<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
.'f.Z'k1f1 t. ter 'be:t'8141D6 van pol1Q'8'bhuuobu1a, 81...4. volgons 4tle werkwijM verkregen .8...0¯8 TOOfttZ'Pen"
EMI1.2
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze tel' bereiding van polyurethaanschuim door het in reactie brengen van aan organisch P0111so07an8...t met *en polyol bij aanwezig- hela van een opblaaamiddel *n betreft tevens de -volgens deze werkwijze verkregen gevormde voorwerpen. Meer in het bijzon- der betreft de uitvinding een werkwijze, waarbij ricinusolie- derivaten worden gebruikte
EMI1.3
Ricinueolién, welke in het algemeen beschouwd kunnen worden als triglyceriden van rioinolzuur, worden reeds . '.; gebruikt als polyolen bij de bereiding van polycrethaansehuim.
Alhoewel de verkregen schuimen verschillende gewenste eigen- schappen hebben, hebben zij in het algemeen het bezwaar van primaire en secundaire krimp. Hieronder wordt enerzijds ver-
EMI1.4
staan de krimp, welke optreedt onmiddellijk nadat 's -V,huia is gerezen en anderzijds de krimp, welke vele uren later op- @
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
treedt. l?a deze reden heeft men het wenselijk geacht de rieinU801i, te gebruiken in combinatie met andere polyolen# Male pol18thtr-po1101en en pol1e.ttr-po1701.n.
Ook in die gevallen treedt echter toch nog krimp op, wanneer de 1''101nuao11ln gebruikt worden in een hoeveelheid ven meer dan 1 9 verhouding en in het bijzonder, wanneer een gehalogeneerde koolwaterstof als opblaasmiddel wordt gebruikt.
De uitvinding beoogt een werkwijze te verechaffen, waai"
EMI2.2
bij derivaten van ricinusolie in belangrijk grotere hoeveelheden dan de olie zelf gebruikt kunnen worden, zodanig, dat de primaire en secundair* krimp belangrijk verhinderd wordt,
EMI2.3
Verder wordt beoogd zodanige derivaten to verschaffen, dat
EMI2.4
de werkwijze in het bijzonder bruikbaar wordt bij het gebruik
EMI2.5
van gehalogeneerde koolwaterstoffen als opblaasmiddeleto Volgens de uitvinding wordt bij d* bereiding van *en pol1urethaan8chuia een zodanige hoeveelheid pol,iaoc7&naat gebruikt, dat per J11droXJ'lgroep ongeveer 0,95 tot ongeveer x, 25 isocyemaatgroepen aa.
sxig zijn en de polyolen in hoofdzaak bestaan uit een mon6:;.. van ongeveer '5 tot minder dan 50 gel berekend op h,uro:Q'-equivalent-ba8i. van het transTere8tering8pdllki; zwan ongeveer i,1.2,E? mal pentaerTthrito1 met 1 Mi icilulal.1e. waarbij de rest van de polyolen ber staat uit lysterpo1701ent gevormd door de oondensatie- polyB<trisati<!' var polyolen, waarvan tenminste het grootste gedeelte tenuinste drie hydroX71groepen bevat, met dicarbons\tNn.
EMI2.6
Bij voorkeur bestaat het resterend* gedeelte van de
EMI2.7
polyolen in hoofdzaak uit een ethyleenoX1de-additieprodukt van een mengsel van pentaerythritol en glvoorol veresterd met een mengsel van tthaalzuur-anh1dride -en tallolievetzuren
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
tet en hydro3<ylgetal von ongeveer 412,5 8n een eouivalent- gewicht van ongeveer 136. J Wanneer 4e werkwijze. op bonutaande wij w wordt 1I1tle. voord, 18, in het bijzonder bij het gebruik van gehalogeneer- 4e koolwaterstoffen als opblaua144elen, d* primaire en se- cundaire krimp sterk verminderde
EMI3.2
Bij voorkeur bevatten de ieerwaardige alcoholen 3- 8 hydroxylgroepen en meer in het bijzonder 3 b )qd1'O:q-lgroepen.
Verder hebben zij bij voorkeur hydroxylgetellen van tenminste 500 en bij voorkeur tussen 1000 en 1875. Voorbeelden van
EMI3.3
bruikbare meerwaardige alcoholen zijn glycerine, traetb710lpropaan, hexaantriol, pentae1")'tr1tol, sorbitol, zucroitel arabinose en xyloee. Bijzonder bruikbaar is pent8;o'ftr;rthri tol.
