CH615206A5 - - Google Patents
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Description
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PATENTANSPRÜCHE Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ver-
I. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen von Amino- fahren zur Herstellung von Dispersionen von Aminoplast-Kon-plast-Kondensaten in organischen Polyhydroxylverbindungen, densaten in organischen Polyhdroxylverbindungen, wobei die wobei die Herstellung der Aminoplast-Kondensate durch Herstellung der Aminoplast-Kondensate durch Oligo- bzw. Oligo- bzw. Polykondensation von zur Aminoplast-Bildung s Polykondensation von zur Aminoplast-Bildung befähigten Stof-befähigten Stoffen in den organischen Polyhydroxylverbindun- fen in den organischen Polyhydroxylverbindungen als Reak-gen als Reaktionsmedium durchgeführt wird, dadurch gekenn- tionsmedium durchgeführt wird, welches dadurch gekennzeich-zeichnet, dass die so erhaltenen Dispersionen bei — 5° C bis net ist, dass die so erhaltenen Dispersionen bei — 5° C bis
180° C mit bei Raumtemperatur gasförmigen oder mit flüssigen, 180° C mit bei Raumtemperatur gasförmigen oder mit flüssigen, einen Schmelzpunkt von höchstens 42° C aufweisenden, minde- m einen Schmelzpunkt von höchstens 42° C aufweisenden, mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden stens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Mono- oder Polyaminen aliphatischen oder cycloaliphatischen Mono- oder Polyaminen bzw. mit bei Raumtemperatur flüssigen, mindestens eine pri- bzw. mit bei Raumtemperatur flüssigen, mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisenden Alkylhydra- märe oder sekundäre Aminogruppe aufweisenden Alkylhydra-zinen nachbehandelt werden. 15 zinen nachbehandelt werden.
II. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentan- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Versprach I erhaltenen nachbehandelten Aminoplast-Dispersionen wendung der nach diesem Verfahren erhaltenen Aminoplast-als Reaktionspartner für Polyisocyanate bei der Herstellung von Dispersionen als Reaktionspartner für Polyisocyanate bei der Polyurethan-Kunststoffen nach dem Polyisocyanat-Polyaddi- Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen nach dem Polyisocy-tionsverfahren. :» anat-Polyadditionsverfahren.
Bezüglich der Herstellung der erfindungsgemäss nachzube- handelnden Dispersionen gelten die Ausführungen des Hauptpatents in vollem Umfang.
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zur Her- Dispersionen des Hauptpatentes weisen, wie beriets
Stellung von Dispersionen von Aminoplast-Kondensaten in erwähnt, oft noch einen geringen Gehalt an freiem Formalde-
organischen Polyhydroxylverbindungen, dadurch gekennzeich- hyd und/oder an nicht ausreagierten N-Methylolverbindungen net, dass die Herstellung der Aminoplast-Kondensate durch auf. Diese nachteilhaften Bestandteile von Dispersionen des Oligo- bzw. Polykondensation von zur Aminoplastbildung befä- Hauptpatentes lassen sich erfindungsgemäss durch eine kurzzei-
higten Stoffen in den organischen Polyhydroxylverbindungen tige Behandlung der Dispersionen bei — 5° C bis 180° C, vor-
als Reaktionsmedium durchgeführt wird. m> zugsweise 10° C bis 120° C, mit zur Reaktion mit Formaldehyd
Diese Dispersionen des Hauptpatentes weisen eine Reihe befähigten Stickstoffverbindungen irreversibel beseitigen,
bemerkenswerter, im Hauptpatent näher erläuterter Vorteile Die für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten orga-
auf. nischen Amine sind bevorzugt solche des Molekulargewichtsbe-
Nachteilhaft bei den meisten der im Hauptpatent beschrie- reichs 31-260, welche aliphatische oder cycloaliphatische, gegebenen Dispersionen ist jedoch der Umstand, dass sie noch is benenfalls hydroxyl-substituierte oder dimethylaminosubstitu-geringe Mengen an freiem Formaldehyd sowie an freien, nicht ierte Kohlenwasserstoffreste aufweisen. Bevorzugte Alkyl-ausreagierten N-Methylolgruppen aufweisen. Dies führt neben Hydrazine der genannten Art sind solche des Molekularge-einer Geruchsbelästigung, insbesondere bei der Herstellung von wichtsbereichs 46-200.
Polyurethan-Schaumstoffen unter Verwendung dieser Disper- Beispiele derartiger Amine sind Methylamin, Äthylamin, sionen als Reaktionspartner für Polyisocyanate, zu der nachteil- 4» Propylamin, Äthylendiamin, N,N-Dimethylpropylendiamin, haften Begleiterscheinung, dass die Schaumstoffe nicht Methyl-bis-(3-amino-propyl)-amin, Aminoäthanol, Diäthanoischrumpffest sind, d.h., dass die Schaumstoffe nach Beendigung amin, Propanolamine, Dipropanolamine oder Cyclohexylamin, des Aufschäumvorganges ihr Volumen nicht beibehalten, son- 3,3,5-Trimethyl-5-aminomethylcyclohexylamin (=Isophoron-dern Schrumpferscheinungen zeigen. diamin).
