EP2176612A1 - Method for the drying of foams composed of aqueous pu dispersions - Google Patents

Method for the drying of foams composed of aqueous pu dispersions

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EP2176612A1
EP2176612A1 EP08759363A EP08759363A EP2176612A1 EP 2176612 A1 EP2176612 A1 EP 2176612A1 EP 08759363 A EP08759363 A EP 08759363A EP 08759363 A EP08759363 A EP 08759363A EP 2176612 A1 EP2176612 A1 EP 2176612A1
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EP
European Patent Office
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dispersions
drying
foams
foam
water
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08759363A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Meike Niesten
Steffen Hofacker
Thorsten Rische
Sebastian Dörr
Thorsten KRÄMER
Hartwig Kempkes
Jens Hepperle
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Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2176612A1 publication Critical patent/EP2176612A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/32Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
    • F26B3/34Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
    • F26B3/347Electromagnetic heating, e.g. induction heating or heating using microwave energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5609Purging of residual gas, e.g. noxious or explosive blowing agents
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    • C08G18/721Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/722Combination of two or more aliphatic and/or cycloaliphatic polyisocyanates
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    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36After-treatment
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    • C08G2110/0041Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066≥ 150kg/m3
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the microwave drying of foams, which are preferably obtained from aqueous PU dispersions.
  • aqueous binders in particular polyurethane dispersions, are used.
  • polyurethane dispersions are particularly suitable for applications in the field of upholstery, occupational safety and automobile interior trim.
  • foam pads with a relatively high layer thickness, as they are otherwise possible only with solvent-containing high solids Be Schweizerungsmittteln (DE 10 2004 060 139).
  • foams based on aqueous polyurethane dispersions are also largely free from organic solvents and isocyanate monomers, they can also be used without further pretreatment or purification for cosmetic and medical applications.
  • Foams made from aqueous PU dispersions are typically prepared by foaming, application of the foam to a support and subsequent physical drying. To speed up the drying, warm air is usually used. This technique of drying, however, is only suitable for foam thicknesses of a maximum of 3 mm based on the wet foam layer to be dried. For layers of greater thickness, the problem arises that the foam dries only superficially and moisture from the interior is increasingly difficult to escape. This leads to an inhomogeneous and in some cases greatly delayed drying behavior.
  • aqueous paints in particular paints based on aqueous polyurethane dispersions by means of microwave radiation
  • these are always paint films with layer thicknesses of a maximum of 100 ⁇ m, which are usually bubble-free, ie without any type of foam structures.
  • microwave radiation is also suitable for drying foams which are produced from aqueous PU dispersions while retaining their foam structure, it being possible to achieve uniform drying of the foam over the entire foam cross section.
  • the invention therefore relates to a process for drying water-moist foams, preferably those which are obtainable from aqueous PU dispersions and optionally further constituents by foaming, in which the moist foam is exposed to microwave radiation.
  • Drying in the context of the present invention means lowering the water content of a foam to be dried.
  • Water moisture in connection with the present invention means a water content based on the total foam of at least 10 wt .-%, preferably 15 to 60 wt .-%, particularly preferably 35 to 60 wt .-%.
  • microwave radiation is understood as meaning electromagnetic radiation in the wavelength range from 300 MHz to 300 GHz. Radiation in the frequency ranges 2.0 to 3.0 GHz and 0.8 to 1.5 GHz are preferred. Particularly preferred frequencies are 2.2 to 2.6 and 0.85 to 1.0 GHz. Most preferably, the frequencies are 2.45 GHz (+0.1 GHz) and 0.915 GHz (+0.05 GHz).
  • Suitable aqueous PU dispersions which are based on the foams to be dried, are all dispersions of polyurethanes and / or polyurethane polyureas known to the person skilled in the art in aqueous media.
  • the PU dispersions preferably have solids contents of 40 to 63% by weight.
  • Such PU dispersions are preferably obtainable in which
  • polymeric polyols having number average molecular weights of 400 to 8000 g / mol and OH functionalities of 1.5 to 6, a3) optionally hydroxy-functional, ionic or potentially ionic and / or nonionic hydrophilicizing agents,
  • step B wherein optionally contained potentially ionic groups can be converted by partial or complete reaction with a neutralizing agent in the ionic form.
  • Isocyanate-reactive groups are, for example, amino, hydroxy or thiol groups.
  • modified diisocyanates having uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structures and those of unmodified polyisocyanates having more than 2 NCO groups per molecule, such as Isocyanatomethyl-l, 8-octane diisocyanate (nonane triisocyanate) or triphenylmethane-4,4 ', 4'-triisocyanate.
  • the compounds of component al) are particularly preferably polyisocyanates or polyisocyanate mixtures of the abovementioned type with exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups and an average NCO functionality of the mixture of 2 to 4, preferably 2 to 2.6 and more preferably 2 to 2.4.
  • polymeric polyols having number average molecular weights of 400 to 6000 g / mol, particularly preferably from 600 to 3000 g / mol are used. These preferably have OH functionalities of from 1.8 to 3, particularly preferably from 1.9 to 2.1.
  • Such polymeric polyols which are known per se in polyurethane coating technology, are polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyacrylate polyols, polyether polyols and polyether polyols. polyester polyols and polyethercarbonate polyols. These can be used in a2) individually or in any mixtures with one another.
  • polymeric polyols of the aforementioned type used are preferably those having an aliphatic skeleton. Preference is given to using aliphatic polycarbonate polyols, polyester polyols, polyether polyols or any mixtures thereof.
  • Preferred embodiments of the PUR dispersions to be used preferably comprise as component a2) a mixture of polycarbonate polyols and polytetramethylene glycol polyols, the proportion in the mixture being from 35 to 70% by weight of polytetramethylene glycol polyols and from 30 to 65% by weight polycarbonate polyols Assuming that the sum of the weight percentages of the polycarbonate and polytetramethylene glycol polyols gives 100% by weight.
  • Suitable ionically or potentially ionically hydrophilic compounds are, for example, mono- and dihydroxycarboxylic acids, mono- and dihydroxy-sulfonic acids, and mono- and dihydroxyphosphonic acids and their salts, such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, hydroxypivalic acid, malic acid, citric acid, glycol acid, lactic acid, the propoxylated adduct of 2-butenediol and NaHSO 3 , for example described in DE-A 2 446 440 (page 5-9, formula I-Iü) and compounds which can be converted into cationic groups, for example amine -based, building blocks such as N-methyl-diethanolamine as hydrophilic structural components.
  • mono- and dihydroxycarboxylic acids such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, hydroxypivalic acid, malic acid, citric acid, glycol acid, lactic acid, the propoxylated adduct of 2-butened
  • Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents of component a3) are those of the abovementioned type which have an anionic, preferably hydrophilic, effect via carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups.
  • Particularly preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of dimethylolpropionic acid or dimethylolbutyric acid.
  • Suitable nonionically hydrophilicizing compounds of component a3) are, for example, polyoxyalkylene ethers which contain at least one hydroxyl group as the isocyanate-reactive group.
  • Examples are the monohydroxy-functional, on average 5 to 70, preferably 7 to 55 ethylene oxide units per molecule having Polyalkylenoxidpolyetheralkohole as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules (eg in Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 19 , Verlag Chemie, Weinheim pp. 31-38).
  • Particularly preferred nonionic compounds are monofunctional mixed polyalkylene oxide polyethers which have 40 to 100 mol% of ethylene oxide and 0 to 60 mol% of propylene oxide units.
  • Suitable starter molecules for such nonionic hydrophilicizing agents are saturated monohydric alcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, the isomers pentanols, hexanols, octanols and nonanols, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, cyclohexanol, the isomeric methylcyclohexanols or hydroxymethylcyclohexane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane or tetrahydrofurfuryl alcohol, diethylene glycol monoalkyl ethers, such as diethylene glycol monobutyl ether, unsaturated alcohols such as allyl alcohol, 1,1
  • Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or else as a mixture in the alkoxylation reaction.
  • component bl) can di- or polyamines such as 1, 2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1, 4-diaminobutane, 1, 6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, and 4,4-diaminodicyclohexylmethane and / or dimethylethylenediamine.
  • component bl it is also possible to use compounds which, in addition to a primary amino group, also have secondary amino groups or, besides an amino group (primary or secondary), also OH groups.
  • Examples of these are primary / secondary amines, such as diethanolamine, 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, alkanolamines such as N-aminoethyl-ethanolamine , Ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine.
  • component bl it is also possible to use monofunctional amine compounds, for example methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, isononyloxypropylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, N-methylaminopropylamine, diethyl (methyl) aminopropylamine, Mo ⁇ holin, piperidine, or suitable substituted derivatives thereof, amide amines from diprimary amines and monocarboxylic acids, mono- ketime of diprimary amines, primary / tertiary amines, such as N, N-dimethylaminopropylamine.
  • monofunctional amine compounds for example methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, isononyloxypropylamine,
  • Suitable ionically or potentially ionically hydrophilicizing compounds are, for example, mono- and diaminocarboxylic acids, mono- and diaminosulfonic acids and mono- and diaminophosphonic acids and their salts.
  • ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents are N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine, 2- (2-aminoethylamino) -ethanesulfonic acid, ethylenediamine-propyl- or -butylsulfonic acid, 1,2-or 1,3-propylenediamine- ⁇ -ethylsulfonic acid, glycine, alanine, taurine, lysine, 3,5-diaminobenzoic acid and the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1).
  • cyclohexylaminopropanesulfonic acid (CAPS) from WO-A 01/88006 can
  • Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents b2) are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine, 2- (2- Amino-ethylamino) ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1).
  • anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents such as the salts of N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine, 2- (2- Amino-ethylamino) ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1).
  • anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents preference is given to using a mixture of anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents and nonionic hydrophilicizing agents.
  • the ratio of NCO groups of the compounds from component al) to NCO-reactive groups of components a2) to a3) in the preparation of the NCO-functional prepolymer is 1.2 to 3.0, preferably 1.3 to 2, 5th
  • the amino-functional compounds in step B) are used in such an amount that the equivalent ratio of isocyanate-reactive amino groups of these compounds to the free isocyanate groups of the prepolymer is 50 to 125%, preferably between 60 to 120%.
  • anionic and nonionic hydrophilicized polyurethane dispersions are used, the components al) to a3) and b1) to b2) being used for their preparation in the following amounts, the individual amounts adding up to 100% by weight:
  • polyurethane dispersions (I) comprise as component al) isophorone diisocyanate and / or 1,6-hexamethylene diisocyanate and / or the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes in combination with a2) a mixture of polycarbonate po - lyols and polytetramethylene glycol polyols.