De derivaten kunnen worden bereid door de ricinuaolien zet de meerwaardige alcoholen te verhitten bij aanwezigheid van een geschikte katalysator voor de transver8ateriDgt bijvoorbeeld loodglit, een natriumalkoxyde, lithiumcarbonaat enz. In het algemeen kunnen de hoeveelheden ricinusolie en de acerwaardige alcohol binnen wijde grenzen worden gevarieerd. Bruikbare resultaten worden verkregen met ongeveer 0,1- 2,0
EMI3.4
aoi meerwaardige alcohol op ongeveer 1 mol ricinusolie, Bis- zonder goede resultaten verkrijgt men wanneer 2 molen meerwaardige alcohol per mol ricinusolie worden gebruikt.
De derivaten 'volgens de uitvinding worden bij voorkeur gebruikt in combinatie met tenminste een tweede polyol, zonls een lineair polyol, een vertakt polyetherpolyol of polyesterpolyol. In het bijzonder zijn de derivaten zeer goed werkzaam
EMI3.5
gebleken met polyesterpolyolen. Ook de hoeveelheid derivaat kan binnen ruime grenzen variëren. De beste resultaten worden verkregen, wanneer de derivaten minder dan 50 % (op basis van
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
:q--equ1Taleut) van do totale hoeveelheid po1701e. bevat- ten. Bijzonder goede resultaten worden verkregen met ongeveer 25 % polyolen.
De werkwijze volgen* de uitvinding kan worden toegepast bi j het maken van stijf schuim, half-stijf ot flexibel schuim, hetgeen zoals bekend is afhankelijk is van de hoeveelheden en de aard van de andere polyolen en de polyisooyanaten, welke
EMI4.2
met de derivaten worden gepol1meriaeerd. Zo worden bijvoorbeeld grote hoeveelheden lineaire polyolen gebruikt bij het maken van tlexible schulaant terwijl grote hoeveelheden polyfuno- tionele polyolen gebruikt worden voor het maken van stijve schuimen.
Bruikbare lineaire polyolen zijn bijvoorbeeld ethy-
EMI4.3
leenglycol, propyleenglyool, butyleenglyool-2,3, butyleenglycol-1,3, 2-methrl,..pentaandiol-2,4, 2-ethyl-hexaandiol-1,3, hexame, thyleengl1col deoamethyleengiyool, diethyleenglycol, triethyleenglycol. tetraethyleenglycol, polyethyleenglycolen met moloculairgewichten van ongeveer 200 en 600, dipropyleenglycol, tripropyloonglycolg en polypPopyloenglyaolon met maleculairgewichten van ongeveer 400, 4259 750, 1200, 3000 enz.
Zoals opgemerkt zijn de volgens de uitvinding te gebruiken derivaten bijzonder werkzaam met polyesterpolyoleno De polyesters kunnen in het algemeen uit een grote groep beschikbare stoffen worden gekozen. In het algemeen worden dergelijke esters gevormd door de condensatie-polymerisatie van polyolen met dioarbonzuren, zoals bijvoorbeeld tthaalzuur,
EMI4.4
terefthaalzuur, inotthaalzuur. barnsteenzuur, glutaarsuur en adipinezuur. De bij de condensatie-polymerisatie gebruikte polyolen bestaan in het algemeen in hoofdzaak uit polyolen, welke tenminste driewaardig zijn, derhalve tenminste drie hydroxylgroepen hebben en kleinere hoeveelheden diolen.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
Bruikbare diolen en hogere functionele polyolen wijn bijvoor-
EMI5.2
beeld ethyleenglycol, dietbyleenglycol, 1,2-propyleenglyool, 194-butaandiols trimethylolethaan, manitol, hexaantriolglycerine, trimethy3.olpropaan en pentaerythritol.
Een andere groep van verbindingen, welke in combinatie met de ricinuaolioderïvaten bruikbaar zijn, zijn polyethers
EMI5.3
met vertakte ketens. Dergelijke polyethers kunnen bijvoorbeeld
EMI5.4
worden bereid door het condenseren van alkyleenoxydan met 2 4 koolstof atomen, bijvoorbeeld ethyleen- of propylaenoxyds met
EMI5.5
meerwaardige alcoholen, zoals bijvoorbeeld glycerine,.
EMI5.6
l,2,6-hexaantriol, pentaerTthritol, peiltoion, sorbitol, g17oosof sucrose enz. Bij voorkeur hebben de te gebruiken polyethers hydroxylgetallen van 250 tot 700.
