脱模剂和生产塑料模塑件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产塑料模塑件的脱模剂，它能减少模塑件边缘区和表面不希望的、潜在地有害健康的物质的浓度。本发明专利技术还涉及采用所述脱模剂生产低有害物质含量塑料模塑件的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产塑料模塑件(Kunststoffformteilen)的脱模剂(Trennmittel)，它减少模塑件边缘区和表面不希望的、潜在地有害健康的物质的浓度，以及采用此种脱模剂生产无毒塑料模塑件的方法。高分子量合成物质(聚合物)如塑料、合成树脂、纤维和弹性体在技术上起到极其重要的作用。塑料的加工例如采用冷或热成形，特别是采用压延、挤塑或压塑来实施。在热压塑的情况下，材料以切片或粒状形式加入到模具中并进行加热；塑化的材料准确地充满压塑模具的全部空腔并在冷却后保持其形状。片材的流延例如采用溶液加工来实施。塑料模塑件的生产，除了对颗粒之类形式的制成聚合物的加工之外，还可通过反应混合物的转化来实施。例如，大多数聚氨酯，特别是聚氨酯泡沫物质，是采用一段或一步法生产的，其中使用的原料组分根据规定的配方准确地计量并进行混合，所形成的反应性混合物随后从混合腔排入到成形装置中。另一种方法是两段法或预聚物法，对例如弹性体的生产具有重要意义。塑料模塑件的生产期间，可能由于聚合物的热分解而发生单体的逆向生成。就许多聚合物的情况而言，这些大多反应性很高的单体被列为有害健康的一类。另外，模塑件还可含有痕量其他反应副产物和/或分解产物或添加剂如催化剂、稳定剂、乳化剂、发泡剂等，都可能对健康有害。出于健康安全的原因，希望将此种潜在地有害健康物质的浓度维持在尽可能低的水平。为此目的已提出各种各样的方法。除了通过对模塑件实施后处理消除不想要的物质之外，不过，此种方法既费时又增加生产成本，特别是有人建议在加工期间向反应混合物或向聚合物中加入能化学地结合此种讨厌物质的物质。GB-A 1 565 124建议在聚氨酯泡沫的生产中向各个反应性组分中加入用于结合芳族胺，特别是TDA(甲苯二胺，二氨基甲苯)的捕集化合物。例如，可以看到，0.5～8wt％脂族二异氰酸酯的加入就特别有效，尽管仅加入大于或等于5wt％昂贵的脂族二异氰酸酯就可检测到显著结果。但是，由于相当数量脂族多异氰酸酯的加入，基于芳族多异氰酸酯的聚氨酯泡沫塑料的机械和/或物理性能将受到不利影响。来自各种类别化学化合物的大量廉价添加剂和/或辅助材料被公开在DE-A 199 19 826、DE-A 199 19 827、DE-A 199 28 675、DE-A 199 28 676、DE-A 199 28 687、DE-A 199 28 688和DE-A 199 28 689中，借助这些材料，主要的芳族二胺如TDA或MDA(二苯甲烷二胺)的中间产物的生成据说在软性聚氨酯泡沫物质的生产中减少了。同样在此种情况下，还向两种反应性组分之一中加入1～6wt％辅助材料。向塑料配方中加入此种辅助材料，其作为捕集不想要物质的“捕集剂”的共同缺点，是最终产品在机械和/或化学-物理规格方面发生显著改变，这可能要求重新制定或修改配方或聚合物原料的组成。鉴于为有效去除不想要物质通常必须加入相当数量辅助材料，因此问题就更加严重了。在塑料模塑件的生产中，塑料组合物与模具壁之间的接触区发生相互作用，结果，该边缘区的塑料组成将不同—某些情况下仅痕量地不同于—内区(芯)中的组成。例如，在多异氰酸酯—基于芳族多异氰酸酯的聚加成产物刚刚生成之后，作为所用多异氰酸酯的化学基础的芳族胺可能在泡沫塑料中以痕量检测到。这些芳族胺通过所用多异氰酸酯的水解作为中间产物而生成，同时放出二氧化碳。在聚氨酯模塑软泡沫塑料中，这些芳族胺在边缘区(表皮)中的含量高于模塑件内部(芯)的。因此，降低塑料模塑件边缘区不想要物质的浓度尤其重要。鉴于塑料模塑件的表面，尤其是在日用制品的情况下，构成与加工者以及稍后使用者直接接触的表面，这一点也很必要。