  • polyurethane dispersions can be carried out in one or more stages in homogeneous or multistage reaction, in some cases in disperse phase. After complete or partial polyaddition from al) to a3), a dispersing, emulsifying or dissolving step takes place. This is followed, if appropriate, by a further polyaddition or modification in disperse phase.
  • Example prepolymer mixing method, acetone method or Schmelzdispergier processor can be used. Preference is given to proceeding by the acetone process.
  • the components a2) to a3) which may have no primary or secondary amino groups and the polyisocyanate cyanate component al) for the preparation of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer completely or partially and optionally with one with water Miscible but diluted with isocyanate inert solvent and heated to temperatures ranging from 50 to 120 0 C.
  • the catalysts known in polyurethane chemistry can be used.
  • Suitable solvents are the customary aliphatic, ketofunctional solvents such as acetone, 2-butanone, which may be added not only at the beginning of the preparation, but optionally also in parts later. Preference is given to acetone and 2-butanone.
  • the aminic components b1), b2) can optionally be used individually or in mixtures in water- or solvent-diluted form in the process according to the invention, it being possible in principle for any order of addition to be possible.
  • the diluent content in the chain-extending component used in B) is preferably 30 to 95% by weight.
  • the dispersion preferably takes place after the chain extension.
  • the dissolved and chain-extended polyurethane polymer is optionally added either under strong shearing, such as strong stirring, either in the dispersing water or, conversely, the dispersing water is stirred to the chain-extended polyurethane polymer solutions.
  • the water is added to the dissolved chain-extended polyurethane polymer.
  • the solvent still present in the dispersions after the dispersion step is then usually removed by distillation. A removal already during the dispersion is also possible.
  • the residual content of organic solvents in the dispersions essential to the invention is typically less than 1.0% by weight, preferably less than 0.3% by weight, based on the total dispersion.
  • the pH of the dispersions essential to the invention is typically less than 9.0, preferably less than 8.0.
  • foam auxiliaries I
  • thickeners HI
  • other auxiliaries and additives IV
  • Suitable foam assistants (II) are commercially available stabilizers, such as water-soluble fatty acid amides, sulfosuccinamides, hydrocarbon sulfonates, sulfates or fatty acid salts, the lipophilic radical preferably containing from 12 to 24 carbon atoms, alkyl polyglycosides, etc.
  • Preferred foam assistants (Df) are alkanesulfonates or sulfates having 12 to 22 carbon atoms in the hydrocarbon radical, alkylbenzenesulfonates or sulfates having 14 to 24 carbon atoms in the hydrocarbon radical or fatty acid amides or fatty acid salts having 12 to 24 carbon atoms.
  • fatty acid amides are preferably fatty acid amides of mono- or di- (C 2-3 -alkanol) -amines.
  • Fatty acid salts may be, for example, alkali metal salts, amine salts or unsubstituted ammonium salts.
  • Such fatty acid derivatives are typically based on fatty acids such as lauric, myristic, palmitic, oleic, stearic, ricinoleic, behenic or arachidic, coconut, tallow, soybean and their hydrogenation products.
  • foam auxiliaries are sodium lauryl sulfate, sulfosuccinamides and ammonium stearates, and mixtures thereof.
  • thickeners are compounds which make it possible to adjust the viscosity of the resulting mixture of I-IV in such a way that it promotes the production and processing of the foam according to the invention.
  • Commercially available thickeners are suitable as thickeners, such as natural organic thickeners, such as dextrins or starch, organically modified natural products, such as cellulose ethers or hydroxyethyl cellulose, fully synthetic organic, eg Polyacrylic acids, polyvinylpyrrolidones, poly (meth) acrylic compounds or polyurethanes (associative thickeners) and inorganic thickeners, eg Betonite or silicic acids. Preference is given to using organically fully synthetic thickeners.
  • acrylate thickeners which are optionally further diluted with water before addition.
  • Preferred commercially available thickeners are, for example, Mirox ® AM (BGB Stockhausen GmbH, Krefeld, Germany), Walocel® ® MT 6000 PV (Wolff Cellulosics GmbH & Co KG, Walsrode, Germany), Rhéolate ® 255 (Elementies Specialties, Gent, Belgium), Collacral® ® VL (BASF AG, Ludwigshafen, Germany), Aristoflex® ® AVL (Clariant, Sulzbach, Germany)
  • auxiliaries and additives may, for.
  • component (II) 80 to 99.5% by weight of the PU dispersion, 0.1 to 10% by weight of component (II) and 0.1 to 10% by weight of component (II) are preferably used in the production of foam, wherein the quantities are based on the corresponding anhydrous components (I) to (IH) and the sum of the anhydrous individual components added to 100 wt .-%.
  • Foaming may be accomplished by the introduction of air and / or under the action of appropriate shear energy (e.g., mechanical stirring) or by commercial propellants. Preference is given to the entry of air under the action of appropriate shear energy.
  • appropriate shear energy e.g., mechanical stirring
  • commercial propellants Preference is given to the entry of air under the action of appropriate shear energy.
  • the foamed composition can be applied in a variety of ways to a variety of surfaces or in molds such as, for example, casting, knife coating, rolling, brushing, spraying or spraying; as well as shaping by an extrusion process is possible. While the foamed material before drying has a preferred foam density of 200 to 900 g / l, particularly preferably 250 to 600 g / l, the density of the resulting foams after drying is preferably 50 to 700 g / l, more preferably 200 to 550 g / l.
  • the power introduced at the aforementioned frequencies is preferably 250 to 6000 W, more preferably 500 to 4000 W per kilogram of foam to be dried.
  • microwave radiation it is also possible to use a combination of microwave radiation and conventional thermal drying by heating the foam to be dried by means of IR radiation and / or hot air. It is immaterial whether the two types of drying are used in parallel or successively. In the case of successive drying by means of microwave radiation and thermal treatment, it is preferred to first perform a drying by means of microwave radiation and then to carry out the thermal treatment.
  • sheet-like foams as can be produced by casting, are dried to a height of up to 30 mm.
  • foam strands as are preferably obtained in the extrusion, with a height and width of the strand of 1 to 30 mm, preferably a height of 5 to 30 mm and a width of 1 to 30 mm.
  • the drying of foams as they can be obtained by means of a mold casting process, is preferred, the foams each having an extent of 1 to 30 mm, based on their width and length.
  • the foams according to the invention can also be applied in a plurality of layers, for example to produce particularly high foam deposits, onto a wide variety of substrates or cast into molds.
  • foamed compositions according to the invention can also be used in combination with other carrier materials such as textile carriers, paper, etc., for example by prior application (eg coating). Best drying results are achieved when foams with a height of 1 to 30 mm, preferably 1 to 20 mm, as they can be prepared by knife coating, casting or extrusion can be used for drying.
  • the inventive method allows a number of new application forms such as casting molding, extrusion, optionally followed by cutting.
  • Particularly good foams are also obtained by drying the undried foam in a powder form, e.g. Starch or silica, are poured and then dried in the microwave.
  • these can also be applied in a plurality of layers to a wide variety of substrates or cast into molds.
  • the solids contents were determined according to DIN-EN ISO 3251.
  • NCO contents were determined volumetrically in accordance with DIN-EN ISO 11909, unless expressly stated otherwise.
  • Diaminosulphonate NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45% in water)
  • Desmophen ® C2200 polycarbonate polyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
  • PolyTHF ® 2000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • PolyTHF ® 1000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 112 mg KOH / g, number-average number average molecular weight 1000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • Polyether LB 25 (monofunctional polyether based on ethylene oxide / propylene oxide based number-average molecular weight 2250 g / mol, OH number 25 mg KOH / g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
  • Aristoflex AVL Dispersion of a sulfonic acid and emulsifier in caprylic / capric acid triglyceride (Clariant, Muttenz, Switzerland)
  • Loxanol K12P sodium lauryl sulphate (Cognis, Dusseldorf, DE)
  • the finished Prepoly- mer was dissolved with 4850 g of acetone at 50 0 C and then a solution of 1.8 g 25.1 g E thylendiamin, 61.7 g diaminosulphonate, 116.5 g of isophoronediamine and 1030 g of water within 10 min.
  • the stirring time was 10 min. Thereafter, it was dispersed by adding 1061 g of water. This was followed by removal of the solvent by distillation in vacuo and a storage-stable dispersion having a solids content of 60% was obtained.
  • FIG. 1 shows that, regardless of the layer thickness, it was possible to observe constant weight of the foams to be dried after 30 minutes. The case occurred weight loss compared to the wet foam material corresponded to the expected value due to the water contained.

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Abstract

The invention relates to the drying of foams by means of microwave radiation, where the foams are obtained from aqueous polyurethane dispersions (PU dispersions).

Description

Verfahren zur Trocknung von Schäumen aus wässrigen PUR-Dispersionen Process for drying foams from aqueous PU dispersions
Die Erfindung betrifft die Mikrowellentrocknung von Schäumen, welche bevorzugt aus wässrigen PUR-Dispersionen erhalten werden.The invention relates to the microwave drying of foams, which are preferably obtained from aqueous PU dispersions.
Bei der Beschichtung von Substraten werden zunehmend wässrige Bindemittel, insbesondere Po- lyurethan-Dispersionen verwendet.In the coating of substrates, increasingly aqueous binders, in particular polyurethane dispersions, are used.
Polyurethan Dispersionen sind aufgrund ihrer exzellenten Verschäumbarkeit und den vorteilhaften Eigenschaften daraus hergestellter Beschichtungen und Schäume wie guter Abriebfestigkeit, Kratz-, Knick- und Hydrolysebeständigkeit für Anwendungen im Bereich Polstermöbel, Arbeitsschutz und Autoinnenausstattung besonders geeignet. So ist es möglich in nur einem Arbeitsgang Schaumauflagen mit vergleichsweise hoher Schichtstärke herzustellen, wie sie ansonsten nur mit lösemittelhaltigen high solids Beschichtungsmittteln möglich sind (DE 10 2004 060 139).Due to their excellent foamability and the advantageous properties of coatings and foams produced therefrom, such as good abrasion resistance, scratch, kink and hydrolysis resistance, polyurethane dispersions are particularly suitable for applications in the field of upholstery, occupational safety and automobile interior trim. Thus, it is possible to produce in one operation foam pads with a relatively high layer thickness, as they are otherwise possible only with solvent-containing high solids Beschichtungsmittteln (DE 10 2004 060 139).
Da Schäume auf Basis wässriger Polyurethan-Dispersionen außerdem weitestgehend frei von organischen Lösemitteln und Isocyanat-Monomeren sind, können sie ohne weitere Vorbehandlung oder Aufreinigung auch für kosmetische und medizinische Anwendungen eingesetzt werden.Since foams based on aqueous polyurethane dispersions are also largely free from organic solvents and isocyanate monomers, they can also be used without further pretreatment or purification for cosmetic and medical applications.
