DE19942112A1 - Zusammensetzung vom Typ eines Polyurethanharzes, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet ist - Google Patents
Zusammensetzung vom Typ eines Polyurethanharzes, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet istInfo
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Abstract
Es wird erfindungsgemäß eine zur Verformung mittels des Sturzgießverfahrens geeignete Zusammensetzung offenbart. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt folgende Bestandteile: ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A) mit einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 10000 bis 50000 und einer thermischen Erweichungstemperatur entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200 DEG C, einen Weichmacher (B), eine Verbindung (C), die mindestens eine ungesättigte, auf radikalischem Weg polymerisierbare, funktionelle Gruppe enthält, und gegebenenfalls einen weiteren Zusatzstoff. Man kann auf der Basis der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein geformtes Erzeugnis mit einer ausgezeichneten Stabilität erhalten, wobei das besagte, geformte Erzeugnis zudem auch gegen thermisch ausgelöste Alterungsvorgänge sowie auf Lichteinflüssen beruhende Alterungsvorgänge außerordentlich beständig ist, außerdem bei niedriger Temperatur über eine weiche, berührungsfreundliche Oberfläche verfügt und ein ansprechendes Aussehen aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zusammen
setzung, die zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens
(engl.: slush molding) geeignet ist, und zwar insbesondere auf
eine zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignete
Zusammensetzung, auf deren Basis man geformte Erzeugnisse
herstellen kann, die zur Ausstattung von Kraftfahrzeugen
geeignet sind, so wie zum Beispiel für Armaturenbretter.
Die Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens wird auf
zahlreichen technischen Gebieten angewandt, um die
verschiedensten Artikel herzustellen, die als Teile der
inneren Bestandteile von Kraftfahrzeugen dienen können.
Entsprechend dem Stand der Technik hat man für derartige
Verformungsverfahren verschiedene Modifikationen der
Verbindung Polyvinylchlorid (PVC) zusammen mit flexiblem,
thermoplastischem Polyurethanharz als Ausgangsmaterial
vorgeschlagen, um ohne die bisher üblicherweise erforderliche
Verwendung eines Weichmachers mit niedrigem Molekulargewicht
eine weiche, berührungsfreundliche Oberfläche der besagten
Artikel zu erzeugen, so wie dies beispielsweise im Rahmen der
geprüften, japanischen Patentveröffentlichungen mit den
Seriennummern S53-29705, S59-39464 und S60-30688 offenbart
worden ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
geformtes Erzeugnis mit einer verbesserten Verträglichkeit von
Weichmacher und angenehm weicher, berührungsfreundlicher
Oberfläche bereits bei einer verhältnismäßig niedrigen
Temperatur zur Verfügung zu stellen. Es ist eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geformtes Erzeugnis
zur Verfügung zu stellen, das nur noch in einem geringen
Ausmaß mit dem Problem der sogenannten Nebelbildung (darunter
versteht man die Bildung eines aus verdampftem Weichmacher
bestehenden Ölfilms auf der vorderen Windschutzscheibe der
entsprechenden Kraftfahrzeuge) verbunden ist und welches
Erzeugnis außerdem zur Herstellung von Armaturenbrettern für
Kraftfahrzeuge geeignet ist. Es ist außerdem eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geformtes Erzeugnis
zur Verfügung zu stellen, innerhalb dessen man eine
vorgegebene Pigmentsorte wirksamer dispergieren kann, ohne daß
damit selbst bei einer Verwendung von verhältnismäßig blassen
Farben eine unregelmäßige Färbung verbunden wäre. Es ist
außerdem noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein geformtes Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, das eine
verbesserte Stabilität und Beständigkeit gegen ultraviolette
Strahlung, die Einwirkung hoher Temperaturen und Chemikalien
aufweist. Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare
Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen,
mit Hilfe dessen man ein geformtes Erzeugnis herstellen kann,
das die vorstehend beschriebenen Eigenschaften aufweist.
Man kann zusammenfassend festhalten, daß sämtliche vorstehend
beschriebenen und auch weitere Aufgaben der vorliegenden
Erfindung, deren technische Lehre im folgenden Text
ausführlicher und vollständiger beschrieben werden wird,
ausnahmslos mit Hilfe einer Zusammensetzung gelöst werden, die
zur Verformung mittels des Sturzgiessverfahrens geeignet ist
und welche die folgenden Bestandteile umfaßt: ein
thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A), einen Weichmacher
(B) und eine Verbindung (C), die eine auf radikalischem Wege
polymerisierbare, funktionelle Gruppe enthält. Das besagte,
thermoplastische Polyurethan-Elastomer (A) weist üblicherweise
einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend
einem Zahlenwert im Bereich von etwa 10'000 bis etwa 50'000
auf (gemessen mit Hilfe der Methode der Gelpermeations
chromatographie (GPC)), im nachstehenden Text vereinfacht als
Mn bezeichnet), sowie außerdem einem Glasübergangspunkt
entsprechend einer Temperatur von höchstens -35°C und eine
thermische Erweichungstemperatur entsprechend einem Zahlenwert
im Bereich von etwa 120°C bis etwa 200°C.
Entsprechend der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung
geeignete, thermoplastische Polyurethan-Elastomere (A)
schließen beispielsweise diejenigen Verbindungen ein, die im
Rahmen der Literaturstelle des Standes der Technik U.S.-PS Nr.
5 906 704 offenbart worden sind. Man kann anschauliche
Beispiele für das besagte, thermoplastische Polyurethan-
Elastomer (A) entsprechend der vorliegenden Erfindung
herstellen, indem man ein Urethan-Präpolymer (a) mit einer
endständigen NCO-Gruppe zusammen mit einem nichtaromatischen
Diamin (b1) und einem aliphatischen Monoamin (b2) umsetzt.
Man kann das besagte Präpolymer (a) auf der Basis eines
Überschusses an einem nichtaromatischen Diisocyanat (a1) und
einem Diol (a2) mit hohem Molekulargewicht entsprechend einem
Zahlenmittelwert des Molekulargewichts im Bereich von 500 bis
10'000 und, gegebenenfalls, einem Diol (a3) mit niedrigem
Molekulargewicht erhalten.
Die vorstehend erwähnten, nichtaromatischen Diisocyanate (a1)
schließen erfindungsgemäß beispielsweise die nachfolgend
beschriebenen Materialien entsprechend den Ziffern (1) bis (5)
ein: (1): aliphatische Diisocyanate mit 2 bis 18
Kohlenstoffatomen (wobei hierbei, in ähnlicher Weise wie im
folgenden Text, die Kohlenstoffatome in den NCO-Gruppen
jeweils nicht mitgezählt werden), so wie beispielsweise
Ethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als
HDI bezeichnet), Dodekamethylendiisocyanat, 2,2,4-
Trimethylhexamethylendiisocyanat, Lysindiisocyanat, 2,6-
Diisocyanatomethylcaproat, Bis-(2-isocyanatoethyl)-fumarat,
Bis-(2-isocyanatoethyl)-carbonat, 2-Isocyanatoethyl-2,6-
diisocyanatohexanoat, und weitere, ähnliche Verbindungen;
(2) alizyklische Diisocyanate mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen,
so wie beispielsweise Isophorondiisocyanat, (im nachstehenden
Text vereinfacht als IPDI bezeichnet), Dicyclohexylmethan-
4,4'-diisocyanat (im nachstehenden Text vereinfacht als
"hydriertes MDI" bezeichnet), Cyclohexylendiisocyanat,
Methylcyclohexylendiisocyanat (im nachstehenden Text
vereinfacht als "hydriertes TDI" bezeichnet), Bis-(2-
isocyanatoethyl)-4-cyclohexen, und weitere, ähnliche
Verbindungen; (3) araliphatische Isocyanate mit 8 bis 15
Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel m- und/oder
p-Xylylendiisocyanat, (im nachstehenden Text vereinfacht als
XDI bezeichnet), α,α,α',α'-Tetramethylxylylen-diisocyanat (im
nachstehenden Text vereinfacht als TMXDI bezeichnet), und
weitere, ähnliche Verbindungen; (4) auf der Basis der
vorstehend aufgezählten Verbindungen modifizierte Isocyanate,
so wie zum Beispiel Diisocyanate mit einer Carbodiimidgruppe,
einer Urethodiongruppe, einer Urethoimingruppe oder einer
Harnstoffgruppe; und (5) außerdem Mischungen, die aus zwei
oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen bestehen.
Von diesen vorstehend erwähnten Verbindungen sind
erfindungsgemäß die alizyklischen Diisocyanate bevorzugt, und
zwar insbesondere IPDI und hydriertes MDI.
Geeignete Diole (a2) mit hohem Molekulargewicht schließen die
nachfolgenden Verbindungen ein: Polyesterdiole, Polyetherdiole
und Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend
aufgezählten Verbindungen bestehen.
Als geeignete Beispiele für das vorstehend erwähnte
Polyesterdiol kann man folgende Verbindungen entsprechend den
Ziffern (1) und (2) anführen: (1) Produkte einer
Kondensationspolymerisation zwischen einem Diol mit niedrigem
Molekulargewicht und einer Dicarbonsäure oder einem
esterbildenden Derivat derselben (so wie zum Beispiel einem
Säureanhydrid, einem kurzkettigen Alkylester mit einem bis 4
Kohlenstoffatomen, einem Säurehalogenid oder einer ähnlichen,
geeigneten Verbindung; (2) Produkte der ringöffnenden
Polymerisation eines Lactonmonomers und eines als
Startersubstanz dienenden Diols mit niedrigem Molekulargewicht
und/oder eines in entsprechender Weise als Startersubstanz
dienenden Polyetherdiols; und außerdem auch Mischungen, die
aus zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen
bestehen.