Es ist zwar im Hauptpatent in Beispiel 6 vorgeschlagen 4s Beispiele derartiger Hydrazin-Derivate sind Methylhydra-
worden, freien Formaldehyd in den Aminoplast-Dispersionen zin, Äthylhydrazin, Isopropylhydrazin, n-Butyl-hydrazin, tert.-
durch Ammoniak-Gas-Behandlung unter Hexamethylentetra- Butylhydrazin, 1,2-Dimethylhydrazin, 1,2-Diäthylhydrazin,
min-Bildung zu beseitigen. Eigenartigerweise bedingt die völ- 1,2-Diisobutylhydrazin, 1 -Butyl-2-methylhydrazin.
lige Unlöslichkeit des Hexamethylentetramins im verwendeten Für das erfindungsgemässe Verfahren besonders bevorzugte
Polyäther und vermutlich seine ausgeprägte Kristallinität auf so Stickstoffverbindungen sind Aminoäthanol, 2-Aminopropanol,
den Zellstegen der Schaumstoffe einen starken Abfall in der Diäthanolamin oder Bis-(2-hydroxypropyl)-amin, N,N-Dime-
Zugfestigkeit der nach dem Hauptpatent mit Aminoplast- thylpropylendiamin, Methyl-bis-(3-amino-propyl)-amin.
Dispersionen des Beispiels 6 hergestellten Schaumstoffe (siehe Die Stickstoffverbindungen kommen beim erfindungsge-
Vergleichsbeispiel 26). mässen Verfahren gewöhnlich in Mengen zum Einsatz, die 0,01
Wie nun überraschend gefunden wurde, gelingt es, diese ss bis 4, vorzugsweise 0,01 bis 1, insbesondere 0,05 bis 0,4 Mol nachteilhaften Eigenschaften von Dispersionen des Hauptpa- primären und/oder sekundären Aminogruppen pro 100 g tentes durch eine Nachbehandlung mit nachstehend näher defi- dispergierten Aminoplast-Feststoff entsprechen.
nierten Aminen bzw. Hydrazinen zu beseitigen. Gleichzeitig Die Stickstoffverbindungen vermögen beim erfindungsge-
kann durch diese Nachbehandlung gewünschtenfalls eine Ami- mässen Verfahren unter den erfindungsgemässen Reaktionsbe-noplast-Dispersion erhalten werden, welche die Isocyanat-Poly- mi dingungen mit Formaldehyd in spontaner Reaktion zu tertiäre additionsreaktion beschleunigende Katalysatoren in Form eini- Stickstoffatome aufweisenden Kondensationsprodukten zu rea-
ger nicht flüchtigen Reaktionsprodukte der Amine bzw. Hydra- gieren, welche in den erfindungsgemäss nachbehandelten Ami-
zine mit Formaldehyd enthalten. Bei der Verwendung der noplast-Dispersionen verbleiben und als Katalysatoren für die gewünschtenfalls so nachbehandelten Dispersionen zur Herstel- Isocyanat-Polyadditionsreaktion wirksam sein können. So rea-
lung von Polyurethan-Kunststoffen, insbesondere -Schaumstof- <>s giert beispielsweise Äthanolamin mit Formaldehyd unter den fen kann daher die Menge der üblicherweise mitverwendeten, erfindungsgemässen Reaktionsbedingungen unter Bildung von oft teuren und/oder toxischen Katalysatoren stark reduziert Trihydroxyäthylhexahydrotriazin. Diäthanolamin reagiert mit werden (vgl. Beispiele 21 und 22). Formaldehyd unter den erfindungsgemässen Reaktionsbedin-
3
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gungen zu N-Hydroxyäthyloxazolidin. Die in Dispersionen des Hauptpatentes vorliegenden N-Methylolgruppen reagieren mit erfindungsgemäss einzusetzenden Stickstoffverbindungen unter Kondensationsreaktion unter Ausbildung von N-CH2-N-Grup-pen weiter, so dass die unerwünschten N-Methylolgruppierun-gen beseitigt werden. Dies hat gleichzeitig zur Folge, dass die erneute Bildung von freiem Formaldehyd gemäss
>N-CH,OH
CH,0
>NH
unterbleibt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können die gasförmigen Stickstoffverbindungen bei den genannten Reaktionstemperaturen in die Dispersionen des Hauptpatentes eingeleitet werden. Bei Verwendung der flüssigen Stickstoffverbindungen genügt ein inniges Durchmischen der Dispersionen des Hauptpatentes mit den genannten Stickstoffverbindungen bei den angegebenen Reaktionstemperaturen.
Im allgemeinen ist'die Nachreaktion unter den genannten Bedingungen nach maximal 1-10 Minuten beendet. Die Reaktion mit den Aminen verläuft praktisch spontan ; die angeführte Zeitgrösse ist lediglich eine Funktion der Dosierungsgeschwindigkeit der Amine. Bei Verwendung von gasförmigen oder leichtflüchtigen flüssigen Stickstoffverbindungen können deren Überschüsse nach Beendigung der erfindungsgemässen Nachbehandlung auf einfache Weise durch Vakuumbehandlung der erfindungsgemässen Dispersionen bei einem Druck von beispielsweise 760 Torr bis 0,1 Torr und einer Temperatur von beispielsweise —5 bis 180° C entfernt werden, so dass weitgehend geruchlose Dispersionen entstehen. Eine analoge Entfernung des freien Formaldehyds anstelle der «Neutralisation» ist indessen nicht möglich, da sich ohne die erfindungsgemässe Nachbehandlung stets weiterer Formaldehyd aus den N-Methyl-olverbindung gemäss obenstehender Gleichung nachbilden würde.
Erfindungsgemässe Dispersionen können gegenüber Dispersionen des Hauptpatentes folgende Vorteile aufweisen :
1. Erfindungsgemässe Dispersionen sind weitgehend geruchlos, nicht nur, weil der freie Formaldehyd der Dispersionen des Hauptpatentes entfernt wurde, sondern insbesondere auch, weil die Formaldehydbildung gemäss obigem Gleichgewicht unterbleibt.
2. Im Gegensatz zu Dispersionen des Hauptpatentes führt die Verwendung erfindungsgemässer Dispersionen bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen nicht zu unerwünschten Schrumpfeffekten.