现已发现，不想要的，特别是潜在地有害健康的物质，在塑料模塑件表面或边缘区中的浓度能够有效地降低，只要在模塑件的生产中使用脱模剂，它含有一种或多种与不想要物质起反应并从而起到此种不想要物质的“捕集剂(Fnger)”作用的添加剂。对于所有在成形表面(压塑模具、辊筒等)上加工塑料的方法来说，重要的是，最终产品应能无损地从表面剥离或无损地从模具中取出。为此，成形表面在单个加工步骤之间(在模具的情况下)或连续地(在辊筒情况下)被涂以脱模剂。这可防止塑料模塑件粘在成形表面。按照本专利技术，可在市售供应脱模剂中加入一种或多种添加剂，起到对作为中间产物生成的不想要物质的“捕集剂”作用，例如在聚氨酯软性泡沫物质的情况下，化学地在边缘区内结合芳族胺。该脱模剂可仅以薄层或膜的形式施加到模塑件的表面，这能使捕集剂的需要量降到最小。现已令人惊奇地发现，此种改性的脱模剂可有效地减少塑料模塑件边缘区内的不想要物质，同时保留脱模剂原来的作用(保证脱模性，即，无损地从模具中取出塑料模塑件)。特别是，在聚氨酯软性泡沫物质的生产中，高于芯中浓度的芳族胺在表皮中的浓度，不论刚制成后还是经存放后，可借此而显著降低。还发现，原则上所有在溶液中或以纯净形式与塑料模塑件边缘区含有的不想要物质起反应的化学化合物也能在市售供应的脱模剂中作为添加剂起“捕集剂”作用。将“捕集剂”以小的浓度结合到脱模剂的惰性基质中，其作用要比加入到要生产的塑料模塑件的反应混合物中有效得多。在某些情况下，当捕集剂加入到反应混合物中时，可能完全看不出“捕集效果”。因此，本专利技术提供一种塑料模塑件用脱模剂，它含有一种或多种与在模塑件生产中生成的不想要物质，例如，芳族胺起反应的添加剂。用于聚氨酯聚加成产物生产中使用的脱模剂的有效添加剂是，例如，异氰酸酯，特别是二异氰酸酯或多异氰酸酯、无机酸衍生物、有机酸衍生物、碳酸衍生物、含硫化合物、脲和/或其衍生物，以及分子量为200～3000g/mol，优选200～1300g/mol的有机环状化合物，以下亦称“大环化合物”。合适的多异氰酸酯包括脂族、环脂族、芳脂族、芳族和杂环异氰酸酯，优选二异氰酸酯或多异氰酸酯，例如描述在《JustusLiebigs Annalen der Chemie》562(1949)75中，例如，通式Q(NCO)n的那些，其中n是2～4的整数，优选2，且Q代表2～18，优选6～12个碳原子的脂族烃基、4～15，优选5～10个碳原子的环脂族烃基、6～15，优选6～13个碳原子的芳烃基或者8～15，优选8～13个碳原子的芳脂族烃基。优选的是工业上易得的多异氰酸酯，例如，1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4，4’-二环六亚甲基甲烷二异氰酸酯(H12-MDI)、1，2，4，5-四甲基苯二异氰酸酯、1，4-二-(异氰酸根合甲基)环己烷、1，3-双-(异氰酸根合-1-甲基乙基)苯(“TMXDI”)、2，4-和2，6-甲苯二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物(“TDI”，例如，DesmodurT80，拜尔公司)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯，例如可采用苯胺-甲醛缩合，随后光气化来生产(“粗MDI”，例如，Desmodur44V20L，拜尔公司)、含有碳二亚胺基团、氨基甲酸乙酯基团、脲基甲酸酯基团、异氰尿酸酯基团、脲基团或缩二脲基团的多异氰酸酯(“改性多异氰酸酯”)，特别是由2，4-和/或2，6-甲苯二异氰酸酯和/或从4，4’-和/或2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯和/或从1，6-六亚甲基二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有至少一种与芳族胺起反应的化合物的脱模剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C西克斯，M施奈德，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]