DE1953637A1

DE1953637A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1953637A1
Application number: DE19691953637
Authority: DE
Inventors: Heinrich Boden; Helmut Dr Kleimann; Harald Dr Mergard; Dr Bonin Wulf Von
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1969-10-24
Publication date: 1971-04-29
Also published as: NL167178C; GB1321690A; US3726952A; DE1953637B2; NL167178B; NL7015490A; DE1953637C3; CH533148A; BE757939A; JPS4924997B1; FR2066487A5; SE366053B

Description

Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung (Deutsche Auslegeschrift 1196864 und Ie A 10604) erhalten werden, eignen sich vorzüglich für die Serienherstellung von Leichtbaukonstruktionen wie z.B. für den Möbel-, Fahrzeug- und Hausbau.

Die Polyurethanformkörper werden hergestellt, indem das schaumfähige Reaktionsgemisch, das aus Polyisocyanaten, Verbindungen, die mindestens zwei, mit Isocyanaten reagierende Wasserstoffatome tragen und Zusatzstoffen besteht, in geschlossene temperierbare Formwerkzeuge gefüllt wird, in denen es aufschäumt und - stark verdichtet - erstarrt. Der Kunststoff füllt das Werkzeug exakt aus und bildet die Werkzeuginnenflächen genau ab.

Man verwendet vorzugsweise Werkzeuge aus einem Material mit möglichst hoher Wärmekapazität und möglichst hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Metall. Es ist jedoch auch möglich, andere Materialien zu verwenden, wie Kunststoffe, Glas, Holz usw..

Um beim Entformen ein Haften des Kunststoffteils an der Werkzeugoberfläche zu verhindern, wird das Werkzeug mit einem * Trennmittel versehen. Als derartige Trennmittel sind Wachse, Seifen, Öle und dergleichen in Gebrauch. Diese Trennmittel bil-

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den einen dünnen Film zwischen Werkzeugoberfläche und Kunst-3toffteil der weder auf dem Werkzeug noch auf dem Kunststoff haftet und so ein leichter Entformen des Kunststoffes aus dem Werkzeug ermöglicht.

Für eine Serienproduktion weist diese Methode verschiedene Nachteile auf. In regelmäßigen Abständen muß das Trennmittel aufgetragen werden. Während dieser Zeit fällt das Werkzeug für die Produktion aus."Feine Gravierungen des Werkzeuges - wie z.B. eine imitierte Holzstruktur - werden mit der Zeit von den Trennmittelresten überdeckt. Ein Entfernen dieser fest haftenden Rückstände in den häufig stark konturierten Werkzeugen ist nur mit großem Aufwand, möglich.-Die Kunststoffteile sind mit einem dünnen Trennmittelfilm überzogen, auf dem Lackeysteme nicht haften. Die Teile müssen vor der Lackierung geschliffen oder mit Lösungsmittel abgebeizt werden, um eine ausreichende Haftung des Lackes auf dem Kunststoff zu erzielen.

Es wurde nun gefunden, daß man auf das Auftragen eines Trennmittels in dem Werkzeug verzichten kann, wenn man dem schaumfähigen Reaktionsgemisch bestimmte Zusatzstoffe beimischt, die dem fertigen Kunststoff vorzügliche Trenneigensohaften verleihen. Als derartige Zusatzstoffe wurden Salze von aliphatischen Garbonsäuren mit primären Aminen oder Amid-oder Estergruppen enthaltenden Aminen erkannt, die insgesamt mehr als 25 C-Atome enthalten.

Da diese Salze eine innere Schmierung der Kunststoffmischung bewirken, verleihen sie dem Kunststoff gleichzeitig hervorragende Fließeigenschaften in dem Werkzeug mit verminderter Blasenbildung auf der Kunststoffoberfläche. Darüberhinaus zeigen diese Zusatzstoffe einen antistatischen Effekt.