3. Erfindungsgemäss nachbehandelte bevorzugte Dispersionen weisen bereits einen oft zur Polyurethan-Schaumstoffher-stellung ausreichenden Gehalt an katalytisch wirksamen Stickstoffverbindungen auf, so dass insbesondere der Zusatz von Katalysatoren, wie z.B. von Triäthylendiamin, stark eingeschränkt werden kann.
Im übrigen weisen erfindungsgemäss nachbehandelte Dispersionen alle Vorteile von Dispersionen des Hauptpatentes auf, d.h. die Funktionalität der Polyhydroxylverbindungen bleibt erhalten, die Dispersionen gestatten die Herstellung von Schaumstoffen einer hervorragenden Stauchhärte und einer verbesserten Flammfestigkeit.
In den nachfolgenden Beispielen sind, soweit nicht anders vermerkt, alle Teile Gewichtsteile.
Beispiele
Die folgenden Beispiele 1 bis 11 beschreiben zunächst die Herstellung der bevorzugt verwendeten Formaldehyd-freien Aminoplast-Dispersionen. In der Endphase der Dispersionsherstellung werden hierbei kleine Mengen an freiem Formaldehyd durch Reaktion mit aminischen Verbindungen nachstehend genannter Art chemisch gebunden und völlig geruchlose Dispersionen erhalten, die nicht zur Formaldehyd-Rückspal-tung neigen.
Beispiel I
a) Der zur Herstellung der Aminoplast-Dispersionen verwendete Polyäther dieses Beispiels wurde auf folgende Weise hergestellt und besitzt folgende Zusammensetzung: Auf Trime-thylolpropan als Starter wurde zunächst Propylenoxid in Gegen-
i(i wart von Katalytischen Mengen an Natriumalkoholat polyad-diert. Anschliessend wurde in zweiter Phase Äthylenoxid poly-addiert. Der flüssige Polyäther besitzt primäre Hydroxylgruppen, polyaddiertes Propylenoxid und Äthylenoxid stehen im Gewichtsverhältnis 83:17. Der verwendete Polyäther besitzt is eine OH-Zahl von etwa 35. Die Viskosität des Polyäthers beträgt bei 20° C 870 cP.
b) Herstellung der Aminoplast-Dispersionen.
In einem 40 Liter VA-Kessel werden 16,926 Teile des unter a) beschriebenen Polyäthers vorgelegt, unter gutem Rühren auf :<> 50° C erwärmt und im Wasserstrahlvakuum von Spuren von Sauerstoff befreit. Der Rührkessel wird mehrfach mit Stickstoff belüftet. Im Verlaufe von 30 Minuten ist der Polyäther frei von Sauerstoff. Anschliessend werden wiederum unter Stickstoff 368 Teile wässriger 1-normaler Salzsäure in einem Guss zuge-geben. Der mit dem sauren Katalysator versehene Polyäther bleibt wasserhell. Der Reaktionskessel wird nun evakuiert, und es wird im Verlaufe von 135 Minuten eine frisch hergestellte, filtrierte Lösung aus 2,760 Teilen Harnstoff (46 Mol), 4,600 Teilen 30%iger Formalinlösung (46 Mol) und 920 Teilen (8,14 mi Mol) e-Caproiactam bei ca. 50° C eingetropft. In dem Masse, wie Wasser destillativ im Vakuum entfernt wird, wird die vorgenannte Reaktionsmischung kontinuierlich zudosiert (insgesamt 2,25 Stunden). Anschliessend wird eine halbe Stunde nachgerührt und dann sofort mit 368 Teilen 1-normaler Natronlauge 3s neutralisiert. Die Neutralisation erfolgt unter Stickstoffatmosphäre. Nach der Neutralisation werden bei 5 Torr und 90° C Restmengen an Wasser abgezogen. Insgesamt werden etwa 4,716 Teile Wasser entfernt und restliche Wassermengen durch kurzzeitiges Erhitzen im Vakuum bei 100° C entfernt. Man 4(i erhält eine hellweisse, stabile Dispersion von Polymethylen-harnstoffen der allgemeinen Formel
,(CH,)S
H2N-C-NH-[-CH2-NH-C—NH-]-CH2—N
o o
(X = 10-12)
so die etwa 20 Gewichts-% an Feststoff enthält.
Ausbeute: 20,867 Teile an Aminoplast-Dispersion. Die Dispersion besitzt eine Viskosität von 7,940 cP/25° C. Die geringe Menge des durch Neutralisation entstandenen Salzes kann in der Dispersion verbleiben, ohne deren Eigenschaften zu ss beeinträchtigen.
Der in dieser Dispersion verbleibende Formaldehyd von ca. 0,6 Gew.-% pro 100 Gew.-Tle flüssiger Dispersion sowie nicht ausreagierte N-Methylolgruppen werden durch Einleiten von 184 Teilen Methylamin bei 20° C vollständig in 5 Minuten im gebunden. Nach Entfernen des überschüssigen Amins und gebildeten Trimethylhexahydrotriazins durch Vakuumbehandlung bei 14 Torr und 80° C entsteht eine geruchlose Dispersion.
