DE2356692C2

DE2356692C2 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen

Info

Publication number: DE2356692C2
Application number: DE2356692A
Authority: DE
Inventors: Wulf Von Dr. 5090 Leverkusen Bonin; Helmut Dr. Kleimann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-11-13
Filing date: 1973-11-13
Publication date: 1984-01-19
Also published as: FR2250780A1; JPS581139B2; LU71263A1; IE40627B1; NL7414817A; DK588574A; GB1462520A; IE40627L; US4033912A; JPS5079570A; ATA899374A; BE822058A; BR7409549A; AU7521874A; AT335749B; DE2356692A1; FR2250780B1; SE7414185L; ES431865A1; CH612979A5

Description

a) als innere Trennmittel Umsetzungsprodukte, die durch Reaktion einer Mischung aus 0,5 bis 50 Gew.-% eines Polysiloxans der allgemeinen Formel

HO-CH₂-Si(CHj)₂-O—[Si(CHj)₂-Ot-Si(CHj)₂- CH₂-OH

in welcher η den Wert von 3 bis 300 aufweist und 99.5 bis 50 Gew.-% eines Polyisocyanats ernalten worden sind.

oder
b)

in situ hergestellte innereTrennmitteS, die durch Umsetzung der als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Schaumstoffe eingesetzten Polyisocyanate mit 0,5 bis 25 Gew.-°/o. bezogen auf das Polyisocyanat eines derartigen Polysiloxans erhalten worden sind.

verwendet

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyisocyanat für die Herstellung der inneren Trennmittel das Phosgenierungsprodukt von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten verwendet

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet daß man zusätzlich noch weitere bekannte Trennmittel verwendet.

ίο

Schaumstoffe auf Basis von Polyisocyanaten, z. B. Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Außenhaut und einem zelligen Kern, wie sie gemäß der Methode der Formverschäumung. vgl. DE-AS ! 1 96 864 und 16 94 138 und FR-PS 15 59 325. erhalten werden, eignen sich vorzüglich für die Serienhersteiiung von Leichtbaukonstruktionen, wie z. B. für den Möbel-, Fahrzeug- und Hausbau, bzw. von elastischen Formteilen, wie Kissen, Stoßdämpfer unri Schuhsohlen.

Die Polwurethanschaumstofformkörper werden hergestellt indem das schaumfähige Reaktionsgemisch, das aus Poi> isocyanaten. 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 Schaumstoff Füllt das Werkzeug exakt aus und Dildet 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 Mj!erialien zu verwenden, wie Kunststoffe, Glas und Holz.

Um beim Entformen ein Haften des Schaumstoffteils an der Werkzeugoberfläche zu verhindern, wird das Werkzeug mit einem Trennmittel versehen. Als derartige Trennmittel sind z. B. Wachse, Seifen oder Öle in Gebrauch. Diese Trennmittel bilden einen dünnen

Film zwischen Werkzeugoberfläche und Schaumstoffteil, der weder auf dem Werkzeug noch auf dem Schaumstoff haftet und so ein leichtes Entformen des Schaumstoffs aus dem Werkzeug ermöglicht

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

Es ist aus der DE-OS 19 53 637 bereits bekannt, daß man auf das Auftragen eines Trennmittels in dem Werkzeug verzichten kann, wenn man dem schäumfähigen Reaktionsgemisch bestimmte Zusatzstoffe (innere Trennmittel) beimischt die dem fertigen Schaumstoff vorzügliche Trenneigenschaften in Metallformen sowie einwandfreie Oberflächen verleihen. Als derartige Zusatzstoffe wurden mindestens 25 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisende Salze von aliphatischen Mono- oder Polycarbonsäuren und primären Mono-, Di- oder Polyaminen mit zwei oder mehr Kohlenstoffatomen oder Amid- oder Estergruppen enthaltenden Aminen, die mindestens eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe besitzen, verwendet

Aus der DE-OS 21 21 670 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Aufschäumung eines Reaktionsgemisches aus Polyisocyanaten, Verbindungen mit reaktionsfähigen Wassersteifatomen, Wasse' und/oder organischen Treibmitteln und Zusatzstoffen in einer geschlossenen Form bekannt, welches darin besteht daß man z. B. als Zusatzstoffe ein Gemisch aus mindestens zwei der Komponenten a) mindestens 20 aliphatische Kohlenstoffatome aufweisenden Salzen von aiipr.atiscnen Carbonsauren und gegebenenfaiis Amid- und/oder Estergruppen aufweisenden Aminen

b) COOH- und/oder OH-Gruppen aufweisenden Estern von mono- und/oder polyfunktionellen Carbonsäuren mit OH- oder Säurezahlen von mindestens 5 und

c) natürlichen und/oder synthetischen Ölen, Fetten oder Wachsen verwendet

Da diese Zusatzstoffe eine innere Schmierung der Schaumstoffmischung bewirken, verleihen sie dem Schaumstoff hervorragende Fließeigenschaften in dem Werkzeug und gleichzeitig eine verminderte Blasenbildung auf der Schaumstoffoberfläche. Darüber hinaus

zeigen diese inneren Trennmittel einen antistatischen Effekt und vorzügliche Trenneigenschaften auch in Metallformen mit stark strukturierter Oberfläche.