2 Als Maß für die Trennwirkung kann die Kraft pro cm angesehen werden, die nötig ist, um die Werkzeuge beim Entformen zu öffnen. Die Entformungskräfte, die bei den mit den erfindungsgemäßen Zusatzstoffen ausgerüsteten Kunststoffen aufgebracht wer-

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den müssen, liegen niedriger als bei den gleichen Kunststoffen, bei denen an Stelle der Zusatzstoffe ein Trennmittel in dem Werkzeug aufgetragen wurde.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verschäumung in geschlossenen Formen ein Schaumstoff entsteht, der eine höhere Dichte hat als bei der Verschäumung in offenen Formen und dessen Merkmal in einer festen, nicht zelligen geschlossenen Außenhaut besteht, die wesentlich dicker ist, als die Zellwände im Schaumstoffinneren. Diese Außenhaut, die das Charakteristikum des beschriebenen Polyurethanschaumstoffes ist und seine Gebrauchseigenschaften wesentlich bestimmt, ist also kein Schaumstoff, was besonders bei den üblichen von bis zu mehreren Millimetern dicken Wandstärken auffällt.

Somit kann ein derartiger Schaumstoff nicht direkt mit den bisher üblichen in offenen Formen hergestellten Schaumstoffen verglichen werden, die üblicherweise keine zusammenhängende Aussenhaut haben oder deren Außenhaut hinsichtlich ihrer Wandstärke mit den Zellwandstärken innerhalb des Schaumstoffes vergleichbar ist. Insofern können auch Maßnahmen hinsichtlich der Entformbarkeit von Polyurethanschaumstoffen, die nach dem geschilderten Verfahren erhalten werden, nicht aus den Rezepturen für übliche, in offenen Formen geschäumte Schaumstoffe abgeleitet werden, denn gerade in der Nähe der Formwand besitzt das Material keinen SchaumstoffCharakter.

In konventionellen Schaumstoffrezepturen wurden zwar bisher auch zu Zwecken der Aktivierung oder als Gleit- bzw. Streckmittel zum Verzögern oder Fördern der Schaumbildung bzw. als Emulgatoren Fettsäuren, Sulfonsäuren, tert. Fettainine oder sonstige Tenside, mitverwendet. Hinsichtlich des Entformungsverhaltens dieser Stoffe in einem Schaumstoff dessen Chärakteristikum gerade eine verhältnismäßig dicke homogene Deck-

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schient aus Nichtschaumstoff ist, sind bisher jedoch keine Angaben gemacht worden, bzw. ist eine Wirkung nicht vorhanden, wenn man die verfahrensgemäüen Schaumstoffe herstellt, oder eine eventuelle Wirkung wird durch andere Nachteile wieder aufgehoben.

So führt die Anwesenheit von Sulfonsäuren in der Deckschicht solcher Schaumstoffe zu verminderter Bewitterungsstabilität, während die Schaumb,!dung nachteilig beeinflußt, d.h. verzögert werden kann. Tertiäre Amine neigen, da sie offenbar nicht in den Polyurethanverband mit einbezogen werden können, zum Ausschwitzen und verschlechtern so die Lackierbarkeit der Deckschichten. Produkte mit ausgesprochenem Tensidcharakter sind ebenfalls nicht geeignet, da sie dem Abbau der Oberfläche durch hydrolytische Einflüsse Vorschub leisten.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile umgangen wenn man eine spezielle Eigenschaftskombination der als Trennmittel vorgesehenen Zusatzstoffe wählt, die sich dann ergibt, wenn man als Zusatzmittel, wie angegeben, Salze von aliphatischen Carbonsäuren mit primären Aminen oder solchen Aminen wählt, die Amidgruppen oder Estergruppen enthalten, wobei darauf zu achten ist, daß zur Erzielung einer zufriedenstellenden Trennwirkung, diese Salze insgesamt mindestens 25 aliphatisohe C-Atome auf Amin und Säure verteilt enthalten sollen.

Das heißt, daß das Amin kurzkettiger sein kann,wenn die Carbonsäure langkettig ist, bzw. die Carbonsäure kann kürzer kettig sein, wenn das Amin langkettig ist. Bevorzugt wird jedoch der Fall, bei dem sowohl das Amin, sei es ein primäres oder ein Amid- und/oder Estergruppen enthaltendes Amin, als auch die Carbonsäure mehr als 12 aliphatische C-Atome aufweisen.

Zur Deutung des ümstandes, daß gerade die Verwendung der aufgeführten Amintypen zu verwertbaren Ergebnissen führt, ohne

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das Nachteile z.B. in Bezug auf die Lackierbarkeit der Oberfläche auftreten, kann angenommen werden, daß primäre Amine mit überschüssigem Isocyanat zu Harnstoffen reagieren, die ähnlich wie die amidgfuppenhaltigen bzw. estergruppenhaltigen Amine (die nicht primären Charakter zu haben brauchen) über Protonenbrücken oder auch Sekundärreaktionen im Schaumstoff festgehalten werden und so nicht ausschwitzen. Die Verwendung sekundärer Amid- oder Estergruppen-freier Amine ist zwar prinzipiell auch möglich, führt Jedoch nicht zu so guten Eigenschaften in Bezug auf Entformbarkeit und Überlackierbarkeit.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Wasser und/oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in geschlossenen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisende Salze von aliphatischen Garbonsäuren und primären Aminen oder Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen verwendet werden.

