DE1055808B

DE1055808B - Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkoerpern

Info

Publication number: DE1055808B
Application number: DEC15748A
Authority: DE
Inventors: Joseph Winkler
Original assignee: Collo Rheincollodium GmbH
Current assignee: Collo Rheincollodium GmbH
Priority date: 1957-11-07
Filing date: 1957-11-07
Publication date: 1959-04-23

Description

Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkörpern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkörpern durch Umsetzung von Polyisocyanaten und reaktionsfähigen Wasserstoffatomen enthaltenden hochmolekularen Verbindungen unter Verwendung von besonders hierfür geeigneten tertiären Aminen oder deren Salzen als Katalysatoren oder Aktivatoren.
Die Herstellung von homogenen Formkörpern aus diesen Komponenten ist an sich bekannt. Hierbei wird z. B. ein Polyester mit vornehmlich endständigen O H-Gruppen zunächst entwässert und mit einem Diisocvanat umgesetzt. Darauf wird ein sogenannter Vernetzer zugefügt und das noch flüssige Reaktionsprodukt in Formen gegossen und hierin unter Einwirkung von Wärme ausgehärtet. Als Vernetzer werden Verbindungen wie Diamine, Glykole und in besonderen Fällen auch Wasser benutzt.
Ferner ist es bekannt, als Katalysatoren tertiäre Amine, beispielsweise Hexahydrodimethylanilin, permethyliertes Diäthylentriamin, oder Triäthylentetramin, Dimethylpiperazin, Pyridin oder Chinolin zuzusetzen. Jedoch haben alle diese Amine den Nachteil, daß es sich hierbei um verhältnismäßig stark basische Substanzen handelt, die nach der Reaktion in dem Polyurethan verbleiben und dabei einen ungünstigen Einfluß auf die Eigenschaften, besonders bei einer Alterung unter Temperatur- und Feuchtigkeitseinwirkung im Sinne einer Verseifung der Urethan- bzw. Estergruppen ausüben können. Auch haftet diesen Aminen ein besonders unangenehmer Eigengeruch an, der sich im Fertigprodukt störend bemerkbar macht und dessen Einsatz beschränken kann. Weiterhin sind die bisher verwendeten Aminkatalysatoren meist so stark basisch, daß eine genauere Dosierung schwierig durchzuführen ist, zumal wegen der durch das niedrige Molekulargewicht bedingten höheren Flüchtigkeit ein Teil des Katalysators unkontrolliert verdunsten kann. Daher ist auch ein kontinuierliches Arbeitsverfahren schwierig durchzuführen.
Es wurde gefunden, daß diese Nachteile fortfallen, wenn man ein Amin der nachstehenden allgemeinen Formel als Katalysator verwendet: Hierbei bedeutet R einen aliphatischen Rest, wie z. B. C" H2 ", Cn H2"-2 oder C" H2"-4, wobei n allgemein den Wert 2 bis 20 annehmen kann. Ferner kann R ein aromatischer Rest sein, wie z. B. ein Arylen- oder Aralkvlen- oder Äthylarplenrest. Schließlich kann R auch ein heterocyclisches Ringsystem bedeuten.
R' bedeutet eine Alkylengruppe von einer Kettenlänge von 1 bis 19 Kohlenstoffatomen.
R3 soll ein Alkvlenrest sein, und R1 und R2 sind entweder niedrige Alkylreste oder zusammen die Gruppierung -C2 H4- O- C2 1-14-' Die mit obiger Formel gekennzeichneten Verbindungen sind allgemein strohgelb bis braunorange gefärbt, können aber, wenn außerordentliche Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung in einer inerten Atmosphäre getroffen waren, auch farblos bis leichtgelb gefärbt sein. Sie sind von harzartiger Konsistenz und durch gute Löslichkeit in Lösungsmitteln, die Hydroxylgruppen enthalten, wie z. B. in Alkoholen und Glykolen, ausgezeichnet. Die Produkte sind ferner charakterisiert durch ihren niedrigen, aber deutlich alkalischen PH-Wert, der allgemein zwischen 7,5 bis 8,0 liegt.
Infolge dieses niedrigen pH-Wertes besteht keine Gefahr einer verseifenden Wirkung auf den Ester bzw. Urethangruppen enthaltenden Formkörper.
