DE1263293B - Formtrennmittel fuer die Polyurethanschaumstoffherstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08g

Deutsche Kl-; 39 b-22/04

'$ U-Zr^

Nummer: 1263 293

Aktenzeichen: M 55838IV c/39 b

Anmeldetag: 19. Februar 1963

Auslegetag: 14. März 1968

Die Herstellung von Formteilen auf Polyester- bzw. Polyätherurethanschaumstoffbasis erfolgt im Prinzip nach den gleichen Verfahren und Rezepturen wie die Produktion der Blockware, Da Isocyanatverbindungen aber als Haft- bzw. Klebmittel außerordentlich wirksam sind, ist das einwandfreie Ablösen von Polyurethanformteilen aus den Formen besonders schwierig.

Bisher sind vier Wege bekanntgeworden, um ausreichende Trennwirkungen zu erzielen. Als Formtrennmittel werden z, B. synthetische oder natürliche Wachse, Paraffine, Polyäthylene, Siliconverbindungen oder Gemische dieser Stoffe in wäßriger Emulsion bzw, Dispersion bzw. als Lösung in organischen Lösungsmitteln verwendet. Ein leichteres Herauslösen des Formkörpers aus der Form kann durch das Verwenden von ¹S Aluminium- oder Magnesiumsalzen längerkettiger Monocarbonsäuren als Trennmittel erreicht werden. Alle diese Substanzen geben dem Formteil eine geschlossene Oberfläche, wodurch die Luftdurchlässigkeit vermindert wird bzw. überhaupt nicht mehr gegeben ist. Damit geht eine wichtige Eigenschaft des Polyurethanschaumstoffes verloren, die seinen Einsatz als Polstermaterial in Frage stellt. Es sind auch schon Stoffe verwendet worden, die mit überschüssigem Isocyanat zu reagieren vermögen und dadurch eine feste Haftung des Schaumstoffes an der Formenwand verhindern. Solche Verbindungen sind beispielsweise Wasser, Alkohole, Glykole, Saccharide, Amine oder Aminoalkohole, Fon diesen rein theoretisch möglichen Stoffen scheiden in der Praxis diejenigen aus, die durch zu große Flüchtigkeit keine exakte Dosierung zulassen, wie niedrigmolekulare Alkohole, Wasser oder Ammoniak, Alle weiteren genannten Stoffe, wie PoIyhydroxylverbindungen oder Aminoalkohole, geben keine genügende Trennwirkung oder vermitteln dem Schaumstoff eine mehr oder weniger klebende Oberfläche mit dem Zwang zu nachfolgendem Waschen oder Trocknen, Das reagierende Schaumgemisch kann durch diese Stoffe auch so stark beeinflußt werden, daß die physikalischen Eigenschaften des erzeugten Schaumstoffes in untragbarer Weise herabgesetzt werden, ja sogar unzusammenhängende, bröselige Oberflächen aufweisen. Manchmal werden die Formen auch mit filmbildenden Substanzen behandelt, die auf der Formenwandung wenig haften, sich aber fest mit der Oberfläche des Schaumstoffes verbinden. Das Formteil wird mit dem Trennfilm der Form entnommen und der Trennfilm nachträglich weggerissen. Technisch einsatzfähig scheinen dabei nur Filme aus Naturkautschuk zu sein, die entweder aus sogenannten Gummilösungen oder aus Kautschukmilch hergestellt werden. Abgesehen davon, daß die Form zuerst mit Formtrennmittel für die
Polyurethanschaumstoffherstellung

Anmelder:

Metzeier Aktiengesellschaft,

8000 München, Westendstr. 131-135

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Heinz Darmochwal,
8940 Memmigen;
Annemarie Kühnel, 7905 Dietenheim

einem der üblichen Kautschuktrennmittel behandelt werden sollte, ehe man den Film aufbringt, muß dieser Film vulkanisiert werden. Außerdem wird nicht immer nur die Haut entfernt, sondern das Formteil häufig eingerissen. Der Anteil an reparaturbedürftigen Teilen und Ausschuß ist verhältnismäßig hoch, so daß die technische Durchführung des Verfahrens nur mangelhaft und von großen Kosten begleitet ist. In ähnlicher Weise können die Formen mit Produkten besprüht bzw, bestrichen werden, die mit dem Schaum reagieren, aber auch verhältnismäßig fest an der Form haften. Bei entsprechender Einstellung der Rezeptur bleibt beim Trennen die Außenhaut des Schaumstoffteils in der Form hängen, so daß es eine gute Luftdurchlässigkeit besitzt. Die Form muß dann mechanisch von der Haut befreit und gesäubert werden. Auch hier ist, wie die Erfahrung zeigt, die Gefahr des Einreißens der Schaumteile recht groß. Die notwendige Säuberung der Form bedeutet einen relativ großen Arbeits- und Zeitaufwand, der den rationellen Ablauf der Fertigung sehr behindert und also keine fortlaufende Produktion gestattet.

Bekannt ist zuletzt auch das Verwenden von Natriumrizinusölsulfat als Schaumstabilisator für Polyurethanschaumstoffe. Dabei sind nur geringe Zusätze möglich, weil bei einer Überdosierung gebrauchsfähige Schaumstoffe nicht entstehen. Das nachfolgende Beispiel beweist, daß die möglichen geringen Zusätze von Natriumrizinusölsulfat als Schaumstabilisator keinen günstigen Einfluß auf die Trennbarkeit von Schaumstofformteilen von der Form haben.

Beispiel

In eine Sitzkissenform aus Aluminium, die auf 30 bis 40°C erwärmt wurde, wird ein schaumfähiges Ge-

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misch aus 100 Gewichtsteilen eines handelsüblichen ganz gleich ob es sich dabei um das beim Polyester-Polyesters aus Adipinsäure, Diäthylenglykolund ge- polyurethanschaumstoff übliche Natriumrizinusölsulringen Mengen eines Triols (Molekulargewicht 2000 fat oder das beim Polyätherpolyurethanschaumstoff und einer Hydroxylzahl von etwa 60) übliche Polyäthersiloxan handelt, nicht ausreicht, um

5 eine befriedigende Trennung zu erzielen. Werden die

40 Gewichtsteile Toluylendiisocyanät ' reaktionsfähigen Gemische in eine mit einem bekann-

■ (65% 2,4-Isomeres und 35% ten Trennmittel behandelte Form eingebracht, dann

·. 2,6-Isomeres), ergeben sich wohl gute Trennwirkungen, aber ge-

1,5 Gewichtsteile äthoxylierte Ölsäure, schlossene, luftundurchlässige Oberflächen der Form-

