DE1112285B

DE1112285B - Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1112285B
Application number: DEF27732A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenther Braun; Dipl-Ing Peter Hoppe; Dr Erwin Windemuth
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1959-01-17
Filing date: 1959-02-18
Publication date: 1961-08-03

Description

INTERNAT. KL. C 08 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

F27732IVb/39b

ANMELDETAG: 18. F E B RU AR 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 3. A U G U S T 1961

Die in den letzten Jahren bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis lassen sich im wesentlichen in zwei Gruppen einteilen. Danach werden Schaumstoffe erhalten durch folgende Stoff kombinationen:

Gruppe A

1. Lineare oder verzweigte, O Η-Gruppen enthaltende höhermolekulare Komponente,

2. Polyisocyanat in einer für die Umsetzung der unter 1 und 3 genannten Komponenten in der Regel äquivalenten Menge,

3. Wasser.

4. Aktivatoren.

Gruppe B

1. Lineare oder verzweigte, OH- und COOH-Gruppen oder auch nur COOH-Gruppen enthaltende höhermolekulare Komponente,

2. Polyisocyanat in einer für die Umsetzung der zo unter 1 und gegebenenfalls 3 genannten Komponenten in der Regel äquivalenten Menge,

3. gegebenenfalls zusätzliche Verwendung von Wasser,

4. Aktivatoren.

Bei den Verfahren der Gruppe A wird das zum Verschäumen notwendige Kohlendioxyd aus der Umsetzung des Polyisocyanats mit Wasser, bei denen der Gruppe B aus der Umsetzung des Polyisocyanats mit COOH-Gruppen und gegebenenfalls mit Wasser erhalten. Nach beiden Verfahrensgruppen lassen sich durch geeigneten Aufbau der OH-Gruppen bzw. OH- und COOH-Gruppen oder nur COOH-Gruppen enthaltenden Komponenten weiche und auch starre Schaumstoffe herstellen. Dabei werden um so härtere bzw. sprödere Schaumstoffe erhalten, je mehr Verzweigungen die Komponenten (1) aufweisen. Im Grenzfalle der Verwendung linearer Komponenten (1) resultieren elastische Schaumstoffe, wobei man bevorzugt Komponenten (1) mit freien OH-Gruppen einsetzt, da bei den Verfahren mit Carboxylgruppen bei linearen Ausgangsmaterialien Schwierigkeiten auftreten. Komponenten (1) mit vorwiegend oder ausschließlich freien COOH-Gruppen werden daher in erster Linie zur Herstellung starrer oder halbstarrer Schaumstoffe herangezogen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen durch einstufige Umsetzung von Polyhydroxy!- und/oder Polycarboxylverbindungen mit einem Molekulargewicht größer als Verfahren zur Herstellung

von Urethangruppen aufweisenden

Schaumstoffen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Erwin Windemuth, Leverkusen,

Dr. Günther Braun, Köln-Flittard,

und Dipl.-Ing. Peter Hoppe, Troisdorf (Bez. Köln), sind als Erfinder genannt worden

300, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und/oder weiteren Treibmitteln, mit mindestens der zweifachen Menge an Polyisocyanat, als zur Reaktion mit den Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppen und dem gegebenenfalls vorhandenen Treibmittel benötigt wird, in Gegenwart von Beschleunigungsmitteln, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Beschleunigungsmittel im wäßrigen Medium alkalisch reagierende organische oder anorganische Verbindungen verwendet, in denen die Gruppierung R — O]- Me^ mindestens einmal enthalten ist, wobei Me⁺ ein Alkalimetall oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet und R für Wasserstoffatom, Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkylgruppen, die auch Heteroatome enthalten können sowie für die Gruppierungen R—CO-, R'—CS-, R—CO-O—, R'—Ο—, R'—CO—NH- steht, in denen R' einen der unter R angegebenen organischen Reste darstellt.

Es ist bekannt, Schaumstoffe aus Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppen aufweisenden Polyestern und einem großen Überschuß an Polyisocyanaten unter Mitverwendung von Natrium- und Ammoniumbentoniten herzustellen. Diese Bentonite sind Silikate, die in heterogener Phase im schäumfähigen Gemisch vorliegen und als Stabilisator für den sich bildenden Schaumstoff dienen. Das Neuartige des vorliegenden Verfahrens gegenüber diesem und den anderen bekannten Verfahren besteht in der gemeinsamen Anwendung eines sehr großen Überschusses an Polyisocyanat und in der Verwendung der in homogener Phase vorliegenden angegebenen Katalysatoren,

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welche eine Trimerisierung der überschüssigen Iso- die Eigenschaften der resultierenden Schaumstoffe

cyanatgruppen bewirken. weitgehend bestimmt, können mit denselben Hydroxyl-

Der Unterschied zu den bisher gebräuchlichen und/oder Carboxylgruppenträgern Schaumstoffe mit Verfahren wird besonders deutlich durch die Tatsache, verschiedenartigen Eigenschaften, wie z. B. weiche, daß nach der neuartigen Arbeitsweise starre Schaum- 5 halbstarre oder starre Schaumstoffe, lediglich durch stoffe auch aus linearen Carboxylgruppenträgern Variation des Isocyanatüberschusses hergestellt werden, hergestellt werden können. Dies wird durch den Dies ist naturgemäß als Vorteil zu werten, da im Falle Einsatz der speziellen Aktivatoren in Verbindung mit der bekannten Verfahren der Gruppen A und B zur einem großen Isocyanatüberschuß möglich, welche Erreichung des gleichen Zieles jeweils spezielle Komdas Polyisocyanat unter Ausbildung von Perhydro- io ponenten (1) eingesetzt werden müssen,
triazinringen trimerisieren. Dadurch werden zahlreiche Im übrigen bringt die Bildung von Perhydrotriazin-Vernetzungszentren gebildet, die schließlich, abhängig ringen als wesentliches Merkmal des erfindungsvon der Größe des Polyisocyanatüberschusses, die gemäßen Verfahrens eine meist sehr erwünschte Ausbildung eines mehr oder weniger stark vernetzten Thermostabilität der Schaumstoffe mit sich, da Endproduktes zur Folge haben. Im Gegensatz hierzu 15 bekanntlich Perhydrotriazinringe thermostabil sind, liegen bei den bekannten Verfahren der Gruppen A Dadurch besteht die Möglichkeit, vor allem bei und B, die die Eigenschaften der Endprodukte weit- Verwendung von Polycarboxylverbindungen, den Zergehend bestimmsnden Verzweigungen bereits in den setzungspunkt der Schaumstoffe höher als 200³C Komponenten (1) vor. Sollen z. B. starre Schaumstoffe anzusetzen, was vor allem für brandgefährdete Formhergestellt werden, so müssen die Komponenten (1) 20 teile, Ausschäumungen aller Art oder für Leichtstoffbereits hochgradig verzweigt sein und einen hohen Verbundkonstruktionen von großer Bedeutung ist.
Gehalt an reaktionsfähigen Wasserstoffatomen ent- Als lineare oder verzweigte Polyhydroxyl- und/oder halten. Polycarboxylverbindungen kommen für die Aus-

