DE1229290B

DE1229290B - Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1229290B
Application number: DEF45863A
Authority: DE
Inventors: Dr Manfred Dahm; Dr Hans Niederpruem; Dr Walter Simmler
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-04-21
Filing date: 1965-04-21
Publication date: 1966-11-24
Also published as: GB1090589A; DE1239468B; BE679784A; DK116319B; CH470439A; NL6605363A; AT267192B; NL155034B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C08g

Deutsche KL: 39b-22/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F 45863 IV c/39 b
21. April 1965
24. November 1966

Es ist bekannt, Urethangruppen enthaltende Schaumstoffe aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, besonders linearen und/oder verzweigten Polyolen, Polyisocyanaten, besonders Diisocyanaten, und Treibmitteln, wie etwa Wasser oder Trichlorfluormethan, in Gegenwart von weiteren Hilf sstoffen herzustellen. Die Hilfsstoffe sollen dabei entweder wie im •Fall der Schaumstoffstabilisatoren die Schaumbildung erleichtern oder ein Zusammenfallen des Schaumes nach Ende der Gasbildungsreaktion verhindern oder wie im Fall der Katalysatoren dafür sorgen, daß die während der Schaumstoffbildung ablaufenden Vorgänge allgemein und untereinander mit der richtigen Geschwindigkeit ablaufen.

Es ist bekannt, als Katalysatoren für die Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen tertiäre Amine und/oder Organometallverbindungen einzusetzen, die einen unterschiedlichen Beitrag zur Beschleunigung der einzelnen bei der Schaumstoffbildung ablaufenden Teilreaktionen liefern.

Während tertiäre Amine bevorzugt die Treibreaktion katalysieren, wirken Organometallverbindungen vorzugsweise auf die Vernetzungsreaktion katalytisch ein. Besonders für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen aus Polyäthern mit einem geringen oder keinem Gehalt an primären Hydroxylgruppen ist es notwendig, stark katalysierend wirkende tertiäre Amine in Verbindung mit Organometallverbindungen zu verwenden. Für diesen Zweck erwies sich das Triäthylendiamin als besonders geeignet, das außerordentlich stark die bei der Schaumstoffbildung ablaufenden Reaktionen katalytisch beeinflußt. Im übrigen ist der Einsatzbereich von stark katalytisch wirksamen tertiären Aminen, wie es das Triäthylendiamin darstellt, nicht nur auf die Katalyse recht reaktionsträger Umsetzungen beschränkt, wie sie etwa die Schaumstoff bildung aus Polyäthern mit vorwiegend sekundären Hydroxylgruppen darstellen. Vielmehr ist es bei entsprechender Verminderung der einzusetzenden Menge auch möglich, Systeme zu katalysieren, die weniger reaktionsträge sind, wie beispielsweise die Herstellung von Schaumstoffen aus Polyestern und Polyisocyanaten.

Es ist aus der belgischen Patentschrift 604 814 bekannt, tertiäre Aminogruppen enthaltende organische Siliciumverbindungen bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen mitzuverwenden. Diese Siliciumverbindungen, die von anderer Konstitution sind als die erfindungsgemäß zu verwendenden, dienen als Stabilisatoren und zeigen höchstens eine geringfügige, in der Regel nicht ausreichende katalytische Wirksamkeit, in keinem Fall die hohe katalytische Wirksamkeit Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen
enthaltenden Schaumstoffen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:
Dr. Manfred Dahm, Leverkusen;
Dr. Hans Niederprüm, Monheim;
Dr. Walter Simmler, Köln-Mülheim

der erfindungsgemäß zu verwendenden Siliciumverbindungen, die ihrerseits keine nennenswerte stabi-

ao lisierende Wirkung entfalten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen aus höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen, Polyisocyanaten und Wasser bzw. anderen Treibmitteln in Gegenwart von tertiäre Aminogruppen enthaltenden organischen Siliciumverbindungen und gegebenenfalls tertiären Aminen als Katalysatoren und ist dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäre Aminogruppen enthaltende organische Siliciumverbindungen und als Katalysatoren siliciummodifizierte tertiäre Amine mit der Gruppierung

i Si —CH₂-N:

