DE2001913B2 - Gegenstand aus einem Kern aus Polyisocyanuratschaum und einer materialeinheitlich angeformten Polyisocyanurathaut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand aus einem Kern aus Polyisocyanurathartschaum praktisch gleichmäßiger Dichte und einer materialeinheitlich angeformten, scharf ausgeprägten zusammenhängenden und porenfreien Polyisocyanurathaut.

Die meisten Schaummassen, wie solche aus Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyimid, bilden bei der Erzeugung in üblichen Formen normalerweise eine Haut Falls das Aufschäumen in einer offenen Form und unter freiem Aufgehen erfolgt, ist diese Haut in der Regel sehr dünn und wenig fest. Um ihre Dichte und Festigkeit zu erhöhen, gibt es bereits verschiedene bekannte Verfahren. Ein Weg hierzu besteht darin, die Gießform, in der der Schaumgegenstand entsteht, zu überfüllen und durch ein Sperrglied zu verschließen, das nur Glas, nicht aber die aufgehende Schaummasse durchläßt Dabei kann sich je nach dem Oberfüllungsgrad oder »Packungsgrad« der Form ein beträchtlicher Druck entwickeln, und demzufolge erhält der Gegenstand auch eine beträchtlich dickere Haut als bei unbelastetem Aufgehen. Eine andere Methode zur Erzielung dicker Häute auf Schaumgegenständen besteht z.B. gemäß USA-Patentschrift 30 99 516 und australischer Patentanmeldung 63 274/65 darin, die Erzeugung in einer Form durchzuführen, deren Wandflächen durchweg oder zum Teil gekühlt sind.

In neuerer Zeit sind Herstellungsverfahren für Gegenstände mit materialeinheitlicher Haut beschrieben worden, die eine vergleichsweise dünne Außenhaut, unmittelbar darunter eine hochdichte Schaumschicht und weiterhin kerneinwärts fortschreitend abnehmende Schaumdichte aufweisen. Hierfür arbeitet man z. B. gemäß den französischen Patentschriften 14 40 710 und 14 48 751 mit geheizten Formen und dem Zusatz gewisser Typen von Diamin-Vernetzungsmitteln zum Schaumreaktionsgemisch.

Noch später bekanntgewordene Verfahren zur Gewinnung eigenhäutiger starrer, halbstarrer und biegsamer Polyurethangegenstände weisen als entscheidende Merkmale die Temperaturen, bei denen einerseits die Form gehalten wird, sowie als wichtigstes Merkmal die Dauer der Kremzeit und die Zeitspanne zwischen dem Vermischen der Reaktanten und dem Abschluß des Aufschäumvorganges auf.

Nach dem Verfahren der FR-PS 14 99 903 werden gut gehäutete Polyurethan-Polycarbamid-Schaumstoffkörper erhalten. Die Kremzeit bei diesem Verfahren beträgt weniger als 20 Sekunden, vorzugsweise weniger als 10 Sekunden, und die Zeitspanne zwischen dem Vermischen der Reaktanten und dem Abschluß des Aufschäumvorganges muß weniger als 60 Sekunden, vorzugsweise weniger als 30 Sekunden betragen. Die umgesetzten Polyäther- oder Polyester-Polyole müssen ein Molekulargewicht zwischen 130 und 6000 aufweisen, und die Reaktion findet in einer offenen Form statt Das Abheben der Form erfolgt 5 bis 15 Minuten nach dem Mischvorgang.

Diese Verfahren ergeben zwar gut gehäutete Gegenstände, werden aber durch diese Förderung nach überkurzer Zeitspanne zwischen Gemischzusammengabe und Aufschäumabschluß stark in ihrer Anwendung

ίο auf die Herstellung anderer als kleinster Gegenstände beeinträchtigt Offensichtlich bedarf es zum vollständigen und gleichförmigen Einfüllen des Schaumsatzes in eine Form größeren Ausmaßes und komplizierterer Gestalt einer genügenden Zeitspanne zwischen Gemischzusammengabe und Beginn der Aufschäumreaktion.

