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Title:
METHOD FOR PRODUCING RIGID POLYURETHANE FOAMS WITH IMPROVED DEMOULDING TIME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/047648
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing rigid foams containing urethane groups. Said rigid foams are characterised by an improved demoulding time. This is achieved by reacting 1) polyiso cyanates with 2) 5-35 % of an addition product with an OH value of at least 550 consisting of di- or polyamines containing primary and/or secondary amino groups, with alkylene oxides, 3) polymo lecular polyethers and/or polyesters with at least two reactive hydrogen atoms and optionally, 4) low molecular chain extenders a nd/or cross-linking agents, in the presence of 5) blowing agents and water and 6) known auxiliary agents and additives.

Inventors:
DIETRICH WERNER (DE)
GANSEN PETER (DE)
HEINEMANN TORSTEN (DE)
KLAEN WALTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/000787
Publication Date:
August 17, 2000
Filing Date:
February 01, 2000
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
DIETRICH WERNER (DE)
GANSEN PETER (DE)
HEINEMANN TORSTEN (DE)
KLAEN WALTER (DE)
International Classes:
C08G18/48; C08G18/76; (IPC1-7): C08G18/48; C08G18/50
Foreign References:
US4209609A1980-06-24
EP0477920A21992-04-01
DE19502969A11996-08-01
GB1423075A1976-01-28
DE19634700A11998-03-05
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von PolyurethanHartschaumstoffen durch Umset zung von 1. Polyisocyanaten mit 2.535 % eines Additionsproduktes mit einer OHZahl von mindestens 550 aus primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende Di oder Polyaminen mit Alkylenoxiden 3. höhermolekularen Polyethern und/oder Polyestern mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und gegebenenfalls 4. niedermolekularen Kettenverlängeren und/oder Vernetzern in Gegen wart von 5. Treibmitteln und Wasser sowie 6. an sich bekannten Hilfsund Zusatzstoffen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, als Komponente 2) 5 25 % eines Additionsproduktes mit einer OHZahl von mindestens 550 aus primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende Dioder Polyami nen mit Propylenoxid eingesetzt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, als Komponente 2) 5 25 % eines Additionsproduktes mit einer OHZahl von mindestens 550 aus primare und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende aromatische Di oder Polyaminen mit Propylenoxid eingesetzt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3), dadurch gekennzeichnet, als Komponente 2) 525 % eines Additionsproduktes mit einer OHZahl von mindestens 550 aus TDA mit Propylenoxid eingesetzt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3), dadurch gekennzeichnet, als Komponente 2) 1020 % eines Additionsproduktes mit einer OHZahl von mindestens 550 aus TDA mit Propylenoxid eingesetzt wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Additionsprodukt aus oTDA mit Propylenoxid eingesetzt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanat polymere MDITypen eingesetzt werden.
Description:
Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen mit verbesserter Formstandzeit Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Urethangrup- pen aufweisenden Hartschaumstoffen, welche sich durch hervorragende Formstand- zeit auszeichnen. Bessere Formstandzeit bedeutet eine erhöhte Produktivität und führt somit zu niedrigeren Produktionskosten.

Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen geschlossenzelligen Urethan-, Harn- stoff-und Biuretgruppen enthaltenden Hartschaumstoffen sind allgemein bekannt.

Zur Herstellung derartiger Hartschaumstoffe werden üblicherweise aromatische Polyisocyanate mit Polyolen, vorzugsweise Polyethern und Polyesterpolyolen, in Gegenwart von Treibmitteln, Katalysatoren und Hilfs-und Zusatzstoffen zur Reak- tion gebracht.

Die Produktion von Verbundelementen aufgebaut aus einem PU-Hartschaumstoff und mindestens einer Deckschicht aus einem starren oder elastischen Material, wie z. B. Papier, Kunststoff, Metallblechen, Glasvliesen, Spanplatten u. a. ist an sich bekannt. Bekannt ist ferner die Ausschäumung von Hohlräumen in Haushaltsgeräten, insbesondere Kühlmöbel, wie z. B. Kühlschränke oder Kühltruhen, oder auch Heizwasserspeicher mit PU-Hartschaum als Wärmedämmstoff.

