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Title:
RELEASE AGENT, ITS USE AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/061215
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a release agent which as releasing substances contains oils, waxes, silicons and/or soaps as well as emulsifiers and other usual additives in a carrier, which carrier is a mixture of at least one hydrocarbon and water and is present in the form of a water-in-oil dispersion. The invention also relates to the use of the release agent and to a method for producing same.

Inventors:
WOCHNOWSKI HORST
SCHNEIDER ANGELA
SCHNEIDER VALENTINA
NIEMEYER PETER
Application Number:
PCT/EP1999/003575
Publication Date:
December 02, 1999
Filing Date:
May 25, 1999
Export Citation:
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Assignee:
ACMOS CHEMIE GMBH & CO (DE)
International Classes:
B29C33/60; C10M101/02; C10M125/14; C10M173/00; (IPC1-7): B29C33/60; B29C37/00; C10M173/00; C10M125/14
Domestic Patent References:
WO1995015812A11995-06-15
Foreign References:
DE4322035A11995-01-12
GB2249556A1992-05-13
EP0164501A21985-12-18
US5219479A1993-06-15
Other References:
G. SCHUSTER: "Herstellung und Stabilisierung von Lebensmittelemulsionen", SOFW-JOURNAL SEIFEN, OELE, FETTE, WACHSE., vol. 107, no. 14/1981, 3 September 1981 (1981-09-03) - 3 September 1981 (1981-09-03), VERLAG FUR CHEMISCHE INDUSTRIE, H. ZIOLKOWSKY K.G. AUGSBURG., DE, pages 391 - 402, XP002114781, ISSN: 0942-7694
FALBE: "Römpp Chemie Lexikon", 1995, GEORG THIEME VERLAG, STUTTGART, XP002114782
Attorney, Agent or Firm:
Winkler, Andreas (Boehmert & Boehmert Hollerallee 32 Bremen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Trennmittel, das als trennwirksame Substanzen Öle, Wachse, Silikone und/oder Seifen enthält, sowie Emulgatoren und andere übliche Additive, in einem Träger, dadurch ge kennzeichnet, daß der Träger eine Mischung aus mindestens einem Kohlenwasserstoff und Wasser ist, wobei diese Mischung als WasserinÖlDispersion vorliegt.
2. Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Kohlenwasser stoff (e) einen Siedepunkt zwischen 60 und 240°C aufweist (aufweisen).
3. Trennmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranteil in einem Bereich zwischen 10 und 70 Gew.% liegt.
4. Trennmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranteil bei maximal 60 Gew.% liegt.
5. Verwendung eines Trennmittels nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstel lung von Polyurethan (PUR)Formkörpern.
6. Verfahren zur Herstellung eines Trennmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst getrennt eine erste Mischung aus Wasser und ggf. wenig stens einem Teil des Tensides und eine zweite und ggf. dritte Mischung, die den (die) Kohlenwasserstoff (en), die trennwirksamen Substanzen und die anderen Additive enthält (enthalten), hergestellt und anschließend die zweite und ggf. dritte Mischung langsam in der ersten Mischung dispergiert wird (werden).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mischung im we sentlichen den (die) Kohlenwasserstoff (e) enthält.
Description:
"Trennmittel, dessen Verwendung sowie Verfahren zu seiner Herstellung" Die Erfindung betrifft ein Trennmittel, das als trennwirksame Substanzen Öle, Wachse, Sili- kone und/oder Seifen enthält, sowie fakultativ Emulgatoren und andere übliche Additive, in einem Träger, dessen Verwendung sowie Verfahren zu seiner Herstellung.

Die Herstellung von Formteilen aus Polyurethanschaum erfordert-zur leichten und sauberen Entnahme der in den aus Metall, Holz oder Kunststoff bestehenden Formen aus-polymeri- sierten Formschaumteilen-die Behandlung der mit den schaumbildenden Komponenten bzw. dem Polyurethanschaum in Kontakt tretenden Formoberflächen sog. Trennmitteln. Zu diesem Zweck werden die Werkzeugoberflächen unter Erzeugung eines Trennfilms mit einem gleichmäßigem Überzug aus einem Trennmittel versehen, wofür verschiedene spritz-und sprühtechnische Verfahren aus dem Stand der Technik bekannt sind.

Die zur Zeit industriell eingesetzten Trennmittel zum Entformen von Formteilen enthalten üblicherweise in einem Träger dispergierte trennwirksame Substanzen, wie bspw. Öle, Wach- se, Silikone und/oder Seifen. Als Träger kommen entweder organische Lösungsmittel oder Wasser in Betracht. Dabei dienen das organische Lösungsmittel und das Wasser nicht nur als Träger für die trennaktiven Wirkstoffe und als Lösungsmittel für weitere Additive, sondern auch zum Einstellen einer optimalen Konzentration, als Hilfsmittel beim Benetzen und Ver- lauf und bei der Bildung des Trennmittelfilmes sowie zur Beeinflussung der Polyurethan- Formteiloberfläche. Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und Umweltverträglichkeit sind weitere Anforderungen an den Träger.