Bevorzugt ist ein Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Zusatzstoffe Salze von Fettsäuren mit mindestens 12 aliphatischen Kohlenstoffatomen verwendet werden.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, welches darin besteht, daß als Zusatzstoffe Salze aus Fettsäuren mit .mindestens 12 aliphatischen Kohlenstoffatomen und mindestens 12 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden primären Aminen oder mindestens 12 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen verwendet werden.

Als überraschend muß angesehen werden, daß derartige Salze wirksam werden, obgleich sie Gruppen tragen, die mit Isocyanaten reagieren können, wodurch eigentlich eine Wirkung verhindert werden müßte. Auch tritt keine Verminderung der Schaum-

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Stoffqualität ein, obgleich die Zusatzmittel, sofern sie monofunktionell sind, zu Kettenabbrüchen führen müßten. Weiterhin wird überraschenderweise die Lackierfähigkeit der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzmittel hergestellten Formteile nicht vermindert. Die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe werden in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.-$, bevorzugt von 0,5 bis 2 Gew.-$, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt.

Für die Herstellung des schaumfähigen Reaktionsgemisches werden in bekannter Weise Polyisocyanate, Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten reagierende Wasserstoffatome aufweisen und Zusatzstoffe verwandt, wie sie in breiter Form in "Vieweg-Höchtlen, Kunststoffhandbuch Band VII Polyurethane" beschrieben werden.

Erfindungsgemäß können Polyisocyanate beliebiger Art verwendet werden. Beispielhaft für Polyisocyanate sind bevorzugt Diisocyanate zu nennen, wie z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, N-Xylylen-diisocyanat, p-Xylylendiisocyanat, 4,4'-Dimethyl-1,3-xylylen-diisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, N-Phenylen-diisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 1-Alkylbenzol-2,4- und 2,6-diisocyanate, Ditoluylen-2,4 und -2,6-diisocyanat, 3-(cⁱ-isocyanatoäthyl)-phenylisocyanat, 1-Benzylbenzol-2,6-diisocyanat, 2,6—Diäthyl-benzol-1,4-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat. Auch tri- und mehrfunktionelle Polyisocyanate können verwendet werden, z.B. Toluol-2,4,6-triisocyanat oder durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation oder anschließende Phosgenierung gewonnenes Polymethylen-p'olyphenyl-polyisocyanat.

Darüber hinaus können auch Isocyanate Verwendung finden, welche Carbodiimid-Gruppierungen, Üretdion-Gruppierungen, Uretonimin-Gruppierungen, Biuret-Gruppierungen und Iaocyanuratgruppierungen enthalten. Desgleichen lassen sich Mischungen der vorgenannten Isocyanate einsetzen. Darüber hinaus kann

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man auch Umsetzungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen Isocyanaten verwenden oder auch solche Polyisocyanate wie sie z.B. gemäß den Deutschen Patentschriften 1022 789 und 1027 394 verwendet werden.

Unter Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanaten reaktionsfähige Wasserstoffatome aufweisen, sind vorzugsweise Polyhydroxylverbindi; igen oder Polyamine zu verstehen. Diese Verbindungen haben Molekulargewichte von 500 bis 10 000, bevorzugt von 800 - 5000.

