WO2012031990A1 - Geschäumte, lichtechte polyurethanformteile - Google Patents

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mol
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Reinhard Halpaap
Norbert Eisen
Uwe Pfeuffer
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    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Definitions

  • the invention relates to foamed, lightfast polyurethane integral moldings and their use.
  • PUR Polyurethanes based on isocyanates with aromatic-bonded NCO groups are known to discolor under the action of light. This is a problem in outdoor or under light exposed interior parts. For the production of light-resistant moldings therefore a surface with appropriate properties is required.
  • the surfaces in the interior should also take on a certain protective function by having a soft depth of hardness under stress. Despite all the softness in the depth hardness, however, the surfaces must not be damaged quickly. This is achieved by a compacted surface. Thus, an integral foam is needed, which has a lower density in the core than at the edge.
  • the depth hardness of the material is determined by means of the penetration measurement. This is determined with a penetrator (for example, the Cone Penetrometer H-4236 Humboldt) at 1400 g load and a rounded penetration tip with a diameter of 3 mm earliest after 24 hours after demolding at room temperature, the penetration depth. Small values
  • the free foam density may be max. 450 kg / m 3 , preferably max. 350 kg / m 3 .
  • EP-A 0 652 250 and WO 2009 097990 describe processes for the preparation of cellular polyurethanes from isocyanates of the diphenylmethane series and carbamate blowing agents.
  • the depth hardness depends from the surface hardness.
  • soft systems also have a soft, quickly injured skin and systems with a higher surface density tend to be hard in depth hardness.
  • Aliphatic isocyanates are known to be much more unreactive than aromatic, which is why significantly more energy must be added to the reaction. Thus, tool temperatures of 70-90 ° C are often needed to start the reaction at all and to harden. Thus, integral foam formation should be much more difficult compared to aromatic systems. It is therefore not surprising that in most of the patents on integral foams in which both aromatic and aliphatic polyisocyanates are indicated as the isocyanate component, only aromatic systems are used in the examples, see e.g. DE19836662, EP1219674, EP1282658, US2003225177. It remains questionable whether such good results can be achieved with aliphatic isocyanates.
  • Aliphatic polyisocyanates are known to be toxic or harmful only if they contain a certain amount of free monomer (toxic, labeling T, with monomer contents> 2 wt .-%, harmful, labeling Xn, with monomer contents> 0.5 wt. -% and ⁇ 2 wt .-%).
  • free monomer toxic, labeling T, with monomer contents> 2 wt .-%
  • harmful, labeling Xn with monomer contents> 0.5 wt. -% and ⁇ 2 wt .-%).
  • low-monomer systems should be used.
  • these have the disadvantage that they have a significantly lower NCO content than the monomers, e.g. in the form of uretdiones, isocyanurates, allophanates, biurets, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure or in
  • isocyanate prepolymers Form of urethane and isocyanate-containing reaction products, so-called isocyanate prepolymers.
  • isocyanate prepolymers significantly more isocyanate component must be used in the reaction to polyurethanes.
  • the polyurethane is diluted as a result, ie fewer new polyurethane reactions take place than when using Monomers. Since the heat required to build an integral structure is induced by the heat of reaction, low-monomer systems should be significantly less able to form a compacted skin.
  • the object of the present invention was therefore to achieve lightfast polyurethanes in a broad density range with soft elastic depth hardness, e.g. for the field of application of dashboards, door linings, armrests and consoles, and a process for their manufacture.
  • polyurethanes which are obtainable from low-monomer ( ⁇ 0.5% by weight monomer content), modified aliphatic isocyanates and isocyanate-reactive short and long-chain compounds using certain physical blowing agents.
  • the present invention provides foamed, lightfast integral polyurethane moldings having a free foam density of at most 450 kg / m 3 and a density difference between the core and outer skin of the molded article of at least 90 kg / m 3 obtainable from
  • polystyrene resin having an average molecular weight of from 1,000 to 15,000 g / mol and a functionality of from 2 to 8, preferably from 2 to 6,
  • component A) has a monomer content of (cyclo) aliphatic polyisocyanates less than 0.5 wt .-% and as blowing agent D) physical blowing agent from the group consisting of (cyclo) aliphatic Hydrocarbons having up to 5 carbon atoms, preferably having 4 to 5, more preferably having 5 carbon atoms, partially halogenated hydrocarbons or partially halogenated olefins each having up to 5 carbon atoms or ethers, ketones or acetates each having up to 5 carbon atoms or nitrogen-containing hydrocarbons having up to 5 carbon atoms used, which are used in an amount, so that a free foam with a free foam density of at most 450 kg / m 3 is generated and so that sets a density difference between the outer skin and the core of the molding of at least 90 kg / m 3 .
  • the outer skin is defined for the measurement of the density as the outer layer of the molded part with a thickness of 1.5 mm.
  • modified polyisocyanate compounds A) are (cyclo) aliphatic
  • Polyisocyanates used as starting compounds are Suitable (cyclo) aliphatic polyisocyanates are preferably any by phosgenation or by phosgene-free processes, for example by thermal urethane cleavage, accessible diisocyanates of the molecular weight range 140 to 400 with aliphatically or cycloaliphatically bound isocyanate groups.
  • Suitable (cyclo) aliphatic compounds are suitable for.
  • 1,4-diisocyanatobutane 1,5-diisocyanatopentane, 1,6-diisocyanatohexane (HDI), 2-methyl-l, 5-diisocyanatopentane, l, 5-diisocyanato-2,2-dimethylpentane, 2.2 , 4- or 2,4,4-trimethyl-l, 6-diisocyanatoh exane, 1, 1-O-diisocyanatodecane, 1,3- and 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,3- and l, 4-bis ( isocyanatomethyl) cyclohexane, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane (Hi 2 -MDI, if appropriate in a mixture with the 2,4
  • IMCI isocyanato-methylcyclohexane
  • NBDI bis (isocyanatomethyl) norbornane
  • modified compounds A) prepared from the monomeric (cyclo) aliphatic polyisocyanates are prepared by customary known processes. According to the invention, they have monomer concentrations of less than 0.5% by weight and contain as modification, for example, uretdione, isocyanurate, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structures, as described, for example, in J. Prakt. Chem.