Üblicherweise weist das vorstehend erwähnte Diol mit niedrigem
Molekulargewicht ein Molekulargewicht entsprechend einem
Zahlenwert im Bereich von 62 bis etwa 500 auf.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für ein derartiges Diol
schließen die nachfolgend aufgezählten Verbindungen ein:
aliphatische Diole [lineare Diole, so wie zum Beispiel
Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol,
1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Oktandiol und ähnliche,
geeignete weitere Verbindungen; außerdem verzweigte Diole, so
wie zum Beispiel Propylenglykol, Neopentylglykol, 3-Methyl-
1,5-Pentandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 1,2-Butandiol,
1,3-Butandiol und 2,3-Butandiol]; außerdem auch Diole, die
zyklische, funktionelle Gruppen enthalten [so wie zum Beispiel
die in der japanischen Patentveröffentlichung mit der
Seriennummer S45-1474 beschriebenen Verbindungen; alizyklische
Diole, so wie zum Beispiel die Verbindungen: 1,4-Bis-
(hydroxymetyl)-cyclohexan und hydriertes Bisphenol A, außerdem
Diole, die aromatische Ringe enthalten, so wie zum Beispiel
die Verbindungen m-Xylylenglykol, p-Xylylenglykol, das
Alkylenoxid-Addukt der Verbindung Bisphenol A, das
Alkylenoxid-Addukt der Verbindung Bisphenol S, das
Alkylenoxid-Addukt der Verbindung Bisphenol F, das
Alkylenoxid-Addukt der Verbindung Dihydroxynaphthalin, und die
Verbindung Bis-(2-hydroxyethyl)terephthalat]. Geeignete
Polyether-Diole schließen die gleichen Verbindungen ein, die
im folgenden Text noch beschrieben werden. Man kann
erfindungsgemäß auch aus zwei oder mehreren dieser besagten
Diole bestehende Mischungen verwenden.
Von diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen sind
erfindungsgemäß die aliphatische Diole bevorzugt, und zwar
insbesondere die Verbindung Neopentylglykol, sowie außerdem
die alizyklischen Diole, und zwar insbesondere die hydrierte
Verbindung Bisphenol A.
Geeignete Beispiele für die im Rahmen der vorstehenden Ziffer
(1) erwähnten Dicarbonsäuren oder deren esterbildende Derivate
schließen erfindungsgemäß aliphatische Dicarbonsäuren mit 4
bis 15 Kohlenstoffatomen ein, so wie zum Beispiel die
Verbindungen Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure,
Glutarsäure, Azelainsäure, Maleinsäure und Fumarsäure;
außerdem aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 12
Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel die Verbindungen
Terephthalsäure und Isophthalsäure; außerdem auch deren
esterbildende Derivate, so wie zum Beispiel die entsprechenden
Säureanhydride, die niederkettigen Alkylester (so wie zum
Beispiel Dimethylester oder Diethylester), die Säurehalogenide
(so wie zum Beispiel die Säurechloride); und außerdem auch die
Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend
aufgezählten Verbindungen bestehen. Unter den genannten
Verbindungen sind Adipinsäure und Isophthalsäure
erfindungsgemäß bevorzugt.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für das besagte
Lactonmonomer im Rahmen der vorstehend erwähnten Ziffer (2)
schließen die folgenden Verbindungen ein: γ-Butyrolacton,
ε-Caprolacton, γ-Valerolacton und außerdem Mischungen, die aus
zwei oder mehr der vorstehend erwähnten Verbindungen bestehen.
Als erfindungsgemäß geeignetes Beispiel für das vorstehend
erwähnte Polyetherdiol kann man die Verbindung anführen, die
man erhält, indem man ein Alkylenoxid an eine
Dihydroxylverbindung addiert, so wie dies zum Beispiel auf der
Basis des vorstehend erwähnten Diols mit einem niedrigen
Molekulargewicht und entsprechend geeigneten, zweibasischen
Phenolen durchgeführt werden kann.
Als Beispiele für solche, erfindungsgemäß geeigete,
zweibasische Phenole kann man Bisphenole anführen, so wie zum
Beispiel die Verbindungen Bisphenol A, Bisphenol F und
Bisphenol S, und außerdem auch monozyklische Phenole, so wie
zum Beispiel Brenzkatechin und Hydrochinon.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Alkylenoxide schließen
beispielsweise die entsprechenden Verbindungen mit 2 bis 8
Kohlenstoffatomen ein, so wie zum Beispiel Ethylenoxid (im
nachstehenden Text vereinfacht als "EO" bezeichnet),
Propylenoxid (im nachstehenden Text vereinfacht als "PO"
bezeichnet), 1,2-Butylenoxid, 1,3-Butylenoxid,
1,4-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid, Styroloxid, α-Olefinoxide
mit fünf bis zehn oder auch mit noch mehr Kohlenstoffatomen,
Epichlorhydrin oder auch Kombinationen, die aus zwei oder
mehreren, vorstehend genannten Verbindungen bestehen, wobei
man die besagten Verbindungen zu der entsprechenden
Reaktionsmischung erfindungsgemäß sowohl in blockweise
geordneter, als auch in statistisch ungeordneter, zufälliger
Art und Weise hinzufügen kann.
Von diesen vorstehend aufgezählten Polyetherdiolen sind
erfindungsgemäß diejenigen Verbindungen bevorzugt, die man
durch Addition von Alkylenoxid an ein zweibasisches Phenol
erhalten kann, wobei erfindungsgemäß insbesondere die
Additionsprodukte bevorzugt sind, die man auf der Basis einer
Addition der Verbindung EO an zweibasische Phenole,
insbesondere an Bisphenol A erhalten kann.
Erfindungsgemäß sind unter den vorstehend genannten Diolen
(a2) mit einem hohen Molekulargewicht die Polyesterdiole
bevorzugt, und zwar insbesondere kondensierte Polyesterdiole,
die jeweils auf der Basis eines Diols mit niedrigem
Molekulargewicht und einer Dicarbonsäuren hergestellt worden
sind, da die genannten Verbindungen im Hinblick auf die
erfindungsgemäße Aufgabe, eine ausgesprochen weiche,
berührungsfreundliche Oberfläche der erfindungsgemäßen
Erzeugnisse bereitzustellen, den erfindungsgemäß am meisten
bevorzugten Ausführungsformen entsprechen.
Im allgemeinen entspricht der Zahlenmittelwert des
Molekulargewichtes der vorstehend genannten Verbindung (a2)
erfindungsgemäß einem Zahlenwert im Bereich von 500 bis
10'000, wobei er vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von
800 bis 5'000 und insbesondere einem Zahlenwert im Bereich von
1'000 bis 3'000 entspricht. Falls der besagte Zahlenwert des
Molekulargewichts niedriger als 500 ist, so wird keine
erfindungsgemäße, weiche und berührungsfreundliche Oberfläche
der erfindungsgemäßen Erzeugnisse erhalten, während bei einem
Zahlenwert des Molekulargewichts, der über 10'000 hinausgeht,
eine ausreichende Materialfestigkeit der erfindungsgemäßen
Erzeugnisse nicht mehr gewährleistet werden kann.
Man kann den im Rahmen des vorliegenden Textes zugrunde
gelegten Mn-Wert jeweils auf der Basis einer Eichkurve
berechnen, die man mit Hilfe der Methode der
Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung einer
Standardprobe mit definiertem Molekulargewicht erhalten kann,
so wie zum Beispiel unter Verwendung einer geeigneten
Polystyrolprobe.
Es ist erfindungsgemäß möglich, als Ausgangsmaterial für die
Herstellung der vorstehend erwähnten Polyesterdiole die
vorstehend aufgezählten Verbindungen zu verwenden, so wie zum
Beispiel das Diol (a3) mit niedrigem Molekulargewicht in
Kombination mit der vorstehend erwähnten Verbindung (a2),
falls dies erforderlich ist. Erfindungsgemäß geeignete
Verbindungen mit der Bezeichnung (a3) sind aliphatische Diole,
wobei erfindungsgemäß Alkylenglykole mit 2 bis 4
Kohlenstoffatomen bevorzugt sind, insbesondere die Verbindung
1,4-Butandiol.
Die Verbindungen mit den Bezeichnungen (a2) und (a3) werden
erfindungsgemäß entsprechend einem Gewichtsverhältnis
(a3)/(a2) eingesetzt, das üblicherweise einem Zahlenwert im
Bereich von 0 bis 0,1 entspricht, vorzugsweise einem
Zahlenwert im Bereich von 0 bis 0,05. Insgesamt entspricht
der Zahlenmittelwert des Molekuklargewichts von (a2) und (a3)
üblicherweise einem Zahlenwert im Bereich von 500 bis 1500,
vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 700 bis 1000.
Das entsprechende, molare Stoffmengenverhältnis der
wesentlichen Bestandteile, auf deren Basis man das Urethan-
Präpolymer (a) mit einer endständigen NCO-Gruppe herstellt,
ehe man daraus das vorstehend erwähnte, erfindungsgemäße
Elastomer (A) herstellt, entspricht, bezogen jeweils auf 1 Mol
der Verbindung mit der Bezeichnung (a1), den folgenden
Zahlenbereichen: die Stoffmenge der Verbindung mit der
Bezeichnung (a2) entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im
Bereich von 0,1 bis 0,5 Mol, und vorzugsweise entspricht diese
besagte Stoffmenge einem Zahlenwert im Bereich von 0,2 bis 0,4
Mol, während die Stoffmenge der Verbindung mit der Bezeichnung
(a3) im allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von 0 bis 0,2
Mol entspricht, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von
0,05 bis 0,15 Mol.
Erfindungsgemäß entspricht das Äquivalenzverhältnis der
funktionellen Gruppen NCO/OH üblicherweise einem Zahlenwert im
Bereich von 1,5 bis 2, vorzugsweise einem Zahlenwert im
Bereich von 1,7 bis 1,9.