Beispiel 2
hs Man verfährt genau wie in Beispiel 1 b) beschrieben, lagert aber die Harnstoff-Formaldehyd-Lösung vor der Zugabe zum Polyäther eine halbe Stunde bei 40° C in Gegenwart von 20 Teilen n-Kalilauge, wobei bereits starke Methylolierung des
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Harnstoffes einsetzt. Anschliessend verfährt man genau wie in Beispiel 1 b) beschrieben, verwendet aber 388 Teile an 1-normaler Salzsäure als Katalysator. Nach der gemäss Beispiel 1 b) durchgeführten Polykondensation und Neutralisation erhält man eine unbeschränkt lagerbeständige, stabile, weisse Dispersion, in der der verwendete Polyäther die praktisch unverminderte OH-Zahl von 34,2 besitzt. Nicht gebundener Formaldehyd sowie nicht ausreagierte N-Methylolgruppierungen werden durch Reaktion mit 319 Teilen n-Butylamin während 3 Minuten bei 30° C gebunden. Anschliessend wird das überschüssige Butylamin und gebildetes Tributylhexahydrotriazin durch eine Vakuumbehandlung bei 14 Torr und 120° C innerhalb einer Stunde entfernt. Es ensteht eine N,N',N"-Tributylhexahydro-triazin enthaltende geruchlose Aminoplast-Dispersion.
Beispiel 3
Man verfährt wie in Beispiel 1 b) beschrieben, jedoch mit dem 100-fach verminderten Ansatz, verwendet also 169,3 Teile Polyäther der unter Beispiel 1 a) beschriebenen Zusammensetzung, 27,6 Teile Harnstoff, 46 Teile 30%iger Formalinlösung, 9,2 Teile e-Caprolactam, fügt aber der Harnstoff-Formaldehyd-Lösung unter gutem Rühren als Katalysatoren 3 Teile Ammoniumchlorid, 4 Teile Ammoniumsulfat und 1,5 Teile Natriumammoniumphosphat zu. Nach Durchführung der Polykondensation erhält man eine stabile Dispersion. Freier Formaldehyd sowie nicht ausreagierte N-Methylolgruppen werden durch eine Nachbehandlung mit 5 Teilen Methylhydrazin bei 30° C während 4 Minuten gebunden.
Beispiel 4
Man verfährt genau wie in Beispiel 1 b) beschrieben, führt aber den Ansatz in 10-fach verkleinertem Massstab aus, indem man 1693 Teile Polyäther der unter Beispiel 1 a) beschriebenen Zusammensetzung, 276 Teile Harnstoff, 460 Teile 30%iger Formalinlösung, 92 Teile E-Caprolactam und zusätzlich 20 Teile eines höhermolekularen a.oo-Diharnstoff-diurethanpolyäthers als elastifizierenden Harnstoff verwendet. Zur Herstellung dieses Bisharnstoffes wurde 1 Mol eines a,co-Dihydroxypolyäthy-lenglykols vom Durchschnittsmolekulargewicht 2000 mit 2 Mol Hexamethylendiisocyanat umgesetzt und das NCO-Preopoly-mere nachträglich mit 2 Mol Ammoniak zur Reaktion gebracht.
Nach Durchführung der Polykondensation unter den Bedingungen des Beispiels 1 b) erhält man eine stabile Dispersion. Die Bindung des freien Formaldehyds sowie der nicht ausreagierten N-Methylolgruppen erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei jedoch lediglich 18,4 Teile Methylamin zum Einsatz gelangen.
Beispiel 5
Man arbeitet wie in Beispiel 4 beschrieben, fügt bei der Kondensation aber zusätzlich eine heisse wässrige Lösung von 1 Mol Trimethylolmelamin und 2 Mol Dicyandiamid während der Kondensation zu. Man erhält nach der Arbeitsweise des Beispiels 4 stabile, durch Melamin- und Dicyandiamidkondensa-tion modifizierte, vernetzte Polymethylenharnstoffe. Die erhaltenen weissen Dispersionen sind völlig stabil. Die Bindung des freien Formaldehyds sowie der nicht ausreagierten N-Methylolgruppen erfolgt wie in Beispiel lb beschrieben, wobei jedoch lediglich 18,4 Teile Methylamin zum Einsatz gelangen.
Beispiel 6
Man verfährt wie in Beispiel 1 b) beschrieben, verkleinert den Ansatz um das 10-fache, verwendet jedoch keine Salzsäure als Katalysator und führt die Polykondensation lediglich durch Anwendung von Wärme im Verlauf von 4 Stunden bei 80° C durch. Nach dem Entfernen des Kondensationswassers bei 100° C wird eine stabile Dispersion erhalten, in der der freie Formaldehyd durch Begasen mit 23 Teilen Äthylamin bei 30° C
während 8 Minuten im wesentlichen als Triäthylhexahydrotria-zin gebunden wird. Überschüssiges Äthylamin und gebildetes Triäthylhexahydrotriazin wird bei 120° C und 14 Torr innerhalb einer Stunde entfernt.
Beispiel 7
Man verfährt wie in Beispiel 1 b) beschrieben, ersetzt aber m das e-Caprolactam durch die folgenden Kettenabbrecher:
a) 17 Teile Dichlormaleinimid b) 25 Teile Phenothiazin c) 14 Teile Trichloressigsäureamid i* d) 18 Teile 2-Chlor-4,6-bis-äthylamino-s-triazin e) 15 Teile Maleinsäurehydrazid f) 21 Teile Pentachlorbenzamid g) 16 Teile l,3-Dimethyl-3-(2-benzothiazolyl)-harnstoff
:ii Die unter a) bis g) genannten Verbindungen werden im Polyäther suspendiert bzw. gelöst. Anschliessend wird nach der Verfahrensweise des Beispiels 1 b) die Harnstoff-Formaldehyd-Kondensation durchgeführt. Man erhält stabile Aminoplast-Dispersionen, die die zugesetzten Kettenabbrecher in den Poly--s methylenharnstoffen weitgehend einkondensiert bzw. als Kettenabbrecher enthalten. Nicht gebundener Formaldehyd wird in allen Fällen a) bis g) durch Reaktion mit 319 Teilen n-Butyla-min während 3 Minuten bei 30° C gebunden. Anschliessend wird das überschüssige n-Butylamin und gebildetes Tributylhe-'» xahydrotriazin durch eine Vakuumbehandlung bei 14 Torr und 140° C innerhalb einer Stunde entfernt.
