweise unterschiedliche Größen. Die in dieser Erfindung verwendeten Mikrokugeln sind Mikrohohlkugeln mit einem mittleren Durchmesser zwischen 80 und 200 μm, vorzugsweise 100 und 140 μm. Die Dichte der Polymer-, Glas- und Keramikmikrokugeln reicht von 0,01 bis 0,4 g/cm3, 0,1 bis 0,5 g/cm3 bzw. 0,4 bis 0,7 g/cm3.
  • Die zugesetzte Menge der Mikrokugeln ist so gewählt, dass der gewichtsprozentuelle Anteil der Mikrokugeln im Schaumprodukt 20 bis 80 Gew.-% an Mikrohohlkugeln beträgt. Vorzugsweise sind 40 bis 60 Gew.-% Mikrokugeln vorhanden.
  • Die Mikrokugeln sind in 80 bis 20 Gew.-% eines geschlossenzelligen PUR/PIR-Schaums eingeschlossen. Wenn die Menge der Mikrokugeln im Schaumprodukt beispielsweise 20% beträgt, sind die restlichen 80% geschlossenzelliger PUR/PIR-Schaum. Umgekehrt sind, wenn die Menge der Mikrokugeln im Schaumprodukt 80% beträgt, die restlichen 20% Polyurethanschaum.
  • Der Schaum der vorliegenden Erfindung ist ein geschlossenzelliger Polyurethan- oder Polyisocyanuratschaum, wobei der mittlere Durchmesser der Zellen des Schaums 0,01 bis 40 μm beträgt. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Zellen 0,5 bis 20 μm.
  • Da der vorliegende Schaum ein syntaktischer Schaum mit einer bimodalen Zellenstruktur ist, weisen die Mikrokugeln einen Durchmesser auf, der zumindest 1- bis 2-mal größer ist als der Durchmesser der Zellen. Dies ist in 1 dargestellt, worin der Bereich "A" für die Mikrokugel steht, der Bereich "B" die dreieckige Grenzfläche darstellt und der Bereich "C" die Mikrokugelhülle zeigt. Die kleinen Zellen des PUR/PIR-Schaums befinden sich zwischen den Mikrokugelhüllen und in den dreieckigen Grenzflächen. 2 zeigt, wie die Druckfestigkeit erhöht wird, indem ein Sandwich-Stab aus den kleinen PUR/PIR-Zellen zwischen den Mikrokugelhüllen gebildet wird. Während 3 eine Mikroaufnahme eines typischen, nichtsyntaktischen Schaums mit willkürlich und breit verteilten Zellengrößen darstellt, zeigen 4 und 5 einen Schaum der vorliegenden Erfindung, worin die großen kugelförmigen Zellen im Wasser/Isocyanatschaum eingebettet sind.
  • Wenn beispielsweise eine Mikrokugel einen Durchmesser von 80 μm aufweist, ist der Zellendurchmesser nicht größer als 40 μm. 2 zeigt, wie die Druckfestigkeit erhöht wird, indem ein Sandwich-Stab aus den kleinen PUR/PIR-Zellen zwischen den Mikrokugelhüllen gebildet wird.
  • Die Herstellung von Hartschaumstoffen der vorliegenden Erfindung, die auf Polyisocyanaten basieren, ist an sich bekannt und wurde beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 1.694.142, 1.694.215 und 1.720.768 sowie im Kunststoff- Handbuch, Band VII, Polyurethan, Vieweg und Hochtlen (Hrsg.), Carl Hanser Verlag, München (1966) und in der neuen Ausgabe dieses Bands, herausgegeben von G. Oertel, Carl Hanser Verlag, München, Wien (1983) beschrieben.
