DE69922018T2

DE69922018T2 - Internes formtrennmittel für rim-polyurethanschaumstoffe niedriger dichte

Info

Publication number: DE69922018T2
Application number: DE69922018T
Authority: DE
Inventors: H. Ron NISWANDER
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: WO2000012607A1; AR020267A1; ATE282661T1; ES2228093T3; BR9914289B1; AU5692599A; EP1105438B1; CA2339632A1; CN1185293C; KR20010072913A; EP1105438A1; CA2339632C; BR9914289A; JP2002523593A; CN1314927A; DE69922018D1; KR100581178B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Formschaumstoffe. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus Polyurethanschaum unter Verwendung einer internen Formtrennzusammensetzung.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Polyurethan-Formschaumstoffe (nachfolgend "Formschaumstoffe") sind bei einer Vielzahl von Anwendungen von Nutzen. Formschaumstoffe sind zum Beispiel nützlich beim Bau von Möbeln, Automobilen und Gebäuden. Formschaumstoffe sind besonders wichtig, weil sie leicht sind und beständig gegen Feuchtigkeit, Wetter, extreme Temperaturen und Alterung.
Formschaumstoffe werden aus schäumbaren Reaktionsgemischen hergestellt. Ein schäumbares Reaktionsgemisch enthält mindestens ein organisches Polyisocyanat, eine aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindung, einen Katalysator und ein Treibmittel.
Um einen Artikel aus Formschaumstoff zu erhalten, wird ein schäumbares Reaktionsgemisch in eine Form gespritzt, wobei das Gemisch aufschäumt und dann in einem verdichteten Zustand erstarrt. Das Gemisch nimmt die Gestalt und die Merkmale der Form an. Es können Spritzgieß- oder Reaktionsspritzgießverfahren verwendet werden, um den Artikel aus Formschaumstoff zu erhalten.
Um das Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form zu erleichtern, kann die Form mit einem externen Formtrennmittel beschichtet werden. Beispiele für normalerweise verwendete externe Formtrennmittel sind Wachse, Seifen und Öle. Das externe Formtrennmittel reduziert die Formöffnungskraft, die erforderlich ist, um den Artikel aus Formschaumstoff aus der Form zu befreien.
Leider kann die Verwendung externer Formtrennmittel schädliche Wirkungen haben. Ein Rückstand aus dem externen Formtrennmittel kann sich auf der Formoberfläche ansammeln. Der Rückstand kann die genauen Merkmale der Form verschleiern, wodurch ein korrekter Abdruck der Merkmale auf der Oberfläche des Artikels aus Formschaumstoff verhindert wird. Außerdem erfordert die Beseitigung des Rückstands ein regelmäßiges Reinigen der Form. Zum regelmäßigen Reinigen muß die Form aus dem Dienst genommen werden, was sich auf die Gebrauchszeit der Form auswirkt.
Außerdem können externe Formtrennmittel an der Oberfläche des Artikels aus Formschaumstoff haften und werden oft mit dem Artikel aus Formschaumstoff von der Formoberfläche entfernt. Die externen Formtrennmittel müssen daher ersetzt werden, um weiterhin ein Ablösen der Artikel aus Formschaumstoff zu ermöglichen. Die Notwendigkeit wiederholter Zugaben eines externen Formtrennmittels führt sowohl zu zusätzlichen Kosten wegen der Zeitverluste beim Aufbringen zusätzlicher Mengen an externem Formtrennmittel auf die Formoberflächen als auch zu den Kosten des externen Formtrennmittels selbst.
