專利名稱：：不含溶劑的脫模劑及其在制備聚氨酯模制品中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及脫模劑及其在制備聚氨酯模制品中的用途。
背景技術(shù)：
：已知用于制備模制品的聚氨酯體系對所用的模具材料，優(yōu)選高導(dǎo)熱材料如金屬顯示強的粘合。因此，對于在由所述材料制成的模具中制備聚氨酯模制品，需要脫模劑，其施加至與聚氨酯和/或聚氨酯反應(yīng)混合物接觸的模具壁上。該類脫模劑典型地由在溶劑如烴類中的蠟、皂、油和/或聚硅氧垸的分散體或乳液組成。將所述脫模劑施加至模具后，溶劑揮發(fā)，具有脫模活性的非揮發(fā)物質(zhì)形成薄的剝離膜，其使得在制備后聚氨酯模制品易于從所述模具移出。除了實際需要的脫模效果之外，脫模劑還具有其它的功能，例如，出于其它目的中的保證形狀完整的部件能容易地被織物或皮革覆蓋的目的，它還能極大地影響將成為細孔的或光滑且均勻的聚氨酯模制品的表面。為了減少揮發(fā)性有機材料對環(huán)境的負擔，對于不含揮發(fā)性有機材料的脫模劑很感興趣。一種選擇是將水用作溶劑或作為具有脫模活性的物質(zhì)的載體。然而，與含有有機溶劑的常規(guī)脫模劑相比，市售的含水脫模劑顯示的缺點是在大部分水蒸發(fā)后，在模具中總留有薄的水膜，其在典型的模塑溫度45-80°C，優(yōu)選50-75'C并不揮發(fā)，并且與聚氨酯體系的異氰酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生非常堅硬的聚脲化合物。這些化合物在模具表面上形成所謂的"累積"(build-up)，這對于脫模效果是危害性的并且不得不以昂貴且不方便的操作除去。具有相對好的脫模效果的含水脫模劑的典型實例例如描述在DE-A-3742370或DE-C-4020036中。這些試劑含有的具有脫?；钚缘奈镔|(zhì)包括分子量至少為500g/mol和碘值至少為60的不飽和的低聚或聚合的烴類，更優(yōu)選分子量約為3000g/mol且碘值約為450的液態(tài)聚丁二烯。與這些脫模劑相關(guān)的特別不利的現(xiàn)象是所發(fā)生的嚴重的脫色，這由于雙鍵的氧化所造成。上述脫模劑的另一問題是用這些脫模劑或用在這些脫模劑的協(xié)助下所制得的成形部件進行工作的員工中所頻繁發(fā)生的過敏。除了在模具表面上累積聚脲的上述問題之外，這些脫模劑顯示的另一不利是以粘性油形式的具有脫模活性的物質(zhì)極大地污染了工作環(huán)境。在機器和設(shè)備上，形成非常難以除去的粘性的、油狀膜，即使非常小心，也不能完全避免周圍區(qū)域的污染，結(jié)果是例如在地面上形成了難以除去的滑膩的、油狀膜，這對于員工也是不可接受的潛在危害。歸因于在不飽和的聚合烴類中存在的雙鍵，該油狀膜還可以進一步反應(yīng)以形成樹脂性的、粘性的涂層，其用傳統(tǒng)的清洗產(chǎn)品幾乎不可能除去。US5,218,024的說明書釆用了另一種方法，無溶劑地使用液態(tài)的聚合多烯烴，如在20。C具有約3000mPas的粘度的聚丁二烯。在一些情形中，為了改進粘性和/或增強脫模效果，它們與添加劑如油脂、蠟或油混合，以及例如與另外的添加劑如抗氧化劑混合。其中合適的話，熱噴射這些脫模劑。然而，這些脫模劑基于在上述DE-A-3742370或DE-C-4020036說明書中相同的物質(zhì)，因此由于樹脂性的、粘性涂層的累積產(chǎn)生相同的不利，如強的脫色以及對工作環(huán)境的嚴重污染。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的是找到不含揮發(fā)性有機溶劑或水的模具脫模劑。優(yōu)選地，該模具脫模劑不具有所述缺點，特別地顯示良好的脫模效果，或優(yōu)選地對聚氨酯模制品的表面具有有益的效果，因此使得這些表面為細孔的、均勻的且光滑的，優(yōu)選地不會在模具表面上留下聚脲的任何累積，特別優(yōu)選地不會產(chǎn)生油狀膜而污染工作環(huán)境，尤其優(yōu)選地是具有非常低的過敏可能性。