DE1178205B - Verfahren zur einstufigen Herstellung von Polyurethanschaumstoffen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 08 g

Deutsche Kl.: 39 b-22/04

Nummer: 1178 205

Aktenzeichen: J19078IV c / 39 b

Anmeldetag: 29. November 1960

Auslegetag: 17. September 1964

Bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen ist bekannt, die Eigenschaften der Reaktionsmischung oder des Schaumstoffendproduktes durch Zusatz verschiedener Zusatzstoffe zu verändern. Solche Zusatzstoffe sind unter anderem oberflächenaktive Mittel, wie die Reaktionsprodukte von Äthylenoxyd mit Alkylphenolen oder langkettigen Alkoholen, sulfatisierte oder sulfonierte aliphatische Kohlenwasscrstoffketten enthaltende Verbindungen, beispielsweise sulfatisiertes Methyloleat, und andere, lange Alkylketten enthaltende Verbindungen, beispielsweise sulfatisierte Ölsäuresalze. Der Zusatz solcher Zusatzstoffe führt oft zu Verbesserungen in der allgemeinen Porenstruktur des Schaumstoffs mit der in einigen Fällen eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Endprodukts einhergeht.

Die Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur einstufigen Herstellung von Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Polyhydroxyverbindungen in Gegenwart von Salzen saurer Ester als oberflächenaktive Mittel, Wasser, Carboxylverbindungen und/oder anderen Treibmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren. Das Neue der Erfindung besteht darin, daß als Salze saurer Ester wasserlösliche Salze eines sauren Esters, eines hydrophoben Polyäthers in Mengen von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent der Polyhydroxylverbindung verwendet werden. Unter einem hydrophoben Polyäther wird hierbei das Polymerisationsprodukt eines, gegebenenfalls substituierten Alkylenoxydes verstanden, das mehr als zwei Kohlenstoffatome im Molekül enthält, mit Ausnahme von Polypropylenoxyden mit einem Molekulargewicht von weniger als 1200, z. B. Polypropylen-, Polybutylen- oder Polystyroloxyd.

Die hydroxylgruppenlialtigen Verbindungen können solche Verbindungen sein, die von der Polymerisation von cyklischen Oxyden her bereits gut bekannt sind. So können sie durch Umsetzung des cyklischen Oxyds mit irgendeiner nicht basischen, wenigstens ein reaktives Wasserstoffatom enthaltenden Verbindung, beispielsweise Wasser oder Alkoholen, wie Alkohole mit einer funktionellen Gruppe, wie Monoäther von Glykolen, wie Äthylen- oder Diäthylenglykole, Butanol oder Isooctanol, mit Dialkoholen, wie Äthylenoder Diäthylenglykolen, oder mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Sorbit, hergestellt worden sein. Die Umsetzung ist normalerweise bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise 80 bis 120⁰C, in Gegenwart eines basischen Katalysators, beispielsweise Kaliumhydroxyd, durchgeführt.
Die Ester sind Estersalze irgendeiner esterbildenden Verfahren zur einstufigen Herstellung von
Polyurethanschaumstoffen

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr
und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,
München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

William Baird,

Joseph Simons,

Kenneth Arthur Williams,

Manchester, Lancashire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 4. Dezember 1959 (41 246), vom 18. November 1960

mehrbasischen Säure, beispielsweise von mehrbasischen anorganischen Säuren, wie Schwefel- oder Phosphorsäuren bzw. auch aliphatischen oder aromatischen Polycarbonsäuren, wie gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, beispielsweise solche mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Bernsteinsäure-, Adipin-, Sebacin- oder Maleinsäure, auch von aromatischen Dicarbonsäuren, wie Phthal- oder Isophthalsäuren, sowie von Tricarbonsäuren, wie Citronensäure. Die Veresterungsreaktion kann nach bekannten Verfahren durchgeführt worden sein, beispielsweise direkt durch Erwärmen auf 50 bis 200⁰C mit der Säure oder ihrem Anhydrid unter Abtrennung von Wasser, soweit nötig. Statt dessen kann die Hydroxyverbindungen mit einem einfachen Ester der Säure, beispielsweise einem Methyl- oder Äthylester, unter Abspaltung von Methanol oder Äthanol erwärmt worden sein, oder die Hydroxyverbindung kann mit dem Säurechlorid unter Abspaltung von Chlorwasserstoff behandelt worden sein. So können die erfindungsgemäß verwendeten Polyäthermonoschwefelsäureester beispielsweise durch Umsetzung eines eine oder mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäthers mit Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure oder mit einer Additionsverbindung