  • Bei diesen Schäumen handelt es sich hauptsächlich um solche, die Urethan- und/oder Isocyanurat- und/oder Allophanat- und/oder Uretdion- und/oder Harmstoff- und/oder Carbodiimidgruppen umfassen. Folgendes kann zur Herstellung der auf Isocyanaten basierenden, bimodalen, syntaktischen Schäume verwendet werden, wobei die Mikrokugeln gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt werden:
    • a) Als Ausgangskomponenten sind aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterozyklische Polyisocyanate, wie beispielsweise jene, die von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie 562, S. 75–136 beschrieben wurden, z.B. solche der Formel Q(NCO)n worin n = 2–4, vorzugsweise 2–3, ist und Q für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2–18, vorzugsweise 6–10, Kohlenstoffatomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4–15, vorzugsweise 5–10, Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6-15, vorzugsweise 6–13, Kohlenstoffatomen oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8–15, vorzugsweise 8–13, Kohlenstoffatomen steht, wie beispielsweise die Polyisocyanate, die in der DE-OS 2.832.253, S. 10–11 beschrieben sind, geeignet. Besonders bevorzugt sind normalerweise solche Polyisocyanate, die technisch leicht zugänglich sind, wie beispielsweise 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, sowie Gemische dieser Isomere ("TDI"); Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate, wie z.B. jene, die durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und darauf folgende Behandlung mit Phosgen ("Roh-MDI") erhalten werden, und Polyisocyanate, die Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen enthalten ("modifizierte Polyisocyanate"), insbesondere jene mo difizierten Polyisocyanate, die von 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat und von 4,4'- und/oder 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat abgeleitet sind.
    • b) Die Ausgangskomponenten können außerdem Verbindungen mit einem Molekulargewicht von üblicherweise 400 bis 10.000 sein, die zumindest zwei Wasserstoffatome enthalten, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind. Diese umfassen neben Verbindungen mit Amino-, Thio- oder Carboxylgruppen vorzugsweise Verbindungen mit Hydroxylgruppen, insbesondere solche mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000, vorzugsweise 2.000 bis 6.000, z.B. Polyether und Polyester, sowie Polycarbonate und Polyesteramide mit zumindest 2, üblicherweise 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6, Hydroxylgruppen; die Verwendung dieser Verbindungen für die Herstellung von homogenen und zellenförmigen Polyurethanen ist an sich bekannt und beispielsweise in der DE-OS 2.832.253, S. 11–18 offenbart.
    • c) In manchen Fällen können auch Verbindungen mit zumindest zwei Wasserstoffatomen, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind, und einem Molekulargewicht von 32 bis 399 als weitere Ausgangskomponenten verwendet werden. In diesem Fall werden unter Verbindungen mit Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Thiolgruppen und/oder Carboxylgruppen, vorzugsweise Verbindungen mit Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen, solche verstanden, die als Kettenverlängerer oder Vernetzer verwendet werden. Diese Verbindungen weisen üblicherweise 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4, Wasserstoffatome auf, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind. Geeignete Beispiele sind in der DE-OS 2.832.253, S. 19–20 offenbart.
    • d) Die Treibmittel, die im Verbindung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Wasser und/oder leicht flüchtige organische oder anorganische Substanzen und andere flüchtige Hilfstreibmittel, die typischerweise zum Schäumen von PUR/PIR-Schaumstoffen eingesetzt werden. Organische Treibmittel umfassen Aceton, Ethylacetat, halogensubstituierte Alkane, wie z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Ethylenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlordifluorethan, Dichlortrifluorethan; außerdem Butan, Hexan, Heptan oder Diethylether. Spezifische Beispiele für solche Treib mittel umfassen: 1,1,1,4,4,4-Hexafluorbutan (HFC-356); Tetrafluorethane, wie z.B. 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a); 1,1,2,3,3,-Pentafluorpropan (HFC-245ea), 1,1,1,2,3-Pentafluorpropan (HFC-245ca), 1,1,2,3,3-Pentafluorpropan (HFC-245ea), 1,1,1,2,3-Pentafluorpropan (HFC-245eb) und 1,1,2,2,3,3-Hexafluorpropan (HFC-236ca); Nexafluorpropane, wie z.B. 1,1,2,2,3,3-Hexafluorpropan (HFC-236ca), 1,1,1,2,2,3-Hexafluorpropan (HFC-236cb), 1,1,1,2,3,3-Hexafluorpropan (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropan (HFC-236fa); Pentafluorbutane, wie z.B. 1,1,1,3,3-Pentafluorbutan (HFC-365); und Difluorethane, wie z.B. 1,1-Difluorethan (HFC-152a). Beispiele für anorganische Treibmittel sind Luft, CO2 und N2O. Eine Schäumwirkung kann auch durch Zusatz von Verbindungen erreicht werden, die sich bei Temperaturen über Raumtemperatur zersetzen und Gase freisetzen, wie z.B. Azodicarbonamid oder Azoisobuttersäurenitril. Weitere Beispiele für Treibmittel finden sich in Vieweg und Hochtlen, Kunststoff-Handbuch, Bd. VII, S. 108–109, S. 453–455 und S. 507–510, Carl-Hanser-Verlag, München (1966).