Genannt seien beispielhaft aus mono- oder polyfunktionellen Alkoholen und Garbonsäuren oder Oxycarbonsauren, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Aminoalkoholen, Diaminen, Oxyaminen oder Aminocarbonsäuren nach bekannten Verfahren hergestellte, lineare oder verzweigte Polyester oder Polyesteramide, die auch Heteroatome, Doppel- und Dreifachbindungen sowie modifizierende Reste von ungesättigten oder gesättigten Fettsäuren oder Fettalkohole enthalten können. Genannt seien ferner durch Polymerisation von Alkylen-Oxyden, Diäthylenoxid, Propylenoxid, Styroloxid, Epichlorhydrin oder Tetrahydrofuran gewonnene lineare Polyalkylenglykoläther verschiedenen Molekulargewichte bevorzugt solche mit einem Hydroxylgruppengehalt von 0,5 - 18 #. Auch Mischpolymerisate können Verwendung finden. Die Eigenschaften der Endprodukte werden dadurch oft in bemerkenswerter Weise verändert. Geeignet sind ferner durch Anlagerung der genannten Alkylenoxide an z.B. polyfunktionelle Alkohole, Aminoalkohole oder Amine gewonnene lineare oder verzweigte Anlagerungsprodukte. Als polyfunktionelle Startkomponenten für die Addition der Alkylenoxide seien beispielhaft genanntt H₂O, Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol, Trimethylolpropan, 1,2,4-Butantriol, Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit sowie Oligosacharide und deren wäßrige Lösungen,Polysacharide, Ricinusöl, Ä'thanolamin, Diäthanoiamiη, Triäthanolamin, Anilin, Arylendiamine, Alkylendiamine vom Typ Ä'thylendiamin, Tetra- oder Hexaäthylendiamin und auch Ammoniak. Selbstverständlich können auch Gemische linearer und/oder verzweigter

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Polyalkylenglykoläther verschiedenen Typs eingesetzt werden. Diese Polyalkylenglykoläther können auch in Mischung mit anderen Hydroxyverbindungen oder Aminen verwendet werden. So z.B. in Mischung mit 1,4-Butylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerin, 2,3-Butylenglykol, Pentaerythrit, Weinsäureestern, Ricinusöl, Tallöl und dergleichen. Auch in Mischungen mit Polyestern kann die Verschäumung der Polyalkylenglykoläther erfolgen. Z.B. lassen sich verwenden OH-gruppenhaltige Polycarbonate, Polyacetale, Polyamide, Polylactone, Polylactame oder Cl, OH-gruppenhaltige Polytetrahydrofurane, Polybutadione usw. sind verwendbar. Auch OH- und/oder SH-Gruppen aufweisende Polythioäther, mit Alkylenoxid umgesetzte Phenole, Formaldehydharz, Hydrierungsprodukte von Ä'thylen-Olefin-Kohlenoxid-Mischpolymerisaten und Epoxidharzen, ferner Aminogruppen aufweisende Verbindungen wie Aminopolyäther, Polyester oder Polyurethane, darüber hinaus Carboxylgruppen und/oder cyclische Anhydridgruppen aufweisende Verbindungen, die daneben noch Äther-, Ester-, Amid-, Harnstoff-, Urethan- oder Thioäthergruppen enthalten können, seien als Beispiele für geeignete, mit Isocyanaten reagierende Verbindungen genannt.

Als Zusatzmittel werden erfindungsgemäß Salze von aliphatischen Carbonsäuren und primären Aminen oder Amid- und/oder Estergruppen enthaltenden primären, sekundären oder tertiären Aminen eingesetzt, wobei das Salz insgesamt mindestens 25 aliphatische C-Atome aufweisen soll. Hierbei wird zwar bevorzugt ein stöchiometrisch zusammengesetztes Gemisch von Säure und Amin verwendet, Abweichungen vom stöchiometrischen Verhältnis von Carboxyl- zu Aminogruppen können jedoch auch in Kauf genommen werden, wobei allerdings der gegebenenfalls vorhandene Oberschuß von Carboxyl- oder Aminogruppen 50 Mol-# nicht überschreiten sollte.

Bevorzugt werden solche Zusatzmittel, die bei Raumtemperatur flüssig sind und/oder sich in einer oder mehreren Komponenten der Verschäumungsmischung auflösen lassen.

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Als Carbonsäuren sind Mono- oder Polycarbonsäuren geeignet, die gesättigt oder ungesättigt und gegebenenfalls auch noch substituiert sein können. Bevorzugt finden jedoch langkettige aliphatische Monocarbonsäuren mit mehr als 12 C-Atomen Verwendung, die geradkettig oder verzweigt sein können. Beispielsweise seien genannt: Stearinsäure, technische Kokosfettsäure-Gemische, Talg- oder Tranfettsäuren, techn. Paraffinfettsäuren, die zumeist auch Gemische darstellen, Undecylensäur§, Ölsäure, Linolsäure, Tallölfettsäuren, Rizinolsäure. Am einfachsten läßt sich ölsäure oder Tallöl einsetzen.