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von Schwefeltrioxyd und einem tertiären Amin ge- mischungen können ebenfalls verwendet werden. Zu wonnen worden sein. Beispielen von Polyalkoholen gehören Glykole, wie

Vorzugsweise sollen die Salze der sauren Ester die Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-ButylengIykoI, wasserlöslichen Ammonium- oder Alkalisalze, wie 2,3-Butylenglykol. Diäthylenglykol, Tetramethylen-Natriumsalze, sein. Sie können auch in Form ihrer 5 glykol, Pentamethylenglykol, Hexamethylenglykol, Salze mit primären, sekundären oder tertiären Aminen Decamethylenglykol oder 2,2-DimethyltrimethyIenverwendet werden. glykol. Andere Polyalkohole mit mehr als 2 Hydroxyl-

Der Anteil des der Reaktionsmischung zugesetzten gruppen pro Molekül können verwendet werden, bei-Salze des sauren Esters beträgt normalerweise 0,01 bis spielsweise Trimethylolpropan. Trimethyloläthan, Pen-5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Ge- i° tareythrit oder Glycerin. Solche Verbindungen werden wichtsprozent der hydroxylgruppenhaltigen Verbin- in wechselnden Mengen je nach der gewünschten dung, wie des Polyesters, Polyesteramids oder Poly- Starrheit des Produkts zugesetzt, äthers. Außer den Polyalkoholen und Dicarbonsäuren

Es ist oft vorteilhaft, die sauren Estersalze des erfin- können auch Verbindungen umgesetzt werden, die dungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit üblichen 15 mehr als zwei verschieden funktionell Gruppen, z. B. oberflächenaktiven Mitteln zu verwenden, wie mit den Hydroxyl-, Carboxyl- oder sekundäre und primäre Reaktionsprodukten von Äthylenoxyd mit Alkyl- Aminogruppen, enthalten, wofür Beispiele Diäthanolphenolen oder mit Fettalkoholen, wie Cetyl- oder amin, Trimesinsäure, Dihydroxystearinsäure oder Tri-Oleylalkoholen, oder in Verbindung mit oberflächen- carballylsäure sind.

aktiven Mitteln, wie Salzen von langkettigen Säuren, 20 Beispiele von zur Herstellung von Polyesteramiden beispielsweise dem Diäthylaminsalz der Ölsäure. Die verwendbaren Diaminen oder Aminoalkoholen sind Verwendung solcher oberflächenaktiven Mittel in Ver- Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Monoäthanolbindung mit den erfindungsgemäß verwendeten sauren amin, Phenylendiamin oder Benzidin. Estern bewirkt oft eine noch stärkere Verbesserung Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ver-

der Eigenschaften des Schaumstoffes, wobei zusätzlich 25 wendeten Polyester oder Polyesteramide haben gedie Mischung der Komponenten erleichtert wird. wohnlich Molekulargewichte von 200 bis 5000 und

Polyurethanschaumstoffe können nach dem erfin- hauptsächlich Hydroxylendgruppen. dungsgemäßen Verfahren ohne Verwendung von Als Beispiele von im erfindungsgemäßen Verfahren

Wasser, beispielsweise durch Verwendung von Poly- verwendbaren Polyäthern seien erwähnt hydroxylestern oder Polyesteramiden mit Carboxylendgruppen, 3° endständige Polymere und Mischpolymere von cykli- und/oder durch Zusatz von Treibmitteln, beispiels- sehen Oxyden, beispielsweise 1,2-Alkylenoxyde, wie weise niedrig siedenden organischen Flüssigkeiten, Äthylenoxyd, Epichlorhydrin, 1,2-Propylenoxyd, hergestellt werden. Eine kleine Wassermenge kann als 1,2-Butylenoxyd oder 2,3-Butylenoxyd, Oxacyclozusätzliche Treibgasquelle zugesetzt werden. butan, substituierte Oxacyclobutane oder Tetrahydro-