Wegen ihres verhältnismäßig hohen Molekulargewichtes ist ihr Dampfdruck gering. Sie sind nicht flüchtig und besitzen keinen für Amine typischen Geruch.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft in der Weise durchgeführt, daß der erwähnte Katalysator, ein wasserfreier Polyester aus Dicarbonsäure und Glykolen, und ein Diisocyanat unter Verwendung geeigneter Dosiereinrichtungen einem kontinuierlichen Schnellmischer zugeführt werden, wobei eine homogene flüssige Mischung entsteht, die in kontinuierlich an der Auslaßöffnung vorbeigeführte Formen oder in eine beheizbare Strangpresse mit beheizbarem Formmundstück kontinuierlich einfließt. Die Temperatur des Schneckenmantels und des Mundstückes wird auf die erforderliche Reaktions- bzw. Aushärtetemperatur eingestellt, die durch Vorversuche leicht ermittelt werden kann. Es lassen sich hiermit z. B. Bänder, Rohre oder andere Profilstränge von beliebiger Länge kontinuierlich herstellen. Beispiel 1 5 Teile der durch das Formelbild wiedergegebenen wasserfreien Verbindung, wobei R p-Phenylendiaminrest. R' je einen zweiwertigen Äthylenrest, R1 und R2 jeweils Äthylreste und R3 jeweils zweiwertige Äthylenreste bedeuten, werden in den Aktivatorbehälter einer kontinuierlich arbeitenden Mischmaschine gefüllt. Ein zweiter Behälter dieser Maschine wird mit 100 Teilen eines wasserfreien Polyesters (Molekulargewicht von etwa 2000, Hydroxylzahl von etwa 58, Viskosität von etwa 600 cP bei 73° C) beschickt. Ein dritter Behälter soll eine Mischung von 20 Teilen Toluylendiisocyanat, (bestehend aus 70 Teilen des 2,4- und 30 Teilen des 2,6-Isomeren) und 10 Teilen 3,3-Dimethyl-diphenylen-4,4'-diisocyanat enthalten. Diese drei Komponenten werden in dem genannten Verhältnis kontinuierlich dem Schnellmischer der Maschine zugeführt und homogen vermischt. Aus dem Bodenablaß fließt das Gemisch in etwa 80° C heiße Formen, die kontinuierlich vorbeigeführt werden und härtet hierin aus. Auf diese Weise werden Dichtungen, Schuhsohlen und andere Formteile hergestellt.
Wird aus dem Bodenablaß das Gemisch in eine Schneckenpresse, deren Zylinder auf etwa 60° C erwärmt ist, abgelassen und hieraus dann durch eine Schlitzdüse, die auf etwa 110° C aufgeheizt ist, ausgepreßt, so erstarrt das Material und man erhält ein endloses Band, das gegebenenfalls durch Nachheizen vollkommen ausgehärtet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkörpern durch Umsetzung von Polyisocyanaten und Polyestern, Polyäthern oder Epoxyharzen, die mehr als ein aktives Wasserstoffatom im Molekül enthalten, gegebenenfalls unter Zusatz von Vernetzungsmitteln, in Gegenwart von tertiären Aminen, dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäre Amine Verbindungen folgender allgemeinen Formel oder deren Salze verwendet werden (R-zweiwertiger aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Rest, R' und R3=Alkylenrest, R1 und R.,=entweder niedrige Alkylreste oder zusammen die Gruppierung -C2Ü4-O-C2H4).
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmasse aus einem wasserfreien linearen Polyester und einem Diisocyanat in Gegenwart des tertiären Amins unter Verwendung geeigneter Dosiereinrichtungen in einem kontinuierlich fördernden Schnellmischer gebildet wird, welcher die homogene flüssige Mischung in die an der Abflußöffnung vorbeigeführte Form oder in den Aufgabetrichter einer beheizbaren Schneckenpresse mit einem beheizbaren Mundstück kontinuierlich ausstößt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 901471. 954376; französische Patentschrift Nr. 1065 377; belgische Patentschrift Nr. 545 744.