Die Verwendung eines internen Formtrennmittels kann einige der mit der alleinigen Verwendung eines externen Formtrennmittels verbundenen Probleme beheben. Interne Formtrennmittel können als integrale Bestandteile eines schäumbaren Reaktionsgemisches enthalten sein. Beispiele für Verfahren zur Herstellung von Formschaumstoffen aus einem schäumbaren Reaktionsgemisch, das ein internes Formtrennmittel enthält, werden offenbart in den US-Patenten Nr. 4,201,847; 4,254,228; 4,868,224; 5,019,317 und 5,389,696. Ein schäumbares Reaktionsgemisch, das ein organisches Polyisocyanat und einen aktiven Wasserstoff enthaltenden Fettsäureester enthält, wird insbesondere in den US-Patenten Nr. 4,201,847 und 4,225,228 offenbart. Das US-Patent Nr. 5,389,696 offenbart insbesondere die Verwendung einer teuren Mischung von Fettestern als internes Formtrennmittel.
Leider funktionieren interne Formtrennmittel nicht generell so gut wie externe Formtrennmittel. Außerdem können interne Formtrennmittel teuer sein. Auf dem Gebiet der Herstellung von Artikeln aus Formschaumstoff wäre es daher wünschenswert, eine interne Formtrennzusammensetzung zu haben, welche die Formöffnungskraft reduziert, die erforderlich ist, um einen Artikel aus Form schaumstoff aus einer Form zu befreien. Außerdem wäre es wünschenswert, eine interne Formtrennzusammensetzung zu haben, welche die Menge eines externen Formtrennmittels reduziert, das auf die Oberfläche einer Form aufgetragen werden muß. Ferner wäre es wünschenswert, ein internes Formtrennmittel durch ein weniger teures Material zu ersetzen, ohne die Öffnungskraft nachteilig zu beeinflussen. Darüberhinaus wäre es auch wünschenswert, die mit der Verwendung externer Formtrennmittel verbundene Dauer eines Arbeitszyklus zu reduzieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus Polyurethanschaum unter Verwendung einer internen Formtrennzusammensetzung bereitgestellt. Insbesondere wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem ein internes Formtrennmittel und eine das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung, die ein Mineralöl ist, zum Herstellen eines Formteils aus Polyurethanschaum verwendet wird.
In seiner generischen Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: (a) Herstellen einer polyurethanbildenden Mischung durch Mischen (i) eines Fettsäurekondensationsprodukts, (ii) einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung, (iii) eines Isocyanats, (iv) eines Polyols, (v) eines Katalysators und (vi) eines Treibmittels; (b) Füllen einer Form mit der polyurethanbildenden Mischung; (c) Herstellen eines Artikels aus Formschaumstoff; und (d) Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form. Die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung ist jedes flüssige Erdölprodukt innerhalb des Viskositätsbereichs von Produkten, die man als Öle bezeichnet. Außerdem wird ein gemäß dem Verfahren hergestellter Artikel aus Formschaumstoff bereitgestellt.
In seiner bevorzugten Ausführungsform werden bei dem Verfahren zunächst das Fettsäurekondensationsprodukt, die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung und das Polyol gemischt, so daß man eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "B"-Seite erhält, wobei anschließend die anderen Komponenten zugegeben werden und dann die Schritte b-d durchgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform können das Fettsäurekondensationsprodukt und die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung zunächst dem Iso cyanat zugesetzt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "A"-Seite zu erhalten.
In einer alternativen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Herstellen einer verstärkten internen Formtrennzusammensetzung bereitgestellt, bei dem ein Fettsäurekondensationsprodukt in Gegenwart einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung mit einem Isocyanat umgesetzt wird, wobei das Fettsäurekondensationsprodukt mindestens eine aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe aufweist. Es wird eine gemäß dem Verfahren der alternativen Ausführungsform hergestellte verstärkte interne Formtrennzusammensetzung bereitgestellt.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der generischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren die folgenden Schritte: (a) Herstellen einer polyurethanbildenden Mischung durch Mischen (i) eines Fettsäurekondensationsprodukts, (ii) einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung, (iii) eines Isocyanats, (iv) eines Polyols, (v) eines Katalysators und (vi) eines Treibmittels; (b) Füllen einer Form mit der polyurethanbildenden Mischung; (c) Herstellen eines Artikels aus Formschaumstoff; und (d) Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form.
Bei der vorliegenden Erfindung bezeichnet Polyurethan eine durch Umsetzen eines Polyols mit einem Isocyanat erhaltene Polyurethanverbindung.