R"

verwendet werden, in der R' und R" gleiche oder verschiedene niedere Alkylreste mit 1 bis 8 C-Atomen bedeuten sowie das Si-Atom eines höchstens tetrameren Siloxans ist oder R' die obige Bedeutung hat und R" einen esterartig mit dem Si-Atom unter Ringschluß verbundenen Alkylrest bedeutet.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß diese siliciummodifizierten tertiären Amine einen außerordentlich hohen katalytischen Einfluß auf die bei der Herstellung der Schaumstoffe ablaufenden Reaktionen ausüben. Die katalytische Wirksamkeit dieser Verbindungen ist höher als die der bisher bekannten tertiären Amine und somit auch höher als die des Triäthylendiamins. Dieses Verhalten ist besonders dann von Vorteil, wenn es sich darum handelt, aus

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3 ... 4

relativ reaktionsträgen Polyhydroxylverbindungen, wie sekundäre Hydroxylgruppen als Endgruppen und sie etwa die Polyäther mit hohen oder ausschließlichen besitzen ein OH-Äquivalent von vorzugsweise 100 bis Gehalten an sekundären Hydroxylgruppen darstellen, 300, wobei unter OH-Äquivalent die Menge an PolySchaumstoffe herzustellen. estern in Gramm verstanden werden soll, die 1 Mol

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver- 5 Hydroxylgruppen enthält. Die^ Polyester entstehen fahrens besteht darin, daß neben der· katalytischen durch die übliche Polykondensation von Dicarbon-Beeinflussung der Steigreaktion zusätzlich die Ver- säuren oder deren Anhydriden allein oder im Gemisch netzungsreaktion erheblich katalysiert wird. Dieses mit Tri-oder Polycarbonsäuren mit Diolen allein oder Verhalten ist überraschenderweise stärker ausgeprägt im Gemisch mit anderen mehrwertigen Hydroxylals bei den bisher bekannten tertiären Aminen und io verbindungen, wie etwa Glycerin, Trimethylolpropan, macht bei der Schaumstoffherstellung eine wünschens- Pentaerythrit, Ricinusöl oder Hexantriol. Als Diwerte Verminderung, wenn nicht sogar Vernach- carbonsäuren können sowohl gesättigte als auch lässigung der Menge der eigentlichen die Vernetzung ungesättigte Verbindungen verwendet werden, die katalysierenden Verbindung, nämlich Organometall- sowohl aliphatisch als auch aromatisch sein können, katalysatoren, möglich. 15 Beispiele sind etwa Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutar-

Äußerdem besitzen die erfindungsgemäß zu ver- säure, Adipinsäure,- -Pimelinsäure, Maleinsäure, Fu-

wendenden Katalysatoren den Vorteil, daß sie den marsäure, Phthalsäure oder Terephthalsäure. Als

Schaumstoffen einen geringeren Geruch verleihen, Diole seien genannt: Äthylenglykol, Diäthylenglykol,

als sie solche Schaumstoffe besitzen, die mit Kataly- Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Propylenglykol,

satoren großer Wirksamkeit üblicherweise herzu- 20 Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Butandiole,

stellen sind. Buten-2-diol-l,4, Butin-2-diol-l,4, Hydrochinon oder

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen 4,4'-Dioxyldiphenylmethan. Die .höhermolekularen wirken als Katalysatoren bei der Herstellung von Polyhydroxylverbindungen können auch in Mischung Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen bei allen mit anderen mehrwertigen Hydroxyverbindungen dazu üblichen höhermolekularen Polyhydroxylver- 25 verwendet werden, so z. B. in Mischung mit Äthylenbindungen, wie bei Hydroxylgruppen aufweisenden glykol, 1,4-Butylenglykol, Glycerin, Trimethylolprolinearen oder verzweigten Polyäthern als auch bei pan, Pentaerythrit oder Ricinusöl.
Hydroxylgruppen aufweisenden linearen oder ver- Als Polyisocyanate können aliphatische, aralizweigten Polyestern, Polythioäthern oder Polyacetalen phatische oder aromatische Polyisocyanate, wie z. B. oder deren Gemischen. Die zur Herstellung der 30 Phenylendiisocyanate, 2,4- oder 2,6-Toluylendiiso-Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffe geeigneten cyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Biphelinearen oder verzweigten Polyäther enthalten vor- nylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, Hexawiegend sekundäre Hydroxylgruppen und besitzen methylendiisocyanat oder Decamethylendiisocyanat, ein OH-Äquivalent von vorzugsweise 100 bis 3000, ferner die freie NCO-Gruppen aufweisenden Addukte wobei unter OH-Äquivalent die Menge an Polyäther 35 von Polyisocyanaten an Alkohole, wie Trimethylolin Gramm verstanden sein soll, die 1 Mol Hydroxyl- propan, Glycerin, Hexantriole oder Glykole, oder an gruppen enthält. Genannt seien die reinen Polymeri- niedermolekulare Polyester, wie Ricinusöl, ferner sate ζ. B. von Propylenoxyd, 1,2-, 1,3- oder 2,3-Buty- Umsetzungsprodukte obiger Isocyanate mit Acetalen lenoxyd, Styroloxyd, Epichlorhydrin oder auch die gemäß deutscher Patentschrift 1 072 385 sowie die in in saurem oder basischem Medium erhaltenen An- 40 den deutschen Patentschriften 1 022 789 und 1 027 394 lagerungsprodukte obiger Oxyde an zwei- oder mehr- genannten Isocyanate verwendet werden, wobei natürwertige Alkohole oder Phenole, wie z. B. Äthylen- lieh auch beliebige Mischungen eingesetzt werden glykol, Diäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Propan- können.

