DE1237775B

DE1237775B - Verfahren zur Herstellung von Belastungsdruecke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen

Info

Publication number: DE1237775B
Application number: DEG40334A
Authority: DE
Inventors: Donald Van Wagenen
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1963-04-11
Filing date: 1964-04-10
Publication date: 1967-03-30
Also published as: FR1387768A; US3305381A; GB1055924A; JPS4812870B1; ES298508A1

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08g

Deutsche Kl.: 39 b - 22/04 '

C08g 18-14

Nummer: 1 237 775

Aktenzeichen: G 40334 IV c/39 b

Anmeldetag: 10. April 1964

Auslegetag: 30. März 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Belastungsdrücke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen in bogenförmig gewölbten Abschnitten mit fester Oberflächenhaut aus in eine biegsame Form als Unterlage eingefüllten bzw. eingepreßten flüssigen verschäumbaren Polyurethanmassen. Besonders geeignet sind die Polyurethanschaumstoffe als dämpfende Unterlage unter Teppichen, Läufern od. dgl.

Es war allgemeine Praxis, Polyurethanschaumstoffe durch Zusammenbringen eines organischen Polyesters oder Polyäthers, eines Überschusses an PoIyisocyanat, eines Katalysators und einer geringen Menge Wasser herzustellen. Die äußeren Häute derartiger Schaumstoffe wurden üblicherweise weggeschnitten und als Abfall verworfen, und es wurden verschiedene Verfahren entwickelt, um diesen Abfall durch Verminderung der Stärke der äußeren Haut zu vermindern, beispielsweise, indem die schaumbildende Masse zwischen nichtporöse Bögen zwischengelegt wurde, die einen Verlust von CO₂ verhüteten, oder indem geeignete Abdeckungen zur Verhinderung eines derartigen Verlustes während des Schäumungsarbeitsvorganges angewandt wurden.

Bei der Herstellung der bisherigen Schaumstoffbögen sowohl von einheitlicher als auch nichtgleichmäßiger Stärke mußten die Bögen umständlich gefertigt werden, und es wurden große Mengen von Schaummaterial benötigt, um eine ausreichende Belastungsfestigkeit zu ergeben. Auf Grund der Erfindung ergibt sich ein einfaches Verfahren, das die Herstellung geeigneter, Belastungsdrücke aufnehmender Unterlagen mit geringeren Mengen der schaumbildenden Bestandteile ermöglicht und ein verbessertes Produkt mit größerer Beständigkeit gegenüber Dauerverformung sowie einer verbesserten Belastungsdruckbeständigkeit ergibt. Beim vorliegenden Verfahren kommt die Bildung eines Polyurethanschaumes während des Transportes der Massen unter Anwendung von Dampf zur Anwendung, wie sie aus Her USA.-Patentschrift 2 850 467 an sich bekannt ist. Einerseits werden jedoch bei dem dortigen Verfahren an die Dampfbehandlungsstufe noch weitere zusätzliche Härtungsstufen angeschlossen, und anderseits ist die Erfindung auf die Herstellung von Belastungsdrücke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen gerichtet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in wesentlich verbesserten, Belastungsdrücke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen. Gemäß der Erfindung wird gleichzeitig erreicht, die Ausbildung einer Haut über dem geschäumten Polyurethan günstig zu regeln und Verfahren zur Herstellung von Belastungsdrücke
aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen

Anmelder:

The General Tire & Rubber Company,

Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf,

Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:

Donald Van Wagenen, Alliance, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. April 1963 (272 338)

