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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Polyurethanschaumstoffzusammensetzung,
Polyole und Additive, die bei der Herstellung des Schaumstoffs verwendet
werden können,
und Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung
Additive, die Mischungen von Polyethylenwachs und Polytetrafluorethylen
(PTFE) und Polyole oder Polyisocyanate enthalten, und das Additiv
enthaltende Schaumstoffe, die zur Verwendung bei der Herstellung
von Polyurethan-Schuhsohlen geeignet sind. Die Verwendung einer
Mischung aus Polyethylenwachs und Polytetrafluorethylen (PTFE) in
den schaumstoffbildenden Reaktanten führt zu verbesserten Eigenschaften,
wie Abriebfestigkeit in Polyurethan-Schuhsohlensystemen, und verbesserten Eigenschaften
der zur Herstellung des Schaumstoffs verwendeten Reaktanten.
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Schaumstoffe
mit verdichteter Randzone (Integralschaumstoffe) sind dem Fachmann
auf dem Gebiet der Polyurethanschaumstoffe gut bekannt. Derartige
Schaumstoffe haben ein zelliges Inneres und eine mikrozellige oder
nichtzellige Randzone mit höherer
Dichte. Zur Herstellung derartiger Schaumstoffe setzt man im allgemeinen
ein organisches Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators, eines
Treibmittels und verschiedener fakultativer Additive mit einer Substanz
mit mindestens einer gegenüber
Isocyanat reaktiven Gruppe, wie einem Polyol, um. Die Umsetzung
wird in einer Form durchgeführt,
in der sich an der Grenzfläche
zwischen der Reaktionsmischung und der relativ kalten Innenfläche der
Form eine Randzone höherer
Dichte bildet.
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Zur
Verwendung in Schuhsohlen hergestellte Schaumstoffe mit verdichteter
Randzone müssen
nicht nur ein kosmetisch annehmbares Aussehen, sondern auch erhöhte Abriebfestigkeit
und Biegereißfestigkeit aufweisen.
An sich bekannt ist Zusatz von Polyethylenwachs zu Polyolkomponenten
oder -harzen, die dann mit organischen Polyisocyanaten zu Schuhsohlen
umgesetzt werden, zur Verbesserung der Abriebfestigkeit des Schaumstoffs.
Gewöhnlich
wird Polyethylenwachs als Additiv in Teilchenform eingetragen; derartige
Additive haben im allgemeinen Dichten im Bereich von 0,915 bis ungefähr 0,96
g/cm3. Das Polyethylenwachs liefert ein
gewisses Maß an
Abriebfestigkeit und Entformungseigenschaften, verursacht aber Verarbeitungsschwierigkeiten,
die eine präzise
Materialhandhabung erfordern. Polyethylenwachsadditive trennen sich
bekanntlich von der Polyolkomponente, was zu Verklumpung, Filterverstopfung
und ungleichmäßigem Verhalten der
Polyolkomponente bei der Polyurethanbildung führt. Zu den unternommenen Versuchen
zur Verhinderung der Trennung gehören die Homogenisierung der
Polyolkomponente und weitgehend konstantes Mischen der Polyolkomponente
vor und während
der Verwendung. Die Verwendung von Schnellmischern bei Versuchen zur
Beibehaltung einer einheitlichen Dispergierung des Polyethylenwachses
erhöht
bekanntlich die Temperatur der Polyolkomponente bis zu dem Bereich,
in dem das Polyethylenwachs schmilzt. Geschmolzenes Polyethylenwachs
bildet im allgemeinen unerwünschte
Stränge
und Agglomerationen in der Polyolkomponente, welche somit zur Verwendung
bei der Bildung von Polyurethanen ungeeignet ist.
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Es
besteht Bedarf an einem Additiv zur Verwendung bei der Herstellung
von Polyurethanschuhsohlen, das vor oder während der Polyurethanbildung
leicht in Reaktanten dispergiert wird und über einen längeren Zeitraum dispergiert
bleibt als das bekannte Polyethylenwachs. Es besteht auch Bedarf
an einem wirtschaftlichen Additiv, das eine leichtere Schaumstoffverarbeitung
liefert und die Abriebfestigkeit des Schaumstoffschuhsohlenprodukts
verbessert.
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Es
ist ein Additiv entwickelt worden, das eine Mischung von Polyethylenwachs
und Polytetrafluorethylen (PTFE) enthält und die obigen Anforderungen
erfüllt,
und es wurde überraschenderweise
festgestellt, daß das
Additiv enthaltende Schaumstoffe eine merklich verbesserte Abriebfestigkeit
aufweisen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines flexiblen
Polyurethanintegralschaumstoffs mit geringer Dichte, der bei Schuhsohlenanwendungen
verwendet werden kann, wobei der Schaumstoff Polyethylen und PTFE
in einer zur Verbesserung der Abriebfestigkeit wirksamen Menge enthält. Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Polyurethanschaumstoff,
der bei Schuhsohlenanwendungen verwendet werden kann und etwa 0,3
bis 2 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent
und ganz besonders bevorzugt etwa 1,0 bis etwa 1,2 Gewichtsprozent
der Mischung enthält.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung eines Additivs, das bei der
Herstellung von eine Mischung von Polyethylen und PTFE enthaltendem
Polyurethanschaumstoff verwendet werden kann. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung eines Additivs, das eine Polyisocyanatkomponente
oder ein Harz mit gegenüber
Polyisocyanat reaktiven Gruppen, z.B. eine Polyolkomponente, enthält, wobei
in der Komponente eine Polyethylen/PTFE-Mischung dispergiert ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines
Additivs, bei dem die Dichte der Polyethylen/PTFE-Mischung der Dichte
der Komponente, zu der sie gegeben wird, ähnlich ist, so daß das in
der Komponente dispergierte Additiv sich nicht so leicht von der
Komponente trennt.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung einer Stoffzusammensetzung,
enthaltend eine Polyolkomponente, die mindestens ein Polyoxyalkylenpolyetherpolyol
ent hält,
und ein Additiv, das eine Mischung von Polyethylen und PTFE enthält, wobei
die Mischung eine Dichte von mehr als dem 0,97fachen bis zum etwa 1,1fachen
der Dichte der Polyolkomponente aufweist, von etwa 1,0 bis etwa
1,1.