1,5 Gewichtsteiie Natriumsalz des Schwefelsäure- ^{10 1}^: ^ ■ , _Λ ,

esters des Rizinusöls (50°/_oige ^D*^e Erfindung besteht demgegenüber m der Ver

wäßrige Lösung) Wendung eines Gemisches wäßriger Lösungen ober-

_, ., _. J? flächenaktiver Substanzen und anorganischer Salze

0,3 Gewichtsteiie Paraffinol, _{oder Gemische der} letzteren zum Herstellen von

2,25 Gewichtsteile Wasser ₁₅ Polyester- oder Polyätherschaumstofformteilen nach

dem Diisocyanat-Polyadditionsverfahren als Formeingebracht und die Form geschlossen. . trennmitte]. Außer einer guten Trennbarkeit ergeben Nach einer Heizung von 10 Minuten bei 14O⁰C sich Formteile mit offener, luftdurchlässiger Oberfläche, wird die Form geöffnet. Dazu ist ein großer Kraft- Als oberflächenaktive Substanzen können besonders aufwand nötig, da das Formteil äußerst fest ah den 20 vorteilhaft Natriumsalze der Schwefelsäureester ge-Wänden der Form haftet und nicht ohne Beschädi- sättigter Fettalkohole und/oder die Salze der Kondengungen entnommen werden kann. Es wird kein brauch- sate aus Fettsäuren und Taurin bzw. N-Methyltaurin bares Teil erhalten. Erst nach langwierigen Säuberungs- verwendet werden. Als anorganische Salze eignen sich arbeiten kann die Form erneut benutzt werden. erfindungsgemäß Natriumsulfat, Natriumchlorid oder Auch dann, wenn.das vorstehend erläuterte Ge- 25 Natriumnitrat einzeln oder miteinander gemischt. Zum misch in eine Form, z. B. eine Sitzkissenform aus Erhöhen der Trennwirkung ist es vorteilhaft, gesät-Aluminium, gegossen wird, die vorher auf 80° C tigte Neutraffette und/oder handelsübliche Paraffinerwärmt, mit einer 20%igen Lösung von Hartparaffin oder Polyäthylenemulsionen bzw. geringe Mengen (Schmelzpunkt 60° C) in Tetrachlorkohlenstoff be- von mit Isocyanat reagierenden Substanzen, d. h. Stoffe sprüht und dann auf-30 bis 4O⁰C abgekühlt wurde, 30 mit aktiven Wasserstoffatomen, wie Alkohole, priwird nach der Weiterbehandlung des Gemisches-bei märe oder sekundäre Amine, dem Gemisch obergeschlossener Form ein Schaumformteil erreicht, das flächenaktiver Substanzen und anorganischer Salze sich der Form leicht entnehmen läßt und eine ge- zuzusetzen. Zum Beschleunigen der Wasserverdampschlossene, luftundurchlässige Oberfläche besitzt. Wird fung können dem vorerwähnten Gemisch noch leicht abwandelnd zu dem obenerwähnten Beispiel in eine 35 flüchtige organische Lösungsmittel, wie Methylen-Sitzkissenform aus Aluminium, die auf 30 bis 40 ⁰C chlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, zugeerwärmt ist, ein schaumfähiges Gemisch aus setzt werden.

Als für das erfindungsgemäß verwendete Trenn-

100 Gewichtsteilen eines Polyäthers vom Mole- mittel geeignete oberflächenaktive Substanzen wirken .-. kulargewicht etwa 3000 und 40 die Natriumsalze der Schwefelsäureester gesättigter :.- der Hydroxylzahl 56 herge- Fettalkohole und die Salze der Kondensate aus Fett-.· stellt durch Anlagerung von säuren mit Taurin bzw. N-Methyltaurin einzeln oder • Propylenoxyd an Trimethylol- miteinander gemischt am günstigsten. Immer ist dieser

. propan, Substanz bzw. diesem Substanzengemisch ein anorga-

42 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanät (80 % 2,4- 45 nisches Salz, wie Natriumchlorid, Natriumsulfat, Na- - Isomeres, 20% 2,6-Isomeres) triumnitrat oder Gemischen derselben, zuzusetzen.· 1 Gewichtsteil Polyäthersiloxan, ^{Ein aus den} vorbezeichneten Substanzen zusammen-

m ^ ■ τ.*. *. ·ι " τ· /ττ\ ι * ,. gefügtes Trennmittel kann zweckmäßig mit Pinsel

0,3Gewichtsteilen.Zinn(II>oktoat, oder Sprühpistole auf die heiße Form aufgetragen

0,2 Gewichtsteilen Tnäthylendiamin, _{5o wer}den, wobei der größte Teil des in dem Trennmittel

3 Gewichtsteilen Wasser enthaltenen Wassers verdunstet. Geringe zurück

bleibende Wassermengen stören nicht. Soll eine ein-

eingebracht, die Form geschlossen und 12 Minuten wandfreie Trennung des in der Form erzeugten bei 160°C geheizt, dann wird kein gebrauchsfähiger Schaumstofformteiles von der Form erzielt werden, Schaumstoff erhalten, weil beim Öffnen der Form der 55 so muß darauf geachtet werden, daß das verwendete Forminhalt zerrissen wird. Wird jedoch in eine Sitz- Trennmittel stets beide obenerwähnten Komponenten, kissenform aus Aluminium, die zuerst auf 80°C nämlich mindestens eine wäßrige Lösung oberflächenerwärmt, mit einer 20%igen Lösung aus Hartparaffin aktiver Substanzen und mindestens ein anorganisches (Schmelzpunkt 6O⁰C) in Tetrachlorkohlenstoff be- Salz, enthält.