die Belastungsbeständigkeitseigenschaften dieser nichtgeschäumten Polyurethanhaut in Verbindung mit dem schwamm artigen Polyurethan auszunutzen, so daß die Abbiegebeständigkeit des Polyurethanschaumstoffes erhöht und seine Dauerverformung vermindert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Belastungsdrücke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen in bogenförmig gewölbten Abschnitten mit fester Oberflächenhaut aus in eine biegsame Form als Unterlage eingefüllten bzw. eingepreßten flüssigen verschäumbaren Polyurethanmassen, die aus einem Gemisch eines oder mehrerer Polyäther oder Polyester mit einem Molekulargewicht von wenigstens 600 und einem Überschuß aus einem oder mehreren Polyisocyanaten mit Isocyanatendgruppen sowie einem Katalysator oder aus flüssigen Vorpolymerisaten daraus bestehen und durch eine Wasserdampfzone hindurchtransportiert werden, besteht darin, daß die mit dem flüssigen verschäumbaren Gemisch beschickte Formunterlage zuvor durch eine Zone hoher Feuchtigkeit bei einer unter 93° C liegenden Temperatur zwecks Bildung der festen Oberflächenhaut und dann durch die Wasserdampfzone bei einer Temperatur von 93 bis 177° C zwecks Verschäumung und Aushärtung geführt wird.

Vorteilhaft wird hierbei eine Formunterlage, die eingeprägte, voneinander getrennte Vertiefungen be-

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sitzt, die gegebenenfalls zu bogenförmigen Seitenabschnitten ausgeformt sind, verwendet.

Bei dem neuen Verfahren wird die schaumbildende Polyurethanmasse in eine biegsame Form, die als Unterlage dient, eingefüllt und auf dieser Form zuerst durch eine Zone von großer Feuchtigkeit bei einer Temperatur unterhalb 93° C geführt, so daß sich eine feste Oberflächenhaut bildet, worauf sie dann durch eine Wasserdampfzone von einer Temperatur zwischen 93 und 177° C geführt wird, um die Schaumbildung und Aushärtung zu bewirken. Durch die Haut wird das Entweichen von CO₂-GaS verhindert, jedoch der Zutritt von ausreichend Feuchtigkeit zur Bildung der gewünschten Schaumstruktur ermöglicht. Das erhaltene Produkt hat mit Haut überzogene, bogenförmige Schaumteile, die verbesserte Belastungsdruckbeständigkeit ergeben. Anstatt daß, wie bisher, die Hautbildung entweder verhindert oder, falls gebildet, die Haut als Abfall entfernt wird, dient die Haut gemäß der Erfindung zur Erzielung der hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäß erhältlichen Polyurethanschaumstoffe, die z. B. äußerst gute Teppichunterlagen sind. Erfindungsgemäß werden somit hervorragend dämpfende Polyurethanschaumstoffe erhalten, bei denen das Polyurethan in unterschiedlicher Höhe mit einer biegsamen, verhältnismäßig wenig streckbaren Unterlage verbunden ist, wobei der Schaumstoff durch einen nichtverschäumten, aufsitzenden Hautteil mit gekrümmten oder bogenförmigen Abschnitten geschützt und verstärkt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in Aufsicht;

F i g. 2 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 von F i g. 1 dar;

Fig. 3 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 von F i g. 1 dar;

F i g. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in der Aufsicht;

F i g. 5 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 von F i g. 4 dar;

F i g. 6 stellt eine schematische Seitenaufsicht einer zur Herstellung von Gegenständen gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung dar, in die eine biegsame Unterlage eingelegt ist;

F i g. 7 stellt eine leicht vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der beschickten Vorrichtung entlang der Linie 7-7 von F i g. 6 dar, wobei ein Teil der biegsamen Unterlage zur besseren Veranschaulichung der Prägewalze entfernt ist;

F i g. 8 stellt einen senkrechten Querschnitt entlang der Linie 8-8 von F i g. 7 durch Teile der Prägewalze, der biegsamen Unterlage und der damit in Verbindung stehenden elastischen Druckwalze dar;

F i g. 9 stellt einen gegenüber F i g. 6 vergrößerten Teilquerschnitt der beschickten Vorrichtung von F i g. 6 dar und erläutert das Auftragen mit Hilfe eines Abstreifmessers sowie Teile der biegsamen Unterlage und Teile der Prägewalze;

Fig. 10 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 10-10 von F i g. 7 durch die biegsame und geprägte Unterlage dar, nachdem diese von der Walze abgenommen ist;

Fig. 11 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 11-11 von Fig. 7 durch die von der Walze abgenommene biegsame Unterlage dar.