Für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung geeignete Fettsäurekondensationsprodukte können hergestellt werden aus Fettsäuren und Alkoholen, Aminoalkoholen, Aminen oder Mischungen derselben. Nützliche Fettsäuren umfassen gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren. Bevorzugt sind aliphatische Säuren. Geeignete Fettsäuren umfassen Ricinolsäure, Ölsäure, Alaidinsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Linolsäure, Octansäuren, Kokosölsäuren, Talgfettsäuren, Paraffinoxidationssäuren und Tallölfettsäuren. Bevorzugte Fettsäuren sind Ricinol-Öl-, Adipin- und Linolsäuren. Die am meisten bevorzugte Fettsäure ist Ölsäure. Zweibasige Säuren wie zum Beispiel Adipinsäure können bei der Herstellung des Fettsäurekondensationsprodukts ebenfalls verwendet werden.
Mehrere Alkohole können zur Herstellung der für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung geeigneten Ester verwendet werden. Beispiele hierfür sind Butanol-, Hexanol-, Octanolisomere, Dodecanol, Oleylalkohol, andere Fettalkohole, natürliche oder synthetische Steroidalkohole, Ethylenglycol, Propylenglycol, Butandiol, Hexandiol, Glycerol, Polyglycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Sorbitol, Hexitol, verschiedene Zucker und Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden wie zum Beispiel Ethylenoxid oder Propylenoxid. Bevorzugte Fettester kann man aus der Kondensation von Carbonsäuren und Alkoholen erhalten.
Mehrere Amine und Aminoalkohole sind ebenfalls nützlich bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung. Beispiele hierfür sind Ammoniak, Monoalkylamine wie zum Beispiel Methylamin, Dialkylamine wie zum Beispiel Diethylamin und Aminalkoxylierungsprodukte wie Ethanolamin.
Fettsäureester der vorliegenden Erfindung können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann ein für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung geeigneter Fettsäureester hergestellt werden durch Kondensation eines Alkohols und einer Fettsäure bei erhöhten Temperaturen. Die Temperatur, bei der die Reaktion durchgeführt wird, kann jede Temperatur sein, bei der durch Umsetzung der Säure mit dem Alkohol Wasser gebildet wird.
Die Reaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur über etwa 100°C, mehr bevorzugt über etwa 120°C, am meisten bevorzugt über etwa 150°C und weniger als etwa 200°C durchgeführt. Die Veresterungsreaktion kann fakultativ in einem Vakuum durchgeführt werden. Wasser kann fakultativ durch azeotrope Destillation aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden.
Ein Fettsäurekondensationsprodukt ist wirksam als internes Formtrennmittel in Mengen, die das Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff erlauben, ohne den Artikel zu zerstören. Eine wirksame Menge liegt im Bereich von etwa 2 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der polyurethanbildenden Mischung. Vorzugsweise liegt die wirksame Menge im Bereich von etwa 5 bis etwa 10 Gew.-%.
Eine das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung der vorliegenden Erfindung ist jedes flüssige Erdölprodukt innerhalb des Viskositätsbereichs von Produkten, die als Öle bezeichnet werden. Beispiele für solche Öle sind jene, die allge mein als Mineralöle bezeichnet werden. Die bevorzugten Mineralöle sind jene, die in der Technik als weiße Mineralöle bekannt sind.
Eine das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung ist wirksam, wenn sie in einer Menge zugesetzt wird, die ausreicht, um die Kraft zum Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form zu reduzieren. Die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung kann in jeder beliebigen Menge im Bereich von etwa 10 bis etwa 100 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Fettsäurekondensationsprodukts zugesetzt werden. Vorzugsweise wird die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung in einer Menge im Bereich von etwa 80 bis etwa 90 Gew.-% zugesetzt.