  • modified polyisocyanates A) it is also possible to use reaction products containing urethane and isocyanate groups, so-called isocyanate prepolymers and carbodiimide-modified polyisocyanates.
  • the polyisocyanates A) preferably have an isocyanate content of 10 to 30% by weight.
  • Preferred, but not exclusive modified polyisocyanates A) are low-viscosity products based on HDI with a monomer content of ⁇ 0.5 wt .-%. Particular preference is given to using polyisocyanates based on HDI, which contain uretdione groups, and / or prepolymers based on HDI. Very particular preference is given to using polyisocyanates based on HDI which contain uretdione groups and / or prepolymers based on HDI, where component A contains less than 5 percent by weight of cycloalipatic polyisocyanates since cycloaliphatic polyisocyanates are significantly more expensive than polyisocyanates based on HDI.
  • Component B) has an average hydroxyl functionality of 2 to 8 and preferably consists of at least one polyhydroxy polyether having an average molecular weight of 1,000 to 15,000 g / mol, preferably 2,000 to 13,000 g / mol and / or at least one polyhydroxy polyester having an average molecular weight of 2,000 to 10,000 g / mol, preferably 2,000 to 8,000 g / mol and / or at least one Oligocarbonatpolyol having an average molecular weight from 1,000 to 5,000 g / mol.
  • Suitable polyhydroxypolyethers are the alkoxylation products known per se from polyurethane chemistry of preferably di- or trifunctional starter molecules or mixtures of such starter molecules.
  • starter molecules examples include water, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerol and sorbitol.
  • Alkylene oxides used for the alkoxylation are, in particular, propylene oxide and ethylene oxide, these alkylene oxides being able to be used in any order and / or as a mixture.
  • component B) it is also possible to use aliphatic oligocarbonate polyols having an average molecular weight of from 1,000 to 5,000 g / mol, preferably from 1,000 to 2,000 g / mol.
  • Suitable aliphatic oligocarbonate polyols are the per se known transesterification products of monomeric dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc. with polyols or mixtures of polyols having an OH functionality> 2.0 such as. 1, 4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-
  • Suitable polyester polyols are the per se known, hydroxyl-containing esterification products of preferably dihydric alcohols, such as ethylene glycol,
  • difunctional carboxylic acids such as succinic, adipic, phthalic, tetrahydrophthalic, hexahydrophthalic or mixtures of such acids.
  • the component C) is preferably difunctional chain extenders having a molecular weight of 62 to 500 g / mol, preferably 62 to 400 g / mol.
  • Preferred chain extenders C) include dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, or mixtures of such diols.
  • chain extenders C are diamines having arylalkyl-containing amino groups, for example 1,3-xylyenediamine. Furthermore, it is also possible to use polycarbonate diols, provided that their molecular weight is below 500 g / mol. Any mixtures of the exemplified chain extenders may also be used.
  • the chain extender C) are used in amounts of 2 to 15, preferably 4 to 12 wt .-%, based on the weight of the sum of components B), C), D) and E).
  • the propellants D) essential to the invention are compounds of the classes already mentioned above.
  • Examples of cyclic hydrocarbons are cyclopropane and cyclopentane.
  • Non-cyclic hydrocarbons are i.a. Butane, n-pentane and isopentane.
  • Halogen-containing hydrocarbons include hydrogen-containing fluorochlorohydrocarbons or fluorohydrocarbons or perfluoro compounds, for. B. Perfluoroalkanes understood. As chlorofluorocarbons z.
  • chlorodifluoromethane R22
  • 1, 1-dichloro-1-fluoroethane R141b
  • 1-chloro-1, 1-difluoroethane R142b
  • 3-dichloro-l, l, 2,3,3, hexafluoropropane R216a
  • fluorohydrocarbons examples include pentafluoroethane (R125), 1,1,1-trifluoroethane (R143a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), 1,2-trifluoroethane (R143), 1,1-difluoroethane ( R152a), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (R245fa), octafluoropropane (R218) or 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (R365 mfc).
  • Halogen-containing ethers include hydrogen-containing fluorochloro or fluoro ethers, such as.
  • examples of usable ethers are dimethyl ether or diethyl ether.
  • Hydrocarbon is nitromethane.
  • olefins As a partially halogenated olefins z. trans-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene (HFO-1234yf), FEA 1100 (1, l, l, 4, 4,4-hexafluoro-2-butene) and FEA 1200 understood.
  • HFO-1234ze trans-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene
  • HFO-1234yf 2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene
  • FEA 1100 (1, l, l, 4, 4,4-hexafluoro-2-butene
  • FEA 1200 understood.
  • the physical blowing agent D) in an amount of 0, 1 to 10 wt -.%, Preferably 1 to 8 wt .-%, particularly preferably 2 to 7 wt .-% by weight the sum of components B), C), D) and E) is used.
  • auxiliary and additive E are compounds of the type known per se. These are the usual and known in the preparation of polyurethane foams compounds such. Catalysts, stabilizers, pigments, fillers or water, which is optionally used in an amount of up to 0.3 wt .-%, based on the weight of component B). Preferably, however, the preparation of the PU is carried out without added water.
  • Catalysts which can be used are the known catalysts customary for polyurethane, which are listed, for example, in WO 2008/034884 or EP 0929586. These include both salts and
  • Organotin compounds such as dimethyltin (IV) didodecylmercaptide, dimethyltin (IV) bis (2-ethylhexylthioglycolate), dimethylenecarb (IV) dimethyleneisooctylestermercaptide, dimethyltin (IV) didecylmercaptide, dimethyltin (IV) butenyldicarboxylate, dimethyltin dilaurate and Dimethyltin (IV) di (neo-decylcarboxylate) are preferably used.
  • non-pentagonal catalysts should be used.
  • UV absorbers are understood to mean both UV absorbers, antioxidants, free-radical scavengers and foam stabilizers.
  • UV absorbers can be both inorganic compounds such as titanium dioxide, zinc oxide or ceria, as well as organic compounds such as
  • Radical scavengers are known to include Hindered Amine Light Stabilizers (HALS), and as antioxidants sterically hindered phenols and / or secondary aromatic amines can be used.