出人意料地，發(fā)現(xiàn)通過與具有脫?；钚缘挠鸵黄鸹旌蟼鹘y(tǒng)的具有脫模活性的蠟，而不含揮發(fā)性溶劑，即不含沸點小于250'C或在293.15開爾文下蒸氣壓大于0.01千帕的溶劑而實現(xiàn)了上述目的。相應(yīng)地，本發(fā)明提供了用于制備聚氨酯模制品的脫模劑，其優(yōu)選地主要包括如下組分并且尤其優(yōu)選地由如下組分組成A)至少一種具有脫模活性的蠟，B)至少一種具有脫?；钚缘挠?，和C)如果需要，另外的助劑和輔料，前提是所述脫模劑不含水和揮發(fā)性有機溶劑，并且具有脫?；钚缘挠突旧喜缓伙柡偷臒N，優(yōu)選完全不含不飽和的烴。本發(fā)明還提供這些脫模劑在制備聚氨酯模制品中的用途。本發(fā)明的脫模劑具有的優(yōu)點是避免了由于溶劑揮發(fā)而對環(huán)境造成的負擔。本發(fā)明的脫模劑另外具有的優(yōu)點是避免了在模具上累積聚脲。還一優(yōu)點是防止了嚴重的脫色和嚴重的污染以及樹脂性的、粘性涂層的累積。以下示例性地描述本發(fā)明的脫模劑及其用途，然而本發(fā)明并不限于這些示例性的實施方式。其中所指的范圍、通式或化合物的類別不僅旨在包括相應(yīng)的上述范圍或化合物的類別，還包括通過摘取各個值(范圍)或化合物所獲得的所有子范圍和化合物的子類別。本說明書所引用的文獻以其全部內(nèi)容包括在本發(fā)明的公開內(nèi)容內(nèi)。用于制備聚氨酯模制品的本發(fā)明的脫模劑基于以下事實而是顯著不同的，它們包含A)至少一種具有脫?；钚缘南?，B)至少一種具有脫模活性的油，和C)如果需要，另外的助劑和輔料，優(yōu)選地，基本上包含這些組分，更優(yōu)選地由這些組分組成，前提是所述脫模劑不含水和揮發(fā)性有機溶劑(揮發(fā)性有機化合物，VOC)，并且具有脫?；钚缘挠突旧喜缓伙柡偷臒N(具有脫模活性的油中的不飽和的烴部分<1重量％，優(yōu)選O.l重量％，更優(yōu)選<0.01重量％)，優(yōu)選完全不含不飽和的烴(具有脫?；钚缘挠椭械牟伙柡偷臒N部分在檢測限以下)。出于本發(fā)明目的的揮發(fā)性有機溶劑是具有沸點〈5(TC或優(yōu)選地在293.15開爾文下蒸氣壓大于0.01千帕的那些揮發(fā)性有機化合物(VOC)。脫模劑優(yōu)選地包括如下組分或優(yōu)選地由如下組分組成A)50-99.5重量％的具有脫模活性的蠟，B)0.5-50重量％的具有脫?；钚缘挠?，和C)如果需要，另外的助劑和輔料。特別優(yōu)選地是所述脫模劑由如下組分組成A)80-99重量％的具有脫?；钚缘南?，B)1-20重量％的具有脫?；钚缘挠?，和C)如果需要，另外的助劑和輔料。作為傳統(tǒng)的具有脫?；钚缘南灒景l(fā)明的脫模劑例如可以包含液態(tài)、固態(tài)、天然或合成的蠟，包括已經(jīng)被氧化和/或部分水解的那些，羧酸與醇或脂肪醇的酯，或金屬皂，如脂肪酸的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。特別優(yōu)選的是合成石蠟。典型的具有脫?；钚缘南灷缌杏诠臼謨?WaxesbyClariant,production,characteristicsandapplications",Clariant，May2003禾口"FormtrenmittelmitVestowax",Degussa，F(xiàn)ebruary2001中。作為具有脫?；钚缘挠?，可以使用飽和的烴類，其在室溫下是粘性或液態(tài)，飽和的低聚和/或聚合的烴類，和/或聚硅氧烷油，例如聚二甲基硅氧烷，其理想地被脂肪族或芳香族的烴基取代。作為具有脫?；钚缘挠皖悾瑑?yōu)選使用在室溫下粘性或液態(tài)的聚二甲基硅氧烷和/或飽和的烴類。作為具有脫?；钚缘挠?，更優(yōu)選地可以使用具有沸點^25(TC或(優(yōu)選地，和)在293.15開爾文下蒸氣壓$0.01千帕的烴類。