Das stark gestiegene Interesse am Umweltschutz und die damit einhergehenden verschärften gesetzlichen Bestimmungen fiihren zu dem Bestreben, flüchtige organische Lösungsmittel (sog. VOCs) auf ein vertretbares Minimum zu reduzieren. Daher ist Wasser wegen seiner Un- bedenklichkeit im Hinblick auf Gesundheit und Umweltschutz in den letzten Jahren als Trä- ger-bzw. Verdünnungsmedium für Trennmittel stärker in den Mittelpunkt des Interesses ge- rückt.

Wasser als Trägermedium in Trennmitteln für Polyurethan-Formschaumteile besitzt aller- dings eine Reihe von Nachteilen, die spezielle Anpassungen erfordern (siehe hierzu : H.

Wochnowski, Kunststoffe 79/1989,8, S. 680-683 ; H. H. Block, Kunststoffe 79 (1989) 3, S.

214-242). Zu den Bestrebungen der Entwicklung wässriger Trennmittel sei im übrigen auf die EP-A-0 164 501, die EP-A-0 188 219 und die EP-A-0 272 629 verwiesen.

Die Nachteile der rein wässrigen Trennmittel-Systeme gegenüber Trennmitteln auf der Basis von organischen Lösungsmitteln liegen im Bereich der Formen-Umfeldverschmutzung, der Unmöglichkeit der Reinigung der Form durch Schmelzen des Rückstandes und dadurch er- höhter Reinigungskosten sowie (in vielen Fällen nicht erwünschte) geschlossene und zum Teil fettige Polyurethan-Formteiloberflächen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Trennmittel vorzu- schlagen, das die geschilderten Nachteile der bekannten rein wässrigen Trennmittel überwin- det und gleichzeitig deutlich umweltfreundlicher ist als die bisherigen Trennmittel-Systeme auf der Basis von organischen Lösungsmitteln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Trennmittel gelöst, bei dem der Träger eine Mischung aus mindestens einem Kohlenwasserstoff und Wasser ist, wobei diese Mischung als Wasser-in-Öl-Dispersion vorliegt.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß der (die) Kohlenwasserstoff (e) einen Siedepunkt zwischen 60 und 240°C aufweist (aufweisen).

Außerdem kann vorgesehen sein, daß der Wasseranteil in einem Bereich zwischen 10 und 70 Gew.-% liegt.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Wasseranteil bei maximal 60 Gew.-% liegt.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Trennmittels zur Herstellung von Polyurethan (PUR)-Formkörpern.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trennmittels, bei dem zunächst getrennt eine erste Mischung aus Wasser und ggf. wenigstens einem Teil des Tensides und eine zweite und ggf. dritte Mischung, die den (die) Kohlenwas- serstoff (en), die trennwirksamen Substanzen und die anderen Additive enthält (enthalten), hergestellt und anschließend die zweite und ggf. dritte Mischung langsam in der ersten Mi- schung dispergiert wird (werden).

Ferner ist vorgesehen, daß die zweite Mischung im wesentlichen den (die) Kohlenwas- serstoff (e) enthält.

Wesentliches Merkmal der neuentwickelten und in ihrer Wirkung durch entsprechende Ver- suchsreihen positiv bestätigten Kohlenwasserstoff (KW)/Wasser-Mischungen als Trägerme- dium für trennwirksame Substanzen liegt darin, daß das Trennmittel-System als Wasser-in- Öl (W/O)-Dispersion vorliegt, d. h. das Wasser von dem (den) Kohlenwasserstoff (en) umhüllt wird. Dabei soll der Begriff"Dispersion"in seiner breiten Bedeutung als ein System aus meh- reren Phasen verstanden werden, von denen eine kontinuierlich (Dispersionsmittel) und min- destens eine weitere darin fein verteilt ist (dispergierte Phase). Hierunter sind im vorliegenden Zusammenhang insbesondere auch Suspensionen, Emulsionen und Mikroemulsionen zu ver- stehen.

Der für die vorliegende Erfindung verwendete Kohlenwasserstoff ist insbesondere eine Sub- stanz mit einem Siedepunkt zwischen 60 und 240°C, d. h. ein Kohlenwasserstoff mit etwa 5 bis etwa 14 Kohlenstoffatomen. Selbstverständlich können auch die unterschiedlichsten Mi- schungen von Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, wie insbesondere kommerziell erhält- liches Testbenzin oder Isoparaffin-Mischungen mit einem bestimmten Siedepunktbereich.

Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Trennmittels besteht darin, daß es mit dem verwendeten Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel verdünnt werden kann. Aufgrund des Charakters als Wasser-in-Öl-System ist ebenfalls eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit zu beobachten.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wasser-in-Öl-Dispersion sind Emulgatoren erforder- lich. Hierfür können die aus dem Stand der Technik bekannten und üblicherweise als Emul- gatoren eingesetzten anionischen, kationischen oder nicht-ionischen Tenside verwendet wer- den.