In der US-PS 3178 490 ist ein Verfahren zur Herstellung integraler struktureller Gegenstände aus Schaum mit glatter Oberfläche beschrieben. Die nach diesem Verfahren hergestellten Gegenstände sind nicht porös, relativ gasundurchlässig und weisen eine Außenhaut von vorzugsweise 16 mm Stärke auf. Bei der Haut handelt es sich somit um einen relativ dicken Schaumstoff. Es wird keine Außenhaut mit abrupter

Dichteänderung beim Übergang der porenfreien Außenhaut zum porösen Kern, wie beim Gegenstand der Erfindung, gebildet

Die Eigenschaften derartiger Gegenstände sind für viele Zwecke unzureichend, insbesondere bezüglich der thermischen Beständigkeit und der elektrischen Eigenschaften.

Ähnliches gilt für die aus der britischen Patentschrift 9 14 448 bekannte, eine Haut mit nicht näher angegebener Dicke aufweisenden Polyurethangegenstände.

r> Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gegenstand aus einem Kern aus Polyisocyanuratschaum praktisch gleichmäßiger Dichte und einer materialeinheitlich angeformten, scharf ausgeprägten zusammenhängenden und porenfreien Polyisocyanurathaut zur Verfügung zu stellen, welcher die Nachteile der bekannten Gegenstände vermeidet, insbesondere bessere Temperaturbeständigkeit und elektrische Eigenschaften aufweist und in gegebenenfalls großen und komplizierten Formen hergestellt werden kann. Der erfindungsgemäße Gegenstand wird hergestellt durch Aufschäumen des Reaktionsgemisches in einer überfüllten, praktisch geschlossenen Form in Gegenwart eines Katalysatorsystems für die Polyisocyanuratbildung, durch das die Zeitspanne zwischen Krempunkt und Aufgehschlußpunkt auf weniger als 30 Sekunden eingestellt wird. Entscheidend ist, daß die erfindungsgemäßen Gegenstände ihre spezielle Formgebung in einer geschlossenen und überfüllten Form erhalten.
Die Ausdrücke »Krempunkt« und »Aufgehschlußpunkt« haben dabei die Bedeutung, wie sie in der Technik der Schaumstoffherstellung (insbesondere auf Polyurethan-, Polyisocyanurat- und Polyimidbasis) üblich ist, bei der es sich in allen Fällen um die Umsetzung eines Polyisocyanats mit einer zweiten, mehrfunktionel-

bo len Verbindung handelt. Bei der Bildung solcher Schaummassen lassen sich mehrere klar ausgeprägte Stufen feststellen. Nach dem Zusammenmischen der Schaummassenkomponenten macht sich der Beginn der Polymerisationsreaktion durch eine beträchtliche Vis-

b5 kositätserhöhung im Reaktionsgemisch ohne jegliche Treibmittelbildung bemerkbar. Der Endpunkt dieser Stufe und der Beginn der zweiten, nämlich der Aufschäumreaktionsstufe äußert sich in einem ausge-

prägten Farbumschwung infolge Bildung von Keimen, d.h. winzigen Gasbläschen. In diesem Augenblick bekommt das Reaktionsgemisch ein kremähnliches Aussehen, und daher nennt man diesen Zeitpunkt im Reaktionszyklus für gewöhnlich den »Krempunkt«. Anschließend beginnt sich das Reaktionsgemisch auszudehnen, d. h. die Schaummasse fängt an aufzugehen. Diesen Punkt beginnenden Aufgehens nennt man den »Aufgehpunkt«, und schließlich heißt der Zeitpunkt, bei dem das Aufsteigen beendet ist, der »Aufgehschlußpunkt«. Die Dauer dieser verschiedenen Stufen läßt sich, wie nachstehend näher erörtert wird, durch geeignete Katalysatorauswahl kontrollieren.