Wenngleich nach den bereits bekannten Verfahren hervorragende Trennwirkungen zu erreichen sind, zeigt sich bei der praktischen Anwendung vielfach, daß die oft als synthetische Öle oder Wachse verwendeten Ester höherer Fettsäuren bzw. deren Mischester unzureichend mit den Ausgangskomponenten der Schaumstoffe — seien es nun Polyisocyanat- oder Polyolkomponenten — verträglich sind, d h, daß eine Mischung dieser Ausgangskomponenten mit den als Trennmittel wirkenden Fettsäureestern in vielen Fällen nicht lagerstabil ist sondern sich in Einzelphasen trennt Man kann diesen Ausscheidungsprozeß zwar durch Rühren der Lagerbehälter unterbinden, jedoch bedeutet das eine technische Unzulänglichkeit, da vielfach derartige Lagerbehälter kein Rührwerk haben. Teilweise kann es auch schon während des Transports der Ware zu Entmischungen kommen.

Es besteht also 'lie Aufgabe, solche inneren Trennmittel zu finden, die mit mindestens einer der Schaumstoff-Ausgangskomponenten eine lagerbeständige, d. h. nicht zur Phasentrennung neigende Mischung ergeben.

Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß bestimmte Umsetzungsprodukte von Polyisocyanaten mit bestimmten aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polysiloxanen allein oder in Kombination mit weiteren

> Trennmitteln oder Trennmittelsystemen hervorragende Trennwirkungen bei der Schaumstoffherstellung durch Formverschäumung erbringen und darüber hinaus auch in den Polyisocyanatausgangskomponenten der Schaumstoffe ohne Phasentrennung löslich sind. Aitßer-

!,. dem sind die so erhaltenen Schaumstoff teile lackierß hig.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei

ι j gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 10 000 durch Aufschäumen in einer geschlossenen Form unter Mitverwendung von Wasser und/oder organischen Treibmitteln, inneren Trennmitteln und gegebenenfalls

yi weiteren Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) als innere Trennmittel Umsetzungsprodukte, die durch Reaktion einer Mischung aus 0.5 bis 50

2ί Gew.-% eines Polysiloxans der allgemeinen Formel

HO-CH₂-Si(CH₃J₂-O—[Si(CHj)₂-OV-Si(CHj)₂- CH₂-OH

in welcher π den Wert von 3 bis 300 aufweist urd 99,5 bis 50 Gew.-% eines Polyisocyanats erhalten m worden sind

b) ir situ hergestellte innere Trennmittel, die durch Umsetzung der als Ausgai.gsm terial für die Herstellung der Schaumstoffe eingeseiften Polyisocyanate mit 03 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Polyisocyanat. eines derartigen Polysiloxans erhalten worden sind,

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verwendet.

Man beurteilt die Trennwirkung subjektiv durch manuelles öffnen einer geeigneten Form und Entformen der angeschäumten Schaumstoffplatte (20 χ 20 χ 1 cm). Die Entformungskräfte. die bei den mit 4S den Umsetzungsprodukten erfindungsgemäß ausgerüsteten Schaumstoffen aufgebracht werden müssen, liegen erheblich niedriger als bei den gleichen Schaumstoffen, bei denen das Reaktionsgemisch ohne diese Trennmittel aufgeschäumt wurde.

Im Rahmen der Erfindung werden unter Schaumstoffen solche verstanden, die aus den Polyisocyanaten unter Mitverwendung von Verbindungen mit mindestens zwei Zerewitinow-aktiven Wasserstoffatomen zugänglich sind, z. B. Polyharnstoffe Polyamid-, Polyai- Uinhanat- Polyiirpthansrhäiime. Misrhtynen oder sonstige Schäume auf Polyisocyanatbasis. Besonders geeignet ist das Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen mit Polyurethangruppierungen.

Als erfindungsgemäß für die Schaumstoffherstellung einzusetzende Polyisocyanate kommen aliphatische, cycloaliphatische, araüphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie zum Beispiel von W. Siefgen in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Ethylendiisocyanat, 1,4-Tetrarnethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, CycIobutan-13-diisocyanat, Cyclohexan-13- und -1.4 diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanate-S^.S-trimethyl-S-isocyanatomethyicyclohexan (DE-AS 12 02 785), 2,4- und 2.6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren. Hexahydro-13- und/oder -1,4-phenylendiisocyanat. Perhydro-2,4'- und/oder -4,4'-diphenylmethandiisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und Z6-Toluylend;isocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat. Naphthylen-1 ^-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate, die durch Anil"v Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z. B. in den GB-PS 8 74 430 and 8 48 671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocyanate. vgl. z. B. DE-AS 11 57 601, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, die in der DE-PS 10 92 007 beschrieben werden. Diisocyanate gemäß der US-PS 34 92 330, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, vgl. z.B. GB-PS 9 94 890, BE-PS 7 61 626 und veröffentlichte NL-Patentanmeidung 7102 524, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, die z. B. in den DE-PS 10 22 789. 12 22 067 und 10 27 394 sowie in den DE-OS 19 29 034 und 20 04 048 beschrieben werden, Urcthangruppen aufweisende Polyisocyanate, vgl. z. B. BE-PS 7 52 261 oder US-PS 33 94 164. acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß Hpr

1Π77Κ Rilirptoriinripn aiifu/picpnHp

Polyisocyanate, die z. B. in der DE-PS 11 01 394. der GB-PS 8 89 050 und der FR-PS 70 17 514 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, vgl. z. B. BE-PS 7 23 640. Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, vgl. z.B. GB-PS 9 65474 und 10 72 956, US-PS 35 67 763 und DE-PS 12 31 688 und Umsetzungsprodukte der genannten Polyisocyanate mit Acetalen gemäß der DE-PS 10 72 385.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Polyisocyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der genannten

Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der genannten Polyisocyanate zu verwenden.

Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z. B. das Z4 und 2,6-ToIuyIendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser isomeren. Polyphenylpolymethylenpoiyisocyanate. die durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden, und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen. Isocyanuratgruppen. Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate.