Der Gehalt an freien, in dem besagten Urethan-Präpolymer (a)
vorliegenden Isocyanatgruppen entspricht erfindungsgemäß im
allgemeinen einem Zahlenwert im Bereich von einem bis 10
Gew.-%, vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 3 bis 6
Gew.-%.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für nichtaromatische
Diamine mit der Bezeichnung (b1) schließen die nachfolgend
aufgezählten Verbindungen ein: Zykloaliphatische Diamine mit 4
bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel 4,4'-Diamino-
3,3'-dimethyldicyclohexylmethan, 1,4-Diaminocyclohexan,
Isophorondiamin; außerdem auch aliphatische Diamine mit 2 bis
18 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel Ethylendiamin und
Hexamethylendiamin; sowie außerdem araliphatische Diamine mit
8 bis 15 Kohlenstoffatomen, so wie zum Beispiel Xylylendiamin
und α,α,α',α'-Tetramethylxylylendiamin, und außerdem
Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorgenannten
Verbindungen bestehen. Erfindungsgemäß sind unter diesen
vorstehend genannten Verbindungen zykloaliphatische Diamine
und aliphatische Diamine bevorzugt, und zwar insbesondere
Isophorondiamin (im nachstehenden Text vereinfacht als IPDA
bezeichnet) und Hexamethylendiamin.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für Monoamine mit der
Bezeichnung (b2) schließen Monoalkylamine und Dialkylamine mit
1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ein, so wie zum
Beispiel die nachfolgend aufgezählten Verbindungen:
Methylamin, Ethylamin, n- und i-Propylamine, n- und i-
Butylamine, Dimethylamin, Diethylamin, Di-n- und Di-i-
Propylamine, Di-n- und Di-i-Butylamine und weitere ähnliche,
geeignete Verbindungen; außerdem auch Mono- und Di
alkanolamine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der
Hydroxyalkylgruppe, so wie zum Beispiel die Verbindungen
Monoethanolamin, Diethanolamin und weitere, ähnliche,
geeignete Verbindungen, sowie außerdem Mischungen, die aus
zwei oder mehreren, vorstehend aufgezählten Verbindungen
bestehen. Von diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen
sind erfindungsgemäß Dialkylamine bevorzugt, und zwar
insbesondere die Verbindungen Di-n-propylamin und Di-n
butylamin.
Erfindungsgemäß entspricht das Molverhältnis der Verbindungen
mit den Bezeichnungen (b1)/(b2) im allgemeinen einem
Zahlenwert im Bereich von 20/1 bis 5/1, insbesondere einem
Zahlenwert im Bereich von 15/1 bis 8/1.
Im Rahmen der vorstehend beschriebenen Umsetzung, die zur
Bildung der Verbindung mit der Bezeichnung (A) führt,
entspricht das Äquivalenzverhältnis zwischen der Stoffmenge
der Aminogruppen entsprechend der Verbindung mit der
Bezeichnung (b1) und einem Stoffmengenäquivalent der
Isocyanatgruppen, die innerhalb des eine endständige NCO-
Gruppe aufweisenden Urethan-Präpolymers mit der Bezeichnung
(a) vorliegen, üblicherweise einem Zahlenwert im Bereich von
0,2 bis 0,7 und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von
0,3 bis 0,6, während dagegen das entsprechende
Äquivalenzverhältnis zwischen der Stoffmenge der Aminogruppen
entsprechend der Verbindung mit der Bezeichnung (b2) und den
Isocyanatgruppen der besagten Verbindung mit der Bezeichnung
(a) einem Zahlenwert im Bereich von üblicherweise 0,02 bis 0,2
und vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 0,05 bis 0,15
entspricht.
Die im Rahmen einer Herstellung der Verbindungen mit den
Bezeichnungen (a) und (A) erfindungsgemäß verwendeten Methoden
sowie die entsprechenden Randbedingungen schließen jeweils die
entsprechende Offenbarung der Literaturstelle des Standes der
Technik U.S.-PS Nr. 5 906 704 mit ein, welche besagte
Offenbarung durch diese Bezugnahme in die technische Lehre der
vorliegenden Erfindung einbezogen wird.
Im Rahmen einer praktischen Durchführung der technischen Lehre
der vorliegenden Erfindung verwendet man das besagte,
thermoplastische Polyurethan-Elastomer mit der Bezeichnung (A)
geeigneterweise in Pulverform. Die erfindungsgemäß geeigneten
Methoden zur Herstellung des vorstehend erwähnten, in
Pulverform verwendeten, thermoplastischen Polyurethan-
Elastomers (A) unterliegt keinen speziellen Beschränkungen,
wobei beispielsweise erfindungsgemäß die nachfolgend
beschriebenen Methoden eingeschlossen sind:
- 1. eine Methode, im Rahmen derer die in Form von Blöcken oder Pellets vorliegende Verbindung mit der Bezeichnung (A) soweit zermahlen wird, daß die Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Form eines Pulvers erhalten werden kann, und zwar beispielsweise unter Verwendung einer Methode, im Rahmen derer das gefrorene (engl.: freeze-grinding) oder auch vereiste (engl.: icing-grinding) Material zermahlen wird;
- 2. eine Methode, im Rahmen derer man auf der Basis eines organischen Lösungsmittels, welches die Verbindung mit der Bezeichnung (A) nicht aufzulösen vermag (so wie zum Beispiel n-Hexan, Cyclohexan, n-Heptan und weitere, vergleichbare Verbindungen), eine nicht-wäßrige Dispersion der Verbindung mit der Bezeichnung (A) herstellt, und die besagte Verbindung (A) anschließend aus der besagten, nicht-wäßrigen Dispersion abtrennt und gleichzeitg trocknet (vergleiche zum Beispiel die Methode, die im Rahmen der ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. H04-255755 und weiteren, ähnlichen Dokumenten des Standes der Technik beschrieben wird); und
- 3. eine Methode, im Rahmen derer man eine Dispersion der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Wasser herstellt, welch letzteres außerdem ein Dispersionshilfsmittel enthält, und im Rahmen welcher Methode man anschließend die Verbindung mit der Bezeichnung (A) aus der besagten Dispersion abtrennt und gleichzeitig trocknet (vergleiche hierzu zum Beispiel die Methoden, die in den ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nr. H07-133423 und H08-120041 beschrieben werden).
Von diesen vorstehend beschriebenen Methoden wird
erfindungsgemäß die Methode entsprechend der Ziffer (3)
bevorzugt, da man mit Hilfe dieser Methode ein Pulver erhalten
kann, das eine erwünschte, jeweils vorgegebene Teilchengröße
aufweist, und zwar ohne daß im Rahmen dieser Methode die
Verwendung einer erheblichen Menge des erwähnten, organischen
Lösungsmittels erforderlich wäre.
Erfindungsgemäß entspricht im allgemeinen der Mn-Wert der
Verbindung mit der Bezeichnung (A) einem Zahlenwert im Bereich
von 10'000 bis 50'000, vorzugsweise einem Zahlenwert im
Bereich von 15'000 bis 30'000. Falls Mn niedriger als 10'000
ist, so ist es unmöglich, ein erfindungsgemäßes, geformtes
Erzeugnis mit der erforderlichen Bruchfestigkeit zu erhalten.
Falls der besagte Mn-Wert dagegen den Zahlenwert von 50'000
überschreitet, so erhöht man damit die thermische
Schmelzviskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
soweit, daß die Verformbarkeit der Zusammensetzung dadurch
beeinträchtigt wird.
Die thermische Erweichungstemperatur der Verbindung mit der
Bezeichnung (A) entspricht erfindungsgemäß im allgemeinen
einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200°C, vorzugsweise
einem Zahlenwert im Bereich von 130 bis 150°C. Falls die
besagte, thermische Erwichungstemperatur einen Zahlenwert von
120°C unterschreitet, so neigen die entsprechenden
Harzteilchen in unerwünschter Art und Weise zu einer störenden
Blockbildung. Wenn andererseits die besagte, thermische
Erweichungstemperatur den Zahlenwert von 200°C überschreitet,
so kann es zumindest in Einzelfällen schwierig werden, ein
geformtes Erzeugnis mit einer erfindungsgemäß erwünschten,
glatten Oberfläche zu erhalten.
Der im Rahmen des vorliegenden Textes durchgehend verwendete
Ausdruck "thermische Erweichungstemperatur" kann in
Übereinstimmung mit der Methode bestimmt werden, die im Rahmen
der Norm JIS K-7196 (1991) beschrieben wird.
Erfindungsgemäß geeignete Weichmacher schließen durch
Bezugnahme diejenigen Verbindungen ein, die im Rahmen der
Literaturstelle des Standes der Technik U.S.-PS Nr. 3 489 723
als geeignete Ausführungsbeispiele erwähnt werden. Als
Beispiele für Weichmacher mit der Bezeichnung (B), die für
eine Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, kann man die nachfolgend aufgezählten Verbindungen
anführen: Phthalsäureester, so wie zum Beispiel
Dibutylphthalat, Dioktylphthalat, Butylbenzylphthalat,
Diisodecylphthalat; die Ester aliphatischer, zweibasischer
Säuren, so wie zum Beispiel Di-2-ethylhexyladipat, 2-
Ethylhexylsebacat; Trimellithsäureester, so wie zum Beispiel
Tri-2-ethylhexyltrimellithat, Trioktyltrimellithat;
Fettsäureester, so wie zum Beispiel Butyloleat; Benzoesäure
ester, so wie zum Beispiel Diethylengylykoldibenzoat und
Dipropylenglykoldibenzoat; aliphatische Phosphate, so wie zum
Beispiel Trimethylphosphat, Triethylphosphat,
Tributylphosphat, Tri-2-ethylhexylphosphat, Tributoxyphosphat;
aromatische Phosphate, so wie zum Beispiel Triphenylphosphat,
Tricresylphosphat, Trixylenylphosphat, Cresyldiphenylphosphat,
Xylenyldiphenylphosphat, 2-Ethylhexyldiphenylphosphat, Tris-
(2,6-dimethylphenyl)-phosphat, das Kondensat von
Diphenylphosphat mit der Verbindung Hydrochinon (im
nachstehenden Text vereinfacht als HQDP bezeichnet); außerdem
halogenierte, aliphatische Phosphate, so wie zum Beispiel
Tris-(chlorethyl)-phosphat, Tris-(β-chlorpropyl)-phosphat,
Tris-(dichlorpropyl)-phosphat, Tris-(tribromneopentyl)-
phosphat. Man kann diese vorstehend aufgezählten Verbindungen
entweder jeweils separat, oder auch alternativ in Form einer
Mischung verwenden, die aus zwei oder mehreren, vorstehend
aufgezählten Verbindungen besteht.
