FI115724B - Erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi - Google Patents

Description

115724

Erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi - Mycket elastisk polyuretancell-plast 5 Tämä keksintö koskee polyuretaanisolumuoveja. Tarkemmin sanottuna se koskee erittäin kimmoisia (high resilience; HR) polyuretaanisolumuoveja.

Suurtiheyksisen (so. noin 60 kgm'3 - noin 1900 kgm'3) lateksisolumuovin fysikaaliset ominaisuudet, kuten kovuus, kuormituksenkestävyys, kulutuksenkestävyys ja 10 lujuus yhdistettynä subjektiivisiin ominaisuuksiin, kuten mukavuuteen ja hyväksyttävään pintarakenteeseen (tuntuun), tekevät siitä sopivan käytettäväksi monissa sovelluksissa, erityisesti pehmusteina ja patjoina, ja siitä on tullut parhaaksi katsottu solumuovi tällä alalla ja standardi, jonka perusteella muita solumuoveja arvioidaan.

15 Eräitä pehmeän päällyspehmike- ja puolikovan kokopatjalateksisolumuovien tärkeimmistä ominaisuuksista on koottu taulukkoon 1.

Taulukko 1 __Päällyspehmuste Kokopatja Standardi_

Tiheys, kg/m3 ~ 60__66__ ILD 25 %, N 66 111 ISO 2349 ILD 40%, N 91 140 ILD 65 %, N__191_J307__ . : Repäisylujuus, ;·; (Cissoide) N/cm 3,3 4,0 DIN 53515 ". ’ Repäisylujuus, .;·* (Paritalon)N/cm__U__L5_NFT 56109

Painumakerroin (ILD) 2,89 2,76 ISO 2349

Hystereesi (%)_28_20_NFT 5611_ ,: ·* Staattinen väsyminen CLD 40 %, kPa 1,93 3,50 NFT 56110

Palautuminen, kPa 1,38 2,95 NFT 56110 •11 j Palautuvuus, % 72 81 .···, Puristuspainuma 90 %, % 10 6,4 NFT 56112 '*··’ Märkäpuristuspainuma70 %, 8 5,2 NFT 56112 : 40 °C, 95 % RH, %____ ' Dynaaminen väsyminen :,,, · Korkeuden menetys, % 0,7 0,4 ISO 3385

Kovuus, %_[_19_[13_ISO 3385_

Vaikka mukavuus on subjektiivinen laatuominaisuus, esimerkiksi hystereesi- ja painumakerroinarvoja (ILD 65 %/ILD 25 %) voidaan käyttää sen mittaamiseen.

20 2 115724

Staattinen väsyminen, joka on eräs lähestymistapa joudutettua vanhenemista ja täyttä käyttöikää koskevien olosuhteiden korreloimiseksi, mitataan puristuskokeilla kuivissa ja märissä olosuhteissa. Dynaamista väsymistä koskevat ominaisuudet liittyvät nekin joudutetun vanhenemisen ja täyden käyttöiän välisiin suhteisiin, 5 mutta niissä huomioidaan solumuovipatjan taipumus pehmetä pitkän käytön aikana. Staattista ja dynaamista väsymistä koskevat ominaisuudet ovat osoitus kulutuksen-kestävyydestä.

Lateksisolumuovien pintarakenne (tuntu) voidaan mitata standardin ISO 4287/1 10 mukaisesti ja siinä pinta mitataan kaksiulotteisesti rekisteröimällä piirtimen, jota vedetään pinnan halki jollakin sopivalla vetoyksiköllä, jälki. Arvioimalla jälki, joka saadaan vetämällä piirrintä pinnan ennaltamäärätyltä pituudelta, saadaan arvot seuraa viin: - karkeusprofiili (R), joka edustaa kaikkia profiilipoikkeamia keskilinjasta, joka on 15 linja, joka edustaa suurinta aaltoisuutta ja jäljen muotoa ja on linja, joka leikkaa jäljen profiilin siten, että profiilialueet linjan ylä-ja alapuolella ovat yhtä suuret; - keskimääräinen karkeussyvyys (RZ), joka on keskiarvo viiden peräkkäisen näytepalasen (viiden peräkkäisen näytepalasen kokonaispituutta merkitään lm:llä) huipusta laaksoon -arvoista; 20 - keskikarkeus (RA), joka on kaikkien karkeusprofiilin R pituudella lm mitattujen arvojen aritmeettinen keskiarvo; ; - maksimikarkeussyvyys (RT), joka on suurin kohtisuora etäisyys korkeimmasta : , ·. huipusta alimpaan laaksoon mittauspituudella lm; ja : - maksimikarkeussyvyys (Rmax), joka on suurin viidestä huipusta laaksoon -arvosta 25 mittauspituudella lm.

I I I

‘!;. ’ Tyypillisiä päällyspehmustelateksin arvoja Perthometer S8P -laitteella mitattuna

• 1 I

v ovat:

Karkea puoli Sileä puoli i.: : 30 RZ 62,3 μιη 42,7 μιη RA 11,5 μιη 9,2 μηι ; RT 117 μ 65,7 μιη

Rmax 82,6 μιη 65,7 μηι.

35 Muista latekseista saadaan korkeampia arvoja, esimerkiksi (karkeasta puolesta) 140:en saakka tai ehkä hieman enemmän RZ:lle, 30:en saakka tai hieman ylikin RA:lle, niinkin korkeita kuin 250 RT.lle ja jopa 230 Rmax:lle.

3 115724

Ilmaisevimpana arvona pidetään RA:n arvoa ja seuraavaksi ilmaisevimpana RA:n ja RZ:n arvoa yhdessä.

5 On suotavaa valmistaa polyuretaanisolumuovia, joka voi korvata lateksisolumuovin, koska polyuretaanisolumuoveilla on paremmat sisäsyntyiset palamisenkesto-ominaisuudet kuin lateksisolumuoveilla ja ne voidaan kierrättää, ja monia yrityksiä siihen suuntaan on tehtykin. Tavanomaisten suurtiheyksisten erittäin kimmoisien polyuretaanisolumuovien tyypillisiä RA- ja RZ-arvoja Perthometer S8P -konetta 10 käyttämällä mitattuina ovat RA = 40 μη\ ja RZ =190 μπι, jotka ovat huomattavasti lateksisolumuovien yleisen arvoalueen yläpuolella.

Eräs esimerkki yrityksistä tuottaa lateksinkaltaista erittäin kimmoisaa polyuretaanisolumuovia perustuu suurimoolimassaisten reaktiivisten triolien, ts. triolien, joiden 15 moolimassa on noin 6 000, ja modifioitujen tolueenidi-isosyanaattien (TDI) käyttöön. Vaikka näillä solumuoveilla lähestytäänkin jossakin määrin lateksin fysikaalisia ominaisuuksia, niissä säilyy yhä erittäin kimmoisien solumuovien karkea tuntu ja ne ovat tästä syystä vähemmän hyväksyttäviä alalla. Lisäksi koska repäisylujuu-den ja märkäpuristuspainuman huonontumisen välttämiseksi käytetään formulaa-20 tioita, joiden isosyanaatti-indeksi on suhteellisen korkea, näiden solumuovien ko-vuusarvot vaihtelevat keskinkertaisesta korkeaan.