Schäume aus wässrigen PUR-Dispersionen werden typischerweise durch Aufschäumen, Auftrag des Schaumes auf einen Träger und anschließende physikalische Trocknung hergestellt. Zur Beschleunigung der Trocknung wird üblicherweise warme Luft verwendet. Diese Technik des Trocknens eignet sich allerdings nur für Schaumstärken von maximal 3 mm bezogen auf die zu trocknende feuchte Schaumlage. Bei Lagen größerer Stärke tritt das Problem auf, dass der Schaum nur noch oberflächlich antrocknet und Feuchtigkeit aus dem Inneren zunehmend schwerer entweichen kann. Dies führt zu einem inhomogenen und zeitlich zum teil stark verzögerten Trocknungsverhalten.Foams made from aqueous PU dispersions are typically prepared by foaming, application of the foam to a support and subsequent physical drying. To speed up the drying, warm air is usually used. This technique of drying, however, is only suitable for foam thicknesses of a maximum of 3 mm based on the wet foam layer to be dried. For layers of greater thickness, the problem arises that the foam dries only superficially and moisture from the interior is increasingly difficult to escape. This leads to an inhomogeneous and in some cases greatly delayed drying behavior.
Es bestand daher Bedarf an einem Verfahren zur Trocknung von Schäumen aus wässrigen PUR- Dispersionen, welches auch bei Nass-Schaumstärken von mehr als 3 mm in angemessener Zeit und unter Erhalt der Schaumstruktur zu homogen, d.h., über den gesamten Schaumquerschnitt, getrockneten Schäumen führt.There was therefore a need for a process for drying foams from aqueous PU dispersions, which leads to homogeneous, i.e., over the entire foam cross-section, dried foams even with wet foam thicknesses of more than 3 mm in an appropriate time and to obtain the foam structure.
Die Trocknung wässriger Lacke, insbesondere Lacke auf Basis von wässrigen Polyurethan Dispersionen mittels Mikrowellen-Strahlung ist beispielsweise aus EP-A 880 001, DE-A 4 121 203 oder US 2004/0253452 bekannt. Dabei handelt es sich jedoch stets um Lackfilme mit Schichtdicken von maximal 100 um, welche üblicherweise blasenfrei, also ohne jegliche Art von Schaumstrukturen sind. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich Mikrowellenstrahlung auch dazu eignet, Schäume, welche aus wässrigen PUR-Dispersionen hergestellt sind, unter Erhalt ihrer Schaumstruktur zu trocknen, wobei eine gleichmäßige Trocknung des Schaumes über den gesamten Schaumquerschnitt erzielt werden kann.The drying of aqueous paints, in particular paints based on aqueous polyurethane dispersions by means of microwave radiation, is known, for example, from EP-A 880 001, DE-A 4 121 203 or US 2004/0253452. However, these are always paint films with layer thicknesses of a maximum of 100 μm, which are usually bubble-free, ie without any type of foam structures. It has now surprisingly been found that microwave radiation is also suitable for drying foams which are produced from aqueous PU dispersions while retaining their foam structure, it being possible to achieve uniform drying of the foam over the entire foam cross section.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Trocknung von wasserfeuchten Schäumen, bevorzugt solchen, die aus wässrigen PUR-Dispersionen und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen durch Aufschäumen erhältlich sind, in dem der feuchte Schaum Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird.The invention therefore relates to a process for drying water-moist foams, preferably those which are obtainable from aqueous PU dispersions and optionally further constituents by foaming, in which the moist foam is exposed to microwave radiation.
Trocknung im Rahmen der vorliegenden Erfindung meint die Senkung des Wassergehaltes an ei- nem zu trocknenden Schaum.Drying in the context of the present invention means lowering the water content of a foam to be dried.
Wasserfeucht im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindungen meint einen Wasseranteil bezogen auf den Gesamtschaum von wenigstens 10 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 35 bis 60 Gew.-%.Water moisture in connection with the present invention means a water content based on the total foam of at least 10 wt .-%, preferably 15 to 60 wt .-%, particularly preferably 35 to 60 wt .-%.
Unter Mikrowellenstrahlung im Rahmen der Erfindung wird eine elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 300 MHz bis 300 GHz verstanden. Bevorzugt sind Strahlungen in den Frequenzbereichen 2,0 bis 3,0 GHz sowie 0,8 bis 1,5 GHz. Besonders bevorzugte Frequenzen betragen 2,2 bis 2,6 sowie 0,85 bis 1,0 GHz. Ganz besonders bevorzugt sind die Frequenzen 2,45 GHz (+0,1 GHz) und 0,915 GHz (+0,05 GHz).For the purposes of the invention, microwave radiation is understood as meaning electromagnetic radiation in the wavelength range from 300 MHz to 300 GHz. Radiation in the frequency ranges 2.0 to 3.0 GHz and 0.8 to 1.5 GHz are preferred. Particularly preferred frequencies are 2.2 to 2.6 and 0.85 to 1.0 GHz. Most preferably, the frequencies are 2.45 GHz (+0.1 GHz) and 0.915 GHz (+0.05 GHz).
Als wässrige PUR-Dispersionen, welche den zu trocknenden Schäume zugrunde liegen, eignen sich sämtliche dem Fachmann an sich bekannten Dispersionen von Polyurethanen und/oder Polyu- rethan-Polyharnstoffen in wässrigen Medien.Suitable aqueous PU dispersions, which are based on the foams to be dried, are all dispersions of polyurethanes and / or polyurethane polyureas known to the person skilled in the art in aqueous media.
Bevorzugt sind Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen.Preference is given to polyurethane-polyurea dispersions.
Bevorzugt weisen die PUR-Dispersionen Feststoffgehalte von 40 bis 63 Gew.-% auf.The PU dispersions preferably have solids contents of 40 to 63% by weight.
Solche PUR-Dispersionen sind bevorzugt erhältlich, in demSuch PU dispersions are preferably obtainable in which
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere ausA) isocyanate-functional prepolymers
al) aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyisocyanatenal) aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates
a2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis 8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von 1,5 bis 6, a3) gegebenenfalls hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen und/oder nichtionischen Hydrophilierungsmitteln,a2) polymeric polyols having number average molecular weights of 400 to 8000 g / mol and OH functionalities of 1.5 to 6, a3) optionally hydroxy-functional, ionic or potentially ionic and / or nonionic hydrophilicizing agents,
hergestellt werden,getting produced,
B) deren freie NCO-Gruppen dann ganz oder teilweise mitB) whose free NCO groups then in whole or in part with
bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 32 bis 400 g/mol und/oderbl) amino-functional compounds having molecular weights of 32 to 400 g / mol and / or
b2) aminofunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen Hydrophilierungsmittelnb2) amino-functional, ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents
unter Kettenverlängerung umgesetzt werden und die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überführt werden können.are reacted under chain extension and the prepolymers are dispersed in water before or after step B), wherein optionally contained potentially ionic groups can be converted by partial or complete reaction with a neutralizing agent in the ionic form.
Isocyanatreaktive Gruppen sind beispielsweise Amino-, Hydroxy- oder Thiolgruppen.Isocyanate-reactive groups are, for example, amino, hydroxy or thiol groups.
In al) werden typischerweise 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane sowie deren Mischungen eingesetzt.In al) typically 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes and mixtures thereof are used.
Ebenso möglich ist die Verwendung modifizierter Diisocyanate mit Uretdion-, Isocyanurat-, Ur- ethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadiazintrionstruktur sowie die von nicht-modifizierten Polyisocyanaten mit mehr als 2 NCO-Gruppen pro Molekül wie 4-Isocyanatomethyl-l,8-octandiisocyanat (Nonantriisocyanat) oder Triphenylmethan-4,4',4'- triisocyanat.It is likewise possible to use modified diisocyanates having uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structures and those of unmodified polyisocyanates having more than 2 NCO groups per molecule, such as Isocyanatomethyl-l, 8-octane diisocyanate (nonane triisocyanate) or triphenylmethane-4,4 ', 4'-triisocyanate.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Verbindungen der Komponente al) um Polyisocyana- te oder Polyisocyanatgemische der vorstehend genannten Art mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und einer mittleren NCO-Funktionalität der Mischung von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2 bis 2,4.The compounds of component al) are particularly preferably polyisocyanates or polyisocyanate mixtures of the abovementioned type with exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups and an average NCO functionality of the mixture of 2 to 4, preferably 2 to 2.6 and more preferably 2 to 2.4.
Als Komponenten in a2) werden polymere Polyole mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis 6000 g/mol, besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol eingesetzt. Diese weisen bevorzugt OH-Funktionalitäten von 1,8 bis 3, besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1 auf.As components in a2) polymeric polyols having number average molecular weights of 400 to 6000 g / mol, particularly preferably from 600 to 3000 g / mol are used. These preferably have OH functionalities of from 1.8 to 3, particularly preferably from 1.9 to 2.1.
Bei solchen polymeren Polyolen, die in der Polyurethanlacktechnologie an sich bekannt sind, handelt es sich um Polyesterpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyetherpolyole, Polyacrylatpolyole, Po- lyesterpolycarbonatpolyole und Polyethercarbonatpoylole. Diese können in a2) einzeln oder in beliebigen Mischungen untereinander eingesetzt werden.Such polymeric polyols, which are known per se in polyurethane coating technology, are polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyacrylate polyols, polyether polyols and polyether polyols. polyester polyols and polyethercarbonate polyols. These can be used in a2) individually or in any mixtures with one another.
Bei den eingesetzten polymeren Polyolen der vorgenannten Art handelt es sich bevorzugt um solche mit aliphatischem Grundgerüst. Bevorzugt werden aliphatische Polycarbonatpolyole, PoIy- esterpolyole, Polyetherpolyole oder beliebige Mischungen daraus eingesetzt.The polymeric polyols of the aforementioned type used are preferably those having an aliphatic skeleton. Preference is given to using aliphatic polycarbonate polyols, polyester polyols, polyether polyols or any mixtures thereof.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der bevorzugt einzusetzenden PUR-Dispersionen enthalten als Komponente a2) eine Mischung aus Polycarbonatpolyolen und Polytetramethylenglykolpolyolen, wobei der Anteil in der Mischung von 35 bis 70 Gew.-% an Polytetramethylenglykolpolyolen und 30 bis 65 Gew.-% an Polycarbonatpolyolen beträgt, mit der Maßgabe, dass die Summe der Ge- wichtsprozente der Polycarbonat- und Polytetramethylenglykolpolyole 100 Gew.-% ergibt.Preferred embodiments of the PUR dispersions to be used preferably comprise as component a2) a mixture of polycarbonate polyols and polytetramethylene glycol polyols, the proportion in the mixture being from 35 to 70% by weight of polytetramethylene glycol polyols and from 30 to 65% by weight polycarbonate polyols Assuming that the sum of the weight percentages of the polycarbonate and polytetramethylene glycol polyols gives 100% by weight.
