DE10000494A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyurethanschaumstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyu
rethanschaumstoffen, insbesondere von flexiblen bis halbharten
Blockschaumstoffen oder Weichformschaumstoffen mit Polyestern
oder Polyethern als Polyolen.
Polyurethanschaumstoffe werden üblicherweise durch Vermischen
einer Polyisocyanatkomponente aus wenigstens einem Di- oder Po
lyisocyanat mit einer Polyolkomponente aus wenigstens einem Po
lyether- oder Polyesterpolyol in Gegenwart wenigstens eines Ka
talysators und wenigstens eines Treibmittels und ggf. im Bei
sein verschiedener in der Polyurethanchemie gut bekannter
Hilfs- und Zusatzstoffe hergestellt.
Durch gezielte Mitverwendung niedermolekularer Diole als Ket
tenverlängerer oder von Triolen und Aminen als Vernetzer können
die Eigenschaften der PUR-Schaumstoffe in weiten Bereichen ein
gestellt werden.
Als Treibmittel werden allgemein bei PU-Schaumstoffen haupt
sächlich Kohlendioxid oder Halogenalkane verwendet. Die Auswahl
des Treibmittels richtet sich unter anderem nach dem aufzu
schäumenden Reaktionsgemisch und der gewünschten Festigkeit so
wie weiteren Eigenschaften des fertig aufgeschäumten Schaum
stoffes. Für die Herstellung härterer Polyurethanschaumstoffe
wurden bislang neben Wassser insbesondere Fluorchlorkohlenwas
serstoffe (FCRW), Hydrogenfluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW),
Hydrogenfluorkohlenwasserstoffe (HFKW) oder spezielle Carbamate
als Treibmittel verwendet.
Wegen der bekannten ökologischen Problematik im Zusammenhang
mit den genannten halogenhaltigen Treibmitteln geht deren Ver
wendung auch im Bereich der Schaumstoffe ständig zurück.
Eine Verwendung von Kohlenwasserstoffen, wie z. B. den isomeren
Pentanen bzw. von Cyclopentanen als Treibmittel scheidet meist
wegen der leichten Entflammbarkeit der Substanzen aus.
Das übliche Treibmittel bei der Herstellung von flexiblen
Blockschaumstoffen oder Formschaumstoffen ist Wasser, welches
sich bei der Umsetzung mit Isocyanaten zu Kohlendioxid und
Harnstoff umsetzt. Der alleinige Einsatz von Wasser als Treib
mittel kann den Nachteil haben, daß der entstehende Harnstoff
die Elastizität der entstehenden Schaumstoffe reduziert.
Als Katalysatoren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
allgemein dienen hauptsächlich tertiäre Amine und zinnorgani
sche Verbindungen. Eine Cokatalyse, z. B. durch Metallkatalysa
toren, ist möglich. Insbesondere bei der Herstellung von flexi
blen bis halbharten Block- oder Formschaumstoffen werden u. a.
einbaubare Katalysatoren verwendet, die über eine primäre oder
sekundäre Aminfunktion oder über Hydroxylgruppen in die polyme
re Matrix eines Polyurethanschaumstoffes eingebunden werden.
Diese Katalysatoren weisen jedoch bisher schwerwiegende Nach
teile auf.
Zunächst müssen derartige Katalysatoren bislang mit einer ge
eigneten Cokatalyse eingesetzt werden. Ohne Cokatalyse wird
beispielsweise eine unzureichende Aushärtung beobachtet.
Desweiteren führen die meisten bekannten einbaubaren Katalysa
toren bei Blockschaumstoffen zu einem Phänomen, das als
"Kernverfärbung" bekannt ist - eine beginnende oxidative Zer
setzung im Zentrum des Schaumblocks aufgrund der entstehenden
Reaktionswärme. Auch ist eine Katalyse mit einbaubaren Kataly
satoren bei Blockschaumstoffen bisher nicht bzw. nur schwer
aussteuerbar. Das besonders kritische Verhältnis von offenen
und geschlossenen Zellen sowie die Zellöffnung zum richtigen
Zeitpunkt läßt sich nur schwer einstellen.