Die zur Salzbildung verwendeten primären Amine können geradkettig, verzweigt, cyclisch sein und Mono- Di- oder Polyamine mit 2 und mehr C-Atomen darstellen. Bevorzugt werden aliphatische Monoamine mit mehr als 12 C-Atomen· Beispielhaft seien genannt: Stearylamin, Oleylamin, Amine aus Ketonen technischer Gemische langkettiger Fettsäuren, etwa 9 Aminoheptadecan-Gemisch, Taigamine. Auch aus Harzsäuren herstellbare sogenannte Harzamine oder Abietylamin sind verwendbar. An Diaminen sei Äthylendiamin genannt. Hervorgehoben seien die Salze aus 1 Mol Ölsäure und 1 Mol Oleylamin, 0,5 Mol Äthylendiamin oder 1 Mol 9-Aminoheptadeean.

Die in Betracht kommenden Amid- und/oder Estergruppen enthaltenden Amine können primär·, sekundär oder bevorzugt tertiär sein. Sie lassen sich einfach erhalten z.B. durch Umsetzen von Diaminen wie Äthylendiamin, Propylendiamin, N-Dimethylaminopropylamin oder auch Polyaminen mit Fettsäuren unter Bedingungen der Amidbildung, wobei die Menge an Fettsäure so zu wählen ist, daß das gebildete Amid gleichzeitig noch über mindestens eine primäre, sekundäre oder bevorzugt tertiäre Aminogruppe verfügt. Als Fettsäuren kommen prinzipiell alle aliphatischen Carbonsäuren, seien es Mono- oder Polykarbonsäuren in Betracht, bevorzugt werden jedoch gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäuren mit mehr als 12 C-Atomen, wie beispielsweise die bereits aufgeführten Typen.

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Auf Grund seiner guten technischen Zugänglichkeit Bei das amidgruppenhaltige Amin aus N-Dimethylaminopropylamin und Ölsäure "besonders genannt.

Prinzipiell Analoges gilt auch für die Estergruppen enthaltenden Amine, die "bevorzugt tertiär sind. Sie lassen sich ebenfalls in bekannter Weise durch Umsetzung der Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an primären oder sekundären Amine, beispielsweise von Alkanolaminen wie Triäthanolamin, N-Dimethyläthanolamin, N-Dioleyläthanolamin mit den genannten Fettsäuren unter Veresterungs bedingungen herstellen. Hier sei das Amin aus 3 Mol ölsäure und einem Mol Triäthanolamin besonders genannt. Auch Öl säure-1 -dime thy l-aminopropylßst«»-(3) ist besonders bevorzugt. Die Herstellung der Zusatzmittel gelingt am einfachsten durch direkte Vermischung der Garbonsäure mit dem Amin, gegebenenfalls in der Schmelze oder in Lösung. Eine Variante ist die Herstellung durch Vermischen der Komponenten in einem oder mehreren der Bestandteile des Verschäumungsgemisches.

Es lassen sich neben Füllstoffen, Farbstoffen u.a. auch zusätzlich flammhemmende Zusatzstoffe verwenden, die einerseits mit Isocyanaten reagierende G-ruppierungen enthalten können, wie z.B. Umsetzungsprodukte aus Phosphorsäure bzw. phosphoriger Säure oder Phosphonsäuren und Alkylenoxiden oder Alkylenglykolen, Umsetzungsprodukte aus Dialkylphosphiten, Formaldehyd und Dialkanolamineη sowie auch solche Flammschutzmittel, die keine mit Isocyanaten reagierenden Gruppen enthalten, z.B. Tris-2-chloräthylphosphat, Trikresylphosphat, Trisdibrompropylphosphat.

Bei der Herstellung der Schaumstoffe verwendet man in üblicher Weise Aktivatoren, z.B. Dimethylbenzylamin, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminoäthyl)-piperazin, Triäthylendiamin, permethyliertes Diäthylendiamin, TetramethylRuanidin, Trioxymethylhexahydrotriazin, zinnorganische Verbindungen, beispielsweise Dibutylzinndilaurat oder Zinn(II)-octoat. Daneben finden auch Stabilisatoren wie Polyäther, Polysiloxane, sulfonierte Rici-

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nus- oder Ölsäurederivate und deren Natriumsalze Verwendung. Als Treibmittel verwendet man Wasser und/oder niedrigsiedende Lösungsmittel wie z.B. Trichlormonofluormethan, Dichlor fluormethan, Methylenchlorid. Von derartigen Treibmitteln werden maximal 2,2 Mol, bezogen auf 100 Gew.-Teile der mit Isocyanaten reagierende Gruppierungen enthaltende Verbindung eingesetzt, vorzugsweise jedoch Mengen von 0,02 - 0,08 Mol.