ErfindungsgemäB werden ferner Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Mt K-dargewicht von 62 bis 10 000 eingasetzt. Hierunter versteht man neben Aminogruppen. Thiolgrjpp "csr Carboxylgruppen aufweisenden Veil/indunt. · vorzugsweise Polyhydroxylverbindungtn. ir ' -sondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufwe^er.^v.- Verbindungen, speziell solche mit einem MoIeW ,»- ewicht von 800 bis 10 000. vorzugsweise von 1000 bis oOOO, /. B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8. vorzugsweise aber 2 bis 4. Hydroxylgruppen aufweisende Polyester Polyether, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate. Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind.

Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z. B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebe nenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen. Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischen cycloaliphatische!¹, aromatischer und/oder heterocyclii-cher Natur sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure. Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure. Phthalsäure. Isophthalsäure. Trimellithsäure. Phthalsäureanhydrid. Tetrachiorphthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthaisäurcarihydrid. Endorncthylcntctrahyd'ophthaisäu reanhydrid. Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure. Maliensäureanhvdrid. Fu.narsäure. dime.e und trimere Fettsäuren, wie Öls-iure. gegebenenfalls in Mischung mit monomeren Fettsäuren, wie-Ölsäure, gegebenenfalls in Mischung mit monomeren Fettsäuren. Terephthalsäuredämethylester und Ter.phthalsäure-bis-glykolester. Als mehrwertige Alkohole kommen z. B.

Ethjlenglykol.

Propylenglvkol 1.2 und -1.3.

Butylenglykol-1 4 und -2.3.

HfXiinuioi- i ό.

Octandiol-1.8.

Neopentylglykol.

1.4-Bis-(hydrox\ methylJ-cycN >he*.an.

2-Methyi-1.3-propandioI.

Glycerin.

Trimethylolpropan.

Hexantriol-1.2.6,

Butantriol-1.2,4,

Trimethylo'ethan.

Pentaerythrit,

Chinit, Mannit und Sorbit.

Methylglykosid,
ferner

Diethylenglykol,
Triethylenglykol.
*> Tetraethylenglykol,

Polyethylenglykole.
bipropylenglykol,
Polypropylenglykoie,
Dibutylenglykol und

ίο Polybutylenglykole

in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen, z. B. ε-Caprolacton, oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. ω-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar. Die vorstehend genannten niedermolekularen mehrwertigen Alkohole können auch als solche eingesetzt werden. Auch die erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis drei. Hydroxylgruppen aufweisenden Polyether sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch Polymerisation von Epoxicien. wie Ethylenoxid. Propylenoxiü. Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styrolox'd oder Epichlor ydrin, mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BFi, oder d :rch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Genisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, wie Wasser. Alkohole oder Amir^. z. B. Ethylenglykol. Propylenglykol-1.3 oder -1.2 Trimethylolpropan, 4.4'-Dihydroxydiphenylpropan, Ar:-

j(i Iin. Ammoniak. Ethanolamin und Ethylendiamin, hergestellt. Auch Rohrzuckerpolyether wie sie z. B. in den DE-AS 11 76 358 und 10 64 938 beschrieben werden, kommen erfindur.gsgemäß in Frage. Vielfach sind solche Polyether bevorzugt die überwiegend z. B. bis zu 90 Gew.-%, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyether, primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Vinylpolymerisate modifizierte Polyether, wie sie z. B. durch Polymerisation von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart von Polyethern entstehen (US-PS 33 83 351. 33 04 273, 35 23 093 und 31 10 695 sowie DE-PS 11 52 53b), sind ebenfalls geeignec. ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.

Unter den Polythioethern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodigiykol mit sich selbst und/oder mit anderen Glykolen. Dicarbonsäuren, Formaldehyd, Aminocarbonsäuren oder AiT^irioälkoiv"*- len angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es sich bei den Produkten um Polythiomischether, Polythioetherester und Polythioetheresteramide.

5" Als Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie Diethylenglykol. Triethylenglykol. 4,4'-Dioxyethoxydl· phenyldimethv'methan und Hexandiol. und Formaldehyd herstellbarer. Verbindungen in Frage. Auch durch Polymerisation cyclischer Acetale lassen sich erfindungsgemäß geeignete Polyacetale herstellen.

Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate

die 7 B. durch Umsetzung von Diolen, wie Propandiol-1,3. Butandiol-1.4 und/oder Hexandiol-1,6. Diethylengly-

t>!> kol. Triethy „-nglykol und Tetraethylenglykol, mil Diarylcarbonaten. z. B. Diphenylcarbonat. oder Phosgen hergestellt werden können.

Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z. B. die aus mehrwertigen gesättigten up-1 ungesättigten

t>> Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Aminoalkoholen, Diaminen, Polyaminen und ihren Mischungen gewonnenen vorwiegend linearen Kondensate.

Auch bereits Urethan· oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxyverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate und Stärke, sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol· s Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäß einsetzbar.

Vertreter dieser erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI, »Polyurethanes, Chemistry and Technology«, verfaßt von Saunders-Frisch, Interscicnce Publishers, New York. London. Band I. 1962. Seiten 32—42 und Seiten 44-54 und Band II. 1%4. Seilen 5-6 und 198 bis 199. Sowie im Kunststoff-Handbuch. Band VII. Vieweg-Höchtlen. Carl Hanser-Verlag. München, 1966. ι. B. auf den Seiten 45 bis 71. beschrieben.

Erfindungsgemäß werden Wasser und/oder leichtflüchtige organische Substanzen als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton. Ethylacetat. halogensubstituierte Alkane, wie Methylenchlorid. Chloroform. Einylidenchlorid, Vinylidenchlorid. Monofluortrichlormetnan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan und Trichlortrifluorethan. ferner Butan. Hexan. Heptan oder Diethylether in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff, sich zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen, wie Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunsts.toff-Handbuch. Band VH. herausgegeben von Vievjg und Höchtlen. Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 108 und 109. 453 bis 455 und 507 bis 510 beschrieben.