Eine weitere Schwierigkeit, die sich bei einer Aktivierung mit
einbaubaren Katalysatoren insbesondere bei Blockschaumstoffen
auf Polyesterbasis ergibt, ist eine Verschlechterung der Hydro
lysenalterung.
Bei der Verwendung von Aminkatalysatoren ergeben sich zusätz
lich Probleme mit einer möglichen anhaltenden Aminausdünstung,
die zu Geruchsbelästigung oder sogar gesundheitlichen Belastun
gen führen kann. Die Geruchsbelästigung ist ein besonderes Pro
blem bei Blockschaumstoffen auf Polyesterbasis.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff zur Verfügung zu
stellen, bei welchem auf die Mitverwendung umweltschädlicher
Treibmittel sowie weitgehend auf herkömmliche Amin-
Katalysatoren verzichtet werden kann. Dabei wird angestrebt,
daß bei Blockschaumstoffen mit entsprechenden physikalischen
Eigenschaften eine deutlich reduzierte Kernverfärbung und eine
deutlich geringere Geruchsausdünstung als bei üblichen Schaum
stoffen erreicht wird.
Überraschenderweise wurde jetzt gefunden, daß bestimmte Carba
mate der nachstehend näher beschriebenen Art Katalysatoren und
gleichzeitig Treibmittel darstellen, die insbesondere auch die
Herstellung von Polyurethan-Blockschaumstoffen, speziell von
flexiblen bis halbharten Blockschaumstoffen sowie Weichform
schaumstoffen, ermöglichen. Dabei kann auf die Verwendung von
zusätzlichen Treibmitteln ganz oder teilweise verzichtet wer
den. Darüberhinaus werden herkömmliche Aminkatalysatoren voll
ständig ersetzt. Eine Co-Katalyse mit anderen die Polyurethan
bildung katalysierenden Katalysatoren, beispielsweise bestimm
ten Metallkatalysatoren, ist jedoch möglich.
Die EP-B 0 121 850 beschreibt zwar bereits die Verwendung be
stimmter Carbamate, die Hydroxylgruppen tragen, als Treibmittel
für Polyurethanschaumstoffe, wobei diese wie den Ausführungs
beispielen zu entnehmen, vorzugsweise in Kombination mit ande
ren Treibmitteln zum Einsatz gelangen. Die EP-B 0 121 850 ver
mittelt jedoch keinen Hinweis auf den überraschenden Befund,
daß die Carbamate auch als Katalysatoren für die Herstellung
von Polyurethanschaumstoffen eingesetzt werden können. Aufgrund
der speziellen Konstitution der dort angegebenen Carbamate kön
nen diese die tertiären Amin-Katalysatoren auch nicht ersetzen.
Die EP-B-10 652 250 beschreibt den Einsatz von hydroxylgruppen
haltigen Carbamaten als ausschließliches Treibmittel für Inte
gralschaumstoffe. Auch hier geht es nicht um den Ersatz von Ka
talysatoren, vielmehr werden dabei Katalysatoren verwendet, die
zu den o. g. unerwünschten Begleiterscheinungen, wie Geruchsbe
lästigung und PVC-Verfärbung führen.
Zur Lösung der o. g. Aufgabe sieht die Erfindung einem Ver
fahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff in Gegenwart
wenigstens eines Katalysators und wenigstens eines Treibmittels
vor, daß ein Carbamat oder ein Gemisch von Carbamaten der all
gemeinen Formel I
wobei:
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Alkylreste stehen,
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Was serstoff oder Alkylreste bedeuten,
R5 Wasserstoff, einen Alkanolrest, einen Polyethermonoolrest oder den mit X gekennzeichneten Rest bedeutet
n für 2 oder 3 steht,
als Katalysator und zugleich als Treibmittel verwendet wird, im wesentlichen unter Ausschluß von Aminkatalysatoren.