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Aufgabe
der Erfindung ist auch die Bereitstellung einer Stoffzusammensetzung,
wobei die Mischung Teilchen mit einer maximalen Teilchengröße von weniger
als 125 Mikrometer enthält.
Aufgabe der Erfindung ist auch die Bereitstellung einer Stoffzusammensetzung,
wobei die Mischung Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von etwa
1 bis etwa 25 Mikrometer enthält.
Vorzugsweise enthält
die Mischung ein homogenes Blend aus dem Polyethylen und dem PTFE.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Additivs für
eine Polyolkomponente zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethan,
enthaltend mindestens ein Polyoxyalkylenpolyetherträgerpolyol
und eine Mischung, die Polyethylen und PTFE enthält, wobei die Mischung eine
Dichte von mehr als dem 0,97fachen bis zum etwa 1,1fachen und vorzugsweise
im Bereich vom etwa 1,0fachen bis etwa 1,1fachen der Dichte der
Polyolkomponente und ein Verhältnis
des mindestens einen Polyoxyalkylenpolyetherträgerpolyols zu der Mischung
von etwa 1:1 bis etwa 1:10 aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist das Versehen des Additivs mit Mischung in Mengen im
Bereich von 0,1 bis 12 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge
des mindestens einen Polyoxyalkylenpolyetherpolyols.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Additivs für
eine Polyisocyanatkomponente zur Verwendung bei der Herstellung
von Polyurethan, enthaltend ein organisches Polyisocyanat oder organisches
Polyisocyanatprepolymer und eine Mischung, die Polyethylen und PTFE
enthält,
wobei die Mischung eine Dichte von mehr als dem 0,97fachen bis zum
etwa 1,1fachen und vorzugsweise im Bereich vom etwa 1,0fachen bis
etwa 1,1fachen der Dichte der Polyisocyanatkomponente und ein Verhältnis des Polyisocyanatträgers zu
der Mischung von etwa 1:1 bis etwa 1:10 aufweist. Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist das Versehen des Additivs mit Mischung
in Mengen im Bereich von 0,1 bis 12 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Gesamtmenge der Polyisocyanatkomponente.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Polyurethanschaumstoffzusammensetzung, enthaltend das Umsetzungsprodukt
aus einem organischen Polyisocyanat, einer gegenüber Isocyanat reaktiven Zusammensetzung,
die eine oder mehrere Dispersionen von Vinylpolymer-gepfropften Polyoxyalkylenpolyethern
oder ein oder mehrere Polyoxyalkylenpolyetherpolyole enthält, umgesetzt
in Gegenwart von einem die Urethanbildung fördernden Katalysator; einem
Treibmittel; einem Additiv, das eine Mischung von Polyethylen und
PTFE und gegebenenfalls einen ein Polyoxyalkylenpolyetherpolyol
oder ein organisches Polyisocyanat umfassenden Träger enthält, und
gegebenenfalls Tensiden, Füllstoffen,
Pigmenten, Antioxidantien und Stabilisatoren. Noch eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Versehen eines derartigen
Schaumstoffs mit einer zur Verbesserung der Abriebfestigkeit wirksamen
Menge Mischung, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 12 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Summe der Gewichte der Komponenten der gegenüber Isocyanat
reaktiven Zusammensetzung. Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Polyurethanschaumstoff-Umsetzungsprodukts,
wobei die Mischung eine Dichte von mehr als dem 0,97fachen bis zum
etwa 1,1fachen der Dichte der gegenüber Isocyanat reaktiven Zusammensetzung
aufweist, vorzugsweise von etwa 1,0 bis etwa 1,1.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Formkörpers
aus Polyurethan mit verdichteter Randzone und verbesserter Abriebfestigkeit,
der dadurch erhältlich
ist, daß man
ein organisches Polyisocyanat A) bereitstellt, eine gegenüber Isocyanat
reaktive hydroxylfunktionelle Polyolzusammensetzung B) bereitstellt,
die: (i) ein oder mehrere Polyoxyalkylenpolyetherpolyole, eine oder
mehrere Dispersionen von Vinylpolymer-gepfropften Polyoxyalkylenpolyethern
oder Gemische davon; (ii) ein Kettenverlängerungsmittel mit zwei funktionellen
Gruppen mit aktiven Wasserstoffatomen; (iv) einen die Urethanbildung
fördernden
Katalysator und (vi) gegebenenfalls Tenside, Füllstoffe, Pigmente, Antioxidantien
und Stabilisatoren enthält;
ein Additiv C) bereitstellt, das eine Mischung von Polyethylen und
PTFE und gegebenenfalls einen ein Polyoxyalkylenpolyetherpolyol
oder ein organisches Polyisocyanat umfassenden Träger enthält, und
C) zu A) oder B) gibt; A) und B) in eine Form einträgt und A)
und B) in Gegenwart eines Treibmittels F) über einen zur Bildung eines
Polyurethan-Formschaumstoffs mit verdichteter Randzone ausreichenden
Zeitraum umsetzt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in
der Bereitstellung eines Polyurethan-Formschaumstoffs mit verdichteter
Randzone mit entweder 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Wasser oder einem
Gemisch davon als Treibmittel. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht in der Bereitstellung des Polyurethanschaumstoffs mit verdichteter
Randzone in Form einer Schuhsohle.
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Die
Erfindung richtet sich auf ein Additiv für eine Polyolkomponente, die
das Additiv enthaltende Polyolkomponente und daraus hergestellte
Polyurethane. Das Additiv kann auch mit der Polyisocyanatkomponente vermischt
oder direkt zu der Reaktionsmischung gegeben werden. Das Additiv
enthält
eine Mischung aus Polyethylenwachs und PTFE (Polytetrafluorethylen).
