DE1569167A1 - Verfahren zur Herstellung von halbsteifem Polyurethanschaum - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von halbsteifem Polyurethanschaum

Info

Publication number
DE1569167A1
DE1569167A1 DE19641569167 DE1569167A DE1569167A1 DE 1569167 A1 DE1569167 A1 DE 1569167A1 DE 19641569167 DE19641569167 DE 19641569167 DE 1569167 A DE1569167 A DE 1569167A DE 1569167 A1 DE1569167 A1 DE 1569167A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
weight
foam
polyalkylene ether
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19641569167
Other languages
English (en)
Other versions
DE1569167B2 (de
Inventor
Kiyo Fukuda
Korenori Murai
Kenji Saotome
Shigetake Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Bridgestone Corp
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp, Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Bridgestone Corp
Publication of DE1569167A1 publication Critical patent/DE1569167A1/de
Publication of DE1569167B2 publication Critical patent/DE1569167B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/771Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0016Foam properties semi-rigid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0041Foam properties having specified density
    • C08G2110/0058≥50 and <150kg/m3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • C08J2375/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers

Description

PA TENTAN WALTE
D- Thomson .. HL Tjedüke . Q.-^d^ '.-.
DipUChem. Dipl.-Ing. " Dipl.-Che.r·.
8000 MÜNCHEN 2 TAL 33 - ' TELEFON 0811/226394
TELEGRAMMADRESSE: ΤπΟΡΑΤΞ;
■ . . München 17. März 1969
" Pat ent £.:ine !dung
P 15 69 167.5 case K-5(Mik)7HF T 2779 '
Mitsui Chemical Industry Co., Ltd.
und
Bridgestone Tire Co., Ltd.
Tokyo / Japan
Verfahren zur Herstellung von halbsteifem Polyurethanschaum
Die Erfindung bezieht sich auf. ein Verfahren zur Herstellung eines halbsteifen Polyurethanschaums und insbesondere auf ein einstufiges Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaumstoffs.
Der hier verwendete Ausdruck "halbsteifer Polyurethan· schaum" bezeichnet einen Polyurethanschaum mit einer Dichte von höchstens 0,15 g/cnr5 und einer Druckfestigkeit "oder· einem Druckwiderstand eines'Werts, welcher in der Mitte zwischen demjenigen eines biegsamen Polyurethanschaums
- 909885/1667
BAD RIGINAU
und demjenigen eines steifen oder starren Polyurethan-
schaums, d.h. im Bereich zwischen loo und 7oo g/cm wobei dieser Wert gemäß der nachstehend beschriebenen ASTM-Methode gemessen \d.rd. Der halbsteife oder halbstarre Schaum besitzt ausgezeichnete Schutzeigenschaften gegenüber Stoß und Erschütterungen (anti-shock property) und ist somit als Stoßdämpfer- oder Stoßfängermaterial sehr wertvoll.
Es waren bisher Verfahren zur Herstellung dieser Art von Polyurethanschaumstoff bekannt, bei Vielehen der Schaum nach einer Vorpolymerisatarbeitsweise hergestellt wird, wobei eine Mischung von Polyalkylenätherpolyol als Polyolkomponente zur Herstellung von biegsamen Schaumstoffen und Polyalkylenäther zur Herstellung von starren oder steifen Schaumstoffen verwendet wurden. Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Gewinnung von Schaum, bei welchem z.B. ein Überschuß von Toluylendiisocyanat mit einer Mischung von Polyalkylenäthertriol mit einer Hydroxylzahl von 3o bis 60 und ein Polyalkylenäthertriol mit einer Hydroxylzahl von 4oo bis 7oo zur Herstellung eines flüssigen Vorpolymerisats mit einer endständigen Isocyanatgruppe umge·^ setzt werden, dann dieses Vorpolymerisat mit Wasser und Polyalkylenäthertriol in einer Menge % welche mit der endständigen Isocyanatgruppe verhältnisgleich ist, und erfor-., derlichenfalls in Gegenwart von Monofluortrichloräthylen
909885/166 7 bad original
od,dTi. als Hilfstreibmittel gemischt und verschäumt und danach der Schaum durch Erhitzen gehärtet wird. Die bei diesem Verfahren erforderlichen Arbeitsgänge sind jedoch kompliziert, überdies wird der sich ergebende Schaum von einer beträchtlichen Menge geschlossener Zellen oder Poren gebildet und daher kann nach der Hitzehärtung des Schaums etwas Schrumpfung nicht vermieden werden. Bei Untersuchung gemäß der Prüfmethode ASTM-D1564-59T weist er den Nachteil auf, daß er eine Zusammendrückbarkeit oder bleibende Verformung von bis zu 15 bis J>o% zeigt. Wenn andererseits versucht wird, einen Polyurethanschaum durch ein einstufiges Verfahren unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien und Hilfsstoffe herzustellen, wobei die Reaktionsmischung zuerst quillt oder treibt und einen Schaum bildet, tritt in diesem Schaum eine starke Schrumpfung beim Abkühlen nach seiner Hitzehärtung auf und es kann daher überhaupt kein Schaumstoff-erhalt en. werden-.