Unter diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen sind
erfindungsgemäß die Phthalsäureester und die
Phosphorsäureester bevorzugt, insbesondere die erwähnte
Verbindung mit der Bezeichnung HQDP.
Die Anteilsmengen der erfindungsgemäßen Verbindung mit der
Bezeichnung (B), die man im Rahmen der Herstellung einer
erfindungsgemäßen, mittels des Sturzgiessverfahrens
verformbaren Zusammensetzung zu der Verbindung mit der
Bezeichnung (A) hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen
einem Zahlenwert im Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen und
vorzugsweise einem Zahlenwert im Bereich von 5 bis 50
Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der
Verbindung mit der Bezeichnung (A).
Falls die Anteilsmenge der Verbindung mit der Bezeichnung (B)
einen Zahlenwert entsprechend zwei Gewichtsteilen
unterschreitet, so wird sich dadurch die Schmelzviskosität der
entsprechenden, formbaren Zusammensetzung erhöhen, so daß eine
verformende Verarbeitung derselben nur in fehlerhafter Art und
Weise möglich ist. Falls man anderserseits zu der besagten
Zusammensetzung eine Anteilsmenge der Verbindung mit der
Bezeichnung (B) hinzufügt, die über den Zahlenwert von 80
Gewichtsteilen hinausgeht, so wird die Verbindung mit der
Bezeichnung (B) im Laufe der Zeit in unerwünschter Art und
Weise an der Oberflächenschicht eines derartigen Formteils
ausblühen.
Erfindungsgemäß geeignete, in der besagten Verbindung mit der
Bezeichnung (C) enthaltene, ungesättigte, auf radikalischem
Wege polmerisierbare, funktionelle Gruppen schließen die
folgenden, funktionellen Gruppen ein: (Meth)acryloylgruppen
(wobei bei dieser, im nachstehenden Text in ähnlicher Weise
durchgehend verwendeten Schreibweise jeweils die
Acryloylgruppe und die Methacryloylgruppe einbezogen werden
soll); (Meth)allylgruppen, Vinylgruppen, Propenylgruppen,
Vinylidengruppen und weitere geignete, ähnliche funktionelle
Gruppen.
Erfindungsgemäß geeignete, ungesättigte, auf radikalischem
Wege polymerisierbare, funktionelle Gruppen enthaltende
Verbindungen mit der Bezeichnung (C) schließen beispielsweise
die nachfolgend aufgezählten Verbindungen ein: geeignete
Derivate eines mehrwertigen Alkohols, welche ungesättigte,
polymerisierbare, funktionelle Gruppen enthalten [unter
Einbeziehung von Estern einer ethylenisch ungesättigten
Carbonsäure; und außerdem unter Einbeziehung von Ethern eines
ethylenisch ungesättigten Alkohols], Ester eines ethylenisch
ungesättigten Alkohols mit einer mehrbasischen Säure; und
außerdem Mischungen, die aus zwei oder mehreren, vorstehend
genannten Verbindungen bestehen. Erfindungsgemäß geeignete,
mehrwertige Alkohole, auf deren Basis man die vorstehend
erwähnten Derivate herstellen kann, beziehen die im
vorstehenden Text erwähnten Diole mit niedrigem
Molekulargewicht mit ein, deren Molekulargewicht einem
Zahlenwert im Bereich von 62 bis etwa 500 oder einem höheren
Zahlenwert entspricht, außerdem dreiwertige oder höhere,
mehrwertige Alkohole mit einem Äquivalenzgewicht entsprechend
einem Zahlenwert im Bereich von 30 bis etwa 250 oder mit einem
höheren Äquivalenzgewicht, die außerdem 3 bis 10 oder mehr
Hydroxylgruppen aufweisen, so wie zum Beispiel die nachfolgend
aufgezählten Verbindungen: Glyzerin, Trimethylolpropan,
Hexantriol, Trialkanolamine (so wie zum Beispiel die
Verbindung Triethanolamin), Pentaerythrit, Methylglukosid,
Sorbitan, Sorbit, Rohrzucker Polypentaerythrite, (so wie zum
Beispiel die Di- und Tripentaerythrite), Polyglyzerine (so wie
zum Beispiel die Di- bis Oktaglyzerine), und weitere,
ähnliche, geeignete Verbindungen; außerdem die im vorstehenden
Text erwähnten Polyetherdiole und die Alkylenoxid-Addukte
(wobei die besagten Alkylenoxide 2 bis 4 Kohlenstoffatome
enthalten, wie es beispielsweise bei der Verbindung EO der
Fall ist) eines im vorstehenden Text erwähnten, dreiwertigen
oder höheren, mehrwertigen Alkohols. Erfindungsgemäß
geeignete, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren schließen die
folgenden Verbindungen ein: Monocarbonsäuren, so wie zum
Beispiel (Meth)acrylsäure und Crotonsäure, und außerdem
geeignete Dicarbonsäuren, so wie zum Beispiel Maleinsäure;
Fumarsäure und Itaconsäure. Als Bestandteil im Rahmen der
vorstehend erwähnten Ether und Ester erfindungsgemäß
geeignete, ethylenisch ungesättigte Alkohole schließen die
Vinylakohole, die (Meth)allylalkohole und die Propenylalkohle
ein. Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Ester
erfindungsgemäß geeignete, mehrbasische Säuren schließen die
nachfolgend aufgezählten Verbindungen ein: Polycarbonsäuren,
so wie zum Beispiel die im vorstehenden Text als geeignete
Rohmaterialien für Polyesterdiole erwähnten Dicarbonsäuren;
drei- bis zehnbasische oder noch höherbasische
Polycarbonsäuren, so wie zum Beispiel die nachfolgend
aufgezählten Verbindungen: Tricarballylsäure, 1,2,3,-, 1,2,4,-
und 1,3,5-Benzoltricarbonsäuren, 1,2,3,4-, 1,2,3,5,- und
1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäuren, Benzolpentacarbonsäure,
Benzolhexacarbonsäure, Poly(meth)acrylsäure mit einem
Polymerisationsgrad entsprechend einem Zahlenwert im Bereich
von bis zu 10, und weitere ähnliche, geeignete Verbindungen;
außerdem auch andere, geeignete, mehrbasische Säuren, so wie
zum Beispiel Cyanurinsäure und ähnliche, geeignete
Verbindungen.
Erfindungsgemäß geeignete, anschauliche, weitere Beispiele für
die besagten Derivate mehrwertiger Alkohole stellen
beispielsweise die nachfolgend aufgezählten Verbindungen dar:
Poly(meth)acrylate, so wie zum Beispiel Ethylenglykol
di(meth)-acrylate, Trimethylolpropantri-(meth)-acrylate,
Pentaerythrittetra-(meth)-acrylate, Dipentaerythritpenta-
(meth)-acrylate; außerdem Poly-(meth)-allylether, so wie zum
Beispiel Pentaerythrit-tri-(meth)-allylether; außerdem
Polyvinylether, so wie zum Beispiel Ethylenglykoldivinylether;
außerdem Polypropenylether, so wie zum Beispiel
Ethylenglykoldipropenylether; außerdem Polymaleate, so wie zum
Beispiel Ethylendimaleat; außerdem Polyitaconate, so wie zum
Beispiel Ethylendiitaconat, und weitere ähnliche, geeignete
Verbindungen. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Ester
mehrbasischer Säuren sind die Poly-(meth)-allylpolycarboxy
late, so wie zum Beispiel die Di-(meth)-allylphthalate, die
Tri-(meth)-allyltrimellithate und weitere ähnliche, geeignete
Verbindungen, sowie außerdem die Tri-(meth)-allylcyanurate.
Von diesen vorstehend aufgezählten Verbindungen sind
erfindungsgemäß die Poly(meth)acrylate der mehrwertigen
Alkohole im Hinblick auf die erfindungsgemäß erwünschte
Geschwindigkeit der radikalischen Polymerisation bevorzugt,
sowie aus dem gleichen Grund außerdem die Polyallylether
mehrwertiger Alkohole und die Polyallyl-Polycarboxylate.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind die
Trimethylolpropantri-(meth)-acrylate, die Pentaerythrittetra-
(meth)-acrylate und die Dipentaerythritpenta-(meth)-acrylate,
wobei unter diesen letztgenannten Verbindungen erfindungsgemäß
speziell die Acrylate bevorzugt sind, und zwar insbesondere
die Verbindung Dipentaerythritpentaacrylat (im nachstehenden
Text vereinfacht als DPPA bezeichnet).
Im Rahmen der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (C)
entspricht die Anzahl der pro Molekül vorliegenden,
ungesättigten funktionellen Gruppen üblicherweise einem
Zahlenwert im Bereich von 2 bis 10, vorzugsweise einem
Zahlenwert im Bereich vn 3 bis 6. Falls die besagte Anzahl
der ungesättigten, funktionellen Gruppen pro Molekül den
Zahlenwert 2 unterschreitet, so kann auf der Basis einer
solchen Verbindung eine ausreichende Stabilität der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung nicht mehr gewährleistet
werden. Falls andererseits die im Rahmen der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Verbindung mit
der Bezeichnung (C) mehr als 10 ungesättigte, funktionelle
Gruppen pro Molekül aufweist, so wird aufgrund des hohen
Molekulargewichts einer solchen Verbindung die Viskosität der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung bis zu einem unerwünscht
hohen Wert gesteigert.