Lateksiin verrattavia solumuoveja on pyritty valmistamaan myös käyttämällä : viskooseja meteenidifenyyli-isosyanaattiesipolymeerejä. Näihin solumuoveihin 25 liittyy kuitenkin eräitä puutteita ja haittoja. Samoin kuin edellisessä kappaleessa ! “mainitut solumuovit, nämäkään solumuovit eivät tunnu lateksilta ja niillä on huonot repäisylujuusominaisuudet. Lisäksi käytettäessä viskooseja isosyanaattiesipolymee-v rejä joudutaan käyttämään erikoislaitteistoa, mikä nostaa solumuovituotteen valmis tuskustannuksia. Solumuovituotteesta saattaa vielä erittyä epämiellyttävää hajua, i 30 jonka aiheuttavat sekä reaktioprosessissa käytetty katalyytti että meteenidifenyyli-: isosyanaatti-esipolymeeriä sisältävät yhdisteet.

, ·. * | Esillä olevan keksinnön tavoitteena on valmistaa erittäin kimmoisaa polyuretaaniso- ‘! ’ lumuovia, jonka pintarakenne on verrattavissa lateksin pintarakenteeseen, tarvitse- 35 matta käyttää erityislaitteistoa, ja jonka fysikaaliset ominaisuudet ovat lähellä lateksin ominaisuuksia tai niihin verrattavissa.

4 115724

Olemme keksineet, että tähän tavoitteeseen päästään yhdistämällä uusi polyoliseos modifioituun tolueenidi-isosyanaattiin.

5 Esillä oleva keksintö koskee ensimmäisen aspektinsa mukaan polyoliseosta, joka sisältää: reaktiivisen polymeeripolyolin, jollaista käytetään erittäin kimmoisissa polyuretaanisolumuoveissa ja jonka polyolikomponentin keskimääräinen moolimassa on vähintään 7000, polyolin, jollaista käytetään konventionaalisessa polyuretaa-nisolumuovissa ja jossa enintään 3 % sen hydroksyyliryhmistä on primäärisiä, sekä 10 diolin ketjunjatkajana.

Toisen aspektinsa mukaan keksintö koskee koostumusta, joka käsittää edellä mainitun polyoliseoksen ja jonkin pinta-aktiivisen silikonin, jollaista käytetään konventionaalisissa polyuretaanisolumuoveissa.

15

Esillä oleva keksintö koskee myös erittäin kimmoisaa polyuretaanisolumuovia, joka on valmistettu antamalla edellä mainitun polyoliseoksen reagoida modifioidun tolueenidi-isosyanaatin kanssa jonkin pintakdivisen silikonin, jollaista käytetään erittäin kimmoisissa polyuretaanisolumuoveissa, läsnäollessa. Erittäin kimmoisa 20 solumuovi voidaan erottaa konventionaalisesta solumuovista inter alia ISO 2349 -standardin mukaisesti mitatulla ILD 65 %/lLD 25 % -suhteella, joka on suurempi tai yhtä kuin 2,5.

> *

' * I

* * « * * » · : , *. Keksinnön avulla voidaan ensimmäistä kertaa valmistaa erittäin kimmoisia polyure-

* < I

" V 25 taanisolumuoveja, joiden pintarakenne on verrattavissa lateksisolumuovin pintara-!"; kenteeseen, ja erityisesti jonka RA-arvo (kuten edellä määriteltiin) on alle 35 μιη ja ';;, * jopa alle 30 tai 25 μιη ja RZ-arvo (kuten edellä määriteltiin) on alle 150 μιη ja jopa ’ alle 100 μιη. Voidaan päästä myös RT-arvoihin, jotka ovat alle 200 μιη ja jopa alle 150 μιη tai 125 μιη, ja Rmax-arvoihin, jotka ovat alle 200 μιη ja jopa alle 150 μιη tai ;. i : 30 125 μιη.

t · * » , \ : Konventionaalisilla polyuretaanisolumuoveilla tarkoitamme polyuretaanisolumuo- via, joka ei ole erittäin kimmoisa solumuovi. Erityisesti konventionaalisen poly-‘:' uretaanisolumuovin ILD 65 %/ILD 25 % -suhde on pienempi kuin 2,5.

:N 35 :,,,: Polymeeripolyoli

Termillä "polymeeripolyoli" tai "polymeeripolyoliseos" tässä selityksessä ja liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa käytettynä tarkoitetaan kiinteän polymeerifaasin 5 115724 stabiilia dispersiota nestemäisessä polyolissa, polyoliseoksessa tai polyolia sisältävässä seoksessa, jossa kiinteä polymeeri muodostetaan polymeroimalla in situ pienimoolimassaisia yhdisteitä nestefaasissa. Suositeltavimmin polymeeri muodostetaan polymeroimalla tai kopolymeroimalla yhtä tai useampaa eteenityydyttymä-5 töntä monomeeria.

Erittäin kimmoisien polyuretaanisolumuovien valmistukseen käytettyjen polymeeri-polyolien polyolikomponentti valitaan tavallisesti reaktiivisista polyoleista, joiden funktionaalisuus on keskilaatuinen ja moolimassa keskisuuri. Keskilaatuisella funkit) tionaalisuudella tarkoitamme 2,2:n - 2,5:n todellista funktionaalisuutta tai 3,0:n teoreettista funktionaalisuutta.

Keskisuurella moolimassalla tarkoitamme moolimassan keskiarvoa, joka on vähintään 3 000. Suositeltavin alue on 4 500 - 6 500.

15

Viimeaikainen kehitys polyuretaanialalla on johtanut suuren funktionaalisuuden ja suurimoolimassaisten reaktiivisten polyolien käyttöön erittäin kimmoisien polyuretaanisolumuovien valmistuksessa.

20 Suurella funktionaalisuudella tarkoitamme todellista funktionaalisuutta, joka on vähintään 3,0 ja teoreettista funktionaalisuutta, joka on enintään noin 6.

i Suurella moolimassalla tarkoitamme vähintään 7 000:n keskimääräistä moolimas- • t · * * * * : saa, suositeltavimman alueen ollessa 9 000 - 12 000.

"V 25 V". Esillä olevan keksinnön mukaisen polymeeripolyolikomponentin polyolin teoreetti- ‘* nen funktionaalisuus on 3,0 tai suurempi, yleensä 3 - 6, ja keskimääräinen mooli massa 4 500 - 12 000.

;,i i 30 Reaktiivisella polyolilla tarkoitamme polyolia, joka sisältää vähintään 50 %, mie-luummin vähintään 70 %, vielä mieluummin vähintään 80 % primaarisia hydrok-. ·. ; syyliryhmiä.

* I

i* Eräässä suositeltavassa toteutusmuodossa polymeeripolyolin polyolikomponentti :; 35 käsittää erittäin funktionaalisen polyolin (siihen viitataan tästedes nimellä "ensim- •,, t: mäinen komponentti") ja polyalkyleenioksidin (kutsutaan tästedes "toiseksi kompo nentiksi"), jossa on suuri polyoksieteenipitoisuus, seoksen. Erittäin funktionaalista polyolia on suositeltavimmin läsnä polymeeripolyolissa 30 - 90 % koko koostumuk- 6 115724 sesta ja se on polyalkyleenioksidipolyoli tai sellaisten polyolien seos, joiden keskimääräinen funktionaalisuus on sellainen, että sen ja lisäpolyolin seoksen todellinen funktionaalisuus on 3 tai suurempi, suositeltavimmin 3,2 - 6. Eräässä suositeltavassa toteutusmuodossa ensimmäinen komponentti on erittäin funktionaalisen primaa-5 risia hydroksyylipääterymiä sisältävän polyoksieteeni-polyoksipropeenipolyolin ja hallitsevasti sekundaarisia hydroksyylipääteryhmiä sisältävän polyalkyleenioksidi-polyolin seos, jolloin saadaan vähintään 50 %, mieluummin vähintään 70 % primaarisia hydroksyyliryhmiä.