- Demgemäß ist ein Hauptzweck der Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines halbsteifen Polyurethanschaums durch ein einstufiges Verfahren.
Andere Zwecke und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
■<-V ^: ^ ■■■: ·'■;.;. 9 0988 5/16 67 BAD OBlGlNAL
- Jr -
Es wurde festgestellt, daß bei der Herstellung eines Polyurethanschaums in einem einstufigen Verfahren, durch Umsetzung eines Polyalkylenätherpolyols mit einem organischen Isocyanat, welches nur eine Isocyanatgruppe an seinem einzelnen aromatischen Ring aufweist, in Gegenwart eines Katalysators, eines Treibmittels und eines Schaum stabilisators, die vorstehend beschriebenen Zwecke gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden können, daß man als Ausgangsmaterial Polyalkylenätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von ^o bis l8o verwendet und dem Reaktionssyetem einen Kohlenwasserstoff als Zellenöffnungsmittel zusetzt, welcher * aus den in den Erdölfraktionen im Bereich von Kerosin bis zu den Schmierölen enthaltenen flüssigen und festen Kohlenwasserstoffen, den flüssigen, aliphatischen Monoolefinpolymerisaten, vorzugsweise mit einem Siedepunkt oberhalb l8o°C oder den festen nicht-kristallinen, aliphatischen Konoolefinpolymerisaten mit einem Schmelzpunkt unterhalb llo°C gewählt ist.
Der gemäß der Erfindung vorgesehene, halbsteife oder halbstarre Polyurethanschaum, welcher keine Schrumpfung zeigt, besteht aus einem Schaum, welcher im wesentlichen insgesamt eine kontinuierliche porige oder cellulare Struk tur besitzt. Die kontinuierliche porige oder zellenförmige Struktur wird in folgender Weise gebildet. In den Polyure-
909885/1667
BAD ORIGINAL
• thanpolymerisaten werden von dem durch die Reaktion gebildeten Kohlendioxydgas und dem aus der Verdampfung des Hilfstreibmittels durch die Reaktionswärme sich ergebenden Gas Blasen gebildet. Die Zellenmembran aus Polyurethanpolymerisat, welche diese Blasen umgibt und bis zu einem geeigneten oder entsprechenden Molekülargewicht gewachsen ist,zerreißt während der letzteren Stufe das Aufguellens oder Aufblähens des Schaums und ermöglicht dadurch den Zellen eine Verbindung miteinander und mit der Außenluft. Wenn die Zellmembranen während der letzteren Stufen des Auftreibens nicht zerreißen, bleiben die verschiedenen Zellen unabhängig voneinander und stehen nicht miteinander in Verbindung, wobei dieser Schaum einem äußeren Druck nicht widerstehen kann und somit in dem Schaum eine kräftige Schrumpfung stattfindet. Das gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangende Zellenöffnungsmittel bezweckt die Gewährleistung, daß der vorstehend beschriebene Fall nicht eintritt. Während der letzteren Stufen des Auftreibens oder Aufquellens des Schaums er-
möglicht das Zellen- oder Porenöffnungsmittel durch Schwächung von Teilen der Zellenmembran des Polyurethanpolymerisats' das Zerreißen der Zellenmembran unter dem Druck der Blasen, wodurch die Verbindung zwischen den Zellen geschaffen wird.