diol-1,2 Propandiol-1,3 Butandiole, Alkandiole, _{Als Katalysatoren finde}n organofunktionelle SiIi-

Buten-2-diol-l,4 Butm-2-diol-l,4, Glycerin Butan- 45 _cmmverbindungen Verwendung, die tertiäre Amino-

triole, Hexantriole, Pentaerythrit Tnmethylo propan, _{übef Kohlenstoff an} silicium gebunden

Hydrochinon 4 4-Dioxydiphenylmethan, 4,4-Dioxy- _{haben Aus der FüUe der möglichen Derivate der}

diphenyldimethylmethan, 4,4-Dioxydicyclohexylme- Gruppierung
than, 4,4'-Dioxydicyclohexyldimethylmethan, Dioxy-

naphthaline, an Mono- oder Polyamine aliphatischer 50 \ /^'

oder aromatischer Natur mit mehreren aktiven —Si R N

Wasserstoffatomen sowie an Aminoalkohole, wie - ^xr»

Äthanolamin, N-Alkyläthanolamine, Diäthanolamin,

N-Alkyldiäthanolamine, Triäthanolamin, Äthylendi-

amin, Anilin, Tetra- oder Hexamethylendiamin, 55 erweisen sich überraschenderweise indessen nur solche

Diäthylentriamin, ferner Verbindungen mit mehreren Produkte von erfindungsgemäßer Wirkung, in denen

Wasserstoffatomen, die Alkylenoxydgruppierungen folgende weitere Konstitutionsmerkmale erfüllt sind:

anzulagern imstande sind, wie beispielsweise Zucker

oder Ricinusöl. 1.R = CH₂.

Im Gemisch mit den substituierten Äthylenoxyden 60 _{2 R}, _{und R}„ _{gind leiche oder verschiedene niedere}

kann auch reines Athylenoxyd als Mischkomponente Alkylreste mit C₁ bis C₈, wie Methyl, Äthyl,

bei der Polymerisation oder Addition ζ B. bis zu etwa _p j _But _{ _{wem das Si}._{Atom Teü dnes}

30°/o mi verwendet worden sein wobei der Einbau _{niederen Polysiloxans wie Di}_, _Tri. _{oder Tetra}.

des Athylenoxyds sowohl durch Copolymerisation als siloxan ist

auch durch nachträgliches Anpolymerisieren erfolgt 65 '

sein kann. Die zur Herstellung der Urethangruppen 3. R' ist ein niederer Alkylrest wie oben und R"

enthaltenden Schaumstoffe geeigneten linearen oder ein Hydroxyalkylrest, dessen Hydroxylgruppe

verzweigten Polyester enthalten primäre und/oder mit dem obigen Si-Atom verestert wurde.