10 Käytännössä erittäin funktionaalinen polyoli voi olla jokin polyalkyleenioksidipolyoli tai sellaisten polyolien seos, joiden keskimääräinen nimellisfunktionaalisuus on noin 3 - noin 6 ja joiden eteenioksidipitoisuus on noin 8 % - noin 25 % ja joiden ekvivalenttipaino on noin 1 000 - noin 3 000, mieluiten noin 1 600 - noin 2 200. Erittäin funktionaalista polyolia voidaan käyttää noin 30 % - noin 90 % ja mieluiten 15 noin 40 % - noin 90 % koko seoksen painosta laskettuna.

Lisäpolyalkyleenioksidin, polymeeripolyolikoostumuksen toisen komponentin, moolimassa voi olla noin 450 - noin 30 000, nimellisfunktionaalisuus noin 8 saakka ja eteenioksidipitoisuus noin 30 - 100 %. Pienempimoolimassaiset (450 - 2 000) 20 nesteet, joiden eteenioksidipitoisuus on suurempi kuin noin 70 %, ovat suositeltavia niiden käsittelyn helppouden ja optimiprosessoinnin vuoksi. Tämän toisen kompo-nentin määrä voi vaihdella noin 1 paino-%:sta noin 20 paino-%:iin polymeeripoly- • « j olikoostumuksesta, suositeltavimman alueen ollessa 1 - noin 10 %.

* » » a < i t V 25 Polymeeri on suositeltavimmin jokin standardin mukainen vinyylipolymeeri tai -ko- polymeeri, mutta se voi olla myös polyurea-tyyppinen polymeeri tai jonkin poly- ’;;, · funktionaalisen pienimoolimassaisen glykolin tai glykoliamiinin ja di-isosyanaatin * « » *** kondensaatiotuote. Tämä komponentti muodostetaan stabiiliksi dispersioksi yhdessä tai useammassa polyolissa polymeroimalla monomeerit in situ. Stabiilisti dispergoi-: 30 tuneen polymeerin määrä voi vaihdella noin 2 - 50 paino-%, suositeltavimmin :,,, * vaihteluvälin ollessa noin 4 - noin 30 paino-%.

,··*’ Esillä olevassa keksinnössä käytetty polyolikoostumus voi sisältää erilaisia yhdisteitä, jotka voivat käsittää seuraavat, rajoittumatta kuitenkaan niihin: :, ‘ : 35 (a) polyhydroksialkaanien alkyleenioksidiadukteja; :,,,: (b) ei-pelkistävien sokereiden ja sokerijohdoksien alkyleenioksidiadukteja ja (c) polyfenolien alkyleenioksidiadukteja.

7 115724

Esimerkkejä polyhydroksialkaanien alkyleenioksidiadukteista ovat muun muassa glyseriinin, 1,2,4-trihydroksibutaanin, 1,2,6-trihydroksiheksaanin, 1,1,1-trimetyloli-etaanin, 1,1,1-trimetylolipropaanin, pentaerytritolin, polykaprolaktonin, ksylitolin, 5 arabitolin, sorbitolin, mannitolin ja vastaavien alkyleenioksidiaduktit.

Erään toisen käyttökelpoisen polyoliluokan muodostavat edellä mainitut ei-pelkistä-vien sokereiden alkyleenioksidiaduktit, joissa alkyleenioksidit sisältävät 2-4 hiili-atomia. Ky^mykseen tulevia ei-pelkistäviä sokereita ja sokerijohdoksia ovat 10 sakkaroosi, alkyyliglykosidit, kuten metyyliglykosidi, etyyliglykosidi ja vastaavat, glykoliglykosidit, kuten eteeniglykoliglykosidi, propeeniglykoliglykosidi, glyseroli-glykosidi, 1,2,6-heksaanitrioliglykosidi ja vastaavat, samoin kuin alkyyliglykosidien alkyleenioksidiaduktit, kuten US-patentissa 3 073 788 on esitetty.

15 Vielä eräs käyttökelpoinen polyoliluokka, kuten edellä kohdassa (c) mainittiin, ovat polyfenolit ja mieluiten niiden alkyleenioksidiaduktit, joissa alkyleenioksidit sisältävät 2 - 4 hiiliatomia. Kysymykseen tulevia polyfenoleja ovat esimerkiksi fenolin ja formaldehydin kondensaatiotuotteet ja novolakkahartsit, eri fenoliyhdisteiden ja akroleiinin kondensaatiotuotteet, jonka luokan yksinkertaisimpia jäseniä ovat 1,2,3-20 tris(hydroksifenyyli)propaanit; eri fenoliyhdisteiden ja glyoksaalin, gluteraldehydin ja muiden dialdehydien kondensaatiotuotteet, jonka luokan yksinkertaisimpia ; v. jäseniä ovat 1,1,2,2-tetrakis(hydroksifenoli)etaanit, ja vastaavat.

X Fosfori- ja polyfosforihappojen alkyleenioksidiaduktit ovat eräs toinen käyttökel- "V 25 poinen polyoliluokka. Eteenioksidi, 1,2-epoksipropaani, epoksibutaanit, 2-kloori- !’; 1,2-epoksipropaani ja vastaavat ovat suositeltavimpia alkyleenioksideja. Fosfori- ;;; (· happo, fosforihapoke, polymetafosforihapot ja vastaavat ovat suotavia käytettäväksi • « » * tässä yhteydessä.

·,: * 30 Itse asiassa mitä tahansa materiaalia, joka sisältää aktiivisen vetyatomin Zerewiti- ; ’ .* noffin kokeella määritettynä, voidaan käyttää polyolin komponenttina. Esimerkiksi • ’ ; amiinipäätteisiä polyeetteripolyoleja tunnetaan ja niitä voidaan haluttaessa käyttää.

; ‘ Kaikkein suositeltavimpia tässä keksinnössä käytettäviä polyoleja ovat polyoksipro- ‘ I 35 peeni-oksieteeniglykolit. Kun eteenioksidia käytetään, se voidaan liittää millä : tavalla tahansa polymeeriketjuun. Toisin sanoen eteenioksidi voidaan liittää joko sisäisinä segmentteinä, päätesegmentteinä tai se voidaan jakaa sattumanvaraisesti pitkin polyoliketjua.

8 115724

Edellä mainittujen polyalkyleenioksidikomponenttien lisäksi polyolikoostumus voi sisältää hydroksyylipäätteistä polybutadieeniä. Voidaan myös lisätä pieniä määriä jotakin alkaanihapolla oksastettua polyalkyleenioksidipolyeetteriä reaktiivisuuden 5 hallinnan ja solujen avautumisen helpottamiseksi.

Pysyvästi polyoleihin dispergoitujen polymeerien valmistus polymeeripolyolien tuottamiseksi tunnetaan alalla. Tämän alan peruspatentit ovat Stambergerin US-patentti 3 383 351 ja Re. No. 29118 (uudelleen julkaistu US-patentti 3 304 273). 10 Sellaisia koostumuksia voidaan tuottaa polymeroimalla yhtä tai useampaa eteeni-tyydyttymätöntä monomeeria liuotettuna tai dispergoituna johonkin polyoliin jonkin vapaita radikaaleja muodostavan katalyytin läsnäollessa polymeeripartikkeleiden pysyvän dispersion muodostamiseksi polyolissa. Näiden polymeeripolyolikoostu-musten arvokkaana ominaisuutena on, että ne antavat niistä valmistetuille polyure-15 taanisolumuoveille paremmat kuormituksenkesto-ominaisuudet kuin vastaavat muuntamattomat polyolit. Tämä kattaa myös sellaiset polyolit, jotka esitetään US-patenteissa 3 325 421 ja 4 374 209.