Das Zellenöffnungsmittel, welches gemäß der Erfindung
zur Anwendung gelängen kann, umfaßt Kohlenwasserstoffe aus ! · 909885/1667
den flüssigen und festen Kohlenwasserstoffen, welche in den Erdölfraktionen im Bereich von Kerosin bis zu den Schmierölen enthalten sind, den flüssigen, aliphatischen Monoolefinpolymerisaten, welche vorzugsweise über l8o°C sieden, und den festen, nicht-kristallinen, aliphatischen Monoolefinpolymerisaten, welche unterhalb Ho0C schmelzen. Die Temperatur der Reaktionsmischung steigt aufgrund der durch die exotherme Reaktion von selbst entwickelten Wärme auf etwa 115° bis 13o°C. Das Zellen- oder Porenöffnungsmittel muß daher ein solches sein, welches seine Funktion bei einer Temperatur innerhalb dieses Bereichs ausführen kann. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Verwendung von solchen Kohlenwasserstoffen, welche unterhalb etwa l8o°C sieden, zur Zeit mit Schwierigkeiten verbunden, da sie leicht verdampfen und auch weil sie eine niedere Viskosität besitzen. Andererseits sind die Kohlenwasserstoffe, welche bei einer höheren Temperatur als Ho0C schmelzen, schwierig in der Reaktionsmischung zu dispergieren, was ihre Anwendung schwierig macht.
Das als Zellen- oder Porenöffnungsmittel gemäß der Erfindung anwendbare Kohlenwasserstoffmaterial umfaßt beispielsweise die folgenden verschiedenen Arten:
Die erste Art umfaßt die flüssigen Kohlenwasserstoffmischungen, welche während der Raffinierung von Erdöl er-
909885/1667
halten werden, z.B. Kerosin, Gasöl, die Schmierölfraktionen od.dgl., sowie die in diesen Fraktionen enthaltenen festen Kohlenwasserstoffmischungen. Diese sind im Handel erhältlich, beispielsweise als Brennöl oder Leuchtpetroleum, Brennkerosin, Düsenöl, Dieselöl, Spindelöle Dynamoöl, Turbinenöl, Kraftwaßenöl, (mobile oil), Bohrfett oder Schneidöl, Transmissionsöl, Schalteröl (switch oil), Kabelöl, Schiffsmaschinenöl, Motor-Öl,- Dieselmaschinenöl, Zylinderöl, Petrolatum, flüssiges Paraffin, Paraffinwachs od.dgl. Unter diesen müssen die flüssigen Kohlenwasserstoffe oberhalb l8o°C sieden, während die festen Kohlenwasserstoffe unterhalb Ho0C schmelzen müssen.
Die ungemischten aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen können ebenfalls in vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung verwendet werden, sofern sie die vorstehend angegebenen-Bedingungen hinsichtlich Siedepunkt und Schmelzpunkt erfüllen. Diese Bedingungen werden von aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffen mit 11 bis 3o Kohlenstoffatomen üblicherweise erfüllt. Derartige Verbindungen umfassen z.B. die η-Paraffine, wie n-ündecan, n-Dodecan, n-Tridecan, n-Tetradecan, n-Pentadecan, n-Hexadecan, n-Heptadecan, n-Nonoadecan, n-Eicosan, n-Heneicosan, n-Docosan, n-Tricosan, n-Octadecan od.dgl., Isoparaffine, wie 5--n~?ropylnojian, 11,5-n-Propy] octan s 6-D-decan, 6,9
BAD
die ungesättigten Kohlenwasserstoffe, wie 1-Hexadecan, 5-Butyl-4-nonen usw. und die alicyclischen Kohlenwasserstoffe, wie Pentylcyclohexan, Dodecylcyclopentan, I1Methyl-2-pentylcyclohexan, 4-Cyclohexylheptan, Octylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2-cyclohexylhexan, 3-Propyl-l-oyclohexylhexan, Pentadecyleyclohexan, Dicyclopentyl, Dicyclopentylmethan, Dicyclopentylcyclohexy!methan, Dicyclohexyl, Di- t cyclohexyläthan, 1,4-Dicyelohexylbut^n, 1,8-Dicyclöhexyloetan od.dgl.