Erfindungsgemäß wird ein flüssiges Gemisch aus einem oder mehreren organischen Polyäthern oder Polyestern und einem oder mehreren im Überschuß über die für die Umsetzung mit den Hydroxylgruppen der Polyäther oder Polyester vorliegenden Polyisocyanaten oder einem Umsetzungsprodukt oder Vorpolymerisat eines oder mehrerer geeigneter Polyäther oder Polyester mit einem oder mehreren Isocyanaten mit mindestens zwei reaktionsfähigen Isocyanatgruppen verwendet; dieses Vorpolymerisat hat vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 25 000 cP und weist endständige Isocyanatgruppen bzw. endständige Hydroxylgruppen zusammen mit überschüssigem Polyisocyanat auf. Dieses Gemisch wird zusammen mit geeigneten Katalysatoren auf einen biegsamen Träger mit Prägemustern der gewünschten Form aufgebracht, und man läßt auf den Träger und den überzug Wasserdampf, vorzugsweise fast gesättigten Wasserdampf, vorzugsweise bei etwas erhöhten Temperaturen, einwirken. Das aus dem Dampf absorbierte oder daraus abgeschiedene Wasser setzt sich mit der oberen Schicht der Masse um und erzeugt eine Haut auf der Oberfläche, bevor tieferliegende Schichten reagieren. Der absorbierte Dampf setzt sich dann unter Verschäumen und weiterer Harnstoffbrückenbildung mit den tieferliegenden Schichten um. Hierdurch werden Gasverluste aus dem Inneren vermieden. Da der Schaumstoffanteil von der Stärke des nichtverschäumten Materials abhängt, ändert sich die Höhe des über der Unterlage gebildeten Schaumstoffes entsprechend der Tiefe der Prägemuster. Als Polyäther können die bekannten flüssigen Polyäther- oder Polyesterpolyakohole mit einem Molekulargewicht von mehr als 600, vorzugsweise von mehr als 1000, verwendet werden.

Zu den nachstehenden Ausführungen wird auf die Zeichnungen verwiesen, worin in allen Darstellungen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind. Die flüssige, polyurethanbildende Masse, die nur in Berührung mit Wasser oder Wasserdampf verschäumt, wird auf eine biegsame Unterlage, wie Papier, aufgetragen, vorzugsweise während die biegsame Unterlage an den Einprägungen fest aufliegt, so daß ein genügend hoher Abstreifdruck aufrechterhalten werden kann, um überschüssiges Material zu entfernen, ohne die Einprägung zu verformen. So wird die Unterlage, die aus Tuch, Papier oder einer anderen geeigneten biegsamen Folie 1 bestehen kann, aus einem geeigneten Vorrat, z. B. einer Walze 2, erhalten und wird zwischen die Prägewalze 3 und die elastische Druckwalze 4, z. B. eine Kautschukwalze, geleitet. Die Prägewalze wird vorzugsweise durch geeignete Mittel, wie Dampf oder heißes Wasser, die durch eine gewöhnliche Leitung (nicht gezeigt) in den hohlen Innenraum eingeführt und durch eine andere Leitung (nicht gezeigt) wieder herausgeführt werden können, erhitzt. Die Temperatur der Prägewalze kann so auf die gewünschte Höhe eingestellt werden.

Die Kautschukwalze 4 wird in geeigneter Weise mit einer solchen Kraft gegen das Papier, Tuch, den Kunststoff oder die andere biegsame Unterlage 1 gepreßt, daß das Papier oder die andere Unterlage dauerhaft in die Hohlräume 5 der Prägewalze gedrückt wird. Die so geprägte Unterlage wird von der Prägewalze getragen, die sich in Richtung des Pfeiles 6 dreht. Die flüssigen, polyurethanbildenden Stoffe 7, wie sie nachstehend angegeben sind, werden