is Beispiel 8
Man verfährt genau wie in Beispiel 1 b), verkleinert den Ansatz um das 10-fache, verwendet aberfolgende Polyhydroxylverbindungen als Dispersionsmittel:
a) 1693 Teile eines linearen Propylenglykolpolyäthers mit •fu endständigen, weitgehend sekundären Hydroxylgruppen vom
Durchschnittsmolekulargewicht 2000, mit einem Hydroxylgruppengehalt von 1,7%, OH-Zahl 56.
b) 1693 Teile eines trifunktionellen Polyäthers aus Trime-thylolpropan, Propylenoxid und Äthylenoxid, wobei das Propy-
45 lenoxid-Äthylenoxid-Verhältnis 87:13 beträgt und der Polyäther mit primären Hydroxylgruppen eine OH-Zahl von 35 besitzt.
c) 1693 Teile eines trifunktionellen Polyäthers aus Trime-thylolpropan, Propylenoxid und Äthylenoxid, wobei das Propy-
5o lenoxid-Äthylenoxid-Verhältnis etwa 87:13 beträgt, der Polyäther primäre Hydroxylgruppen und eine OH-Zahl von 28 besitzt.
Die Umsetzung des freien Formaldehyds von etwa 0,6 Gew.-% in der flüssigen Dispersion erfolgt wie in Beispiel 1 55 beschrieben jedoch bei a) mit 32 Teilen Diäthanolamin unter Oxazolidinbildung, bei b) mit 28 Teilen Methyl-bis-(3-amino-propyl)
CH3
I
60 -amin (=H2N-(CH2)3-N -(CH2)3-NH2) unter Bildung von Polyhexahydrotriazin und bei c) mit 21 Teilen N,N-Dimethyl-trimethylen diamin unter Bildung hochwirksamer, im Polyäther löslicher, stark basischer Hexahydrotriazine. Die unter b) und c) hergestellten Hexahydrotriazine weisen eine starke katalytische m Aktivität auf, so dass man bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen unter Verwendung dieser Dispersionen etwa auf die Hälfte der üblicherweise zugesetzten Aktivatoren verzichten kann (vgl. Beispiele 21 und 22).
5
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Beispiel 9
Man verfährt genau wie in Beispiel 1 b) beschrieben, ersetzt aber den Formaldehyd durch folgende Aldehyde und führt die Reaktion im 100-fach verkleinerten Massstab aus:
a) 0,46 Mol Acetaldehyd b) 0,46 Mol Isobutyraldehyd c) 0,46 Mol Crotonaldehyd d) 0,46 Mol Chloral e) 0,46 Mol Acrolein
Man erhält in allen Fällen a) bis d) stabile Dispersionen von Aminoplast-Kondensaten, die etwa 20 Gew.-% an Feststoff enthalten. Die Umsetzung der freien Aldehyde erfolgt in allen Fällen mit 1,84 Teilen gasförmigem Methylamin bei 30° C. Wasser, überschüssiges Amin und Schiff'sche Basen werden bei 130° C und 14 Torr innerhalb einer Stunde entfernt.
Beispiel 10
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von graphitartigen Aminoplast-Dispersionen aus Benzochinon und Ammoniak in einem linearen Hydroxylpolyäther aus Propylenoxid vom Durchschnittsmolekulargewicht 2000.
180 Teile obengenannten Polyäthers (OH-Zahl: 56) und 20 Teile p-Benzochinon werden bei 80° C mit einem Ammoniakstrom begast. Es setzt sofort eine Bildung von graphitartigen Dispersionen ein, während das nichtumgesetzte p-Benzochinon im Polyäther gelöst ist. Nach einer Stunde ist p-Benzochinon quantitativ zu Aminoplast-Kondensaten umgesetzt. Man entfernt kleine Mengen an Wasser ( = 2,1 Teile) im Verlauf einer halben Stunde im Wasserstrahlvakuum. Man erhält eine schwarze 10-gewichts-%ige Dispersion an Aminoplast-Kon-densaten. Kleine Mengen von Benzochinon werden durch Umsetzung mit 4 Gew.-Teilen n-Butylamin im Verlaufe von 10 Minuten bei 100° C gebunden. Überschüssiges Butylamin wird bei 100° C und 14 Torr im Verlaufe einer halben Stunde entfernt.
Beispiel 11
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung vo r Aminoplast-Kondensaten aus der Reihe der mit Formaldehyd vernetzten Polyhydrazodicarbonamid-Dispersionen:
In 500 Teilen eines Polyäthers der Hydroxylzahl 28, der durch Anlagerung von Propylenoxid und anschliessend Äthylenoxid an Trimethylolpropan erhalten wurde und dessen OH-Gruppen zu 67 Gewichts-%, primäre OH-Gruppen darstellen, werden 7,3 Teile Hydrazinhydrat aufgelöst. Getrennt hiervon werden in weiteren 500 Teilen des gleichen Polyäthers 25,3 Teile eines Gemisches aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 Gewichts-% 2,4- und 20 Gewichts-% 2,6-Isomere) aufgelöst. Unter Rühren wird die Polyäther-Toluylendiisocyanat-Lösung sehr rasch in die Polyäther-Hydrazinhydrat-Lösung einlaufen gelassen, wobei sich das Gemisch sofort trübt. Nach der Vereinigung der beiden Lösungen wurde noch 50 Minuten lang nachgerührt, anschliessend mit 20 Teilen 30%iger Formalinlösung bei 60° C im Wasserstrahlvakuum zu vernetzten Aminoplast-Dispersionen umgesetzt und Wasser durch Destillation entfernt. Man vernichtet kleine Mengen von etwa 0,6 Gewichts-% an Formaldehyd durch Zugabe von 11 Teilen Diäthanolamin bei 60° C. Man erhält eine weisslich gefärbte, trübe Polyätherdi-spersion, die eine Hydroxylzahl von 25 und eine Viskosität von 3400 cP bei 25° C besitzt und etwa 3,5 Gewichts-% an Aminoplast-Dispersion enthält.
