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Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen
Es ist bekannt, Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, bevorzugt Polyolen, Di- und/oder Polyisocyanaten und Wasser und/oder andern Treibmitteln, z. B. Methylenchlorid oder Trichlorfluormethan, in Gegenwart von Emulgatoren, Schaumstoffstabilisatoren und Katalysatoren bzw. Aktivatoren herzustellen.
Den Emulgatoren und Schaumstoffstabilisatoren fällt dabei im Reaktionsgemisch die Aufgabe zu, die Reaktionspartner zu homogenisieren und den gleichzeitig einsetzenden Schäumvorgang zu erleichtern und ein Zusammenfallen der Schaumstoffe nach Ende der Gasbildungsreaktion zu verhindern.
Die Katalysatoren sollen dafür sorgen, dass die während der Schaumstoffbildung ablaufenden Vorgänge allgemein und untereinander in das gewünschte Gleichgewicht gebracht werden und mit der richtigen Geschwindigkeit ablaufen.
Es ist bekannt, als Katalysatoren für die Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen tertiäre Amine, Sila-Amine und/oder organische Metallverbindungen einzusetzen, die einen unterschiedlichen Beitrag zur Beschleunigung der einzelnen bei der Schaumstoffbildung ablaufenden Teilreaktionen liefern. Während tertiäre Amine bevorzugt die Treibreaktion katalysieren, wirken organische Metallverbindungen vorzugsweise auf die Vemetzungsreaktion ein.
Je nach Konstitution der eingesetzten tertiären Amine kann dabei der katalytische Wirkungsgrad auf die Treibreaktion, d. h. z. B. die Reaktion zwischen Isocyanatgruppen und Wasser unter Abgabe von Kohlendioxyd, verschieden stark sein. Zur Erzielung der für eine Verschäumung technisch günstigsten Reaktionszeiten wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Konstitution des gewählten Katalysators oder Katalysatorgemisches die einzusetzende Menge empirisch ermittelt.
Die in der Praxis bevorzugt eingesetzten Amine zeigen darüber hinaus neben ihrer katalytischen Wirksamkeit auf die Treibreaktion eine verschieden starke katalytische Beeinflussung der sogenannten "Vernetzungsreaktion" zwischen den reaktiven Gruppen, z. B. der Reaktion zwischen Hydroxylgruppen eines Polyols, und den Isocyanatgruppen.
Die in der Praxis bevorzugt und meistens in Kombination mit tertiären Aminen eingesetzten organischen Metallverbindungen sind organische Zinnverbindungen, z. B. Zinn (II)-octoat, Zinn (II)-oleat oder Organozinnverbindungen z. B. vom Typ des Dibutylzinndilaurats. Sie unterscheiden sich von den Aminen oder Sila-Aminen im wesentlichen dadurch, dass sie nur einen verhältnismässig geringen Einfluss auf die Treibreaktion nehmen, dagegen aber die Vernetzungsreaktion stark beschleunigen.
Diese spezielle Eigenschaft ist als Ursache dafür zu sehen, dass solche Zinnverbindungen vor allem dann eingesetzt werden, wenn Polyurethanschaumstoffe aus Polyäther-Polyolen hergestellt werden, weil die letztgenannten Polyole auf Grund ihres ausschliesslichen oder fast ausschliesslichen Gehaltes an sekundären Hydroxylendgruppen relativ reaktionsträge sind. Die reaktionsfähigeren Polyesterpolyole werden in der Regel nicht mit organischen Metallkatalysatoren aktiviert, jedoch bringt der Einsatz kleiner
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Mengen von z. B. Zinn (II)-octoat bei der Herstellung von Schaumstoffen aus Polyesterpolyolen und Diisocyanaten sehr niedrigen Raumgewichtes mitunter grosse Vorteile.