Geeignete niedrig siedende Flüssigkeiten sind solche, 35 furan. Solche Polyäther können lineare Polyätherdie gegen Isocyanate und Wasser chemisch inert sind glykole sein, wie sie beispielsweise durch Polymeri- und deren Siedepunkte nicht über 75°C, vorzugsweise sation eines Alkylenoxyds in Gegenwart eines bazwischen —40 und 50°C, liegen, beispielsweise sischen Katalysators, wie Kaliumhydroxyd, und eines fluorierte Alkane, wie Monofluortrichlormethan, Di- Glykols oder primären Monoamins hergestellt worden bromdifluormethan, l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan, 40 sind. Statt dessen können auch verzweigte Polyäther Dichlordifluormethan, Dichlormonofluormethan, Di- verwendet werden, die beispielsweise durch Polymerichlortetrafluoräthan, Monochlordifluormethan oder sation eines Alkylenoxyds in Gegenwart eines ba-Trifluormethylbromid oder Mischungen davon. sischen Katalysators und eines Stoffs mit mehr als

Es können auch Mischungen dieser niedrig siedenden 2 aktiven Wasserstoffatomen pro Molekül, beispiels-Flüssigkeiten miteinander und/oder mit nicht fluor- 45 weise Ammoniak oder Polyhydroxyverbindungen, wie haltigen substituierten oder unsubstituierten Kohlen- Glycerin, Hexantriole, Trimethyloläthan, Triäthanolwasserstoffen verwendet werden. amin, Pentaerythrit, Sorbit, Rohzucker oder Phenol-

Solche Flüssigkeiten werden gewöhnlich in Mengen formaldehydreaktionsprodukten, Aminoalkoholen, von 1 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 5 bis wie Monoäthanolamin oder Diäthanolamin, oder 25 Gewichtsprozent, des hydroxylgruppenhaltigen 50 Polyaminen, wie Äthylendiamin, Hexamethylen-Polymeren verwendet. diamin, Diäthylentriamin, Toluylendiamin oder Di-

Jedoch ist die Hauptquelle von Gas zum Schäumen aminodiphenylmethan, hergestellt worden sind. Vergewöhnlich die Umsetzung von Polyisocyanat und zweigte Polyäther können auch dadurch hergestellt Wasser, und daher wird Wasser gewöhnlich in einer worden sein, daß den obengenannten Polyäther bil-Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere S5 denden Reakionsmischungen ein cyklisches Oxyd mit 2 bis 6 Gewichtsprozent, des hydroxylgruppenhaltigen mehr als zwei funktioneilen Gruppen zugesetzt wird, Materials zugesetzt. beispielsweise ein Diepoxyd, Glycidol oder 3-Hy-

AIs Ausgangsmaterialien können die für die Her- droxymethyloxacyclobuten.

stellung von zellenförmigen Polyurethanprodukten Es ist bekannt, daß der hydrophobe Charakter von

bekannten verwendet werden. 60 Polyäthern, die durch Polymerisation von cyclischen

Die Polyester oder Polyesteramide können beispiels- Oxyden hergestellt worden sind, welche mehr als weise aus Dicarbonsäuren oder deren esterbildenden 2 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, bei stei-Derivaten und Polyalkoholen und, falls nötig, geringen gendem Molekulargewicht größer wird. So besitzt Molanteilen von Diaminen oder Aminoalkoholen Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von hergestellt werden. Zu geeigneten Dicarbon-säuren ge 65 750 eine Löslichkeit in Wasser von 18 Gewichtshören Bernsteinsäure-, Glutar-, Adipin-, Kork-, Aze- prozent, während bei einem Molekulargewicht von lain-oder Sebacinsäure sowie aromatische Säuren, wie 1200 die Löslichkeit nur 2% und bei einem MoIe-Phthal-, Isophthal- oder Terephthalsäuren. Säure- kulargewicht von 2000 sie sogar weniger als 0,1%

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beträgt. Die Salze von sauren Estern von Poly- sammen mit irgendeinem verwendeten Katalysator

propylenglykolen mit einem Molekulargewicht des oder anderem Zusatzstoff in Wasser gelöst und dann

Polypropylenglykols unter 1200 sind also für das den zu einer Mischung des organischen Polyisocyanats mit

Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren unge- dem Polyester oder Polyesteramid zugesetzt werden,

eignet. Höhere Alkylenoxyde, wie Butylenoxyd, er- ·' oder die Mischung der Zusatzstoffe kann vor Zugabe

geben Polymere, die sogar noch mehr hydrophob sind, des organischen Polyisocyanats in dem Polyester oder

als Polypropylenoxydpolymere. Polyesteramid aufgelöst werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ver- Wie bekannt, können nach den allgemeinen Verwendeten Polyäther haben gewöhnlich Molekular- fahren zur Herstellung von Polyurethanen der polygewichte von 200 bis 6000. Mischungen von linearen '·' urethanbildenden Mischung verschiedene Zusatzstoffe und verzweigten Polyäthern können, falls gewünscht, beigegeben werden, wie oberflächenaktive Mittel, beiverwendet werden. spielsweise oxyäthylierte Phenole, Fettalkohole, wie

Beispiele von geeigneten verwendeten organischen Oleylalkohol oder sulfatisiertes Methyloleat, PoIy-Polyisocyanaten sind aliphatisch^ Diisocyanate, wie alkylsiloxane oder Block-Mischpolymere von diesen Hexamethylendiisocyanat, aromatische Diisocyanate, '5 mit Polyalkylenoxyden, Flammschutzmittel, wie/5-Triwie Toluylen-2,4-diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocy- chloräthylphosphat oder Antimonoxyd, Weichmacher, anat, 3-Methyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, m- wie Trikresylphosphat oder Dioctylphthalat, Farboder p-Phenylendiisocyanat, Chlorphenylen-2,4-diiso- stoffe und Füllstoffe, wie Ruß oder Silikate, und Farbcyanat, Naphthyl-l,5-diisocyanat, Diphenylen-4,4'-di- stabilisatoren sowie Aufheller. Eine weitere Klasse von isocyanat, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl 20 Zusatzstoffen, die zugesetzt werden können, umfaßt oder Diphenylätherdiisocyanat, oder cycloaliphatische Antioxydantien, beispielsweise Tert.-butylbrenzkate-Diisocyanate, wie Dicyclohexylmethandiisocyanat. Zu chin oder sterisch gehinderte Phenole,
den verwendbaren Triisocyanaten gehören aroma- Die Erfindung wird erläutert, jedoch nicht betische Triisocyanate, wie 2,4,6-Triisocyanatotoluol schränkt durch die folgenden Beispiele. Die angege- oder 2,4,4'-Triisocyanatodiphenyläther. Beispiele von ²5 benen Teile beziehen sich auf Gewicht,
anderen geeigneten organischen Polyisocyanaten sind . .
die Reaktionsprodukte eines Überschusses eines Diiso- Beispiel
cyanats mit Polyalkoholen, wie Trimethylolpropan 100 Teile eines durch Umsetzen von 228 Teilen oder Uretdiondimere bzw. Isocyanuratpolymere von Adipinsäure, 177 Teilen Diäthylenglyköl und 8,16 Tei-Diisocyanaten, beispielsweise von Toluylen-3,4-diiso- 3° Jen Pentaerythrit erhaltenen flüssigen Polyesters mit cyanat. Es können auch Mischungen solcher Poly- einem Hydroxylwert von 66,7 mg KOH/g und einem isocyanate verwendet werden. Beispiele geeigneter Säurewert von 5 mg KOH/g wurden unter kräftigem Mischungen sind die durch Phosgenierung der ge- Rühren mit 47 Teilen einer 65: 35 Mischung von mischten Polyaminreaktionsprodukte mit Formalde- 2,4-Toluylendiisocyanat und 2,6-Toluylendiisocyanat hyd und aromatischen Aminen, wie Anilin oder 35 gemischt, und zu der Mischung wurde unter weiterem o-Toluidin, erhaltenen Polyisocyanatmischungen. Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dimethylcyclo-

Die Herstellung der geschäumten, zellhaltigen Poly- hexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Ocurethane kann nach dem bekannten allgemeinen Ver- tylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, fahren durchgeführt werden. So können die Ausgangs- 1,0 Teil des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelstoffe kontinuierlich oder diskontinuierlich gemischt 40 säureesters vom Polypropylenglykol (Molekulargewerden, wicht ungefähr 1500) und 3,5 Teilen Wasser gegeben.