  • Foam stabilizers usually consist of polyether siloxanes or block copolymers of polyoxyalkylenes.
  • pigments and fillers e.g. Calcium carbonate, graphite, carbon black, titanium dioxide, titanium dioxide, iron oxide, wollastonite, glass fibers, carbon fibers and / or organic dyes or fillers understood.
  • component E auxiliaries and additives are listed in "Kunststoffhandbuch 7 -Polyurethanes", Becker / Braun, Carl Hanser Verlag, Kunststoff, 1993, 104ff.
  • the starting components are otherwise used in amounts such that an isocyanate index of 80 to 120, preferably 95 to 105, is obtained.
  • the isocyanate index is the ratio of the number of NCO groups divided by the number of NCO-reactive groups multiplied by 100.
  • the temperature of the reaction components is generally within the temperature range from 20 to 60 ° C.
  • the temperature of the molding tools is generally at 20 to 100 ° C, preferably at 50 to 90 ° C.
  • the amount of the foamable material introduced into the mold is such that the bulk densities of the moldings result from 200 to 700 kg / m 3 .
  • the molded parts are used, for example, as steering wheels or door side panels as well as instrument panel covers or generally as protective cushions in the interior of the car.
  • the aliphatic foams are suitable as paneling for instrument panels, consoles, paneling of doors or shelves in the area of vehicles.
  • HDI containing isocyanurate and uretdione groups was prepared by tributylphosphine-catalyzed oligomerization of HDI on the basis of Example 1a) of EP-A 0 377 177, but no 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol was used.
  • the reaction was stopped at an NCO content of the crude solution of 42% and unreacted s HDI was removed by thin-film distillation at a temperature of 130 ° C and a pressure of 0.2 mbar.
  • NCO content 22.7% NCO functionality: 2.2 monomeric HDI: 0.3% viscosity (23 ° C): 90 mPas polyisocyanate A2):
  • HDI 1,6-diisocyanatohexane
  • OH number 280
  • Polyisocyanate II mixture of 1 part by weight of polyisocyanate A2) and 1 part by weight of polyisocyanate AI).
  • Polyisocyanate III Polyisocyanate AI).
  • Polyether polyol having an OH number of 28 prepared by alkoxylation of sorbitol with propylene oxide / ethylene oxide (PO / EO) in a weight ratio of 82:18 and predominantly primary OH end groups.
  • Propellant Depending on the polyisocyanate, the propellants are added in such a way that the propellant content is in each case about 3.6% by weight, based on all starting materials.
  • Propellant I HFC 245 fa [1, 1, 1,3,3-pentafluoropropane from Honeywell]
  • Tables 1 to 3 below describe the components and amounts used for the preparation of the polyurethanes.
  • the mold temperature was 70 ° C, the mold size was 100 x 100 x 20 mm.
  • the temperature of the components used was at room temperature (25 ° C) for the isocyanate and for the polyol formulation.
  • the amount that was poured into the mold was such that the indicated bulk density resulted.
  • Experiments 1, 4 and 7 are comparative experiments containing a large amount of monomeric diisocyanates. It can be clearly seen that they can be well foamed with any propellant, since the free foam densities are well below the required 450 kg / m 3 and have a good skin formation (difference raw density skin to core density core) of well over 90 kg / m 3 .
  • these comparative experiments have in common the significant disadvantage that they are prepared with large amounts of low molecular weight monomeric aliphatic diisocyanates, which are classified as harmful, sensitizing or even toxic agents and some have a high vapor pressure. The processing of these monomeric diisocyanates requires a great safety effort for reasons of work hygiene.
  • Example 2 and 3 a non-combustible physical blowing agent was also used, which brings further advantages in terms of the safety aspect on the polyol side.
  • the work hygiene hygienic polyurethane systems used according to the invention provide soft foams, which also have sufficient skin formation.
  • the formation of these soft foams with corresponding outer skin only succeeds with the blowing agents used according to the invention. This is not possible with isohexane as blowing agent, despite the use of the polyisocyanates according to the invention (tests 5 and 6).

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Abstract

Die Erfindung betrifft geschäumte, lichtechte Polyurethanintegralformteile sowie deren Verwendung.

Description

Geschäumte, lichtechte Polvurethanformteile
Die Erfindung betrifft geschäumte, lichtechte Polyurethanintegralformteile sowie deren Verwendung.
Polyurethane (PUR) auf der Basis von Isocyanaten mit aromatengebundenen NCO-Gruppen neigen unter Lichteinwirkung bekanntlich zu Verfärbungen. Dies ist bei Außenanwendungen oder bei unter Lichteinwirkung stehenden Innenteilen ein Problem. Zur Herstellung von lichtbeständigen Formteilen ist daher eine Oberfläche mit entsprechenden Eigenschaften erforderlich.
Zur Herstellung von Polyurethanen (PUR) mit hoher Lichtbeständigkeit werden üblicherweise aliphatisch gebundene Isocyanate eingesetzt. Eine Verwendung solcher Isocyanate zur Herstellung lichtbeständiger PUR ist in EP 0379246 Bl beschrieben. Hier werden lichtbeständige Deckhäute, z.B. für die Anwendung auf Instrumententafeln hergestellt. Möglich ist die Fertigung von kompakten und geschäumten aliphatischen Häuten. Die Verwendung von Wasser als Treibmittel führt in den Schäumen zu relativ hoher, teilweise unerwünschter Härte, die im Bereich geringer Dichten sogar höhere Härten als die kompakten Häute zeigen. Zudem ist die Abstimmung der Katalyse von Treib- und Vernetzungsreaktion bei Verwendung von aliphatischen Isocyanaten meist problematisch. Hier muss oft mit bestimmten Metallkatalysatoren gearbeitet werden. Dementsprechend wird Wasser als Treibmittel ausgeschlossen.