5 6

aus dem Trog 8, der unten eine lineare Öffnung 9 steife, glänzende Haut. Bei etwa 88 bis 90° C und hat, auf die geprägte Unterlage aufgebracht. Ein einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 °/o erhält man geeignetes Abstreifmesser oder ein anderer Schaber eine weichere, aber rauhere Haut. Wird jedoch die 10 ist so angebracht, daß er die überschüssige flüs- Temperatur zu stark erhöht, ko kann der Schaumsige Masse, vorzugsweise die gesamte Masse, über 5 stoff zum Teil zusammenfallen, wahrscheinlich weit den höchsten Stellen der Unterlage abstreift. Die ge- das Wasser zu tief eindringt, bevor sich eine zähe prägte Unterlage 1 a, die die verschäumbare Urethan- Haut gebildet hat. Für die meisten Massen wählt masse in ihren Vertiefungen oder Hohlräumen 12 man in der ersten Zone A im allgemeinen vorzugsenthält, wird dann in den Tunnel 15 des Befeuch- weise eine Temperatur von weniger als etwa 93° C. tungsofens 16 geleitet, der mit geeigneten, nicht dar- io In der daran anschließenden Zone B kann man die gestellten Einrichtungen zur Einführung von Was- Temperatur stärker erhöhen, um eine schnelle Ausserdampf der gewünschten Temperatur sowie mit härtung des Schaumstoffes zu erzielen.
Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der gewünsch- Die im Überzug kondensierte Menge Wasser beten relativen Feuchtigkeit im Ofen ausgerüstet ist. stimmt weitgehend die bleibende Druckverformung Bei Berührung mit Wasserdampf setzt sich bei er- 15 des Schaumstoffes. Im allgemeinen nimmt die bleihöhter Temperatur die obere Schicht der flüssigen bende Druckverformung bis zu einer Wasseraufnahme Masse zu einer dichten, nichtverschäumten Ober- bis zu etwa 25%, bezogen auf das Gewicht des flächenhaut um, die dann das bei der nachfolgenden Überzugs, schnell ab, und bei einer Wasseraufnahme Reaktion gebildete Kohlendioxyd am Entweichen von mehr als 40 % nimmt die bleibende Druckverforhindert. Die Diffusion von Wasserdampf durch die 20 mung, wie gefunden wurde, langsam zu.
obere Schicht führt zu einer Umsetzung und einem Die Dampftemperatur beim Erhitzen in der Zone B Verschäumen der unteren Schicht, wodurch die bestimmt weitgehend die für die Aushärtung der Schwammteile 18 gebildet werden. Durch Abwand- Urethanmasse benötigte Zeit. Bei jeder Temperaturlung der Umrisse der Vertiefungen oder Hohlräume erhöhung um etwa 17° C erniedrigt sich erfahrungs-12 in der Unterlage können dem Urethanschaum 25 gemäß die Aushärtezeit um etwa die Hälfte. Wegen und der Urethanhaut die gewünschte Form gegeben der nachteiligen Wirkungen auf den Schaumstoff ist werden. So erhält man, wenn in den Vertiefungen 12 es unerwünscht, Temperaturen von mehr als etwa der geprägten Unterlage bogenförmige oder ge- 177° C anzuwenden. Die Schaumstoffhöhe ist bei krümmte Abschnitte 20 vorgesehen sind, ähnliche, den meisten Massen dadurch beschränkt, daß die jedoch umgekehrt oder entgegengesetzt gebogene 30 oberen Seitenränder des Schaumstoffes und der Haut Abschnitte 22 in der Oberfläche des Urethanschaum- während der endgültigen Ausdehnung zum Einreißen stoffes. neigen. Das Einreißen kann jedoch bei allen gegebe-

Kann die Unterlage 1 vom Polyurethan nicht ab- nen Mustern durch Verminderung der Temperatur

getrennt werden und bildet sie damit eine Einheit, so und der Dauer der anfänglichen Erhitzung in der

ist sie vorzugsweise verhältnismäßig unstreckbar, 35 Zone A sowie auch durch die Wahl eines größeren

ausgenommen unter Wärme oder unter Prägebedin- Radius im geprägten Muster vermindert werden,

gungen. Die nichtverschäumten Abschnitte der Die Ansätze für die Urethanmischungen können in

Urethanbögen sind daher mit ihren Seiten fest ver- bekannter Weise weitgehend variiert werden, und die

ankert, so daß der Bogen oder die Krümmung als Gemische können, wie schon gesagt, im wesentlichen

federnde Überdeckung für den verschäumten Ab- 40 aus einem Polyäther oder Polyester, vorzugsweise

schnitt 18 dient. Die Haut erteilt dadurch der Ure- einem Polyäther mit drei oder mehr Hydroxylgrup-

thanmasse eine gute Unterstützung. pen und einem Molekulargewicht von mehr als 600,