Die folgenden Beispiele erläutern die Verarbeitung der in den Beispielen 1 bis 11 beschriebenen Dispersionen zu hochelastischen Schaumstoffen:
Beispiel 12
100 Teile der im Beispiel 1 b) hergestellten Dispersion, 2,5 Teile Wasser, 0,2 Teile Triäthylendiamin, 0,8 Teile N-Äthyl-morpholin, 0,03 Teile Dibutylzinndilaurat, 0,1 Teile eines handelsüblichen Polyäther-polysiloxan-Stabilisators und 0,8 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 29,5 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 80 Sekunden beendet ist. Der erhaltene hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 39
Zugfestigkeit (kp/cm2) nach DIN 53571 1,5
Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 190
Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) 34 nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM D 1564-71 0,32 Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68
Abbrandstrecke (cm), Mittelwert 3,5
Mittlere Verlöschzeit (Sekunden) 29
Beispiel 13
300 Teile der in Beispiel 2 hergestellten Dispersion, 300 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylengly-kols, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 67 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28,0 resultieren, 18 Teile Wasser, 1,2 Teile Triäthylendiamin, 5,0 Teile N-Methylmorpholin, 1,2-Teile Zinndioctoat, 0,3 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators und 6,0 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 235 Teile eines Isocyanatgemisches aus 80 Gewichts-% Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Iso-meres) und 20 Gewichts-% eines polymeren 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethans zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Das resultierende Reaktionsgemisch wird in eine auf 40° C vorgewärmte Metallform mit den Abmessungen 40 X 40 X 12,5 cm gegossen. Die Form wird mit einem Deckel verschlossen. Es wird der Form von aussen keine Wärme zugeführt. Nach 8 Minuten wird das Formteil entfernt. Der hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 40
Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 1,6
Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 180
Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) 29 nach DIN 53571
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71 0,36
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand- 4,2 strecke (cm), Mittelwert
Mittlere Verlöschzeit(Sekunden) 34
Beispiel 14
100 Teile der in Beispiel 3 hergestellten Dispersion, 2,5 Teile Wasser, 0,2 Teile Triäthylendiamin, 0,8 Teile N-Äthyl-morpholin, 0,03 Teile Dibutylzinn-dilaurat, 0,1 Teile eines handelsüblichen Polyäther-polysiloxanstabilisators und 0,8 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 29,5 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 80 Sekunden beendet ist. Der erhaltene hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften :
5
l()
1^
21)
30
.15
40
45
50
55
ftO
(>5
615 206
6
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM-D 1564-71 Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand-strecke (cm), Mittelwert Mittlere Verlöschzeit (Sekunden)
38
1,3 160 32
0,29 2,7
23
Stabilisators und 1,0 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 32,4 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit ; einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Nach einer Startzeit von 7 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 75 Sekunden beendet ist. Der erhaltene hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:
Beispiel 15
420 Teile der in Beispiel 4 hergestellten Dispersion, 180 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenoxids, welches mit Äthylenoxid s c modifiziert wurde, dass enständig ca. 67 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultieren, 18 Teile Wasser, 0,9 Teile Triäthylendiamin, 1,1 Teile Zinndioctoat, 3,6 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 205 Teile Toluylendiisocyanat (71 % 2,4- und 29% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Das resultierende Reaktionsgemisch wird in eine auf 35° C vorgewärmte Metallform mit den Abmessungen 40 X 40 X 12,5 cm gegossen. Die Form wird mit einem Lochdeckel verschlossen und anschliessend für 20 Minuten in einen Ofen mit einer Lufttemperatur von 150° C gestellt. Der resultierende elastische Schaumstoff ist offenporig und besitzt folgende Eigenschaften :
) Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577 . Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand-strecke (cm), Mittelwert Mittlere Verlöschzeit (Sekunden)
37 14 150 30
0,26
2,8
23
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71
35 1,9 i 240 42
0,47
Beispiel 18
100 Teile der in Beispiel 7 f) hergestellten Dispersion, 2,5 Teile Wasser, 0,22 Teile Triäthylendiamin, 0,8 Teile N-Äthyl-morpholin, 0,2 Teile Zinndioctoat, 0,05 Teile eines handelsübli-> chen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators und 1,0 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 29,5 Teile Toluylendiisocyanat (65 % 2,4- und 35 % 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer vermischt, i Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 90 Sekunden beendet ist. Der erhaltene hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften :
Beispiel 16
