EP1103371A2

Moulded bodies of cellular polyurethane and a process for their preparation

Abstract

Molded polyurethane article comprises a urethane gel(s) and a urethane foam(s) in at least two different areas and bonded by adhesion during production of the urethane. An Independent claim is included for the production of the above article by curing a molded article comprising a PU gel and a PU foam reaction mixture.

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    Formkörper aus Polyurethan, dadurch gekennzeichnet, daß er sich aus wenigstens zwei unterschiedlichen Polyurethanmaterialien zusammensetzt, nämlich aus wenigstens einem Polyurethan-Gel und wenigstens einem Polyurethan-Schaum, die in wenigstens zwei verschiedenen räumlichen Bereichen des Formkörpers angeordnet sind, wobei die Materialien durch die impliziten Klebeeigenschaften während der Herstellung des Urethans verbunden sind. Molded polyurethane, characterized in that it is composed of at least two different polyurethane materials, namely at least one polyurethane gel and at least one polyurethane foam, which are arranged in at least two different spatial areas of the molding, wherein the materials by the implicit adhesive properties during the production of urethane.
  2. 2
    Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine äußere Abdeckschicht umfaßt, die insbesondere für das Polyurethan-Gel undurchlässig ist. Shaped body according to claim 1, characterized in that the shaped body comprises an outer covering layer, which is impermeable in particular to the polyurethane gel.
  3. 3
    Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethan-Schaumstoff und das Polyurethan-Gel in wenigstens zwei Schichten übereinander angeordnet sind. Shaped body according to claim 1 or 2, characterized in that the polyurethane foam and the polyurethane gel are arranged in at least two layers one above the other.
  4. 4
    Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gelschicht wenigstens teilweise von Schaumstoff umschlossen ist oder ein Schaumstoffblock wenigstens teilweise von einem Gel umschlossen ist. Shaped body according to one of claims 1 to 3, characterized in that a gel layer is at least partially enclosed by foam or a foam block is at least partially enclosed by a gel.
  5. 5
    Formkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht aus einer Folie, insbesondere einer Polyurethanfolie, einer Polyvinylchloridfolie oder aus Leder oder einem textilen Material, insbesondere einem Mikrofasermaterial besteht. Shaped body according to one of claims 2 to 4, characterized in that the covering layer consists of a film, in particular a polyurethane film, a polyvinyl chloride film or leather or a textile material, in particular a microfiber material.
  6. 6
    Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formköper ein Sitzkissen ist. Shaped body according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shaped body is a seat cushion.
  7. 7
    Formkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sitzkissen wenigstens auf der sitzspiegelseitigen Seite zusätzlich eine textile Deckschicht vorhanden ist. Shaped body according to claim 6, characterized in that a textile cover layer is additionally present on the seat cushion at least on the seat mirror side.
  8. 8
    A process for the production of a molded body of polyurethane, in particular according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a molding process, a molded body of a polyurethane gel mass and a foamable polyurethane reaction mixture is prepared, wherein the two masses during foaming and curing each other connect. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polyurethan, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Formgußverfahren ein Formkörper aus einer Polyurethan-Gelmasse und einem schaumfähigen Polyurethan-Reaktionsgemisch hergestellt wird, wobei sich die beiden Massen beim Aufschäumen und Aushärten miteinander verbinden.
  9. 9
    A method according to claim 8, characterized in that the materials are poured onto a covering layer, preferably a foil, or that this covering layer is applied to the composite material. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien auf eine Abdeckschicht, vorzugsweise eine Folie aufgegossen werden oder daß diese Abdeckschicht dem Verbundmaterial aufgelegt wird.
  10. 10
    A method according to claim 8 or 9, characterized in that in a lined with a cover layer form a freshly prepared mixture of polyol and polyisocyanate is introduced as a gel mass, that then a polyurethane raw material mixture for foam production is applied to the gel layer, and that Conditions for foaming and curing of the masses are maintained in the mold. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in eine mit einer Abdeckschicht ausgekleidete Form ein frisch hergestelltes Gemisch aus Polyol und Polyisocyanat als Gelmasse eingetragen wird, daß anschließend ein Polyurethan-Rohstoff-gemisch für die Schaumstoffherstellung auf die Gelschicht aufgebracht wird, und daß Bedingungen für das Aufschäumen und die Aushärtung der Massen in der Form eingehalten werden.
  11. 11
    A method according to claim 8 or 9, characterized in that a prefabricated gel layer is introduced into the mold preferably designed with a cover layer, that thereafter a polyurethane raw material mixture for the foam production is applied and then conditions for foaming and curing of the molding are met. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgefertigte Gelschicht in die vorzugsweise mit einer Abdeckschicht ausgelegte Form eingebracht wird, daß danach ein Polyurethan-Rohstoffgemisch für die Schaumstoffherstellung aufgebracht wird und anschließend Bedingungen für das Aufschäumen und Aushärten des Formkörpers eingehalten werden.
  12. 12