Darüber hinaus sollen die Oberflächen im Innenbereich auch eine gewisse Schutzfunktion übernehmen, indem sie bei Beanspruchung eine weiche Tiefenhärte aufweist. Trotz aller Weichheit in der Tiefenhärte dürfen die Oberflächen jedoch nicht schnell beschädigt werden. Dieses wird durch eine verdichtete Oberfläche erzielt. Somit wird ein Integralschaum benötigt, der im Kern eine niedrigere Dichte als am Rand aufweist.
Die Tiefenhärte des Materials wird anhand der Penetrationsmessung bestimmt. Hierbei wird mit einem Penetrator (beispielsweise dem Cone Penetrometer- H-4236 der Firma Humboldt) bei 1400g Last und einer abgerundeten Penetrationsspitze mit einem Durchmesser von 3 mm frühestens nach 24 Stunden nach der Entformung bei Raumtemperatur die Eindringtiefe bestimmt. Kleine Werte
(<0,5 mm) stehen für harte Systeme, größere Werte für weiche, eindrückbare Systeme. Somit besitzen Polyurethanbauteile mit weichelastischer Tiefenhärte Penetrationsmesswerte größer 0,5 mm.
Um wirklich von einem geschäumten Polyurethan im Sinne der Erfindung zu reden, darf die Freischaumdichte max. 450 kg/m3, bevorzugt max. 350 kg/m3 betragen.
In EP-A 0 652 250 und WO 2009 097990 werden Verfahren zur Herstellung von zelligen Polyurethanen aus Isocyanaten der Diphenylmethanreihe und Carbamat-Treibmitteln beschrieben. Bei Carbamatsystemen bzw. Kohlendioxid getriebenen PUR-Systemen ist die Tiefenhärte abhängig von der Oberflächenhärte. Somit besitzen weiche Systeme auch eine weiche, schnell zu verletzende Haut und Systeme mit einer höheren Oberflächendichte sind eher hart in der Tiefenhärte.
Wirklich gute Integralschäume, d.h. großer Dichteunterschied zwischen Kern und Haut, können durch den Einsatz von physikalischen Treibmitteln hergestellt werden. Hierbei wird genutzt, dass bei der Polyurethan-Reaktion Energie in Form von Wärme freigesetzt wird, die dazu führt, dass das bzw. die Treibmittel in die Gasphase übertreten und so einen Schaum bilden. Am Rand des Bauteils kann die Wärme jedoch über das Werkzeug abgeführt werden, wodurch dort kein Schaum gebildet wird und eine Oberflächenhaut mit einer höheren Dichte, als im Kern entsteht. Voraussetzung für eine gute Hautausbildung ist somit vor allem ein Temperaturunterschied zwischen Kern und Werkzeugwand der möglichst hoch sein sollte . De shalb wird meist bei niedrigen Werkzeugtemperaturen verarbeitet.
Aliphatische Isocyanate sind bekanntlich deutlich unreaktiver als aromatische, weshalb deutlich mehr Energie der Rektion zugeführt werden muss. Somit werden häufig Werkzeugtemperaturen von 70- 90°C benötigt, um die Reaktion überhaupt starten und zur Durchhärtung bringen zu können. Somit sollte eine Integralschaumausbildung im Vergleich zu aromatischen Systemen deutlich erschwert sein. Es ist demzufolge nicht verwunderlich, dass in den meisten Patenten zu Integralschäumen, in denen als Isocyanatkomponente sowohl aromatische als auch aliphatische Polyisocyanate angegeben werden, in den Beispielen lediglich aromatische Systeme verwendet werden, siehe z.B. DE19836662, EP1219674, EP 1282658, US2003225177. Es bleibt somit fraglich, ob derartige gute Ergebnisse auch mit aliphatischen Isocyanaten erreicht werden können.
Des Weiteren wird ein immer größerer Wert auf Sicherheit gelegt. Dabei wird gewünscht, mit möglichst wenig Gefahrstoffen umgehen zu müssen, was sowohl gesundheitliche als auch ökonomische Aspekte beinhaltet, da die Sicherheit durch zusätzliche Absaugungen, Einhausungen etc. garantiert werden muss. Aliphatische Polyisocyanate sind bekanntermaßen nur dann als toxisch bzw. gesundheitsschädlich anzusehen, wenn sie eine gewisse Menge an freiem Monomer enthalten (toxisch, Kennzeichnung T, bei Monomergehalten >2 Gew.-%, gesundheitsschädlich, Kennzeichnung Xn, bei Monomergehalten >0,5 Gew.-% und <2 Gew.-%). Somit sollte aus Sicherheitsgründen mit monomerarmen Systemen gearbeitet werden. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie einen deutlich niedrigeren NCO-Gehalt als die Monomere besitzen, z.B. in Form von Uretdionen, Isocyanuraten, Allophanaten, Biureten, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadiazintrionstruktur oder in
Form von Urethan- und Isocyanatgruppen enthaltenden Umsetzungsprodukten, sogenannten Isocyanat-Prepolymeren. Somit muss bei der Reaktion zu Polyurethanen deutlich mehr Isocyanatkomponente verwendet werden. Bei gleicher Formteildichte wird dadurch das Polyurethan verdünnt, d.h. es finden weniger neue Polyurethanreaktionen statt, als bei Verwendung von Monomeren. Da die für den Ausbau einer Integralstruktur benötigte Wärme durch die Reaktionswärme herbeigeführt wird, sollten monomerarme Systeme deutlich schlechter in der Lage sein, eine verdichtete Haut auszubilden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, lichtechte Polyurethane in einem breiten Rohdichtebereich mit weichelastischer Tiefenhärte, z.B. für den Anwendungsbereich von Armaturentafeln, Türauskleidungen, Armlehnen und Konsolen zur Verfügung zu stellen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Überraschend konnte diese Aufgabe mit Polyurethanen gelöst werden, die aus monomerarmen (<0,5 Gew.-% Monomergehalt), modifizierten aliphatischen Isocyanaten und gegenüber Isocyanaten reaktiven kurz- und langkettigen Verbindungen unter Verwendung bestimmter physikalischer Treibmittel erhältlich sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind geschäumte, lichtechte Polyurethanintegralformteile mit einer Freischaumdichte von höchstens 450Kg/m3 und einem Dichteunterschied zwischen Kern und Außenhaut des Formteils von mindestens 90kg/m3 erhältlich aus
A) organischen modifizierten (cyclo)aliphatischen Polyisocyanatverbindungen mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, die nicht direkt an eine aromatische Gruppe gebunden sind, erhältlich aus monomeren (cyclo)aliphatischen Polyisocyanaten
B) Polyolen mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 - 15.000 g/mol und einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise von 2 bis 6,
C) Polyolen oder Polyaminen mit einem Molekulargewicht von 62 - 500 g/mol und einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4, als Kettenverlängerer/Vernetzer,
D) Treibmitteln,
E) gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A) einen Monomergehalt an (cyclo)aliphatischen Polyisocyanaten kleiner 0,5 Gew.-% aufweist und als Treibmittel D) physikalische Treibmittel aus der Gruppe bestehend aus (cyclo)aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4 bis 5, besonders bevorzugt mit 5 Kohlenstoffatomen, teilhalogenierten Kohlenwasserstoffen oder teilhalogenierten Olefinen mit jeweils bis zu 5 Kohlenstoffatomen oder Ethern, Ketonen oder Acetaten mit jeweils bis zu 5 Kohlenstoffatomen oder stickstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen verwendet werden, die in einer Menge eingesetzt werden, so dass ein Freischaum mit einer Freischaumdichte von höchstens 450 kg/m3 erzeugt wird und so dass sich ein Dichteunterschied zwischen der Außenhaut und dem Kern des Formteils von mind. 90 kg/m3 einstellt.