    • e) In manchen Fällen können gleichzeitig auch andere Hilfsmittel und Additive eingesetzt werden, wie beispielsweise:
    • – Wasser und/oder andere stark flüchtige Substanzen, wie z.B. Treibmittel;
    • – allgemein bekannte zusätzliche Katalysatoren, in Mengen von bis zu 10 Gew.-% der Komponente b);
    • – oberflächenaktive Additive, wie z.B. Emulgatoren und Schaumstabilisatoren; und
    • – Reaktionsverzögerer, wie z.B. saure Substanzen, wie Salzsäure oder Halogenide organischer Säuren, außerdem allgemein bekannte Zellregulatoren, wie z.B. Paraffine, Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane, sowie Pigmente oder Farbstoffe und andere allgemein bekannte Flammverzögerungsmittel, wie z.B. Trikresylphosphat, Stabilisatoren gegen Alterungs- und Verwitterungswirkung, Weichmacher, Fungistatika und Bakteriostatika sowie Füllstoffe, wie z.B. Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide.
  • Weitere Beispiele für oberflächenaktive Additive, Schaumstabilisatoren, Zellregulatoren, Reaktionsverzögerer, Stabilisatoren, Flammverzögerungsmittel, Weichmacher, Farbstoffe, Füllstoffe, Fungistatika und Bakteriostatika, die in manchen Fällen gleichzeitig eingesetzt werden können, sowie Details in Bezug auf die Verwendung und Wirkung dieser Additive sind beispielsweise auf S. 103–113 des Kunststoff-Handbuchs, Bd. VII, Vieweg und Hochtlen, Hrsg., Carl Hanser Verlag, München (1966) zu finden.
  • Die Schäume auf Isocyanatbasis können auf allgemein bekannte Weise hergestellt werden.
  • Die Herstellung von Polyurethankunststoffen kann beispielsweise wie nachstehend erfolgen: Die Reaktanden werden durch ein allgemein bekanntes Einstufenverfahren, das Präpolymer-Verfahren oder Semipräpolymer-Verfahren, umgesetzt, wobei häufig technische Anlagen verwendet werden, wie sie beispielsweise im US-Patent 2.764.565 offenbart sind. Details in Bezug auf die Verarbeitungsanlage, die auch im Hinblick auf die Erfindung relevant sind, sind beispielsweise auf S. 121–205 des Kunststoff-Handbuchs, Bd. VII, Vieweg und Hochtlen (Hrsg.), Carl Hanser Verlag, München (1966) beschrieben. Aufgrund inhärent hohen Viskosität von Formulierungen mit großen Beladungen an Mikrokugeln sind weitere Überlegungen in Bezug auf die Verarbeitung notwendig. Eine kommerzielle Lösung besteht in der Verwendung eines Extruders zum Vermischen und Zudosieren der die Mikrokugeln enthaltenden Aufschlämmung. Eine derartige Technologie ist beispielsweise im US-Patent Nr. 5.424.014 offenbart.
  • Die gemäß vorliegender Erfindung erhältlichen Produkte können beispielsweise als energieabsorbierende Schaumstoffe; Isolierungen für Geräte; Schichtstoffplatten für Außenwandelemente, Dachisolierplatten, Innenwände, isolierte Türen usw. verwendet werden.

Claims (11)

  1. Hartes Polyurethanprodukt und/oder Polyisocyanurat- (PIR-) Produkt mit hoher Druckfestigkeit, umfassend: a) 20 bis 80 Gew.-% Mikrohohlkugeln, wobei die Mikrokugeln einen mittleren Durchmesser von 80–200 μm aufweisen und eingeschlossen sind in b) 80 bis 20 Gew.-% eines geschlossenzelligen Polyurethanschaums, wobei die Zellen des Schaums einen mittleren Durchmesser von 0,01 bis 40 μm aufweisen.