Erfindungsgemäß besteht die Wirkung der besagten Verbindung
mit der Bezeichnung (C) darin, ein Radikal einzufangen, das
freigesetzt wird, sobald man das besagte Polyurethan-Polymer
mit der Bezeichnung (A) einem durch Licht (ultraviolette
Strahlen) oder durch Hitze induzierten Abbau unterwirft,
wodurch die Verbindung (C) selbst polymerisiert wird, so daß
man ein mittels des Sturzgiessverfahrens hergestelltes,
geformtes Erzeugnis erhalten kann, welches gegen thermisch
ausgelöste Alterungsvorgänge sowie auf Lichteinflüssen
beruhende Alterungsvorgänge langfristig außerordentlich
beständig ist.
Die Anteilsmenge der erfindungsgemäßen Verbindung mit der
Bezeichnung (C), die man zu einer erfindungsgemäßen
Zusammensetzung, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des
besagten Polyurethan-Elastomers mit der Bezeichnung (A)
hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im
Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen und vorzugsweise einem
Zahlenwert im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen. Man kann
ein mittels des Sturzgiessverfahrens hergestelltes, geformtes
Erzeugnis mit einer ausgezeichneten Stabilität erhalten, indem
man die Anteilsmenge der besagten Verbindung mit der
Bezeichnung (C) innerhalb dieses vorstehend genannten Bereichs
entsprechend einstellt.
Falls dies erforderlich ist, kann man die mittels des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend
der vorliegenden Erfindung mit einem oder auch mehreren,
geeigneten Stabilisatoren, Pigmenten und weiteren, geeigneten
Zusatzstoffen vermischen.
Die Art dieser besagten Stabilisatoren ist dabei keinen
besonderen Beschränkungen untwerworfen, so daß man
erfindungsgemäß auch sämtliche, nach dem Stand der Technik
bekannten Antioxidantien und/oder Ultraviolett-Absorbentien
hierfür verwenden kann. Die Anteilsmenge der besagten
Stabilisatoren, die man zu einer erfindungsgemäßen
Zusammensetzung, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des
besagten Polyurethan-Elastomers mit der Bezeichnung (A)
hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen einem Zahlenwert im
Bereich von höchstens 5 Gewichtsteilen und vorzugsweise einem
Zahlenwert im Bereich von höchstens 3 Gewichtsteilen.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten
Antioxidantien sind die nachfolgend aufgezählten Verbindungen:
sterisch gehinderte Phenole, so wie zum Beispiel die
Verbindungen 2,6-Di-t-butyl-p-kresol und Butylhydroxyanisol;
außerdem Bisphenole, so wie zum Beispiel die Verbindung 2,2'-
Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol); und außerdem
geeignete Phosphorverbindungen, so wie zum Beispiel die
Verbindungen Triphenylphosphit und Diphenylisodecylphosphit.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten
Ultraviolett-Absorbentien sind die nachfolgend aufgezählten
Verbindungen: Benzophenone, so wie zum Beispiel die
Verbindungen 2,4-Dihydroxybenzophenon und 2-Hydroxy-4-
methoxybenzophenon; Benzotriazole, so wie zum Beispiel die
Verbindung 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol;
außerdem Salizylate, so wie zum Beispiel die Verbindung
Phenylsalizylat; und außerdem sterisch gehinderte Amine, so
wie zum Beispiel die Verbindung Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-
piperidyl)-sebacat.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Pigmente
unterliegen keinen speziellen Beschränkungen, so daß man
erfindungsgemäß alle üblichen, nach dem Stand der Technik
bekannten organischen und/oder anorganischen Pigmente
verwenden kann. Der Gehalt an den besagten Pigmenten, den man
zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, jeweils bezogen
auf 100 Gewichtsteile des besagten Polyurethan-Elastomers mit
der Bezeichnung (A) hinzufügen muß, entspricht im allgemeinen
einem Zahlenwert im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen.
Als erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten
organischen Pigmente kann man beispielsweise unlösliche
Azopigmente und lösliche Azopigmente anführen, sowie außerdem
Kupfer-Phthalocyaninpigmente und Chinacridonpigmente.
Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für die besagten
anorganischen Pigmente schließen beispielsweise Chromate,
Ferrocyanidverbindungen, Metalloxide, Schwefel-
Selenverbindungen, andere Metallsalze (so wie zum Beispiel
Sulfate, Silikate, Carbonate, Phosphate), Metallpulver und
Russ mit ein.
Die weiteren, erfindungsgemäß ebenfalls noch geeigneten
Zusatzstoffe schließen einen Hemmstoff zur Verhinderung der
Blockbildung, ein Formlösemittel, ein Vernetzungsmittel, einen
Flammhemmer und weitere, erfindungsgemäß geeignete, ähnliche
Zusatzstoffe mit ein.
Es werden im folgenden Textabschnitt einige geeignete Methoden
zur Herstellung der erfindungsgemäßen, mittels des
Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung entsprechend
der vorliegenden Erfindung exemplarisch beschrieben, wobei
selbstverständlich damit keine Beschränkung des
Erfindungsgegenstandes auf diese besagten Methoden verbunden
sein soll:
- 1. (1): Pulverförmige Verbindungen mit den Bezeichnungen (A), (B), (C) und gegebenenfalls entsprechende Zusatzstoffe werden in einem Arbeitsgang mit Hilfe einer geeigneten Mischvorrichtung innig zu einem homogenen Pulver vermischt.
- 2. (2): Zunächst werden die Verbindungen mit den Bezeichnungen (B), (C) und gegebenenfalls die entsprechenden Zusatzstoffe miteinander vermischt, und anschließend wird die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung mit der in Pulverform vorliegenden Verbindung mit der Bezeichnung (A) innig vermischt.
- 3. (3): In Gegenwart der Verbindungen mit den Bezeichnungen (B), (C) und gegebenenfalls der entsprechenden Zusatzstoffe wird die Verbindung mit der Bezeichnung (A) in Pulverform hergestellt, ehe man schließlich zu der auf diese Art und Weise erhaltenen, pulverförmigen Mischung die übrigen, noch verbleibenden Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hinzufügt und die Bestandteile der besagten Mischung nochmals innig miteinander vermischt.
Erfindungsgemäß werden von diesen vorstehend beschriebenen
Methoden die Methoden gemäß den Ziffern (1) und (2) bevorzugt,
da man auf diese Art und Weise das Herstellungsverfahren einer
erfindungsgemäßen Zusammensetzung erheblich vereinfachen kann.
Die Mischvorrichtungen, die man für die Herstellung der
mittels des Sturzgiessverfahrens verformbaren Zusammensetzung
entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet, unterliegen
keinen speziellen Beschränkungen, so daß man die üblichen,
nach dem Stand der Technik bekannten Mischvorrichtungen
hierfür verwenden kann.
Beispiele für derartige, erfindungsgemäß zum Vermischen von
Pulvern geeignete Mischvorrichtungen sind Hochgeschwindig
keitsmischer mit großer Scherkraft, so wie zum Beispiel
Fluidmischer vom Typ Henschel (Markenname), oder auch
alternativ mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende
Mischvorrichtungen, so wie zum Beispiel der sogenannte Nauta-
Mischer und außerdem auch Mischer, die mit einem
Planetengetriebe ausgestattet sind.
Man verwendet die mittels des Sturzgiessverfahrens verformbare
Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung in
Form eines Pulvers. Dieses besagte Pulver weist einen
mittleren Teilchendurchmesser auf, der üblicherweise einem
Zahlenwert im Bereich von 50 bis 400 µm und vorzugsweise einem
Zahlenwert im Bereich von 100 bis 300 µm entspricht, und
insbesondere entspricht der mittlere Teilchendurchmesser einem
Zahlenwert im Bereich von 130 bis 200 µm. Falls das besagte,
erfindungsgemäße Pulver einen mittleren Teilchendurchmesser
von weniger als 50 µm aufweist, so zieht diese Tatsache
ungünstigere Fließeigenschaften des betreffenden Pulvers nach
sich, was dazu führt, daß ein solches Pulver nicht in die
engeren Abschnitte der verwendeten Form eingeführt werden
kann, so daß ein fehlerhaftes Formteil hergestellt wird. Wenn
der mittlere Teilchendurchmesser eines derartigen Pulvers
andererseits den Zahlenwert von 400 µm überschreitet, so kann
dadurch das Auftreten von punktförmigen Löchern an der
Oberflächenschicht eines solchen Formteils verursacht werden.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß die Anteilsmenge der innerhalb eines erfindungsgemäßen
Pulvers vorliegenden, feinen Teilchen mit einem
Teilchendurchmesser von weniger als 100 µm im allgemeinen
höchstens 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise höchstens 30
Gewichtsprozent beträgt. Falls diese besagte Anteilsmenge der
in einem derartigen Pulver vorliegenden, feinen Teilchen mit
einem Durchmesser von weniger als 100 µm einen Anteil
entsprechend einem Zahlenwert von 50 Gewichtsprozent
überschreitet, so wird dadurch das Auftreten einer erheblichen
Staubentwicklung verursacht, so daß ein solches Pulver nicht
in die engeren Abschnitte der verwendeten Form hineinfließen
kann und somit demzufolge ein fehlerhaftes Formteil
hergestellt wird.
Der Ruhewinkel (engl.: "repose angle") des erfindungsgemäßen
Pulvers beträgt üblicherweise höchstens 35° und vorzugsweise
höchstens 33°, während der Spatelwinkel (engl.: "spatula
angle") üblicherweise höchstens 50° und vorzugsweise
höchstens 40° beträgt. Falls der Zahlenwert des besagten
Ruhewinkels und des besagten Spatelwinkels jeweils nicht in
den vorstehend definierten Zahlenbereich fällt, so werden
dadurch die Fließeigenschaften einer erfindungsgemäßen,
pulverförmigen Zusammensetzung in Mitleidenschaft gezogen, was
die Verformung einer derartigen Zusammensetzung mitunter
erheblich erschweren kann, da infolge der beeinträchtigten
Fließeigenschaften die besonders filigran ausgeführten
Abschnitte der jeweils verwendeten Form im Zuge der Verformung
einer solchen Zusammensetzung mittels des Sturzgiessverfahrens
möglicherweise nicht ausreichend mit Pulver befüllt werden
können.