Die Außenhaut ist für die Messung der Dichte definiert als äußere Schicht des Formteils mit einer Dicke von 1,5 mm. Zur Herstellung der modifizierten Polyisocyanatverbindungen A) werden (cyclo)aliphatische
Polyisocyanate als Ausgangsverbindungen eingesetzt. Geeignete (cyclo)aliphatische Polyisocyanate sind vorzugsweise beliebige durch Phosgenierung oder nach phosgenfreien Verfahren, beispielsweise durch thermische Urethanspaltung, zugängliche Diisocyanate des Molekulargewichtsbereichs 140 bis 400 mit aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen. Als (cyclo)aliphatische Verbindungen geeignet sind z. B. 1,4-Diisocyanatobutan, 1,5-Diisocyanatopentan, 1,6-Diisocyanato- hexan (HDI), 2-Methyl-l,5-diisocyanatopentan, l,5-Diisocyanato-2,2-dimethylpentan, 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-l,6-diisocyanatoh e x a n , 1 , 1 O-Diisocyanatodecan, 1,3- und 1,4- Diisocyanatocyclohexan, 1,3- und l,4-Bis-(isocyanatomethyl)-cyclohexan, l-Isocyanato-3,3,5-tri- methyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 4,4'-Diisocyanatodicyclo- hexylmethan (Hi2-MDI, ggf. in Mischung mit dem 2,4 '-Isomer), 1-Isocyanato-l-methyl-
4(3)isocyanato-methylcyclohexan (IMCI), Bis-(isocyanatomethyl)-norbornan (NBDI) oder beliebige Gemische solcher Diisocyanate. Die aus den monomeren (cyclo)aliphatischen Polyisocyanaten hergestellten modifizierten Verbindungen A) werden nach üblichen bekannten Verfahren hergestellt. Sie weisen erfindungsgemäß Monomer-Konzentrationen kleiner 0,5 Gew.-% auf und enthalten als Modifizierung beispielsweise Uretdion-, Isocyanurat-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadiazintrionstrukturen, wie sie beispielsweise in J. Prakt. Chem. 336 (1994) 185 - 200, in DE-A 1 670 666 und EP-A 0 798 299 beispielhaft beschrieben sind. Als modifizierte Polyisocyanate A) können auch Urethan- und Isocyanatgruppen enthaltende Umsetzungsprodukte, sogenannte Isocyanat-Prepolymere und Carbodiimid-modifizierte Polyisocyanate eingesetzt werden. Die Polyisocyanate A) weisen vorzugsweise einen Isocyanatgehalt von 10 bis 30 Gew. -% auf.
Bevorzugte, aber nicht ausschließliche modifizierte Polyisocyanate A) sind niederviskose Produkte auf der Basis von HDI mit einem Monomeranteil < 0,5 Gew.-%. Besonders bevorzugt werden Polyisocyanate auf Basis HDI, die Uretdion-Gruppen enthalten, und/oder Prepolymere auf Basis HDI eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt werden Polyisocyanate auf Basis HDI, die Uretdion- Gruppen enthalten, und/oder Prepolymere auf Basis HDI eingesetzt, wobei die Komponente A insgesamt weniger als 5 Gewichtsprozent cycloalipatische Polyisocyanate enthält, da cycloaliphatische Polyisocyanate deutlich teurer, als Polyisocyanate auf Basis HDI sind.
Die Komponente B) weist eine mittlere Hydroxylfunktionalität von 2 bis 8 auf und besteht vorzugsweise aus mindestens einem Polyhydroxypolyether mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 15.000 g/mol, vorzugsweise 2.000 bis 13.000 g/mol und/oder mindestens einem Polyhydroxy- polyester mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000 bis 10.000 g/mol, vorzugsweise 2.000 bis 8.000 g/mol und/oder mindestens einem Oligocarbonatpolyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 - 5.000 g/mol. Geeignete Polyhydroxypolyether sind die aus der Polyurethanchemie an sich bekannten Alkoxylie- rungsprodukte von vorzugsweise di- oder trifunktionellen Startermolekülen bzw. Gemischen derartiger Startermoleküle. Geeignete Startermoleküle sind beispielsweise Wasser, Ethylenglykol, Di- ethylenglykol, Propylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerin und Sorbit. Zur Alkoxylierung eingesetzte Alkylenoxide sind insbesondere Propylenoxid und Ethylenoxid, wobei diese Alkylenoxide in beliebiger Reihenfolge und/oder als Gemisch zum Einsatz gelangen können. Ferner können als Komponente B) auch aliphatische Oligocarbonatpolyole mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000 g/mol, bevorzugt 1.000 bis 2.000 g/mol verwendet werden. Geeignete aliphatische Oligocarbonatpolyole sind die an sich bekannten Umesterungsprodukte von monomeren Dialkylcarbonaten wie z.B. Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat etc. mit Polyolen oder Mischungen von Polyolen mit einer OH-Funktionalität > 2,0 wie z .B . 1 ,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,5-
Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 3-Methyl-l,5-pentandiol, 1, 12-Dodecandiol, Cyclohexandimethanol, Trimethylolpropan und/oder Mischungen der genannten Polyole mit Lactonen, wie es beispielhaft in EP- A 1 404 740 und EP-A 1 518 879 A2 beschrieben ist.