5 6

"Mithin handelt es sich bei den Katalysatoren im einzelnen beispielsweise um die Stoffklassen der a^-Bis-(dialkylaminomethyl)-polysiloxane der allgemeinen Formel

R\ R"

	CH₃ ι ■	O	R'"	CH₃
-CH₂-	-Si — j		Si-O	— Si — CH₂ I
	CH₃	R'".	I CH₃

¹R"

worin R'und R" die obige Bedeutung besitzen und R'" Die erfindungsgemäß zu verwendenden siliciumniedere Alkyl- von C₁ bis C₄, Phenyl- oder Vinylreste modifizierten tertiären Amine werden bei der Schaumsein können und η die Werte 0 bis 4 annehmen kann, Stoffherstellung allein oder im Gemisch mit anderen sowie um die Monosiloxy-N-heterocyclen der all- 15 tertiären Aminen und/oder Organometallverbindungemeinen Formel gen, wie sie in der deutschen Patentschrift 958 774,

der deutschen Auslegeschrift 1028 773 oder der

Q /CH₃ deutschen Patentanmeldung F 27023 IVb/39b be-

/ ^x gj ' schrieben sind, als Katalysatoren verwendet. Als

rCH 1 I \ ^{20 we}^^ere Beschleuniger seien etwa genannt tertiäre

\^{2 m} CH ^^^s Amine, wie z. B. Dimethylbenzylamin, N-Alkyl-

\jt/ ^% morpholin, Ν,Ν'-Dialkylpiperazin, N,N'-Endoäthy-

lenpiperazin oder l-Alkoxy-3-dimethylaminopropan;

_, aber auch stickstofffreie Basen, wie Alkalien, Alkali-

25 phenolate, auch Erdalkalioxyde oder auch Salze von Aminen mit organischen Säuren seien hier erwähnt.

worin R' die obige Bedeutung besitzt und m die Die erfindungsgemäß zu verwendenden Kataly-

Werte von 2 bis 4 annehmen kann. satoren können den schaumfähigen Reaktionsge-

Beispiele der ersteren Verbindungsklasse sind mischen je nach deren Reaktionsfähigkeit in den

1,3 - Bis - (diäthylaminomethyl) - tetramethyldisiloxan, 30 verschiedensten Mengen zugesetzt werden. Üblicher-

l,3-Bis-(dimethylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan, weise wird man mit Mengen von 0,01 bis 5% und

l,3-Bis-(di-n-propylaminometnyl)-tetramethyldisiloxan, bevorzugt mit Mengen von 0,03 bis 2% — bezogen

!,S-Bis-Ccyclohexylmethylaminomethy^-tetramethyl- auf die Polyhydroxylverbindung — arbeiten.

disiloxanoderl,5-Bis-(dimethylaminomethyl-3-phenyl- Die Schaumstoffherstellung selbst erfolgt nach

1,1,3,5,5-pentamethyltrisiloxan, Beispiele der letzteren 35 bekannten Verfahren bei Raumtemperatur oder

Verbindungsklasse 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, erhöhter Temperatur durch einfaches Mischen der

2,2-Urethyl-4-äthyl bzw. -propyl, -n-butyl-2-silamor- Polyisocyanate mit den höhermolekularen PoIy-

pholin oder 2,2-Dimethyl-4-propyl-l-oxa-2-silacyclo- hydroxylverbindungen, wobei Wasser bzw. Treibmittel,

heptan. wie z. B. niedrigsiedende Lösungsmittel, Emulgatoren,

Überraschenderweise üben weitgehend analoge Ver- 40 Schaumstoffstabilisatoren und andere Hilfsstoffe mit-

bindungen keine erfindungsgemäße katalytische Wir- verwendet werden. Hierbei bedient man sich vorteil-

küng aus. Beispiele solcher unwirksamen, aber struk- hafterweise maschineller Einrichtungen, wie sie z. B.

turell ähnlichen Verbindungen sind die 2,6-Disilamor- in der französischen Patentschrift 1 074 713 be-

pholine mit niederen Alkyl- oder Arylresten am schrieben sind. Als Schaumstoffstabilisatoren werden

Stickstoff und/oder Silicium: 45 die wasserlöslichen Organopolysiloxanpolyalkylengly-

koläther verwendet, als Emulgatoren sei auf die

O_n sulfonierten Ricinusöle verwiesen und auf Alkylen-

\ / ^x / oxxdaddukte an hydrophobe Hydroxyl- oder Amino-

s Si Si _χ gruppen enthaltende hydrophobe Substanzen. Zusatz-

! 1 ^x 50 stoffe zur Regulierung von Porengröße und ZeIl-

CH₂ CH₂ struktur lassen sich ebenso einsetzen wie Füllstoffe,

\ / Farbstoffe oder Weichmacher.