Diese Forderung bringt indessen eine nach dem führung des Verfahrens z. B. lineare oder verzweigte

heutigen Stand der Technik der Schaumstoffherstellung 25 Polyäther in Frage, wie sie z. B. durch Polymerisation

sehr unerwünschte hohe Viskosität der Kompo- von Alkylenoxyden, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd,

nenten (1) mit sich, welche auch bei Anwendung 1,2- oder 2,3-Butylenoxyd, Styroloxyd, Epichlor-

maschineller Mischvorrichtungen häufig Schwierig- hydrin, Tetrahydrofuran, oder durch Anlagerung

keiten bei der unbedingt notwendigen Homogenisierung dieser an polyfunktionelle Alkohole, Aminoalkohole,

der Reaktionskomponenten zur Folge hat und sehr 30 Amine oder Säuren gewonnen werden. Als poly-

oft das Arbeiten bei erhöhten Temperaturen erforder- funktionelle Komponenten für die Addition der

lieh macht. Ferner ergibt sich für die hochviskosen Alkylenoxyde seien z. B. genannt einfache Glykole

Komponenten maschinentechnisch die Notwendigkeit, vom Typ Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylen-

zum Fördern vorzugsweise Zahnradpumpen ein- glykole, Hexamethylenglykol, 1,10-Dekandiol, Thio-

zusetzen, die zur Aufrechterhaltung der erforderlichen 35 diglykol, N-Methyldiäthanolamin, N,N'-Dimethyl-

Arbaitsdrücke als hochwertige Spezialhochdruck- Ν,Ν'-dioxäthyläthylendiamin oder höhermolekulare

pumpen ausgebildet sein müssen. Die starken Vis- Glykole, wie z. B. die obengenannten linearen PoIy-

kositätsunterschiede der zu verarbeitenden Korn- merisationsprodukte von Alkylenoxyden verschiedenen

ponenten bringen dazu die Notwendigkeit mit sich, Molekulargewichts, ferner Glycerin, Trimethylol-

für verlustfreien Austrag des Reaktionsgemisches den 40 propan, Butantriol, Hexantriol, Pentaerythrit, Hexite

Eintritt der Komponenten in den Mischraum gegen- und Pentite, wie z. B. Xylit und Sorbit, sowie Tri-

einander um V50 bis ¹ZeOo Sekunde zu verschieben, äthanolamin, tetraoxäthyliertes Anilin, Äthanolamin,

was für automatisches Fahren einen erheblichen Diäthanolamin, N-Alkyläthanolamine, Anilin, o-,

Aufwand für elektronische Steuerung erforderlich m-, p-Phenylendiamine, Äthylendiamin, Tetramethy-

macht. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt 45 lendiamin, Hexamethylendiamin und Piperazin. Ge-

dagegen von relativ niedrigviskosen Komponenten (1) nannt seien in diesem Zusammenhang auch Oxy-

mit einem geringen Gehalt an reaktionsfähigen carbonsäuren, wie Weinsäure, Apfelsäure, «,x-Dioxy-

Wasserstoffatomen auszugehen, da der für die Her- adipinsäure, Rizinolsäure, Oxystearinsäure, Dicarbon-

stellung starrer Schaumstoffe unerläßliche hohe Ver- säuren der Formel

netzungsgrad durch die Cyclisierung des Polyiso- 50 HOOC (CH) COOH

cyanatüberschusses während der Verschäumung ge-

bildet wird. Die gefürchteten Mischschwierigkeiten wobei η eine ganze Zahl größer als 1 bedeutet, Butander Reaktionspartner werden also sehr wesentlich 1,2,3,4-tetracarbonsäure, durch Polymerisation unvermindert bzw. ganz ausgeschaltet. gesättigter Fettsäuren gewonnene di- oder höher-

Die Vermischbarkeit der Komponenten wird durch 55 funktionelle Carbonsäuren, durch Diensynthesen mit

den nunmehr erreichbaren geringeren Viskositäts- z. B. Maleinsäureanhydrid und Dienen gewonnene

unterschied der Komponenten erleichtert. Darüber ungesättigte zwei- oder höherbasische Carbonsäuren

hinaus ist die Möglichkeit geschaffen, durch Fördern bzw. die daraus durch Hydrierung erhältlichen

der Komponenten bei Normaltemperatur oder bei gesättigten Säuren. In diese Verbindungsklasse ist z. B.

geringfügig gesteigerter Temperatur, z.B. im Maximum 60 das aus Lävopimarsäure und Maleinsäureanhydrid

35°C, die Verschäumungsgeschwindigkeit in erwünsch- erhältliche Addukt einzuordnen, aus dem leicht die

ter Weise sicherer, z. B. durch Modifizierung des entsprechende Tricarbonsäure zu erhalten ist.

Aktivatorsystems, zu steuern. Unter Verwendung verschiedener Alkylenoxyde

In der Ausbildung von Verzweigungen während der hergestellte Mischpolymerisate sind in der gleichen

Verschäumung liegt ein weiterer Vorteil der erfindungs- 65 Weise geeignet wie Mischungen der polymerhomologen

gemäßen Arbeitsweise. Da der Isocyanatüberschuß, Polyalkylenglykoläther. Bevorzugt sind lineare oder

bezogen auf die reaktionsfähigen Wasserstoffatome der verzweigte Polyäther auf Propylenoxydbasis mit einem

Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen, Molekulargewicht von 300 bis 10 000.

Genannt seien weiter Polyadditionsverbindungen aus Polyacetalen und Olefinen, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 064 240 beschrieben sind, ferner Polythioäther, welche in bekannter Weise durch Kondensation von Thiodiglykol und dessen Derivaten mit sich selbst oder anderen schwefelfreien, mehrwertigen Alkoholen erhalten werden können.