Die Tatsache der verschiedenartigen katalytischen Wirkungsweise von tertiären Aminen oder SilaAminen einerseits und den organischen Metallverbindungen anderseits lässt sich bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen, besonders solchen auf Basis von Po1yätherpo1yolen, dahingehend mitVor- teil ausnutzen, dass man über den Weg der getrennten Dosierung durch Mengenvariation des einen oder des andern die Treibreaktion und die Vernetzungsreaktion getrennt voneinander steuert.
Dabei ist Stand der Technik, die Amin-Katalysatoren entweder getrennt oder zusammen mit dem zur Verschäumung notwendigen Wasser, den Schaumstoffstabilisatoren oder Emulgatoren in Form einer Lösung oder Emulsion über geeignete Dosieraggregate dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch, z. B. dem Mischkopf einer Verschäumungsmaschine, zuzuführen. Die organischen Metallverbindungen werden in reiner Form oder in Abmischung mit geeigneten Lösungsmitteln getrennt davon, z. B. über ein zweites Dosieraggregat, dem Mischkopf zugeführt. Dieses zweite Dosieraggregat ist in der Regel so ausgeführt, dass durch einfache Handhabung eine Variation der zu dosierenden Menge möglich wird.
Für elastische Polyurethanschaumstoffe, gleichgültig, ob sie über den Weg der Formverschäumung oder Blockverschäumung hergestellt werden, gilt allgemein die Forderung, die Schaumstoffe so offenzellig und luftdurchlässig wie möglich zu machen, um optimale mechanische Eigenschaften wie z. B.
Elastizität, zu erzielen.
Man versucht dies in der Praxis dadurch zu erreichen, dass man bei der Verschäumung möglichst wenig Metallkatalysatoren, z. B. Zinnverbindungen, einsetzt. So erwünscht diese Reduzierung zur Erfüllung der Forderung nach optimaler Luftdurchlässigkeit auch ist, sie hat jedoch folgende Nachtei- le : a) Die Menge an Metallverbindung, z. B. Zinnverbindnng, kann nicht beliebig reduziert werden, weil bei zu schwacher Aktivierung die Vemetzungsreaktion zu langsam abläuft. Eine derartige Unteraktivierung macht sich in Form von Seitenrissen, Innenrissen, Oberflächentaschen, Raumgewichtserhöhung durch Verdichtung bzw. Absacken u. dgL bemerkbar.
Derartig gestörte Schaumstoffblöcke oder Formteile sind, je nach dem Grad der Störung, praktisch nicht mehr oder nur bedingt verwendbar. b) Bei Verringerung der Metall-Katalysatormenge werden die Reaktionszeiten verlängert, und die Abtrocknung der Aussenseiten der Schaumstoffe wird unter Umständen so stark verzögert, dass eine Blockproduktion auf relativ kurzen Transportbändern gar nicht mehr oder nur unter grössten Schwierigkeiten (z. B. diskontinuierliche Fahrweise) zu bewerkstelligen ist.
Für die Produktion von Formteilen ergeben sich die Nachteile verlängerter Nachheizzeiten oder erhöhter Nachheiztemperaturen und damit verlängerte Formstandzeiten oder erhöhte Energiekosten.
Ein zu hoher Anteil an organischen Metallverbindungen anderseits führt, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu Schaumstoffen mit geschlossener Zellstruktur, schlechter Luftdurchlässigkeit und Schrumpferscheinungen, die in der Praxis nicht mehr verwendet werden können. Deshalb ist es in nur sehr engen Grenzen möglich, die zur Verschäumung notwendigen kurzen Reaktionszeiten durch Erhöhung der Katalysatorkonzentration einzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, bevorzugt höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen, Polyisocyanaten und Wasser bzw. andern Treibmitteln in Gegenwart von tertiären Aminen und/oder Sila-Aminen, Emulgatoren und/oder Schaumstoffstabilisatoren und organischen Metallverbindungen, das darin besteht, dass die organischen Metallverbindungen in Form von Komplexen oder Abmischungen mit Sila-Aminen oder Gemischen aus Sila-Aminen und tertiären Aminen als Katalysatoren verwendet werden.