Der im Rahmen dieses Textes jeweils erwähnte Zahlenwert des
mittleren Teilchendurchmessers eines Pulvers entspricht dem
Zahlenwert des Teilchendurchmessers entsprechend einem 50-
prozentigen Durchgang einer gegebenen Teilchenprobe durch ein
Sieb, das heißt, jenem lichten Durchmesser der entsprechenden
Sieböffnungen, bei welchem genau 50 Gew.-% einer gegebenen
Teilchenprobe durch das vorgelegte Sieb hindurch gehen, wobei
die Bestimmung dieser Zahlenwerte hier mit Hilfe einer nach
dem Stand der Technik üblichen Vorrichtung zur Bestimmung der
Teilchengrößenverteilung einer Probe vorgenommen wurde, so wie
zum Beispiel mit dem von der Firma LASENTEC LTD. hergestellten
Gerät mit der Bezeichnung TUBUTEC.
Bei den vorstehend ebenfalls erwähnten Zahlenwerten des
Ruhewinkels und des Spatelwinkels handelt es sich jeweils um
Zahlenwerte, die mit Hilfe der Pulver-Prüfapparatur definiert
wurden, die von der Firma HOSOKAWA MICRON LTD. hergestellt
wurde.
Man kann die (pulverförmigen) Zusammensetzungen entsprechend
der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Rahmen einer
verformenden Verarbeitung mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens
verwenden. Man kann diese verformende Verarbeitung mit Hilfe
des Sturzgiessverfahrens auf der Basis von irgendeinem der
nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Verformen
mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens durchführen, im Rahmen
dessen man jeweils auf einer vorher erhitzten Form eine
homogene Beschichtung erhalten kann, indem man ein geeignetes
Pulver zunächst aufschmilzt und das entsprechende Werkstück
danach in Form einer Haut wieder von der Form abzieht, nachdem
die Abkühlung erfolgt ist. Anschauliche Beispiele für
derartige Arbeitstechniken zur verformenden Verarbeitung mit
Hilfe des Sturzgiessverfahrens sind beispielsweise jene
Vorgehensweisen, die im Rahmen der Literaturstelle des Standes
der Technik U.S.-PS Nr. 5 077 339 beschrieben werden, welche
Literaturstelle hiermit durch die entsprechende Bezugnahme
ausdrücklich in die vorliegende Offenbarung mit einbezogen
wird.
Aufgrund dieser vorstehend erwähnten Vorteile weisen die auf
der Basis der mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbaren
Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung
hergestellten, geformten Erzeugnisse eine ausgezeichnete
Eignung als Material zum Ausstatten der Innenräume von
Kraftfahrzeugen auf, so wie zum Beispiel als Ausgangsmaterial
zu Herstellung von Armaturenbrettern, wobei man die
erfindungsgemäße Zusammensetzung darüberhinaus auch zur
Herstellung von anderen, geformten Erzeugnissen verwenden
kann, so wie zum Beispiel zum Beziehen der Oberfläche von
Sitzbänken und zum Beschichten von weiteren, als
Innenausstattung dienenden Möbeln.
Im folgenden Text wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe der
entsprechenden Ausführungsbeispiele ausführlicher beschrieben
werden, wobei diese besagten Beispiele allerdings keinesfalls
mit einer entsprechenden Beschränkung des Schutzbereichs
einhergehen sollen. Es versteht sich außerdem, daß im Rahmen
der folgenden Textabschnitte die Bezeichnungen "Teil", bzw.
"Teile" jeweils Gewichtsteilen entsprechen, während die
Bezeichnung "Prozent" jeweils mit "Gew.-%" identisch ist. Die
im Rahmen der Beispiele verwendeten Rohmaterialien wurden
jeweils von den nachfolgend einzeln aufgeführten Herstellern
unter den nachfolgend ebenfalls jeweils aufgeführten
Markennamen bezogen.
Polycaprolacton-Diol//PLACCEL L 220A//DAICEL CHEMICAL
INDUSTRIES, LTD.
Polyvinylalkohol//PVA-235//KURARAY CO., LTD.
Hemmstoff zur Verhinderung der Blockbildung {als fein pulverisiertes Siliziumdioxid}//SILYSIA 978//FUJI SILYSIA CHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.
Dipentaerythritpentaacrylat//NEOMER DA-600//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Lichtechtheitsstabilisator//DIC-TBS//DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC.
Kondensationsprodukt der Verbindungen Diphenylphosphat und Hydrochinon//CR733S//DAIHACHI CHEMICAL IND. CO., LTD.
Titanoxid//TIPAQUE R-820//ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.
Trimethylolpropantriacrylat//NEOMER TA-300//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Pentaerythrittriallylether//P-30//DAISO CO., LTD.
Polyvinylalkohol//PVA-235//KURARAY CO., LTD.
Hemmstoff zur Verhinderung der Blockbildung {als fein pulverisiertes Siliziumdioxid}//SILYSIA 978//FUJI SILYSIA CHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.
Dipentaerythritpentaacrylat//NEOMER DA-600//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Lichtechtheitsstabilisator//DIC-TBS//DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC.
Kondensationsprodukt der Verbindungen Diphenylphosphat und Hydrochinon//CR733S//DAIHACHI CHEMICAL IND. CO., LTD.
Titanoxid//TIPAQUE R-820//ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.
Trimethylolpropantriacrylat//NEOMER TA-300//SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Pentaerythrittriallylether//P-30//DAISO CO., LTD.
Es wurden 820 Teile eines Polycaprolacton-Diols mit einem Mn-
Wert von 2'000 und einer Hydroxylzahl von 56 in einem
Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer und einem
außerdem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer
ausgestattet war, und anschließend wurde dieses besagte
Material unter einem Vakuumdruck entsprechend 3 mm
Quecksilbersäule während eines Zeitraumes von einer Stunde auf
eine Temperatur von 110°C erhitzt und auf diese Art und Weise
entwässert. Anschließend wurden zu dem auf diese Art und
Weise erhaltenen Produkt 120 Teile der Verbindung IPDI
hinzugefügt, und danach wurde mit dieser Reaktionsmischung
während eines Zeitraumes von 10 Stunden bei einer Temperatur
von 110°C eine Umsetzung durchgeführt, im Zuge derer ein
Urethan-Präpolymer mit einer endständigen NCO-Gruppe erhalten
werden konnte, welches einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen
entsprechend einem Zahlenwert von 3,4 Prozent aufwies.
Es wurden dann 230 Teile des wie vorstehend beschrieben
erhaltenen Urethan-Präpolymers in einem Becherglas plaziert,
und anschließend wurden hierzu 750 Teile eines
Dispersionsmediums hinzugefügt, welches neben einem Gehalt an
Wasser auch 3 Teile darin aufgelösten Polyvinylalkohol
enthielt. Danach wurde die auf diese Art und Weise erhaltene
Mischung während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer
Rotationsgeschwindigkeit von 9'000 Umdrehungen pro Minute mit
einer Vorrichtung durchgerührt, mit deren Hilfe eine
feinverteilte Dispersion hergestellt werden konnte (engl.:
ulitra-disperser; hergestellt von der Firma YAMATO SCIENTIFIC
LTD.).
Die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung wurde danach in
einem Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer und
außerdem einem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer
ausgestattet war, und anschließend wurden zu der besagten
Mischung unter ständigem Rühren außerdem auch noch 15 Teile
der Verbindung IPDA und 1,5 Teile Diethanolamin hinzugefügt,
und die Bestandteile dieser Reaktionsmischung wurden dann
während eines Zeitraums von 10 Stunden bei einer Temperatur
von 50°C miteinander umgesetzt. Das auf diese Art und Weise
erhaltene Reaktionsprodukt wurde anschließend abfiltriert und
getrocknet, wobei ein pulverförmiges Urethanelastomer mit
einem (mittels GPC bestimmten) Mn-Wert von 40'000, einem
mittleren Teilchendurchmesser entsprechend einem Zahlenwert
von 135 µm und einer thermischen Erweichungstemperatur
entsprechend einem Zahlenwert von 145°C erhalten werden
konnte. Das auf diese Art und Weise hergestellte Elastomer
wurde dann mit einem Teil eines geeigneten Hemmstoffs zur
Verhinderung der Blockbildung und außerdem mit 0,5 Teilen
eines geeigneten Lichtechtheitsstabilisators vermischt, so daß
ein pulverförmiges Urethan-Elastomer erhalten werden konnte.
Es wurden 340 Teile eines Polyhexamethylenisophthalat-Diols
mit einem Mn-Wert von 1'000 und einer Hydroxylzahl von 112 in
einem Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer und einem
außerdem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer
ausgestattet war, und anschließend wurde dieses besagte
Material unter einem Vakuumdruck entsprechend 3 mm
Quecksilbersäule während eines Zeitraumes von einer Stunde auf
eine Temperatur von 110°C erhitzt und auf diese Art und Weise
entwässert. Anschließend wurden zu dem auf diese Art und
Weise erhaltenen Produkt 190 Teile der Verbindung mit der
Bezeichnung "hydriertes MDI" hinzugefügt, und danach wurde
mit dieser Reaktionsmischung während eines Zeitraumes von 5
Stunden bei einer Temperatur von 110°C eine Umsetzung
durchgeführt, im Zuge derer ein Urethan-Präpolymer mit einer
endständigen NCO-Gruppe erhalten werden konnte, welches einen
Gehalt an freien Isocyanatgruppen entsprechend einem
Zahlenwert von 5,1 Prozent aufwies.