Die zweite Art von Zellen- oder PoreniJffnungeÄifcteln sind die flüssigen oder nicht-kristallinen sate oder Olefinmischpolymerisate mit niederem Holfkttlargewieht, z.B. Polyäthylen, Polypropylen oder das f|*®iifcen-Isobuten-Mischpolymerisat. Unter diesen Olefinpoljrtterieaten oder -mischpolymerisaten werden gemäß der ErfJi|$tttlg im Handel erhältlichen bevorzugt, z.B. "A-C-Polyit&riAn^ (vertrieben von Allied Chemical Corporation; | wicht 15oo bis 5ooo, F « 88° bis lo6°C), tenes" (vertrieben von California Chemical Co kosität 9 bis 4 24o Centietokes bei etwa loo°C "Polybutenes" (vertrieben von Standard Oil Cöta kulargewicht 3oo bis 1 9oo, Viskosität H bis 5 stokes bei etwa loo°C (21o°F)), "Polybuteftewt% von Mobil Petroleum Company; Molekulargewicht Viskosität 242 bis 4 2oo Centistokes bei etw»
und "Ampol Polypropylenes" (vertrieben von Chemical Corporation; Molekulargewicht 800 bis 1 12o; Viskosität 60 bis 175 Centistokes bei etwa loo°C (21o°F)) od.dgl.
Die flüssigen Kohlenwasserstoffe der gemäß der Erfindung verwendeten ersten und zweiten Art besitzen bei 300C alle eine Viskosität von wenigstens einem Centistoke.·
Bei solchen Stoffen, wie z.B. den flüssigen Monoolefinpolymerisaten und flüssigen Paraffinen, deren Siedepunkte schwer au messen sind, kann anstelle' des Siedepunkts die Pestsetzung mit Bezug auf die Viskosität angewendet werden.
Außerdem umfassen die festen Kohlenwasserstoffe der ersten und zweiten Art auch'solche Peststoffe, wie Paraffinwachs und nicht-kristallinesPolyäthylen, welches unterhalb etwa Ho0C schmilzt, sowie auch solche der gelierten oder gallertartigen Form, z.B. Petrolatum. Bei den Kohlenwasserstoffen der gelierten oder gallertartigen Form, wie Petrolatum, kann die Viskosität bei erhöhten Temperaturen als Kriterium für ihre Verwendung oder Eignung angenommen werden.
So können gemäß der Erfindung die aliphatischen oder alieyclischen Kohlenwasserstoffe, welche bei 3o°C eine Viskosität von wenigstens 1 Centistoke aufweisen, als Zellenoder Porenöffnungsmittel zur Anwendung gelangen; besonders -/ . BAD ORIGINAL 909S8s/1667
Ϊ5Ι9Τ5Τ 10 - * -
gute Ergebnisse werden jedoch mit solchen erhalten, deren Viskosität bei 3o°C oberhalb 8 Centistokes liegt. Beispiele für besonders wirksame Zellenöffnungsmittel gemäß der Erfindung sind die Polybutene (Viskosität 4 bis 5 ooo Centistokes bei etwa loo°C (21o°P)), Polypropylene (Viskosität βο bis 2oo Centistokes bei etwa loo°C (21o°P)), Polybutadiene» flüssiges Paraffin (Viskosität Io bis 76 Centistokes bei etwa 380C (loo°P)) und Petrolatum (Viskosität 18 5oo Centistokes bei etwa 5o°C (1220P)).
Das Zellen- oder Porenöffnungsmittel wird zweckmäßig in einer Menge von o,5 bis 3o Gew.-Teilen, bezogen auf loo Gew.-Teile des Polyalkylenätherpölyöls verwendet, wobei insbesondere die Verwendung von 1 bis 15 Gew.-Teilen bevorzugt wird. Das Poren- oder Zellenöffnungsmittel kann während des Schäumens oder im voraus zu dem organischen Polyisocyanat, Polyalkylenätherpolyol oder dexr Reaktionshilfsmitteln zugegeben werden. Während die flüssigen Zellen- oder Porenöffnungsmittel mühelos in dem Reaktionssystem dispergiert werden, ist die Dispergierung der festen Zellenöffnungsmittel in ihrem festen Zustand als solcher schwierig. Daher werden die festen Zellen- oder Porenöffhungsmittel ' vorzugsweise zugegeben, nachdem sie zuerst zerkleinert oder durch Erhitzen geschmolzen worden sind* .