Überraschenderweise wurde nämlich festgestellt, dass bei Verwendung solcher Komplexe in reiner Form oder in Lösung, oder bei Verwendung von Abmischungen von organischen Metallverbindungen und Sila-Aminen oder Gemischen aus Sila-Aminen und tertiären Aminen als Verschäumungskatalysatoren an Stelle der reinen oder in Lösungsmitteln abgemischten organischen Metallverbindungen allein sich folgende technische Vorteile ergeben :
a) Bei sonst völlig unveränderten Verschäumungsbedingungen und unverändertem Rezepturaufbau erhält man verkürzte Reaktionszeiten, wenn man die üblicherweise eingesetzten Organometall-Kata- lysatoren mengenäquivalent durch die erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren ersetzt, u. zw. wird sowohl die Gasbildungs- (sogenannte"Treibreaktion") als auch die sogenannte"Vernetzungsre-
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aktion" mehr oder weniger stark beschleunigt.
b) Die Luftdurchlässigkeit (Offenzelligkeit) der Schaumstoffe wird dadurch nicht nur verbessert, sondern man kann bei Verwendung der erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren auch bei soweit erhöhten Katalysatorkonzentrationen noch ausgezeichnet offenzellige Schaumstoffe herstellen, bei denen nach dem Stand der Technik bereits stark geschlossenzellige oder schrumpfende Schaumstoffe resultieren.
Diese beiden Vorteile können bei der Herstellung von Schaumstoffen mit sehr guter oder extremer Luftdurchlässigkeit mit grossem Erfolg technisch ausgenutzt werden. Die Variationsbreite des Verfahrens wird mit Hilfe der erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren erweitert. Der Dosierungsspielraum zwischen "Riss und Schrumpf"wird vergrössert und damit die Produktionssicherheit ausserordentlich erhöht. Man kann deshalb entweder an der untersten noch möglichen Konzentrationsgrenze arbeiten, ohne allzu lange Reaktionszeiten und die Gefahr der Rissbildung in Kauf nehmen zu müssen oder man kann die notwendige kurze Reaktionszeit durch Erhöhung der Katalysatorkonzentration einstellen, ohne die Entstehung geschlossenzelliger Schaumstoffe befürchten zu müssen.
Letzteres Vorgehen wird in vielen Fällen bevorzugt werden, weil dabei die Gefahr der Rissbildung auf ein Minimum reduziert wird.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren erweisen sich als mitunter in Substanz isolierbare, über (teilweise sehr lockere) Nebenvalenzen gebundene Komplexe, die, abhängig von Art und Menge etwaiger weiterer Komponenten, in verschiedenen Gleichgewichten mit ihren Ausgangsstoffen stehen.
So gelingt es beispielsweise, aus Mischungen von 2, 2, 4-Trimethyl-2-sila-morpholin und Zinn (II) - octoat, wenn diese in etwa äquimolaren Verhältnissen vorliegen, nach einigen Stunden oder Tagen kristalline Fällungen der Zusammensetzung eines 1 : 1-Komplexes zu isolieren. In Lösungen sind solche Komplexe hingegen weitgehend diisoziiert.
Ohne die Erfindung einschränken oder erschöpfend erklären zu wollen, wird vermutet, dass bei den erfindungsgemässen Massnahmen andere, u. zw. dem Stand der Technik gegenüber bessere Ergebnisse dadurch zustande kommen, dass in einer gewissen Zeitreaktion eine Zwischenverbindung besserer katalytischer Wirksamkeit entsteht.
Bei getrennter Dosierung der Komplexkomponentenreichtoffenbar die Verweilzeit in der Mischkammer nicht zur Komplexbildung aus und überdies sind, wie auch im Falle gemeinsamer Dosierung, dann andere Phasen bzw. Komponenten anwesend, welche das Zustandekommen der erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren sehr beeinträchtigen oder vollkommen verhindern. Die erfindungsgemäss verwendeten Komplex-Verbindungen bzw. Abmischungen wirken als Katalysatoren bei der Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen unter Verwendung aller hiezu üblichen höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen und Polyisocyanaten.