Aus den vorgenannten Hydroxylgruppen enthaltenden Ausgangsmaterialien erhält man z. B. durch Modifizierung mit Dicarbonsäuren oder Dicarbonsäureanhydriden höhermolekulare lineare oder verzweigte Carboxylgruppenträger der allgemeinen Formel

HOOC-R' —

— R" —COOH

wobei η eine ganze Zahl größer als 1, R, R', R" einen Alkylenrest und X = O oder S bedeuten und wobei R, R' und R" zusätzlich Urethan- und/oder Estergruppen enthalten können. R kann wiederum Alkylenseitenketten aufweisen, welche ihrerseits endständige COOH-Gruppen tragen können. Derartige Verbindungen sind z. B. in der belgischen Patentschrift 578 477 beschrieben. Bevorzugt sind endständige Carboxylgruppen aufweisende Verbindungen mit einem Molekulargewicht größer als 300.

Eine andere große Gruppe geeigneter Ausgangsmaterialien umfaßt lineare oder verzweigte, OH- oder COOH-Gruppen bzw. OH- und COOH-Gruppen enthaltende Polyester und Polyesteramide, die nach bekannten Kondensationsverfahren aus polyfunktionellen Alkoholen, Aminoalkoholen, Oxycarbonsäuren, Aminocarbonsäuren bzw. Lactamen und mehrbasischen Carbonsäuren zugänglich sind.

Genannt seien ferner Verätherungsprodukte von Silanolen bzw. Siloxanen mit linearen oder verzweigten Polyestern oder Polyäthern und auch nach bekannten Verfahren zugängliche Polyacetale mit endständigen OH-Gruppen sowie Epoxydgruppen enthaltende hydroxylgruppenhaltige Verbindungen, die auch tertiäre Stickstoffatome enthalten können. Hingewiesen sei auch auf aus Äthylen und Kohlenoxyd und darauffolgender Hydrierung gewonnene hydroxylgruppenhaltige Polymerisate sowie solche, die aus Verbindungen mit polymerisationsfähigen Doppelbindungen unter Mitverwendung von beispielsweise Allylalkohol, Acrylsäure bzw. Acrylsäurederivaten, Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäurehalbestern erhalten sind.

Schließlich sind Abbauprodukte von Naturprodukten zur Herstellung von Schaumstoffen im Sinne der Erfindung geeignet, wie z. B. unter Einbau von OH- und COOH-Gruppen weitgehend abgebauter Naturkautschuk. Ohne weitere Abwandlungen sind auch polymerisierte di- oder höherfunktionelle Fettsäuren einsetzbar.

Da die Schaumstoffe in der Regel bei Raumtemperatur hergestellt werden, sollen die verwendeten Komponenten aus verfahrenstechnischen Gründen bei Raumtemperatur flüssig und möglichst niedrigviskos sein. Eine Viskosität von 20 00OcP bei 25 ⁰C sollte nicht überschritten werden. Natürlich können auch höherviskose oder bei Raumtemperatur feste Komponenten verarbeitet werden. In diesen Fällen muß bei erhöhten Temperaturen gearbeitet werden, bei denen die unbedingt notwendige Homogenisierung der Reaktionspartner gewährleistet ist. Man wird erhöhte Temperaturen jedoch nur in solchen Fällen in Kauf nehmen, wo die gewünschten besonderen Eigenschaften der resultierenden Schaumstoffe dies rechtfertigen.

Es sollen beim erfindungsgemäßen Verfahren solche Verbindungen nicht ausgeschlossen sein, die außer den OH- und/oder COOH-Gruppen noch andere reaktionsfähige Wasserstoffatome, nachweisbar nach der Methode von Zerewitinoff, enthalten, wie z. B. Aminogruppen bei Polyesteramiden.

Für die Umsetzung geeignete Isocyanate sind z. B. Toluylen-2,4-diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, Gemische vorgenannter Diisocyanate beispielsweise im Isomerenverhältnis 80: 20 oder 65: 35, ebenfalls nicht destillierte Rohware, ferner 1-Alkylbenzol-2,4-diisocyanate, 2,6-Diäthylbenzol-1,4-diisocyanat, 1 -Methyl-3,5-diäthylbenzol-2,4-diisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Diphenyldimethylmethan-4,4'-diisocyanat, 2,2'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxybiphenyl-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenyl-diisocyanat, 4,4'-Diphenyldiisocyanat, 3,3' - Dichlor - 4,4' - diphenyl - diisocyanat, Naphthylen-l^-diisocyanat, m- und p-Xylylen-diisocyanat, S-Cfu-Isocyanatoäthy^-phenylisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 4,4',4"-Triphenylmethantriisocyanat, Umsetzungsprodukte von Polyolen mit PoIyisocyanatüberschuß, beispielsweise ein durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylolpropan und 3 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat gewonnenes Triisocyanat mit einem NCO-Gruppengehalt von 19,2%, partiell im Sinne einer Perhydrotriazinringcyclisierung polymerisierte Isocyanatkombination, z. B. gemäß der deutschen Patentschrift 951 168. Auch die Mitverwendung von Monoisocyanaten, wie Phenylisocyanat, der Toluylisocyanate, «-Naphthylisocyanat, ist in gleicher Weise möglich wie der Einsatz von Polyisocyanatkombinationen. Sehr oft können durch diese Maßnahmen wertvolle verfahrenstechnische Vorteile und erwünschte Modifizierungen der Endprodukte erzielt werden. Bevorzugt wird man solche aromatischen Diisocyanate einsetzen, deren aromatische Ringe in mindestens einer Nachbarstellung oder sogar in beiden Nachbarstellungen zur NCO-Gruppe unsubstituiert sind.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Katalysatoren haben die Fähigkeit, Isocyanate im Sinne einer Perhydrotriazinringbildung zu polymerisieren.