sprüht und dann auf 30 bis 40° C abgekühlt, das vor- 60 Die Trennwirkung ist abhängig von der chemischen erwähnte aufschäumfähige Polyäthergemisch in die Zusammensetzung der eingesetzten oberflächenaktiven Form gegossen und ,in dieser nach deren Verschluß Substanz. Durch das Variieren von Art und Menge wie beim obenerwähnten ersten Beispiel weiter- der dem Trennmittel beigefügten Stoffe läßt sich die behandelt, dann kann anschließend der Form ein Struktur der Schaumoberfläche beeinflussen. Insbe-Schaumstofformteil mit einer geschlossenen luft- 65 sondere der Zusatz von Natriumsulfat (Na₂SO₄) beundurchlässigen Oberfläche entnommen werden. Die wirkt das Entstehen eines offenen Zellgefüges, wobei vorstehenden Beispiele besagen, daß der Zusatz von mit steigender Menge des Zusatzes größere Zellen in oberflächenaktiven Substanzen zum Reaktionsgemisch, der Oberfläche entstehen.

Beispiel 1

20 Gewichtsteile einer 50%igen Paste des Natriumsalzes des Dodecylalkoholschwefelsäureesters und 10 Gewichtsteile Natriumsulfat (Na₂SO₄) werden in 170 Gewichtsteilen Wasser gelöst.

Mit dieser Lösung werden die Innenseiten einer Aluminiumform bestrichen, die vorher auf 80⁰C erwärmt wurde.

Nach dem Abkühlen auf 30 bis 40⁰C wird eine schaumfähige Mischung aus Polyäther, Toluylendiisocyanat, Wasser, Stabilisierungsmitteln und Aktivatoren in die Form eingebracht und die Form geschlossen.

Nach einer Heizzeit von 12 Minuten bei 16O⁰C läßt sich der Form ein glatter Schaumstoffteil mit luftdurchlässiger Oberfläche entnehmen, der ohne Nachbehandlung verwendet werden kann. Die Form selbst ist nach erneutem Einsprühen mit dem erfindungsgemäßen Trennmittel sofort wieder einsatzbereit und verwendungsfähig.

Beispiel 2

Eine auf etwa 8O⁰C erwärmte Aluminiumform wird mit einer Lösung aus 20 Gewichtsteilen einer 50%igen Paste des Natriumsalzes des Dodecylalkoholschwefelsäureesters, 10 Gewichtsteilen Natriumchlorid, 170 Gewichtsteilen Wasser besprüht.

Die nachfolgende Behandlung erfolgt wie im Beispiel 1. Man erhält ein Schaumstofformteil mit einer offenen, luftdurchlässigen Oberfläche.

Beispiel 3

Eine auf etwa 8O⁰C erwärmte Aluminiumform wird mit einer Lösung aus 20 Gewichtsteilen einer 50%igen Paste des Natriumsalzes des Dodecylalkoholschwefelsäureesters, 10 Gewichtsteilen Natriumnitrat, 170 Gewichtsteilen Wasser besprüht.

Die nachfolgende Behandlung erfolgt wie im Beispiel 1. Man erhält ein Schaumstoff ormteil mit einer offenen, luftdurchlässigen Oberfläche.

Beispiel 4

Eine auf etwa 8O⁰C erwärmte Aluminiumform wird mit einer Lösung aus 20 Gewichtsteilen einer 50%igen Paste des Natriumsalzes des Dodecylalkoholschwefelsäureesters, 5 Gewichtsteilen Natriumchlorid, 5 Gewichtsteilen Natriumsulfat, 170 Gewichtsteilen Wasser besprüht.

Die nachfolgende Behandlung erfolgt wie im Beispiel 1. Man erhält ein Schaumstoff ormteil mit einer offenen, luftdurchlässigen Oberfläche.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung eines Gemisches wäßriger Lösungen oberflächenaktiver Substanzen und anorganischer Salze oder Gemische der letzteren zum Herstellen von Polyester- oder Polyätherschaumstofformteilen nach dem Diisocyanat-Polyadditionsverfahren als Formtrennmittel.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1113 810;
   bekanntgemachte Unterlagen zum belgischen
   tent Nr. 613 718.

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