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Alkylreste stehen,
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Was serstoff oder Alkylreste bedeuten,
R5 Wasserstoff, einen Alkanolrest, einen Polyethermonoolrest oder den mit X gekennzeichneten Rest bedeutet
n für 2 oder 3 steht,
als Katalysator und zugleich als Treibmittel verwendet wird, im wesentlichen unter Ausschluß von Aminkatalysatoren.
Das Verfahren führt zu PU-Schaumstoffen, insbesondere Block-
und Weichschaumstoffen, die bei gleicher Härte deutlich redu
zierte Kernverfärbungen und einen deutlich geringeren Geruch
als mit üblichen Katalysatoren hergestellte Schaumstoffe auf
weisen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe zeichnen sich
durch eine niedrigere Rohdichte, verglichen mit Schaumstoffen,
die mit gleichem Wassergehalt hergestellt wurden, problemlose
Verarbeitung, reduzierte Aminemissionen und gute Hydrolysesta
bilität aus. Bei Blockschaumstoffen tritt keine oxidative Kern
verfärbung auf.
Unter einem Alkanolrest werden dem Chemiker unter diesem Be
griff allgemein bekannte Gruppen verstanden, wie z. B. ein
Methanolrest, Ethanolrest, Propanolrest, Isopropanolrest, Buta
nolrest, Isobutanollrest, t-Butanollrest, Pentanolrest, Hexa
nolrest, Heptanolrest usw.
Unter "Alkylrest" werden alle unter die allgemeine chemische
Definition eines Alkylrestes fallenden Gruppen verstanden, ins
besondere Methylreste, Ethylreste, Propylreste, Butylreste,
Isopropylreste, Isobutylreste, Tertiärbutylreste, Cyclopropyl
reste, Cyclopenthylreste, Cyclohexylreste, Cycloheptylreste so
wie längerkettige verzweigte oder unverzweigte oder cyclische
Alkylreste.
Vorzugsweise ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyurethanschaumstoff aus einem Reaktionsgemisch hergestellt
wird, welches enthält:
- A) eine Polyisocyanatkomponente mit einem NCO-Gehalt von 25 bis 48,3 Gew.-%, bestehend aus reinem oder modifiziertem Toluy lendiisocyanat oder einem oder einem, gegebenenfalls modifi zierten Polyisocyanat oder Polyisocyanatgemisch, der Diphenyl methanreihe;
- B) eine Polyolkomponente einer mittleren Hydroxylfunktionali tät von 2-6, bestehend aus wenigstens einem Polyether- oder Polyesterpolyol mit OH-Zahlen < 70, ggf. unter Zusatz üblicher Hilfs- und Zusatzstoffe, wie sie aus der Polyurethanchemie bekannt sind.
Weiter vorzugsweise kann das Reaktionsgemisch zusätzlich weite
re Polyester- oder Polyether-Polyole oder Abmischungen daraus
mit OH-Zahlen von 70-400 enthalten.
Als Isocyanatkomponenten sind allgemein aliphatische, cycloali
phatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Po
lyisocyanate geeignet, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus
Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben
werden. Bevorzugt sind solche der Formel Q(NCO)n, in der n = 2
bis 4, vorzugsweise 2, und Q einen aliphatischen Kohlenwasser
stoffrest mit 2 bis 18, vorzugsweise 6 bis 10 C-Atomen, einen
cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 15, vorzugs
weise 5 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasser
stoffrest mit 6 bis 15, vorzugsweise 6 bis 13 C-Atomen oder ei
nen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 15, vor
zugsweise 8 bis 13 C-Atomen bedeuten, z. B. solche Polyisocya
nate, wie sie in der DE-OS 28 32 253, Seiten 10 bis 11, be
schrieben sind.
Besonders bevorzugt werden die technisch leicht zugänglichen
Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie
beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenylpolyme
thylenpolyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-
Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden
("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allopha
natgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen
aufweisende Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyana
te"), insbesondere solche modifizierten Polyisocyanate, die
sich vom 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat bzw. vom 4,4'-
und/oder 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat ableiten.