Es sind Verbindungen, die Hydroxylionen oder substituierte Hydroxylionen zu bilden in der Lage sind und welche durch die allgemeine Formel

R-O]³Me⁵

dargestellt werden können, in der R für Wasserstoffatom, Alkyl-, Aryl, Aralkyl-, Cycloalkylgruppen steht, die linear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt und die auch Heteroatome, wie Sauerstoff-, Schwefel-, Stickstoffatome oder Substituenten ein- oder mehrmals im Molekül enthalten können. Ferner kann R die Gruppierungen

R' — CO —, R' — CS —, R' — CO — O —,
R' — O —, R' — CO — NH —

bedeuten, in denen R' = R gesetzt werden kann. Me ^? stellt ein Alkali- oder ein quaternäres Ammoniumion dar. Die Gruppierung—O]³ Me⁵ kann auch mehrmals in einem Molekül vorkommen.

Beispiele solcher Katalysatoren sind Alkalialkoholate, wie Natriumpolypropylenglykolate aus linearen oder verzweigten Polypropylenglykoläthern, Alkaliphenolate, wie 2-Nitro-4-chlorphenol-natrium, Alkalihydroperoxyde, Alkalisalze von mono- oder

polyfunktionellen Carbonsäuren oder Sulfosäuren, wie Kaliumbenzoat, Kaliumacetat, Kaliumoleat, Kaliumsalze polymerisierter Leinölfettsäure, Natriumperbenzoat, Kaliumsalze der Benzhydroxamsäure, das Natriumsalz eines sulfonierten Rizinusöles, basisch reagierende Alkalisalze anorganischer Säuren, wie z. B. tert.Kaliumphosphat, Natriumborat.

Mit Vorteil werden Katalysatorkombinationen eingesetzt, die sich mit den übrigen Reaktionspartnern homogen mischen bzw. in denselben lösen lassen. Beispiele hierfür sind Alkalioleate in Ölsäure oder Alkalisalze polymerisierter ungesättigter Fettsäuren. Derartige Kombinationen haben außer der oft guten Löslichkeit in den anderen Reaktionspartnern noch den weiteren Vorteil ihres Einbaues in den Schaumstoff unter Ausbildung von Carbonsäureamidgruppen bei gleichzeitiger Kohlendioxydentwicklung. Dies wird am besten durch die Tatsache deutlich, daß ohne Schwierigkeiten, wie aus den späteren Beispielen entnommen werden kann, aus einer Alkalisalze enthalten- den polymerisierten, ungesättigten Fettsäure ohne weitere Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen mit einem Polyisocyanat ein Schaumstoff erhalten werden kann. Das gleiche trifft zu für gewisse Alkalialkoholate, z. B. einem Natriumalkoholat eines linearen Polypropylenglykoläthers vom Molekulargewicht 1200, gelöst in dem gleichen Polypropylenglykoläther. Auch mit dieser Aktivatorkombination läßt sich ein Schaumstoff im Sinne des beanspruchten Verfahrens ohne weitere Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen herstellen. In diesem Falle muß allerdings das zur Bildung eines Schaumstoffes notwendige Treibgas durch die Mitverwendung eines Treibmittels, besonders von Wasser, gebildet werden.

Die genannten Aktivatoren können für sich allein oder in Kombination miteinander verwendet werden, wodurch häufig zusätzliche Effekte erzielt werden. Auch die Mitverwendung von Aktivatoren, welche nicht bevorzugt im Sinne einer Perhydrotriazinring-Polymerisation wirken, kann zusätzliche Effekte bringen, wie z. B. der Einsatz von in organischem Medium löslichen Metallverbindungen, wie z. B. Eisenacetylacetonat, Dialkylzinndialkoholate u. dgl. Die für das erfindungsgemäße Verfahren als geeignet bezeichneten Katalysatoren sind solche, die als Polymerisationskatalysatoren für Isocyanate bekannt sind. Unter Polymerisationskatalysatoren werden in diesem Zusammenhang Verbindungen verstanden, die in der Lage sind. Isocyanate im Sinne der Bildung von trisubstituierten Perhydrotriazinringen zu cyclisieren. Wenngleich der eingesetzte Isocyanatüberschuß nach spektralanalytischem Befund sicher zum größten Teil durch diese Cyclisierungsreaktion gebunden wird, so finden sicher neben diesen Cyclisierungsreaktionen auch noch weitere Vernetzungsreaktionen, beispielsweise über Harnstoff-, Carbonsäureamid- oder Urethangruppen statt. Dies wird in den angegebenen Beispielen bei der Berechnung der Isccyanatbilanz für den über die Kennzahl 100 hinausgehenden Isocyanatüberschuß durch die Formulierung »Für Cyclisierung und Nebenreaktionen« berücksichtigt.

Zur Herstellung der Schaumstoffe stellt man nach einer bewährten Arbeitsweise zunächst eine homogene Mischung aus den Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen, Wasser und Aktivatoren her und gibt zu dieser das Polyisccyanat hinzu. Die Menge des Polyisocyanats soll sehr viel größer sein, als zur Umsetzung der vorhandenen reaktionsfähigen Wasserstoffatome erforderlich ist. Um diesen Überschuß an Polyisocyanat zu definieren, wird der Begriff »Kennzahl« eingeführt. Wird eine Isocyanatmenge eingesetzt, die äquivalent ist für die Umsetzung aller reaktionsfähigen Wasserstoffatome der übrigen Reaktionskomponenten, so soll dieser Menge eine Kennzahl von 100 zugeordnet werden. Bei einer Kennzahl von 200 wird die doppelte als äquivalente und bei einer Kennzahl von 600 die sechsmal äquivalente Isocyanatmenge eingesetzt. Zum erfindungsgemäßen Verfahren gehören nur jene Kombinationen, die mit einer Kennzahl größer als 200 arbeiten. Nicht selten wird mit Kennzahlen von 500 oder gar von 1000 gearbeitet.

Nach derPolyisocyanatzugabe beginnt die Reaktionsmischung aufzuschäumen und verfestigt sich unter mehr oder weniger starker Wärmetönung zu einem Schaumstoff. Die Geschwindigkeit des Aufschäumens und die der Aushärtung ist naturgemäß abhängig von der Art der Ausgangsmaterialien und insbesondere sehr stark von der Art und der Menge des eingesetzten Aktivators. Der Abbindevorgang kann ohne Schwierigkeiten so stark beschleunigt werden, daß eine Verfestigung zum Schaumstoff in wenigen Sekunden erfolgt.

Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst ein isocyanatgruppenhaltiges Voraddukt aus Polyisocyanaten und den Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen hergestellt mit Kennzahlen größer als 200, welches nach dem Zumischen von Treibmitteln und/oder Aktivatoren den Schaumstoff ergibt.