Die Mischung hat wünschenswerterweise
eine Dichte, die der Dichte der Komponente, zu der sie gegeben wird,
sehr ähnlich
ist. Nach einer Ausführungsform
beträgt
die Dichte der Mischung mehr als das 0,97fache bis zum etwa 1,1fachen
der Dichte der Polyolkomponente. Nach einer anderen Ausführungsform
beträgt
die Dichte der Mischung vom 1,0fachen bis zum etwa 1,1fachen der Dichte
der Polyolkomponente. Alternativ dazu kann die Dichte der Mischung
bis zum etwa 2fachen der Dichte der Komponente, zu der sie gegeben
wird, betragen, wobei man immer noch einen Schaumstoff mit verbesserter
Abriebfestigkeit erhält.
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Gegebenenfalls
kann das Additiv einen Träger
enthalten, bei dem es sich um eine mit der Komponente, in die das
Additiv eingemischt wird, verträgliche
Flüssigkeit
handeln kann. Für
den Fachmann bedeutet verträglich
eine Substanz, die die Reaktivität
der Komponente bei der Polyurethanbildungsreaktion nicht stört. So wird
beispielsweise ein Träger
für ein
in eine Polyolkomponente einzumischendes Additiv aus einer Gruppe von
Polyolen oder anderen Spezies, die die Reaktivität der gegenüber Isocyanat reaktiven funktionellen
Gruppen der Polyolkomponente nicht stören, ausgewählt. Ganz analog wird ein Träger für ein in
eine Polyisocyanatkomponente einzumischendes Additiv unter Spezies,
die die Reaktivität
der isocyanatfunktionellen Gruppen nicht stören, ausgewählt. Das Verhältnis von
Träger
zu Mischung beträgt
wünschenswerterweise
etwa 1:1 bis etwa 10:1.
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Die
Mischung von Polyethylen und PTFE wird nach bekannten Verfahren
hergestellt. Geeignete Polyethylenwachse und geeignetes PTFE sind
im Handel erhältlich.
Die Mischung kann durch separates Vorzerkleinern von Polyethylen
und PTFE und nachfolgendes Vereinigen der vorzerkleinerten Substanzen
zur Bildung von Teilchen oder nach anderen an sich bekannten Zerkleinerungs-,
Misch- und Mikronisierungstechniken hergestellt werden. Vorgemischte
Mischungen sind auch im Handel erhältlich, beispielsweise von
Shamrock Technologies Inc., z.B.
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FluoroslipTM-Produkte, oder Micro Powders, Inc., z.B.
Polyfluo®-Produkte.
Die Mischung enthält
wünschenswerterweise
ein weitgehend homogenes Blend von Polyethylen und PTFE.
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Polyethylen
und PTFE werden in Verhältnissen
vermischt, die so gewählt
werden, daß man
auf an sich bekannte Art und Weise eine Mischung mit der gewünschten
Dichte erhält.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Dichte der internen
Phase, d.h. der Mischung, so gewählt,
daß sie
der Dichte der externen Phase, d.h. der Komponente, in der die Mischung
zu dispergieren ist, ähnelt.
Es wurde gefunden, daß Mischungen
von Polyethylen und PTFE mit ähnlichen
Dichten wie die externe Phase im allgemeinen länger und gleichmäßiger in
der Polyolkomponente dispergiert bleiben als Polyethylenwachse.
Erfindungsgemäß ist es wünschenswert,
daß Mischungen
von Polyethylen und PTFE Dichten von mehr als dem 0,97fachen bis
zum etwa 1,1fachen der Dichte der externen Phase aufweisen. Zur
weiteren Verbesserung der Dispergierung der Mischung in der externen
Phase sind Mischungen von Polyethylen und PTFE mit Dichten von mehr
als dem 1,0fachen bis zum etwa 1,1fachen der Dichte der externen
Phase wünschenswert.
Es wurde auch überraschenderweise
gefunden, daß diese
Mischungen enthaltende Polyurethanschaumstoffe eine merklich verbesserte
Abriebfestigkeit von etwa 60% bis etwa 87% gegenüber vergleichbaren, ohne die
Mischung hergestellten Schaumstoffen aufweisen; siehe Tabellen 4
und 6.
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In
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können Mischungen von Polyethylen
und PTFE mit über den
oben aufgeführten
Bereichen liegenden Dichten verwendet werden, beispielsweise Mischungen
mit einer Dichte von mehr als dem 1,1fachen der externen Phase.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung bleibt die verbesserte Abriebfestigkeit
des mit der Mischung hergestellten Polyurethanschaumstoffs erhalten.
Bei gemäß dieser Ausgestaltung
der Erfindung hergestellten Polyol- oder Polyisocyanatkomponenten
kann es mit zunehmender Dichtedifferenz zwischen der internen und
externen Phase wünschenswert
sein, die die Mischung enthaltende Komponente vor der Verwendung
mehr zu rühren.
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Bei
der zur Verwendung in dem Polyurethanschaumstoff wünschenswerten
Menge der Mischung von Polyethylen und PTFE handelt es sich um eine
Menge, die dem Polyurethanschaumstoff Abriebfestigkeit verleiht.
Da die Kosten des Polyethylens und des PTFE die Produktionskosten
der Polyurethanprodukte erhöhen, wird
in der Praxis eine möglichst
kleine Menge zur Erzielung des gewünschten Vorteils verwendet.
Eine verbesserte Abriebfestigkeit ist auch noch mit einem Mischungsanteil
von etwa 0,3 bis 2 Gewichtsprozent des Polyurethanschaumstoffs zu
erreichen. Wünschenswert
ist die Bereitstellung von Polyurethanschaumstoff mit etwa 0,5 bis
etwa 1,5 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 1,0 bis etwa 1,2
Gewichtsprozent Mischung. Es können
auch über
den angegebenen Bereichen liegende Mengen zugegeben werden, z.B.
5 Gewichtsprozent, wobei aber wenig zusätzlicher Vorteil zu erwarten
ist.
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Die
zur Verwendung in einer Polyolkomponente oder einer Polyisocyanatkomponente
wünschenswerte
Menge an Mischung von Polyethylen und PTFE ist die zur Bereitstellung
einer Zielmenge der Mischung in einem Schaumstoff, bei dem es sich
um das Umsetzungsprodukt dieser Komponente handelt, berechnete Menge.