Die Polyisocyanatkomponente A) ist vorzugsweise bei 20°C flüs
sig und weist einen NCO-Gehalt von 25 bis 48,3 Gew.-%, vorzugs
weise von 48,3 Gew.-% auf. Es handelt sich bevorzugt um ein rei
nes oder modifiziertes Toluylendiisocyanat oder mindestens ein,
gegebenenfalls chemisch modifiziertes, Polyisocyanat oder Po
lyisocyanatgemisch der Diphenylmethanreihe.
Hierunter sind insbesondere 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan,
dessen technische Gemische mit 2,4'-Diisocyanatodiphenylmethan
und gegebenenfalls 2,2'-Diisocyanatodiphenylmethan, Gemische
dieser Diisocyanate mit ihren höheren Homologen, wie sie bei
der Phosgenierung von Anilin/Formaldehyd-Kondensaten anfallen
und/oder bei der destillativen Aufarbeitung von derartigen
Phosgenierungsprodukten erhalten werden, zu verstehen. Bei der
"chemischen Modifizierung" dieser Polyisocyanate handelt es
sich insbesondere um die an sich bekannte Urethan-Modifi
zierung, z. B. durch Umsetzung von bis zu 30 Äquivalentprozent
der vorliegenden NCO-Gruppen mit Polypropylenglykolen eines ma
ximalen Molekulargewichts von 700 oder um eine an sich bekannte
Carbodiimidisierung von bis zu 30% der vorliegenden NCO-
Gruppen.
Die zum Einsatz kommenden Polyetherpolyole enthalten mindestens
zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome und weisen
Hydroxylzahlen von 20 bis 400 auf. Sie werden erhalten durch
Polyaddition von Alkylenoxiden wie beispielsweise Ethylenoxid,
Propylenoxid, Butylenoxid, Dodecyloxid, oder Styroloxid, vor
zugsweise Propylenoxid oder Ethylenoxid an Starterverbindungen
wie Wasser, Propylenglykol, Ethylenglykol, Glyzerin, Trimethy
lolpropan, Pentaerythrit, Sorbit oder anderen.
Geeignete Polyesterpolyole sind die an sich bekannten,
Hydroxylgruppen aufweisenden Veresterungsprodukte von vorzugs
weise zweiwertigen Alkoholen wie beispielsweise Ethylenglykol,
Diethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-
Butandiol, 1,6-Hexandiol mit unterschüssigen Mengen an vorzugs
weise difunktionellen Carbonsäuren wie beispielsweise Bern
steinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure,
Hexahydrophthalsäure oder Gemischen derartiger Säuren.
Als Hilfs- und Zusatzmittel werden einerseits die erfindungswe
sentlichen Carbamate und andererseits Zusatzmittel der an sich
bekannten Art verwendet.
Bei den erfindungswesentlichen Carbamaten handelt es sich um
Verbindungen der bereits o. g. allgemeinen Formel, wobei die Va
riablen R1 bis R5 und n die bereits o. g. Bedeutung haben.
Vorzugsweise werden solche Carbamate der folgenden allgemeinen
Formel (I) eingesetzt,
wobei:
R5 Wasserstoff, eine Alkylrest oder den mit X gekennzeichneten Reste bedeuten.
R1 und R2 Methylreste bedeuten.
R3 und R4 Wasserstoff bedeuten und
n für 3 steht.
R5 Wasserstoff, eine Alkylrest oder den mit X gekennzeichneten Reste bedeuten.
R1 und R2 Methylreste bedeuten.
R3 und R4 Wasserstoff bedeuten und
n für 3 steht.
Ferner sind solche Carbamate bevorzugt, bei denen
R5 einen Alkanolrest bedeutet, R1 und R2 Methylreste bedeuten
und R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und
Wasserstoff oder Alkylreste bedeuten.