Unter hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen Hydrophilierungsmitteln a3) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Hydroxylgruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO3Y, -PO(OY)2 (Y beispielsweise = H+, NH4 +, Metallkation), -NR2, -NR3 + (R = H, Alkyl, Aryl), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wert-abhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise negativ, positiv oder neutral geladen sein kann.Hydroxy-functional, ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents a3) are understood as meaning all compounds which have at least one isocyanate-reactive hydroxyl group and at least one functionality such as -COOY, -SO 3 Y, -PO (OY) 2 (Y, for example = H + , NH 4 + , Metal cation), -NR 2 , -NR 3 + (R = H, alkyl, aryl), which, when interacting with aqueous media, enter a pH-dependent dissociation equilibrium and thus be negatively, positively or neutrally charged can.
Geeignete ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Verbindungen entsprechend der Definition der Komponente a3) sind z.B. Mono- und Dihydroxycarbonsäuren, Mono- und Dihydroxy- sulfonsäuren, sowie Mono- und Dihydroxyphosphonsäuren und ihre Salze wie Dimethylol- Propionsäure, Dimethylolbuttersäure, Hydroxypivalinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Glykol- säure, Milchsäure, das propoxylierte Addukt aus 2-Butendiol und NaHSO3, z.B. beschrieben in der DE-A 2 446 440 (Seite 5-9, Formel I-Iü) sowie Verbindungen, die in kationische Gruppen über- führbare, z.B. Amin-basierende, Bausteine wie N-Methyl-diethanolamin als hydrophile Aufbaukomponenten enthalten.Suitable ionically or potentially ionically hydrophilic compounds according to the definition of component a3) are, for example, mono- and dihydroxycarboxylic acids, mono- and dihydroxy-sulfonic acids, and mono- and dihydroxyphosphonic acids and their salts, such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, hydroxypivalic acid, malic acid, citric acid, glycol acid, lactic acid, the propoxylated adduct of 2-butenediol and NaHSO 3 , for example described in DE-A 2 446 440 (page 5-9, formula I-Iü) and compounds which can be converted into cationic groups, for example amine -based, building blocks such as N-methyl-diethanolamine as hydrophilic structural components.
Bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel der Komponente a3) sind solche der vorstehend genannten Art, die anionisch, bevorzugt über Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfonatgruppen hydrophilierend wirken.Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents of component a3) are those of the abovementioned type which have an anionic, preferably hydrophilic, effect via carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups.
Besonders bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel sind solche, die Carboxyl- und/oder Sulfonatgruppen als anionische oder potentiell anionische Gruppen enthalten, wie die Salze von der Dimethylolpropionsäure oder Dimethylolbuttersäue.Particularly preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of dimethylolpropionic acid or dimethylolbutyric acid.
Geeignete nichtionisch hydrophilierende Verbindungen der Komponente a3) sind z.B. Polyoxy- alkylenether, die mindestens eine Hydroxygruppe als isocyanatreaktive Gruppe enthalten. Beispiele sind die monohydroxyfunktionellen, im statistischen Mittel 5 bis 70, bevorzugt 7 bis 55 Ethylenoxideinheiten pro Molekül aufweisenden Polyalkylenoxidpolyetheralkohole, wie sie in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung geeigneter Startermoleküle zugänglich sind (z.B. in Ulimanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, Verlag Chemie, Weinheim S. 31-38).Suitable nonionically hydrophilicizing compounds of component a3) are, for example, polyoxyalkylene ethers which contain at least one hydroxyl group as the isocyanate-reactive group. Examples are the monohydroxy-functional, on average 5 to 70, preferably 7 to 55 ethylene oxide units per molecule having Polyalkylenoxidpolyetheralkohole as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules (eg in Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 19 , Verlag Chemie, Weinheim pp. 31-38).
Diese sind entweder reine Polyethylenoxidether oder gemischte Polyalkylenoxidether, wobei sie mindestens 30 mol-%, bevorzugt mindestens 40 mol-% bezogen auf alle enthaltenen Alkylen- oxideinheiten an Ethylenoxideinheiten enthalten.These are either pure polyethylene oxide ethers or mixed polyalkylene oxide ethers, wherein they contain at least 30 mol%, preferably at least 40 mol%, based on all the alkylene oxide units present of ethylene oxide units.
Besonders bevorzugte nichtionische Verbindungen sind monofunktionelle gemischte PoIy- alkylenoxidpolyether, die 40 bis 100 mol-% Ethylenoxid- und 0 bis 60 mol-% Propylenoxid- einheiten aufweisen.Particularly preferred nonionic compounds are monofunctional mixed polyalkylene oxide polyethers which have 40 to 100 mol% of ethylene oxide and 0 to 60 mol% of propylene oxide units.
Geeignete Startermoleküle für solche nichtionischen Hydrophilierungsmittel sind gesättigte Mono- alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, die Isomeren Pentanole, Hexanole, Octanole und Nonanole, n-Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, Cyclohexanol, die isomeren Methylcyclohexanole oder Hydroxy- methylcyclohexan, 3-Ethyl-3-hydroxymethyloxetan oder Tetrahydrofurfurylalkohol, Diethylengly- kol-monoalkylether, wie beispielsweise Diethylenglykolmonobutylether, ungesättigte Alkohole wie Allylalkohol, 1,1-Dimethylallylalkohol oder Oleinalkohol, aromatische Alkohole wie Phenol, die isomeren Kresole oder Methoxyphenole, araliphatische Alkohole wie Benzylalkohol, Anis- alkohol oder Zimtalkohol, sekundäre Monoamine wie Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin, Bis-(2-ethylhexyl)-amin, N-Methyl- und N-Ethylcyclohexylamin oder Dicyclohexylamin sowie heterocyclische sekundäre Amine wie Morpholin, Pyrrolidin, Pipe- ridin oder 1H-Pyrazol. Bevorzugte Startermoleküle sind gesättigte Monoalkohole der vorstehend genannten Art. Besonders bevorzugt werden Diethylenglykolmonobutylether oder n-Butanol als Startermoleküle verwendet.Suitable starter molecules for such nonionic hydrophilicizing agents are saturated monohydric alcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, the isomers pentanols, hexanols, octanols and nonanols, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, cyclohexanol, the isomeric methylcyclohexanols or hydroxymethylcyclohexane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane or tetrahydrofurfuryl alcohol, diethylene glycol monoalkyl ethers, such as diethylene glycol monobutyl ether, unsaturated alcohols such as allyl alcohol, 1,1 Dimethylalcohol or oleic alcohol, aromatic alcohols, such as phenol, the isomeric cresols or methoxyphenols, araliphatic alcohols, such as benzyl alcohol, anisole or cinnamyl alcohol, secondary monoamines, such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, bis (2-ethylhexyl) -amine, N-methyl and N-ethylcyclohexylamine or dicyclohexylamine, and heterocyclic secondary amines wi e morpholine, pyrrolidine, piperidine or 1H-pyrazole. Preferred starter molecules are saturated monoalcohols of the abovementioned type. Particular preference is given to using diethylene glycol monobutyl ether or n-butanol as starter molecules.
Für die Alkoxylierungsreaktion geeignete Alkylenoxide sind insbesondere Ethylenoxid und Propy- lenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch bei der Alkoxylierungsreaktion eingesetzt werden können.Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or else as a mixture in the alkoxylation reaction.
Als Komponente bl) können Di- oder Polyamine wie 1 ,2-Ethylendiamin, 1,2- und 1,3- Diaminopropan, 1 ,4-Diaminobutan, 1 ,6-Diaminohexan, Isophorondiamin, Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, und 4,4-Diaminodicyclohexylmethan und/oder Dimethylethylendiamin eingesetzt werden. Darüber hinaus können als Komponente bl) auch Verbindungen, die neben einer primären Ami- nogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind primäre/sekundäre Amine, wie Diethanolamin, 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l-Ethylaminopropan, 3-Amino-l- cyclohexylaminopropan, 3-Amino-l- Methylaminobutan, Alkanolamine wie N-Aminoethyl- ethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanolamin.As component bl) can di- or polyamines such as 1, 2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1, 4-diaminobutane, 1, 6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, and 4,4-diaminodicyclohexylmethane and / or dimethylethylenediamine. In addition, as component bl), it is also possible to use compounds which, in addition to a primary amino group, also have secondary amino groups or, besides an amino group (primary or secondary), also OH groups. Examples of these are primary / secondary amines, such as diethanolamine, 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, alkanolamines such as N-aminoethyl-ethanolamine , Ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine.
Ferner können als Komponente bl) auch monofunktionelle Aminverbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Octylamin, Laurylamin, Stea- rylamin, Isononyloxypropylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, N-Me- thylaminopropylamin, Diethyl(methyl)aminopropylamin, Moφholin, Piperidin, bzw. geeignete substituierte Derivate davon, Amidamine aus diprimären Aminen und Monocarbonsäuren, Mono- ketime von diprimären Aminen, primär/tertiäre Amine, wie N,N-Dimethylaminopropylamin.Further, as component bl), it is also possible to use monofunctional amine compounds, for example methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, isononyloxypropylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, N-methylaminopropylamine, diethyl (methyl) aminopropylamine, Moφholin, piperidine, or suitable substituted derivatives thereof, amide amines from diprimary amines and monocarboxylic acids, mono- ketime of diprimary amines, primary / tertiary amines, such as N, N-dimethylaminopropylamine.
Bevorzugt werden 1 ,2-Ethylendiamin, 1,4-Diaminobutan, Isophorondiamin und Diethylentriamin eingesetzt.Preference is given to using 1,2-ethylenediamine, 1,4-diaminobutane, isophoronediamine and diethylenetriamine.
Unter ionisch bzw. potentiell ionisch hydrophilierenden Verbindungen der Komponente b2) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Amino-Gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO3Y, -PO(OY)2 (Y beispielsweise = H+, NH4 +, Metallkation) aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wertabhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise positiv, negativ oder neutral geladen sein kann.By ionic or potentially ionic hydrophilizing compounds of component b2) are meant all compounds containing at least one isocyanate-reactive amino group and at least one functionality such as -COOY, -SO 3 Y, -PO (OY) 2 (Y, for example = H + , NH 4 + , metal cation) which, upon interaction with aqueous media, undergoes a pH-dependent dissociation equilibrium and in this way may be positively, negatively or neutrally charged.