Erfindungsgemäß werden ferner oft Katalysatoren mitverwendet. Als mitzuverwendende Katalysatoren kommen solche der an sich bekannten Art in Frage, z. B. tertiäre Amine, wie

Triethylamin.

Tributylamin.

N-Methylmorpholin.

N-Ethylmorpholin.

N-Cocosmorpholin.

N.N.N'.N'-Tetramethylethylendiamin, 1 .4-DiazabicycIo-(2^2)-octan.

N-Methyl-N'-dimethylaminoethylpiperazin,

N.N-Dimethylbenzylamin.

Bis-(N,N-di°thyIaminoethyI)-adipat,

Ν,Ν-Diethylbenzylamin, Pentamethyldiethylentriamin,

N.N-Dimethyicyclohexylamin,

N.N.N'.N'-Tetramethyi-f.J-butandiamin.

N,N-DimethyI-/?-phenyIethyIamin,

1,2-DimeihyIirnidazol, 2-MethyI-imidazol und

Tetramethylguanidin.

Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z.B. Triethanolamin. Triisopropanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin und N.N-Dimethylethanolamin sowie deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Ethylenoxid..

Als Katalysatoren kommen ferner Siiaamine mit Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der DE-PS 12 29 290 beschrieben sind, in Frage. z.B. 2,2,4-TriniethyI-2-siIamorphoIin und 1,3-Diethylarninomethyitetramethyldisiloxan.

Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen, wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate, wie Natriumphenolat, oder Alkalinlkoholate, wie Natriummethylat, in Betracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden.

Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(ll)-salze von Carbonsäuren, wie Zinn(ll)-aceiat. Zinn(II)-octoat. Zinn(II)-ethylhexoat und ZinnfllJ-laurat und die Dialkyl/innsal/e von Carbonsauren, wie / B. Dibutylzinndiacetat. Dibutvl/inndihiurai. Dibutyl/innmaleat oder Dioctylzinndiacelat in Betrachi

Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind m Kunststoff Handbuch. Band VII. herausgegeben von Vieweg und Höchtlen. Carl-Hanser-Verlag. München 19bb. /. B. auf den Seilen 96 bis 102 beschrieben.

Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen 0.001 und 10 Gew.-%. bezogen auf die Menge an Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionfahigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 10 000. eingesetzt.

Erfindungsgemäß können auch oberflächenaktive Zusatzstoffe, wie Emulgatoren und Schaumstabilisatoren mitverwendet werden. Als Emulgatoren kommen ζ. B. die Natriumsalze von Rizinusölsulfonaten oder auch von Fettsäuren oder Salze von Fettsäuren mit Aminen, wie öisaures Diethylamin oder itearinsaures Diethanolamin, in Frage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren, wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure. oder auch von Fettsäuren, wie Rizinolsäure, oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.

Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasserlösliche Polyethersiloxane in Frage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Ethyienoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbünden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in der US-PS 27 64 565 beschrieben.

Erfindungsgemäß können ferner auch Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe, wie Salzsäure. Schwefelsäure, Phosphorsäure oder organische Säurehalcgenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art. wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane. sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z: B. Trischlorethylphosphat oder Ammoniumphosphat und -polyphosphat. ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen und Füllstoffe, wie Bariumsulfat. Kieselgur. Ruß oder Schlämmkreide, mitverwendet werden.

Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfmdungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Tmszxlstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern. Reaktionsverzögerern. Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen. Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakterostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VI, herausgegeben von

Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966,Z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.

Die Verschäumung wird erfindungsgemäß in Formen durchgeführt. Dabei wird das Reaktionsgemisch in eine Form eingetragen. Als Formmaterial kommt Metall, z, B. Aluminium, oder Kunststoff, z. B. Epoxidharz, in Frage, In der Form schäumt das schäumfähige Reaktionsgemisch auf und bildet den Formkörper. Die Formverschäümung kann dabei s<~ durchgeführt werdef„ daß das Formteil an seiner Oberfläche Zellstruktur aufweist, es kann aber auch so durchgeführt werden, daß das Formteil eine kompakte Haut und einen zelltgen Kern aufweist. Erfindungsgemäß kann man in diesem Zusammenhang so vorgehen, daß man in die Form so viel schäumfähiges Reaktionsgemisch einträgt, daß der gebildete Schaumstoff die Form gerade ausfüllt. Man kann aber auch so arbeiten, daß man mehr schäumfähiges Reaktionsgemisch in die Form einträgt, als zur Ausfüllung des Forminneren mit Schaumstoff notwendig ist. Im letztgenannten Fall wird somit unter »Überfüllung« gearbeitet; eine derartige Verfahrensweise ist z. B. aus den US-PS 31 78 490 und 31 82 104 bekannt.

Erfindungsgemäß können auch kalthärtende Schaumstoffe hergestellt werden (vgl. GB-PS 11 62 517 und υ DE-OS 21 53 086).

Bei der Formverschäumung können auch die an sich bekannten Trennmittel zusätzlich mitverwendet werden.