! Beispiell

Triorganodialkylaminoalkylsilane: " ^In/^er Mischkammer einer Verschäumungsmaschine

werden unter gutem Ruhren folgende Komponenten

miteinander vermischt:
R*

R^v 100,0 Gewichtsteile eines teilverzweigten Polypro-

η iv nt ' ^6o pylenglykols (mittleres Molekulargewicht 2500,

ι \ Hydroxylzahl 56),

! _n R^IV 0,1 Gewichtsteil 2,2,4-^^6^1-2-81^0^1101^1,

1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopolysi-

loxanpolyalkylenglykoläther,

sowie im übrigen gleiche Verbindungen, in denen die 65 0,15 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat,
Brücke zwischen Silicium und Stickstoff nicht durch 3,0 Gewichtsteile Wasser,

einen Methylenrest, sondern durch Propylen- oder 41,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80% 2,4-

Butylenreste gebildet wird. und 20% 2,6-Isomeres),

und das erhaltene flüssige. Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Förderband der Maschine gegeben, wo nach 10 Sekunden die Schaumstoffbildung erfolgt, die nach weiteren 60 Sekunden unter Ausbildung eines weichen, elastischen Schaumstoffes beendet ist.

Vergleichsversuch

Unter den gleichen Bedingungen wird mit Triäthylendiamin als Katalysator gearbeitet, wobei folgende Komponenten miteinander vermischt wurden:

.100,0 Gewichtsteile eines teilverzweigten Polypropylenglykols (mittleres Molekulargewicht 2500, Hydroxylzahl 56),

0,3 Gewichtsteile Triäthylendiamin,
1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopoly-

siloxanpolyalkylenglykoläther,
0,3 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat,
3,0 Gewichtsteile Wasser,
41,0 Gewichtsteile Tolyulendiisocyanat (80% 2,4- und 20°/₀ 2,6-Isomeres).

Nach Einbringen des flüssigen Reaktionsgemisches in die Formen oder auf das Förderband der Maschine beginnt die Schaumbildung nach 11 Sekunden, und nach weiteren 65 Sekunden hat sich ein weicher elastischer Polyurethanschaumstoff gebildet.

Die mechanischen Eigenschaften der beiden Schaumstoffe enthält nachstehende Tabelle. Aus dieser ergibt ¹ sich, daß beide Schaumstoffe praktisch die gleichen physikalischen Eigenschaften besitzen, dabei waren erfindungsgemäß aber geringere Katalysatormengen einzusetzen.

Raumgewicht, DIN 53420
(kg/m³)

Zugfestigkeit, DIN 53571
(kp/cm²)

Bruchdehnung, DIN 53 571
(%)

Stauchhärte (40%),
DIN 53 577 (p/cm²) ....

Druckverformungsrest,
22 Stunden, 70°C,
DIN 53573 (%)

Beispiel 1

31
0,8
160
39

2,0

Vergleichsversuch

32

0,8
135
39

1,9

Beispiel 2

In die Mischkammer einer Verschäumungsmaschine werden folgende Komponenten unter guter Verrührung eingebracht:

100,0 Gewichtsteile eines teilverzweigten Polypropylenglykols (mittleres Molekulargewicht

2500, Hydroxylzahl 56),

0,1 Gewichtsteil 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, 1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopoly-

siloxanpolyalkylenglykoläther,
0,15 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat,
5,0 Gewichtsteile Wasser,
62,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres).

Das gut vermischte Material wird nach Verlassen der Maschine in Formen gefüllt oder .auf das Förderband der Maschine gegeben, wo nach 12 Sekunden die Schaumbildung erfolgt und nach weiteren 52 Sekunden sich ein weich-elastischer Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 21 kg/m³ gebildet hat.