Geeignete ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Verbindungen sind zum Beispiel Mono- und Diaminocarbonsäuren, Mono- und Diaminosulfonsäuren sowie Mono- und Diamino- phosphonsäuren und ihre Salze. Beispiele solcher ionischen bzw. potentiell ionischen Hydrophilie- rungsmittel sind N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, 2-(2-Amino-ethylamino)-ethansulfonsäure, Ethylen- diamin-propyl- oder -butylsulfonsäure, 1,2- oder 1,3-Propylendiamin-ß-ethylsulfonsäure, Glycin, Alanin, Taurin, Lysin, 3,5-Diaminobenzoesäure und das Additionsprodukt von IPDI und Acryl- säure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1). Weiterhin kann Cyclohexylaminopropansulfonsäure (CAPS) aus WO-A 01/88006 als anionisches oder potentiell anionisches Hydrophilierungsmittel verwendet werden.Suitable ionically or potentially ionically hydrophilicizing compounds are, for example, mono- and diaminocarboxylic acids, mono- and diaminosulfonic acids and mono- and diaminophosphonic acids and their salts. Examples of such ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents are N- (2-aminoethyl) -β-alanine, 2- (2-aminoethylamino) -ethanesulfonic acid, ethylenediamine-propyl- or -butylsulfonic acid, 1,2-or 1,3-propylenediamine-β-ethylsulfonic acid, glycine, alanine, taurine, lysine, 3,5-diaminobenzoic acid and the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1). Furthermore, cyclohexylaminopropanesulfonic acid (CAPS) from WO-A 01/88006 can be used as anionic or potentially anionic hydrophilicizing agent.
Bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel b2) sind solche, die Carbo- xyl- und/oder Sulfonatgruppen als anionische oder potentiell anionische Gruppen enthalten, wie die Salze von N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, der 2-(2-Amino-ethylamino-)ethansulfonsäure oder des Additionsproduktes von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1). Zur Hydrophilierung wird bevorzugt eine Mischung aus anionischen bzw. potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln und nichtionischen Hydrophilierungsmitteln verwendet.Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents b2) are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of N- (2-aminoethyl) -β-alanine, 2- (2- Amino-ethylamino) ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1). For the hydrophilization, preference is given to using a mixture of anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents and nonionic hydrophilicizing agents.
Das Verhältnis von NCO-Gruppen der Verbindungen aus Komponente al) zu NCO-reaktiven Gruppen der Komponenten a2) bis a3) beträgt bei der Herstellung des NCO-funktionellen Prepo- lymers 1,2 bis 3,0, bevorzugt 1,3 bis 2,5.The ratio of NCO groups of the compounds from component al) to NCO-reactive groups of components a2) to a3) in the preparation of the NCO-functional prepolymer is 1.2 to 3.0, preferably 1.3 to 2, 5th
Die aminofunktionellen Verbindungen in Stufe B) werden in solch einer Menge eingesetzt, dass das Äquivalentverhältnis von isocyanatreaktiven Aminogruppen dieser Verbindungen zu den freien Isocyanatgruppen des Prepolymers 50 bis 125 %, bevorzugt zwischen 60 bis 120 % beträgt.The amino-functional compounds in step B) are used in such an amount that the equivalent ratio of isocyanate-reactive amino groups of these compounds to the free isocyanate groups of the prepolymer is 50 to 125%, preferably between 60 to 120%.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden anionisch und nichtionisch hydrophilierte Polyu- rethandispersionen eingesetzt, wobei zu deren Herstellung die Komponenten al) bis a3) und bl) bis b2) in den folgenden Mengen eingesetzt werden, wobei sich die Einzelmengen zu 100 Gew.-% aufaddieren:In a preferred embodiment, anionic and nonionic hydrophilicized polyurethane dispersions are used, the components al) to a3) and b1) to b2) being used for their preparation in the following amounts, the individual amounts adding up to 100% by weight:
10 bis 30 Gew.-% Komponente al),From 10 to 30% by weight of component al),
65 bis 85 Gew.-% a2),65 to 85% by weight a2),
0,5 bis 14 Gew.-% Summe der Komponente bl)0.5 to 14 wt .-% sum of component bl)
0,1 bis 13,5 Gew.-% Summe der Komponenten a3) und b2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten al) bis a3) 0,5 bis 3,0 Gew.-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln verwendet werden.0.1 to 13.5 wt .-% sum of components a3) and b2), wherein based on the total amounts of components al) to a3) 0.5 to 3.0 wt .-% of anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents used become.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Polyurethan Dispersionen (I) enthalten als Kompo- nente al) Isophorondiisocyanat und/oder 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat und/oder die isomeren Bis- (4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane in Kombination mit a2) einer Mischung aus Polycarbonatpo- lyolen und Polytetramethylenglykolpolyolen.Particularly preferred embodiments of the polyurethane dispersions (I) comprise as component al) isophorone diisocyanate and / or 1,6-hexamethylene diisocyanate and / or the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes in combination with a2) a mixture of polycarbonate po - lyols and polytetramethylene glycol polyols.
Die Herstellung solcher Polyurethandispersionen kann in einer oder mehreren StufeΛn in homogener oder bei mehrstufiger Umsetzung, teilweise in disperser Phase durchgeführt werden. Nach vollständig oder teilweise durchgeführter Polyaddition aus al) bis a3) erfolgt ein Dispergier-, E- mulgier- oder Lösungsschritt. Im Anschluss erfolgt gegebenenfalls eine weitere Polyaddition oder Modifikation in disperser Phase.The preparation of such polyurethane dispersions can be carried out in one or more stages in homogeneous or multistage reaction, in some cases in disperse phase. After complete or partial polyaddition from al) to a3), a dispersing, emulsifying or dissolving step takes place. This is followed, if appropriate, by a further polyaddition or modification in disperse phase.
Dabei können alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wie z. B. Prepolymer- Mischverfahren, Acetonverfahren oder Schmelzdispergierverfahren verwendet werden. Bevorzugt wird nach dem Aceton-Verfahren verfahren. Für die Herstellung nach dem Aceton- Verfahren werden üblicherweise die Bestandteile a2) bis a3), die keine primären oder sekundären Aminogruppen aufweisen dürfen und die Polyiso- cyanatkomponente al) zur Herstellung eines isocyanatfunktionellen Polyurethan-Prepolymers ganz oder teilweise vorgelegt und gegebenenfalls mit einem mit Wasser mischbaren aber gegenüber Isocyanatgruppen inerten Lösungsmittel verdünnt und auf Temperaturen im Bereich von 50 bis 1200C aufgeheizt. Zur Beschleunigung der Isocyanatadditionsreaktion können die in der Polyurethan-Chemie bekannten Katalysatoren eingesetzt werden.In this case, all known from the prior art methods such. Example, prepolymer mixing method, acetone method or Schmelzdispergierverfahren can be used. Preference is given to proceeding by the acetone process. For the preparation by the acetone process are usually the components a2) to a3), which may have no primary or secondary amino groups and the polyisocyanate cyanate component al) for the preparation of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer completely or partially and optionally with one with water Miscible but diluted with isocyanate inert solvent and heated to temperatures ranging from 50 to 120 0 C. To accelerate the isocyanate addition reaction, the catalysts known in polyurethane chemistry can be used.
Geeignete Lösungsmittel sind die üblichen aliphatischen, ketofunktionellen Lösemittel wie Aceton, 2-Butanon, die nicht nur zu Beginn der Herstellung, sondern gegebenenfalls in Teilen auch später zugegeben werden können. Bevorzugt sind Aceton und 2-Butanon.Suitable solvents are the customary aliphatic, ketofunctional solvents such as acetone, 2-butanone, which may be added not only at the beginning of the preparation, but optionally also in parts later. Preference is given to acetone and 2-butanone.
Anschließend werden die gegebenenfalls zu Beginn der Reaktion noch nicht zugegebenen Bestandteile von al) bis a3) zudosiert.Subsequently, the components of al) to a3), which are optionally not added at the beginning of the reaction, are metered in.
Die Umsetzung der Komponenten al) bis a3) zum Prepolymer erfolgt teilweise oder vollständig, bevorzugt aber vollständig. Es werden so Polyurethan-Prepolymere, die freie Isocyanatgruppen enthalten, in Substanz oder in Lösung erhalten.The reaction of the components al) to a3) to the prepolymer takes place partially or completely, but preferably completely. Thus, polyurethane prepolymers containing free isocyanate groups are obtained in bulk or in solution.
Im Anschluss wird in einem weiteren Verfahrensschritt, falls noch nicht oder nur teilweise geschehen das erhaltene Prepolymer mit Hilfe von aliphatischen Ketonen wie Aceton oder 2-Butanon gelöst.Subsequently, in a further process step, if not yet done or only partially done, the resulting prepolymer with the aid of aliphatic ketones such as acetone or 2-butanone.
Die aminischen Komponenten bl), b2), können gegebenenfalls in wasser- oder lösemittelver- dünnter Form im erfindungsgemäßen Verfahren einzeln oder in Mischungen eingesetzt werden, wobei grundsätzlich jede Reihenfolge der Zugabe möglich ist.The aminic components b1), b2) can optionally be used individually or in mixtures in water- or solvent-diluted form in the process according to the invention, it being possible in principle for any order of addition to be possible.
Wenn Wasser oder organische Lösemittel als Verdünnungsmittel mitverwendet werden, so beträgt der Verdünnungsmittelgehalt in der in B) eingesetzten Komponente zur Kettenverlängerung bevorzugt 30 bis 95 Gew.-%.When water or organic solvents are used as the diluent, the diluent content in the chain-extending component used in B) is preferably 30 to 95% by weight.
Die Dispergierung erfolgt bevorzugt im Anschluss an die Kettenverlängerung. Dazu wird das gelöste und kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegebenenfalls unter starker Scherung, wie z.B. starkem Rühren, entweder in das Dispergierwasser eingetragen oder es wird umgekehrt das Disper- gierwasser zu den kettenverlängerte Polyurethanpolymerlösungen gerührt. Bevorzugt wird das Wasser in das gelöste kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegeben. Das in den Dispersionen nach dem Dispergierschritt noch enthaltene Lösemittel wird üblicherweise anschließend destillativ entfernt. Eine Entfernung bereits während der Dispergierung ist ebenfalls möglich.The dispersion preferably takes place after the chain extension. For this purpose, the dissolved and chain-extended polyurethane polymer is optionally added either under strong shearing, such as strong stirring, either in the dispersing water or, conversely, the dispersing water is stirred to the chain-extended polyurethane polymer solutions. Preferably, the water is added to the dissolved chain-extended polyurethane polymer. The solvent still present in the dispersions after the dispersion step is then usually removed by distillation. A removal already during the dispersion is also possible.