Das Raumgewicht der Schaumstoffe wird im wesentlichen durch den Gehalt an COOH-Gruppen und/oder Wasser im schäumfähigen Gemisch bestimmt. Darüber hinaus wird es jedoch auch beeinflußt durch die Art und die Menge des Katalysators und durch die Menge des eingesetzten Polyisocyanats. Je größer die Wärmetönung beim Schäumvorgang ist, desto mehr wird das Raumgewicht der Schaumstoffe in Richtung kleinerer Werte beeinflußt.

Hinsichtlich der wirtschaftlichen Erzeugung sehr leichter und in ihrem Verhalten als Isolierstoffe verbesserten Schaumstoffe kann die Verwendung von gegenüber Isocyanaten inerten Lösungsmitteln als Treibmittel von Vorteil sein. Genannt seien als Beispiele Aceton, Äthylacetat und tert.Butanol sowie insbesondere halogenierte gesättigte und/oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem unter 2CO^; C liegenden Siedepunkt, z. B. Trichlorfluormethan, 1,1- Dichlorethylen, η - Propylchlorid, 1,2 - Dichloräthylen, Trichloräthylen, 1,2-Dichlorpropan, Tetrachlormethan, n-Butylchlorid oder 1,2-Dichloräthan.

Die Verwendung von anderen Treibmitteln als Wasser, die mit Isocyanaten unter Gasabspaltung reagieren, wie z. B. von Aldoximen bzw. solchen, die bei höherer Temperatur unter Abspaltung von Gasen zerfallen, ist gleichfalls sehr oft vorteilhaft für die Bildung von Schaumstoffen mit niedrigen Raumgewichten. Bewährt haben sich z. B. Acetaldoxim, Butyraldoxim, Isobutyraldoxim, Natriumbicarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumnitrit, Wasserstoffsuperoxyd, Formaldehyd abspaltende Stoffe, wie Paraformaldehyd, Dimethylol-p-kresol. Desgleichen sind die in der Kautschuk verarbeitenden Industrie verwendeten Treibmittel zur Herstellung von gummiartigen Schaumstoffen auch bei dem beanspruchten Verfahren einsetzbar. Beispiele hierfür sind: Diazcaminobenzol, Azodiisobuttersäurenitril, Azohexahydrobenzonitril, Azodicarbonsäurediäthylester oder

9 10

Dinitrosopenthamethylentetramin. Alle diese Treib- sich in dem viskosen Reaktionsprodukt freie Adipinmittel lassen sich auch zusammen mit Wasser ein- säure ab, von der abgetrennt wird. Das etwas gelblichsetzen, gefärbte ölige Filtrat hat eine Säurezahl von 30,7, eine Ein weiteres Mittel zur Verminderung des Raum- Hydroxylzahl von 5,5 und eine Viskosität von gewichts der Schaumstoffe bietet das Zumischen von 5 273 cP/75°C und von 2860 cP/25°C.
Gasen, wie Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff, beim Ver- Aus diesem endständig mit Adipinsäure veresterten schäumen. ^: Polypropylenglykoläther wird ein Schaumstoff erFarbstoffe, wie organische oder anorganische halten, wenn 100 Gewichtsteile desselben mit 30 GePigmente, können in gleicher Weise mitverwendet wichtsteilen eines Aktivators aus einem linearen werden wie Füllstoffe, beispielsweise Ruß, Kieselsäure- io Polypropylenglykoläther mit der Hydroxylzahl 92, gel, Bariumsulfat, Metallpulver, Cellulose. Des weiteren welcher 2,46 Gewichtsteile als Alkoholat gebundenes können den schäumfähigen Reaktionsgemischen Natrium pro 100 Gewichtsteile Polypropylenglykol-Schaumstabilisatoren auf Basis organischer Silicium- äther enthält, 1 Gewichtsteil Dimethylpolysiloxan mit verbindungen, anionaktive, kationaktive oder nicht einer Viskosität von 100cSt/20°C und 80 Gewichtsionogene Emulgatoren sowie Brandschutzmittel, wie 15 teilen Toluylendiisocyanat, welches die Isomeren Trichloräthylphosphat, bzw. allgemein Halogenalkyl- ToluyIen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat im Verphosphate, Ammonphosphate, Phenolformaldehyd- hältnis 65: 35 enthält, intensiv vermischt werden. Die dicyandiamid-Mischkondensate zugefügt werden. Bis- Mischung der Komponenten wird sogleich sahnig und weilen bringen Zusätze von Weichmachern, etwa von beginnt unter Entwicklung von Wärme zu schäumen, hochchlorierten paraffinischen Kohlenwasserstoffen, 20 Nach etwa IV₂ Minuten ist das Aufschäumen beendet, Phthalsäureester u. dgl., besondere Effekte. und nach etwa 4 Minuten ist die Oberfläche des Erwähnt sei die Möglichkeit eines Zusatzes von Schaumstoffes klebfrei. Nach dem Abkühlen ist ein Kontrastmitteln, um für Schaumstoff-Formkörper feinporiger, halbstarrer, etwas gelblichgefärbter oder Schaumstoff-Kernlagen von Verbundkonstruk- Schaumstoff mit guter Abriebfestigkeit und einem tionen die Möglichkeit zu haben, die Stabilität der 25 Raumgewicht von 88 kg/m³ entstanden. Der Schaum-Schaumkörper gefährdende Lunker beim Durch- stoff läßt sich schneiden, sägen und mit spanabhebenleuchten ermitteln zu können. den Werkzeugen bearbeiten. Kennzahl: 885.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die

Erzeugung von schäumfähigen Reaktionsgemischen, · 1 ?

die auch nach einem sehr schnellen Durchgang (bis 30 Beispiel

zu Viooo Sekunde) durch die bekannten in der Technik Herstellung des Ausgangsmaterials
angewendeten Mischkammersysteme schlagartig eine

sahnige und damit für aufgezwungene Fließbe- 1022 Gewichtsteile Adipinsäure werden mit 636 Ge-

wegungen erwünschte Unempfindlichkeit gewinnen. wichtsteilen Diäthylenglykol im Laufe von 15 Stunden

Dies ermöglicht es, auch große und kompliziert 35 bei 200°C (zuletzt im Vakuum von 12 mm Hg) unter

gestaltete Hohlräume bei Verbundkonstruktionen oder Abspaltung von 215 Gewichtsteilen Wasser verestert.