Die gemäss der Erfindung einzusetzenden Katalysatoren bestehen, wie bereits oben beschrieben, aus einer organischen Metallverbindung, vorzugsweise einer organischen Zinnverbindung, Sila-Aminen oder Gemischen aus Sila-Aminen und tert. Aminen. Als organische Metallverbindungen kommen die bei der Polyurethanschaumstoff-Herstellung üblichen organischen Metallverbindungen, z. B. organische Blei-, Kobalt-, Eisen-, Titan- oder Molybdänverbindungen in Frage.
Als Sila-Amine werden organofunktionelle Siliciumverbindungen verwendet, die über Kohlenstoff an Silicium gebunden sind, wie sie z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 1229290 beschrieben sind.
Als tertiäre Amine können alle für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen üblichen und bekannten Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Dimethylbenzylamin, N-Alkylmorpholin, N, N'Dialkylpiperazin oder N, N' -Endoäthylenpiperazin und Pentamethy1diäthy1entriamin.
Die erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren können den schäumfähigen Reaktionsgemischen je nach der Reaktionsfähigkeit der Komponenten in den verschiedensten Mengen zugegeben werden. Die Zusammensetzung des Katalysators, d. h. das Verhältnis zwischen organischer Metallverbindung und Sila-Aminen bzw. den Gemischen aus Sila-Aminen und tert. Aminen, richtet sich ebenfalls nach der Reaktionsfähigkeit der Reaktionskomponenten, sowie nach der für die Verschäumung einzusetzenden optimalen Menge des Katalysators. Komplexe und/oder Abmischungen von organischen Zinnverbindungen mit Sila-Aminen bzw. von organischen Zinnverbindungen mit Gemischen aus Sila-Aminen und tert. Aminen werden bevorzugt verwendet.
Die Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren erfolgt durch einfaches Vermischen (vorzugsweise bei Raumtemperatur) der organischen Metallverbindungen mit dem Sila-Amin bzw. dem Gemisch aus Sila-Amin und tert. Amin, wobei die Reihenfolge der Komponenten beliebig ist. Der Katalysator besitzt nach seiner Herstellung seine volle Aktivität und kann in dieser Form sofort für die
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Herstellung von Schaumstoffen eingesetzt werden. Es ist auch möglich, den so hergestellten Katalysator in Lösung zu bringen und in dieser Form bei der Schaumstoffherstellung einzusetzen.
Aus arbeitstechnischen, speziell maschinentechnischen Gründen können die erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren bei der Schaumstoffherstellung auch gleichzeitig mit den üblichen Katalysatoren, vorzugsweise tertiären Aminen, verwendet werden.
Solche Katalysatoren sind z. B. : Tertiäre Amine, wie Dimethylbenzylamin, N-Alkylmorpholin,
EMI4.1
-dimethylaminopropan ;stickstofffreie Basen, wie Alkalien oder Alkaliphenolate. Auch Erdalkalioxyde oder auch Salze von Aminen mit organischen Säuren seien hier erwähnt.
Weiterhin können als zusätzliche Katalysatoren die in der deutschen Patentschrift Nr. 1229290 beschriebenen Sila-Amine eingesetzt werden. Alle diese Verbindungen können allein oder im Gemisch miteinander Verwendung finden.
Für die Herstellung der Verfahrensprodukte werden Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen verwendet, vorzugsweise höhermolekulare Polyhydroxylverbindungen wie Polyäther, Polyester, Polythioäther oder Polyacetale oder deren Gemische, wobei die Polyhydroxylverbindungen sowohl linear als auch verzweigt sein können.
Die zur Herstellung der Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffe geeigneten linearen oder verzweigten Polyäther enthalten vorwiegend sekundäre Hydroxylgruppen und besitzen ein OH-Äquivalent von vorzugsweise 100 bis 3000, wobei unter OH-Äquivalent die Menge an Polyäther in Gramm verstanden sein soll, die 1 Mol Hydroxyl-gruppen enthält.