Jedes auf dem Gebiet der Herstellung von Formschaumstoffen bekannte und verwendete Isocyanat und Polyisocyanat kann sich für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung eignen, einschließlich aromatische und aliphatische Isocyanate und Polyisocyanate. Die Begriffe Isocyanat und Polyisocyanat werden hierin austauschbar verwendet, ohne den Umfang der einzelnen Begriffe einzuschränken. Die Isocyanatfunktionalität kann in einer Menge von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% vorhanden sein.
Das US-Patent Nr. 4,785,027 offenbart Isocyanatverbindungen, die bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind. Beispiele für nützliche Isocyanate umfassen die Isomere von Toluoldiisocyanat (TDI) wie zum Beispiel 2,4-Toluoldiisocyanat und 2,6-Toluoldiisocyanat, Vorpolymere von TDI, Bis(4-isocyanatophenyl)methan (MDI), Vorpolymere von MDI, Bis(isocyanatoethylfumarat), Dianisidindiisocyanat, Toluidindiisocyanat, Ethylendiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, 1,5-Diisocyanato-3,3,5-trimethylcyclohexan, 2,4-Hexahydrotoluoldiisocyanat, 2,6-Hexahydrotoluoldiisocyanat, Perhydro-2,4'-diphenylmethandiisocyanat, Perhydro-2,6'-diphenylmethandiisocyanat und Mischungen derselben. Bevorzugte Isocyanatverbindungen umfassen TDI, MDI, Vorpolymere von TDI, Vorpolymere von MDI und Mischungen derselben.
Jede Verbindung mit polyfunktionellen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen kann bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Begriff "aktive Wasserstoffverbindung" bezeichnet eine Verbindung, die mit einem Isocyanat reagieren wird, um ein Anlagerungsprodukt zwischen der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung und dem Isocyanat zu bilden. Aktive Wasserstoffverbindungen lassen sich beschreiben als Verbindungen mit funktionellen Gruppen, die mindestens ein Wasserstoffatom enthalten, das direkt an ein elektronegatives Atom wie zum Beispiel Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel gebunden ist.
Bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung nützliche Polyole sind allgemein bekannt und werden beschrieben in Veröffentlichungen wie zum Beispiel High Polymers, Bd. XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology" von Saunders und Frisch, Interscience Publishers, New York, Bd. I, S. 32-42, 44-54 (1962) und Bd. II, S. 5-6, 198-199 (1964); Organic Polymer Chemistry von K.J. Saunders, Chapman and Hall, London, S. 323-325 (1973); Developments in Polyurethanes, Bd. I, J.M. Burst, Hrsg., Applied Science Publishers, S. 1-76 (1978); und Reaction Polymers, W. Gum, W. Riese und H. Ulrich, Hrsg., Hanser-Verlag (1992), die hierin mit einbezogen werden. Geeignete Polyole haben ein Molekulargewicht von weniger als etwa 6000.
Beispiele für solche Polyole umfassen (a) Alkylenoxid-Anlagerungsprodukte von Polyhydroxyalkanen; (b) Alkylenoxid-Anlagerungsprodukte von nicht reduzierenden Zuckern und Zuckerderivaten; (c) Alkylenoxid-Anlagerungsprodukte von Polyphenolen; und (d) Alkylenoxid-Anlagerungsprodukte von Aminen und Aminpolyolen.
Alkohole und Amine sind Beispiele für andere aktive Wasserstoffverbindungen, die bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind.
Beispiele für Katalysatoren, die bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind, umfassen Katalysatoren aus tertiärem Amin wie zum Beispiel Triethylendiamin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, Diethylethanolamin, N-Cocosmorpholin, 1-Methyl-4-dimethylaminoethylpiperazin und Bis(N,N-dimethylaminoethyl)ether. Aminkatalysatoren werden normalerweise in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 5, vorzugsweise von etwa 0,2 bis etwa 2 Teilen pro 100 Teile Polyolformulierung verwendet.