Beispiel 3

In der Mischkammer einer Verschäumungsmaschine werden unter guter Rührung folgende Komponenten, miteinander vermischt:

100,0 Gewichtsteile eines schwach verzweigten PoIypropylenglykols (mittleres Molekulargewicht 2500, Hydroxylzahl 56), 0,25 Gewichtsteile l,3-Bis-(diäthylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan,
1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopoly-

siloxanpolyalkylenglykoläther, 0,1 Gewichtsteil Zinn(II)-octoat, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 41,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres),

und das erhaltene flüssige Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Förderband der Maschine gegeben, wo nach 11 Sekunden die Schaumbildung erfolgt und nach weiteren 55 Sekunden ein weichelastischer Schaumstoff entstanden ist. Der aus dem flüssigen Reaktionsgemisch entstehende Schaumstoff besitzt sehr gute physikalische Eigenschaften; es werden bei einem Raumgewicht von 33 kg/m³ eine Zugfestigkeit von 0,9 kp/cm², eine Bruchdehnung von 145 %) eine Stauchhärte (bei 40 % Kompression) von 37 g/cm² und eine Stoßelastizität von 55 % erreicht. Der Druckverformungsrest nach 22 Stunden bei 70° C beträgt 3,9%.

Beispiel 4

100 Gewichtsteile eines schwach verzweigten PoIypropylenglykols (mittleres Molekulargewicht 2500, Hydroxylzahl 56) werden mit 51,5 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat (80 % 2,4- und 20 % 2,6-Isomeres) sowie mit 1,0 Gewichtsteil eines wasserlöslichen Organopolysiloxanpolyalkylenglykolpolyäthers, 0,25 Gewichtsteilen l,3-Bis-(diäthylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan, 4,0 Gewichtsteilen Wasser und 0,1 Gewichtsteil Zinn(II)-octoat vermischt. Der aus dem flüssigen Reaktionsgemisch sich nach 12 Sekunden bildende Schaumstoff, dessen Entstehung nach weiteren 50 Sekunden beendet ist, besitzt sehr gute physikalische Eigenschaften; es werden bei einem Raumgewicht von 24 kg/m³ eine Zugfestigkeit von 0,9 kp/cm², eine Bruchdehnung von 170 %, eine Stauchhärte (bei 40% Kompression) von 33 g/cm² und eine Stoßelastizität von 47% erzielt. Der Druckverformungsrest nach 22 Stunden bei 70°C beträgt 3,7 %.

Beispiele 5 bis 7

Die in der Tabelle aufgeführten Komponenten (Gewichtsteile) werden innig miteinander verrührt und das erhaltene flüssige Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Förderband einer Ver-

Schäumungsmaschine gegeben. Nach den angegebenen Startzeiten beginnt die Schaumbildung, die nach den angegebenen Steigzeiten unter Ausbildung eines weichelastischen Schaumstoffes beendet ist. In jedem Falle

entstehen Schaumstoffe mit sehr guten physikalischen Eigenschaften, für deren Herstellung eine geringere Menge an Katalysatoren notwendig ist als bei bisher bekannten stark wirksamen Verbindungen.

	Beispiel
5 .	⁶
100	100
0,2	—
——	0,25
1,0	1,0
0,15	0,2
3,0	3,0
38	38
10	12
50	55

Teilverzweigtes Polypropylenglykol (mittleres Molekulargewicht 2500, OH-Zahl 56)

l,3-Bis-(dimethylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan ....

l,3-Bis-(di-n-propylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan

1,3 - Bis - (cyclohexylmethyl - aminomethyl) - tetramethyl disiloxan

Wasserlöslicher Organopolysüoxan - polyalkylenglykol äther

Zinn(II)-octoat

Wasser

Toluylendiisocyanat (80% 2,4 -und 20% 2,6-Isomeres)..

Startzeit (Sekunden)

Steigzeit (Sekunden)

100

0,2

1,0
0,2
3,0

38

12

52

Beispiele 8 bis 12

Die in der Tabelle aufgeführten Komponenten (Gewichtsteile) werden innig miteinander verrührt und das erhaltene flüssige Reaktionsgemisch in Formen gefüllt oder auf das Transportband einer Verschäumungsmaschine gegeben. Nach Ablauf der angegebenen Startzeiten beginnt die Schaumbildung, die nach Ablauf der ebenfalls gegebenen Steigzeit beendet ist. In jedem Fall entstehen weiche Schaumstoffe mit sehr guten physikalischen Eigenschaften. Der bei den Versuchen verwendete Polyester war dabei durch Kondensation von Adipinsäure, Diäthylenglykol und Trimethylolpropan erhalten worden.