Die Verwendung der Salze der sauren Ester gemäß Die erhaltene Mischung wurde in eine Polyäthylen-

der Erfindung ermöglicht die Herstellung von befriedi- form gegossen. Es bildete sich ein elastischer Schaum-

genden Schaumstoffen mit guter Porenstruktur und stoff mit ausgezeichneter Struktur, gutem Kompres-

niedriger Dichte aus Ausgangsmischungen, die sonst 45 sionsmodul, guter Elastizität und Oberflächenstruktur, während des Schäumens wieder zusammenfallen

wurden. B e i s ρ i e 1 2

Zu Polyäthern mit sekundären Hydroxylgruppen

gehören Polymere und Mischpolymere von 1,2-Al- Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, kylenoxyden, wie Propylen- oder Butylenoxyde. Vor- 50 wobei das Dinatriumsalz des sauren Schwefelsäurezugsweise werden vor allem Propylenoxydpolymere esters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht mit sekundären Hydroxylendgruppen und insbeson- 1500 durch ein gleiches Gewicht des Dinatriumsalzes dere solche mit Molekulargewichten von 400 bis 6000 des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenverwendet, glykol vom Molekulargewicht 1200 ersetzt wurde. Der

Geeignete Katalysatoren zur Verwendung bei dem 55 erhaltene Schaumstoff zeigte eine ausgezeichnete

erfindungsgemäßen Verfahren sind die für die Her- Porenstruktur, war weich und elastisch und von guter

stellung von Polyurethanschaumstoffen bekannten; zu Oberflächenstruktur,

ihnen gehören tertiäre Amine, wie Triäthylamin, . . ,

Ν,Ν-Dimethylbenzylamin, Ν,Ν-Dimethylcyclohexyl- Beispiel 5

amin, N-Methylmorpholin, Bis-(2-diäthylaminoäthyl)- 60 [00 Teile eines linearen Polydiäthylenglykoladipats

adipat, /3-Diäthylaminopropionamid oder Diäthyl- mit einem Molekulargewicht von ungefähr 1885 und

aminoäthanol, metallorganische Komplexe, beispiels- einem Hydroxylwert von 57,3 mg KOH/g wurden

weise die Acetylacetonate von Eisen oder Mangan, unter starkem Rühren mit 47 Teilen einer 65: 35-

oder andere metallorganische Verbindungen wie Di- Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten

butylzinndilaurat oder Zinn(II)-octoat. 65 gemischt, und zu der Mischung wurden unter weiterem

Die Polyurethanbildungsreaktion kann auf irgend- Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dimethylcyclo-

eine zweckmäßige bekannte Weise durchgeführt wer- hexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Oc-

den. So kann das Salz des sauren Esters zuerst zu- tylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd,

1,0 Teil des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol (Molekulargewicht 1500) und 3,5 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff war fein, weich und von regelmäßiger Struktur.

Beispiel 4

100 Teile lineares Polydiäthylenglykoladipat wurden unter raschem Rühren mit 47 Teilen einer 80:20-Mischung von Toluylen-2,4-diisocyanat und Toluylen-2,6-diisocyanat gemischt, und zu der Mischung wurde unter weiterem Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dimethylcyclohexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Octylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 0,08 Teilen des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol (Molekulargewicht 1500) und 3,5 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff zeigte eine durchgehend gute Struktur und war weich und elastisch.

Beispiel 5

200 Teile eines durch Umsetzung von 272 Teilen Pentaerythrit, 630 Teilen 1,3-Butylenglykol, 876 Teilen Adipinsäure und 148 Teilen Phthalsäureanhydrid hergestellten flüssigen Polyesters mit einem Hydroxylwert von 230 mg KOH/g und einem Säurewert von 7,7 mg KOH/g wurden mit 30 Teilen ß-Trichloräthylphosphat, 20 Teilen einer 66°/_oigen wäßrigen N,N-Dimethylbenzylaminlactatlösung, 8 Teilen Wasser und 6 Teilen des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol (Molekulargewicht 1500) gemischt. 360 Teile einer Diphenylmethandiisocyanatmischung wurden zu der Mischung zugegeben, und die Mischung wurde eine kurze Zeit rasch gerührt und dann in eine Form gegossen. Der erhaltene starre Schaumstoff zeigte eine feine Porenstruktur, hohe Festigkeit und geringe Dichte.