  2. Hartes Polyurethanprodukt und/oder Polyisocyanurat- (PIR-) Produkt nach Anspruch 1, worin das Gewicht der Mikrohohlkugeln im harten Polyurethanprodukt 40 bis 60 Gew.-% beträgt.
  3. Hartes Polyurethanprodukt und/oder Polyisocyanurat- (PIR-) Produkt nach Anspruch 1, worin der mittlere Durchmesser der Mikrohohlkugeln im Bereich von 100 bis 140 μm liegt.
  4. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 1, worin der mittlere Durchmesser der Zellen des Schaums im Bereich von 0,5 bis 20 μm liegt.
  5. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 1, worin die Mikrokugeln eine dünne Hülle aus einem Copolymer von Vinylidenchlorid mit Acrylnitril umfassen.
  6. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 5, worin die Mikrokugeln im Inneren ein Kohlenwasserstoffgas umfassen.
  7. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 6, worin das Kohlenwasserstoffgas aus der aus Cyclopentan, Isobutan und Pentan bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  8. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 1, worin die Mikrokugeln eine Keramikhülle umfassen.
  9. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 1, worin die Mikrokugeln eine Glashülle umfassen.
  10. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 8, worin die Mikrokugeln im Inneren ein Vakuum umfassen.
  11. Hartes Polyurethanprodukt nach Anspruch 9, worin die Mikrokugeln im Inneren ein Vakuum umfassen.
DE69830955T 1997-08-11 1998-07-29 Syntaktische Polyurethan/Polyisocyanurat Hartschaumstoffformkörper Expired - Fee Related DE69830955T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US909447 1986-09-19
US90944797A 1997-08-11 1997-08-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69830955D1 DE69830955D1 (de) 2005-09-01
DE69830955T2 true DE69830955T2 (de) 2006-04-20

Family

ID=25427242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69830955T Expired - Fee Related DE69830955T2 (de) 1997-08-11 1998-07-29 Syntaktische Polyurethan/Polyisocyanurat Hartschaumstoffformkörper

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6166109A (de)
EP (1) EP0896976B1 (de)
JP (1) JPH11140219A (de)
CN (1) CN1088005C (de)
AT (1) ATE300579T1 (de)
CA (1) CA2239950C (de)
DE (1) DE69830955T2 (de)
DK (1) DK0896976T3 (de)
ES (1) ES2245798T3 (de)
HK (1) HK1021519A1 (de)
TW (1) TW408151B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017206542A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellungsverfahren für ein Faserverbundbauteil
DE102017216409A1 (de) * 2017-09-15 2019-03-21 Weberit Werke Dräbing Gmbh Kunststoffbauteil, druckfederführungselement und zweimassenschwungrad

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000044821A1 (en) * 1999-01-26 2000-08-03 Huntsman International Llc Foamed thermoplastic polyurethanes
US20030060110A1 (en) * 1999-12-24 2003-03-27 Desai Dilipkumar R. Expanded extruded polymeric textile
JP4555532B2 (ja) * 1999-12-24 2010-10-06 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ガス補助式射出成型
DE50008414D1 (de) * 2000-04-11 2004-12-02 Siempelkamp Handling Sys Gmbh Herstellung schaumgefüllter Sandwichelemente mit Schaumauftrag in Kassetten
US6682555B2 (en) * 2000-11-13 2004-01-27 Wit Ip Corporation Methods for treating the prostate and inhibiting obstruction of the prostatic urethra using biodegradable stents
CN1204173C (zh) 2000-12-21 2005-06-01 陶氏环球技术公司 包含氢氟碳、低沸点醇和/或低沸点羧基化合物的发泡剂组合物
KR20030064859A (ko) 2000-12-21 2003-08-02 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 표준 액상 하이드로플루오로카본과 이산화탄소를 함유하는발포제 조성물 및 중합체성 포움
WO2002083757A1 (fr) * 2001-04-09 2002-10-24 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Composition de polyurethanne et tampon a polir