Metallorganische Katalysatoren sind ebenfalls geeignet. Beispiele hierfür sind bleihaltige, eisenhaltige, quecksilberhaltige, wismuthaltige und vorzugsweise zinnhaltige organische Verbindungen. Am meisten bevorzugt werden zinnhaltige organische Verbindungen wie zum Beispiel Dibutylzinndilaurat, Dimethylzinndilaurat, Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-chlorid und ähnliche Verbindungen. Metallorganische Verbindungen werden normalerweise in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 2,0 Teilen pro 100 Teile der Formulierung mit der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung verwendet.
Für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung nützliche Treibmittel umfassen jedes Gas bzw. jedes Material, das unter den Bedingungen der Umsetzung der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung mit einem Isocyanat ein Gas erzeugt. Beispiele für Treibmittel umfassen Kohlendioxid, Wasser, niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe und Stickstoff freisetzende Azoverbindungen. Geeignete niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe umfassen Pentan, Hexan, Heptan, Penten und Hepten. Geeignete halogenierte Kohlenwasserstoffe umfassen Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, 1,1,1-Trichlorethan und Methylenchlorid. Wasser und Mischungen mit niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen werden bevorzugt.
Die "B"-Seite der vorliegenden Erfindung kann andere Komponenten umfassen, wie zum Beispiel Copolymerpolyole, Tenside und Formtrennmittel (nicht gemäß der vorliegenden Erfindung), Füllstoffe, Flammschutzmittel und Verstärkungsfasern.
Beispiele für Copolymerpolyole, die sich für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung eignen, werden in dem US-Patent Nr. 4,581,418 offenbart. Geeignete Copolymerpolyole sind hergeleitet von polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren. Beispiele für Monomere, mit denen bei der vorliegenden Erfindung nützliche Copolymerpolyole hergestellt werden, umfassen aliphatische konjugierte Diene wie zum Beispiel Butadien; aromatische Monovinylidenverbindungen wie Styrol, α-Methylstyrol und Vinylnaphthalin einschließlich anderer inert substituierter Styrole; α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren und Ester wie zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Hydroxyethacrylsäure und andere ähnliche Verbindungen; α,β-ethylenisch ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril; Acryla mid; Vinylester wie Vinylacetat; Vinylether; Vinylketone; und Vinyl- und Vinylidenhalogenide.
Beispiele für Tenside umfassen Silicontenside, Polyethylenglycolether von langkettigen Alkoholen, tertiäre Amin- oder Alkanolaminsalze von langkettigen Alkylsulfatestern, Alkylsulfonsäureester und Alkylarylsulfonsäuren. Silicontenside umfassen Blockcopolymere, die mindestens ein Polyoxyalkylensegment und ein Poly(dimethylsiloxan)-Segment enthalten.
Die US-Patente Nr. 4,868,224; 5,019,317 und 5,389,696 offenbaren Beispiele für interne Formtrennmittel, die in der "B"-Seite der vorliegenden Erfindung enthalten sein können.
Bei der vorliegenden Erfindung können auch Vernetzungsmittel verwendet werden. Beispiele für Vernetzungsmittel umfassen Diethanolamin und Methylen-bis(o-chloranilin).
In seiner bevorzugten Ausführungsform werden bei dem Verfahren zunächst das Fettsäurekondensationsprodukt, die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung und das Polyol gemischt, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "B"-Seite zu erhalten, wobei anschließend die anderen Komponenten beigemischt werden und dann die Schritte b-d der generischen Ausführungsform durchgeführt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können zunächst das Fettsäurekondensationsprodukt und die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung dem Isocyanat zugesetzt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "A"-Seite zu erhalten. Ein Artikel aus Formschaumstoff wird nach den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform werden zunächst ein Teil des Fettsäurekondensationsprodukts, ein Teil der das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung und das Isocyanat gemischt, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "A"-Seite zu erhalten, und der restliche Teil des Fettsäurekondensationsprodukts, der restliche Teil der das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung und das Polyol werden gemischt, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "B"-Seite zu erhalten. Dann werden die Schritte b-d durchgeführt.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird bei einem Verfahren zum Herstellen einer verstärkten internen Formtrennzusammensetzung ein Fettsäurekondensationsprodukt in Gegenwart einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung mit einem Isocyanat umgesetzt, wobei das Fettsäurekondensationsprodukt mindestens eine aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung nach dem Verfahren der alternativen Ausführungsform hergestellt. Darüberhinaus wird die verstärkte interne Formtrennzusammensetzung während der "Herstellung einer polyurethanbildenden Mischung" gemäß der generischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beigemischt.