Es wurden dann 510 Teile des wie vorstehend beschrieben
erhaltenen Urethan-Präpolymers in einem Becherglas plaziert,
und anschließend wurden hierzu 1500 Teile eines
Dispersionsmediums hinzugefügt, welches neben einem Gehalt an
Wasser auch 3 Teile darin aufgelöste Polyacrylsäure enthielt
(entsprechend der Verbindung mit dem Markennamen "CARIBON B";
hergestellt von der Firma SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.).
Danach wurde die auf diese Art und Weise erhaltene Mischung
während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer
Rotationsgeschwindigkeit von 9'000 Umdrehungen pro Minute mit
einer Vorrichtung durchgerührt, mit deren Hilfe eine
feinverteilte Dispersion hergestellt werden konnte (engl.:
ultra-disperser; hergestellt von der Firma YAMATO SCIENTIFIC
LTD.).
Die auf diese Art und Weise erhaltene Reaktionsmischung wurde
danach in einem Vierhalskolben plaziert, der mit einem Rührer
und außerdem einem im Kolbeninneren angeordneten Thermometer
ausgestattet war, und anschließend wurden zu der besagten
Mischung unter ständigem Rühren außerdem auch noch 50 Teile
der Verbindung IPDA und 1 Teil Dibutylamin hinzugefügt, und
die Bestandteile dieser Reaktionsmischung wurden dann während
eines Zeitraums von 10 Stunden bei einer Temperatur von 50°C
miteinander umgesetzt. Das auf diese Art und Weise erhaltene
Reaktionsprodukt wurde anschließend abfiltriert und
getrocknet, wobei ein pulverförmiges Urethanelastomer mit
einem (mittels GPC bestimmten) Mn-Wert von 48'000, einem
mittleren Teilchendurchmesser entsprechend einem Zahlenwert
von 135 µm und einer thermischen Erweichungstemperatur
entsprechend einem Zahlenwert von 145°C erhalten werden
konnte. Das auf diese Art und Weise hergestellte Elastomer
wurde dann mit einem Teil eines geeigneten Hemmstoffs zur
Verhinderung der Blockbildung und außerdem mit 0,5 Teilen
eines geeigneten Lichtechtheitsstabilisators vermischt, so daß
ein pulverförmiges Urethan-Elastomer erhalten werden konnte.
Es wurden zunächst 100 Teile des im Rahmen des vorstehend
beschriebenen Synthesebeispiels 1 erhaltenen, pulverförmigen
Urethan-Elastomers, 3 Teile der Verbindung DPPA entsprechend
dem wesentlichen Bestandteil mit der Bezeichnung (C), 10 Teile
der Verbindung HQDP entsprechend dem wesentlichen Bestandteil
(B) und 1 Teil Titanoxid als Zusatzstoff in einer
Mischungsvorrichtung des Typs Henschel plaziert und
anschließend wurden die vorstehend erwähnten Bestandteile
während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer
Rotationsgeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute innig
miteinander vermischt. Danach wurde die auf diese Art und
Weise erhaltene Mischung während eines Zeitraumes von einer
Stunde bei einer Temperatur von 100°C gehalten, so daß die
Umsetzung bis zu einem maximalen Reifegrad fortschreiten
konnte, und dann wurde die Reaktionsmischung bis auf eine
Temperatur von 40°C abgekühlt. Anschließend wurden zu der
auf diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem auch noch
0,5 Teile eines Hemmstoff zur Verhinderung der unerwünschten
Blockbildung hinzugefügt, so daß schließlich eine mittels des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend
der vorliegenden Erfindung mit der Bezeichnung (S1) erhalten
werden konnte.
Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung
mit der Bezeichnung (S1) betrug 177 µm, gemessen mit Hilfe der
von der Firma LASENTEC LTD. hergestellten Vorrichtung zur
Bestimmung der Teilchengrößenverteilung mit der Bezeichnung
TUBUTEC (was in ähnlicher Art und Weise auch für die
nachfolgenden Beispiele gilt), und außerdem entsprach der
Gewichtsanteil der Teilchen mit einem Durchmesser von weniger
als 100 µm einem Zahlenwert von 12%.
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im
Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1
beschrieben wurde, eine andere, mit Hilfe des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S2)
entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit
der Abwandlung, daß die Verbindung Trimethylolpropantriacrylat
in diesem Fall durch die Verbindung mit der Bezeichnung DPPA
ersetzt wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten
Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S2) betrug 185 µm, und
außerdem entsprach der Gewichtsanteil der Teilchen mit einem
Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 5%.
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im
Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1
beschrieben wurde, noch eine andere, mit Hilfe des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S3)
entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit
der Abwandlung, daß die Verbindung Pentaerythrittriallylether
in diesem Fall durch die Verbindung mit der Bezeichnung DPPA
ersetzt wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten
Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S3) betrug 182 µm, und
außerdem entsprach der Gewichtsanteil der Teilchen mit einem
Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 8%.
Es wurde mit Hilfe der gleichen Vorgehensweise, die bereits im
Rahmen des vorstehend wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1
beschrieben wurde, eine weitere, mit Hilfe des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung (S4)
entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, aber mit
der Abwandlung, daß die 5 Teile der Verbindung
Ethylenglykoldimethacrylat in diesem Fall durch 3 Teile der
Verbindung mit der Bezeichnung DPPA ersetzt wurde. Der
mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung mit
der Bezeichnung (S4) betrug 165 µm, und außerdem entsprach der
Gewichtsanteil der Teilchen mit einem Durchmesser von weniger
als 100 µm einem Zahlenwert von 16%.
Es wurden zunächst 100 Teile des im Rahmen des vorstehend
beschriebenen Synthesebeispiels 2 erhaltenen, pulverförmigen
Urethan-Elastomers, 3 Teile der Verbindung DPPA entsprechend
dem wesentlichen Bestandteil mit der Bezeichnung (C), 25 Teile
der Verbindung HQDP entsprechend dem wesentlichen Bestandteil
(B) und 1 Teil Titanoxid als Zusatzstoff in einer
Mischungsvorrichtung des Typs Henschel plaziert und
anschließend wurden die vorstehend erwähnten Bestandteile
während eines Zeitraumes von einer Minute bei einer
Rotationsgeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute innig
miteinander vermischt. Danach wurde die auf diese Art und
Weise erhaltene Mischung während eines Zeitraumes von einer
Stunde bei einer Temperatur von 100°C gehalten, so daß die
Umsetzung bis zu einem maximalen Reifegrad fortschreiten
konnte, und dann wurde die Reaktionsmischung bis auf eine
Temperatur von 40°C abgekühlt. Anschließend wurde zu der auf
diese Art und Weise erhaltenen Mischung außerdem auch noch 1
Teil eines Hemmstoff zur Verhinderung der unerwünschten
Blockbildung hinzugefügt, so daß schließlich eine mittels des
Sturzgiessverfahrens verformbare Zusammensetzung entsprechend
der vorliegenden Erfindung mit der Bezeichnung (S5) erhalten
werden konnte.
Der mittlere Teilchendurchmesser der besagten Zusammensetzung
mit der Bezeichnung (S5) betrug 150 µm, und außerdem entsprach
der Gewichtsanteil der Teilchen mit einem Durchmesser von
weniger als 100 µm einem Zahlenwert von 8%.
Es wurde zu Vergleichszwecken mit Hilfe der gleichen
Vorgehensweise, die bereits im Rahmen des vorstehend
wiedergegebenen Ausführungsbeispiels 1 beschrieben wurde, eine
weitere, mit Hilfe des Sturzgiessverfahrens verformbare
Zusammensetzung (S6) hergestellt, aber mit der Abwandlung, daß
in diesem Fall die Verbindung mit der Bezeichnung DPPA nicht
verwendet wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der
besagten Zusammensetzung mit der Bezeichnung (S6) betrug 173
µm, und außerdem entsprach der Gewichtsanteil der Teilchen mit
einem Durchmesser von weniger als 100 µm einem Zahlenwert von
12%.
Es wurden die im Rahmen der vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele 1 bis 5 und des Vergleichsbeispiels 1
erhaltenen Zusammensetzungen mit den Bezeichnungen (S1), (S2),
(S3), (S4), (S5) und (S6) untersucht. Jede Probe wurde
jeweils mit einer Form kontaktiert, die vorher über einen
Zeitraum von 10 Sekunden auf eine Temperatur von 220°C
erhitzt worden war. Nachdem die zu untersuchende
Zusammensetzung infolge der Hitze im wesentlichen
aufgeschmolzen worden war, wurde das nicht geschmolzene Pulver
aus der Schmelze entfernt, welch letztere danach während eines
Zeitraumes von einer Minute bei Raumtemperatur stehengelassen
und anschließend in einem Wasserbad abgekühlt wurde, so daß
man auf diese Art und Weise jeweils eine geformte Folie
erhalten konnte. Die dabei erhaltenen, geformten Folien
wurden dann jeweils den nachfolgend beschriebenen Prüfungen
unterworfen, um die Materialeigenschaften jeder Folie zu
untersuchen. Die im Zuge dieser Prüfungen erhaltenen
Ergebnisse werden im Rahmen der nachfolgend wiedergegebenen
Tabelle 1 zusammenfassend dargestellt.
Die Reißfestigkeit und die Dehnung der Proben wurden
gewöhnlich jeweils bei einer Temperatur von 25°C ermittelt,
wobei die Reißfestigkeit ausserdem bei einer niedrigen
Temperatur entsprechend einem Zahlenwert von -35°C gemessen
wurde; außerdem erfolgte eine Bestimmung der Materialhärte
gemäß der in der Norm ASTM-D638 beschriebenen Prozedur.
Aussehen: Die Anwesenheit oder Abwesenheit einer
unregelmäßigen Färbung der Oberfläche der besagten, geformten
Folien wurde jeweils durch Augenschein ermittelt und
entsprechend der nachfolgend wiedergegebenen Einteilung
kategorisiert:
O; einheitliches Aussehen;
Δ; leichte Unregelmäßigkeit;
x; deutliche Unregelmäßigkeit.