Es ist sehr zweckmäßig, wenn man außer der vorgenannten kritischen Zeitspanne (von weniger als etwa 30 Sekunden) zwischen Krem- und Aufgehschlußpunkt zusätzlich die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Zusammengehens der Reaktionsbestandteile und dem Krempunkt dadurch regelt, daß man die Bestandteile zuvor auf etwa 0° bis etwa 15° C abkühlt Das gekohlte Reaktionsgemisch läßt sich dann langzeitig aufbewahren, ohne daß die geringste Umsetzung erfolgt Das Gemisch wird vorteilhafterweise im gekühlten Zustand in die Form übergeführt, in der sich der erfindungsgemäße Polyisocyanuratgegenstand bilden soll, und in ihr nach dem Schließen wieder auf etwa Raumtemperatur, d. h. um 25°C herum, zurückgebracht, worauf der normale Schäumprozeß beginnt Auf diese Weise kann man weiträumige und/oder komplizierte Formen ohne lästiges Oberhasten und ohne die Gefahr befüllen, daß das Aufschäumen beginnt, bevor alles Eingabematerial in die Form eingebracht und diese geschlossen worden ist

Die Zusammensetzung der Reaktionsbestandteile und die Methoden zu ihrem Zusammenbringen zwecks Bildung der erfindungsgemäßen Polyisocyanuratgegenstände sind solche üblicher Art, wobei man jedoch spezielle Katalysatoren einsetzt sowie gegebenenfalls, wie erwähnt, die Reaktionsteilnehmer vor ihrem Zusammenbringen zum Schaummassenansatz kühlt.

Der Schäumprozeß wird in Gegenwart eines Treibmittels, eines Katalysators und gegebenenfalls von grenzflächenaktiven Substanzen, Füllstoffen, Farbstoffen, Alterungsschutzmitteln, Entflammungshemmstoffen oder ähnlichen Zusätzen durchgeführt, wie sie auf dem Schaumstoffsektor üblich sind.

Angaben über die Herstellung von Polyisocyanuratschaumstoffen finden sich beispielsweise in der französischen Patentschrift 14 78 759.

Wie erwähnt, soll bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanuratgegenstände der Katalysator so gewählt werden, daß die Zeitspanne zwischen Kretn- und Aufgehschlußpunkt weniger als etwa 30 Sekunden beträgt und vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 20 Sekunden liegt Wenn diese Forderung erfüllt ist, dann kommt es nicht auf die Zeitspanne zwischen dem Erstvermischen der Bestandteile, d. h. dem, wie es von nun an heißt, »Mischpunkt«, und dem Krempunkt an. Diese Zeitspanne kann bis zu drei Minuten lang oder nicht mehr als nur fünf Sekunden betragen und hängt davon ab, wieviel Zeit nach dem Zusammenmischen für das Gemischeinbringen in die Form und deren Verschließen benötigt wird. Welcher Katalysator zur Erfüllung dieser Forderungen zu wählen ist, kann der Fachmann leicht aufgrund seines Wissens über die bekannte Katalysatorwirksamkeit für die verschiedenen Schaumrezepturen festlegen. Man kann auch ein Gemisch von zwei oder mehreren Katalysatoren

verwenden. Die gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Polyisocyanuratgegenstandes lassen sich auch durch die verwendeten Katalysatormengen einregeln, wobei man bei besonderen Erfordernissen auch über die üblicherweise angewendeten Konzentrationsgrenzen hinausgehen kann.

Als Katalysatoren verwendet man im aligemeinen Gemische aus (a) einem tertiären Amin und (b) einem monomeren, homocyclischen Polyepoxid. Beispiele für geeignete tertiäre Amine (a) sind Triäthylamin, Triäthylendiamin, N, N, N', N'-Tetramethylendiamin, N, N, N', N'-Tetraäthyläthylendiamin, N-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholin, N, N, N', N'-Tetramethylguanidin, N, N, N', N'-Tetramethyl-U-butandiamin, N, N-Dimethyläthanolamin und N, N-Diäthyläthyläthanolamin;

bevorzugt werden Triäthylendiamin und Dimethyläthanolamin. Weitere geeignete tertiäre Amine sind z. B. N, N', Ν''-Trialkylaminoalkylhexahydrotriazine, wie N, N', N"-Tris-{dimethylaminomethyl)-