Die Herstellung der Carbamate kann durch einfache Sättigung der
zugrundeliegenden Diamine der Formel II
mit gasförmigem oder festem Kohlendioxid bei Temperaturen zwi
schen 40 und 130°C mit oder ohne Verwendung eines geeigneten
Lösungsmittels erfolgen. Bei den zur Diskussion stehenden fle
xiblen Blockschaumstoffen bzw. Formschaumstoffen hat sich Was
ser als Lösungsmittel als besonders geeignet herausgestellt.
Besonders bevorzugt sind 3-Dimethylaminopropylamin und Bis(3-
dimethylaminpropyl)amin zur Herstellung der Carbamate oder Ge
mische dieser Amine.
Als weiteres Treibmittel wird bei den erfindungsgemäßen Schaum
stoffen bevorzugt Wasser eingesetzt. Wasser erzeugt durch die
Reaktion mit Isocyanat Kohlendioxid. Für bestimmte Schaumstoff
qualitäten ist die Mitverwendung von flüssigem oder gasförmigem
Kohlendioxid möglich. Andere physikalische Treibmittel können
mitverwendet werden, sind aber nicht bevorzugt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
als Katalysator verwendete Carbamat in einer Menge von weniger
als 8 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 6, weiter vorzugsweise 0,3
bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente B), ver
wendet.
Weitere, gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zusatzmit
tel sind die bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
üblichen wie z. B. Aktivatoren oder Stabilisatoren. Weitere
Hilfs- und Zusatzstoffe sind beispielsweise oberflächenaktive
Zusatzstoffe und Schaumstabilisatoren sowie Zellregler, Reakti
onsverzögerer, Stabilisatoren, flammhemmende Substanzen, Weich
macher, Farbstoffe und Füllstoffe sowie fungistatisch und bakteriostatisch
wirksame Substanzen. Einzelheiten über die Ver
wendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind z. B. ange
geben in: Kunststoff-Handbuch, Band VII, Hrsg. Vieweg und
Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966, S. 103-113.
Die Ausgangskomponenten werden im übrigen in solchen Mengen
eingesetzt, die einer Isocyanat-Kennzahl von 80 bis 120, vor
zugsweise 95 bis 105, entsprechen.
Weiterhin kann zusätzlich wenigstens ein Cokatalysator einge
setzt werden, z. B. ein Metallkatalysator wie z. B. Dibutylzinn
dilaurat oder Zinndioktoat.
Die Reaktionskomponenten werden erfindungsgemäß nach dem an
sich bekannten Einstufenverfahren, dem Prepolymerverfahren oder
dem Semiprepolymerverfahren zur Umsetzung gebracht, wobei man
sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. solcher, die
in der US-PS 27 64 565 beschrieben werden. Einzelheiten über
Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß in Frage
kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, a. a. O., S. 121-205 be
schrieben.
Bei der Schaumstoffherstellung kann erfindungsgemäß die Ver
schäumung auch in geschlossenen Formen durchgeführt werden. Da
bei wird das Reaktionsgemisch in eine Form eingetragen. Als
Formmaterial kommt Metall, z. B. Aluminium, oder Kunststoff,
z. B. Epoxidharz, in Frage.
In der Form schäumt das schaumfähige Reaktionsgemisch auf und
bildet den Formkörper. Die Formverschäumung kann dabei so
durchgeführt werden, daß das Formteil an seiner Oberfläche
Zellstruktur aufweist. Erfindungsgemäß kann man in diesem Zu
sammenhang so vorgehen, daß man in die Form so viel schaumfähi
ges Reaktionsgemisch einträgt, daß der gebildete Schaumstoff
die Form gerade ausfüllt.
Man kann jedoch auch so arbeiten, daß man mehr schaumfähiges
Reaktionsgemisch in die Form einträgt, als zur Ausfüllung des
Forminneren mit Schaumstoff notwendig ist. Im letztgenannten
Fall wird somit unter "overcharging" gearbeitet; eine derartige
Verfahrensweise ist z. B. aus den US-PS 31 78 490 und 31 82 104
bekannt.
Bei der Formverschäumung werden vielfach an sich bekannte
"äußere Trennmittel", wie Siliconöle, mitverwendet. Selbstver
ständlich können aber auch Schaumstoffe durch Blockverschäumung
hergestellt werden.