ΐαοο ι υ/ Λ\ - YL -
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung brauchbaren Polyalkylenätherpolyole sind solche mit einer Hydroxylzahl von ^o bis l8o, welche durch Additionspolymerisation von einem Alkylenoxyd, z.B. Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Butylenoxyd an die mehrwertigen Alkohole einer Wertigkeit von 2 bis k, z.B. Glycerin, Propylenglykol, Trimethylolpropan, 1,2,6-Itexantriol und Pentaerythrit, erhalten werden. Von besonderer Wirksamkeit ist das Polyäthertriol, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an dreiwertige Alkohole und nachfolgender Zugabe von weiterem Äthylenoxyd zu diesem Triol, um die Hydroxylgruppe in eine primäre Form zu bringen, erhalten wird. Der gemäß der Erfindung vorgesehene halbsteife Schaum kann nicht erhalten werden, wenn das verwendete Polyätherpolyol ein solches ist, dessen / Hydroxylssahl von dem vorstehend für- diesen angegebenen Bereich abweicht.
Die vorstehende Vorschrift bezüglich der Hydroxylzahl wird'-nicht nur auf ein einsein verwendetes Polyol, sondern much auf ein Gemisch aus zwei oder mehreren Polyolen untereöfeiedlichör Hydroxyleahl und Funktionalität angewendet. ¥enn Polyöle in Form eines Gemisches verwendet werden, kön- «3a' Komponenten diese« 0emisches ein Polyol oder PoIy- «iaes* untes%tclb und/oder oberhalb dieses Bereichs HydroxyIsahl *ur Anwendung gelangen, wobei gute * «rsielt werben, solange die Eydroxylzahl der ge-
samten Polykomponente innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs ist.
Die Hydroxylzahl eines Gemisches wird gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet:
A = mB + nC + rD + ...
worin A die Hydroxylzahl des Gemisches, rn, η und r ... jeweils die Menge der gemischten Polyole in Gew.-Teilen und B, C und D jeweils die Hydroxylzahl der Polyole, die in den Mengen von m, n, r - Gew.-Teilen jeweils in der Mischung vorhanden sind, darstellen.
Wenn die Hydroxylzahl innerhalb dieses vorstehend angegebenen Bereichs fällt, findet keine Inhomogenität des Schaums aufgrund von Unterschieden in der Reakivität statt, auch wenn Gebrauch von zwei oder mehreren Klassen von PoIyätherpolyolen gemacht wird. Ferner muß die endständige Hydroxylgruppe des Polyätherpolyols in eine solche Fo-rm eines primären oder sekundären Alkohols gebracht werden.