hexahydrotriazin, N, N', N'"-Tris-(dimethylaminoäthyl)-

hexahydrotriazin, N, N', N"-Tris-(dimethylaminopropyl)-

hexahydrotriazin, N, N', N"-Tris-(diäthylaminoäthyl)-

hexahydrotriazin und N, N', N"-Tris-(diäthylaminopropyl)-

hexahydrotriazin, sowie einwertige mono-, di- oder tri-(dialkyl-

aminoalkyl)-substituierte Phenole oder Thiophenole,

z. B. 2-(Dimethylaminomethyl)-phenol, 2-(Dimethylaminobutyl)-phenol, 2-(Diäthylaminoäthyl)-phenol, 2-(Diäthylaminobutyl)-phenol, 2-(Dimethylaminomethyl)-thiophenol, 2-(Diäthylaminoäthyl)-thiophenol, 2,4-Bis-(dimethylaminomethyl)-phenol, 2,4-Bis-(diäthylaminobutyl)-phenol, 2,4-Bis-(dipropylaminoäthyl)-phenol, 2,4-Bis-(dimethylaminoäthyl)-thiophenol, 2,4-Bis-(diäthylaminopropyl)-thiophenol, 2,4-Bis-(dipropylaminoäthyl)-thiophenol, 2,4,6-Tris-{dimethyIaminoäthyl)-phenol, 2,4,6-Tris-(diäthylaminoäthyl)-phenol, 2,4,6-Tris-{dimethylaminobutyl)-phenol, 2,4,6-Tris-(dipropylaminomethyl)-phenol, 2,4,6-Tris-(diäthylaminoäthyl)-thiophenoloder 2,4,6-Tris-(dimethylaminoäthyl)-thiophenol. Beispiele für geeignete monomere homocyclische Polyepoxide (b) sind

1) die Glycidyläther mehrwertiger einkerniger oder ringkondensierter Phenole, wie Resorcin, Hydrochinon, Pyrocatechin, Saligenin, Phloroglucin, 1,5-Dihydroxynaphthalin, 1,6-Dihydroxynaphthalin oder 1,7-Dihydroxynaphthalin;

2) die Glycidyläther nicht-kondensierter mehrkerniger Phenole der allgemeinen Formel

OH

OH

(al

in der R. 0 bis 4 Substituenten in Form von

Halogenatomen oder niederen Alkylresten und A eine Brückengruppe in Form von

— C— —S— —C— —O —

harze werden ihre Epoxide, wie sie in üblicher Weise, z. B. durch Umsetzen der Novolake mit Epichlorhydrin entstehen, nachstehend als »Novolakharzglycidyläther« bezeichnet
4) Dicyclopeniadiendioxid. d. h. die Verbindung mil der Formel

oder lediglich eine einzelne kovälente Bindung bedeuten, wobei R2 und R3 jeweils ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkyl-, niederen Cycloal kyl- oder Arylrest darstellen. Verbindungen dieser Art sind z. B. die Bisglycidyläther von 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxybiphenyl, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, Di-(4-hydroxyphenyl)-methan (Bisphenol F), 2,2-Di-(4-hydroxyphenyl)-butan (Bisphenol B), 2,2-Di-{4-hydroxyphenyI)-propan (Bisphenol A). 1,1 -Di-{4-hydroxyphenyJ)-propan, 33-Di-(3-hydroxyphenyl)-pentan, 2-{3-Hydroxyphenyl)-2-(4'-hydroxyphenyl)-

butan, 1 - Phenyl-1 -(2-hydroxyphenyl)-1 -(3'hydroxy-

phenyl)-propan,

1 - Phenyl-1,1 -di-(4-hydroxyphenyl)-butan, 1 -Phenyl-1,1 -di-(4-hydroxyphenyl)-pen' an, l-Tolyl-l,l-di-(4-hydroxyphenyl)-äthan, Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-diphenylmethan, l,l-Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-l-(2,5-di-

bromphenyl)-äthan,

2,2-Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-propionitril, Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-methan, 1,1 -Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-