De polyisoc7anat*n kunnen gekozen worden uit een groot
EMI5.7
aantal verschillende ter beschikking staande verbindingen.
EMI5.8
Voorbeelden zijnt ethyleendiisocyanaat, etqlideen-dii8oc7.naat. propyloen-1,2-diisocxanaa%, butrleen-1, 3-dilmooyanaat. hoxyleen-1, 6-diimooyanaat. cyclohexrleen-1, 2-dii.socanaat, a-teI171een-diisoc;ra.naat 2,4-%olyloen-diiaooyanm%, 2,6-toly- 1een-diisocyanaat, ,'-dimeth3"1,4'-bit'1171..n-di18oc7anaat, '."-diaethox;y-4,4'-bitenyleen-diiBoC7anaat. 3,3'-difenrl-i,' biteDJleen-diiacC1anaat, 15-aa'ttha3,een.diisoaranaat en TDI 80/20 en MI 65/35 (respectievelijk 80/20 en 65/35 angBela van 492-tolucer.-d:Lisooyanaat en 8,g-toluean-dii8oaanaat), 4944-bitanyleen-dlisooyanaat en 3,3'-diohloor-4,4'bif*nyleen-dilzoe7anaat.
Bijzonder goede resultaten werden verkregen bij gebruik van het onder het handelsmerk PXU
EMI5.9
bekende produkt, nl. door methyleen gebonden polyfenyl-
EMI5.10
lsoc7anaats dat tenminste drie !eliaoa7anaatg2:'OepeJ1 .
<Desc/Clms Page number 6>
per molecuul draagt*
Bij het maken van het schuim kan de verhouding tussen de
EMI6.1
iso-cyanaatgroepen en de h1droX71groepen binnen ruime grenzen worden gevarieerd. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van on-
EMI6.2
geveer 0,95 tot 1,15 lsooyanaatgroepen per hydroxylgroep. Zeer goede resultaten werden verkregen liet 1,05 isocyanaatgroepen per hydroxylgroep.
Zoals eerder werd opgemerkt, hebben de volgens de uitvinding te gebruiken derivaten een bijzonder gunstige werking
EMI6.3
wat betreft het verminderen van do krimp, wanneer schalogenerde koolwaterstof als opblaasmiddel wordt gebruikt.
Dergelijke gehalogeneerde koolwaterstoffen zijn in het algemeen laag kokende, bijvoorbeeld lager dan 50 C, kokende koolwaterstoffen met
EMI6.4
tenminste een halogeenatoom, zoals chloor, fluor onzo De bij voorkeur gebruikte opblaaaaiddelen van deze groep zijn de polygehalogeneerde koolwaterstoffen met minder dan 6 koolatofatomen en met tenminste een fluor-substituenta Voorbeelden , van dergelijke stoffen zijn: trlchlooraonotluormethaan, tri- chloor-tritluorathaan, dichloorhoxatluorpropaang nonochloor- heptat3.uorayalobntaan, dichloorditluorethyleen en 2,,-di. ohloor-1*11313-tétrafluorpropaan-lo Bij voorkeur wordt hiervan triahloormonofluornathaan gebruikt.
In het algemeen kan de hoeveelheid opblaasmiddel gevarieerd worden afhankelijk van de gewenste dichtheid. Het is in het algemeen voldoende onge-
EMI6.5
Toer 5-25 stv berekend op het totale gewicht van de hJdroXJ1en iaooyanaat-veactiemiddelen van het opblaasaiddol te ge- bruiken. Behalve of naast de in het bijzonder bruikbare gehalogeneerde koolwaterstoffen kunnen ook andere schuimmiddellen, zoals bijvoorbeeld water, worden gebruikt.
Bij het naken van het schuim volgens de uitvinding kan
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
de eeritrapsmethode worden toegepast, waarbij al de re.ct1eco.ponenten worden samengebracht. Ook kan een tweetrapaethod. ' toepassing vinden, waarbij een quaei-prepolyaeer of zoal-pre. polyzeer eerst wordt bereid uit een hoeveelheid hydroxyl-
EMI7.2
neaotleniddolen en een overmaat van de polyisooyanaten.