根據(jù)在31stBImSchV[GermanFederalAirbornePollutionControlOrdinance]中的德國或歐洲定義，這些油不再是揮發(fā)性有機化合物。優(yōu)選地，本發(fā)明的脫模劑具有高度精制的礦物油作為油，其包括脂環(huán)的、芳環(huán)的和/或石蠟烴。所用的油優(yōu)選地顯示根據(jù)DIN51562part1在4(TC下的動力學(xué)粘度在10和150mm:s之間，優(yōu)選地為20-100mm2/s。這些油在市場上以商品名Gravex,DeutscheShellAG或Pionier,Hansen&RosenthalKG可得。作為典型的助劑和輔料，存在的或待使用的一種或多種化合物例如可以使用選自如下所列I)催化劑，特別地典型用于聚氨酯反應(yīng)的那些，實例為路易斯酸，如錫化合物、堿金屬鹽或有機鉍鹽，或路易斯堿，如叔胺。n)泡沫穩(wěn)定劑，如聚硅氧垸-聚醚共聚物。描述在例如Ed.r.Herringtonetal.，AppendixESurfactants,FlexiblePolyurethaneFoams,TheDowChemicalCompany,2ndedition,1997中的另卩些。III)無機材料，特別是礦物，如來自層狀硅酸鹽，也稱為頁硅酸鹽家族的滑石或礦物，其主要包含硅酸鎂并可以包含各種混合物，如亞氯酸鹽或其它的附加礦物。云母，以及換言之其中包括大量陽離子如K+，Na+或Ca"的層狀硅酸鹽是合適的。在本發(fā)明的脫模劑中使用所述無機材料作為助劑的優(yōu)點在于它們能用來實現(xiàn)剝離作用以及制得的成形部件的表面性能的改進。本發(fā)明的脫模劑可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法制備。優(yōu)選的方法是由以熔融形式的具有脫?；钚缘南為_始，然后引入油，其中合適的話加入助劑和輔料。之后，如果在室溫下脫模劑是固體，其可以被顆?；蛐纬蔀槠瑺?。本發(fā)明的脫模劑可以用于制備聚氨酯模制品，例如制備汽車車座、車墊等。在制備聚氨酯模制品中，模具可以首先例如被加熱至理想的模塑溫度優(yōu)選45-80'C,更優(yōu)選50-75°0。隨后，模具被提供有脫模劑。這可以例如通過如下完成用脫模劑精細且均勻地噴射模具，然后等待一定時間直至形成均勻的剝離膜。提供有脫模劑的模具可以具有通過泵送引入其中的反應(yīng)性聚氨酯體系，所述體系包括多元醇、聚異氰酸酯、和理想地其它的添加劑如催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑。然后關(guān)閉模具。固化時間后，打開模具，使成形部件脫模。有利的是在將本發(fā)明的脫模劑施加至模具之前，將其加熱至高于各自的熔融范圍。另外，存在能噴射兩種單獨組分的設(shè)備，從而本發(fā)明的脫模劑的所有組分首先在模具上直接結(jié)合，本發(fā)明脫模劑的剝離膜在泵送引入反應(yīng)性的聚氨酯混合物之前即刻僅在模具內(nèi)形成。以下實施例示例性地描述本發(fā)明，本發(fā)明并不限于以下給出的實施例，而是由說明書和權(quán)利要求書的全部所限定。實施例所用物質(zhì)列表-合成石蠟-固化溫度為50-10(TC的商購蠟，-硬脂酸鎂-Pionier2071T=技術(shù)級白色油，低芳香族含量，生產(chǎn)商Hansen&RosenthalKG,-Kosmos19=二月桂酸二丁基錫(DBTL)，生產(chǎn)商DegussaGmbH,-DC190=聚醚硅氧烷，生產(chǎn)商AirProductsInc.,-Desm叩hen⑧PU21IK01-聚醚多元醇，生產(chǎn)商BayerAG，-TegoaminTA33，生產(chǎn)商DegussaGmbH,-TegoaminAS-l，生產(chǎn)商DegussaGmbH,-Tegostab⑧EP-K-38-有機改性的硅氧烷，生產(chǎn)商DegussaGmbH,-Suprasec2412=二苯基甲烷4,4，-二異氰酸酯，生產(chǎn)商HuntsmanInc.