Das gemäß der Erfindung mit dem Polyalkylenätherpolyol der vorstehend beschriebenen Art umzusetzende organische * * Polyisocyanat ist ein solches mit nur einer einzigen Isocyanatgruppe je einzelnen aromatischen Ring. Ein aromati- ■
909885/1667
BAD OfUOlNAL
DChco Polyisocyanat mit zwei oder mehreren Isocyanatgruppen in dem einzelnen aromatischen Ring, beispielsweise Arylenpolyisocyanat, z.B. Toluylendiisocyanate oder Naphthalindiisocyanate, kann nicht verwendet werden, da dieses den sich ergebenden Schaum zu weich macht, um noch halbsteif genannt werden zu können. Geeignete Beispiele umfassen die organischen Polyisocyanate, welche gewöhnlich mit "crude MDI" bezeichnet werden, sowie dessen Hauptkomponenten, Diphenylmethan-4,4-diisocyanat, das durch Kondensation von Anilin oder Toluidin mit Formaldehyd und anschliessender Umsetzung dieses Kondensationspro.duktes mit Phosgen erhalten wird. Weitere brauchbare Verbindungen außer diesen sind 3,3r-Dimethoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 3-Methyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4'-4"-tri~ isocyanat, Triphenylmethan-2,4f4"-triisocyanat, Diphenyläther-4,4'-diisocyanat und 3,3'-Dimethyldipheny1-4,4'-diisocyanat.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Bildung eines halbsteifen Schaums in einem einstufigen Verfahren ist die Verwendung eines Katalysators zur Förderung der Schaumbildung erforderlieh. Für diesen Zweck kann irgendeiner der bekannten aliphatischen tertiären Aminkatalysatoren, beispielsweise Triäthylendiamin, Triäthylamin, N,K,N1,Nl-Tetramethyl-l,3-butandiamin, Dimethyläthanolamin,
Äthyldiäthanolamin, Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin, N-Äthyl» 'bad" original 909885/ 1 667
morpholin und N-Methylmorpholin, zur Anwendung gelangen. Die zweckmäßigsten und geeignetsten Katalysatoren sind jedoch die Zinnkatalysatoren, wie Zinn(II)-oleat, ZinndD-octoat, Zinn(ÜI)-2-äthylhexoat, Dibutylzinndilaurat und Dibutylzinnedi-(2-äthylhexoat).
Als Treibmittel v/erden Substanzen verwendet, welche durch Umsetzung mit dem Isocyanat Kohlendioxyd bilden; hierzu gehören Wasser oder die halogenierten Kohlenwasserstoffe, wie Monofluortrichlormethan, Difluordichlormethan und Dichlormethan. VJasser kann allein zur Anwendung gelangen, jedoch wird es vorzugsweise in Verbindung mit diesen halogenierten Kohlenwasserstoffen verwendet.
Als Schaumstabilisator werden die bekannten Siliconöle, z.B. Polydimethylsiloxan und die Alkylsilan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird ein halbsteifer Schaum durch das einstufige Verfahren erzeugt, indem man auf loo Gew.-Teile des ' Polyalkylenätherpolyols 1 bis 15 Gew.-Teile eines Kohlenwasserstoffs als Zellen- oder Porenöffnungsmittel, o,5 bis
909885/1667 BAD original
1S
- A3 -
1,5 Gew.-Teile einer Zinnverbindung (.vorzugsweise Zinn(II)-2-äthylhexoat), Null bis o,l Gew.-Teil eines aliphatischen tert. Amins (vorzugsweise Triäthylendiamin) als Katalysatoren höchstens 3 Gew.-Teile Wasser und/oder höchstens 3o Gew.-Teile eines halogenierten Kohlenwasserstoffs (vorzugsweise Monofluortrichlormethan) als Treibmittel, l,o bisM2,o Gew.-Teile Siliconöl als Schaumstabilisierungsmittel und ein organisches Polyisocyanat (vorzugsweise Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat) in einer o,7-bis 1,2-fachen Menge der theoretisch für die Umsetzung rr.it dem V/asser und dem Polyalkylenätherpolyol erforderlichen Kenge.
Der erhaltene halbsteife Schaum besitzt eine Dichte von höchstens σ, 15 g/cm , einen Druckwiderstand oder eine Druckfestigkeit von loo bis 7oo g/cm und eine Zusammendrüekbarkeit oder eine bleibende Verformung von höchstens 5% und normalerweise nicht mehr als 2%.
So lange als die Reaktionsteilnehner und Hilfsmittel gleichförmig dispergiert werden können, kann das Verfahren gemäß der Erfindung unter Anwendung irgendeiner der in der Technik gebräuchlich verwendeten Vorrichtungen ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Verfahren gemäß der Erfindung im Einselansatz mittels eines Reaktionsgefäßes, welches mit einem Rührer hoher Wirksamkeit ausgestattet ist, praktisch durchgeführt werden oder es kann kontinuierlich
909885/1-887
T5B9167
mittels einer Vorrichtung für eine kontinuierliche Umsetzung ausgeführt werden, welche den Fluß der Reaktionsteilnehmerlcsung oder -dispersion gleichförmig regeln und steuern kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, in welchen sämtliche Teile auf Gewicht bezogen sind, wenn nichts anderes angegeben ist.