CA2446885A1 (en) * 2001-05-25 2002-12-05 Apache Products Company Foam insulation made with expandable microspheres and methods
DE10129232A1 (de) 2001-06-19 2003-01-02 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von syntaktischen Polyurethan
CN100348663C (zh) * 2001-11-02 2007-11-14 日本皇冠塞株式会社 具有优异的安全性且环保的盖用密封件和金属盖
US7199168B2 (en) * 2002-02-13 2007-04-03 Bayer Materialscience Llc Process for making cellular composites using polymeric isocyanates as binders for hollow filler particles
JP2003292889A (ja) * 2002-04-08 2003-10-15 Fujikura Kasei Co Ltd 発泡性塗料組成物および発泡塗膜を備えた塗装品ならびに発泡塗膜の形成方法
US20040171339A1 (en) * 2002-10-28 2004-09-02 Cabot Microelectronics Corporation Microporous polishing pads
US6913517B2 (en) * 2002-05-23 2005-07-05 Cabot Microelectronics Corporation Microporous polishing pads
US6706776B2 (en) 2002-06-18 2004-03-16 Bayer Corporation Syntactic foams with improved water resistance, long pot life and short demolding times
DE10358368A1 (de) 2003-12-11 2005-07-07 Basf Ag Syntaktische Polyurethane und deren Verwendung zur Off-Shore-Dämmung
DE10358371A1 (de) 2003-12-11 2005-07-28 Basf Ag Syntaktisches Polyurethan, enthaltend Öl, bevorzugt Ricinusöl
DE102004010809A1 (de) * 2004-03-05 2005-09-22 Bayer Materialscience Ag Flexible Formteile aus geschäumtem Polyurethan und ihre Verwendung
JP2008501060A (ja) * 2004-05-28 2008-01-17 アルベマール・コーポレーシヨン 燃焼遅延性ポリウレタンおよびそれに対する添加剤
JP2006022139A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Takao Kawai 微細空洞を有する発泡ポリウレタン及びその製造方法
ITRM20050125A1 (it) * 2005-03-18 2006-09-19 Aviointeriors S P A Schiuma poliuretanica con migliorate proprieta' e struttura imbottita realizzata con detta schiuma.
ITVA20050025A1 (it) * 2005-04-15 2006-10-16 Whirlpool Co Procedimento per la produzione di materiali polimerici espansi e materiale polimerico espanso ottenuto mediante tale procedimento
US20070021518A1 (en) * 2005-07-21 2007-01-25 Lear Corporation Additives to spray urethane
CN100381500C (zh) * 2006-03-02 2008-04-16 海洋化工研究院 微珠/泡孔复合结构浮力材料
WO2007112104A2 (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Century-Board Usa, Llc Polyurethane composite materials
CN100378166C (zh) * 2006-04-08 2008-04-02 海洋化工研究院 深海用可加工固体浮力材料及其制备方法
DE502007000503D1 (de) * 2006-08-01 2009-04-23 Epurex Films Gmbh & Co Kg Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtfolien aus thermoplastischen Polyurethanen
CN103898996A (zh) 2007-03-21 2014-07-02 阿什工业技术有限责任公司 结合微粒基质的实用材料
US20090239429A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
US8445101B2 (en) 2007-03-21 2013-05-21 Ashtech Industries, Llc Sound attenuation building material and system
DE102007015660A1 (de) * 2007-03-31 2008-10-02 Brugg Rohr Ag, Holding Flexibles wärmeisoliertes Leitungsrohr
US20110092607A1 (en) * 2008-05-27 2011-04-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of preparing a rigid foam material and method of preparing a resin material with reduced viscosity
US20100028650A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Nhk Spring Co., Ltd. Closed-cell urethane sheet, manufacturing method thereof and waterproof sealing materials
WO2010022895A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Bayer Materialscience Ag Viskoelastische polyurethan- und polyisocyanurat-hartschaumstoffe
WO2010054029A2 (en) 2008-11-04 2010-05-14 Ashtech Industries, L.L.C. Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting system
EP2501749B1 (de) 2009-11-20 2013-09-18 Basf Se Mikrohohlkugeln enthaltende harzschaumstoffe
KR101231023B1 (ko) * 2009-11-26 2013-02-07 제일모직주식회사 단열성이 우수한 경질 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법
JP5566851B2 (ja) * 2010-03-04 2014-08-06 日東電工株式会社 熱発泡性樹脂組成物、熱発泡性樹脂シート、熱発泡性積層体、発泡体およびその製造方法
KR101332433B1 (ko) 2010-08-24 2013-11-22 제일모직주식회사 단열성이 우수한 경질 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법