Formkörpern aller Art ohne Schwierigkeit homogen Der entstandene Polyester hat eine Säurezahl von 82,

und schlierenfrei auszuschäumen. eine Hydroxylzahl von 5 und eine Viskosität von

Das Verfahren kann diskontinuierlich oder in 413 cP/75°C.

kontinuierlich arbeitenden Apparaturen durchgeführt 40 Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 80 Gewerden. Im letzteren Falle bedient man sich maschineller wichtsteile des Polyesters mit 20 Gewichtsteilen Einrichtungen, wie sie z. B. in der französischen Aktivator, bestehend aus einem Gemisch von Kalium-Patentschrift 1 074 713 und in der USA.-Patentschrift oleat in Ölsäure mit der Säurezahl 130, 1 Gewichtsteil 2 764 565 beschrieben sind. permethyliertem Diäthylentriamin sowie 80 Gewichts-Nach einer besonderen Ausführungsform des Ver- 45 teilen Toluylendiisocyanat, die Isomeren Toluylen-2,4-fahrens können Schaumstoffe mit erhöhten Wärme- und Toluylen-2,6-diisocyanat im Verhältnis 65: 35 Standfestigkeiten durch die Verwendung von poly- enthaltend, intensiv vermischt. Die Mischung der merisationsfähige Doppelbindungen enthaltenden Komponenten schäumt langsam auf unter Ausbildung Polyestern oder Polyäthern erhalten werden, wenn eines starren Schaumstoffes mit Naturschwammdiese eventuell in Gegenwart von anderen polymeri- 50 struktur. Raumgewicht 36 kg/m³. Kennzahl: 470.
sationsfähigen Komponenten, wie z. B. Maleinsäure-

diallylester, Triallylcyanurat, Styrol oder Acrylsäure- .

ester, und von Polymerisationsbeschleunigern, wie Beispiel

Azodiisobuttersäurenitril oder Di-tert.butylperoxyd, Herstellung des Ausgangsmaterials
verschäumt werden. 55

1000 Gewichtsteile dimerisierte Leinölfettsäure

. . . (Säurezahl 190) werden mit 30 ml einer etwa 50 %igen

eispiel wäßrigen Kalilauge bei Raumtemperatur unter Rühren

Herstellung des Ausgangsmaterials versetzt und anschließend unter vermindertem Druck

60 bei 100°C entwässert. Das Umsetzungsprodukt, ent-

4000 Gewichtsteile eines linearen Polypropylen- haltend das Kaliumsalz der mehrbasischen Carbon-

glykoläthers mit einer Hydroxylzahl von 56 werden säure, gelöst in der genannten Carbonsäure, hat eine

mit 584 Gewichtsteilen Adipinsäure auf eine Tempe- Säurezahl von 167.

ratur von 200 bis 205 ° C (während der letzten 8 Stunden Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 100 Ge-

im Vakuum von 12 mm Hg) erhitzt. Dabei werden 65 wichtsteile der Kaliumsalz enthaltenden Säure mit

72 Gewichtsteile Wasser abgespalten bei stetigem 0,5 Gewichtsteilen permethyliertem Diäthylentriamin,

Abfall der Säurezahl von 97,7 zu Beginn auf 47,5 am 0,2 Gewichtsteilen eines Phenylmethylpolysiloxans und

Ende der Reaktionszeit. Nach dem Abkühlen scheidet 80 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, die Isomeren

Toluylen-2,4- und Toluylen-^jo-diisocyanat im Verhältnis 65:35 enthaltend, vermischt. Die homogenisierte Mischung der Komponenten verfestigt sich im Laufe von 8 Minuten zu einem starren, feinporigen, sehr spröden Schaumstoff vom Raumgewicht 45 kg/m³. Kennzahl: 271.

Wird bei sonst gleicher Schaumrezeptur mit 160 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, also mit einer Kennzahl von 542, gearbeitet, so erhält man unter starker positiver Wärmetönung einen gleichfalls starren, äußerst spröden Schaumstoff vom Raumgewicht 18 kg/m³.

Beispiel 4

60 Gewichtsteile eines durch Anlagerung von Propylenoxyd an Trimethylolpropan gewonnenen verzweigten Polypropylenglykoläthers (Hydroxylzahl270) werden mit 40 Gewichtsteilen einer Aktivatorkombination aus dem Kaliumsalz polymerisierter Leinölfettsäure, gelöst in der gleichen Säure (Säurezahl der Kombination 167), 1 Gewichtsteil einer organischen Siliciumverbindung gemäß Beispiel 1 a der deutschen Auslegeschrift 1040 251, 0,5 Gewiehtsteilen permethyliertem Äthylendiamin sowie 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, Verhältnis der Isomeren von Toluylen-2,4- zu Toluylen-2,6-diisocyanat wie 65: 35, intensiv vermischt. Die sahnige Reaktionsmischung beginnt sehr schnell zu schäumen und verfestigt sich nach 30 Sekunden zu einem oberflächentrockenen, starren Schaumstoff vom Raumgewicht 29 kg/m³. Kennzahl: 270.

Beispiel 5

Kompo nenten	1	2	3	4	5	6	7
A	70	70	70	70	70	85	85
B	30	30	30	30	30
C	—	—	—	—	—	15	15
D	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
E	100	—	—	100	100	100	120
F	—	100	—	—	—	—	—
G	—	—	140	—	—	—	—

Schaumstoffe mit folgenden Raumgewichten und Kennzahlen:

	1	2	3	4	5	6	7
Raumgewicht
(kg/m³)....	28	58	61	31	31	69	47
Kennzahl	256	492	431	334	252	336	304

IO

Beispiel 6

70 Gewichtsteile Ricinusöl werden mit 30 Gewiehtsteilen Kaliumoleat in Ölsäure (Säurezahl der Aktivatorkombination 130), 0,2 Gewiehtsteilen der im Beispiel 4 beschriebenen organischen Siliciumverbindung und 120 Gewiehtsteilen Toluylen-2,4-diisocyanat vermischt. Es entsteht in gemäßigter Reaktion ein feinporiger Schaumstoff, der nach etwa 14 Minuten eine trockene Oberfläche zeigt. Der starre und spröde Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 45 kg/m³. Kennzahl: 415.