Erfindungsgemäß werden Umsetzungsprodukte, die durch Reaktion einer Mischung aus 03 bis 50 Gew.-% eines Polysiloxans der allgemeinen Formel

HO-CH₂-Si(CH₃)J-O—[Si(CHj)₂-Öl·—Si(CH₃J₂- CH₂-OH

in welcher

η den Wert von 3 bis 300. vorzugsweise von 3 bis 100,

aufweist, und 99.5 bis 50 Gew.-°/o eines Polyisocyanate erhalten worden sind, als innere Trennmittel mitverwendet. Als besonders gut verwendbare Polysiloxantypen der genannten Formel haben sich solche erwiesen, die 1 bis 8 Gew.-% OH enthalten, z. B. solche der allgemeinen Formel

CH₃

HO-CH₂-Si-O
CH,

CHj

Si-O

CHj

CH₃

— Si —CHjOH CH₃

in der π = 4 bis 20 ist.

Die Herstellung von reaktionsfähige Wasserstoff a tome aufweisenden Polysiloxanen ist bekannt (vgl. US-PS 34 81 963.34 42 925 und 27 38 357).

Zur Umsetzung mit den genannten Polysiloxanen sind prinzipiell slle an sich bekannten Polyisocyanate geeignet, insbesondere die für die Schaumstoffherstellung genannten Polyisocyanate.

Polyisocyanate zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Trennmittel sind beispielsweise

Tetramethylendiisocyanat.

Hexameihylendiisocyanat.

m-Xylylendiisocyanai.

p-Xylylendiisijcyanai.

4.4'-Dimethyl· I J-xylylcn-diisocynat,

Cyclohexan-i^-diisocyanat.

Isophorond'isocyanat.

Dicyclohexylmethan^^'-diisocyanat.

m-Phenyfendiisocyanat.

p-Phenylendiisocyanat.

l-Alkylbenzol-2,4- und -2.6-diisocyanate,

DitoIuyIen-2.4- und -2.6-diisocyanat.

3-(a-isocyanatoethyI)-phenyIisocyanat.

1 -Benzylbenzol-Zö-diisocyanat.

Z6- Diethy !benzo!-1,4-diisocyanat.

Diphenylmethan^^'-diisocyanat.

33'-Dimethoxy-diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und

NaphthyIen-13-diisocyanat.

Auch tri- und mehrfunktionelle Polyisocyanate können verwendet werden, z. B. ToluoI-2.4,6-triisocyanat oder durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung gewonnenes Polymethy-Ienpolyphenylpolyisocyanat, femer die gemäß der DE-PS 10 92 007 herstellbaren Polyisocyanate sowie durch Umsetzung mit niedermolekularen Glykolen, wie Tripropylenglykol. verflüssigtes modifiziertes 4.4'-Diphenylmethandiisocyanat.

Ji Darüber hinaus können auch Polyisocyanate Verwendung finden, welche Carbodiimid-Gruppierungert, Uretdion-Gruppierungen, Uretonimin-Gruppierungen, AlIophanat-Gruppierungen, Biuret-Gruppierungen und Isocyanurat-Gruppierungen enthalten. Desgleichen lassen

·»<· sich Mischungen der genannien Polyisocyanate einsetzen. Darüber hinaus kann man auch Umsetzungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen Isocyanaten verwenden oder auch solche Polyisocyanate wie sie z.B. gemäß den DE-PS 10 22 789 und

4> 10 27 394 verwendet werden.

In besonderem Maße geeignet sind aromatische Polyisocyanate, wie Toluylendiisocyanate, speziell aber aromatische Mehrkernpolyisocyanate, wie sie bei der } hosgenierung von Anilin-Formaldehydkondensaten

so zugänglich sind.

Die Umsetzung der Polysiloxane kann auch mit verschiedenen Polyisocyanattypen nacheinander oder im Gemisch vorgenommen werden.
Die Umsetzung der Polysiloxane oder auch der Gemische von Polysiloxanen mit den Polyisocyanaten erfolgt so, daß man die Polysiloxane mit dem Polyisocyanat vermischt und gegebenenfalls unter Rühren bei Temperaturen zwischen 30 und 250⁰C, vorzugsweise zwischen 45° und 150" C, zur Umsetzung

bringt. Auch geringe Reaktionstemperaturen sind prinzipiell möglich, dann jedoch wird für die Durchreaktion zu den verfahrensgemäß brauchbaren Umsetzungsprodukten unwirtschaftlich viel Zeit benötigt. Eine Beschleunigung der Reaktion durch Katalysatoren ist

e>5 zwar möglich, sollte jedoch vermieden werden, um die Reaktivität der «socyanatkomponente bei der späteren Schaumstoffherstellung möglichst wenig in unerwünschter Weise zu verändern.

Bei der Umsetzung des Polysiloxans mit dem Polyisocyanat wird in der Regel ein Molverhältnis von aktiven Wasserstoffatomen zu Isocyanatgruppen von 1:1 bis 1 :25 eingehalten. Die Umsetzungsprodukte werden durch Reaktion einer Mischung aus 04 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 35 Gew,-%, Polysiloxan und 99,5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 99 bis 65 GeW.-%, Polyisocyanat bei Temperaturen zwischen 30 und 250⁶C hergestellt.

Die erfindungsgemäO verwendeten inneren Trennmittel können als solche den für die Schaumstoffherstellung verwendeten Ausgangskomponenten. z.B. dem Polyisocyanat oder auch dem Polyol, hinzugefügt werden. Es ist aber oft vorteilhaft, die inneren Trennmittel im Polyisocyanat, welches als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Schaumstoffe eingesetzt wird, in situ herzustellen. Dabei setzt man, bezogen auf das Polyisocyanat, zwischen 04 und 25 Gew.-°/o. vorzugsweise zwischen 2 und 18 Gew.-%, an Polysiloxan ein. Nach der in-situ-Herstellung des inneren Trennmittels im überschüssigen Polyisocyanat liegt ein direkt für die Verschäumung einsetzbares Produkt vor. was zu Schaumstoffen mit hervorragendem Trennverhalten führt.