Die in den verschiedenen Beispielen aufgeführten Werte und Ergebnisse über die Eigenschaften des Schaums werden auf folgende Weise bestimmt.
Lie GröÄe der Dichte wird gemäß den Arbeitsweisen gen.ä.o der. ASTÄ-Vorschriften:D156^-59T Abschnitt k2 bis 46 £;e:r.ecsen. Die Versuchsproben besitzen parallele Ober- und Unterseiten oder -flächen und senkrechte Seiten und besitzen alle cie Abmessung 5 x 5 x 2,5 cm (2 χ 2 χ 1 in.). Die Pro-Icn, v.'elche keine Oberflächenhaut aufweisen, v/erden mit Bezug auf ihre Abmessungen bestimmt und auf einer Waage gev;ogen. Die Dichte in g/cm·5 wird in founder Weise berechnet;
Dichte g/cm =4 '
v/ob ei ·
A = Gewicht der Probe in g, und B = Volumen der Probe in cm .
909885/1667
BAD-ORKSlNAi
Die Größe der"Druckfestigkeit wird gemäß der Arbeitsweise der ASTM-Vorschrift: D1564-59T,.'Abschnitt 3o bis 35 ermittelt.
Die Versuchsproben besitzen parallele Oberflächen und Bodenflächen und senkrechte Seitenflächen und besitzen die Abmessung 5 x 5 x 2,5 cm (2 χ 2 χ 1 in.). Die Druckfestigkeit oder der Druckwiderstand wird unter Verwendung der Instron-Prüfmaschine gemessen, welche einen flachen oder ebenen Kompressionsfuß, der größer als die zu messende oder zu untersuchende Probe ist, verbunden mit einer Belastungsmeßeinrichtung aufweist und in der Weise angebracht ist, daß das Produkt oder die Probe mit einer Geschwindigkeit von 5,o cm (2 in,) je Minute verformt (deflected) werden kann. Die Vorrichtung ist so angeordnet, daß die Probe auf der Fläche einer waagrechten Platte getragen wird, Vielehe mit Löchern von ο,β3 cm (o,25 in.) auf Spitzenmaß (on centers) von 1,91 cm (o,75 in.) durchbohrt ist, um ein rasches Entweichen von Luft aus der Probe zu ermöglichen. D.ie Probe wird zweimal auf 75 - -5% ihrer ursprünglichen Höhe., unter Verwendung der Platten zusammengedrückt und dann während einer Dauer von Io - 5 Minuten ruhen gelassen. Die Probe wird auf der Trägerplatte der Vorrichtung in ihre Lage gebracht und dann wird der Kompressionsfuß in Berührung mit der Probe gebracht und.die Höhe bestimmt, nachdem eine Ge-
909865/1667
BAD ORIGINAL
samtvorbelastung von 1,4 g je cm (o,o2 pound per square inch) auf dem Probeflächenbereich angewendet wurde. Die Probe wird auf 25$ dieser Höhe zusammengedrückt und dann nach einer Minute die Endbelastung festgestellt. Das Er-
2
gebnis wird in g je cm Probenfläche als erforderliche Belastung für eine 252 Kompression oder Zusammendrückung
von 1 cm Probenfläche angegeben.