Die Diphenylmethandiisocyanatmischung war durch Phosgenierung eines rohen Diaminodiphenylmethans mit ungefähr 15 % Gehalt an Polyaminen (hauptsächlich Triaminen), das durch Kondensation von Formaldehyd mit Anilin in Gegenwart von Salzsäure gewonnen worden war, hergestellt.

Eine Wiederholung des obigen Verfahrens unter Weglassen des Polyätherestersalzes führte zur Bildung eines starren Schaumstoffes von grober Porenstruktur und größerer Dichte.

Beispiel 6

sammenfallen der schäumenden Mischung, und infolgedessen wurde kein befriedigender Schaumstoff erhalten.

Beispiel 7

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholf, wobei das Dinatriumsalz des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 1500 durch ein äquivalentes Gewicht des Bis-(N-dimethylcyclohexylamin)-salzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 1500 ersetzt wurde. Der erhaltene Schaumstoff zeigte eine gute Struktur.

Beispiel 8

100 Teile des im Beispiel 1 verwendeten Polyesters wurden unter raschem Rühren mit 62 Teilen einer 65 : 35-Mischung von Toluylen-1,4- und -2,6-diisocyanaten gemischt, und zu der Mischung wurde unter weiterem Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dimethylcyclohexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Octylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 0,3 Teilen des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters des Polypropylenglykols vom Molekulargewicht 2000 und 5,0 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff war von feiner regelmäßiger Struktur und geringer Dichte.

Beispiel 9

100 Teile des im Beispiel 1 verwendeten Polyesters wurden unter kräftigem Rühren mit 52 g einer 65: 35-Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten gemischt, und zu der Mischung wurde unter weiterem Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dimethylcyclohexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Octylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 0,5 Teilen des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters des Polybutylenglykols vom Molekulargewicht 500 und 4,0 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff zeigte eine geringe Dichte und gute Struktur und Elastizität.

Beispiel 10

100 Teile des im Beispiel 1 verwendeten Polyesters wurden unter raschem Rühren mit 72 Teilen einer 65: 35-Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten gemischt, und zu der Mischung wurden unter weiterem Rühren eine Mischung von 1,0 Teile des Reaktionsprodukts von p-Octylphenol und unge-

Eine Lösung von

fähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 0,6 Teilen Di- !Teil des Dinatriumsalzes des 50 methylcyclohexylamin, 0,2 Teilen des Natriiimsalzes

sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 1500. 1 Teil des Kondensationsprodukts von Octylphenol mit 10 Mol Äthylenoxyd und 3 Teilen Natriumhydroxyd in 3 Teilen Wasser wurde zu einem linearen Polyoxypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 gegeben, und die Mischung wurde 4 Minuten lang kräftig gerührt. Nach Minuten Stehen wurde eine Lösung von 0,5 Teilen eines Methylphenylpolysiloxans mit einem Verhältnis von drei Methylgruppen auf eine Phenylgruppe und einer Viskosität von 125 cSt bei 25⁰C in 40 Teilen einer 80 : 20-Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten zugefügt, die Mischung wurde 7 Sekunden lang kräftig gerührt und in eine Form gegossen. Man erhielt einen elastischen Schaumstoff mit guter Porenstruktur und einer Dichte von 0,033 g/cm³.

Eine Wiederholung des obigen Verfahrens unter Weglassen des Polyätherestersalzes führte zum Zudes sauren Schwefelsäureesters des Polypropylenglykols vom Molekulargewicht 1500 und 6,0 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff war von sehr geringer Dichte und guter Struktur.

Beispiel 11

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei das Dinatriumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Polypropylenglykols vom Molekulargewicht 1500 durch 0,5 Teile des Dinatrumsalzes des sauren Phosphorsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 1500 ersetzt wurde. Der erhaltene Schaumstoff zeigte ein ausgezeichnete Struktur und einen guten Kompressionsmodul.

Beispiel 12 Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt,

Das
wobei das

Dinatriumsalz des sauren Schwefelsäure-

esters des Polypropylenglykols vom Molekulargewicht 1500 durch ein äquivalentes Gewicht des Dinatriumsalzes des sauren Maleinsäureesters von Polypropylenglykol vom Molekulargeiwcht 1500 ersetzt wurde. Der erhaltene Schaumstoff zeigte eine gute Struktur, guten Kompressionsmodul und geringe Dichte.