300 Teil « der in Beispiel 5 hergestellten Dispersion, 300 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylengly-kols, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 72% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl m von 28,0 resultieren, 18 Teile Wasser, 1,0 Teile Triäthylendiamin, 5,0 Teile N-Methylmorpholin, 1,2 Teile Zinndioctoat, 0,3 Teile eines handelsübliche r Polyätherpolysiloxanstabilisators und 6,0 Teile eines handelsüblichen Silikonöls zur Verbesserung der Schaumrandzonen werden miteinander vermischt. Zu dieser -is Mischung werden 210 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Das resultierende Reaktionsgemisch wird in eine auf 40° C vorgewärmte Metallform mit den Abmessungen 40 X 40 X 12,5 cm gegossen. Die Form wird mit einem Deckel so verschlossen. Der Form wird von aussen keine Wärme zugeführt. Nach 8 Minuten wird das Formteil entformt. Der hochelastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften :
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577 Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand-strecke (cm), Mittelwert Mittlere Verlöschzeit (Sekunden)
36 l,i 200 32
1,6
0,34 2,3 21
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71 Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68, Abbrand-strecke (cm), Mittelwert Mittlere Verlöschzeit (Sekunden)
41
1,5 175 32
0,34 40
29
Beispiel 19
50 Teile der in Beispiel 8 a) hergestellten Dispersion, 50 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenoxids, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 45% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 56 resultieren, 3,5 Teile Wasser, 0,15 Teile Triäthylendiamin, 0,11 Teile Zinndioctoat und 0,7 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 44 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 80 Sekunden beendet ist. Der Schaum reagiert während 20 Minuten in einem Ofen von 150° C Lufttemperatur aus. Der elastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:
Beispiel 17
100 Teile der in Beispiel 6 hergestellten Dispersion, 2,8 Teile Wasser, 0,15 Teile Triäthylendiamin, 0,4 Teile Triäthyl-amin, 0,1 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung ( %) nach DIN 53571 s Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577 Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71
30 1,2 260 22
0,42
7
615 206
Beispiel 20 (Vergleichsbeispiel)
22,350 Teile der in Beispiel 9c des Hauptpatentes hergestellten Dispersion, 22,350 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenglykols, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 67 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultieren, 1,250 Teile Wasser, 450 Teile Triäthylendiamin, 26,8 Teile 2,2'-Bis-dime-thylamino-diäthyläther, 178 Teile eines handelsüblichen Poly-ätherpoiysiloxan-Stabilisators, 450 Teile Zinndioctoat und 900 Teile Tris-2,3-dibrompropylphosphat werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 16,450 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Das Reaktionsgemisch wird in eine Kiste mit den Abmessungen 200 X100 x 120 cm gegossen. Es entsteht ein Block aus hochelastischem Schaumstoff. Eine Schaumprobe aus der Mitte des Blockes zeigte das folgende Eigenschaftsbild :
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 29
Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 1,0
Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 170
Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung 24 5 (p/cm2) nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 0,28 1564-71
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand- 6,3 strecke (cm), Mittelwert m Mittlere Verlöschzeit (Sekunden) 41
Nach 1-monatiger Lagerzeit tritt im Schaumstoff merklicher Formaldehyd-Geruch auf.
15 Beispiel 21
Dieses Beispiel zeigt, dass die in Beispiel 8c) erfindungsgemäss hergestellte Aminoplast-Dispersion, die pro 100 Gew.-Teile etwa 1,28 Gew.-Teile des im Vakuum bei 14 Torr und 140° C nichtflüchtigen, stark basischen Hexahydrotriazins der 2o Konstitution
H3C\
h3c/
n-(ch2 )3-n'
RjC.
-CHj'
lMCHa )3-N'
VCH,
H3C
CHa
?
(Çftj )3
N
/ \
CE,
enthält, es gestattet, gegenüber Vergleichsbeispiel 20 etwa die Hälfte des Triäthylendiamins ( = Endoäthylenpiperazins) der Konstitution ch,
I
CHj
N'
CH.
»
CHU
2| CRjCHjj i5 200 X100 X 120 cm gegossen. Es entsteht ein Block aus hochelastischem Schaumstoff. Eine Schaumprobe aus der Mitte des Blockes zeigte das folgende Eigenschaftsbild:
bei der Herstellung von Schaumstoffen einzusparen.
22,350 Teile der gemäss Beispiel 8c) hergestellten Dispersion, 22,350 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenglykols, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 67 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultieren, 1,250 Teile Wasser, lediglich 240 Teile Triäthylendiamin, 26,8 Teile 2,2'-Bis-dimethyl-aminodiäthyläther, 178 Teile eines handelsüblichen Polyäther-polysiloxan-Stabilisators, 450 Teile Zinndioctoat und 900 Teile Tris-2,3—dibrompropylphosphat werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 16,450 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Das Reaktionsgemisch wird in eine Kiste mit den Abmessungen
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung (p/cm2) nach DIN 53577 Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 1564-71
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand-strecke (cm), Mittelwert Mittlere Verlöschzeit (Sekunden)
33 1,2
165 27
0,25
6,4
42
Formaldehydgeruch tritt bei diesem Schaumstoff sogar bei 120° C nicht auf.
Beispiel 22
Dieses Beispiel zeigt, dass die gemäss Beispiel 8b) hergestellte erfindungsgemässe Aminoplast-Dispersion, die pro 100 Gew.-Teile flüssiger Dispersion etwa 1,72 Teile des verzweigten bzw. vernetzten Polyhexahydrotriazins der idealisierten Konstitution
615 206
CH^ ?H3
jmcrj )3-n-(cha )à-n n-ccrj )3-n-(ch2 )3-n n—
CHa cn2 CHj CHj CH2
(çh2 )3 (cha )3
n-cii3 n-ch3
(ch2 )3 (cha )3
i i n ^ n
/ x „ / \
enthält, es gestattet, fast die Hälfte des teuren Triäthylendia-mins (Konstitution siehe Beispiel 21) bei der Herstellung von Schaumstoffen einzusparen.