Genannt seien die reinen Polymerisate z. B. von Propylenoxyd, 1, 2-, 1, 3- oder 2,, 3-Butylenoxyd, Styroloxyd, Epichlorhydrin oder auch die in saurem oder basischem Medium erhaltenen Anlagerungsprodukte dieser Alkylenoxyde an zwei-oder mehrwertige Alkohole oder Phenole, wie z. B. Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Propandiol- (l, 2), Propandiol- (l, 3), Butandiole, z.
B. Butandiol- (1, 4), Hexandiol- (l, 6), Decandiol- (1, 10), Buten- (2) -diol- (l, 4), Butin- (2) -diol- (l, 4), Glycerin, Butantriol- (1, 2, 4), Hexantriol- (l, 2, 6), Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Hydrochinon, 4, 41-
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than, 1, 5-Dioxynaphthalin, an Mono- oder Polyamine aliphatischer oder aromatischer Natur mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen wie Anilin, 4, 41-Diaminodiphenylmethan, Ammoniak, Methylamin, Äthylendiamin, Tetra- oder Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin sowie an Aminoalkohole, wie Äthanolamin, N-Alkyläthanolamine wie N-Methyläthanolamin, Diäthanolamin, N-Alkyldiäthanolamine wie N-Methyldiäthanolamin, Triäthanolamin, ferner Verbindungen mit mehreren Wasserstoffatomen, die Alkylenoxydgruppierungen anzulagern imstande sind, wie beispielsweise Zucker oder Ricinusöl.
Im Gemisch mit den substituierten Äthylenoxyden kann auch reines Äthylenoxyd als Mischkomponente bei der Polymerisation oder Addition mitverwendet worden sein, wobei der Einbau des Äthylenoxyds sowohl durch Copolymerisation als auch durch nachträgliches Anpolymerisieren erfolgt sein kann.
Die zur Herstellung der Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffe geeigneten linearen oder verzweigten Polyester enthalten primäre und/oder sekundäre Hydroxylgruppen als Endgruppen und besitzen ein OH-Äquivalent von vorzugsweise 100bis 3000, wobei unter OH-Äquivalent die Menge an Polyestem in Gramm verstanden werden soll, die 1 Mol Hydroxylgruppen enthält.
Die Polyester entstehen durch die übliche Polykondensation von Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden allein oder im Gemisch mit Tri-oder Polycarbonsäuren mit Diolen allein oder im Gemisch mit andern mehrwertigen Hydroxylverbindungen wie etwa Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Ricinusöl oder HexantrioL
Als Dicarbonsäuren können sowohl gesättigte als auch ungesättigte Verbindungen verwendet werden, die sowohl aliphatisch als auch aromatisch sein können. Beispiele sind etwa Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure oder Terephthalsäure.
Als Diole seien genannt : Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Butandiol- (l, 4), Buten - (2) -diol- (1, 4), Butin- - (2) -diol- (1, 4), Hydrochinon oder 4, 4' - Dioxydiphenylmethan. Die höhermolekularen Polyhydroxyl- verbindungen können auch in Mischung mit andern mehrwertigen Hydroxylverbindungen verwendet werden, so z. B. in Mischung mit Äthylenglykol, l, 4-Butylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Ricinusöl.
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Als Polyisocyanate können aliphatische, araliphatische oder aromatische Polyisocyanate, z. B. moder p-Phenylendiisocyanat, 2, 4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat, Diphenylmethan-4, 4'-diisocyanat, 4, 4'-Biphenylendiisocyanat, 1, 5-Naphthylendiisocyanat, 1, 6-Hexamethylendiisocyanat oder l, 10-De- camethylendiisocyanat, ferner die freie NCO-Gruppen aufweisenden Addukte vonPolyisocyanaten an Alkohole, wie Trimethylolpropan, Glycerin, Hexantriol- (1, 2, 6) oder Glykol, oder an niedermolekulare Polyester, wie Ricinusöl, ferner Umsetzungsprodukte obiger Isocyanate mit Acetalen gemäss deutscher Patentschrift Nr. 1072385 sowie die in den deutschen Patentschriften Nr. 1022789 und Nr.