Die Anfangstemperatur der Wasserdampferhitzung vorzugsweise von 1000 bis 5000, einem Katalysator, ist für die Regelung der Eigenschaften und für die einem Zusatz zur Regelung der Zellengröße, z. B. Ausdehnung des Schaumstoffes sehr wichtig. Es ist 45 einem geeigneten Silikonöl, und einem Polyisocyanat, deshalb manchmal wünschenswert, den Tunnel in gewöhnlich einem Diisocyanat, wie Toluylendiisoeine Zone A und eine daran anschließende Zone B, cyanat, oder Methylen-bis-phenylendiisocyanat bedurch die die geprägte Unterlage 1 a, die beim Ein- stehen. Das Polyisocyanat liegt in einem beträchttritt die Flüssigkeit und dann den Schaumstoff sowie liehen Überschuß über die zur Umsetzung mit den die Haut enthält, geleitet wird, zu unterteilen. In der 50 Hydroxylgruppen des Polyalkohole benötigte Menge ersten Zone A wird der Wasserdampf auf der Ober- vor; der Überschuß beträgt gewöhnlich 10 bis 600%. fläche des Überzuges kondensiert. In der zweiten Vorzugsweise stellt man zuerst ein wasserfreies VorZone wird der Wassergehalt im Überzug aufrecht- polymerisat aus dem Polyäther oder Polyester und erhalten, während zur Beendigung der Urethan- dem Isocyanat her, das etwas Metallkatalysator, z. B. bildungsreaktionen Wärme zugeführt wird. Die Ge- 55 Zinncarboxylat, vorzugsweise ein Zinn(II)-carboxyschwindigkeit der Prägewalze und der Unterlage lat, wie Zinn(II)-octoat oder Zinn(II)-oleat, oder ein durch den Tunnel wird vorzugsweise so eingestellt, Gemisch eines solchen Zinncarboxylats mit einem daß die Verweilzeit in der ersten Zone A etwa 30 bis organischen Bleisalz, enthält. Das Vorpolymerisat 50 Sekunden beträgt. wird dann vorzugsweise mit einem Pigment zu einer

Die Temperatur in der ersten Zone ist, wie schon 60 Vormischung vermischt, und die Vormischung wird

gesagt, sehr wichtig für die Regelung der Verschäu- mit zusätzlichem Polyisocyanat zur Überzugs-

mung und der Hautbildung. Man arbeitet bei Tem- mischung vermischt, wobei die Isocyanatgruppen in

peraturen von etwa 38 bis 93° C; Temperaturen von einem nennenswerten Überschuß über die zur Um-

etwa 49° C oder darüber werden gewöhnlich bevor- Setzung mit dem Polyäther oder Polyester oder mit

zugt. Der Schaumstoff wird zunehmend dichter, 65 dem Vorpolymerisat benötigten Mengen vorliegen,

wenn die Temperatur herabgesetzt wird. Um etwa 82 Obgleich man es gewöhnlich vorzieht, daß die

bis 85° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von Unterlage mit dem Urethan fest verbunden bleibt,

100%, d. h. bei Sättigung, erhält man rasch eine kann man auch eine abtrennbare Unterlage verwen-

den. So kann man Papier oder einen Kunststoff verwenden, die in geeigneter Weise nichthaftend gemacht wurden, und das bogen- oder kuppeiförmige verschäumte Material kann von der Unterlage abgezogen werden.

Die nachstehenden Beispiele, in denen die Teile als Gewichtsteile angegeben sind, veranschaulichen die Erfindung.