Der Restgehalt an organischen Lösemitteln in den erfindungswesentlichen Dispersionen beträgt typischerweise weniger als 1,0 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,3 Gew.-% bezogen auf die gesamte Dispersion.The residual content of organic solvents in the dispersions essential to the invention is typically less than 1.0% by weight, preferably less than 0.3% by weight, based on the total dispersion.
Der pH-Wert der erfindungswesentlichen Dispersionen beträgt typischerweise weniger als 9,0, bevorzugt weniger als 8,0.The pH of the dispersions essential to the invention is typically less than 9.0, preferably less than 8.0.
Bei der Herstellung der zu trocknenden Schäume können neben den PUR-Dispersionen auch Schaumhilfsmittel (IT), Verdicker (HI) und sonstige Hilfs- und Zusatzstoffe (IV) mitverwendet werden.In the production of the foams to be dried, in addition to the PU dispersions, foam auxiliaries (IT), thickeners (HI) and other auxiliaries and additives (IV) may also be used.
Als Schaumhilfsmittel (II) sind handelsübliche Stabilisatoren geeignet, wie wasserlösliche Fett- säureamide, Sulfosuccinamide, Kohlenwasserstoffsulfonate, -sulfate oder Fettsäuresalze, wobei der lipophile Rest bevorzugt 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthält, Alkylpolyglycoside etc.Suitable foam assistants (II) are commercially available stabilizers, such as water-soluble fatty acid amides, sulfosuccinamides, hydrocarbon sulfonates, sulfates or fatty acid salts, the lipophilic radical preferably containing from 12 to 24 carbon atoms, alkyl polyglycosides, etc.
Bevorzugte Schaumhilfsmittel (Df) sind Alkansulfonate oder -sulfate mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffrest, Alkylbenzosulfonate oder -sulfate mit 14 bis 24 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffrest oder Fettsäureamide oder Fettsäuresalze mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen.Preferred foam assistants (Df) are alkanesulfonates or sulfates having 12 to 22 carbon atoms in the hydrocarbon radical, alkylbenzenesulfonates or sulfates having 14 to 24 carbon atoms in the hydrocarbon radical or fatty acid amides or fatty acid salts having 12 to 24 carbon atoms.
Bei vorgenannten Fettsäureamiden handelt es sich vorzugsweise um Fettsäureamide von Mono- oder Di-(C2-3-alkanol)-aminen. Fettsäuresalze können beispielsweise Alkalimetallsalze, Amin- salze oder unsubstituierte Ammoniumsalze sein.The aforementioned fatty acid amides are preferably fatty acid amides of mono- or di- (C 2-3 -alkanol) -amines. Fatty acid salts may be, for example, alkali metal salts, amine salts or unsubstituted ammonium salts.
Solche Fettsäurederivate basieren typischerweise auf Fettsäuren wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Ricinolsäure, Behensäure oder Arachidinsäure, Kokosfettsäure, Taigfettsäure, Sojafettsäure und deren Hydrierungsprodukten.Such fatty acid derivatives are typically based on fatty acids such as lauric, myristic, palmitic, oleic, stearic, ricinoleic, behenic or arachidic, coconut, tallow, soybean and their hydrogenation products.
Besonders bevorzugte Schaumhilfsmittel (IT) sind Natriumlaurylsulfat, Sulfosuccinamide und Ammoniumstearate, sowie Mischungen daraus.Particularly preferred foam auxiliaries (IT) are sodium lauryl sulfate, sulfosuccinamides and ammonium stearates, and mixtures thereof.
Verdicker (DT) im Sinne der Erfindung sind Verbindungen, die es ermöglichen, die Viskosität der resultierenden Mischung aus I-IV so einzustellen, dass die Erzeugung und Verarbeitung des erfindungsgemäßen Schaumes begünstigt. Als Verdicker sind handelsübliche Verdicker geeignet, wie beispielsweise natürliche organische Verdicker, z.B. Dextrine oder Stärke, organisch abgewandelte Naturstoffe, z.B. Celluloseether oder Hydroxy-ethylcellulose, organisch vollsynthetische, z.B. Polyacrylsäuren, Polyvinylpyrrolidone, Poly(meth)acrylverbindungen oder Polyurethane (assoziative Verdicker) sowie anorganische Verdicker, z.B. Betonite oder Kieselsäuren. Bevorzugt werden organisch vollsynthetische Verdicker eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Acrylatverdicker verwendet, die vor der Zugabe gegebenenfalls weiter mit Wasser verdünnt werden. Bevorzugte handelsübliche Verdicker sind beispielsweise Mirox® AM (BGB Stockhausen GmbH, Krefeld, Deutschland), Walocel® MT 6000 PV (Wolff Cellulosics GmbH & Co KG, Walsrode, Deutschland), Rheolate® 255 (Elementies Specialities, Gent, Belgien), Collacral® VL (BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland), Aristoflex® AVL (Clariant, Sulzbach, Deutschland)For the purposes of the invention, thickeners (DT) are compounds which make it possible to adjust the viscosity of the resulting mixture of I-IV in such a way that it promotes the production and processing of the foam according to the invention. Commercially available thickeners are suitable as thickeners, such as natural organic thickeners, such as dextrins or starch, organically modified natural products, such as cellulose ethers or hydroxyethyl cellulose, fully synthetic organic, eg Polyacrylic acids, polyvinylpyrrolidones, poly (meth) acrylic compounds or polyurethanes (associative thickeners) and inorganic thickeners, eg Betonite or silicic acids. Preference is given to using organically fully synthetic thickeners. Particular preference is given to using acrylate thickeners, which are optionally further diluted with water before addition. Preferred commercially available thickeners are, for example, Mirox ® AM (BGB Stockhausen GmbH, Krefeld, Germany), Walocel® ® MT 6000 PV (Wolff Cellulosics GmbH & Co KG, Walsrode, Germany), Rhéolate ® 255 (Elementies Specialties, Gent, Belgium), Collacral® ® VL (BASF AG, Ludwigshafen, Germany), Aristoflex® ® AVL (Clariant, Sulzbach, Germany)
Ggf. in Komponente (IV) enthaltene Hilfs- und Zusatzstoffe können z. B. oberflächenaktive Sub- stanzen, Schleifwachse, interne Trennmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, Mikrobizide, Verlaufshilfsmittel, Antioxidantien wie 2,6-Di-tert-butyl-4- methylphenol, UV-Absorber vom Typ 2-Hydroxyphenyl-benzotriazol oder Lichtschutzmittel vom Typ der am Stickstoffatom substituierten oder unsubstituierten HALS-Verbindungen wie Tinuvin® 292 und Tinuvin® 770 DF (Ciba Spezialitäten GmbH, Lampertheim, DE) oder andere handels- übliche Stabilisierungsmittel, wie sie beispielsweise in „Lichtschutzmittel für Lacke" (A. Valet, Vincentz Verlag, Hannover, 1996 und „Stabilization of Polymerie Materials" (H. Zweifel, Springer Verlag, Berlin, 1997, Appendix 3, S. 181-213) beschrieben sind, oder beliebige Gemische dieser Verbindungen.Possibly. In component (IV) contained auxiliaries and additives may, for. As surface-active substances, abrasive waxes, internal release agents, fillers, dyes, pigments, flame retardants, hydrolysis, microbicides, flow control agents, antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, UV absorber type 2-hydroxyphenyl benzotriazole or light stabilizers of the type substituted on the nitrogen atom unsubstituted HALS compounds such as Tinuvin ® 292 and Tinuvin ® 770 DF (Ciba specialties GmbH, Lampertheim, DE) or other commercially customary stabilizers, as they (for example, in "light stabilizers for coatings" A. Valet, Vincentz Verlag, Hannover, 1996 and "Stabilization of Polymeric Materials" (H. Zweifel, Springer Verlag, Berlin, 1997, Appendix 3, pp. 181-213), or any mixtures of these compounds.
Üblicherweise werden bei der Schaumherstellung 80 bis 99,5 Gew.-% der PUR-Dispersion, 0 bis 10 Gew.-% der Komponente (H), 0 bis 10 Gew.-% der Komponente (III) eingesetzt, wobei die Mengenangaben auf die entsprechenden wasserfreien Komponenten (I) bis (HI) bezogen sind und sich die Summe der wasserfreien Einzelkomponenten zu 100 Gew.-% addiert.Usually, 80 to 99.5 wt .-% of the PU dispersion, 0 to 10 wt .-% of component (H), 0 to 10 wt .-% of component (III) are used in the production of foam, wherein the amounts are based on the corresponding anhydrous components (I) to (HI) are obtained and the sum of the anhydrous individual components added to 100 wt .-%.
Bevorzugt werden bei der Schaumherstellung 80 bis 99,5 Gew.-% der PUR-Dispersion, 0,1 bis 10 Gew.-% der Komponente (II) und 0,1 bis 10 Gew.-% der Komponente (HI) eingesetzt, wobei die Mengenangaben auf die entsprechenden wasserfreien Komponenten (I) bis (IH) bezogen sind und sich die Summe der wasserfreien Einzelkomponenten zu 100 Gew.-% addiert.80 to 99.5% by weight of the PU dispersion, 0.1 to 10% by weight of component (II) and 0.1 to 10% by weight of component (II) are preferably used in the production of foam, wherein the quantities are based on the corresponding anhydrous components (I) to (IH) and the sum of the anhydrous individual components added to 100 wt .-%.
Die Schaumherstellung kann durch Eintrag von Luft und/oder unter Einwirkung entsprechender Scherenergie (z.B. mechanisches Rühren) oder durch handelsübliche Treibmittel erfolgen. Bevorzugt wird der Eintrag von Luft unter Einwirkung entsprechender Scherenenergie.Foaming may be accomplished by the introduction of air and / or under the action of appropriate shear energy (e.g., mechanical stirring) or by commercial propellants. Preference is given to the entry of air under the action of appropriate shear energy.
Die geschäumte Zusammensetzung kann auf verschiedenste Arten und Weisen auf verschiedenste Oberflächen oder in Formen appliziert werden wie z.B. Gießen, Rakeln, Walzen, Streichen, Spritzen oder Sprühen; ebenso ist eine Formgebung durch ein Extrusionsverfahren möglich. Während das geschäumte Material vor Trocknung eine bevorzugte Schaumdichte von 200 bis 900 g/l, insbesondere bevorzugt 250 bis 600 g/l aufweist, beträgt die Dichte der resultierenden Schäume nach der Trocknung vorzugsweise 50 bis 700 g/l, besonders bevorzugt 200 bis 550 g/l.The foamed composition can be applied in a variety of ways to a variety of surfaces or in molds such as, for example, casting, knife coating, rolling, brushing, spraying or spraying; as well as shaping by an extrusion process is possible. While the foamed material before drying has a preferred foam density of 200 to 900 g / l, particularly preferably 250 to 600 g / l, the density of the resulting foams after drying is preferably 50 to 700 g / l, more preferably 200 to 550 g / l.