實施例l:本發(fā)明的脫模劑，不含VOC將80.0重量％的合成石蠟(固化點95'C)和5.0重量％的硬脂酸鎂熔融并與5.0重量％的Pionier2071T混合。在攪拌下，將蠟熔融物與5.0重量％的Kosmos19和5.0重量％的DC190混合。實施例2:本發(fā)明的脫模劑，不含VOC將卯.O重量％的合成石蠟(固化點IO(TC)和5.0重量°/。的硬脂酸鎂熔融，并與5.0重量％的Pionier2071T混合。對比例A:傳統(tǒng)的含有VOC的脫模劑將4.5重量％的合成石蠟(固化點95-C)和0.5重量％的硬脂酸鎂熔融，并與45重量°/。的異鏈烷烴(閃點56"C)混合。將48.5重量％的異鏈烷烴(閃點56。C)與0.5重量％的Kosmos19以及1重量°/。的DCl卯混合，并在攪拌下將該混合物加入至蠟分散體。脫模效果測試使用0.5mm的噴嘴，將實施例1和2以及對比例A的脫模劑以實際量10g/rr^噴射至金屬測試盤，可泡沫化的聚氨酯體系包括100份的DesmophenPU21IKOl，3.5份的水，0.4份的TegoaminTA33，0.25份的Tegoamin⑧AS-1，0.7份的二乙醇胺，0.5份的TegostabEP-K-38，0.2份的乙酸(在水中60%)和63.5份的Suprasec2412，將該體系于55。C在箱模具中的盤上起泡沫。在發(fā)生固化后(10分鐘)，使用彈簧測力計將金屬盤從泡沫體剝離，從而測量脫模效果的程度。結(jié)果總結(jié)于表l中。表l:脫模效果的測量結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從上述表可以明顯看出，本發(fā)明的不含voc的脫模劑滿足脫模效果以及泡沫部件的孔性質(zhì)的要求。歸因于它們不含voc，本發(fā)明的脫模劑顯著優(yōu)于基于傳統(tǒng)溶劑的脫模劑A。權(quán)利要求1、用于制備聚氨酯模制品的脫模劑，其包含A)至少一種具有脫?；钚缘南?，B)至少一種具有脫?；钚缘挠停虲)如果需要，另外的助劑和輔料，前提是所述脫模劑不含水和揮發(fā)性有機溶劑，并且所述具有脫模活性的油基本上不含不飽和的烴。2、如權(quán)利要求l所述的脫模劑，其包含A)至少一種具有脫?；钚缘南灒溥x自液態(tài)、固態(tài)、天然或合成的蠟，所述蠟還可以是被氧化的和/或部分水解的；羧酸與醇或脂肪醇的酯；和/或脂肪酸的金屬皂，B)至少一種具有脫?；钚缘挠?，其選自在室溫下是粘性或液態(tài)的烴類；飽和的低聚和/或聚合的烴類；和聚硅氧烷油，如果需要所述具有脫?；钚缘挠涂梢员恢咀寤蚍枷阕宓臒N基取代，和C)如果需要，另外的助劑和輔料，前提是所述脫模劑不含具有〈50'C的沸點或在293.15開爾文下的蒸氣壓>0.01千帕的揮發(fā)性有機溶劑。3、如權(quán)利要求1或2所述的脫模劑，其包含:A)50-99.5重量％的具有脫?；钚缘南?，B)0.5-50重量％的具有脫?；钚缘挠?，和C)如果需要，另外的助劑和輔料。4、如權(quán)利要求l-3至少一項所述的脫模劑，其包含合成石蠟作為所述具有脫?；钚缘南灐?、如權(quán)利要求1-4至少一項所述的脫模劑，其包含在293.15開爾文下的蒸氣壓SO.Ol千帕的烴類作為所述具有脫?；钚缘挠?。6、如權(quán)利要求1-5至少一項所述脫模劑的用途，其用于制備聚氨酯模制品。全文摘要本發(fā)明提供用于制備聚氨酯模制品的不含溶劑的脫模劑，其基本上包含A)至少一種具有脫?；钚缘南?，B)至少一種具有脫?；钚缘挠?，和C)如果需要，其它的助劑和輔料，前提是所述脫模劑不含水和揮發(fā)性有機溶劑，并且所述具有脫?；钚缘挠突旧喜缓伙柡偷臒N。文檔編號B29C33/56GK101347983SQ20081013585公開日2009年1月21日申請日期2008年7月17日優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日發(fā)明者T·亨寧申請人:贏創(chuàng)戈爾德施米特有限公司