Natürlich ist es auch möglich, zunächst die inneren Trennmittel aus Polyisocyanaten und Polysiloxanen herzustellen und diese später mit weiterem Polyisocyanat, gegebenenfalls eines anderen Typs zu verdünnen, oder aber das erfindungsgemäß zu verwendende innere Trennmittel gesondert bei der Schaumstoffherstellung einzudosieren.

Natürlich können in den Schaumstoffrezepturen noch weitere Trennmittel oder Trennmittelsysteme Verwendung finden, beispielsweise solche, die in der DE-OS 19 53 637 oder der BE-PS 7 82 942 beschrieben sind.

10

15

2C

35

z. B. das ölsäure- oderTallölfettsäuresalz des amidgruppenhaltigen Amins, das durch Umsetzung von N-Dimethylaminopropylamin mit Ölsäure oder Tallölfettsäure zugänglich ist.

Die Reaktionskomponenten werden erfindungsgemäß nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Prepölymerverfahrelt oder dem Semiprepolymerverfahren zur Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. solcher, die in der US-PS 27 64 565 beschrieben werden. Einzelheiten über Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß in Frage kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, Band VI, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966. z. B. auf den Seiten 121 bis 205, beschrieben.

Die Schaumstoffe können in harter Einstellung zur Herstellung von Möbelteilen, Karosserieteilen von Fahrzeugen, technischen Geräten und Bauelementen Verwendung finden, sowie in halbharter bis weicher Einstellung zur Herstellung von Sicherheitspolsterungen im Automobilbau, elastischen Schuhsohlen und Stoßfängern.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft beschrieben. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sofern nicht anders vermerkt. Die Prozentangaben stellen Gewichtsprozente dar.

Beispiele für zur Herstellung der
inneren Trennmittel verwendeten Polysiloxane

A. Als Polysiloxan verwendet man ein geradkettiges Polymethylsiloxan, das endständig je eine —CH?-OH-Gruppe aufweist und einen OH-Gehalt von ca. 3 Gew.-% aufweist.

CH₃

HO-CH₂-Si-O
CH,

η = 12-13

CH₃

Si-O

CH₅

CH₃

-Si-CH₂OH CH₃

B. Als Polysiloxan wird ein geradkettiges Polymethylsiloxan verwendet, das endständig je eine —CH2OH-

CH₃

HO —CH₂-Si-O
I

π = -5

CH₃

Si-O

CH₃

Gruppe enthält und einen OH-Gehalt von ca. 6 Gew.-% aufweist

CH₃

-Si-CH₂OH CH₃

Beispiel 1
a) Herstellung des inneren Trennmittels

Man verwendet
70 Gew.-Tle. eines Polyisocyanats, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt worden ist und eine Viskosität bei 25° C von 92 cP und einen NCO-Gehalt von 314 Gew.-% aufweist, und
30 Gew.-Teiledes difunktionellen Polysiloxans B.

Das Polyisocyanat wird in einer Rührapparatjr vorgelegt und auf 100° C erhitzt. Mittels Tropftrichter wird innerhalb einer Stunde das Polysiloxan zugegeben. Nach erfolgter Zugabe wird 1 Stunde bei 100° C nachgerührt Das fertige Reaktionsprodukt hat einen NCO-Gehalt von 17,6 Gew.-°/o und ist homogen.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Tle. eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 υ,id einer Viskosität bei 25° C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Tln. eines Polyethers der OH-Zahl 28. der

durch Addition eines Gemisches aus 80% Propylenoxid und 20% Ethylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

26 Gew.-Tin. eines Polyethers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87% Propylenoxid und 13% Ethylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist,
14 Gew.-Tln. Butandiol-1,4,
1 Gew.-Tl. Ethylenglykol,
0,6 Gew.-TIn. Triethylendiamin,
0,06 Gew.-Tln. Dibutylzinndilaurat
0.1 Gew.-Tln. Wasser.
7 Gew.-Tln. Monofluortrichlormelhan und
3 Gew.-Tln. Methylenchlorid sowie
48 Gew.-Tle. eines Polyisocyanats auf Basis Diphenyimethan-4.4'-diisocyanat, welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist,
und

16 Gew.-Tle. des gemäß la hergestellten inneren Trennmittel werden als Ausgangskomponenten verwendet.

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Polyisocy..«iatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 6O⁰C. Die Schaumstoffmischung beginnt nach 6 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 5 Sekunden ab.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der Form entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm³ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen ma siven Randzone.

Beispiel 2
a) Herstellung des inneren 1 rennmittels

Man verwendet

70 Gew.-Tle. eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan^^'-diisocyanat welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und einen NCO-Gehalt von 30 Gew.-% aufweist und
30 Gew.-Teile des difunktionellen Polysiloxans A. Das Polyisocyanat wird in einer Rührapparatur vorgelegt und auf 120⁰C erhitzt. Mittels Tropftrichter wird innerhalb von 30 Min. das Polysiloxan eingetragen. Es wird 1 Stunde bei 120⁰C gerührt, danach wird das Reaktionsgemisch auf 140⁰C erhitzt und 40 Stunden bei dieser Temperatur unter kräftigem Rühren zur Reaktion gebracht. Das fertige Reaktionsprodukt weist einen NCO-Gehalt von 19.2Gew.-% auf und ist homogen.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Tle. eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25° C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Tln eines Polyethers der OH-Zshl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80% Propylenoxid und 20% Ethylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

20 Gew.-Tln. eines Polyethers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87% Propylenoxid und 13% Ethylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist,

14 Gew.-Tln. Butandion-1.4,

1 Gew.-Tl. Ethylenglykol,

0,6 Gew.-Tln. Triethylendiamin,

0,06 Gew.-Tln. Dibutylzinndilaurat

0,1 Gew.-Tln. Wasser,

7 Gew.-Tln. Monofluortrichlormethan un-i
3 Gew.-Tln. Methylenchlorid, sowie
Gew.-Tle. eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist, und 16 Gew.-Tle. des gemäß 2a) hergestellten inneren Trennmittels Werder, als Ausgangskomponenten verwendet.