1027394 genannten Isocyanate verwendet werden, wobei natürlich auch beliebige Mischungen eingesetzt werden können.
Als Polyisocyanat kommt ferner das durchAnilin-Formaldehyd und anschliessende Phosgenierung hergestellte Polyphenylpolymethylenpolyisocyanat in Betracht.
Die Schaumstoffherstellung selbst erfolgt nach bekannten Verfahren bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durch einfaches Mischen der Polyisocyanate mit den höhermolekularen Polyhydroxyl- verbindungen, wobei Wasser bzw. Treibmittel, wie z. B. niedrigsiedende Lösungsmittel, Emulgatoren, Schaumstoffstabilisatoren und andere Hilfsstoffe mitverwendet werden.
Hiebei bedient man sich vorteilhafterweise maschineller Einrichtungen, wie sie z. B. in der franz.
Patentschrift Nr. 1. 074. 713 beschrieben sind. Als Schaumstoffstabilisatoren werden in der Regel die wasserlöslichen Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther verwendet, als Emulgatoren sei auf die sulfonierten Ricinusöle und auf Äthylenoxyd bzw. Äthylenoxyd-Propylenoxydaddukte an hydrophobe, Hydroxyl-oder Aminogruppen enthaltende Substanzen verwiesen. Zusatzstoffe zur Regulierung von Porengrösse und Zellstruktur lassen sich ebenso einsetzen wie Füllstoffe, Farbstoffe oder Weichmacher.
B eis piele 1 bis 3 : Die in der Tabelle angeführten Komponenten (Gewi ? htsteile) werden innig miteinander verrührt und das erhaltene Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Förderband einer Verschäumungsmaschine gegeben. Nach den angegebenen Startzeiten beginnt die Schaumstoffbildung, die nach den angegebenen Steig- und Abbindezeiten unter Ausbildung eines weichen elastischen Schaumstoffes beendet ist. In jedem Fall entstehen Schaumstoffe mit sehr guten physikalischen Eigenschaften und guter Luftdurchlässigkeit. Aus der nachstehenden Tabelle ist ersichtlich, dass bei Verwendung der erfindungsgemäss einzusetzenden Katalysatoren je nach in Betracht gezogener Sila-AminKomponente veränderte Reaktionszeiten resultieren.
Die Luftdurchlässigkeit der Schaumstoffe wurde durch 1 bis 5 charakterisiert, wobei 1 = eine sehr gute und 5 = eine schlechte Luftdurchlässigkeit ist.
Tabelle
EMI5.1
<tb>
<tb> Beispiele <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP>
<tb> Teilverzweigtes <SEP> Polypropylenglykol,
<tb> endständig <SEP> mit <SEP> Äthylenoxyd <SEP> modifiziert <SEP> (mittleres <SEP> Molekulargewicht
<tb> 3500, <SEP> OH-Zahl46) <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0
<tb> 2, <SEP> 2, <SEP> 4-Trimethyl-2-sila-morpholin <SEP> 0,02 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Pentamethyl-diäthylen-triamin <SEP> 0,05 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0,05
<tb> Wasserlöslicher <SEP> Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther <SEP> 1, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 10
<tb> Toluylen <SEP> -diisocyanat <SEP>
<tb> (8rP/o <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2 <SEP> <SEP> o <SEP> 2, <SEP> 6-Isomeres) <SEP> 39,00 <SEP> 39,00 <SEP> 39,00
<tb> Wasser <SEP> 3,00 <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP> 3,00
<tb> Verbindung <SEP> A* <SEP> 0,
<SEP> 30
<tb> Verbindung <SEP> B* <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> - <SEP>
<tb> Zinn <SEP> (II)-oetoat-0, <SEP> 30 <SEP>
<tb> Startzeit <SEP> (sec)-11 <SEP> 12
<tb> Steigzeit <SEP> (sec) <SEP> 85 <SEP> 90 <SEP> 110
<tb>
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Tabelle (Fortsetzung)
EMI6.1
<tb>