Keksinnön mukaisten polymeeripolyolikoostumusten valmistuksessa voidaan 20 käyttää monenlaisia monomeereja. Aikaisemmin tunnetuissa patenteissa on esitetty lukuisia eteenityydyttymättömiä monomeereja. Mikä tahansa näistä monomeereista ! v. on sopiva. Polyurea- ja polyuretaanisuspensiopolymeerejä on myös käytetty.

5’V Käytetyn monomeerin tai monomeerien valinta riippuu sellaisista seikoista kuten "V 25 monomeerien suhteellisista kustannuksista ja polyuretaanituotteen ominaisuuksista, ;*·; jotka aiottua sovellusta varten vaaditaan. Jotta solumuoveille saataisiin haluttu · kuormituksenkestävyys, polymeeripolyolien valmistuksessa käytettävä monomeeri ’·* ’ tai monomeerit tulisi tietysti valita siten, että saadaan polymeeri, jonka lasittu- mislämpötila on vähintään hieman korkeampi kuin huoneenlämpötila. Esimerkkejä •, I · 30 monomeereista ovat styreeni ja sen johdokset, kuten parametyylistyreeni, akrylaatit, metakrylaatit, kuten metyylimetakrylaatti, akryylinitriili ja muut nitriilijohdokset, . ; kuten metakryylinitriili, ja vastaavat. Vinylideenikloridia voidaan myös käyttää.

• < I

Suositeltavimpia monomeeriseoksia polymeeripolyolikoostumusten valmistami-: 35 seksi ovat akryylinitriilin ja styreenin tai akryylinitriilin, styreenin ja vinylideeni- ; ‘": kloridin seokset.

9 115724

Monomeeripitoisuus valitaan tyypillisesti siten, että saadaan haluttu kiintoainepitoi-suus, joka vaaditaan aiottuun loppukäyttösovellukseen. Tyypillisiin erittäin kimmoisiin solumuovivalmisteisiin kiintoainepitoisuudet aina 50 paino-%:iin saakka ovat mahdollisia ja niitä voidaan käyttää.

5

Sopivien polymeeripolyoliesimerkkien osalta viitataan US-patenttiin A-5011908.

Eräs esimerkki sopivasta polymeeripolyolista, jota voidaan käyttää ensimmäisenä komponenttia esillä olevan keksinnön polyolikombinaatiossa, on ULTRACEL 10 2000™. ULTRACEL 2000 on erityisen suositeltava polymeeripolyoliksi, koska sen suhteellisen suuri funktionaalisuus tarkoittaa, että voidaan valmistaa solumuoveja, joilla on korkea painumakerroin, ts. > 2,7, ja hyvät kuiva- ja märkäpuristusomi-naisuudet alhaisella isosyanaatti-indeksillä.

15 Poly oli

Polyoli, jollaista konventionaalisessa polyuretaanisolumuovissa käytetään, on suositeltavimmin jokin ei-reaktiivinen polyoli, so. polyoli, jossa on vähemmän kuin noin 3 % primaarisia hydroksyyliryhmiä. Polyolin keskimääräinen moolimassa on suositeltavimmin 3 500 - 6 000 ja sen todellinen funktionaalisuus 2,5 - 3,0. Yleensä 20 se muodostetaan alkoksyloimalla jotakin polyhydristä alkoholia yhden tai useamman alkyleenioksidin kanssa, joka sisältää 2-4 hiiliatomia. Esimerkkejä niistä ovat eteenioksidi, propeenioksidi ja buteeni-l,2-oksidi. Alkyleenioksidien seoksia ; . ·. voidaan käyttää ja suositeltavia esimerkkejä polyolista ovat polyoksialkyleenipoly- •' V olit, jotka saadaan propeenioksidin ja eteenioksidin seoksesta eteenioksidiyksikkö- 25 jen ollessa satunnaisesti jakautuneina polyoksialkyleeniketjuun. On kuitenkin ; ”; selvää, että vähintään noin 97 % hydroksyylipääteryhmistä tulee olla kiinnittyneinä *;; : sekundaarisiin hiiliatomeihin.

Ketjunjatkaja ·,· * 30 Ketjunjatkaja on suositeltavimmin jokin pienimoolimassainen alifaattinen dioli, : ’ jonka moolimassa on mielellään enintään noin 200 ja vielä mieluummin enintään t-\ : noin 100. Esimerkkejä sopivista yhdisteistä ovat 1,4-butaanidioli, metyylipropaani- dioli, 1,3-propaanidioli ja etaanidioli, joista butaanidioli ja metyylipropaanidioli ’ ·; · ’ ovat erityisen suositeltavia.

35

Pinta-aktiivinen aine

Pinta-aktiivinen aine, joka voidaan yhdistää polyoliseokseen keksinnön mukaisen koostumuksen muodostamiseksi, on jokin pinta-aktiivinen silikoni, jollaista 115724 ίο käytetään konventionaalisten polyuretaanisolumuovien valmistuksessa. Näitä pinta-aktiivisia aineita käytetään tavallisesti erittäin kimmoisissa solumuoveissa, koska niiden avulla saadaan muodostetuksi umpisoluja ja kutistetuksi solumuovia. Pinta-aktiiviset silikonit, joita konventionaalisissa solumuoveissa käytetään, ovat alaan 5 perehtyneiden tuntemia ja niitä ovat yleensä polysiloksaani/polyoksialkyleeni-kopo-lymeerit, jotka tavallisesti sisältävät 100 toistuvaa oksisilikoniyksikköä tai enemmänkin. Esimerkkejä sopivista pinta-aktiivisista aineista ovat GOLDSCHMIDT B2370™ & B8002™.

10 Polymeeripolyolia käytetään ensisijaisesti olennaisten fysikaalisten ominaisuuksien saamiseksi ja sitä on tavallisesti läsnä keksinnön mukaisessa polyoliseoksessa 50 -86, mieluiten 58 - 77 paino-osaa. Polyolia käytetään solumuovin kovuuden vähentämiseksi. Polyolia on normaalisti läsnä 10 - 46, mieluiten 19 - 38 paino-osaa. Ket-junjatkajaa käytetään repäisylujuuden parantamiseen ja sitä on tavallisesti läsnä 2 -15 10 paino-osaa, mieluiten 2-8 paino-osaa. Kaikki osat ovat per 100 osaa polyoli- seosta.

Pinta-aktiivista silikonia käytetään apuna halutun solurakenteen muovaamisessa, jotta saadaan aikaan lateksinomainen tuntu. Sitä on normaalisti seoksessa 0,04 -20 0,20 paino-osaaja mieluiten 0,06 - 0,15 paino-osaa/100 paino-osaa polyoliseosta.

I'.'. Koostumuksen komponentit voidaan yhdistää missä tahansa sopivassa järjestykses- : , ·. sä ja käyttämällä konventionaalista sekoituslaitetta. Sitten koostumuksen annetaan j' V reagoida modifioidun TDI:n kanssa. Modifioidulla TDI:llä tarkoitamme seosta, joka " Y 25 muodostuu pääasiassa tolueenidi-isosyanaatista, mutta sisältää pienen määrän poly- meroitua TDI:tä. Modifioidun TDI:n käytön tarkoituksena on auttaa avosoluraken- '·· · : teen, jossa on tasainen solukoko, muovaamisessa. On todettu, että tähän päästään * * · * tämän keksinnön mukaisissa solumuoveissa jopa suhteellisen pienellä isosyanaatti- indeksiarvolla. Lisäksi heikkoja raakaseoksen lujuusominaisuuksia, jotka normaali | 30 listi liittyvät standardin mukaisten TDLien, kuten TDI T80:n ja TDI T65:n, käyt- : ": töön formulaatioissa, joiden indeksi on pieni, ei esiinny. Lisäksi polymeroitumis- • ‘ . nopeus on yleensä suurempi kuin mikä havaitaan tunnetuissa systeemeissä. Niinpä valmistusvaiheessa syntyviä solumuovilohkoja on helpompi käsitellä. Erityisesti ’1; · ’ solumuovin huonontuminen leikkausasemassa vähenee.