Polyolgemisch und Treibmitte¹, werden mit dem

Polyisocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60° C.

Die Schaumstoffmischung beginnt nach 6 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 5 Sekunden ab. Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der Form entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0.80 g/cm³ und eine Materialstä.'ke von mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

3 e i s ρ ι e 1 3

a) Herstellung des inneren Trennmittels

Man verwendet

233 Gewichtstelle eines Polyisocyanats. das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und eine Viskosität bei 25° C von 92 cP und einen NCO-Gehalt von 31,5 Gew.-% aufweist

233 Gewichtsteile eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist, NCO-Gthalt: 30 Gew.-% und
233 Gewichtsteile Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und 30 Gewichtstr'Ie des difunktionellen Polysiloxans B.

Die Polyisocyanatmischung wird in einer Rührapparatur vorgelegt und auf 100⁰C erhitzt Mittels Tropftrichter wird innerhalb 1 Stunde das Polysiloxan eingetragen. Nach erfolgter Zugabe wird 1 Stunde bei 100⁰C nachgerührt D is fertige Reaktionsprodukt weist einen NCO-Gehalt von 17.2 Gew.-% auf und ist homogen.

b) Erfindungsgemäßen Verfahren

100 Gew.-Tle. eines Polyolgemisches de- OH-Zahl und einer Viskosität bei 25°C von 950 cP, bestehend aus

70 Gew.-Tln. eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80% Propylenoxid und 20% Ethylenoxid an Propylenglykr" erhalten worden ist und

20 Gew.-Tln. eines Polyethers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 78% Propylenoxid und 13% Ethylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist

14 Gew.-Tln. Butandiol-1.4,
1 Gew.-Tl. Ethylenglykol,
0,6 Gew.-Tln. Triethylendiamin,
0,06 gew.-T!n. Dibutylzinndilaurat
0,1 Gew.-Tln. Wasser,

7 Gew.-Tln. Monofluortrichlormethan und
3 Gew.-Tln. Methylenchlorid sowie
Gew.-Tle. eines Polyisocyanats auf Basis Dipiienylmethan-4,4'-diisocyanat welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist und

Gew.-Tle. des gemäß 3a) hergestellten inneren Trennmittels werden als Ausgangskomponenten verwendet

Poiyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Polyisocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form betrag* 60° C

Die Schaunistoffmischung beginnt nach 6 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 5 Sekunden ab.

Das Formteil laßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der Form entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm³ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der Form entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,30 g/cm³ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 4 a) Herstellung des inneren Trennmittels

Man verwendet

70 Gew.-Tle. eines Pclyi&ccyansts, das durch Phosgenierung von Anilin-FormaMflhyd-Kondensaten hergestellt worden ist und eine Viskosität bei 25° C von 92 cP und einen NCO-Gehalt von 31,5 Gew.-% aufweist, und

30 Gew.-Teile des difunktioneilen Polysiloxans B. Die Hersteilung erfolgt gemäß Beispiel 1 a.

Beispiel 5
a) Herstellung des inneren Trenntnittels

ίο Man verwendet

70 Gew.-Tle. eines Polyisocyanate, das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt worden ist und eine Viskosität bei 25"C von 92 cP und einen NCO-Gehait von 313 Gew.· % aufweist und

30 Gew.-Tle. des difunktioneilen Polysiloxans B.
Das Polyisocyanat wird in einer Rührapparatur vorgelegt und auf 100⁰C erhitzt Mineis Tropfirichter wird innerhalb einer Stunde das Poiysiloxan zugegebea Nach erfolgter Zugabe wird 1 Stunde bei 100⁰C nachgerührt Das fertige Reaktionsprodukt hat einen NCO-Gehalt von 17,6 Gew.-%.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gewichtsteile eines Polyolgemisches der OH-Zahl 205 und einer Viskosität bei 25° C von 95OcP, bestehend aus

70 Gew.-Tin. eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80% Propylenoxid und 20% Ethylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist,

20 Gew.-T" eines Polyethers der OH-Zahl 32, der durch Addition eines Gemisches aus 87% Propylenoxid und 13% Ethylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden ist,
14 Gew.-Tin. 3utandiol-l,4, 1 Gew.-Tl. Ethylenglykol. 1,5 Gew.-Tin. Fettsäureester (hergestellt aus 23MoI Pentaerythrit, 1 Mol Adipinsäure und 6 MoI ölsäure),

1.5 Gew.-Tin. Amidamin-ÖIsäuresalz (hergestellt aus

1 MoI 3-DimethyIaminopropyI-

amin-1 und

2 MoI Ölsäure). 0,6 Gev . Tin. Triethylendiamin, 0,06 Ge*. TIn. Dibutylzinndilaurat, 0,1 Cew.-Tln. Wasser,

7 Gew.-Tin. Monofluortrichiormethan und "K f}pyfi -TIn MpfhvIpnrhlnriH uiwi?

48 Gew.-TIe. eines Polyisocyanats auf Basis Diphenyl- xw i-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15%igen Αι ο Uretonimin flüssig ist, und 16 Gew.-Tle. r* s gemäß 4a) hergestellten inneren Trennmittels \.t. αβπ ah Ausgangskomponenten verwendet.