Während die herkömmlichen wässrigen Trennmittel-Systeme Öl-in-Wasser (O/W)- Dispersionen darstellen, d. h. wasser-verdünnbar sind und damit die obengenannten bekannten Nachteile aufweisen, zeigen die erfindungsgemäß vorgeschlagenen emissionsreduzierten Kohlenwasserstoff/Wasser-Trennmittelsysteme durch ihren hohen Wasseranteil umwelt- freundlichere Eigenschaften gegenüber bekannten Systemen auf Lösungsmittelbasis (ökologi- scher Vorteil aufgrund der VOC-Reduzierung), liefern darüber hinaus aber auch Entfor- mungsqualitäten, die den bisher bekannten wässrigen Trennmitteln weit überlegen sind und die von Trennmitteln auf Lösungsmittelbasis bekannte Qualität erreichen (verminderter Rei- nigungsaufwand der Formen, längere Reinigungszyklen, positive Beeinflussung der PUR- Oberfläche).

Aus den nachfolgenden Beispielen 1 bis 3 ergeben sich Trennmittelformulierungen, die für unterschiedliche Einsatzbereiche konzipiert worden sind. Beispiel 4 betrifft ein typisches Her- stellungsverfahren für ein erfindungsgemäßes Trennmittel.

Beispiel 1 Das Trennmittel der folgenden Zusammensetzung ist insbesondere für den Einsatz im Bereich von halbstarrem Polyurethan mit integraler Haut konzipiert. Als trennwirksame Substanz wird eine Mischung aus Wachs und Silikon eingesetzt. Die verwendete Kohlenwasser- stoffmischung ist ein kommerziell erhältliches Testbenzin mit einem Siedebereich zwischen 145°C und 160°C. Der zugesetzte Katalysator, beispielsweise ein Zinn-Katalysator, dient der Verbesserung der Oberflächenqualität des hergestellten Polyurethan-Formschaumteils.

4,6000 % Wachs (Gemisch aus KW-Wachsen, z. T. metallseifenhaltig) 10,2000 % Silikon (Gemisch aus Polydimethylsiloxan, Harz und Ö1) 0,7000 % Katalysator (Di-n-butylzinncarboxylat) 0,1875 % Tensid (Alkylsulfonsäureester des Phenols) 1,3275 % Mattierungsmittel, Lösevermittler (amorphes Si02, Ethanol) 60,3850 % Testbenzin 22,6000 % Wasser Beispiel 2 : Das wie folgt formulierte Trennmittel ist speziell für den Einsatz bei der Herstellung von Schuhsohlen aus PUR-Schaum konzipiert. Als trennwirksame Substanz wird eine Mischung aus Silikon und paraffinischem Mineralöl eingesetzt. Der erfindungsgemäß verwendete Koh- lenwasserstoff ist eine Isoparaffinmischung mit einem Siedepunktbereich zwischen 187°C und 212°C.

12,0000 % Silikon (Polydimethylsiloxan, Harz) 28,0000 % paraffinisches Mineralöl 0,5000 % Tensid (Na-Polyaldehydcarboxylat) 24,5000 % Isoparaffinmischung 35,0000 % Wasser Beispiel 3 : Das folgende Trennmittel ist für die Verwendung im PUR-Kaltweichschaumbereich konzi- piert. Hierfür werden als trennwirksame Substanzen Wachse eingesetzt. Der erfindungsgemäß eingesetzte Kohlenwasserstoff ist eine Isoparaffinmischung mit einem Siedepunktbereich zwischen 187°C und 212°C.

6,5280 % Wachse (Gemisch aus KW-Wachsen, z. T. metallseifenhaltig) 2,2600 % Tenside, Emulgatoren (Silikon-Glykol-Copolymer, nichtionischer Emulgator) 1,8796 % Gleitmittel, andere Additive (Fettamin, Biozid) 64,6324 % Isoparaffinmischung 24,7000 % Wasser Beispiel 4 : Zur Herstellung eines Trennmittels gemäß Beispiel 1 wird in einem ersten Behälter eine erste Mischung aus dem Wasser und ggf. dem Tensid hergestellt. In einem zweiten Behälter wird eine zweite Mischung hergestellt, bei der das Wachs, der Katalysator und die übrigen Additi- ve in das Testbenzin eingemischt werden. In einem dritten Behälter wird das flüssige Silikon vorgelegt.

Zunächst wird der Inhalt des ersten Behälters, d. h. die erste Mischung aus Wasser und Tensid durch kräftiges Rühren homogenisiert. Anschließend wird der Inhalt des zweiten Behälters langsam in der ersten Mischung im ersten Behälter unter Homogenisieren dispergiert. Ab- schließend wird noch das Silikon aus dem dritten Behälter zugegeben und die Mischung er- neut einhomogenisiert.

Auf diese Art kann in effektiver Weise die gewünschte Wasser-in-Öl-Dispersion hergestellt werden, wobei gleichzeitig die mit der niedrigen Leitfähigkeit infolge elektrostatischer Aufla- dung verbundenen Gefahren wirkungsvoll vermieden werden. Das so hergestellte Trennmittel ist zur Verwendung mit den bekannten spritz-und sprühtechnischen Verfahren ohne Ein- schränkungen geeignet und liefert die oben bereits angesprochenen hervorragenden Entfor- mungseigenschaften.

Die in der vorangehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirk- lichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.