Die in einer Komponente zu verwendende Menge an Mischung kann vom
Fachmann beispielsweise aus der Gesamtmenge der Reaktorcharge und
der Gesamtmenge der als externe Phase für die Mischung gewählten Komponente
oder aus dem Verhältnis
von Polyolkomponente zu Polyisocyanatkomponente bei der Umsetzung
und der Zielmenge der Mischung im Umsetzungsprodukt leicht berechnet
werden. Beispielsweise verwendet man zur Herstellung einer Zielmenge
von 1,5 Gew.-% der Mischung von Polyethylen und PTFE in einem Polyurethanschaumstoff,
bei dem es sich um das Umsetzungsprodukt aus einer Reaktorcharge
aus einer Polyolkomponente und einer Polyisocyanatkomponente im
Verhältnis
100:70 handelt, eine Polyolkomponente, die 2,55 Gew.-% der Mischung
enthält.
Die Umsetzung von Polyolkomponenten mit Polyisocyanatkomponenten
in Verhältnissen
von 100:130 bis 100:37 Gewichtsteilen, im allgemeinen bei einem
Index von ungefähr
97 bis 103, ist an sich bekannt. Die Menge der Mischung in der Polyolkomponente
liegt wünschenswerterweise
im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 12 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Gesamtmenge der Polyolkomponente oder Polyisocyanatkomponente.
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Die
Mischung kann mit einem Trägerpolyol
oder -polyisocyanat vermischt und dann zu der jeweiligen Komponente,
die mit dem Träger
verträglich
ist, oder direkt zu der zu einem Polyurethanschaumstoff umzusetzenden
Polyol- oder Polyisocyanatkomponente gegeben werden. Schließlich kann
die Mischung auch mit oder ohne Träger direkt zu der Reaktionsmischung
zur Bildung eines Polyurethanschaumstoffs gegeben werden.
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Bei
dem generellen Verfahren wird eine Polyisocyanatkomponente mit einer
gegenüber
Isocyanat reaktiven Verbindung, d.h. einer Polyolkomponente oder
einer anderen Substanz mit gegenüber
dem Polyisocyanat reaktiven Wasserstoffatomen, umgesetzt. Dies geschieht
in Gegenwart von einem Katalysator einer dem Fachmann bekannten
Art in einer zur Katalysierung der Reaktion ausreichenden Menge,
Wasser oder 1,1,1,2-Tetrafluorethan in einer zur Wirkung als Treibmittel
bzw. gegebenenfalls als Cotreibmittel mit Wasser ausreichenden Menge;
einem Tensid, das, sofern es verwendet wird, nicht nur als Zellregler
wirkt, sondern auch als Emulgiermittel, um das gasförmige H-FKW
134a in Lösung
zu halten; einem Kettenübertragungsmittel
und gegebenenfalls einem C10-20-Alkohol,
Füllstoffen,
Pigmenten, Antioxidantien und Stabilisatoren.
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Die
bei dem in Rede stehenden Verfahren verwendeten organischen Polyisocyanate
enthalten aromatisch gebundene Isocyanatgruppen. Repräsentative
Beispiele für
die Arten von hier vorgesehenen organischen Polyisocyanaten sind
u.a. 1,4-Diisocyanatobenzol, 1,3-Diisocyanato-o-xylol,
1,3-Diisocyanato-p-xylol, 1,3-Diisocyanato-m-xylol,
2,4-Diisocyanato-1-chlorbenzol, 2,4-Diisocyanato-1-nitrobenzol,
2,5-Diisocyanato-1-nitrobenzol,
m-Phenylendiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat,
Gemische von 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat, Hexahydrotoluoldiisocyanat,
1,5-Naphthalindiisocyanat,
1-Methoxy-2,4-phenylendiisocyanat, 4,4'-Biphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylmethandiisocyanat,
3,3'-4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
und 3,3'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat; die
Triisocyanate, wie 4,4',4''-Tripehnylmethantriisocyanat,
Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat und 2,4,6-Toluoltriisocyanat; und die Tetraisocyanate,
wie 4,4-Dimethyl-2,2'-5,5'-diphenylmethantetraisocyanat.
Besonders gut geeignet sind aufgrund ihrer Verfügbarkeit und Eigenschaften
2,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat und Gemische davon.
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Diese
Polyisocyanate werden durch an sich bekannte Verfahren, wie die
Phosgenierung des entsprechenden organischen Amins, hergestellt.
Zu den verwendbaren Isocyanaten gehören auch die Modifikationen der
obigen Isocyanate mit Carbodiimid-, Allophanat-, Alkylen- oder Isocyanuratstrukturen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
können
auch Quasiprepolymere eingesetzt werden. Die Herstellung dieser
Quasiprepolymere erfolgt durch Umsetzung eines Überschusses an organischem
Polyisocyanat oder Gemischen davon mit einer kleinen Menge einer
aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung, bestimmt durch den
gut bekannten Zerewitinoff-Test, wie von Kohler in Journal of the
American Chemical Society, 49, 3181 (1927), beschrieben. Diese Verbindungen
und Herstellungsverfahren dafür
sind an sich gut bekannt. Die Verwendung einer speziellen aktiven
Wasserstoff enthaltenden Spezies ist hierfür nicht kritisch; vielmehr kann
hier jede derartige Verbindung eingesetzt werden. Im allgemeinen
haben die Quasiprepolymere einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen
von 15 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent. Bevorzugt sind Gemische von
polymerem Diphenylmethandiisocyanat (polymerem MDI) und carbodiimid-
oder urethanmodifiziertem MDI.