1 -(2^ -dibromphenyl)-äthan, Bis-(3-brom-4-hydroxyphenyl)-sulfon, Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-sulfon; die Glycidyläther von Novolakharzen, welche bekanntlich die durch saure Kondensation eines nicht-substituierten oder substituierten Phenols mit Formaldehyd entstehenden Produkts darstellen, die üblicherweise durch die — allerdings nur idealisierte und daher angenäherte — Allgemeinformel dargestellt werden

OH

OH

CH₂

CH₂

in der η einen Mittelwert zwischen etwa 8 und 12 und R4 0 bis 4 Substituenten in Form von Halogenatomen oder niederen Alkylresten bedeuten, vgl. z. B. das Buch von Carswell, »Phenoplasts« (1947), Seiten 29 bis 35, Verlag Interacience, New York. Es gibt im Handel eine Vielzahl von unter diese Allgemeinformel fallenden Novolaken mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Im Hinblick auf das allgemeine Bekanntsein der Novolak-

5) Vinylcyclohexendioxid, d. h. die Verbindung mit der Formel

(ü)

6) Die Dicydohexyloxidcarboxylale gemäß der allgemeinen Formel

in der R< jeweils O bis 9 niedere Alkylreslc und B einen zweiwertigen Resl in Form von

-Cll· —O —C-

oder

O O

Il Il

-c — o —1<„—o —c-

oder

C)

■CH_?—O —C-R₇-C — O —Cll·-

bedeuten, wobei R6 wiederum für einen niederen Alkylen- oder niederen Oxyalkylenrest und R7 für einen niederen Alkylenrest oder einen Arylenrest stehen. Zu solchen Dicyclohexyloxydcarboxylaten gehören beispielsweise l^-Epoxycyclohexylmethyl-S^-epoxycyclohexancarboxylat,

6-methylcyclohexylca^pboxylat, Bis-(3,4-epoxycyclohexylmethyl)-maleinat, Bis-(3,4-epoxycyclohexyImethyl)-succinat,

Äthylenglykol-bis-^^-epnxycyclohexan-

carboxylat),
2-Äthyl-l,3-hexandiol-bis-(3,4-epoxy-

6-methylcyclohexancarboxylat)und

dergleichen.

Soweit die nachstehenden Ausdrücke in Beschreibung und Ansprüchen benut/i werden, haben sie folgende Bedeutung:

»Niedere Alkylreste«: Alkylresie mit I Ns 6 Kohlenstoffatomen, wie die Methyl-, Äthyl-, l'ropyl-. Butyl-, Pentyl-und Hexylgruppe sowie deren isomere Formen; »Halogenatome«: Fluor-,Chlor-, Brom- und jodatume: »Niedere Alkylenreste«: Alkylenreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie die Methylen . Äthylen-, 1,3-Propyien-, 1,4-Butylen-, 2,3-fiutylen- und 1,6-Hexylengruppe;

»Niedere Cycloalkylresie«: Cycloaikylrcstc mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie die Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Cyclooctylgruppe; »Niedere Oxyalkylenreste«: niedere Alkylenreste, wie die vorstehenden, jedoch durch die Gruppe -O — unterbrochen;

»Arylenreste«: zweiwertige Reste, wie die Phenylen-, Toluylen-, Xylylen- und Biphenylengruppe, die aus einem aromatischen Kohelenwasserstoff durch Entzug je eines Wasserstoffatoms von zwei Kern-Kohlenstoffatomen entstanden ist; und

»Arylreste«: mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie die Phenyl-, ToIyI-, XyIyI-, Biphenyl- und Naphthylgruppc.

Fast alle vorstehend allgemein und durch Beispiele beschriebenen monomeren homocyclischen Polyepoxide sind an sich bekannt und nach bekannten Verfahren herstellbar. Auskunft über sie geben beispielsweise das Buch von Lee und Neville, »Epoxy Resins« (1957), Verlag McGraw-Hill Book Company, New York, die USA-Patentschriften 26 33 458, 27 16 123, 27 45 «47, 27 45 285, 28 72 427, 29 02 518, 28 84 408, 32 68 619, 33 25 452, sowie die britische Patentschrift 6 14 235.