<tb> Abbindezeit <SEP> (sec) <SEP> 32 <SEP> 35 <SEP> 60
<tb> Offenzelligkeit <SEP> des <SEP> Schaumstoffes <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP>
<tb>
*) A = Zinn (n)-octoat + 2, 2, 4-Trimethyl-2-silamorpholin im Molverhältnis 1 : 1
B = Zinn (II)-octoat + 1, 3-Bis (diäthylamino-methyl) tetramethyldisiloxan im
Molverhältnis 1 : 1
Beispiele 4 bis 6 :
Die in der Tabelle angeführten Komponenten (Gewichtsteile)werden innig miteinander verrührt, und das erhaltene Reaktionsgemisch wird in Formen gefüllt oder auf das Förderband einer Verschäumungsmaschine gegeben. Nach den angegebenen Startzeiten beginnt die Schaumstoffbildung, die nach den angegebenen Steig- und Abbindezeiten unter Ausbildung eines weichen elastischen Schaumstoffes beendet ist. In jedem Fall entstehen Schaumstoffe mit sehr guten physikalischen Eigenschaften und guter Luftdurchlässigkeit. Aus der nachstehenden Tabelle ist ersichtlich, dass bei Verwendung der erfindungsgemäss einzusetzenden Katalysatoren je nach in Betracht gezogener Sila-AminKomponente veränderte Reaktionszeiten resultieren.
Tabelle
EMI6.2
<tb>
<tb> Beispiele <SEP> : <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6
<tb> Teilverzweigtes <SEP> Polyalkylenglykol
<tb> auf <SEP> Basis <SEP> von <SEP> Trimethylolpropan <SEP> und
<tb> Propylenoxyd <SEP> (mittleres <SEP> Molekulargewicht <SEP> 3000, <SEP> OH-Zahl <SEP> 56) <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0
<tb> Triäthylendiamin <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 10
<tb> Wasserlöslicher <SEP> Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther <SEP> 1, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 10
<tb> Wasser <SEP> 3,00 <SEP> 3,00 <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Toluylen-diisocyanat
<tb> (80% <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 20% <SEP> 2, <SEP> 6-Isomeres) <SEP> 40,90 <SEP> 40, <SEP> 90 <SEP> 40, <SEP> 90 <SEP>
<tb> Verbindung <SEP> C), <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> Verbindung <SEP> D) <SEP> 0, <SEP> 10
<tb> Zinn <SEP> (II)-octoat <SEP> 0,
<SEP> 10
<tb> Startzeit <SEP> (sec) <SEP> 9 <SEP> 6 <SEP> 10
<tb> Steigzeit <SEP> (sec) <SEP> 134 <SEP> 122 <SEP> 180
<tb> Abbindezeit <SEP> (sec) <SEP> 39 <SEP> 43 <SEP> 40
<tb> Luftdurchlässigkeit <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP>
<tb>
*) C = Zinn (II)-octoat + 2, 2, 4-Trimethyl-2-silamorpholin im Molverhältnis 1 : 0,5
D = Zinn (II)-oetoat + l, 3-Bis (diäthylamino-methyl) tetramethyIdisiloxanim
Molverhältnis 1 : 0,5 Beispiel7 :UnterdenindenBeispielen1bis6genanntenBedingungenwurdenumgesetzt:
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<tb>
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Teilverzweigtes <SEP> Polypropylenglykol, <SEP> endständig <SEP> mit
<tb> Äthylenoxyd <SEP> modifiziert <SEP> (mittleres <SEP> Molekulargewicht <SEP> 3500, <SEP> OH-Zahl <SEP> 46)
<tb> 1, <SEP> 6 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Wasserlöslicher <SEP> Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther
<tb> 5, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Wasser
<tb> 60,0 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Toluylendiisocyanat <SEP> (80% <SEP> 2,4- <SEP> und <SEP> 20% <SEP> 2, <SEP> 6-Iso- <SEP>
<tb> meres)
<tb> 0, <SEP> 21 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Verbindung <SEP> E*)
<tb>
Der erhaltene weiche Polyurethanschaumstoff besitzt gute mechanische Eigenschaften und eine sehr gute Luftdurchlässigkeit.