35

: Sopivia modifioituja TDI.eja ovat aineet, jotka tunnetaan nimellä Scuranate BT

* » I

(Rhone Poulencin markkinoima), Desmodur MT58 (Bayerin markkinoima) ja Tedimon 153 (Montedisonin markkinoima).

115724 π

Esillä olevan keksinnön mukaiset HR-solumuovit valmistetaan antamalla polyoli-seoksen reagoida modifioidun tolueenidi-isosyanaatin kanssa pinta-aktiivisen sili-konin, jonkin paisutusaineen ja valinnaisesti HR-polyuretaanisolumuovien valmis-5 tuksessa tavanomaisien lisäaineiden, esimerkiksi katalyyttien, silloitusaineiden, esimerkiksi dietanoliamiinin, trietanoliamiinin, sorbitolin, glyserolin ja muiden pienimoolimassaisten polyfunktionaalisten hydroksi- ja/tai amiiniyhdisteiden, ja palamista hidastavien aineiden ja vastaavien läsnäollessa. On myös eduksi käyttää jotakin pinta-aktii-vista silikonia, jollaisia normaalisti käytetään HR-solumuovien 10 valmistuksessa. Alaan perehtyneet tuntevat sellaisia pinta-aktiivisia aineita ja esimerkkejä niistä ovat polydimetyylisiloksaaniöljyt ja polysiloksaani/polyalkyleeni-kopolymeerit, jotka sisältävät vähemmän kuin 50 ja yleensä vähemmän kuin 20 oksisilikoniyksikköä.

15 On siis selvää, että solumuovin valmistuksessa käytetään tavallisesti kahta eri pinta-aktiivista silikonia, nimittäin jotakin pinta-aktiivista silikonia, jollaisia käytetään konventionaalisten solumuovien valmistuksessa, ja jotakin pinta-aktiivista silikonia, jollaisia käytetään HR-solumuovien valmistuksessa.

20 Paisutusaine voi olla mikä tahansa konventionaalinen paisutusaine ja se voi olla jokin yhdiste, joka on helposti haihtuva, tai jokin yhdiste, joka voi hajota lämmön vaikutuksesta, jolloin muodostuu kaasua. Suositeltavin paisutusaine on kuitenkin ; vesi, jota tavallisesti käytetään 1-5 osaa/100 osaa polyoliseosta, mieluummin 1,5 - j’V 3,0 osaa.

"V 25

Polyolin ja isosyanaatin suhde on suositeltavimmin sellainen, että isosyanaatti-•;; : indeksiksi saadaan 80 - 100, mieluummin 85-95.

Solumuovi voi sisältää täyteaineita sen ominaisuuksien parantamiseksi tai ·,· « 30 muuttamiseksi. Sopivia täyteaineita ovat kalsiumkarbonaatti, aluminiumtrihydraatti : ’ ’ ‘: ja bariumsulfaatti. Lisäksi voidaan käyttää palamista hidastavia täyteaineita. Sopivia t · ’ ; palamista hidastavia täyteaineita ovat melamiini ja grafiitti. Täyteaineen konsentraa- tio on suositeltavimmin 0-40 osaa/100 osaa koko polyolia polyoliseoksessa.

" ·; · ’ Muitakin paloa hidastavia aineita voidaan lisätä joko vaihtoehtoina paloa hidasta- : t'.: 35 ville täyteaineille tai yhdessä niiden kanssa.

* ( ·

Keksinnön eräs tärkeä piirre on, että solumuovin muodostaminen voidaan toteuttaa standardin mukaisilla polyuretaanisolumuovin valmistusmenetelmillä, joita käyte 12 115724 tään varastolohkojen ja solumuovivalosten valmistuksessa, tarvitsematta muuttaa laitteistoa.

Solustusprosessi, jolla esillä olevan keksinnön mukaiset solumuovit voidaan val-5 mistaa, on nopeampi kuin mikä tarvitaan lateksisolumuoveille, ja sillä voidaan saada fysikaalisia omainaisuuksia, jotka ovat verrattavissa lateksisolumuovien ominaisuuksiin, pienemmillä solutiheyksillä.

Keksinnön avulla voidaan valmistaa pehmeitä, korkealaatuisia, suurtiheyksisiä, eritit) täin kimmoisia polyuretaanisolumuoveja, joiden tiheydet ovat noin 40 - 80 kgm’3 ja joiden pintarakenne (tuntu) on verrattavissa lateksin pintarakenteeseen. Lisäksi saadaan fysikaalisia ominaisuuksia, jotka ovat lähellä lateksisolumuovien ominaisuuksia tai verrattavissa niihin ja kaiken lisäksi tiheyksillä, jotka ovat jopa 15 % pienempiä kuin lateksisolumuovien.

15

Haluamatta sitoutua mihinkään yksittäiseen teoriaan uskomme, että esillä olevan keksinnön mukaisen solumuovin lateksinomainen tuntu johtuu solumuovissa olevien solujen huomattavasti suuremmasta määrästä ja siitä, että ne ovat sileitä ja säännönmukaisia eivätkä hallitsevina ole karkeat, epäsäännölliset solut, jotka 20 tavallisesti liittyvät erittäin kimmoisiin solumuoveihin. Erityisesti monet tämän keksinnön solumuovien soluista ovat olennaisen pyöreitä. Joka tapauksessa keksin-Γ nön avulla saadaan HR-polyuretaanisolumuoveja, joiden RA-arvo ja RA- ja RZ- j arvojen kombinaatio ovat lähellä lateksisolumuovien arvoja tai verrattavissa niihin.

: .·. Erityisesti keksinnön avulla saadaan HR-polyuretaanisolumuoveja, joiden RA-arvo "V 25 on pienempi kuin 35 ja jopa 30 ja RZ-arvo pienempi kuin 150 ja jopa 100 mitattuna : ·;:§ ISO 4287/91 standardilla PERTHOMETER S8P -koneella.

* I · ‘ ' Tämän keksinnön mukaisten solumuovien lateksinomaiset ominaisuudet ovat yllät täviä, koska tiedetään, että pinta-aktiivisten aineiden, jollaisia tavallisesti käytetään t * :.: : 30 konventionaalisiin solumuoveihin HR-solumuovin valmistuksessa, johtavat yleensä Y, ·’ solumuovin kutistumiseen, mikä on seurausta liian monien umpisolujen muodostu- ,·, ; misesta. Samaten modifioidun TDI:n käytöllä HR-solumuovin valmistuksessa on ’ taipumus johtaa huonoon repäisylujuuteen erityisesti kun isosyanaatti-indeksi on ': * pieni. Ei-reaktiivisen polyolin vaikutus on myös odottamaton, koska se yllättävästi ΥΊ 35 parantaa pehmeyttä vaikuttamatta haitallisesti kuivapuristuspalautuma-arvoihin ja :, _ _: tuottaa hienojakoisen solurakenteen.

Keksintöä kuvataan nyt seuraavien esimerkkien avulla, joissa: 13 115724

Polyoli A on polymeeripolyoli, jossa kiintoainepitoisuus on noin 10 % ja jossa polyolikomponentti käsittää polyolien, joiden keskimääräinen moolimassa Μη on noin 9 000, teoreettinen funktionaalisuus noin 5, oksieteeni- ja oksipropeeniyksik-5 köjen suhde noin 16:84 ja primaaristen hydroksyyliryhmien pitoisuus noin 80 %, seoksen.