Bevorzugte Katalysatorkombinationen sind solche aus 1) einem tertiären Amin in Form von N,N',N"-Tris-(dialkylaminoalkyl)-hexahydrotriazinen. N,N-Dialkyläthanolaminen, Triäthylendiamin oder deren Gemischen und 2) einem Epoxid in Form eines Novolak- oder nicht-kondensiert-mehrkernigen Phenol-Glycidyläthers.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Polyi-

sccyanuratgeger.stands kann

jeder

Form und üblichem Formwerkstoff bedienen. Vorzugsweise stell«, man die Farmen aus Materialien her, die gute Wärmeleiter sind und daher als »Wärmeabzüge« wirken. Zu ihnen gehören beispielsweise Aluminiumguü. Stahl und seine Legierungen, metallhaltige Epoxidharze und Elektrolyt-Nickel/Kupfer.

Man kann die Formen bei Raumtemperatur (etwa 20 bis 30⁰C) ode^r bei darunter liegend.-:. Temperaturen, d. h. bei etwa 0 bis 2O⁰C, anwende.,, heizt sie aber vorteilhafterweise vor dem Einfüllen des Schaumansatzes auf etwa 30 bis etwa 70°C auf. Diese bevorzugte Formtemperatur kommt sowohl dann, wenn das Schaumreaktionsgemisch raumwarm ist, als auch in dem Fall in Betracht, daß die Gemischbestandteile vorgekühlt werden.

Man bringt vorzugsweise soviel Schaumansatz in die Form ein, daß sie »überfüllt« oder »gepackt« wird. Man füllt also mehr Gemisch ein, als bei unbehindertem Aufgehen der Schaummasse zur Formausfüllung nötig wäre. Den Oberfüilungs- oder Packungsgrad bestimmt man üblicherweise nach der Formel

Packungsgrad = ^:— ■ Km

der X die bei unbehindertem Aufgehen zur l-ormausfüllung erforderliche Materialgewichtsmenge und V uie tatsächlich in die Form eingefüllie Materialgewichtsmenge bedeuten. Den dieser Formel entsprechenden Packungsgrad hält man vorteilhafier-, weise zwischen mindestens 50% und bis zu 800% hinauf und vorzugsweise zwischen etwa 100% und etwa 300%, wobei man ersichtlicherweise durch die Wahl des Packungsgrades die Fertigdichte des erzeugten Gegenstandes einregeln kann.

Das Vorkühlen der Schaumansatz-Bestandieile vor dem Zusammenmischen gemäß der besonderen Erfindungsdurchführungsform kann in beliebiger, üblicher Art durchgeführt werden. Falls man also den Schaumansatz durch Zusammenmischen seiner Bestandteile in üblichen Misch- und Zuteilapparaturen zubereitet, braucht man lediglich die Vorratsbehälter der verschiedenen Bestandteile entsprechend zu kühlen und letztere in den erforderlichen Anteilsmengen aus den gekühlten Behältern abzuzapfen. Dabei kann man gewünschtenfalls auch die Verbindungsleitungen zwischen Vorratsbehältern und Mischapparatur kühlen oder isolieren, um die Bestandteile auf richtiger Temperatur zu halten. Man kann auch in bekannter Weise eine Einzelkomponente oder mehrere von ihnen vor Eingabe in den Mischkopf vermischen, wobei sich natürlich derart zu vermischende Bestandteile miteinander vertragen müssen, also nicht in gegenseitige Umsetzung treten dürfen. Allgemein gesprochen, verwendet man üblicherweise das Polyisocyanat als die eine Komponente und das Polyol oder die sonstige, aktivwasserstoffhaltige oder isocyanat-reaktive Gruppe zusammen mit dem Treibmittel als zweite Komponente, während das Katalysatorsystem häufig als dritte Komponente getrennt gehalten wird. Dabei kommt es aber weder auf die Anzahl der Komponenten noch auf die Art ihres Vormischens an.