Die hierin beschriebenen Ausführungsformen dienen der Veranschaulichung von Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung. Die hierin genannten Ausführungsformen werden für den Fachmann noch andere Ausführungsformen, die ebenfalls verwendet werden können, offensichtlich machen.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele sollen lediglich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Es versteht sich, daß die folgenden Beispiele der weiteren Veranschaulichung der Erfindung dienen.
Tabelle von Verbindungen
Die folgenden Verbindungen wurden bei der Herstellung der erläuterten Dispersionen verwendet. Die Tabelle nennt den Gattungsnamen der Verbindung, ihren Markennamen und ihren Verkäufer.
BEISPIELE NR. 1-10
Für die Beispiele Nr. 1-10 wurden Artikel aus Formschaumstoff hergestellt. Die Artikel aus Formschaumstoff wurden mit Formulierungen der "A"-Seite und der "B"-Seite hergestellt. Die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung wurde gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Formulierungen der "B"-Seite zugesetzt.
Zur Bildung des Artikels aus Formschaumstoff wurde eine erwärmte Form verwendet. Der Formhohlraum bestand aus Aluminium und wurde auf 120°F (49°C) gehalten. Der Hohlraum hatte einen Durchmesser von ungefähr 3'' (7,62 cm) bei einer Wandneigung von 1'' (2,54 cm) × 3°. Der Formkern bestand aus Edelstahl und wurde auf 150°F (66°C) gehalten.
Ein einziger leichter Überzug von externem Formtrennmittel (Polyethylenwachs Chem Tren 2004) wurde auf den Kern aufgebracht. Im geschlossenen Zustand hatte die Form einen Zwischenraum von 0,17" (0,43. cm). Bei geöffneter Form wurde eine Deckschicht aus Polyvinylchlorid (PVC) von 7''×7''×0,75'' (17,8 cm × 17,8 cm × 1,9 cm) auf den Hohlraum gelegt, und eine Glasmatte von 1 oz. (28,4 g) wurde oben auf das PVC gelegt.
Die Polyolformulierung ("B"-Seite) wurde mit dem polymeren Isocyanat ("A"-Seite) in einem gewünschten Verhältnis gemischt und auf die PVC-Schicht mit der darauf liegenden Glasmatte gegossen. Die Form wurde für 2 Minuten geschlossen, dann geöffnet, und der Artikel aus Formschaumstoff wurde entfernt, indem er einfach von dem Kern abgezogen wurde.
Die zum Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form erforderliche Kraft wurde qualitativ gemessen. Ein Wert von 1 zeigte an, daß keine Kraft erforderlich war; 2 zeigte an, daß etwas Kraft erforderlich war; 3 zeigte an, daß viel Kraft erforderlich war; 4 zeigte an, daß eine Art Werkzeug zum Lockern des Artikels aus Formschaumstoff erforderlich war; und 5 zeigte an, daß der Artikel aus Formschaumstoff stark an der Form haftete und daß der Artikel nicht entfernt werden konnte, ohne den Artikel aus Formschaumstoff zu beschädigen.
Aufeinanderfolgende Mengen der polyurethanbildenden Mischung wurden in die Form gegeben, bis (1) ein Wert von 4 erreicht war oder (2) mindestens zwölf Artikel aus Formschaumstoff hergestellt waren. Jeder Satz von Mengen wurde zu Artikeln aus Formschaumstoff geformt, die zusammen ein Beispiel bilden. Das externe Formtrennmittel wurde zwischen den aufeinanderfolgenden Zugaben nicht nachgefüllt. Der Trennwert wurde bis zur Herstellung des zwölften Artikels aufgezeichnet.