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Man
kann ein beliebiges geeignetes Polyoxyalkylenpolyetherpolyol verwenden,
wie diejenigen, die sich aus der Polymerisation eines mehrwertigen
Alkohols und eines Alkylenoxids ergeben. Beispiele für derartige
Alkohole sind u.a. Ethylenglykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol,
1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,4-Pentandiol,
1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol,
1,7-Heptandiol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethylolethan
oder 1,2,6-Hexantriol. Man kann ein beliebiges geeignetes Alkylenoxid
verwenden, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Amylenoxid
und Gemische dieser Oxide. Die Polyoxyalkylenpolyetherpolyole können aus
anderen Ausgangsstoffen hergestellt werden, wie Tetrahydrofuran
und Alkylenoxid/Tetrahydrofuran-Gemischen, Epihalogenhydrinen, wie
Epichlorhydrin, sowie Aralkylenoxiden, wie Styroloxid. Die Polyoxyalkylenpolyetherpolyole
können
primäre
oder sekundäre
Hydroxylgruppen aufweisen. Zu den Polyetherpolyolen gehören Polyoxyethylenglykol,
Polyoxypropylenglykol, Polyoxybutylenglykol, Polytetramethylenglykol,
Blockcopolymere, beispielsweise Kombinationen von Polyoxypropylen-
und Polyoxyethylenglykolen, Poly-1,2-oxybutylen- und Poly oxyethylenglykolen
und aus Mischungen oder durch sequentielle Zugabe von zwei oder
mehr Alkylenoxiden hergestellte Copolymerglykole. Die Herstellung
der Polyoxyalkylenpolyetherpolyole kann nach jedem bekannten Verfahren
erfolgen, beispielsweise nach dem 1859 von Wurtz und in Encyclopedia
of Chemical Technology, Band 7, S. 257–262, herausgegeben von Interscience
Publishers, Inc. (1951), oder der US-PS 1,922,459 beschriebenen
Verfahren.
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Andere
Polyoxyalkylenpolyetherpolyole, die eingesetzt werden können, sind
diejenigen, die aufgepfropfte Vinylmonomere enthalten. Die Herstellung
der Polyole, in die Vinylpolymere eingebaut sind, kann (1) durch
radikalische in-situ-Polymerisation eines ethylenisch ungesättigten
Monomers oder Monomerengemischs in einem Polyol oder (2) durch Dispergieren
eines vorher durch radikalische Polymerisation in einem Lösungsmittel
hergestellten Pfropfpolymers in einem Polyol, wie es z.B. in den
US-PS 3,931,092, 4,014,846, 4,093,573 und 4,122,056 beschrieben
wird, auf die hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird, oder (3) durch Tieftemperaturpolymerisation
in Gegenwart von Kettenübertragungsmitteln
erfolgen. Diese Polymerisationen können bei einer Temperatur von
65°C bis
170°C, bevorzugt
von 75°C
bis 135°C,
vorgenommen werden.
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Die
bei der Polymerisationsreaktion eingesetzte Menge an ethylenisch
ungesättigtem
Monomer beträgt
im allgemeinen ein Prozent bis 60 Prozent, vorzugsweise 10 Prozent
bis 40 Prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Produkts. Die
Polymerisation erfolgt bei einer Temperatur von etwa 80°C bis 170°C, vorzugsweise
von 75°C
bis 135°C.
Die bei der Herstellung der Pfropfpolymerdispersionen einsetzbaren
Polyole sind hinreichend bekannt. Bei der Herstellung der im Rahmen
der vorliegenden Erfindung verwendeten Propfpolymerdispersionen
kann man sowohl herkömmliche
Polyole, die im wesentlichen frei von ethylenischer Ungesättigtheit
sind, wie z.B. die in der US-PS Re. 28,715 beschriebenen, als auch
ungesättigte
Polyole, wie z.B. die in der US-PS 3,652,659 und Re. 29,014 beschriebenen,
einsetzen, auf die hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird.
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Beispiele
für verwendbare
Polyole, die im wesentlichen frei von ethylenischer Ungesättigtheit
sind, sind hinreichend bekannt. Ihre Herstellung erfolgt häufig durch
katalytische Kondensation eines Alkylenoxids oder Alkylenoxidgemischs
(gleichzeitig oder sequentiell) mit einer organischen Verbindung
mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, wie aus den US-PS
1,922,459, 3,190,927 und 3,346,557 hervorgeht, auf die hiermit ausdrücklich Bezug
genommen wird.
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Die
ungesättigten
Polyole, die bei der Herstellung der Pfropfcopolymerdispersionen
eingesetzt werden können,
lassen sich durch Umsetzung eines beliebigen herkömmlichen
Polyols, wie z.B. den oben beschriebenen, mit einer organischen
Verbindung, die sowohl ethylenisch ungesättigt ist als auch eine Hydroxyl-,
Carboxyl-, Anhydrid-, Isocyanat- oder Epoxidgruppe enthält, oder
unter Verwendung einer organischen Verbindung, die sowohl ethylenisch
ungesättigt
ist als auch eine Hydroxyl-, Carboxyl-, Anhydrid- oder Epoxidgruppe enthält, als
Reaktand bei der Herstellung des herkömmlichen Polyols herstellen.
Als Beispiele für
derartige organische Verbindungen seien im einzelnen genannt: ungesättigte Mono-
und Polycarbonsäuren
und Mono- und Polycarbonsäureanhydride,
wie z.B. Maleinsäure
und Maleinsäureanhydrid,
Fumarsäure,
Crotonsäure und
Crotonsäureanhydrid,
Propenylbernsteinsäureanhydrid
und halogenierte Maleinsäuren
und Maleinsäureanhydride,
ungesättigte
mehrwertige Alkohole, wie z.B. 2-Buten-1,4-diol, Glycerinallylether, Trimethylolpropanallylether,
Pentaerythritallylether, Pentaerythritvinylether, Pentaerythritdiallylether
und 1-Buten-3,4-diol, ungesättigte
Epoxide, wie z.B. 1-Vinylcyclohexenmonoxid, Butadien monoxid, Vinylglycidylether,
Glycidylmethacrylat und 3-Allyloxypropylenoxid.
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Wie
oben bereits ausgeführt,
werden die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Pfropfpolymerdispersionen
durch in-situ-Polymerisation eines ethylenisch ungesättigten
Monomers oder eines Gemischs von ethylenisch ungesättigten
Monomeren entweder in einem Lösungsmittel
oder in den vorstehend aufgeführten
Polyolen hergestellt.