Beispiel 7

80 Gewichtsteile Polyester aus 2000 Gewiehtsteilen Polypropylenglykoläther, 197 Gewiehtsteilen Adipinsäure und 390 Gewiehtsteilen polymerer Leinölfettsäure, 20 Gewichtsteile polymerisierte Leinölfettsäure (Molekulargewicht 600, Säurezahl 190), 20 Gewichtsteile 4-Chlor-2-nitro-pnenolnatrium, 2 Gewichtsteile permethyliertes Diäthylentriamin, 0,2 Gewichtsteile organische Siliciumverbindung gemäß Beispiel 4, 100 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat, Isomerenverhältnis 80:20, werden homogen vermischt. Es entsteht in schneller Reaktion ein nach Lagerung gelblichgefärbter halbstarrer Schaumstoff vom Raumgewicht 24 kg/m³. Kennzahl: 741.

40

45

In der Tabelle bedeuten:

A: Ein durch Anlagerung von Propylenoxyd an Xylit gewonnener verzweigter Polypropylenglykoläther (3,2% OH, Viskosität 397 cP/25°C).

B: Kaliumsalz polymerisierter Leinölfettsäure, gelöst in der gleichen Säure; Säurezahl der Kombination: 167.

C: Linearer Polypropylenglykoläther, Hydroxylzahl 56, mit 0,87 Gewiehtsteilen als Alkoholat gebundenem Natrium pro 100 Gewichtsteile Polypropylenglykoläther.

D: Organische Siliciumverbindung gemäß Beispiel 4.

E: Toluylendiisocyanat, Isomerenverhältnis 80: 20.

F: Toluylen-2,4-diisocyanat.

G: 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, 90 ⁰I₀Xg in Chlorbenzol.

Beim Vermischen der Komponenten beginnt alsbald die Verschäumungsreaktion. Bei Steigzeiten von etwa 2 Minuten resultieren oberflächentrockene, starre

Beispiel 8

60 Gewichtsteile eines durch Anlagerung von Propylenoxyd an Trimethylolpropan gewonnenen verzweigten Polypropylenglykoläthers (Hydroxylzahl 56) werden mit 40 Gewiehtsteilen einer Aktivatorkombination aus dem Kaliumsalz polymerisierter Leinölfettsäure, gelöst in der gleichen Säure (Säurezahl der Kombination 167), 2 Gewiehtsteilen permethyliertem Diäthylentriamin, 0,5 Gewiehtsteilen der im Beispiel 4 beschriebenen organischen Siliciumverbindung sowie 120 Gewiehtsteilen 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, 90 %ig in Chlorbenzol, vermischt. Die Reaktionsmasse beginnt zu steigen und verfestigt sich im Laufe von 2 Minuten zu einem feinporigen starren Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 47,5 kg/m³. Kennzahl: 441.

Beim Einsatz eines linearen Polypropylenglykoläthers gleicher Hydroxylzahl an Stelle des obengenannten verzweigten Typs entsteht ein gleichartiger Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 46 kg/m³.

Beispiel 9

30 Gewichtsteile des im Beispiel 7 beschriebenen Polyesters werden mit 20 Gewiehtsteilen einer Aktivatorkombination aus dem Kaliumsalz polymerisierter Leinölfettsäure in gleicher Säure (Säurezahl der Kombination 127), 1 Gewichtsteil permethyliertem Diäthylentriamin und 0,2 Gewiehtsteilen organischer Siliciumverbindung gemäß Beispiel 4 vermischt und auf eine

Beispiel 12

	1	2	3
A	100	70	_
B			100
C		30
D	100	100	100
E	0,5	0,5	0,5
F	3	6	6
G	1	1	—
Kennzahl	840	469	322
Raumgewicht	62	25,5	25
(kg/m³)

Temperatur von 7O⁰C erwärmt. Zu dieser Mischung fügt man 150 Gewichtsteile einer auf gleiche Temperatur vorgewärmten 75%igen Lösung des unten angegebenen Polyisocyanats (NCO-Gehalt 14%) in Äthylacetat hinzu. Nach dem Vermischen aller Reaktionspartner beginnt die Mischung aufzuschäumen und verfestigt sich im Laufe von 10 Minuten zu einem starren Schaumstoff vom Raumgewicht 44,5 kg/m³. Das Polyisocyanat war erhalten durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylolpropan mit 3 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat.

Beispiel 10

25 Gewichtsteile eines linearen Polypropylenglykoläthers (Molekulargewicht 2000, Hydroxylzahl 56) werden mit 25 Gewichtsteilen einer dimerisierten Linolensäure (Molekulargewicht 600), 50 Gewichtsteilen eines verzweigten, aus 1,4 Mol Adipinsäure, 1 Mol Hexantriol und 1 Mol 1,3-Butylenglykol gewonnenen Polyesters (Hydroxylzahl 180), 2 Gewichtsteilen einer 17 %igen Kaliumhydroxydlösung in Benzylalkohol—Methylalkohol (3:1), 1 Gewichtsteil permethyliertem Aminoäthylpiperazin, 0,3 Gewichtsteilen der im Beispiel 4 genannten organischen Siliciumverbindung und 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, Mischungsverhältnis von Toluylen-2,4- zu Toluylen-2,6-diisocyanat 65:35, vermischt. Die sahnige Mischung der Komponenten beginnt sogleich aufzuschäumen und verfestigt sich im Laufe von 2 Minuten zu einem starren Schaumstoff (Raumgewicht 30 kg/m³) sehr gleichmäßiger Porenstruktur und guter Abriebfestigkeit. Kennzahl: 389.

Beispiel 11

60 Gewichtsteile eines gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 039 232, Beispiel 2, aus Thiodiglykol und Triäthylenglykol hergestellten Polythioäthers (Hydroxylzahl 53) werden mit 40 Gewichtsteilen einer Kornbination des Kaliumsalzes von polymerisierter Leinölfettsäure, gelöst in gleicher Säure (Säurezahl der Kombination 165), 1 Gewichtsteil permethyliertem Diäthylentriamin, 0,5 Gewichtsteilen der im Beispiel 4 genannten organischen Siliciumverbindung und 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, Verhältnis der Isomeren Toluylen-2,4- zu Toluylen-2,6-diisocyanat wie 65:35, vermischt. Die Reaktionsmischung wird sogleich sahnig, beginnt aufzuschäumen und verfestigt sich nach Ablauf von 2 Minuten zu einem starren feinporigen Schaumstoff (Raumgewicht 30 kg/m³). Kennzahl: 596.