Die eigentliche Trocknung erfolgt durch Einwirkung von Mikrowellenstrahlung im Rahmen der vorstehend genannten Frequenzbereiche.The actual drying takes place by the action of microwave radiation within the aforementioned frequency ranges.
Die bei vorgenannten Frequenzen eingebrachte Leistung beträgt bevorzugt 250 bis 6000 W, besonders bevorzugt 500 bis 4000 W pro Kilogramm zu trocknenden Schaums.The power introduced at the aforementioned frequencies is preferably 250 to 6000 W, more preferably 500 to 4000 W per kilogram of foam to be dried.
Ferner ist es möglich neben der Nutzung von Mikrowellenstrahlung, auch eine Kombination aus Mikrowellenstrahlung und konventioneller thermischer Trocknung, durch Erwärmen des zu trock- nenden Schaums mittels IR-Strahlung und/oder Heissluft anzuwenden. Dabei ist es unwesentlich, ob die beiden Trocknungsarten parallel zueinander oder nacheinander eingesetzt werden. Im Falle nacheinander abfolgender Trocknung mittels Mikrowellenstrahlung und thermischer Behandlung ist es bevorzugt, zuerste eine Trocknung mittels Mikrowellenstrahlung durchzuführen und anschließend die thermische Behandlung durchzuführen.Furthermore, in addition to the use of microwave radiation, it is also possible to use a combination of microwave radiation and conventional thermal drying by heating the foam to be dried by means of IR radiation and / or hot air. It is immaterial whether the two types of drying are used in parallel or successively. In the case of successive drying by means of microwave radiation and thermal treatment, it is preferred to first perform a drying by means of microwave radiation and then to carry out the thermal treatment.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich Schäume bis zu einer Höhe von 50 mm homogen zu trocknen, wobei der Begriff Höhe bezogen ist auf diejenige Raumrichtung, in der der Schaum die geringste Ausdehnung hat.By the method according to the invention it is possible to dry foams homogeneously up to a height of 50 mm, the term height being related to the spatial direction in which the foam has the smallest extent.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden flächige Schäume, wie sie mittels Gießverfahren hergestellt werden können, mit einer Höhe von bis zu 30 mm getrocknet.In a preferred embodiment of the process, sheet-like foams, as can be produced by casting, are dried to a height of up to 30 mm.
Ebenfalls bevorzugt ist die Trocknung von Schaumsträngen, wie sie bevorzugt bei der Extrusion erhalten werden, mit einer Höhe und Breite des Stranges von jeweils 1 bis 30 mm, bevorzugt einer Höhe von 5 bis 30 mm und einer Breite von 1 bis 30 mm.Also preferred is the drying of foam strands, as are preferably obtained in the extrusion, with a height and width of the strand of 1 to 30 mm, preferably a height of 5 to 30 mm and a width of 1 to 30 mm.
Ferner ist die Trocknung von Schäumen, wie sie mittels Formengießverfahren erhalten werden können bevorzugt, wobei die Schäume jeweils bezogen auf Höhe Breite und Länge eine Ausdeh- nung von 1 bis 30 mm haben.Furthermore, the drying of foams, as they can be obtained by means of a mold casting process, is preferred, the foams each having an extent of 1 to 30 mm, based on their width and length.
Die erfindungsgemäßen Schäume können auch in mehreren Schichten beispielsweise zur Erzeugung besonders hoher Schaumauflagen, auf die verschiedensten Substrate aufgetragen werden oder in Formen gegossen werden.The foams according to the invention can also be applied in a plurality of layers, for example to produce particularly high foam deposits, onto a wide variety of substrates or cast into molds.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen geschäumten Zusammensetzungen auch in Kombi- nation mit anderen Trägermaterialien wie z.B. textile Träger, Papier etc. eingesetzt werden, beispielsweise durch vorheriges Auftragen (z.B. Beschichten). Beste Trocknungsergebnisse werden erzielt, wenn Schäume mit einer Höhe von 1 bis 30 mm, bevorzugt 1 bis 20 mm, wie Sie mittels Rakeln, Giessen oder Extrusion hergestellt werden können zur Trocknung eingesetzt werden.In addition, the foamed compositions according to the invention can also be used in combination with other carrier materials such as textile carriers, paper, etc., for example by prior application (eg coating). Best drying results are achieved when foams with a height of 1 to 30 mm, preferably 1 to 20 mm, as they can be prepared by knife coating, casting or extrusion can be used for drying.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Reihe von neuen Applikationsformen wie Giess- formgebung, Extrusion, gegebenenfalls mit anschließendem Schneiden. Besonders gute Schäumen erhält man außerdem, indem der ungetrocknete Schaum in einem Puderform, z.B. Stärke oder Kieselsäure, gegossen werden und anschließend in der Mikrowelle getrocknet werden.The inventive method allows a number of new application forms such as casting molding, extrusion, optionally followed by cutting. Particularly good foams are also obtained by drying the undried foam in a powder form, e.g. Starch or silica, are poured and then dried in the microwave.
Zur Erzeugung höherer Schaumdicken können diese auch in mehreren Schichten auf die verschiedensten Substrate aufgetragen werden oder in Formen gegossen werden. To produce higher foam thicknesses, these can also be applied in a plurality of layers to a wide variety of substrates or cast into molds.
Beispiele:Examples:
Sofern nicht abweichend gekennzeichnet, beziehen sich alle Prozentangaben auf das Gewicht.Unless otherwise indicated, all percentages are by weight.
Die Bestimmung der Festkörpergehalte erfolgte nach DIN-EN ISO 3251.The solids contents were determined according to DIN-EN ISO 3251.
NCO-Gehalte wurden, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt, volumetrisch gemäß DIN-EN ISO 11909 bestimmt.NCO contents were determined volumetrically in accordance with DIN-EN ISO 11909, unless expressly stated otherwise.
Verwendete Substanzen und Abkürzungen:Substances used and abbreviations:
Diaminosulfonat: NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na (45 %ig in Wasser)Diaminosulphonate: NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45% in water)
Desmophen® C2200: Polycarbonatpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekulargewicht 2000 g/mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)Desmophen ® C2200: polycarbonate polyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
PolyTHF® 2000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekulargewicht 2000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)PolyTHF ® 2000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
PolyTHF® 1000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 112 mg KOH/g, zahlenmittleres zahlenmittleres Molekulargewicht 1000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)PolyTHF ® 1000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 112 mg KOH / g, number-average number average molecular weight 1000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
Polyether LB 25: (monofunktioneller Polyether auf EthylenoxidTPropylenoxidbasis zahlenmittleres Molekulargewicht 2250 g/mol, OH-Zahl 25 mg KOH/g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)Polyether LB 25: (monofunctional polyether based on ethylene oxide / propylene oxide based number-average molecular weight 2250 g / mol, OH number 25 mg KOH / g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
Stokal® STA: 30% Ammoniumstearate in Wasser, Schaumstabilisator (Bozzetto GmbH, Krefeld, DE)Stokal ® STA: 30% ammonium stearate in water, foam stabilizer (Bozzetto GmbH, Krefeld, DE)
Aristoflex AVL: Dispersion of a polymeric sulfonic acid and emulsifiers in caprylic/capric acid triglyceride (Clariant, Muttenz, Switzerland)Aristoflex AVL: Dispersion of a sulfonic acid and emulsifier in caprylic / capric acid triglyceride (Clariant, Muttenz, Switzerland)
Loxanol K12P: Natriumlaurylsulphat (Cognis, Düsseldorf, DE)Loxanol K12P: sodium lauryl sulphate (Cognis, Dusseldorf, DE)
Die Bestimmung der mittleren Teilchengrößen (angegeben ist das Zahlenmittel) der PUR- Dispersionen erfolgte mittels Laserkorrelations-Spektroskopie (Gerät: Malvern Zetasizer 1000, Malver Inst. Limited). Beispiel 1: PUR-Dispersion (Komponente DThe determination of the mean particle sizes (indicated by the number average) of the PUR dispersions was carried out by means of laser correlation spectroscopy (instrument: Malvern Zetasizer 1000, Malver Inst. Limited). Example 1: PUR dispersion (component D
761,3 g Desmophen® C2200, 987,0 g PolyTHF® 2000, 375,4g PolyTHF® 1000 und 53,2 g PoIy- ether LB 25 wurden auf 700C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 700C innerhalb von 5 min ein Gemisch aus 237,0 g Hexamethylendiisocyanat und 313,2 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange unter Rückfluss gerührt bis der theoretische NCO-Wert erreicht war. Das fertige Prepoly- mer wurde mit 4850 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 1,8 g 25,1 g E- thylendiamin, 61,7 g Diaminosulfonat, 116,5 g Isophorondiamin und 1030 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 10 min. Danach wurde durch Zugabe von 1061 g Wasser dispergiert. Es folgte die Entfernung des Lösemittels durch Destillation im Vakuum und es wurde eine lagerstabile Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 60% erhalten.761.3 g of Desmophen ® C2200, 987.0 g of PolyTHF ® 2000, 375,4g PolyTHF ® 1000 and 53.2 g polyethers LB 25 were heated to 70 0 C. Then, at 70 0 C within 5 min was added a mixture of 237.0 g of hexamethylene diisocyanate and 313.2 g of isophorone diisocyanate and stirring under reflux was continued until the theoretical NCO value was reached. The finished Prepoly- mer was dissolved with 4850 g of acetone at 50 0 C and then a solution of 1.8 g 25.1 g E thylendiamin, 61.7 g diaminosulphonate, 116.5 g of isophoronediamine and 1030 g of water within 10 min. The stirring time was 10 min. Thereafter, it was dispersed by adding 1061 g of water. This was followed by removal of the solvent by distillation in vacuo and a storage-stable dispersion having a solids content of 60% was obtained.