US8937106B2 (en) 2010-12-07 2015-01-20 Basf Se Melamine resin foams with nanoporous fillers
EP2734561A4 (de) * 2011-07-19 2015-05-06 Johnson Controls Tech Co Schaumstoffverstärktes strukturelement
DE102011083017A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Evonik Industries Ag Verbundwerkstoffe umfassend eine offenzellige Polymermatrix und darin eingebettete Granulate
DE102011083011A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Evonik Goldschmidt Gmbh Verbundwerkstoffe umfassend eine Polymermatrix und darin eingebetteteGranulate
WO2013052732A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Boral Industries Inc. Inorganic polymer/organic polymer composites and methods of making same
EP2657280A1 (de) * 2012-04-23 2013-10-30 Basf Se Mineralstoffpartikel enthaltender Polyurethan-Verbundwerkstoff
US8883869B2 (en) 2012-08-08 2014-11-11 Provee Technologies, Llc Impact absorbing foam
CN103240884B (zh) * 2013-05-07 2015-07-15 西北工业大学 具有双峰分布的聚碳酸酯微孔材料的制备方法
US9752015B2 (en) 2014-08-05 2017-09-05 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Filled polymeric composites including short length fibers
GB201420055D0 (en) * 2014-11-11 2014-12-24 Technion Res & Dev Foundation Low density micropsheres
JP5828950B1 (ja) * 2014-11-21 2015-12-09 サンユレック株式会社 ポリウレタン樹脂組成物、封止材及び電気電子部品
US9988512B2 (en) 2015-01-22 2018-06-05 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Highly filled polyurethane composites
US10030126B2 (en) 2015-06-05 2018-07-24 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Filled polyurethane composites with lightweight fillers
CA2989130A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 3M Innovative Properties Company Buoyancy module
US20170267585A1 (en) 2015-11-12 2017-09-21 Amitabha Kumar Filled polyurethane composites with size-graded fillers
US11431100B2 (en) * 2016-03-25 2022-08-30 Commscope Technologies Llc Antennas having lenses formed of lightweight dielectric materials and related dielectric materials
WO2017165342A1 (en) 2016-03-25 2017-09-28 Commscope Technologies Llc Antennas having lenses formed of lightweight dielectric materials and related dielectric materials
AT518807B1 (de) * 2016-06-21 2018-07-15 Rainer Kurbos Dr Diskoschaum
US11527835B2 (en) 2017-09-15 2022-12-13 Commscope Technologies Llc Methods of preparing a composite dielectric material
EP3587465A1 (de) * 2018-06-27 2020-01-01 Solvay Sa Verfahren zur herstellung eines polyurethanschaums
CN113061284B (zh) * 2021-03-24 2023-03-14 中国科学院深圳先进技术研究院 一种轻质有机复合材料及其制备方法
WO2024197210A1 (en) * 2023-03-23 2024-09-26 Natural Polymers, LLC Polyisocyanurate/polyurethane foam compositions and related methods

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1200063A (en) * 1966-12-01 1970-07-29 Minnesota Mining & Mfg Nailable polyurethane resins
US3510392A (en) * 1968-09-16 1970-05-05 Pittsburgh Corning Corp Glass nodules in cellular polyurethane
US4038238A (en) * 1973-08-29 1977-07-26 The Dow Chemical Company Low density rapid-setting polyurethanes
US4082702A (en) * 1975-09-18 1978-04-04 Dow Corning Corporation Flame retardant rigid polyurethane syntactic foam
US4303729A (en) * 1979-07-20 1981-12-01 Torobin Leonard B Hollow plastic microspheres
US4303736A (en) * 1979-07-20 1981-12-01 Leonard Torobin Hollow plastic microspheres
US4843104A (en) * 1987-03-19 1989-06-27 Pierce & Stevens Syntactic polymer foam compositions containing microsphere fillers
US4722943A (en) * 1987-03-19 1988-02-02 Pierce & Stevens Corporation Composition and process for drying and expanding microspheres
US4902722A (en) * 1987-11-19 1990-02-20 Pierce & Stevens Corp. Expandable graphic art printing media using a syntactic foam based on mixture of unexpanded and expanded hollow polymeric microspheres