Als katalysator kunnen vele verschillende atotten worden gebruikt, bijvoorbeeld aminen, zoals dimethylethanolamine, di-
EMI7.3
othylethanolamijm, pyridine, 11 ,Jf-diethylaniline. N-liethylmorfoline, triethylamine en ',B,Dï',N'-tetramethTlbutaan-1,3-diamin? Vooral de laatste verbinding is bijzonder bruikbaar ged3 ,ken. @lhoewel de hoeveelheid katalysator afhankelijk zal zijn
EMI7.4
van hc.i. buvogde doel 18 gebleken, dat een hoeveelheid van bzz - 2,4 gew.% berekend op het totale gttwicht van 48 h1droxylen polyisocyanaatcomponenten zeer goede hard3nst',den geeft en tot goede produkten leidt.
Ook kunnen voor het maken van der derivaten gehalogeneerde r1cinu801iUn en in het bijzonder sobromoerdo ric1uaolilD wor- den gebruikt. Het halogeneren van de ricinusolie kan werden uitgevoerd door het halogeen te doen borrelen door de op 50 - 150 C en bij voorkeur op 80-130 C verhitte olie*
De uitvinding wordt aan de hand van enkele uitvoeruugsvoorbeelden toegelicht Voorbeeld I
Ongeveer 933 g (ongeveer 1 mol) ricinusolie wordt op 275 C verhit en daaraan wordt langzaam 272,0 g (ongeveer 2 mol) pentaerythritol toegevoegd, waardoor de temperatuur tot ongeveer 225 C daalt.
Dan worden 0,5 g loodglit toegevoegd en de temperatuur gebracht op 260 C en gedurende 4,5 uren aan-
EMI7.5
gehouden. Verkregen werd een gemengde ester van het D 1.+-c::t7" thritol en het glyceride.
A
<Desc/Clms Page number 8>
Voorbeeld--11 mengsels worden bereid uit de navolgende compenen, waaraan verschillende hoeveelheden katalysator in de @ van
EMI8.1
N,N,N'.NI-tetrnmethylbutaan-l,3-diamino van 0,5 tot 1,C:
gew.dln werden toegevoegd.
EMI8.2
er1¯ftJ.t! Equivalenten Gew j alen ricinusol1e-drivnat volgens voor1)old I 0923 . ,08
EMI8.3
<tb>
<tb> Witco-R-600 <SEP> (een <SEP> ethyleenoxyde- <SEP> 0,75 <SEP> 0,87
<tb> additieprodukt <SEP> van <SEP> een <SEP> mengsel <SEP> van
<tb>
EMI8.4
pentaerythritol en glycerol, veresterd met een mengsel van tthaalzuuranhydrlde
EMI8.5
<tb>
<tb> en <SEP> tallolievetzuren <SEP> met <SEP> een <SEP> hydroxylgetal <SEP> van <SEP> 412,5 <SEP> en <SEP> een <SEP> equivalentgewicht <SEP> van <SEP> 136)
<tb>
EMI8.6
gtliconenolle 103
EMI8.7
<tb>
<tb> (middel <SEP> voor <SEP> het <SEP> regelen <SEP> van <SEP> de
<tb> celgrootte)
<tb>
EMI8.8
.
1"ic'lloot'monorluoI 16thaan ! ,0 tar 1 2 1 , .#'i (oeii obleen-gebonden polvfenyl- 1,05 2 79 J " t '> nnnLn> u.'Jt ongeveer 3 te118ooyan.at-
EMI8.9
<tb>
<tb> @@@en <SEP> pe <SEP> molouul)
<tb>
EMI8.10
d.. '.; 1 1 nJdig vocK' het vormen van een crème i8 10 -30 >. , , . .1.,1 ,i > t 1¯a .i 0 o;, de tijd voor het kl.et'n'1 7 a ..v ;,,('1-- ;ic< 1 . : ogen gerijpte 80huiJlen zijn sterk n an sdaa priataire nuo4 secundaire 1.p, ;}ttt ,1=J=.. ;i'ib sawoxet.l7..ngen onder het 48I'1va.'I; vaa 1"1.C-, i' J.I , ai gebruik vc.an 0,85 equivalenten ven de poly- s:- tR IJl.; :. 0;L3 equi valtntell rioinuuolie In de pP1m8iP0 . '1' kiL.zj 'Jrk.
#'.j 'q.t IM.\ e1'1 vrij, he schuim volgens dus uitvinding icuan<m '=.dexat cni,;,,1, 'lJ.t3n, ?otLls vulatotten. pigmenten, versneller., oppervlakte .,.'" t.ie ve stoffen enz. worden toegevoegd. lIe 1; < a'x ugx Bchuill1 kan bijvoorbeeld worden gebruikt, voor i901 ,tie-doeleidon, als schokdempers enz.