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Als
ethylenisch ungesättigte
Monomere, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, seien
im einzelnen genannt: Butadien, Isopren, 1,4-Pentadien, 1,5-Hexadien,
1,7-Octadien, Styrol, α-Methylstyrol,
Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Ethylstyrol, Isopropylstyrol,
Butylstyrol, Phenylstyrol, Cyclohexylstyrol, Benzylstyrol und dergleichen;
substituierte Styrole, wie z.B. Chlorstyrol, 2,5-Dichlorstyrol,
Bromstyrol, Fluorstyrol, Trifluormethylstyrol, Iodstyrol, Cyanostyrol,
Nitrostyrol, N,N-Dimethylaminostyrol, Acetoxystyrol, 4-Vinylbenzoesäuremethylester,
Phenoxystyrol, p-Vinyldiphenylsulfid, p-Vinylphenylphenyloxid und
dergleichen; Acryl- und substituierte Acrylmonomere, wie z.B. Acrylnitril,
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Methyl-acrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Methylmethacrylat,
Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Isopropylmethacrylat,
Octylmethacrylat, Methacrylnitril, Methyl-α-chloracrylat, Ethyl-α-ethoxyacrylat, Methyl-α-acetam, Inoacrylat,
Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, α-Chloracrylnitril,
Methacrylnitril, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dibenzylacrylamid, N-Butylacrylamid,
Methacrylformamid und dergleichen; die Vinylester, Vinylether, Vinylketone
usw., wie z.B. Vinylacetat, Vinylchloracetat, Vinylalkohol, Vinylbutyrat,
Isopropenylacetat, Vinylformiat, Vinylacrylat, Vinylmethacrylat,
Vinylmethoxyacetat, Vinylbenzoat, Vinyliodid, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin, Vinylbromid,
Vinylfluorid, Vinylidenbromid, 1-Chlor-1-fluorethylen, Vinylidenfluorid, Vinylmethylether,
Vinylether, Vinylpropylether, Vinylbutylether, Vinyl-2-ethylhexylether,
Vinylphenylether, Vinyl-2-butoxyethylether, 2,4-Dihydro-1,2-pyran,
2-Butoxy-2'-vinyloxydiethylether,
Vinyl-2-ethylthioethylether, Vinylmethylketon, Vinylethylketon,
Vinylphenylketon, Vinylphosphonate, wie z.B. Bis(β-chlorethyl)vinylphosphonat,
Vinylethylsulfid, Vinylethylsulfon, N-Methyl-N-vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon,
Vinylimidazol, Divinylsulfid, Divinylsulfoxid, Divinylsulfon, Natriumvinylsulfonat,
Methylvinylsulfonat, N-Vinylpyrrol und dergleichen; Fumarsäuredimethylester,
Maleinsäuredimethylester,
Maleinsäure,
Crotonsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Itaconsäuremonomethylester,
Butylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Glycidylacrylat,
Allylalkohol, Glykolmonoester der Itaconsäure, Dichlorbutadien, Vinylpyridin
und dergleichen. In Betracht kommen alle bekannten polymerisierbaren
Monomere; die oben aufgeführten
Verbindungen dienen nur zur Erläuterung
und sind hinsichtlich der zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung
geeigneten Monomere in keiner Weise als Einschränkung zu betrachten. Das Monomer
wird bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Styrol,
Methylmethacrylat und deren Gemischen ausgewählt.
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Als
Beispiele für
Initiatoren, die für
die Polymerisation von Vinylmonomeren eingesetzt werden können, seien
im einzelnen die wohlbekannten radikalischen Vinylpolymerisationsinitiatortypen,
z.B, die Peroxide, Persulfate, Perborate, Percarbonate, Azoverbindungen
usw., genannt. Dazu gehören
Wasserstoffperoxid, Dibenzoylperoxid, Acetylperoxid, Benzoylhydroperoxid,
t-Butylhydroperoxid, Di-t-butylperoxid, Lauroylperoxid, Butyrylperoxid,
Diisopropylbenzolhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Paramenthanhydroperoxid,
Di-α-cumylperoxid,
Dipropylperoxid, Diisopropylperoxid, Difuroylperoxid, Ditriphenylmethylperoxid,
Bis(p-methoxybenzoyl)peroxid, p-Monoethoxybenzoylperoxid, Rubenperoxid,
Ascaridol, t-Butylperoxybenzoat, Diethylperoxyterephthalat, Propylhydroperoxid,
Isopropylhydroperoxid, n-Butylhydroperoxid, Cyclohexylhydroperoxid,
trans-Decalinhydroperoxid, α-Methylbenzylhydroperoxid, α-Methyl-α-ethylbenzylhydroperoxid,
Tetralinhydroperoxid, Triphenylmethylhydroperoxid, Diphenylmethylhydroperoxid, α,α'-Azobis(2-methyl)heptonitril,
1,1-Azobis(1-cyclohexan)carbonitril,
Dimethyl-α,α'-azobis(isobutyronitril), 4,4'-Azobis(cyanopetansäure), Azobis(isobutyronitril),
1-t-Amylazo-1-cyanocyclohexan, 2-t-Butylazo-2-cyano-4-methoxy-4-methylpentan,
2-t-Butylazo-2-cyano-4-methylpentan,
2-(t-Butylazo)isobutyronitril,
2-t-Butylazo-2-cyanobutan, 1-Cyano-1-(t-butylazo)cyclohexan,
t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat,
t-Butylperpivalat, 2,5-Dimethylhexan-2,5-diper-2-ethylhexoat, t-Butylperneodecanoat,
t-Butylperbenzoat,
t-Butylpercrotonat, Perbernsteinsäure, Diisopropylperoxydicarbonat
und dergleichen. Man kann auch ein Initiatorengemisch verwenden.
In Betracht kommen ferner photochemisch empfindliche Radikalbildner.
Bei der schließlichen
Polymerisation setzt man im allgemeinen etwa 0,5 Gewichtsprozent
bis etwa 10 Gewichtsprozent, bevorzugt etwa 1 Gewichtsprozent bis
etwa 4 Gewichtsprozent, Initiator, bezogen auf das Gewicht des Monomers,
ein.