Polyoli B on jokin ei-reaktiivinen trioli, joka sisältää satunnaisia oksieteeni- ja oksipropeeniryhmiä, joissa eteenioksidin osuus on noin 14 %, ja jonka keskimääräinen moolimassa Mn on noin 4 000.

10 Polyoli C on alifaattinen di oli, jonka keskimääräinen moolimassa on 100.

Polyoli D on reaktiivinen trioli, jonka keskimääräinen moolimassa (Mn) on 6 000. Polyoli E on reaktiivinen dioli, jonka keskimääräinen moolimassa (Mn) on 4 000. Pinta-aktiiviset aineet Surfactant B2370 ja B8002 ovat polysiloksaanilla muunnettuja polyeettereitä, joita markkinoi Goldschmidt.

15

Esimerkki 1

Valmistettiin polyoliseos, jonka koostumus oli seuraava:

Polyoli A 67 osaa

Polyoli B 29 osaa 20 Polyoli C 4 osaa

Surfactant B2370 0,15 osaa : Tämän polyoliseoksen annettiin reagoida 37,1 osan kanssa TDI Scuranate BT:tä : polyuretaanin muodostamiseksi siten, että läsnä oli 2,2 osaa vettä, 0,15 osaa " V 25 Surfactant B4113:a, erästä Goldschmidtin markkinoimaa polydimetyylisiloksaani- öljyä, 0,08 osaa Niax Al:tä, erästä Union Carbiden markkinoimaa tertiaariamiini-katalyyttiä, ja 0,35 osaa Dabco 33LV:tä, erästä Air Productsin markkinoimaa i i » heterosyklistä tertiaari-amiinikatalyyttiä. Tuotteen annettiin muodostaa lohkosolu-muovia Laader Berg -va-rastolohkokoneessa.

I.f: 30

Esimerkki 2 . ·' : Valmistettiin polyolisekoitus, jolla oli seuraava koostumus: ‘‘ Polyoli A 67 osaa ':' Polyoli B 29 osaa 35 Polyoli C 4 osaa : ’: Surfactant B8002 0,15 osaa 14 115724 Tämän polyoliseoksen annettiin reagoida 41,0 osan kanssa TDI Scuranate BT:tä polyuretaanin muodostamiseksi, siten että läsnä oli 1,9 osaa vettä, 0,15 osaa Surfactant B4113:a, 0,08 osaa Niax Al:tä, erästä tertiaariamiinikatalyyttiä, ja 0,35 osaa Dabco 33LV:tä, erästä heterosyklistä tertiaariamiinikatalyyttiä, ja 2,5 osaa 5 ARCOL 1280:tä, solunaukaisijaa, jota markkinoi ARCO Chemical Company. Tuotteen annettiin muodostaa lohkosolumuovia Laader Berg -varastolohkokonees-sa.

Esimerkeissä 1 ja 2 valmistettujen solumuovien fysikaaliset ominaisuudet on 10 esitetty taulukossa 2.

Taulukko 2

Lateksisolu- Esimerkki 1 Esimerkki 2 Standardi ___muovin arvot____

Tiheys kgm3 __51,8__57,1__ ILD 25 %, N 76 103 ILD 40 %, N <140 101 134 ISO 2439 ILD 65 %, N__216__286__

Painumakerroin (ILD) >2,7 2,84 2,78 CLD 25 % kPa TÖ4 2J2 CLD 40 % kPa <3,5 2,57 3,30 CLD 50 % kPa ’ 3,29 4,17 NFT 56110 CLD 65 % kPa 5,94 7,69 > >, Palautuma 50 % kPa 2,64 3,50 : * Palautuma40 % kPa___2,02__2,73__ ; ; ; Hystereesi (%) 21 % 17 % . Painumakerroin (CLD) >2,8 2,91% 2,83% ’'· · Vetomurtolujuus (kPa) 89 82 NFT 56108 tij." Venymä (%) 112 94 ; Repäisylujuus Cissoide (N/cm) 3,20 3,17 DIN 53515

Li I Repäisylujuus Pantalon (N/cm) >1,1 1,65 1,5 NFT 56109 *, * ! Puristuspainuma 70 %, 70 °C, % >10 6 4 NFT 56112

Puristuspainuma 90 %, 70 °C, % <jq 7 4 Märkäpuristuspainuma 70 %, 40 °C, 14 5 : 95 % RH, %_____ ,···, Pintarakenne RA (pm) 035 <35 <35 ISO 4287/1 _RZ (Mm)_6150_<150_<150__ i i

» I

15 115724

Vertailuesimerkit 1-5

Solumuoveja valmistettiin taulukossa 3 esitetyistä koostumuksista. Solumuovien fysikaaliset ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

5

Kuten näistä vertailuesimerkeistä voidaan nähdä, jos solumuovin valmistuksessa käytetty polyoli ei ole polymeeripolyolin, jollaista käytetään erittäin kimmoisan polyuretaanisolumuovin valmistuksessa, polyolin, jollaista käytetään konventionaalisessa polyuretaanisolumuovissa, ja jonkin ketjunjatkajan seos, solumuovin 10 fysikaaliset ominaisuudet eivät ole hyväksyttävät, jotta sitä voitaisiin käyttää vuode-vaate/huone-kalualalla. Lisäksi taulukossa 3 luetelluista koostumuksista valmistettujen solumuovien pintarakenne (tuntu) ei vastannut lateksin pintarakennetta. Vertai-luesimerkeissä 1-4 edellä määritellyn mukainen RA: n arvo oli suurempi kuin 35.

15 Taulukko 3

Vertailu- Vertailu- Vertailu- Vertailu- Vertailu- __esimerkki 1 esimerkki 2 esimerkki 3 esimerkki 4 esimerkki 5

Polyoli A__100__70__80_94_1Q_

Polyoli B_0_0_0_0__30_

Polyoli C_0_0_0__6_0_

Polyoli D_0_^0_0_0_0_

Polyoli E_0_0_20_0_0_

Vesi_2^5_W_2jll_W__2j0_ ; :* Dabco 33LV_040_045_040_0__045_ ;.· · DEOA 100 % 0,20_ 047__024__047__038_ • .DMEA (amiinikata- 0 0 0 0,60 0 lyytti)______ PIPOA 80 % 2,00_0_0_0_0_ • .'. Glyseriini__1,00__0__1,00__0__1,00_

Surfactant B4113 0,15_044_ 045__045__045_ : SurfactantB2370 0,10_040_007_040_ 040_ NIAXAI 0,15 0,15 0,20 0,15 0,15 , , (Tertiaariamiini- ;,; * katalyytti)______

Scuranate BT 34,50_ 23,95_ 24,50_ 36,85_ 29,45_

Isosyanaatti-indeksi 80__85__70__85__85_

Taulukko 4 16 115724

Lateksi- Vertailu- Vertailu- Vertailu- Vertailu- Vertailu- solumuo- esimerkki esimerkki esimerkki esimerkki esimerkki vin arvot 1 2 3 4 5

Tiheys 54,1 ' 58,5 '60,7 56,3 62,8 ILD (N) 25 % 129 96 73 113 93 ILD (N) 40 % <140 176 134 100 154 130 ILD (N) 65 %__ 368 291 211 316 295 ILD 40 % /Tiheys__ 3,26 2,29 1,65 2,73 2,07

Painumakerroin (ILD) >2,7__2J55__L03__2,89__2,80__3,17 CLD (kPa) 25 % 3,77 2,40 2,05 3,05 2,32 CLD (kPa) 40 % <3,5 6,96 3,35 2,74 3,90 3,30 CLD (kPa) 50 % 6,45 3,60 4,95 CLD (kPa) 65 % 11,73 7,27 6,74 8,50 7,50