Zur Herstellung von Polyurethan-Blockschaumstoffen konnte im
Stand der Technik auf den Einsatz von tertiären Aminen nicht
verzichtet werden. Probleme bei den mechanischen Polyurethan
schaumstoff-Eigenschaften oder oxidative Kernverfärbung, die
eine weitere Verwendung ausschließen konnten nicht vermieden
werden, wenn ausschließlich über Amin- oder Hydroxyl-Funktionen
einbaubare Katalysatoren zum Einsatz kamen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe sind vorzugswei
se flexible Blockschäume, die u. a. für den Einsatz in der Auto
mobilindustrie und der Möbelindustrie vorgesehen sind. Vorteil
haft können die erfindungsgemäßen Blockschaumstoffe auch zur
Kaschierung eingesetzt werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der
Blockverschäumung können alle Komponenten getrennt dosiert wer
den, in einer Mischkammer zusammengebracht und anschließend in
der bei Blockschaumstoffen üblichen Weise auf ein schräglaufen
des Papier aufgetragen. Ebenso ist es möglich, die Zusatzstoffe
vorab vorzumischen und als dritte Komponente im Mischkopf zuzu
dosieren.
Die Temperatur der Reaktionskomponenten (Poyisocyanatkomponente
A) bzw. Polyolkomponente) liegt im allgemeinen innerhalb des
Temperaturbereichs von 20 bis 45°C.
Toluylendiisocyanat mit einem Gehalt an 2,4-Isomeren von 80%
und einem Gehalt an 2,6-Isomeren von 20%.
Toluylendiisocanat mit einem Gehalt an 2,4-Isomeren von 65% und
einem Gehalt an 2,6-Isomeren von 35%.
Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 32,5% und einer Viskosi
tät von 25 mPas, bestehend aus 15% polymerem MDI, einer Kon
zentration von 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat von 24% und einer
Konzentration von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat von etwa 64%.
Polyesterpolyol durch Umsetzung von Adipinsäure, Diethylengly
kol und Trimethylolpropan (OH-Zahl: 61, Säurezahl 1,4, mittlere
Funktionalität ~ 2,5).
Desmophen 2450 der Bayer AG. Polyester mit einer OH-Zahl von
etwa 210.
Polyethertriol der OH-Zahl 36 hergestellt durch Propoxylierung
von Trimethylolpropan mit anschließender Ethoxylierung des Pro
poxylierungsproduktes (PO : EO-Gewichtsverhältnis ~ 85 : 15).
In 400 g 3-Dimethylaminopropylamin in 400 g Wasser wird bis zur
Sättigung CO2 eingeleitet. Die aufgenommene CO2-Masse beträgt
195 g und die Viskosität bei 25°C 95 mPa.s.
Der Geruch wurde nach der VDA-Empfehlung 270 Variante B-3 be
stimmt. Die Note 1 steht darin für nicht wahrnehmbar und die
Note 6 für unerträglich.
Die Blockschaumstoffe werden auf einer handelsüblichen Anlage
UBT der Firma Henneke hergestellt.
Alle Konzentrationsangaben sind in Gewichtsteilen.
1 Handelsprodukt der Bayer AG
2 Handelsprodukt von Goldschmidt
3 WITCO
2 Handelsprodukt von Goldschmidt
3 WITCO
Die Aminbestimmung wurde mit handelsüblichen Kurzzeitröhrchen
der Firma Dräger Sicherheitstechnik GmbH vorgenommen. Beim Ver
gleichsbeispiel 2 ist die Hydrolysenalterung schlecht, während
der Schaumstoff des Vergleichsbeispiels 1 einen schlechten Ge
ruch hat.
Das Polyol wird mit den angegebenen Stoffen außerdem Isocyanat
vorvermischt. Auf einer handelsüblichen Hochdruckmaschine wer
den jeweils die Formulierung mit dem Isocyanat miteinander ver
mischt und das Reaktionsgemisch wird in eine 40 Liter Kasten
form eingetragen, die auf 50°C erwärmt ist. Die Form wird ge
schlossen und nach etwa fünf Minuten wird das Formteil entformt.