1. Beispiele Nr. 1 (Vergleichsbeispiel) und 2
Beispiel Nr. 1 wurde hergestellt unter Verwendung von 45% PAPI^TM 94 MDI, 45% PAPI^TM 95 MDI und 10% Polyaldol DGDO auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite enthielt 60 Teile Polyol VORANOL^TM 2025, 30 Teile Polyol VORANOL^TM 230-112, 5 Teile Glycerin, 1,5 Teile Wasser, 2,0 Teile Dabco 33LV, 0,5 Teile Tagostab 8427 und 1,0 Teile Polycat 5. Das Verhältnis von A: B betrug 1,8:1.
Beispiel Nr. 2 wurde hergestellt unter Verwendung derselben Formulierungen wie in Beispiel Nr. 1, nur daß (1) anstelle der 0,5 Teile Tagostab 8427 2,0 Teile Tagostab B8418 verwendet wurden und (2) 14 Teile Mineralöl auf der "B"-Seite zugesetzt wurden. Das Verhältnis von A: B betrug 1,5:1.
Ein Vergleich der Beispiele Nr. 1 und 2 zeigt deutlich den Vorteil der Verwendung von Mineralöl als das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung.
2. Beispiele Nr. 3 (Vergleichsbeispiel) und 4
Beispiel Nr. 3 wurde hergestellt unter Verwendung von 100% PAPI^TM 27 MDI auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite enthielt 42 Teile Polyol VORANOL^TM 2025, 33,6 Teile Polyol VORANOL^TM 230-112, 8,4 Teile Glycerin, 2,0 Teile Wasser, 1,5 Teile Dabco 33LV, 2,82 Teile Ölsäure, 3,66 Teile Lexamine T-13, 2,0 Teile Tagostab B8418, 1,5 Teile Polycat 5, 12,0 Teile Mineralöl und 14,0 Teile Loxiol G71S. Das Verhältnis von A: B betrug 1,2:1.
Beispiel Nr. 4 wurde hergestellt unter Verwendung von 100% PAPI^TM 94 MDI auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite war dieselbe wie in Beispiel Nr. 3, nur daß (1) Tallölsäure anstelle von Ölsäure verwendet wurde, (2) Shercodine T anstelle von Lexamine T-13 verwendet wurde und (3) kein Mineralöl zugesetzt wurde. Das Verhältnis von A:B betrug 1,35:1.
Die Daten zeigen, daß es ohne Mineralöl schwieriger wird, den Artikel aus der Form zu entfernen.
3. Beispiel Nr. 5 (Vergleichsbeispiel)
Beispiel Nr. 5 wurde hergestellt unter Verwendung von 100% PAPI^TM 27 MDI auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite enthielt 42 Teile Polyol VORANOL^TM 2025, 33,6 Teile Polyol VORANOL^TM 230-112, 8,4 Teile Glycerin, 2,0 Teile Wasser, 1,5 Teile Dabco 33LV, 2,82 Teile Tallölsäure, 3,66 Teile Shercodine T, 2,0 Teile Tagostab B8418, 1,5 Teile Polycat 5 und 12,0 Teile Mineralöl. Das Verhältnis von A: B betrug 1, 35:1.
Die Daten zeigen, daß Mineralöl allein kein wirksames internes Formtrennmittel ist.
4. Beispiele Nr. 6-8
Beispiel Nr. 6 wurde hergestellt unter Verwendung von 100% PAPI^TM 94 MDI auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite enthielt 50 Teile Polyol VORANOL^TM 230-660, 30 Teile Polyol VORANOL^TM 230-112, 8,0 Teile Glycerin, 2,0 Teile Wasser, 1,5 Teile Dabco 33LV, 2,0 Teile Tagostab B8418, 1,5 Teile Polycat 5 und 30 Teile Loxiol G71S. Das Verhältnis von A:B betrug 1,3:1.
Beispiel Nr. 7 wurde hergestellt unter Verwendung der Formulierungen von Beispiel Nr. 6, nur daß die Formulierung der "B"-Seite außerdem 14 Teile Mineralöl enthielt. Das Verhältnis von A: B betrug 1,15:1.