Die VerfahrensproduKte können zur Herstellung von Möbelteilen, Karosserieteilen -"on Fahrzeugen, technischen Geräten und Bauelementen Verwendung finden.

A) Herstellung von 9-Aminoheptädecan-oleat als erfindungsgemäß verwendetes Salz

30 kg (106 Mol) Ölsäure werden mit 25,5 kg (100 Mol) 9-Aminoheptadecan (Gemisch C 15-C 19) unter Hühren und mäßiger Kühlung vermischt. Die Temperatur steigt auf 4O⁰C. Nach einer Stunde ist die Temperatur wieder auf Zimmertemperatur gesunken und das Produkt einsatzfähig. Viskosität: "£ 25 = 77 cP.

Beispiel 1

a) 100 Gewichtsteile eines aktivierten und stabilisierten Polyolgemisches (OH-Zahl 450, Viskosität? 7₂5^{= 250}° ^cP^ werden mit 8 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan verrührt, in einem Zweikomponentendosiermischgerät mit 133 Gewichtsteilen eines Polyisocyanates, das hergestellt wurde durch Phosgenierung von Kondensationsprodukten aus Anilin und Formaldehyd (31,5 $ NCO, \ ₂5~ ⁵²° ^cP^ ^{νβΓΐη:ί3θ1ιΐ} und in ein 60⁰C heißes Metallwerkzeug eingefüllt. Das Formteil hat die Abmessungen 900 χ 200 χ 10 mm. Das Werkzeug ist auf eine Schließeinheit gespannt, die gestattet, die Entformungs- und Aufreißkräfte einzustellen. Das Formteil hat in Anlehnung an die DIN-Vorschriften 53423 und 53424 folgende physikalische Werte:

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Biegefestigkeit:	^B =	400 -	460 kp/cm	•
Ε-Modul	^Eb ⁼	8000	- 9000 kp/c
Zugfestigkeit		160 -	200 kp/cm²
Fo rmb e s t änd igke i t
in der Wärme	WB₁₀ =	1 2O⁰C

b) Wie Beispiel 1a, jedoch werden dem Eolyolgemisch 3 Gewichtsteile des erfindungsgemäßen Trennmittels gemäß A) zugefügt. Die physikalischen Werte des Kunststoffteiles bleiben erhalten, (siehe Tabelle 1)

Beispiel 2

a) 100 Gewichtsteile eines aktivierten und stabilisierten Polyolgemisches (OH-Zahl = 500, Viskosität *9 ^ = 950 cP) werden mit 8 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan verrührt, in einem Zweikomponentendosiermischgerät mit Gewichtsteilen eines Carbodiimidgruppen aufweisenden 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethans (3115 % NCO) hergestellt gemäß der Lehre der deutschen Patentschrift 1092 007, vermischt und in ein 60⁰C heißes Metallwerkzeug eingefüllt, wie es in Beispiel 1a beschrieben wird. Das Formteil hat in Anlehnung ■ an die DM-Vorschriften 53423 und 53424 folgende physikalische Wertes

Biegefestigkeit: ^B = 500 - 650 kp/cm²

Ε-Modul: E_b = 10.000 - 12.000 kp/cm²

Zugfestigkeit: J₂B = 190 - 230 kp/cm² Formbeständigkeit

in der Wärme WB.q = 120 C

b) Wie Beispiel 2a, jedoch werden dem Polyolgemisch 3 Gewichtsteile des erfindungsgemäßen Trennmittel gemäß A) zugefügt. Die physikalischen Werte bleiben unverändert. (Siehe Tabelle 1).

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Beispiel 3

a) 100 Gewichtsteile eines aktivierten und stabilisierten Polyolgemisches (OH-Zahl 550, Viskosität Ij₂₅ = 1200 cP) werden mit 8 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan verrührt, in einem Zweikomponentendosiermischgerät mit 140 Gewichtsteilen eines Polyisocyanates, das hergestellt wurde durch Phosgenierung von Kondensationsprodukten aus Anilin und Formaldehyd (31,5 1° FCO, ^₂₅ = 32Ο cP) vermischt und in ein 60⁰G heißes Metallwerkzeug eingefüllt, wie es im Beispiel 1a) beschrieben wird.