O; einheitliches Aussehen;
Δ; leichte Unregelmäßigkeit;
x; deutliche Unregelmäßigkeit.
Aus der vorstehend wiedergegebenen Tabelle 1 geht eindeutig
hervor, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die im
Rahmen der Ausführungsbeispiele jeweils erhalten werden
konnten, im Hinblick auf die jeweils ursprünglich zugrunde
liegenden, physikalischen Eigenschaften der damit erhaltenen
Folien den Eigenschaften der Folie gemäß dem
Vergleichsbeispiel nahezu ebenbürtig sind.
Es wurden mit Hilfe der Form entsprechend dem Prüfungsexperi
ment 1 jeweils geformte Folien auf der Basis der Zusammen
setzungen mit den Bezeichnungen (S1) bis (S6) hergestellt, ehe
man anschließend in diese Folien außerdem schaumbildende
Bestandteile auf der Basis von Urethanverbindungen
entsprechend der im nachstehenden Text wiedergegebenen
Formulierung einführte, so daß auf diese Art und Weise
Urethanschäume erhalten werden konnten, deren
Oberflächenschichten jeweils den entsprechenden, geformten
Folien auf der Basis der besagten Zusammensetzungen (S1) bis
(S6) entsprachen.
Schaumbildende Formulierung: Diese bestand aus 95 Teilen eines
mit der Verbindung EO behandelten Polyoxypropylen-Triols mit
einem Mn-Wert von 5'000, 5 Teilen Triethanolamin, 2,5 Teilen
Wasser, 1 Teil Triethylamin und 61,5 Teilen eines polymeren
MDI.
Die auf diese Art und Weise erhaltenen Formteile wurden danach
während eines Zeitraums von 500 Stunden durch eine
Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 120°C in einem
zirkulierenden Luftstrom getrocknet. Anschließend wurden die
somit erhaltenen Urethanschäume von den entsprechenden,
geformten Folien entfernt, welch letztere dann den nachfolgend
beschriebenen Materialprüfungen unterworfen wurden, um die
nachfolgend wiedergegebenen, physikalischen Eigenschaften der
Proben zu ermitteln. Im Rahmen der nachstehend
wiedergegebenen Tabelle 2 sind die dabei erhaltenen
Prüfungsergebnisse zusammenfassend dargestellt. Die
Dehnungswerte wurden jeweils bei den Temperaturen 25°C und
-35°C mit Hilfe der Prozedur ermittelt, die in der vorstehend
bereits erwähnten Norm ASTM-D638 beschrieben wird.
Das Aussehen der Proben wurde jeweils durch Augenschein
ermittelt und entsprechend der nachfolgend wiedergegebenen
Standard-Einteilung kategorisiert:
O; Es wurde keine Veränderung beobachtet;
x; es wurde eine Veränderung beobachtet.
O; Es wurde keine Veränderung beobachtet;
x; es wurde eine Veränderung beobachtet.
Die im Rahmen des vorstehend beschriebenen Prüfungsexperiments
2 erhaltenen Urethanschäume mit den entsprechenden
Oberflächenschichten in Form der Zusammensetzungen (S1) bis
(S6) wurden während eines Zeitraums von 400 Stunden bei einer
Temperatur von 83°C entsprechend einer schwarzen Vertäfelung
in einem Kohlenstofflichtbogen-Fadeometer geprüft.
Anschließend wurden die Urethanschäume von den entsprechenden,
geformten Folien entfernt, welch letztere danach den
nachfolgend beschriebenen Materialprüfungen unterworfen
wurden, um die nachfolgend wiedergegebenen, physikalischen
Eigenschaften der Proben zu ermitteln. Im Rahmen der
nachstehend wiedergegebenen Tabelle 3 sind die dabei
erhaltenen Prüfungsergebnisse zusammenfassend dargestellt.
Die Dehnungswerte wurden jeweils bei den Temperaturen 25°C
und -35°C mit. Hilfe der Prozedur ermittelt, die in der Norm
ASTM-D638 beschrieben wird.
Das Aussehen der Proben wurde jeweils durch Augenschein
ermittelt und entsprechend der nachfolgend wiedergegebenen
Standard-Einteilung kategorisiert:
O; Es wurde keine Veränderung beobachtet;
x; es wurde eine Veränderung beobachtet.
O; Es wurde keine Veränderung beobachtet;
x; es wurde eine Veränderung beobachtet.
Wie aus den Ergebnissen entsprechend den vorstehend wieder
gegebenen Tabellen 2 und 3 hervorgeht, weisen die geformten
Folien entsprechend den Zusammensetzungen gemäß der Lehre der
vorliegenden Erfindung jeweils Dehnungseigenschaften auf, die
denen des Vergleichsbeispiels eindeutig überlegen sind. Es
ist demzufolge offensichtlich, daß die Zusammensetzungen
entsprechend der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete
Beständigkeit gegen thermisch bedingte Alterung ebenso wie
auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen auf
Lichteinflüsse zurückgehende Alterungsvorgänge aufweisen.
Claims (11)
1. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung, die folgende Bestandteile umfaßt:
ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A) mit einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 10'000 bis 50'000 und einer thermischen Erweichungstemperatur entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200°C;
einen Weichmacher (B);
eine Verbindung (C), die mindestens eine ungesättigte, auf radikalischem Wege polymerisierbare, funktionelle Gruppe enthält; und
gegebenenfalls einen weiteren Zusatzstoff.
ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (A) mit einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 10'000 bis 50'000 und einer thermischen Erweichungstemperatur entsprechend einem Zahlenwert im Bereich von 120 bis 200°C;
einen Weichmacher (B);
eine Verbindung (C), die mindestens eine ungesättigte, auf radikalischem Wege polymerisierbare, funktionelle Gruppe enthält; und
gegebenenfalls einen weiteren Zusatzstoff.
2. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend dem vorstehenden Anspruch 1,
wobei die besagte Verbindung mit der Bezeichnung (C) drei bis
sechs jeweils innerhalb eines Moleküls anwesende,
ungesättigte, auf radikalischem Wege polymerisierbare,
funktionelle Gruppen aufweist, und wobei es sich bei den
besagten, ungesättigten, auf radikalischem Wege
polymerisierbaren, funktionellen Gruppen jeweils vorzugsweise
um die (Meth)acryloylgruppe und/oder die (Meth)allylgruppe
handelt.
3. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
1 oder 2, wobei es sich bei der besagten Verbindung mit der
Bezeichnung (C) um eine aus den folgenden Verbindungsklassen
ausgewählte Verbindung handelt: einen ethylenisch
ungesättigten Carbonsäureester eines mehrwertigen Alkohols,
einen ethylenisch ungesättigten Ether eines mehrwertigen
Alkohols, und/oder einen Ester auf der Basis eines ethylenisch
ungesättigten Alkohols und einer mehrwertigen Säure.
4. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 3, wobei man das besagte Elastomer mit der Bezeichnung
(A) erhalten kann, indem man ein Urethan-Präpolymer (a) mit
einer endständigen NCO-Gruppe zusammen mit einem
nichtaromatischen Diamin (b1) und einem aliphatischen Mono
amin (b2) umsetzt; wobei man das besagte Präpolymer (a) auf
der Basis eines Überschusses an einem nichtaromatischen
Diisocyanat (a1), einem Diol (a2) mit hohem Molekulargewicht
entsprechend einem Zahlenmittelwert des Molekulargewichts im
Bereich von 500 bis 10'000 und, gegebenenfalls, einem Diol
(a3) mit niedrigem Molekulargewicht erhalten kann.
5. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend dem vorstehenden Anspruch 4,
wobei es sich bei der besagten Verbindung mit der Bezeichnung
(a2) um ein Polyesterdiol und/oder ein Polyetherdiol handelt,
vorzugsweise um ein Polyesterdiol, das man mit Hilfe einer
Kondensationspolymerisation auf der Basis eines Diols mit
einem niedrigen Molekulargewicht und einer Dicarbonsäure
erhalten kann.
6. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
4 oder 5, wobei es sich bei der besagten Verbindung mit der
Bezeichnung (b1) um mindestens ein Diamin handelt, das aus
einer Gruppe ausgewählt worden ist, die alizyklische Diamine
und aliphatische Diamine umfaßt.
7. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
4, 5 oder 6, wobei es sich bei der besagten Verbindung mit der
Bezeichnung (b2) um ein Mono- oder Di-dialkylamin und/oder um
ein Mono- oder Di-dialkanolamin handelt.
8. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 7, wobei die Anteilsmengen der besagten Verbindungen mit
den Bezeichnungen (C) und (B), die in der besagten
Zusammensetzung enthalten sind, jeweils bezogen auf 100
Gewichtsteile der besagten Verbindung mit der Bezeichnung (A),
den folgenden Zahlenbereichen entsprechen: im Fall der
Verbindung mit der Bezeichnung (C) einem Zahlenwert im Bereich
von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen und im Fall der Verbindung mit
der Bezeichnung (B) einem Zahlenwert im Bereich von 2 bis 80
Gewichtsteilen.
9. Eine für das Sturzgiessverfahren geeignete
Zusammensetzung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 8, wobei die besagte Zusammensetzung in Form eines
Pulvers mit einem mittleren Teilchendurchmesser entsprechend
einem Zahlenwert im Bereich von 50 bis 400 µm vorliegt,
welches besagte Pulver außerdem feine Teilchen mit einem
Durchmesser von weniger als 100 µm höchstens in einer Menge
von 50 Gew.-% enthält.
10. Ein Verfahren zur Herstellung eines geformten
Erzeugnisses, welches Verfahren einen Schritt einschließt, im
Rahmen dessen eine Zusammensetzung entsprechend einem der
vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 mittels des Sturzgiessver
fahrens verformt wird.
11. Ein geformtes Erzeugnis, welches man erhalten kann,
indem man eine Zusammensetzung entsprechend einem der
vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 mittels des Sturzgiessver
fahrens einem verformenden Verarbeitungsschritt unterwirft.
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