Beispiel Nr. 8 wurde hergestellt unter Verwendung der Formulierungen von Beispiel Nr. 6, nur daß (1) Loxiol G71S nicht zugesetzt wurde und (2) 14 Teile Mineralöl zugesetzt wurden. Das Verhältnis von A:B betrug 1,45:1.
Die Beispiele Nr. 6 und 8 sind Vergleichsbeispiele.
Diese Daten zeigen den Vorteil der Verwendung von Mineralöl als das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung.
5. Beispiele Nr. 9 (Vergleichsbeispiel) und 10
Beispiel Nr. 9 wurde hergestellt unter Verwendung von 100% PAPI^TM 94 MDI auf der "A"-Seite. Die Formulierung der "B"-Seite enthielt 50 Teile Polyol VORANOL^TM 2025, 40 Teile Polyol VORANOL^TM 230-112, 10 Teile Glycerin, 2,0 Teile Wasser, 8,34 Teile Lexamine T-13T, 0,26 Teile Ölsäure, 2,0 Teile Tagostab B8418, 1,5 Teile Dabco AN10 und 30 Teile Inolex POA. Das Verhältnis von A:B betrug 1,2:1.
Beispiel Nr. 10 wurde hergestellt unter Verwendung der Formulierungen von Beispiel Nr. 9, nur daß (1) Tallölsäure anstelle von Ölsäure verwendet wurde und (2) 14,0 Teile Mineralöl der Formulierung der "B"-Seite zugesetzt wurden. Das Verhältnis von A:B betrug 1,6:1,5.
Diese Daten zeigen die Vorteil der Verwendung einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung wie zum Beispiel Mineralöl.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Artikels aus Formschaumstoff, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: a. Herstellen einer polyurethanbildenden Mischung durch Mischen i. eines Fettsäurekondensationsprodukts; ii. einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung, die ein Mineralöl ist; iii. eines Isocyanats; iv. eines Polyols; v. eines Katalysators; und vi. eines Treibmittels; b. Füllen einer Form mit der polyurethanbildenden Mischung; c. Herstellen eines Artikels aus Formschaumstoff; und d. Entfernen des Artikels aus Formschaumstoff aus der Form.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zuächst das Fettsäurekondensationsprodukt, die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung und das Isocyanat gemischt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "A"-Seite zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zunächst das Fettsäurekondensationsprodukt, die das interne Formtrennmittel verstärkende Verbindung und das Polyol gemischt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "B"-Seite zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zunächst ein Teil des Fettsäurekondensationsprodukts, ein Teil der das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbin dung und das Isocyanat gemischt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "A"-Seite zu erhalten, und wobei der restliche Teil des Fettsäurekondensationsprodukts, der restliche Teil der das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung und das Polyol gemischt werden, um eine verstärkte interne Formtrennzusammensetzung der "B"-Seite zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fettsäurekondensationsprodukt ein Kondensationsprodukt einer Fettsäure ist, die aus der aus Ricinolsäure, Ölsäure, Alaidinsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Linolsäure, Octansäuren, Kokosölsäuren, Talgfettsäuren, Paraffinoxidationssäuren und Tallölfettsäuren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Artikel aus Formschaumstoff, der nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt ist.
Verfahren zum Herstellen einer verstärkten internen Formtrennzusammensetzung, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfaßt: a. ein Fettsäurekondensationsprodukt wird in Gegenwart einer das interne Formtrennmittel verstärkenden Verbindung, die ein Mineralöl ist, mit einem Isocyanat umgesetzt; wobei das Fettsäurekondensationsprodukt mindestens eine aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe aufweist.
Verstärkte interne Formtrennzusammensetzung, die nach dem Verfahren von Anspruch 7 hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in dem Schritt der "Herstellung einer polyurethanbildenden Mischung" gemischten Komponenten ferner die verstärkte interne Formtrennzusammensetzung nach Anspruch 7 umfassen.