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Bei
der Herstellung der Pfropfpolymerdispersionen kann man Stabilisatoren
einsetzen. Ein Beispiel hierfür
stellt der in der US-PS 4,148,840 beschriebene Stabilisator dar,
der ein Copolymer mit einem ersten Teil aus einem ethylenisch ungesättigten
Monomer oder einer Mischung derartiger Monomere und einem zweiten Teil,
bei dem es sich um ein Propylenoxidpolymer handelt, enthält. Als
Stabilisatoren kommen ferner die Alkylenoxidaddukte von Styrol-Allylalkohol-Copolymeren
in Betracht.
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Wünschenswerterweise
handelt es sich bei den Polyolen um Polyether mit einer durchschnittlichen Funktionali tät von etwa
1,75 bis etwa 3,0 und einem Molekulargewichtsbereich von etwa 3500
bis etwa 5100. Wünschenswert
ist auch, daß es
sich bei den Polyethern um Copolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid mit
einem Diol- oder Triol-Starter, wie Propylenglykol, Glycerin oder
Trimethylolpropan, handelt. Zu dieser Gruppe gehören die oben beschriebenen
Pfropfcopolymerdispersionen.
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Man
kann jeden geeigneten Katalysator verwenden, u.a. tertiäre Amine,
beispielsweise Triethylendiamin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, Diethylethanolamin,
N-Cocomorpholin, 1-Methyl-4-dimethylaminoethylpiperazin, Methoxypropyldimethylamin,
N,N,N'-Trimethylisopropylpropylendiamin,
3-Diethylaminopropyldiethylamin, Dimethylbenzylamin und dergleichen.
Als Katalysatoren eignen sich außerdem beispielsweise Dibutylzinndilaurat,
Dibutylzinndiacetat, Zinn(II)-chlorid, Dibutylzinndi-2-ethylhexanoat, Zinn(II)-oxid,
das unter dem Warenzeichen FOMREZ.RTM erhältlich ist, sowie andere metallorganische
Verbindungen, wie sie z.B. in der US-PS 2,846,408 beschrieben werden.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ein Alkohol mit etwa 10 bis
etwa 20 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon verwendet werden.
Alkohole dieser Art sind dem Fachmann bekannt. Die vorgesehenen Arten
von Alkohol werden im allgemeinen nach dem Oxo-Verfahren hergestellt
und als Oxo-Alkohole bezeichnet. Beispiele für einige im Handel erhältliche
Produkte sind LIAL 125 von Chernica Augusta Spa oder NEODOL.RTM.
25 von Shell.
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Zur
Herstellung von erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffen
mit verdichteter Randzone wird im allgemeinen ein Tensid verwendet.
Verwendbar sind diejenigen Tenside, die die Homogenisierung oder Emulgierung
der Ausgangsstoffe unterstützen
und auch zur Regulierung der Zellstruktur geeignet sein können. Typische
Beispiele sind Schaumstoffstabilisatoren, wie Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere
und andere organische Polysiloxane, oxyethyliertes Alkylphenol,
oxyethylierte Fettalkohole, fluoraliphatische polymere Ester, Paraffinöle, Rizinusölester,
Phthalsäureester,
Ricinolsäureester
und Türkischrotöl, sowie
Zellregler, wie Paraffine.
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Zu
den bei der vorliegeneden Erfindung verwendeten Kettenverlängerungsmitteln
gehören
diejenigen mit zwei funktionellen Gruppen mit aktiven Wasserstoffatomen.
Zu einer bevorzugten Gruppe von Kettenverlängerungsmitteln gehören Ethylenglykol,
Diethylenglykol, Propylenglykol oder 1,4-Butandiol.
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Als
Additive, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden
können,
kommen u.a. bekannte Pigmente, wie z.B. Ruß, Farbstoffe und Flammschutzmittel
(z.B. Tris(chlorethyl)phosphate oder Ammoniumphosphat und -polyphosphat),
Stabilisatoren gegen Alterung und Klimaeinflüsse, Weichmacher, wie z.B.
gamma-Butyrolacton, Fungistatika, Bakteriostatika und Füllstoffe
in Betracht.
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Als
Treibmittel kommt ein beliebiges geeignetes an sich bekanntes Mittel
in Betracht. Bei einer Ausführungsform
wird als Treibmittel und die Dichte regulierendes Mittel Wasser
eingesetzt. Ein anderes Treibmittel, das bei einer Ausführungsform
verwendet wird, ist 1,1,1,2-Tetrafluorethan (H-FKW 134a) gemäß der Offenbarung
der US-PS 5,464,879, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
H-FKW 134a wird entweder für
sich alleine oder in Verbindung mit Wasser in zur Bereitstellung
der gewünschten
Schaumstoffdichte ausreichenden Mengen verwendet.
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Die
mechanischen Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens sind flexibel
und hängen
von der Endanwendung des Polyurethanschaumstoffs ab. Das Reaktionssystem
ist so vielseitig, daß es
in verschiedenen Dichten und Härten
hergestellt werden kann. Das System muß auf verschiedene dem Fachmann
bekannte Arten in eine Form eingetragen werden. Es kann mit Hilfe
der Hochdruckeinspritztechnik in eine vorerhitzte geschlossene Form
geschossen werden. Hierbei ist seine Verarbeitbarkeit gut genug,
um komplexe Formen mit niedrigen Formdichten (etwa 18 pcf bis 75
pcf) füllen
zu können.
Es kann auch unter Verwendung einer herkömmlichen Technik mit offener
Form gefahren werden, bei der die Reaktionsmischung bzw. das Reaktionssystem
bei niedrigem Druck oder Normaldruck in eine vorerhitzte offene
Form gegossen oder gespritzt wird. Bei dem in Rede stehenden Verfahren
kann das System bei Formtemperaturen von etwa Raumtemperatur bis
etwa 140°F
gefahren werden, wobei 115°F–120°F bevorzugt
sind.
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Nach
der Beschreibung der Erfindung werden die folgenden Beispiele zur
Erläuterung
angeführt.
Alle Mengen sind in Gewichtsteilen angegeben, sofern nicht anders
vermerkt, und Substanzen werden in Tabelle 7 ausgewiesen.