Beispiel 1 a) Urethanmasse für Teppichunterlagen

Ein flüssiges Vorpolymerisat wird durch Vermischen der nachstehenden Bestandteile bei Raumtemperatur erzeugt:

Propoxyliertes Glycerin, OHZ 56 .. 100,0 Teile

Zinn(II)-octoat 0,2 Teile

80 : 20-Toluylendüsocyanat 4,4 Teile

Die so hergestellte Vormischung wurde dann mit zusätzlichem Polyisocyanat in den nachstehenden Anteilen zu einer Überzugsmasse vermischt:

- Überzugsmasse

Vormischung 201,35 Teile

80: 20-Toluylendiisocyanat . 35,0 Teile

104,6 Teile

Das Vorpolymerisat hatte eine Viskosität von 47 000 + 3 00OcP bei 23° C (nach Brookfield, Spindel Nr. 4, 6 U/min).

Durch Vermischen des wie oben hergestellten Vorpolymerisats mit den nachstehenden Bestandteilen wurde dann eine flüssige Vormischung hergestellt:

Vorpolymerisat 50,0 Teile

Propoxyliertes Glycerin, OHZ 56 .. 50,0 Teile

Silikonöl 1,0 Teil

Schlämmkreide als Füllstoff 100,0 Teile

Bleinaphthenat (24%) 0,1 Teil

Zinn(II)-octoat 0,25 Teile

201,35 Teile

Die flüssige Vormischung hatte eine Viskosität von 28000±2000cP bei 23°C (nach Brookfield, Spindel Nr. 4, 6 U/min).

236,35 Teile

ίο Die Viskosität betrug 1 Minute nach dem Vermischen 3500±500cP bei 27° C (nach Brookfield, Spindel Nr. 4, 6 U/min).

80 : 20-Toluylendiisocyanat stellt ein Gemisch aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat im Verhältnis von t5 80 : 20 dar.

Das verwendete Silikonöl ist ein Blockmischpolymerisat mit der Formel

O [(CH₃)₂SiO]_e (C_nH_2nO)_x C₄H₈

/

C₂H₅-Si-O [(CHg)₂SiO]₆ (C_nH_2nO), C₄H₉
O- [(CH^SiO].-(C_nH_2nO). C₄H₉

Anstatt des vorstehend genannten Silikonöls können auch Silikonblockmischpolymerisate, wie sie z. B. in der USA.-Patentschrift 2 834 748 beschrieben sind sowie auch andere Silikonöle verwendet werden.

b) Die Überzugsmasse nach a) wird in den Trog 8 einer Vorrichtung nach F i g. 6 eingefüllt und auf eine abziehbare Unterlage mit einem rautenförmigen Muster, ähnlich dem von F i g. 4 und 5, ausgebreitet. Das Material wird mit Hilfe eines Abstreifmessers 10 von den Erhöhungen 25 der Rauten abgewischt. Die Unterlage und das darin enthaltene Urethan wurden bei etwa 82° C in 40 Sekunden durch eine Zone mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% und dann bei etwa 120° C in 140 Sekunden durch eine Zone mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% geleitet. Die Unterlage wurde abgezogen, und das Produkt wurde mit einem qualitativ hochwertigen Schaumgummi verglichen. Die Ergebnisse des Vergleichs sind in folgender Tabelle angegeben.

Eigenschaften der Teppichunterlage auf Urethanbasis (Als 9,5 mm starkes, rautenförmiges Muster ohne Unterlage)

Urethanschaumstoff

Whiteway-Schwammgummi

Gewicht, kg/m²

Eindrückbelastung, kg/cm²

25% Verdichtung

65 % Verdichtung

Bleibende Druckverformung, %

50% Verdichtung nach 72 Stunden bei 70° C

Verschleißversuch nach Mobay (100000 Umdrehungen)

Höhenabnahme, %

Abnahme bei Eindrückbelastung, %

Belichtung mit künstlichem Licht

1 Woche

1 Monat

0,65

0,098
0,443

20

42

leicht vergilbt
gelb

2,17

0,12
0,35

28

32

leicht vergilbt

lederfarben mit

oxydierter Kruste

Beispiel 2

Es wurde ein Vorpolymerisat mit nachstehender Zusammensetzung hergestellt:

Vorpolymerisat

Propoxyliertes Glycerin mit einer

OHZ von 56 60,0 Teile

Monoäthanolamin 1,5 Teile

80: 20-Toluylendiisocyanat ... 21,8 Teile

Silikonöl (wie im Beispiel 1) ... 0,5 Teile

Das Vorpolymerisat wurde dann wie folgt zu einer Überzugsmasse verarbeitet:

Vorpolymerisat 83,8 Teile

Propoxyliertes Glycerin mit OHZ 56 40,0 Teile

Zinn(II)-octoat 0,5 Teile

Schlämmkreide oder ein anderer

pulverförmiger Füllstoff 50,0 Teile

Das Gemisch wurde dann auf eine nichtabtrennbare, geprägte Papierunterlage, wie eingangs beschrieben, aufgetragen, und das ganze wie nach Beispiel 1, b) behandelt. Man erhielt ein Produkt, bei dem der Schaumstoff und die Haut fest mit der Unterlage verbunden waren. Die frei liegenden Oberflächen der Teile 11 und 25 waren von Urethan nicht bedeckt.

Beispiel 3

Propoxyliertes Glycerin mit OHZ 56 100,0 Teile Polypropylenoxydäther mit endständigen NH₂-Gruppen, Molekulargewicht 1000 25,0 Teile

Silikonöl (wie im Beispiel 1) 1,5 Teile

Schlämmkreide als Füllstoff 65,0 Teile

Bleinaphthenat 0,1 Teil *°

Zinn(II)-octoat 0,4 Teile

Molekularsieb Typ 44 2,0 Teile

80: 20-Toluylendiisocyanat 39,0 Teile

45

Aus den vorstehend genannten Stoffen wurde ein flüssiges Einstufengemisch hergestellt, auf einer geprägten starken Papierunterlage ausgebreitet und bei den im Beispiel 1, b) angegebenen Zeiten und Temperaturen durch die Heizkammer geleitet. Man erhielt eine Teppichunterlage, bei der das Papier fest mit dem mit einer Haut bedeckten Polyurethanschaumstoff verbunden war.

Wurde das Gemisch nach Beispiel 2 und 3 auf die im Beispiel 1, b) verwendete abtrennbare Unterlage ausgebreitet und wurde das Material dann wie im Beispiel 1, b) behandelt und wurde die Unterlage abgezogen, so erzielt man einen Schaumstoff mit einer Stärke von etwa 9,5 mm, der die nachstehenden Eigenschaften aufwies:

Eigenschaften

Gewicht, kg/m²

Eindrückbelastung, kg/cm²

25% Verformung

65% Verformung

Bleibende Druckverformung, %
°/o Verformung nach 72 Stunden bei 70° C

Verschleiß versuch nach Mobay
100 000 Umdrehungen

Höhenabnahme, %

Abnahme bei Eindrückbelastung, %

Materialkosten, DM/m²

Beispiel

1,14

0,0775
0,295

27

2,77

0,76

0,0775 0,40

22

32
1,97

An Stelle der in den vorstehenden Beispielen verwendeten Polyäther können auch andere geeignete Polyester verwendet werden.

Obgleich man gekrümmte Seitenränder an den räumlich voneinander getrennten tieferliegenden Abschnitten der Teppichunterlage vorzieht, so kann man auch Gegenstände mit geradezu oder sogar vertikalen Seitenrändern herstellen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Belastungsdrücke aufnehmenden Polyurethanschaumstoffen in bogenförmig gewölbten Abschnitten mit fester Oberflächenhaut aus in eine biegsame Form als Unterlage eingefüllten bzw. eingepreßten flüssigen, verschäumbaren Polyurethanmassen, die aus einem Gemisch eines oder mehrerer Polyäther oder Polyester mit einem Molekulargewicht von wenigstens 600 und einem Überschuß aus einem oder mehreren Polyisocyanaten mit Isocyanatendgruppen sowie einem Katalysator oder aus flüssigen Vorpolymerisaten daraus bestehen und durch eine Wasserdampfzone hindurchtransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem flüssigen, verschäumbaren Gemisch beschickte Formunterlage zuvor durch eine Zone hoher Feuchtigkeit bei einer unter 93° C liegenden Temperatur zwecks Bildung der festen Oberflächenhaut und dann durch die Wasserdampfzone bei einer Temperatur von 93 bis 177° C zwecks Verschäumung und Aushärtung geführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 850 467.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 547/444 3. 67 © Bundesdruckerei Berlin