Beispiele	U
10	100
100	3,0
3,5	—
1,0
0,4	1,0
—	1,5
1,25	40
40	9
15	62
57

12

Schwach verzweigter Polyester (mittleres Molekulargewicht 2000, OH-Zahl 60)

Natriumricinusölsulfat (Wassergehalt 50 %)

Oxäthyliertes Diphenylderivat

l,3-Bis-(dimethylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan.. l,3-Bis-(di-n-propylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan !,S-Bis-fcyclohexylmethylaminomethyty-tetramethyl-

disiloxan

2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin

l,3-Bis-(diäthylaminomethyl)-tetramethyldisiloxan ...

Wasser

Toluylendiisocyanat (65 % 2,4- und 35 % 2,6-Isomeres)

Startzeit (Sekunden)

Steigzeit (Sekunden)

100

2,5

0,4

2,2 40 11 60 100

3,5

0,75

1,25
40
11
55

100

2,25

0,6
1,7

40
9

52

Beispiel 13

6o Folgende Komponenten werden innig miteinander

vermischt:

100,0 Gewichtsteile eines schwach verzweigten PoIypropylenglykols (mittleres Molekulargewicht 2500, Hydroxylzahl 56),

0,3 Gewichtsteile 2,2-Dimethyl-4-n-butyl-2-silamorpholin,

0,2 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat,

1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopoly-

siloxanpolyalkylenglykoläther,
3,0 Gewichtsteile Wasser,
39,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres),

und das erhaltene flüssige Reaktionsgemisch in Formen gefüllt, in denen nach kurzer Zeit die Schaumbildung erfolgt. Es wird ein weich-elastischer Schaumstoff mit guten physikalischen Eigenschaften erhalten.

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Beispiel 14

Nachstehend aufgeführte Komponenten innig miteinander vermischt:

100,0

verzweigten Molekular-

0,3

3,0
39,0

Gewichtsteile eines schwach Polypropylenglykols (mittleres gewicht 2500, Hydroxylzahl 56), Gewichtsteile 2,2-Dimethyl-4-n-propyl-2-silamorpholin,

0,15 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat, 1,0 Gewichtsteil wasserlöslicher Organopolysiloxanpolyalkylenglykoläther, Gewichtsteile Wasser,

Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80 % 2,4-

und 20% 2,6-Isomeres),

und anschließend in eine Form gefüllt. Nach 20 Sekunden erfolgt die Schaumbildung, die nach weiteren Sekunden unter Ausbildung eines weich-elastischen Schaumstoffes beendet ist. Der erhaltene Schaumstoff besitzt gute physikalische Eigenschaften.

Beispiel 15

Folgende Komponenten werden innig miteinander vermischt: ₂>;

und das dabei erhaltene flüssige Reaktionsgemisch in Formen gefüllt. In der Form beginnt nach 16 Sekunden, werden berechnet vom Beginn des Rührens ab, die Schaumbildung, die nach weiteren 60 Sekunden beendet ist; es hat sich ein weich-elastischer Schaumstoff gebildet, der gute physikalische Eigenschaften besitzt.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen aus höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen, Polyisocyanaten und Wasser bzw. anderen Treibmitteln in Gegenwart von tertiäre Aminogruppen enthaltenden organischen Siliciumverbindungen und gegebenenfalls tertiären Aminen als Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäre Aminogruppen enthaltende organische Siliciumverbindungen und als Katalysatoren siliciummodifizierte tertiäre Amine mit der Gruppierung

100,0

verzweigten Molekular

30

Gewichtsteile eines schwach Polypropylenglykols (mittleres gewicht 2500, Hydroxylzahl 56), Gewichtsteile 2,2-Dimethyl-4-n-propyl-

2-silamorpholin,
0,15 Gewichtsteile Zinn(II)-octoat, 1,0 wasserlöslicher Organopolysüoxanpolyalkylenglykoläther,

Gewichtsteile Wasser,

Gewichtsteile Toluylendiisocyanat (80 % 2,4- und 20% 2,6-Isomeres),

0,3

3,0
39,0

^Si-CH,

■ n:

,R'

R"

verwendet werden, in der R' und R" gleiche oder verschiedene niedere Alkylreste mit 1 bis 8 C-Atomen bedeuten sowie das Si-Atom Teil eines höchstens tetrameren Siloxane ist oder R' die obige Bedeutung hat und R" einen esterartig mit dem Si-Atom unter Ringschluß verbundenen Alkylrest bedeutet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 604 814.

609 728/443 11.66

ι Bundesdruckerei Berlin