Physikalische Werte des Kunststoffteils in Anlehnung an die DIN-Vorschriften 53423 und 53424:

Biegefestigkeit: ^B = 550 - 600 kp/cm²

Ε-Modul: E_b = 11.000 - 13-000 kp/cm²

Zugfestigkeit ^B = 220 - 280 kp/cm² Formbeständigkeit

in der Wärme WB₁₀ = 85 - 85 C.

b) Wie Beispiel 3a) jedoch werden dem Polyolgemisch 3 Gewichtsteile des erfindungsgemäßen Trennmittels gemäß A) zugefügt. Die physikalischen Werte bleiben unverändert. (Siehe Tabelle 1)

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br» φ

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Ul

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Tabelle

Bei- !Trennmittel !Entfor-!Anzahl spielieinge—!äuße-!mungs- !der Ent- !baut !res !zeit !formun-

! ! ! (min) !gen

tit ι

O	I
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CO
«MttJb OO
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1 a 1 b

1 b

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2 a 2 a 2 b

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! erste ! letzte! ! Entformung !

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5 5 5 5 5. 5 5 5

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5 5

50 50 50 50 50 50 50 4

! 0,8

0,8

0,8 0,8 0,8 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8

4,0

1,2

1,1

1,0

1,5

0,8

0,8 0,8 0,8 1,0 0,8 0,8 0,8 3,5

1,1 1,0

Auf der Werkzeugoberfläche bildet sich eine störende Schicht

Normteil zerstört

Kein Aufbau einer störenden
Schicht-auf der Werkzeugoberfläche zu beobachten

It	tt	Il
ti	tt	ti
Il	ti	tt
ti	H	η
It	M	tt
tt	ti	tt

M Il H tt tt It

1,2 !

Auf der Werkzeugoberflache bildet sich eine störende Schicht

Formteil zerstört

Kein Aufbau einer störenden
Schicht auf der Werkzeugoberfläche

ti

tt

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Il

J _ J

J _ I

i +

I +

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CÖ «t OO >s N)

Fortsetzung Tabelle

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cd spiel!einge-täuße-Jmungs- !der Ent-!reißkra|t (p. !baut Ire» !zeit !formun- ! (kp/cm ) ! { !(min) !«en ! erste !

!spez.Formenauf-! Beurteilung

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! 2,0
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! 3,5

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0,8 ! !

0,8 0,9 0,8 7,0 1,0

0,9 0,9 0,8

! Auf der Werkzeugoberfläche bil- ! ! det sich die störende Schicht ! ι π ti η κ ti it j

! Hohe Aufreißkraft. Kein Material-! ! aufbau auf der Werkzeugober- ! ! fläche !

! Kein Aufbau einer störenden ! Schicht auf der Werkzeugober- ! fläche

η	•ι
η	η
η	Il

* + = Lackhaftung ohne Vorbehandlung gut - = Lackhaftung ohne Vorbehandlung schlecht

Geprüfte Lacksyateme: DD-Lacke

Polyesterlacke mit Polyisocyanaten Acrylharzlacke Säurehärter1acke

I Aluminiumstearat

II 9-Aminoheptadecan-oleat

III Oleylamin-oleat

IV Methyl-bis(3-ölsäure-amidopropyl)aminoleat

V Aminoleat (Amin gewonnen aus Harzsäuren)

VI Tris-äthyloleatQ-amin-oleat

VII ölsäure-NN-diäthylamino-äthylester-oleat

VIII ölsäurft-(N,N-methylrPhenylamino)-äthylester-

c. ~OJL©fil u

IX Ölsäure-3-d ime thylamino-propylamid-1 — oleat

X Seifenlösung (50 #

CD OI CO

Claims

1953627 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Gchaunmtoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, Wasser und/ oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in geschlossenen Formen, dadurch -ekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe mindestens 25 aliphat: lohe Kohlenstoffatome aufweisende Salze von aliphatischen 'carbonsäuren und primären Aminen oder Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen verwendet werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe Salze von Fettsäuren mit mindestens 12 aliphatischen Kohlenstoffatomen verwendet werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe Salze aus Fettsäuren mit mindestens 12 aliphatischen Kohlenstoffatomen und mindestens 12 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden primären Aminen oder mindestens 12 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen verwendet werden.

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