Geeignete Polyesterpolyole sind die an sich bekannten, Hydroxylgruppen aufweisenden Ver- esterungsprodukte von vorzugsweise zweiwertigen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglykol,
Propylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, mit unterschüssigen Mengen an vorzugsweise difunktionellen Carbonsäuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure oder Gemischen derartiger Säuren.
Bei der Komponente C) handelt es sich bevorzugt um difunktionelle Kettenverlängerungsmittel mit einem Molekulargewicht von 62 bis 500 g/mol, vorzugsweise 62 bis 400 g/mol. Zu den bevorzugten Kettenverlängerungsmitteln C) gehören zweiwertige Alkohole, wie beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol oder Gemische derartiger Diole. Als Komponente C) bzw. als Teil der Komponente C) ebenfalls geeignet sind Ethergruppen aufweisende Diole mit Molekulargewichten von unter 400 g/mol, wie sie durch Propoxylierung und/oder Ethoxylierung von zweiwertigen Startermolekülen der bereits oben beispielhaft genannten Art zugänglich sind. Als Kettenverlängerungsmittel C) ebenfalls geeignet sind Diamine mit arylalkylständigen Aminogruppen, wie z.B. 1,3-Xylyendiamin. Ferner können auch Polycarbonatdiole verwendet werden, sofern ihr Molekulargewicht unterhalb 500 g/mol liegt. Beliebige Gemische der beispielhaft genannten Kettenverlängerungsmittel können ebenfalls eingesetzt werden. Die Kettenverlängerungsmittel C) werden in Mengen von 2 bis 15, vorzugsweise 4 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten B), C), D) und E), eingesetzt.
Bei den erfindungswesentlichen Treibmitteln D) handelt es sich um Verbindungen der bereits oben genannten Klassen. Beispiele für cyclische Kohlenwasserstoffe sind Cyclopropan und Cyclopentan. Nicht cyclische Kohlenwasserstoffe sind u.a. Butan, n-Pentan und Isopentan. Unter halogenhaltigen Kohlenwasserstoffen werden Wasserstoff enthaltende Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder Fluorkohlenwasserstoffe oder Perfluorverbindungen z . B . Perfluoralkane verstanden. Als Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind z. B. Chlordifluormethan (R22), 1, 1 -Dichlor- 1-fluorethan (R141b), 1 -Chlor- 1, 1-difluorethan (R142b) oder l,3-Dichlor-l, l,2,3,3,hexafluorpropan (R216a) einsetzbar. Beispiele für Fluorkohlenwasserstoffe sind Pentafluorethan (R125), 1, 1, 1-Trifluorethan (R143a), l, l, l,2-Tetrafluorethan (R134a), 1, 1,2-Trifluorethan (R143), 1, 1-Difluorethan (R152a), 1, 1, 1,3,3-Pentafluorpropan (R245fa), Octafluorpropan (R218) oder 1 , 1, 1 ,3,3 -Pentafluorbutan (R365 mfc). Unter halogenhaltigen Ethern werden Wasserstoff enthaltende Fluorchlor- oder Fluorether, wie z. B . Difluor-methoxy-2,2,2-trifluorethan (E245) verstanden. Beispiele für einsetzbare Ether sind Dimethylether oder Diethylether. Bevorzugter stickstoffhaltiger
Kohlenwasserstoff ist Nitromethan. Als teilhalogenierte Olefine werden z.B . trans-1,3,3,3 Tetrafluorprop-l-en (HFO-1234ze), 2,3,3,3-Tetrafluorprop-l-en (HFO-1234yf), FEA 1100 (l, l, l,4,4,4-Hexafluor-2-buten) und FEA 1200 verstanden. Mit Fokus auf die Sicherheit sind die Treibmittel bevorzugt zu verwenden, die nicht flammbar sind. Bei der Herstellung der Polyurethane (PUR) wird das physikalische Treibmittel D) in einer Menge von 0, 1 bis 10 Gew. -%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 7 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten B), C), D) und E), verwendet.
Als gegebenenfalls mit zu verwendende Hilfs- und Zusatzmittel E) werden Verbindungen der an sich bekannten Art verwendet. Dies sind die bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen üblichen und bekannten Verbindungen, wie z.B. Katalysatoren, Stabilisatoren, Pigmenten, Füllstoffen oder auch Wasser, welches gegebenenfalls in einer Menge von bis zu 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente B), mit verwendet wird. Vorzugsweise wird die Herstellung der PUR jedoch ohne zugesetztes Wasser durchgeführt.
Als Katalysatoren können die für Polyurethan gängigen, bekannten Katalysatoren verwendet werden, die beispielsweise in WO 2008/034884 oder EP 0929586 aufgeführt. Dazu zählen sowohl Salze und
Chelate von Zinn, Zink, Bismut, Eisen, Quecksilber als auch tertiäre Aminverbindungen. Organozinnverbindungen wie beispielsweise Dimethylzinn(IV)didodecylmercaptid, Dimethyl- zinn(IV)bis(2-ethylhexylthioglycolat), Dimemylzirm(IV)dimethylenisooctylestermercaptid, Dimethyl- zinn(IV)didecylmercaptid, Dimethylzinn(IV)butenyldicarboxylat, Dimethylzinn(IV)dilaurat und Dimethylzinn(IV)di-(neo-decylcarboxylat) werden bevorzugt verwendet. Bevorzugt sollten nicht füngitive Katalysatoren eingesetzt werden.