Beispiel 13

100 Teile des linearen Polsdiäthylenglykoladipats, Molekulargewicht 1885,OHZ = 57,3, wurden unter raschem Rühren mit 47 Teilen einer 80: 20-Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten gemischt, und zu der Mischung wurde unter weiterem Rühren eine Mischung von 0,6 Teilen Dhnethylcyclohexylamin, 1,0 Teil des Reaktionsprodukts von p-Octylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 0,05 Teilen des Trinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters von Glycerin und Propylenoxyd vom Molekulargewicht 4500 und 3,5 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff wurde zum Auf- ao brechen der geschlossenen Zellen zusammengedrückt und zeigte anschließend eine gute Struktur, gute Reißfestigkeit und war sehr weich.

Beispiel 14

100 Teile des im Beispiel 1 verwendeten Polyesters wurden unter raschem Rühren mit 47 Teilen einer 65: 35-Mischung von Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanaten gemischt, und zu der Mischung von 1,5 Teilen Dimethylbenzylamin, 1,5 Teilen des Reaktionsprodukte von p-Octylphenol und ungefähr 7,5 Molanteilen Äthylenoxyd, 1,0 Teil des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom. Molekulargewicht 1500 und 3,5 Teilen Wasser gegeben. Der erhaltene Schaumstoff zeigte eine feine regelmäßige Struktur.

Beispiel 15

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei das Dimethylcyclohexylamin durch 0,2 Teile N, N, N', N'-Tetramethyl- 1,3-butylendiamin ersetzt wurde. Der erhaltene Schaumstoff war weich und von guter Struktur.

Beispiel 16

Das Verfahren des Beispiels 2 wurde wiederholt, wobei das Dinatriumsalz des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 1500 durch 0,03 Teile des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters vom Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 4000 verwendet wurde. Der erhaltene Schaumstoff zeigte einen guten Kompressionsmodul.

Es wurden auch Vergleichsversuche unter Zugrundelegung der Arbeitsweise des Beispiels 1 durchgeführt, und zwar wurde hierbei 1 Teil des Dinatriumsalzes des schwefelsauren Esters des polypropoxylierten Isooctanols durch folgende Verbindungen ersetzt:

a) 0,5 Teile des Dinatriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters des propoxylierten Isooctanols,

b) 0,5 Teile Natriumäthylhexyltripolyphosphat,

c) 0,5 Teile eines Polyesters mit einem Säurewert von 23,2 mg KOH/g, hergestellt durch Umsetzen von 7 Mol Trimethylolpropan mit 3 Mol Adipinsäure.

Auf diese Weise wurden drei biegsame Schaumstoffe A, B und C erzeugt. Der Schaumstoff A besaß eine außerordentlich gleichmäßige Zellstruktur, die sich durch den ganzen Körper hindurch bis an die Oberfläche desselben erstreckte. Im Schaumstoff B waren die Zellen unterbrochen durch das Vorhandensein von solchen, die größer waren als die mittlere Zellengröße. Eine grobe Zellstruktur wurde in der Nähe der äußeren Oberfläche des Schaumkörpers beobachtet. Der Schaumstoffe besaß durchgehend sehr unregelmäßige Zellstruktur, und diese war insbesondere in der Nähe der Oberfläche zu beobachten.

Es wurden auch noch weitere Vergleichsversuche unter Anwendung von 0,1 und 0,3 Teilen der verschiedenen Stoffe durchgeführt, und in jedem Fall wurde eine Überlegenheit bei Verwendung des Salzes des sauren Schwefelsäureesters des Polypropylenglykols festgestellt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur einstufigen Herstellung von Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Polyhydroxylverbindungen in Gegenwart von Salzen saurer Ester als oberflächenaktive Mittel, Wasser, Carboxylverbindungen und/oder anderen Treibmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als Salze saurer Ester wasserlösliche Salze eines sauren Esters eines hydrophoben Polyäthers in Mengen von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent der Polyhydroxylverbindung verwendet werden.

2. Verfahren zur einstufigen Herstellung von Polyurethanschaumstoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Salz eines sauren Esters das Salz eines sauren Schwefelsäureesters eines hydroxylgruppenhaltigen Polypropylenoxyds mit einem Molekulargewicht von nicht unter 1200 verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 811 493.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 106 489.

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