Palautuma 50% 5,15 2,95 4,05

Palautuma 40 %___3,85__2,61__2,20__3,10_2,60_ CLD 40 %/Tiheys 0,09 0,06 0,05 0,07 0,06

Hystereesi CLD 40 %, 22 23 20 21 22 % 3,11 3,03 3,29 2,79 3,23

Painumakerroin (CLD) 49 91

Vetomurtolujuus (kPa) 94 115

Venymä (%) >1,1 2,42 2,20 2,05 2,90 1,90

Repäisylujuus Cissoide 0,63 0,90 0,80 1,60 0,80 (N/m)

Repäisylujuus Pantalon (N/m)_______ ; * Puristuspainuma : . 90%, 70 °C, % <10 5,5 100 100 9 7 ;' ’ Märkäpuristuspainuma j.; I 70%,40°C, % <15 5,7_J7__12__10_JT_ :! RA, (/un) <35 38,2 43,4 39,4 42,6 28,4 RZ, (/tm) <150 173,4 201,7 181,6 197,2 121,3 • * i * t * I ' * < v · 5 Havaitaan, että mikään näistä vertailuesimerkeistä ei täytä vähintään yhtä lateksi- kumin kriteereistä eivätkä vertailuesimerkit 1 - 4 täytä kahta ilmaisuvoimaisinta j i koetta (RA ja RZ) pintarakenteen osalta.

t

Esimerkki 3 1 10 Alla esitetystä formulaatiosta valmistettiin valettu solumuovi Cannon-koneella ; ’ käyttäen epoksihartsimuottia, jolloin muotin lämpötila oli 35 °C ja muotistairro- ' ! tusaika oli 6 tuntia.

17 115724

Polyoli A 67 osaa

Polyoli B 29 osaa

Polyoli C 4 osaa 5 ARCOL 1280 3 osaa vesi 2,3 osaa

Dabco 33LV (heterosyklinen tertiaariamiinikatalyytti) 0,35 osaa NIAX AI (tertiaariamiinikatalyytti) 0,08 osaa

Surfactant B4113 0,15 osaa 10 Surfactant B8002 0,08 osaa

Scuranate BT 38,11 osaa (isosya naatti-indeksi = 90) ARCOL 1280:n keskimääräinen moolimassa (Mn) on 4 000 ja siinä on satunnaisia 15 oksieteeni- ja oksipropeeniryhmiä ja se sisältää noin 75 % eteenioksidia.

Solumuovin ominaisuudet on esitetty alla olevassa taulukossa 5.

t 18 115724

Taulukko 5

" — — I i — 1 I

Sisätiheys (kg/m )__51,3__ ILD (N) 25 % 75 40 % 99 ISO 2439 _65%_216__

Painumakerroin (ILD)__2,82__ ILD 40 %/Tiheys__L93__ CLD (kPa) 25 % 2,00 40 % 2,48 50% 3,02 NFT 56110 65 % 5,40

Palautuma 50 % 2,60

Palautuma 40 %__2,10__ CLD 40 %/Tiheys 0,048

Hystereesi CLD 40 % 15 %

Painumakerroin (CLD)__2,70__

Vetomurtolujuus (kPa) 83 NFT 56108

Venymä (%) 98

Repäisylujuus Cissoide (N/cm) 3,30 DIN 53515

Repäisylujuus Pantalon (N/cm)__L35__NFT 56109_

Puristuspainuma 70 %, 70 °C 7 NFT 56112

Puristuspainuma 90 %, 70 °C 7 DIN 53572 Märkäpuristuspainuma 70 %, 40 °C__10__NFT 56112_

Pintarakenne

Sileä puoli RA (pm) 8,3 ISO 4287/1 RZ (/im) 41,7 RT (pm) 79,2

Rmax (/«n) 76,3 : Karkea puoli RA (pm) 33,1 ·. RZ (pm) 141,3 ; : RT (pm) 201,0 _Rmax (Mm)_ 187Ί__ '; Esimerkit 4 - 8 ja vertailuesimerkit 6 ja 7 5 Esimerkin 1 menettelyä noudattaen solumuoveja valmistettiin varastolohkokoneella alla esitetyistä koostumuksista. Vertailuesimerkit 6 ja 7 ovat tyypillisiä suurtiheyk- : sisiä HR-solumuovikoostumuksia. Näiden solumuovien koostumukset on esitetty '!. * taulukossa 6.

» i io • t

Taulukko 6 115724 19

Vertailu- Vertailu- Esimerkki Esimerkki Esimerkki Esimerkki Esimerkki esimerkki esimerkki 4 5 6 7 8 _6_7______

Polyoli A 100__100 67__67__67__67__67_

Polyoli B 0_0_29_29__29__29_29_

Polyoli C 0_4_4_4__6__7_4_

Vesi 1,80 1,60 2,40 1,95__E95__1,93 1,40

Dabco 0,10 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 33LV________

Niax AI 0,05 0_ 0,25 0,35 0,35 0,35 0,30

Surfactant 0 0 0,08 0,08 0,08 0,08 0,05 8002________

Surfactant 0 0 0,08 0 0,08 0,08 0 SH 209________

Surfactant 0 0 0 0 0 0 0,15 B4113________

Scuranate 0 0 39,20 34,50 38,87 36,25 28,83 BT________ ARCOL 0 0 1,60 0 0 0 2,00 1280________ T80/20 27,50 27,50 0_0_0_0_0_ KOSMOS 0,08 0,08 0 0 0 0 0 29________

Surfactant 0,60 0,40 0 0 0 0 0 L2100________

Isosyanaat 95 95 90 90 90 80 90 ti-indeksi________ : KOSMOS 29 on tinaoktoaatti Goldschmidtilta ja Surfactant L2100:a markkinoi • 5 Union Carbide. Menetelmän yksityiskohdat ja näin valmistettujen solumuovien .: ominaisuudet on esitetty taulukossa 7.

i » • »

Taulukko 7 20 115724

Vertailu- Vertailu- Esim. 4 Esim. 5 Esim. 6 Esim. 7 Esim. 8 esimerkki esimerkki 6 7

Tiheys (Kg/m3) ~ 54>8 55’8 68,8 ~ 78,7 ILD (N) 25 % 90 94 63 81 101 61 109 ILD (N) 40 % 120 127 84 107 139 85 144 ILD (N) 65 %_ 254_ 264__191 228 299 176 306

Painumakerroin (ILD) 2,82 2,80 3,01 2,81 2,96 2,89 2,81 CLD (kPa) 25 % 2,25 2,48 1,75 2,12 2,45 1,75 2,75 CLD (kPa) 40 % 2,95 3,10 2,20 2,64 3,19 2,20 3,47 CLD (kPa) 64 % 7,10 7,02 5,10 6,33 8,27 5,10 8,05

Palautuma 40 %_ 2,40 2,47__1,75 2,13 2,51 1,70 2,98

Hystereesi CLD 40 % 21_22_20 19_21_23 14_

Vetomurtolujuus (kPa) 74 94 100 91 117 98 82

Venymä (%) 107 141 122 144 130 130 111

Repaisylujuus Cissoide 3,40 4,94 3,10 3,49 4,39 3,20 3,18 (N/m) 1,60 2,59 1,50 1,67 2,31 1,75 1,67

Repaisylujuus Pantalon (N/m)________

Puristuspalautuma 70 %, 6 6 8 4 6 5 3 70°C, % 1 7 9 6 6 6 5

Puristuspalautuma 90 %, _ 10 12 11 9 11 5 4 70°C, % Märkäpuristuspalautuma 70 %, 95 % RH, 40 °C, ; : %________ • Pintarakenne RA (μτη) 41,7 40,1 30,1 32,3 26,1 22,2 19,5 ;‘V RZ (/tm) 194,3 191,4 112,7 115,8 104,6 98,1 76,4 :.i · RT (μηι) 260,1 257,1 139,3 137,2 130,1 124,0 109,3 _Rmax (μ™) 244,6 248,8 131,4 130,6 124,2 115,2 103,9 ILD:n arvot (N) 40 %:lla esimerkin 8 kohdalla ovat vaaditun standardin 5 yläpuolella, mutta koevirheen puitteissa.