Unter Stabilisatoren werden sowohl UV-Absorber, Antioxidantien, Radikalfänger als auch Schaumstabilisatoren verstanden. UV-Absorber können sowohl anorganische Verbindungen wie beispielsweise Titandioxid, Zinkoxid oder Cerdioxid sein, als auch organische Verbindungen, wie 2-
Hydroxy-benzophenone, 2-(2-Hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2-Hydroxyphenyl)-l,3,5-tri-azine, 2- Cyanacrylate und Oxalanilide. Zu den Radikalfängern zählen bekanntermaßen HALS - Systeme (Hindered Amine Light Stabilizer), als Antioxidatien können sterisch gehinderte Phenole und/oder sekundäre aromatische Amine verwendet werden. Schaumstabilisatoren bestehen meist aus Polyethersiloxanen oder Blockcopolymeren von Polyoxyalkylenen.
Unter Pigmenten und Füllstoffen werden z.B. Calciumcarbonat, Graphit, Russ, Titandioxid, Titandioxid, Eisenoxid, Wollastonit, Glassfasern, Kohlefasern und/oder auch organische Farbstoffe bzw. Füllstoffe verstanden.
Weitere Beispiele für die Komponente E)„Hilfs- und Zusatzstoffe" werden in„Kunststoffhandbuch 7 -Polyurethanes", Becker/Braun, Carl Hanser Verlag, Müchen / Wien, 1993, 104ff aufgeführt.
Die Ausgangskomponenten werden im Übrigen in solchen Mengen eingesetzt, dass eine Isocyanat- Kennzahl von 80 bis 120, vorzugsweise 95 bis 105, erhalten wird. Unter Isocyanat-Kennzahl versteht man den Quotienten aus der Anzahl der NCO-Gruppen geteilt durch die Anzahl der NCO- reaktiven Gruppen multipliziert mit 100. Zur Herstellung der PUR-Formteile werden im Allgemeinen die Komponenten B) bis E) zu einer "Polyolkomponente" vereinigt, die dann mit der Polyisocyanatkomponente A) vermischt und in geschlossenen Formen zur Reaktion gebracht wird. Hierbei bedient man sich üblicher Mess- und Dosiervorrichtungen.
Die Temperatur der Reaktionskomponenten (Polyisocyanatkomponente A) bzw. „Polyolkompo- nente" bestehend aus den Komponenten B), C), D) und E) liegt im Allgemeinen innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 60°C. Die Temperatur der Formwerkzeuge liegt im Allgemeinen bei 20 bis 100°C, bevorzugt bei 50 bis 90°C.
Die Menge des in die Form eingetragenen schaumfähigen Materials wird so bemessen, dass Rohdichten der Formteile von 200 bis 700 kg/m3 resultieren. Die Formteile werden beispielsweise als Lenkräder oder Türseitenverkleidungen sowie Instrumenten- tafelabdeckungen oder allgemein als Schutzpolster im Autoinnenraum verwendet. Die aliphatischen Schaumstoffe eignen sich als Verkleidung für Armaturentafeln, Konsolen, Verkleidungen von Türen oder Ablagen im Bereich von Fahrzeugen.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.
Beispiele
Die Prozentangaben in den Tabellen 1-3 beziehen sich auf das Gewicht. Polyisocyanat AI):
Isocyanurat- und Uretdiongruppen enthaltendes HDI wurde durch Tributylphosphin-katalysierte Oligomerisierung von HDI in Anlehnung an Beispiel la) der EP-A 0 377 177 hergestellt, allerdings wurde kein 2,2,4-Trimethyl-l,3-pentandiol mitverwendet. Die Reaktion wurde bei einem NCO- Gehalt der Rohlö sung von 42 % abgebrochen und nicht umge setzte s HDI durch Dünnschichtdestillation bei einer Temperatur von 130°C und einem Druck von 0,2 mbar entfernt.
NCO-Gehalt: 22,7 % NCO-Funktionalität: 2,2 monomeres HDI: 0,3 % Viskosität (23°C): 90 mPas Polyisocyanat A2):
7 mol 1,6-Diisocyanatohexan (HDI) und 1 mol eines Polypropylenoxiddiols mit einem gewichts- mittleren Molgewicht von 400 (OH-Zahl = 280) wurden bei 80 °C bis zum Erreichen eines konstanten NCO-Gehalts umgesetzt. Nachfolgend wurde der Überschuss an monomerem HDI durch Dünnschichtdestillation bei einer Temperatur von 130 °C und einem Druck von ca. 0,5 mbar entfernt.
NCO-Gehalt: 12,6 % monomeres HDI: 0,2 %
Viskosität (23°C): 4250 mPas
Polyisocyanat I:
Gemisch aus 1 Gew. -Teil HDI und 1 Gew. -Teil Polyisocyanat AI). Polyisocyanat II: Gemisch aus 1 Gew. -Teil Polyisocyanat A2) und 1 Gew. -Teil Polyisocyanat AI). Polyisocyanat III: Polyisocyanat AI).
Polvol:
Polyetherpolyol mit einer OH-Zahl von 28; hergestellt durch Alkoxylierung von Sorbit mit Propylen- oxid/Ethylenoxid (PO/EO) im Gewichtsverhältnis 82: 18 und überwiegend primären OH-End- gruppen.
Treibmittel: Die Treibmittel werden je nach Polyisocyanat so zugegeben, dass der Treibmittelgehalt jeweils ca. 3,6 Gew.-% bezogen auf sämtliche Einsatzstoffe beträgt.
Treibmittel I: HFC 245 fa [1, 1, 1,3,3-Pentafluorpropan der Firma Honeywell]
Treibmittel II: Isohexan
Treibmittel III: Pentan
In den nachstehenden Tabellen 1 bis 3 werden die Komponenten und eingesetzten Mengen für die Herstellung der Polyurethane beschrieben.