Durch Anlagerung von 1 Mol Hexahydrophthalsäureanhydrid an 1 Mol eines linearen PoIypropylenglykoläthers (Molekulargewicht 2000) gewonnenes Addukt (Säurezahl 28, OH-Zahl 28, Viskosität 90 cP/75°C).

Durch Anlagerung von 0,75 Mol Hexahydrophthalsäureanhydrid an 1 Mol Polybutylenglykol (Molekulargewicht 580) gewonnenes Addukt (Säurezahl 62, Hydroxylzahl 97, Viskosität 1293 cP/25°C).

Durch Polymerisation von Linolensäure gegewonnene mehrbasische Carbonsäure (Molekulargewicht 600, Säurezahl 190).
Gemisch der Isomeren Toluylen-2,4- und ToIuylen-2,6-diisocyanat im Verhältnis 65:35.
E: Im Beispiel 4 genannte organische Siliciumverbindung.

F: 17 '/oigeKaliumhydroxydlösungmBenzylalkohol—

Methylalkohol (3:1).
G: Permethyliertes Diäthylentriamin.

Werden die Komponenten in den angegebenen Mengenverhältnissen zusammengegeben, so beginnt die homogenisierte Mischung aufzuschäumen und verfestigt sich zu feinporigen starren Schaumstoffen, die sich für Isolierungszwecke hervorragend eignen.

Beispiel 13

100 Gewichtsteile Komponente A werden mit 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, Isomerenverhältnis 65:35, und 2 Gewichtsteilen einer 17%igen Kaliumhydroxydlösung in Benzylalkohol—Methylalkohol mit den unten angegebenen Gewichtsteilen Treibmittel 3:1 A bis I versetzt. In allen Fällen schäumen die Reaktionsgemische nach dem Zusammenrühren der Komponenten sofort auf und verfestigen sich im Laufe von 1 bis 2 Minuten zu starren Schaumstoffen mit den angegebenen Raumgewichten. Die Schaumstoffe A bis D und H zeigen einen reinweißen Kern, während die restlichen mehr oder weniger starke bräunliche Verfärbungen im Kern aufweisen. Alle Schaumstoffe haben eine gleichmäßig feine Porenstruktur.

Die Komponente A ist eine Mischung aus 70 Gewichtsteilen eines Polyesters aus 3 Mol Polypropylenglykol (OH-Zahl 270) und 2 Mol Adipinsäure, (Säurezahl 2, OH-Zahl 84), 30 Gewichtsteilen eines Polyesters aus 2 Mol Phthalsäureanhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 1 Mol Ölsäure und 5,3 Mol Trimethylolpropan (OH-Zahl 353, Säurezahl 0,5), 1 Gewichtsteil permethyliertem Diäthylentriamin und 0,3 Gewichtsteilen der im Beispiel 4 genannten organischen Siliciumverbindung. Kennzahl: 358.

55

60 A
B
C
D
E
F
G
H
I

Treibmittel

Trichlorfluormethan
1,1-Dichloräthylen .

n-Propylchlorid

1,2-Dichloräthylen .,

Trichloräthylen

1,2-Dichlorpropan ..
Tetrachlormethan .,

n-Butylchlorid

1,2-Dichloräthan ...

Gewichtsteile

20
13
11
13
19
16
20
13
14

Raumgewicht
kg/m⁸

26
30
28
29
40
38
36
26
35

Beispiel 14

Komponenten	1	2	3	4
A	100	100	100	100
Anisol-2,4-diisocyanat ... m-Phenylendiisocyanat ... p-Phenylendiisocyanat ... Toluylen-2,4-düsocyanat.. B	100 6	100 3	100 2	100
C	1 23 387	1 24 537	33 568	1 10 38 588
Phthalimidkalium
Raumgewicht des Schaum stoifes (kg/m³)
Kennzahl

Werden die in der Tabelle genannten Komponenten miteinander vermischt, so werden starre Schaumstoffe mit den angegebenen Raumgewichten nach einer Abbindezeit von wenigen Minuten erhalten. Die bei Raumtemperaturen festen Diisocyanate werden vor dem Vermischen mit den übrigen Komponenten zuvor aufgeschmolzen.

Es bedeuten:

A: Mischung aus 60 Gewichtsteilen eines linearen Polypropylenglykolesters (OH-Zahl 56), 40 Gewichtsteilen dimerisierter Linolensäure (Säurezahl 190) und 0,3 Gewichtsteilen der im Beispiel 4 genannten organischen Siliciumverbindung (Säurezahl der Mischung 78, Viskosität 1240cP/25°C).

B: 17%ige Kaliumhydroxydlösung in Benzylalkohol und Methylalkohol (3:1).

C: Permethyliertes Diäthylentriamin.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen durch einstufige Umsetzung von Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen mit einem Molekulargewicht größer als 300, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und/oder weiteren Treibmitteln, mit

mindestens der zweifachen Menge an Polyisocyanat, als zur Reaktion mit den Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppen und dem gegebenenfalls vorhandenen Treibmittel benötigt wird, in Gegenwart von Beschleunigungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschleunigungsmittel im wäßrigen Medium alkalisch reagierende organische oder anorganische Verbindungen verwendet, in denen die Gruppierung R — O]^ Me⁺ mindestens einmal enthalten ist, wobei Me⁺ ein Alkalimetall oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet und R für Wasserstoffatom, Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkylgruppen, die auch Heteroatome enthalten können sowie für die Gruppierungen R' — CO —, R' — CS —, R' — CO — O —, R' — O —, R' — CO — NH-steht, in denen R' einen der unter R angegebenen organischen Reste darstellt.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lineare oder verzweigte PoIyäther auf Propylenoxydbasis umgesetzt werden.
3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit solchen aromatischen Diisocyanaten erfolgt, deren aromatische Ringe in beiden Nachbarstellungen zu den NCO-Gruppen unsubstituiert sind.
4. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschäumen unter Zusatz von halogenierten ungesättigten und/oder ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit einem unter 200°C liegenden Siedepunkt erfolgt.
5. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschäumen unter Verwendung ungesättigter Polyhydroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen und gegebenenfalls in Gegenwart von anderen polymerisationsfähigen Komponenten und von Polymerisationsbeschleunigern erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschriften Nr. 1134 076,1139226; USA.-Patentschriften Nr. 2 577 279, 2 602 783, 634 244, 2 676 157;

»Rubber Age«, 84, S. 84 bis 87.