US4916173A (en) * 1988-05-06 1990-04-10 Ciba-Geigy Corporation Polyurethane syntactic foam modeling stock
US4959395A (en) * 1988-06-28 1990-09-25 The B. F. Goodrich Company Bulk polymerized molded products containing cycloolefin monoments with microencapsulated blowing agents
JPH04257429A (ja) * 1991-02-08 1992-09-11 Oji Paper Co Ltd シート状発泡体の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017206542A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Herstellungsverfahren für ein Faserverbundbauteil
DE102017216409A1 (de) * 2017-09-15 2019-03-21 Weberit Werke Dräbing Gmbh Kunststoffbauteil, druckfederführungselement und zweimassenschwungrad
DE102017216409B4 (de) 2017-09-15 2022-01-05 Weberit Werke Dräbing Gmbh Kunststoffbauteil, druckfederführungselement und zweimassenschwungrad

Also Published As

Publication number Publication date
DE69830955D1 (de) 2005-09-01
US6166109A (en) 2000-12-26
EP0896976B1 (de) 2005-07-27
CN1223927A (zh) 1999-07-28
ATE300579T1 (de) 2005-08-15
CA2239950C (en) 2007-09-18
EP0896976A1 (de) 1999-02-17
TW408151B (en) 2000-10-11
DK0896976T3 (da) 2005-10-10
ES2245798T3 (es) 2006-01-16
JPH11140219A (ja) 1999-05-25
CA2239950A1 (en) 1999-02-11
CN1088005C (zh) 2002-07-24
HK1021519A1 (en) 2000-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830955T2 (de) Syntaktische Polyurethan/Polyisocyanurat Hartschaumstoffformkörper
DE69904217T2 (de) Vormischung und verschäumung von polymeren mikrosphären
EP0826708B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanhartschaumstoffen
EP0946630B1 (de) Gemische mit 1,1,1,3,3-pentafluorbutan
EP0654054B2 (de) Verwendung von aktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen
EP0730619B1 (de) Verfahren zur herstellung von harten polyurethanschaumstoffen
DE69307885T2 (de) Schaumstabilisierender zusatz und in seiner anwesenheit hergestellter polyurethanschaum
JP2003528950A (ja) 耐火性発泡体および発泡体製品、それを作るための方法および分散液
EP0431542A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen
EP0068281B1 (de) Verwendung von Poly-N,N-hydroxyalkyl-amiden mehrwertiger Carbonsäuren als Zellöffner bei der Herstellung elastischer Polyurethanschaumstoffe
WO2021165149A1 (de) Polyurethan-isolierschaumstoffe und ihre herstellung
EP0654062B2 (de) Verfahren zur herstellung von harten polyurethanschaumstoffen
EP0472080B1 (de) Verfahren zur Herstellung von harten Polyurethanschaumstoffen
DE19611367A1 (de) Verfahren zur Herstellung Kohlenwasserstoff-getriebener Polyurethan-Hartschaumstoffe
EP0866831B1 (de) Verfahren zur herstellung von urethan-gruppen enthaltenden hartschaumstoffen
DE4309691A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Urethan- und gegebenenfalls Isocyanuratgruppen aufweisenden Hartschaumstoffen und ihre Verwendung als Wärmedämmaterialien
DE69721997T2 (de) Verwendung von treibmittelmischungen zur herstellung von schaumstoffen auf polyisocyanatbasis
EP0864602B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen mit verringerter Rohdichte
EP0465922B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff auf Isocyanatbasis
WO2010022895A1 (de) Viskoelastische polyurethan- und polyisocyanurat-hartschaumstoffe
DE4303659C2 (de) Verwendung von Gemischen aus Kohlenwasserstoffen und Caprolactamhydrat als Treibmittel bei der Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis
EP0610752A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis
EP0842973B1 (de) Verfahren zur Herstellung harter Polyurethanformkörper mit Integralstruktur
DD142807A3 (de) Verfahren zur herstellung von polyisocyanurat-hartschaeumen
MXPA01002711A (en) Preblend and expansion of polymeric microspheres

Legal Events

Date Code Title Description
8339 Ceased/non-payment of the annual fee