    A method according to claim 11, characterized in that the prefabricated gel layer is either placed on the mold bottom or attached to the mold cover. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigte Gelschicht entweder auf den Formboden aufgelegt oder am Formdeckel befestigt wird.
  13. 13
    A method according to claim 8 or 9, characterized in that a prefabricated foam block is placed in the mold, that the mold is filled with a gel mass and that the reaction conditions for the production of the polyurethane gel are maintained from the gel mass. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgefertigter Schaumstoffblock in die Form eingelegt wird, daß die Form mit einer Gelmasse ausgefüllt wird und daß die Reaktionsbedingungen für die Herstellung des Polyurethan-gels aus der Gelmasse eingehalten werden.
  14. 14
    Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the gel compositions are prepared with raw materials of an isocyanate functionality and a functionality of the polyol component of at least 5.2, preferably 6.5, in particular of at least 7.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelmassen mit Rohstoffen einer Isocyanat-Funktionalität und einer Funktionalität der Polyolkomponente von mindestens 5,2, vorzugsweise 6,5, insbsondere von mindestens 7,5 hergestellt werden.
  15. 15
    Process according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the polyol component for the preparation of the gel consists of a mixture ofa) one or more polyols having hydroxyl numbers below 112 andb) one or more polyols having hydroxyl numbers in the range 112 to 600, wherein the weight ratio of component a) to component b) is between 90:10 and 10:90, the isocyanate index of the reaction mixture in the range of 15 to 59.81 and the product of isocyanate functionality and functionality of the polyol component is at least 6.15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente zur Herstellung des Gels aus einem Gemisch aus a) einem oder mehreren Polyolen mit Hydroxylzahlen unter 112 undb) einem oder mehreren Polyolen mit Hydroxylzahlen im Bereich 112 bis 600 besteht, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente a) zu Komponente b) zwischen 90:10 und 10:90 liegt, die Isocyanat-Kennzahl des Reaktionsgemisches im Bereich von 15 bis 59,81 liegt und das Produkt aus Isocyanat-Funktionalität und Funktionalität der Polyolkomponente mindestens 6,15 beträgt.
  16. 16
    Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the raw materials for the production of the gela) one or more polyisocyanates andb) a polyol component consisting of- one or more polyols (b1) with hydroxyl numbers below 112 and- one or more polyols (b2) having hydroxyl numbers in the range of 112 to 600 andc) optionally a catalyst for the reaction between isocyanate and hydroxyl groups andd) optionally from polyurethane chemistry known fillers and / or additives, wherein the weight ratio of the component (b1) to Compent (b2) is between 90:10 and 10:90, the isocyanate index of the reaction mixture is in the range of 15 to 59.81 and the product of isocyanate functionality of the polyol component is at least 6.15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohstoffe zur Herstellung des Gels aus a) einem oder mehreren Polyisocyanaten undb) einer Polyolkomponente, bestehend aus - einem oder mehreren Polyolen (b1) mit Hydroxylzahlen unter 112 und- einem oder mehreren Polyolen (b2) mit Hydroxylzahlen im Bereich 112 bis 600 undc) gegebenenfalls einem Katalysator für die Reaktion zwischen Isocyanat- und Hydroxylgruppen undd) gegebenenfalls aus der Polyurethanchemie an sich bekannten Füll- und/oder Zusatzstoffen, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente (b1) zu Kompente (b2) zwischen 90:10 und 10:90 liegt, die Isocyanat-Kennzahl des Reaktionsgemisches im Bereich von 15 bis 59,81 liegt und das Produkt aus Isocyanat-Funktionalität der Polyolkomponente mindestens 6,15 beträgt, bestehen.
  17. 17
    Process according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the polyol component for the preparation of the gel consists of one or more polyols having a molecular weight between 1000 and 12000 and an OH number of between 20 and 112, the product of the functionalities of the polyuretane hanbildenden components is at least 5.2 and the isocyanate index is between 15 and 60. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente zur Herstellung des Gels aus einem oder mehreren Polyolen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12000 und einer OH-Zahl zwischen 20 und 112 besteht, wobei das Produkt der Funktionalitäten der polyuret-hanbildenden Komponenten mindestens 5,2 beträgt und die Isocyanat-Kennzahl zwischen 15 und 60 liegt.
  18. 18
    Process according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the isocyanates used for gel preparation are those of the formulaQ (NCO)n in which n is 2 to 4 and Q is an aliphatic hydrocarbon radical having 8 to 18 carbon atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 4 to 15 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon radical having 6 to 15 carbon atoms or an araliphatic hydrocarbon radical with 8 to 15 carbon atoms means. The isocyanates can be used in pure form or in the form of the customary isocyanate modifications, such as urethanization, allophantization or biuretization. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Isocyanate zur Gelherstellung solche der FormelQ(NCO)n einsetzt, in der n für 2 bis 4 steht und Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 18 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwassserstoffrest mit 4 bis 15 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15 C-Atomen oder einem araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 15 C-Atomen bedeutet. Die Isocyanate können in reiner oder in Form der üblichen Isocyanat-Modifizierungen wie Urethanisierung, Allophantisierung oder Biuretisierung eingesetzt werden.
Independent claims18