22,350 Teile der in Beispiel 8b) hergestellten Dispersion, 22,350 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenglykols, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 67 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultieren, 1,250 Teile Wasser, 250 Teile Triäthylendiamin, 26,8 Teile 2,2'-Bis-dimethyIamino-diäthyl-äther, 178 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators, 450 Teile Zinndioctoat und 900 Teile Tri-2,3-dibrompropylphosphat werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung werden 16,450 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rühren gut vermischt. Das Reaktionsgemisch wird in eine Kiste mit den Abmessungen 200 X100 X 120 cm gegossen. Es entsteht ein Block aus hochelastischem Schaumstoff. Eine Schaumprobe aus der Mitte des Blockes zeigte das folgende Eigenschaftsbild:
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420 32
Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571 1,1
Bruchdehnung (%) nach DIN 53571 175
Stauchhärte bei 40% Zusammendrückung 28 (p/cm2) nach DIN 53577
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM 0,23 1564-71
Entflammbarkeit nach ASTM 1962-68 Abbrand- 6,2 strecke (cm), Mittelwert
Mittlere Verlöschzeit (Sekunden) 43
Formaldehydgeruch tritt bei diesem Schaumstoff sogar bei 120° C nicht auf.
Beispiel 23
50 Teile der in Beispiel 10 hergestellten Dispersion, 50 Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylenoxids, welches mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, dass endständig ca. 45 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 56 resultieren, 3,5 Teile Wasser, 0,13 Teile Triäthylendiamin, 0,13 Teile Zinndioctoat und 0,8 Teile eines handelsüblichen Polyätherpolysiloxan-Stabilisators werden miteinander vermischt. Zu dieser Mischung wurden 44 Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) zugesetzt und mit einem hochtourigen Rührer gut vermischt. Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach einer Steigzeit von 80 Sekunden beendet ist. Der Schaum reagiert während 20 Minuten in einem Ofen von 150° C Lufttemperatur aus. Der schwarzgefärbte elastische Schaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:
Raumgewicht (kg/m3) nach DIN 53420
28
Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN 53571
1.4
Bruchdehnung (%) nach DIN 53571
220
Stauchhärte bei 40 % Zusammendrückung
23
(p/cm2) nach DIN 53571
Weiterreissfestigkeit (KN/m) nach ASTM
0,50
1564-71
Beispiel 24
100 Teile der in Beispiel 11 hergestellten Aminoplast-Dispersion werden vermischt mit 2,9 Teilen Wasser, 0,3 Teilen Triäthylendiamin, 0,25 Teilen Zinn-(II)-octoat und 34,5 Teilen m eines Gemisches aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres). Nach einer Startzeit von 8 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach 80 Sekunden abgeschlossen ist.
Der erhaltene Schaumstoff ist hochelastisch, gegen Verfär-35 bungen durch Industrieabgase und Licht gegenüber üblichen Schaumstoffen deutlich stabilisiert und zeigt auch bei 100° C keine Geruchsbelästigung durch Formaldehyd.
«> Beispiel 25 ( Vergleichsbeispiel)
Man verfährt genau wie in Beispiel 15 des Hauptpatentes beschrieben. Die Erfahrung hat gezeigt, dass ohne erfindungsgemässe «aminische» Nachbehandlung der Dispersionen, in Gebinden etwa nach 2-monatiger Lagerzeit ein stark störender -'s Geruch von Formaldehyd entwickelt wird und dass sogar bei frisch hergestellten Dispersionen bei der Vergrösserung der Verschäumungsansätze etwa um den Faktor 2 gegenüber Beispiel 15 des Hauptpatentes stark störende Schrumpfungen bei der Verschäumung auftreten, die zwischen 10 und 15% des 50 primären Steigvolumens beim Schaumprozess liegen. Durch Ausschütteln der Dispersion mit Wasser und Formaldehydtitration wird ermittelt, dass in der Wasser-freien Dispersion ursprünglich etwa 0,6-0,8 Gew.-% Formaldehyd vorliegen. Wird diese freie Formaldehydmenge pro 100 Gew.-Teile 55 Dispersion durch a) Äthylamin-Begasung (5 Teile) bei Raumtemperatur in 10 Minuten,
b) Dimethylamin-Behandlung (4 Teile) bei Raumtemperatur in 8 Minuten,
(>(i abgebunden und von Wasser und überschüssigen Aminen und gebildeten Hexahydrotriazinen bzw. dem Aminal der Konstitution h5H3C\ ,ch3
n-ch2 -n h3c/ ch3-
befreit, so zeigen sich die nachteiligen Schrumpf- und Formal-dehydabspaltungseffekte nicht und man erhält Schaumstoffe bei der Verschäumung gemäss Beispiel 14 dieser Anmeldung mit einem Werteniveau, die etwa dem Werteniveau des Beispiel 14 entsprechen. In diesen Schaumstoffen findet selbst bei Nacherhitzen der zellförmigen Kunststoffe auf 60-120° C keine Abspaltung von Formaldehyd statt.
Beispiel 26 (Vergleichsbeispiel)
Die gemäss Beispiel 6 des Hauptpatentes erhaltene und von Formaldehyd durch Ammoniak-Gas-Behandlung unter Hexa-
9 615 206
methylentetramin-Bildung befreite Dispersion zeigt zwar keine Formaldehyd-Rückbildung, jedoch bedingt die völlige Unlöslichkeit des Hexamethylentetramins in der Aminoplast-Dispersion und vermutlich seine ausgeprägte Kristallinität auf den 5 Zellstegen des Schaumstoffes einen merklichen Abfall in der Zugfestigkeit der hergestellten Schaumstoffe.
Man verfährt mit der Dispersion des Hauptpatentes genau gemäss erfindungsgemässem Beispiel 13. Der erhaltene Schaumstoff besitzt eine Zugfestigkeit (Kp/cm2) nach DIN m 53571 von nur 0,9 gegenüber 1,6 in Beispiel 13.
C
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