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BEISPIEL 1
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Jedes
der Harze 1–5
wurde nach bekannten Industriemethoden hergestellt. Die Harze 1
und 2 sind Vergleichsbeispiele. In Harz 1 wird kein Wachs- oder
PTFE-Additiv verwendet. In Harz 2 wird Polyethylenwachs als Additiv
verwendet. Die Additive A–D
wurden trocken zugegeben. Nach etwa 6 Sekunden Vormischen per Hand
waren die Harze etwas klumpig und flossen langsam.
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Die
Harze 1–5
wurden bei einem Index von 102 mit einem Gemisch von Isocyanat A
und Isocyanat B umgesetzt. Das Verhältnis von Isocyanat A zu Isocyanat
B in dem Gemisch betrug 1:1. Die erhaltenen Schaumstoffe wurden
geprüft,
und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Becherproben
wurden durch Eintragen von vorbestimmten Mengen von Polyisocyanat
und Harzgemisch bei Raumtemperatur in einen Behälter hergestellt. Die Komponenten
wurden mit einem Schnellmsicher ungefähr 10 Sekunden bei 3000 U/min
gerührt.
Die sich aus der Reaktion ergebenden Schaumstoffe zeigten vergleichbare
Dichten. Die Start- und Klebfreizeiten unterschieden sich um einige
Sekunden.
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Formschaumstoffe
wurden nach bekannten technischen Verschäumungsmethoden hergestellt.
Die Reaktionsmischung wurde in eine saubere trockene Scheibenform
mit den Abmessungen 12'' × 6'' × 3/8'' gegossen. Die Form wurde geschlossen
und der Schaumstoff härten
gelassen. Die fertige Scheibe wurde aus der Form genommen und dann
in ¼-Zoll-Prüfplatten
geschnitten und geprüft.
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Die
Formschaumstoffe aus den Harzen 1–5 zeigten vergleichbare Dichten.
Der Schaumstoff aus Harz 1 ohne Additiv besaß eine größere Shore-A-Härte als
die Harze 2–5.
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BEISPIEL 2
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Die
Harze 6 und 7 wurden gemäß Tabelle
3 unter Verwendung von Additiv E hergestellt und zeigten eine verbesserte
Viskosität
und Dispergierung von Feststoffen im Harz.
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BEISPIEL 3
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Es
wurde ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften von aus Harz
1 (ohne Additiv) und Harz 3 (mit Additiv B) hergestellten Polyurethanschaumstoffen
angestellt. Beide Schaumstoffe wurden nach bekannten technischen
Verschäumungsmethoden
auf einer Niederdruckverschäumungsvorrichtung
hergestellt. Die Harze wurden mit Isocyanat A bei einem Index von
102 und einem Verhältnis
von 100:37,5 für
Harz 1 und 102,8:37,5 für
Harz 3 umgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde in eine saubere, trockene
Form eingetragen. Die Form wurde geschlossen und der Schaumstoff
härten
gelassen. Der fertige Schaumstoff wurde aus der Form genommen und
geprüft.
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Der
Schaumstoff mit Additiv B zeigte verbesserte Eigenschaften, siehe
Tabelle 4. Es wurde eine Verbesserung der Abriebfestigkeit von ungefähr 87% festgestellt.
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BEISPIEL 4
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Ein
herkömmliches
Harz (Harz 8) wurde hergestellt, und ein ähnliches erfindungsgemäßes Harz
(Harz 9) mit Additiv B wurde zur Verwendung mit Wasser als Treibmittel
gemäß der Formulierung
in Tabelle 5 hergestellt.
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Aus
Harz 8 und Harz 9 wurden mit Wasser getriebene Schaumstoffe hergestellt.
Die Harze wurden mit Isocyanat C bei einem Index von 100 und einem
Verhältnis
von 100:63,3 für
Harz 8 und 100:62 für
Harz 9 umgesetzt. Beide Schaumstoffe wurden nach bekannten technischen
Verschäumungsmethoden
auf einer Niederdruckverschäumungsvorrichtung
hergestellt. Die Reaktionsmischung wurde in eine saubere, trockene
Form eingetragen. Die Form wurde geschlossen und der Schaumstoff
härten
gelassen. Der fertige Schaumstoff wurde aus der Form genommen und
geprüft.
Es wurde ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften von aus Harz
8 (ohne Additiv) und Harz 9 (mit Additiv B) hergestellten wassergetriebenen
Polyurethanschaumstoffen angestellt, und die Ergebnisse sind in
Tabelle 6 aufgelistet.
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Der
Schaumstoff mit Ädditiv
B zeigte verbesserte Eigenschaften, siehe Tabelle 6. Es wurde eine
Verbesserung der Abriebfestigkeit von ungefähr 60% festgestellt. Die Ergebnisse
zeigen, daß der
das Additiv enthaltende Schaumstoff eine bessere Abriebfestigkeit
aufweist als der Schaumstoff ohne Additiv. Des weiteren weist der
erfindungsgemäß hergestellte
Schaumstoff eine verbesserte Dispergierung des Additivs auf.
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Da
die obige Erfindung in Übereinstimmung
mit den relevanten Rechtsnormen beschrieben worden ist, ist die
Beschreibung lediglich beispielhaft und nicht als Einschränkung zu
verstehen. Demgemäß kann der Bereich
des dieser Erfindung gewährten
Rechtsschutzes nur durch das Studium der folgenden Ansprüche bestimmt
werden. TABELLE
7
Prüfmethoden
| Dichte | ASTM
D-1622 |
| Split
Tear (Weiterreißfestigkeit) | ASTM
D-1938 |
| Zugfestigkeit | ASTM
D-412 |
| Weiterreißwiderstand
nach Graves | ASTM
D-624 Die C |
| Zugdehnung | ASTM
D-412 |
| Shore-Härte, Düse A | ASTM
D-2240 |
| Taber-Abrieb | ASTM
1044 |
| DIN-Abrieb | 53
516 |
| Ross
Flex | ASTM
1052 |
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Tabelle
4 zeigt den Effekt der Verwendung des Additivs in einer typischen
Formulierung mit H-FKW 134a als alleinigem Treibmittel. Tabelle
6 zeigt den Effekt der Verwendung des Additivs in einer typischen
Formulierung mit Wasser als alleinigem Treibmittel.