* t

Claims (13)

115724

1. Polyoliseos, joka on tarkoitettu käytettäväksi erittäin kimmoisan polyuretaani-solumuovin valmistuksessa, tunnettu siitä, että se käsittää reaktiivisen polymeeri- 5 polyolin, jollaista käytetään erittäin kimmoisassa polyuretaanisolumuovissa ja jonka polyolikomponentin keskimääräinen moolimassa on vähintään 7 000, polyolin, jollaista käytetään konventionaalisessa polyuretaanisolumuovissa ja jossa enintään 3 % sen hydroksyyliryhmistä on primaarisia, sekä diolin ketjunjatkajana. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polyoliseos, tunnettu siitä, että polymeeripo-lyoli, jollaista käytetään erittäin kimmoisassa polyuretaanisolumuovissa, on reaktiivinen polymeeripolyoli, jonka todellinen funktionaalisuus on vähintään 3.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen polyoliseos, tunnettu siitä, että polymeeripo- lyolin polyolin hydroksyyliryhmistä vähintään 70 % on primaarisia.

4. Polyolblandning enligt vilket som heist av patentkraven 1-3, kännetecknad av att polyolens genomsnittliga molmassa är mellan 3 500 - 6 000 och dess reellä funktionalitet är 2,5 - 3,0.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen polyoliseos, tunnettu siitä, että polyolin keskimääräinen moolimassa on välillä 3 500 - 6 000 ja sen todel- 20 linen funktionaalisuus on 2,5 - 3,0.

5. Polyolblandning enligt vilket som heist av patentkraven 1-4, kännetecknad av att kedjeförlängningen är en alifatisk diol, vars molekylvikt inte överstiger 200.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-4 mukainen polyoliseos, tunnettu , *. siitä, että ketjunjatkaja on alifaattinen dioli, jonka molekyylipaino ei ylitä 200. ”Y 25 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen polyoliseos, tunnettu siitä, että alifaattinen ; * *; dioli on valittu 1,4-butaanidiolin, metyylipropaanidiolin, 1,3-propaanidiolin ja etaa- :: nidiolin joukosta. I » I

6. Polyolblandning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att den alifatiska diolen är vald bland 1,4-butandiol, metylpropandiol, 1,3-propandiol och etandiol. 10

7. Polyolblandning enligt vilket som heist av patentkraven 1-6, kännetecknad av att den innehäller 58 - 77 viktdelar polymerpolyol, 19 - 38 viktdelar polyol och 2-8 viktdelar kedjeförlängning, var och en per 100 delar polyolblandning.

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-6 mukainen polyoliseos, tunnettu I, · · 30 siitä, että siinä on polymeeripolyolia 58 - 77 paino-osaa, polyolia 19 - 38 paino-osaa : ’": ja ketjunjatkajaa 2-8 paino-osaa, kutakin per 100 osaa polyoliseosta. I > » ;,.' 8. Koostumus, tunnettu siitä, että se käsittää minkä tahansa patentti vaatimuksis- *·;·’ ta 1 - 8 mukaisen polyoliseoksen ja pinta-aktiivisena aineena silikonia, jollaista ; ’ ‘ i 35 käytetään konventionaalisten polyuretaanisolumuovien valmistuksessa. 1 Patenttivaatimuksen 8 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että pinta-aktiivista ainetta on läsnä 0,06 - 0,15 paino-osaa per 100 osaa polyoliseosta. 115724

10. Erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi, tunnettu siitä, että se käsittää patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukaisen koostumuksen ja modifioidun tolueenidi-isosyanaatin välisen reaktiotuotteen.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi, tunnettu siitä, että solumuovin muodostava seos sisältää lisäksi pinta-aktiivisena aineena silikonia, jollaista käytetään erittäin kimmoisien solumuovien valmistuksessa.

12. Erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi, tunnettu siitä, että se on valmistet tavissa antamalla jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukaisen polyoliseoksen reagoida modifioidun tolueenidi-isosyanaatin kanssa, ja että erittäin kimmoisan polyure-taanisolumuovin ISO 4287/1 -standardin mukainen RA-arvo on pienempi kuin 35 pm mitattuna PERTHOMETER S8P -laitetta käyttäen. 15

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen erittäin kimmoisa polyuretaanisolumuovi, tunnettu siitä, että sen ISO 4287/1 -standardin mukainen RA-arvo ja RZ-arvo on pienempi kuin 35 pm ja pienempi kuin 150 pm, vastaavassa järjestyksessä, mitattuna PERTHOMETER S8P -laitetta käyttäen. 20 : 1. Polyolblandning avsedd att användas vid framställningen av mycket elastisk polyuretancellplast, kännetecknad av att den innefattar en reaktiv polymerpolyol " V 25 av den sort som används i mycket elastisk polyuretancellplast och vars polyolkom- ponents genomsnittliga molmassa är ätminstone 7 000, polyol av den sort som : används i konventionell polyuretancellplast, varvid högst 3 % av dess hydroxyl- ’ grupper är primära, samt som kedjeförlängning av diol. i,: · 30 2. Polyolblandning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att polymerpolyolen av : : den sort som används i mycket elastisk polyuretancellplast är en reaktiv polymer- , · j : polyol, vars reellä funktionalitet är minst 3. ‘* 3. Polyolblandning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ätminstone 70 % av :, i 35 hydroxylgruppema av polymerpolyolens polyol är primära. 115724

8. Sammansättning, kännetecknad av att den innefattar en polyolblandning enligt vilket som heist av patentkraven 1-8 och si likon som ytaktivt ämne av den sort som används vid framställningen av konventionella polyuretancellplaster.

9. Sammansättning enligt patentkrav 8, kännetecknad av att 0,06 - 0,15 viktde-20 lar ytaktivt ämne är närvarande per 100 delar polyolblandning.

10. Mycket elastisk polyuretancellplast, kännetecknad av att det innefattar en : reaktionsprodukt av sammansättningen enligt patentkrav 8 eller 9 och modifierat • · « « : toluendisocyanat. "V 25 * I · j"!

11. Mycket elastisk polyuretancellplast enligt patentkrav 10, kännetecknad av att ;;, * blandningen som bildar cellplasten dessutom innehäller silikon som ytaktivt ämne, '' ' av den sort som används vid framställningen av mycket elastiska cellplaster. : 30

12. Mycket elastisk polyuretancellplast, kännetecknad av att den kan framställas \ : genom att läta en polyolblandning enligt nägot av patentkraven 1 -8 reagera med ·, : modifierat toluendisocyanat, och att RA-värdet hos den mycket elastiska polyure- ·..[ tancellplastet enligt ISO 4287/1-standard är under 35 pm mätt med användning av ‘‘ en PERTHOMETER S8P-apparat. !' i 35

, : 13. Mycket elastisk polyuretancellplast enligt patentkrav 12, kännetecknad av att dess RA-värde enligt ISO 4287/1-standard och RZ-värde är under 35 pm och under 150 pm, i motsvarande ordning, mätt med en PERTHOMETER S8P-apparat.