In der DE 19 502 578 wird ein Verfahren beschrieben, 40-80 Gew.-% eines o-TDA PO Polyethers einzusetzen, um einen PU Hartschaumstoff herzustellen. Nachteilig an derartig hergestellten Schaumstoffen ist die schlechte Haftung zwischen Deckschicht und PU-Hartschaum. In der DE 196 34 700 wird ein Verfahren beschrieben, wie man durch Einsatz von 20-80 % eines Additionsproduktes mit einer OH-Zahl von mindestens 500 aus primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisenden Di- oder Polyaminen mit Alkylenoxiden mit Rizinusöl problemlos verschäumbare Polyolformulierungen erhält.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartformschaumstoffen mit kürzerer Formstandzeit zur Verfügung zu stellen. Die Formstandzeit ist ein wesentliches Kriterium für einen Hartschaum, der für die Ausschäumung von Kühlgeräten eingesetzt wird.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei Einsatz von 5-25 % eines Addi- tionsproduktes mit einer OH-Zahl von mindestens 550 aus primäre und/oder sekun- däre Aminogruppen aufweisenden Di-oder Polyaminen mit Alkylenoxiden mit den im Hartschaum üblichen Polyethern bzw. Polyestern eine deutliche Reduktion der Quellung (Höhenänderung eines Formteils) bewirkt und damit verbunden eine deut- liche Verbesserung der Formstandzeit erreicht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Poly- urethan-Hartschaumstoffen durch Umsetzung von 1. Polyisocyanaten mit 2.5-35 % eines Additionsproduktes mit einer OH-Zahl von mindestens 550 aus primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende Di-oder Polyami- nen mit Alkylenoxiden 3. höhermolekularen Polyethern und/oder Polyestern mit mindestens zwei reak- tiven Wasserstoffatomen und gegebenenfalls 4. niedermolekularen Kettenverlängeren und/oder Vernetzern in Gegenwart von 5. Treibmitteln und Wasser sowie 6. an sich bekannten Hilfs-und Zusatzstoffen.

Bevorzugt wird das Additionsprodukt in einer Konzentration von 5-25 Gew.-% eingesetzt.

Beispiele Beispiel 1 Herstellung des PU-Hartschaumstoffes A-Komponente bestehend aus 57,0 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 470, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an ein Zucker/Propylenglykol-Gemisch.

19,0 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 605, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Toluylendiamin.

9,5 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 620, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Ethylendiamin.

9,5 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 112, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Propylenglykol.

1, 4 Gew.-Teilen Wasser 1, 4 Gew.-Teilen eines Schaumstabilisators auf Silikonbasis (Tegostab (B 8409) 1, 7 Gew.-Teilen N, N-Dimethylcyclohexylamin 0,5 Gew.-Teilen Pentamethyldiethylentriamin und 20,5 Gew.-Teilen einer Mischung aus 30 Gew.-% iso-Pentan mit 70 Gew.-Teilen cyclo-Pentan.

B-Komponente Mischung aus etwa 45 % Diphenylmethandiisocyanaten und etwa 55 % Polyphenyl- polymethylen-polyisocyanaten (Roh MDI, NCO-Gehalt etwa 31 Gew.-%).

123 Gew.-Teile der A-Komponente werden mit 142 Gew.-Teilen der B-Komponente bei 1000 UpM bei 20°C intensiv in einem Becher des Durchmessers 9 cm miteinander vermischt.

Die reaktive Mischung wird in eine Form mit den Abmessungen 22 x 22 x 6 cm eingebracht, so daß die Rohdichte des entstehenden Schaumstoffes etwa 35 g/l beträgt. Der Schaumstoff wird nach drei Minuten entformt. Die Ände- rung der Höhe (6 cm) wird nach 24 Stunden mit einem elektronischen Taster bestimmt. Sie beträgt 0,2 mm Vergleichsbeispiel Herstellung des PU-Hartschaumstoffes A-Komponente bestehend aus 57,0 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 470, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an ein Zucker/Propylenglykol-Gemisch.

19,0 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 400, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Toluylendiamin.

9,5 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 620, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Ethylendiamin.

9,5 Gew.-Teilen eines Polyetherpolyols der Hydroxylzahl 112, hergestellt durch Polyaddition von Propylenoxid an Propylenglykol.

2,1 Gew.-Teilen Wasser 1, 4 Gew.-Teilen eines Schaumstabilisators auf Silikonbasis (Tegostab (B 8409) 1, 7 Gew.-Teilen N, N-Dimethylcyclohexylamin 0,5 Gew.-Teilen Pentamethyldiethylentriamin und 13,8 Gew.-Teilen einer Mischung aus 30 Gew.-% iso-Pentan mit 70 Gew.-Teilen cyclo-Pentan.

B-Komponente Mischung aus etwa 45 % Diphenylmethandiisocyanaten und etwa 55 % Polyphenyl- polymethylen-polyisocyanaten (Roh MDI, NCO-Gehalt etwa 31 Gew.-%).

120 Gew.-Teile der A-Komponente werden mit 145 Gew.-Teilen der B-Komponente bei 1000 UpM bei 20°C intensiv in einem Becher des Durchmessers 9 cm miteinander vermischt.

Die reaktive Mischung wird in eine Form mit den Abmessungen 22 x 22 x 6 cm eingebracht, so daß die Rohdichte des entstehenden Schaumstoffes etwa 35 g/l beträgt. Der Schaumstoff wird nach drei Minuten entformt. Die Ände- rung der Höhe (6 cm) wird nach 24 Stunden mit einem elektronischen Taster bestimmt. Sie beträgt 1, 0 mm.