Die erfindungsgemäßen Poiyisocyanuratgegenstände weisen eine mikroporöse, hochwertige Haut auf, deren Festigkeit, Dicke, Glätte und allgemeines Aussehen besser sind als bei Erzeugnissen bisheriger Herstellungsart. Man kann verbundgebildeartige Gefüge schaffen, bei denen die scharf ausgeprägte, nicht-porige Haut beiderseits des Hartschaumkerns gleichförmig und einheitlich dick erscheint. Die Güte der Haut ist dabei so hoch, daß die Gegenstände nach dem Entformen und vor der Weiterbehandlung, z. B. dem Bemalen, keiner maschinellen Sandstrahl- oder sonstigen Behandlung bedürfen. Der Übergang zwischen Kern und Haut der erfindungsgemäßen Gegenstände ist durch eine abrupte Dichteänderung gekennzeichnet.

Wie erwähnt, können die erfindungsgemäßen Gegenstäde in großräumigen Formen mit ausgedehnten Wandbezirken, die als Füllung bis zu 45 ' Schaumreaktionsmasse verlangen, und/oder in se implizierten Formen, die tiefe Nuten oder ähnl^; -..- ..omplizierte Konturen aufweisen, erzeugt werden *r Hochwertigkeit der Haut und der hohen Quaütä er erfindungsgemäß hergestellten Formlinge trägt .iobei der niedrige, d.h. unter 0,5% liegende Sehr;, T,,v:akior und das Fehlen von »Senken« im Formling l>. väc'nlichbei.

Die erfindungsgemäßen Poiyisocyanuratgegenstände eigenen sich für alle Zwecke, für die solche Gegenstände in der Technik verwendet werden, beispielsweise für verschiedene KonEtruktionszwecke, wie für Kraftfahrzeuge und ähnliche Körper, in der Bauindustrie zur Erstellung von Wänden, Unterteilungen und dergleichen sowie als Werkstoffe für Möbel und ähnliche Gegenstände. Neben ihrer außergewöhnlichen Gefüge-

festigkeit weisen die erfindungsgemäßen Polyisocyanuratgegenstände den besonderen Vorteil auf, daß sie hochgradig hitzebeständig sind. Man kann sie dahei unter anderem als Wärmedammkörper, Bauelemente für Feuerwände oder für Tischplatten und Zwischenwände einsetzen, bei denen sie mit heißen Gegenständen in Berührung kommen können. Wegen dieser Wärmefestigkeit kann man sie auch üblichen, mit l.ackaushärtung arbeitenden Farbansirichverfahrcn unterwerfen, ohne daß sie einer wesentlichen Verformung oder Zerstörung unterliegen.

Außerdem besitzen die erfindungsgemäßen Polyiso cyanuratgegenstände hervorragende elektrische Eigenschaften, die sie beispielsweise zur Verwendung in Computern befähigen.

Nachstehend sind Eigenschaften eines typischen erfindungsgemäßen Polyisocyanuratgegensiandcs angeführt, aus welcher die Brauchbarkeit solcher Gegenstände für die vorgenannten Zwecke hervorgeht:

Gesamtdichte

Hauthärte (Shore D)

Biegefestigkeit

Biegemodui

Zugfestigkeit

Dehnung

Wärmedurchbiegung

(bei Null-Belastung)

K-Faktor

480 kg/m'

246-387 kg/cm-"

10 500-17 600 1

105 -176 kg/cm =

unter 5%

121'C
0.25

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

Es wird folgender .Schaumansat7 verwendet:

Gewichtsteile

Polyol¹) 38,4

Triazin-Katalysator²) 5,0

Triethylendiamin¹) 3,0

Polyepoxid⁴) 9,0
grenzflächenaktive

Substanz⁵) 2.0
stabilisiertes Trichlor-

fluormethan 20.0
Polymethylen-polyphenyl-

isocyanat (Äquiv. Gew. 133) 134.0

Bemerkungen

') Polyoxyprqpylenpolyäther auf Mcthylglucosebasis (Hydroxyl-Aquival.Gew. 129).