Die Füllmenge wird so gewählt, daß das Formteilgewicht
2,1 kg beträgt. Es resultiert ein üblicher elastischer Weich
formschaum. Die Aminbestimmung wird nach einem Tag Lagerung in
der vorbeschriebenen Weise durchgeführt.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff in Ge
genwart wenigstens eines Katalysators und wenigstens eines
Treibmittels, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Carbamat oder ein Gemisch von Carbamaten der allgemeinen Formel I
wobei:
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Alkylreste stehen,
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Was serstoff oder Alkylreste bedeuten,
R5 Wasserstoff, eine Alkanolrest, einen Polyethermonoolrest oder den mit X gekennzeichneten Rest bedeutet,
n für 2 oder 3 steht,
als Katalysator und Treibmittel verwendet wird, im wesentlichen unter Ausschluß von Aminkatalysatoren.
ein Carbamat oder ein Gemisch von Carbamaten der allgemeinen Formel I
wobei:
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Alkylreste stehen,
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Was serstoff oder Alkylreste bedeuten,
R5 Wasserstoff, eine Alkanolrest, einen Polyethermonoolrest oder den mit X gekennzeichneten Rest bedeutet,
n für 2 oder 3 steht,
als Katalysator und Treibmittel verwendet wird, im wesentlichen unter Ausschluß von Aminkatalysatoren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyurethanschaumstoff aus einem Reaktionsgemisch hergestellt,
welches enthält
- A) eine Polyisocyanatkomponente mit einem NCO-Gehalt von 25 bis 48,3 Gew.-%, bestehend aus reinem oder modifiziertem Toluylen diisocyanat oder einem gegebenenfalls modifizierten Polyisocya nat oder Polyisocyanatgemisch der Diphenylmethanreihe;
- B) eine Polyolkomponente einer mittleren Hydroxylfunktionalität von 2-6 bestehend aus einem oder mehreren Polyether oder Poly esterpolyolen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß min
destens 70% der Polyolkomponente B) eine OH-Zahl kleiner als 70
hat.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polyolkomponente B) weiter wenigstens ein Polyester-
oder Polyetherpolyol oder eine Abmischung hiervon mit einer OH-
Zahl von 70-400 enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polyolkomponente B) weiter wenigstens ein Polyester- oder Po
lyetherpolyol oder eine Abmischung hiervon mit einer OH-Zahl
von 70-400 in einer Konzentration von 0%-20% bezogen auf die
Polyolkomponente B) enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß man zusätzlich wenigstens ein weiteres Treibmit
tel einsetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Treibmittel Wasser ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß man zusätzliche Katalysatoren, Hilfs- und Zusatz
stoffe einsetzt
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Carbamate in einer Menge von weniger als 8 Gew.-%
bezogen auf das Gewicht der Polyolkomponente (B) einge
setzt werden, vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,1 und 6 Gew.-%,
weiter vorzugsweise 0,3 bis 4 Gew.-%.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren zur Herstel
lung von flexiblen oder viskoelastischen Blockschaumstoffen
eingesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren zur Herstel
lung von flexiblen oder viskoelastischen Formschaumstoffen ein
gesetzt werden.
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DE2200480A1 (de) * | 1971-01-05 | 1972-07-20 | Dunlop Ltd | Cellulaere Polymere |
EP0121850A2 (de) * | 1983-04-05 | 1984-10-17 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung eines zelligen Polyurethans |
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2000
- 2000-01-08 DE DE10000495A patent/DE10000495B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-08 DE DE10000494A patent/DE10000494B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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DE2200480A1 (de) * | 1971-01-05 | 1972-07-20 | Dunlop Ltd | Cellulaere Polymere |
EP0121850A2 (de) * | 1983-04-05 | 1984-10-17 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung eines zelligen Polyurethans |
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