Poiyolgemisch und Treibmittel wsrden mit dem Polyisocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten^ Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beirägt 60"C

Die Schaumstoffmischung beginnt nach 6 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 5 Sekunden ab.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Tle. eines Polyolgemisches der OH-Zahl 550 und einer Viskosität bei 25°C von 165OcP, bestehend aus

60 Gew.-Tin. eines Polyethers der OH-Zahl 830, der durch Addition von Propylenoxid an Trimethylelpropan erhalten worden ist, und
40 Gew.-Tin. eines Polyethers der OH-Zahl 42, der durch Addition eines Gemisches aus Propylenoxid und Ethylenoxid an ein Gemisch aus Trimethylolpropan und Propylenglykol (Molverhältnis 3:1) erhalten worden ist

1 Gew.-Tl. eines Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymerisats als Schaumstabilisator.

0,6 Gew.-Tin. Tetramethylguanidin als Katalysa

tor.

3 Gew.-Tin. Dimethylbenzylamin als Katalysator.

12 Gew.-Tin. Monofluortrichlormethan und
3 Gew.-ΤΊπ. Amidamin-ÖIsäuresalz

(hergestellt aus
1 MoI 3-Dimethylaminopropyl-

amin-1 und
2MoI ölsäure) sowie

so 110 Gew.-Tle. eines Polyisocyanats. das durch Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt wurde und eine Viskosität bei 25°C von 320 cP und einen NCO-Gehalt von 31 Gew.-% aufweist, und
37 Gew.-Tle. des gemäß 5a) hergestellten inneren Trennmittels werden als Ausgangskomponenien verwendet

Poiyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Polyisocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt. Die Temperatur dieser Form beträgt 60⁰C.

Die Schaumstoffmischling beginnt nach 18 Sekunden zu schäumen und bindet nach weiteren 20 Sekunden ab. Das Formteil läßt sich nach 5 Minuten entformen. Es liegt lose, ohne jegliche Haftung, in der Form.

Das Formteil hai eine Gesamtrohdrchie von 0,60 g/cm' und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

Beispiel 6
a) Herstellung des inneren Trennmittels

Man verwendet

70 Gewichtsteile eines Semiprepolymeren, welches durch Umsetzung von 5 Mol DiphenyImethan-4,4'-diisocyanat und 1 Mol Tripropylenglykol erhalten worden ist (der NCO-Gehalt des Semipropolymeren beträgt 24 Gew.-°/o). und

30 Gew.-Teile des difunktionellen Polysiloxans B. ig Das Semiprepolymere wird in einer Rührapparatur vorgelegt und auf 100⁰C erhitzt Mittels Tropf trichter wird innerhalb 1 Stunde das Polysiloxan zugegeben. Nach erfolgter Zugabe wird die Mischung 6 Stunden bei 100⁰C zur Reaktion gebracht Der NCO-Gehalt des fertigen Reaktionsproduktes beträgt 14 Gew.-%.

b) Erfindungsgemäßes Verfahren

Gew.-Tie. eines Foiyoigemiscnes der OK-Zahl und einer Viskosität bei 25° C von 950 cP, bestehend

70 Gew.-TIn. eines Polyethers der OH-Zahl 28, der durch Addition eines Gemisches aus 80% Propylenoxid und 20% Ethylenoxid an Propylenglykol erhalten worden ist, und

14 Gew.-Tln. ButandioI-1,4,

1 Gew.-Tl. Ethylenglykol,

0,6 Gew.-Tln. Triethylendiamin,

0,06 Gew.-Τίη. Dibutylzinndialurat,

Cl Gew.-Tln. Wasser,

7 Gew.-Tln. Monofluortrichlormethan und

3 Gew.-Tln. Methylenchlorid sowie

52 Gew.-Tle. eines Polyisocyanats auf Basis Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, welches durch einen 15%igen Anteil an Uretonimin flüssig ist, und
17 Gew.-Tln. des gemäß 6a) hergestellten inneren Treibmittels werden als Ausgangskomponenten verwendet

Polyolgemisch und Treibmittel werden mit dem Polyisocyanatgemisch mittels eines Zweikomponenten-Dosiermischgeräts vermischt und in eine geschlossene temperierte Metallform eingefüllt Die Temperatur dieser Form beträgt 60°G

Das Formteil läßt sich nach 3 Minuten ohne zu haften der Form entnehmen. Das Formteil hat eine Gesamtrohdichte von 0,80 g/cm³ und eine Materialstärke von 10 mm mit einer beidseitigen massiven Randzone.

20

Beispiel 7

In Anlehnung an Beispiel 5 wurden 1353 Gewichtsteile (= 110+37 X70/100) eines Polyisocyanate, das durch Phosgenierung von Anitin-Formaldehyd-Kondensaten hergestellt worden ist und einen NCO-GehaSt von 31,5 Gew.-% und bei 25°C eine Viskosität von 92 cP aufweist während einer Stunde bei 100⁰C mit 11,1 Gewichtsteilen (=37 X30/100) Polysiloxan B verrührt

Das entstandene, modifizierte Polyisocyanat weist einen NCO-Gehalt von 27,4 Gew.-% auf und enthält tin in situ hergestelltes Trennmittel. Es kann anstelle des in Beispiel 5 genannten Gemisches aus 110 Gewichtsteilen eines unmodifizierten Polyisocyanats mit 37 Gew.-Teifen des gemäß 5a) hergestellten inneren Trennmittels zur Herstellung von Formteilen eingesetzt werden, die bezüglich ihres Trennverhaltens dem Formteil gemäß Beispiel 5 entsprechen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindüngen mit mindesten.- zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 10 000 durch Aufschäumen in einer geschlossenen Form unter Mitverwendung von Wasser und/oder organischen Treibmitteln, inneren Trennmitteln und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man