²) N,N',N"-Tris-(dimethylaminopropyl)-S-hexahydro·
triazin.

') In 20prozentiger (GewVGew) Lösung in Diethanolamin.

") Epoxy-Novolakharz.

⁵) Blockcopolymer aus Dimethylpolysüoxan-Polyäthylenoxid.

Das Zusammenmischen des Ansatzes erfolgt mit Hilfe einer Standard-Schaumzuteilungs- und -abgabeapparatur, wobei das Polyisocyanat für sich allein als der eine, 2O⁰C warme Strom und alle übrigen Bestandteile in Form eines Vorgemisches als zweiter, 4,4°C warmer Strom in den Mischkopf eingegeben werden und die liingaberate der Bestandteile so konstant gehalten wird, daß das rezeptgemäßc Mengenverhältnis der Bestandteile bestehen bleibt.

Der Ansät/, wird in einer Menge von insgesamt 626 g in eine 15 χ 15 χ 0,6 cm große, auf 49 C vorgewärmte, geschlossene Form eingebracht. Sein Krempunkt liegt bei 10 Sekunden, und die Aufgehzeit beträgt 32 Sekunden. Die fertige Schaummasse wird 5 Minuten nach dem Einfüllen aus der Form entnommen und anschließend 7 Tage lang bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 25°C, ausgehärtet. Ihre Untersuchung ergibt eine ausgezeichnete Hautoberfläche, Freisein von Blasen und Rissen und einen gleichmäßigen, feinporigen Kern Ihre Gesamtdichte beträgt 673 kg/m³.

Beispiel 2

Es wird folgender Schaumansatz verwendet:

Gewichtsteile

Polyol·)	37,2
Triazin-Katalysator-1)	5.0
Triethylendiamin')	2,0
grenzflächenaktive
Substanz")	2,0
Polyepoxid5)	9.0
stabilisiertes Trichlor-
fluormethan	20.0
Polymethylen-polyphenyl-
polyisocyanat	134,0
Bemerkungen

^!) Pulyoxypropylenpolyäther auf Mcihylglueosidbasis

(Hydroxyl-Aquival.Gew. 124).
-) Wie in Beispiel 1.
>) In 20prozentiger (Gew./Gew.) Lösung in Diäthanolamin.

⁴) Organosilicon.

⁵) Epoxy-Novolak.

Das Zusammenmischen des Ansatzes erfolgt wie in Beispiel 1, wobei das Polyisocyanat für sich allein als der eine, 14,4°C warme Strom und alle übrigen Bestandteile in Form eines Vorgemisches als zweiter 10,0⁰C warmer Strom in den Mischkopf eingegeben werden und die Eingaberate der Bestandteile so konstant gehalten wird, daß das rezeptgemäße Mengenverhältnis der Bestandteile bestehen bleibt.

Der Ansatz wird in einer Menge von insgesamt 100 g in eine 15 χ 15 χ 0,6 cm große, auf 38° C vorgewärmte, geschlossene Form eingebracht. Sein Krempunkt liegt bei 20 Sekunden, und die Ausgehzeit beträgt 40 Sekunden. Die fertige Schaummasse wird 5 Minuten nach dem Einfüllen aus der Form entnommen und anschließend 7 Tage lang bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 25°C, ausgehärtet. Ihre Untersuchung ergibt eine ausgezeichnete Hautoberfläche, Freisein von Blasen und Rissen und einen gleichmäßigen, feinporigen Kern. Ihre Gesamtdichte beträgt 657 kg/m³.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gegenstand aus einem Kern aus Polyisocyanuratschaum praktisch gleichmäßiger Dichte und einer materialeinheitlich angeformten, scharf ausgeprägten Zusammenhängenjen und pcrenfreien Polyisocyanurathaut, hergestellt durch Aufschäumen des Reaktionsgemisches in einer überfüllten, praktisch geschlossenen Form in Gegenwart eines Katalysatorsystems für die Polyisocyanuratbildung, durch das die Zeitspanne zwischen Krempunkt und Aufgehschlußpunkt auf weniger als 30 Sekunden eingestellt wird.