*) Verbindung E = Zinn (II)-octoat + l, 3-Bis (diäthylamino-methyl)-tetramethyl- -disiloxan + 2,2, 4-Trimethyl-2-silamorpholin im Gewichtsver- hältnis 20 : 2 : 1
Beispiele 8 und 9 : Die in der Tabelle aufgeführten Komponenten (Gewichtsteile) werden innig miteinander verrührt und das erhaltene Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Förderband einer Verschäumungsmaschine gegeben. Nach den angegebenen Startzeiten beginnt die Schaumstoffbildung, die nach den angegebenen Steig- und Abbindezeiten unter Ausbildung eines weichen, elastischen Schaumstoffes beendet ist.
In jedem Falle entstehen Schaumstoffe mit sehr guten mechanischen Eigenschaften und guter Luftdurchlässigkeit.
EMI7.2
<tb>
<tb>
Beispiele <SEP> : <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP>
<tb> Schwachverzweigter <SEP> Polyadipinsäureglykolester <SEP> (mittleres <SEP> Molekulargewicht <SEP> 2000, <SEP> OH-Zahl <SEP> 60) <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0
<tb> Wasserlöslicher <SEP> Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther <SEP> l, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 0
<tb> Wasser <SEP> 5,0 <SEP> 5,0
<tb> Dimethyl-benzylamin <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Toluylendiisocyanat
<tb> (65% <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 3S% <SEP> 2, <SEP> 6-Isomeres) <SEP> 65, <SEP> 0 <SEP> 65,0
<tb> Verbindung <SEP> F <SEP> * <SEP> 0,3
<tb> Zinn <SEP> (II) <SEP> -octoat <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Steigzeit <SEP> (sec) <SEP> 24 <SEP> 30
<tb> Abbindezeit <SEP> (sec) <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP>
<tb>
) Verbindung F = Zinn(II)-octoat + 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin im
Molverhältnis 4 :
1
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Beispiele 10 und 11 : Unter den in den Beispielen 1 bis 6 genannten Bedingungen werden umgesetzt :
EMI8.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> : <SEP> 10 <SEP> 11 <SEP>
<tb> Verzweigtes <SEP> Polypropylenglykol
<tb> (mittleres <SEP> Molekulargewicht <SEP> 310,
<tb> OH-Zahl <SEP> 550) <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 100, <SEP> 0
<tb> Wasserlöslicher <SEP> Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 0
<tb> Trichlorfluormethan <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zinn <SEP> (II)-octoat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Verbindung <SEP> F <SEP> *)-0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> rohes <SEP> Diphenylmethan-4, <SEP> 41-diisocyanat <SEP> (durch <SEP> Anilin-FormaldehydKondensation <SEP> und <SEP> nachfolgende
<tb> Phosgenierung <SEP> hergestellt) <SEP> 131,0 <SEP> 131,0
<tb> Steigzeit <SEP> (sec)
<SEP> 150 <SEP> 130
<tb> Abbindezeit <SEP> (sec) <SEP> 105 <SEP> 90
<tb>
*) Verbindung F = Zinn (II)-octoat + 2, 2, 4-Trimethyl-2-silamorpholin im
Molverhältnis 4 : 1.
Der erhaltene harte Polyurethanschaumstoff besitzt gute mechanische Eigenschaften.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, bevorzugt höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen, Polyisocyanaten und Wasser bzw. andern Treibmitteln, in Gegenwart von tertiären Aminen und/oder Sila-Aminen,
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gen mit Sila-Aminen oder Gemischen aus Sila-Aminen und tertiären Aminen, gegebenenfalls in Lösung, verwendet werden.