Beispiel 2 bis 7: Herstellung der erfindungsgemäßen SchäumeExamples 2 to 7: Preparation of the foams of the invention
10000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 90 g Loxanol K12P (II), 150 g Stokal STA (II), 150 g Aristoflex AVL (EI) gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Hansamixer Top-Mix-K ((Hansa Industrie Mixer GmbH, Heiligenrode, DE) aufgeschäumt. Die erhaltene Schaumdichte betrug 500 g/l. Der Schaum wurde in 15 cm breiten Schichten von 3, 5, 8, 10, 13 und 15 mm auf ein Trennpapier (VEZ Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) aufgezogen. Abschließend wurden die so hergestellten Schäume in einer Versuchsmikrowellenanlage MWT k/ 1,2-3 LK reg. der Firma EL-A Verfahrenstechnik (Heidelberg, DE) auf ein poröses Ge- webe (Sefar Propyltex 05-1000/45mm Maschenweite, Sefar GmbH, Wasserburg, Deutschland) 5 cm oberhalb des Mikrowellenbodens gelegt und für 30 min bei 30 %iger Leistung (3,6 kW bei maximaler Leistung) getrocknet.10000 g of the dispersion (I) obtained from Example 1 were mixed with 90 g of Loxanol K12P (II), 150 g of Stokal STA (II), 150 g of Aristoflex AVL (EI) and then by adding air using a Hansamixer top mix Foam density was 500 g / l The foam was applied in 15 cm wide layers of 3, 5, 8, 10, 13 and 15 mm on a release paper (VEZ Mat, Sappi, Brussels, Belgium) Finally, the foams produced in this way were tested on a porous fabric (Sefar Propyltex.) In a test microwave oven MWT k / 1.2-3 LK reg. From EL-A Verfahrenstechnik (Heidelberg, DE) 05-1000 / 45mm mesh size, Sefar GmbH, Wasserburg, Germany) placed 5 cm above the microwave base and dried for 30 min at 30% power (3.6 kW at maximum power).
Figur 1 zeigt, dass unabhängig von der Schichtdicke nach 30 min Gewichtskonstanz der zu trocknenden Schäume zu beobachten war. Der dabei eingetretene Gewichtsverlust gegenüber dem feuchten Schaummaterial entsprach dem aufgrund des enthaltenen Wassers zu erwartenden Wert.FIG. 1 shows that, regardless of the layer thickness, it was possible to observe constant weight of the foams to be dried after 30 minutes. The case occurred weight loss compared to the wet foam material corresponded to the expected value due to the water contained.
Beispiel 8 bis 13: VergleichsbeispieleExamples 8 to 13: Comparative Examples
10000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 90 g Loxanol K12P (IT), 150 g Stokal STA (HI), 150 g Aristoflex AVL (IV) gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Hansamixer Top-Mix-K ((Hansa Industrie Mixer GmbH, Heiligenrode, DE) aufgeschäumt. Die erhaltene Schaumdichte betrug 500 g/l. Der Schaum wurde in 15 cm breiten Schich- ten von 3, 5, 8, 10, 13 und 15 mm auf ein Trennpapier (VEZ Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) aufgezogen. Anschließend wurde das Material in einem Umluftofen mit einem Temperaturprofϊl von 60 0C (30 min), 90 0C (30 min) und 1100C (15 min) getrocknet.10000 g of the dispersion (I) obtained from Example 1 were mixed with 90 g of Loxanol K12P (IT), 150 g of Stokal STA (HI), 150 g of Aristoflex AVL (IV) and then by adding air using a Hansamixer top mix -K ((Hansa Industrie Mixer GmbH, Heiligenrode, DE) foamed foam density was 500 g / l.) The foam was in 15 cm wide Schich- 3, 5, 8, 10, 13 and 15 mm on a release paper (VEZ Mat, Sappi, Brussels, Belgium). Subsequently, the material was dried in a circulating air oven with a temperature profile of 60 ° C. (30 minutes), 90 ° C. (30 minutes) and 110 ° C. (15 minutes).
Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, konnte nach 75 min nur bei einer Schichtdicke von 3 mm über- haupt ein getrocknetes Material erhalten werden. Bei allen übrigen war nach 75 min noch keine Gewichtskonstanz bzw. das aufgrund des Wassergehalts zu erwartende Endgewicht des Trockenschaums erreicht worden. Unabhängig vom Trocknungsgrad besaßen alle Schäume eine unregelmäßige Schaumstruktur (wie z.B. Hohlräume und Blasen).As can be seen from FIG. 2, it was only possible to obtain a dried material after 75 minutes at a layer thickness of only 3 mm. For all the others, no weight stability or the final weight of the dry foam expected on the basis of the water content was reached after 75 minutes. Regardless of the degree of drying, all foams had an irregular foam structure (such as voids and bubbles).
Beispiel 14: Erfindungsgemäßes Beispiel (Extrusion)Example 14 Inventive Example (Extrusion)
10000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 90 g Loxanol K12P (IQ), 150 g Stokal STA (HI), 150 g Aristoflex AVL (IV) gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Hansamixer Top-Mix-K ((Hansa Industrie Mixer GmbH, Heiligenrode, DE) aufgeschäumt. Die erhaltene Schaumdichte betrug 500 g/l. Danach wurde 470 Gramm der geschäumten Paste durch einen Schlauch mit einem Durchmesser von 15 mm in Streifen auf Trennpapier (VEZ, Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) aufgebracht und in einer Versuchsmikrowellenanlage MWT k/1,2-3 LK reg. der Firmal EL-A Verfahrenstechnologie (Heidelberg, DE) auf ein poröses Gewebe (Sefar Propyltex 05-1000/45mm Maschenweite, Sefar GmbH, Wasserburg, Deutschland) 5 cm oberhalb des Mikrowellenbodens gelegt und bei 30% Leistung (3,6 kW beim maximaler Leistung) für 30 Minuten getrocknet.10,000 g of the dispersion (I) obtained from Example 1 were mixed with 90 g of Loxanol K12P (IQ), 150 g of Stokal STA (HI), 150 g of Aristoflex AVL (IV) and then by adding air using a Hansamixer top mix Foam density was 500 g / l. Thereafter, 470 grams of the foamed paste was passed through a 15 mm diameter tube in strips on release paper (VEZ, Mat, Sappi , Brussels, Belgium) and applied on a porous tissue (Sefar Propyltex 05-1000 / 45mm mesh size, Sefar GmbH, Wasserburg, Germany) in a MWT k / 1,2-3 LK reg. Microwave oven of the Firmal EL-A process technology (Heidelberg, DE) , Germany) 5 cm above the microwave floor and dried at 30% power (3.6 kW at maximum power) for 30 minutes.
Dabei wurde ein Gewichtsverlust von 188 g (40 Gew.%) entsprechend der im Schaum ursprünglich enthaltenen Wassermenge gemessen. Der Schaum hatte eine feine gleichmäßige Struktur. In this case, a weight loss of 188 g (40 wt.%) Was measured according to the amount of water originally contained in the foam. The foam had a fine uniform structure.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Verfahren zur Trocknung von Schäumen, in dem der wasserfeuchte Schaum Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird.1. A process for drying foams, in which the water-moist foam is exposed to microwave radiation.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu trocknende wasserfeuchte Schaum einen Wassergehalt von 15 bis 60 Gew.-% aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that the water-moist foam to be dried has a water content of 15 to 60 wt .-%.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, als Mikrowellenstrahlung elektromagnetische Strahlung mit einer Frequenz im Bereich von 2,0 bis 3,0 GHz oder 0,8 bis 1,5 GHz verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as microwave radiation electromagnetic radiation having a frequency in the range of 2.0 to 3.0 GHz or 0.8 to 1.5 GHz is used.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel, vor oder nach der Trocknung mittels Mikrowellenstrahlung zusätzlich eine thermische Trocknung erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in parallel, before or after the drying by means of microwave radiation additionally takes place a thermal drying.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zu trocknende wasserfeuchte Schaum aus wässrigen PUR-Dispersionen und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen durch Aufschäumen erhältlich ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the water-moist foam to be dried is obtainable from aqueous PU dispersions and optionally further components by foaming.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den PUR- Dispersionen um Polyurethan- oder Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen mit Festgehalten von 40 bis 63 Gew.-% handelt.6. The method according to claim 5, characterized in that it is the PU dispersions to polyurethane or polyurethane-polyurea dispersions having a retained content of 40 to 63 wt .-% is.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese PUR-Dispersionen erhältlich sind, in dem7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that these PU dispersions are obtainable, in which
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere ausA) isocyanate-functional prepolymers
al) aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyisocyanatenal) aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates
a2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis 8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von 1 ,5 bis 6,a2) polymeric polyols having number average molecular weights of 400 to 8000 g / mol and OH functionalities of 1, 5 to 6,
a3) gegebenenfalls hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen und/oder nichtionischen Hydrophilierungsmitteln,a3) optionally hydroxy-functional, ionic or potentially ionic and / or nonionic hydrophilicizing agents,
hergestellt werden,getting produced,
B) deren freie NCO-Gruppen dann ganz oder teilweise mit bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 32 bis 400 g/mol und/oderB) whose free NCO groups then in whole or in part with bl) amino-functional compounds having molecular weights of 32 to 400 g / mol and / or
b2) aminofunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen Hydrophilierungsmittelnb2) amino-functional, ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents
unter Kettenverlängerung umgesetzt werden und die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionischeare reacted under chain extension and the prepolymers are dispersed in water before or after step B), optionally containing potentially ionic
Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überfuhrt werden können.Groups can be converted by partial or complete reaction with a neutralizing agent in the ionic form.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der PUR- Dispersionen als Komponente al) Isophorondiisocyanat und/oder 1 ,6-Hexamethy- lendiisocyanat und/oder die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane in Kombination mit a2) einer Mischung aus Polycarbonatpolyolen und Polytetramethylenglykolpolyolen eingesetzt werden.8. The method according to claim 7, characterized in that in the preparation of the PU dispersions as component al) isophorone diisocyanate and / or 1, 6-hexamethylene diisocyanate and / or the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes in Combination with a2) a mixture of polycarbonate polyols and polytetramethylene glycol polyols can be used.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserfeuchten Schäume vor Trocknung eine Schaumdichte von 250 bis 600 g/l und nach der Trocknung eine Schaumdichte von 200 bis 550 g/l haben.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the water-moist foams before drying a foam density of 250 to 600 g / l and after drying have a foam density of 200 to 550 g / l.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wasserfeuchten Schäumen um flächige Schäume mit einer Höhe von maximal 30 mm, um strangförmige Schäume mit einer Höhe von 5 bis 30 mm und einer Breite von 1 bis 30 mm o- der um Formköper mit einer Ausdehnung jeweils bezogen auf Länge, Breite und Höhe von 1 bis 30 mm handelt. 10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the water-moist foams are sheet-like foams with a maximum height of 30 mm, to strand-shaped foams with a height of 5 to 30 mm and a width of 1 to 30 mm o- to molded bodies with an extension in each case based on length, width and height of 1 to 30 mm.
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