Tabelle 1 : Zusammensetzungen
Figure imgf000011_0001
* erfindungsgemäß Tabelle 2: Zusammensetzungen
Figure imgf000012_0001
Tabelle 3: Zusammensetzungen
Figure imgf000012_0002
erfindungsgemäß Tabelle 4: Eigenschaften
Figure imgf000013_0001
erfindungsgemäß
Tabelle 5: Eigenschaften
Beispiel 4 5 6
Freischaumdichte [kg/m3] gemessen nach
246 470 480 DIN EN ISO 845
Gefahrstoffkennzeichnung Isocyanat /
T, N / F Xi, N / F Xi / F Treibmittel
Rohdichte Gesamt [kg/m3] gemessen nach
566 - - DIN EN ISO 845
Rohdichte Haut [kg/m3] gemessen nach
787 - - DIN EN ISO 845
Rohdichte Kern [kg/m3] gemessen nach
474 - - DIN EN ISO 845
Delta Rohdichte Haut - Kern [kg/m3] 313 - -
Penetration 1400g, 3 mm Durchmesser
1,0
Penetrationsspitze [mm] Tabelle 6: Eigenschaften
Figure imgf000014_0001
erfindungsgemäß
Die Formtemperatur betrug 70°C, die Formgröße betrug 100 x 100 x 20 mm. Die Temperatur der eingesetzten Komponenten lag bei Zimmertemperatur (25°C) für das Isocyanat und für die Polyolformulierung. Die Menge, die in die Form eingefüllt wurde, war so bemessen, dass die angegebene Rohdichte resultierte.
Versuche 1, 4 und 7 sind Vergleichsversuche, die eine große Menge an monomeren Diisocyanaten enthalten. Man erkennt eindeutig, dass diese mit jedem Treibmittel gut verschäumt werden können, da die Freischaumdichten weit unter den geforderten 450 kg/m3 liegen und eine gute Hautausbildung (Unterschied Rohdichte Haut zu Rohdichte Kern) von deutlich über 90 kg/m3 aufweisen. Diesen Vergleichsversuchen gemeinsam ist jedoch der erhebliche Nachteil, dass sie mit grossen Mengen niedermolekularer monomerer aliphatischer Diisocyanate hergestellt werden, d i e a l s gesundheitsschädliche, sensibilisierende oder sogar giftige Arbeitsstoffe eingestuft sind und zum Teil einen hohen Dampfdruck aufweisen. Die Verarbeitung dieser monomeren Diisocyanate erfordert aus Gründen der Arbeitshygiene einen großen sicherheitstechnischen Aufwand. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass insbesondere bei Verwendung eines Polyisocyanatüberschusses nicht abreagiertes monomeres Diisocyanat für längere Zeit im hergestellten Schaum verbleibt und aus diesem langsam ausdampfen kann. Im Unterschied dazu sind die erfindungsgemäßen Kombinationen 2, 3, 8 und 9 und die Vergleichsversuche 5 und 6, in denen monomerarme Polyisocyanate verwendet werden, deutlich einfacher zu verarbeiten. Die Polyisocyanate weisen einen niedrigen Dampfdruck auf, die Umgebungsluft bei Verarbeitung ist nicht mit monomerem Diisocyanat belastet. Aus dem fertigen Teil kann nahezu kein monomeres Diisocyanat ausdampfen. Man erkennt jedoch, das die Kombinationen 5 und 6 je eine sehr hohe Freischaumdichte besitzen, das heißt wenig aufschäumen. Somit ist Isohexan als Treibmittel für Polyurethanschäume auf Basis von aliphatischen, monomerarmen Polyisocyanaten wenig geeignet.
Ansonsten zeigt sich, dass die Hautausbildung bei Verwendung monomerarmer Polyisocyanate im Unterschied zu den Vergleichsversuchen etwas erschwert ist, jedoch bei den erfindungsgemäßen Systemen 2, 3, 8 und 9 trotzdem eine ausreichende Verdichtung der Oberfläche vorliegt. Des Weiteren sind die erfindungsgemäßen Beispiele deutlich weicher (siehe Penetrationswerte).
In den Beispielen 2 und 3 wurde zudem ein nicht brennbares physikalisches Treibmittel eingesetzt, welches bzgl. des Sicherheitsaspektes auf der Polyolseite weitere Vorteile bringt. Die Arbeitshygienisch gut handhabbaren erfindungsgemäß verwendeten Polyurethan-Systeme liefern weiche Schäume, die zudem eine ausreichende Hautausbildung aufweisen. Es ist allerdings zu berücksichtigen, dass die Ausbildung dieser weichen Schäume mit entsprechender Außenhaut nur mit den erfindungsgemäß verwendeten Treibmitteln gelingt. Mit Isohexan als Treibmittel gelingt dies trotz des Einsatzes der erfindungsgemäß verwendeten Polyisocyanate (Versuche 5 und 6) nicht.

Claims

Patentansprüche:
1. Geschäumte, lichtechte Polyurethanintegralformteile mit einer Freischaumdichte von höchstens 450kg/m3 und einem Dichteunterschied zwischen Kern und Außenhaut des Formteils von mindestens 90kg/m3 erhältlich aus
A) organischen modifizierten (cyclo)aliphatischen Polyisocyanatverbindungen mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, die nicht direkt an eine aromatische Gruppe gebunden sind, erhältlich aus monomeren (cyclo)aliphatischen Polyisocyanaten
B) Polyolen mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 - 15.000 g/mol und einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise von 2 bis 6,
C) Polyolen oder Polyaminen mit einem Molekulargewicht von 62 - 500 g/mol und einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4, als Kettenverlängerer/Vernetzer,
D) Treibmitteln,
E) gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A) einen Monomergehalt an (cyclo)aliphatischen Polyisocyanaten kleiner 0,5 Gew.-% aufweist und als Treibmittel D) physikalische Treibmittel aus der Gruppe bestehend aus (cyclo)aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen, teilhalogenierten Kohlenwasserstoffen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen oder teilhalogenierten Olefinen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen oder Ethern, Ketonen oder Acetaten mit jeweils bis zu 5 Kohlenstoffatomen oder stickstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen verwendet werden, die in einer Menge eingesetzt werden, so dass ein Freischaum mit einer Freischaumdichte von höchstens 450 kg/m3 erzeugt wird und so dass sich ein Dichteunterschied zwischen der Außenhaut und dem Kern des Formteils von mind. 90 kg/m3 einstellt.
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