Die Größe der Zusammendrückbarkeit oder der bleibenden Verformung wird gemäß der Arbeitsweise der ASTM-Vorschrift: D1504-59T, Abschnitt 18 bis 23 gemessen. Die Versuchsproben besitzen parallele Oberflächen und Bodenfläehen und senkrechte Seitenflächen und haben die Abmessung 5 x 5 x 2,5 cm (2x2x1 in.). Die Höhe der Probe wird unter Anwendung eines Meßgeräts der Anseigerart (dial-type gauge) gemessen und anschließend wird die Probe in eine Vorrichtung gebracht, Vielehe die Zusammenpreßeinrichtung bestehend aus drei flachen Platten enthält, die so angeordnet sind, daß die Platten durch Bolzen parallel zueinander gehalten werden und der Abstand zwischen den Platten auf die erforderliche Anschlag- oder Abweichungshöhe mittels Ab Standsstücke η eingestellt werden kann. Die Versuchsprobe xfird in die Vorrichtung eigebracht und auf 5o£ ihrer Höhe verformt oder zusammengedrückt (deflected). Dann wird die verformte Probe (deflected specimen) und die Vorrichtung in den mechanisch
909885/1667
BAD GRiQIiNAi
verbundenen Luftofen während einer Dauer von 22 Stunden eingebracht, wobei die Bedingung 7o - I0C (1580 -20F) und 5 - 1% RH vorliegt, worauf die Probe aus der Vorrichtung entfernt und nach einer Erholungsdauer von 3o Minuten unter Verwendung eines Meßgeräts der Anzeigerart (dial-type gauge) gemessen wird. Die konstante oder bleibende Veränderung oder Verformung (constant deflection set) oder Zusainmendrückbarkeit, ausgedrückt als % der ursprünglichen Höhe, wird dann gemäS folgender Gleichung berechnet;
Ch = fco " tl χ ioo
worin:
Ch = Zusaimendrückbarkeit, ausgedrückt als % der ursprünglichen Höhe,
t = ursprüngliche Höhe der Probe und t., = Höhe der Versuchsprobe 3o Minuten nach der
aus der Vorrichtung.
Beispiel 1
loo Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylsahl von 168, welches durch Additionspolyrcerisation von ?rop:.T-lenoxyd mit Glycerin erhalten v.-orden war, o,7 Teile Öinn(l~)· 2-äth^'hexo-at-j, a,i Teil Triäthylendiamin, l,o Teil Siliccn-Öl, 1[) Teile "onofluortrichlcrr.ethan, 1,5 Teile V/asser und 5,ο Teile Polybuten mit einer Viskosität von 15 ooo Centi-
90988S/1667
BAD
IO
- 2ο -
stokes (3o°C) werden gründlich bei Raumtemperatur gerührt.
Nach Zugabe von 63,5 Teilen rohem MDI (31, .^ NCt) %) (organischem Polyisocyanat) zu dieser Mischung wird diese während 2o Sekunden bei einer Rührgeschwindigkeit von 3 ooo U/Min, gerührt. Die Mischung wird dann unmittelbar verschäumt, indem sie in einen kubischen Papierbehälter mit einer Kantenabmessung von 17 cm gegossen wird. Nach Vervollständigung der Schaumbildung, wird der Schaum während 3o Minuten bei Ho0C hitzegehärtet und dann auf Raumtemperatur gekühlt. Der sich ergebende Schaum besitzt eine Dichte von o,o7 g/cm , eine Druckfestigkeit oder einen
Druckwiderstand von 214 g/cm und eine ZusammendrÜckbarkeit oder bleibende Verformung von 2,o#. Wenn ein Schaum gemäß der gleichen Arbeitsweise, jedoch ohne Zugabe des Polybutene, hergestellt wird, tritt eine Schrumpfung des Schaums ein.
Beispiel 2
loo Teile Polypropylenäthertriol mit einer Hy"droxylzahl von l6o, v/elches durch Additionspolymerisation von Propyienoxyd mit Trirr.ethylolpropan erhalten wurde, wird bei Raumtemperatur gründlich mit o,7 Teilen Zinn(II)-2-äthylhexoat, 1 Teil Siliconöl, 3 Teilen Wasser und 3 Teilen Polybuten einer Viskosität von loo Centistokes (3o°C) ge-
90988B/1667
BAD ORIGINAL
mischt.
Wenn zu dieser Mischung 57»5 Teile von rohem MDI (31,4 NCO %) zugegeben und die in Beispiel 1 beschriebenen· Arbeitsweisen ausgeführt werden, wird ein halbsteifer Schaum erhalten. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von
■ζ ρ
o,o7 g/cm , eine Druckfestigkeit von 19o g/cm und eine Zusammendrückbarkeit von o,7#.
Wenn das gleiche Verfahren, jedoch ohne Zusatz von Polybuten, ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung des Schaums statt*
■ ■■ , Beispiel 3
100 Teile Polyäthertriol einer Hydroxylzahl von loo, welches etwa 3o Mol# an primären Hydroxylgruppen enthält und durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an GIy cerin und nachfolgender Additionspolymerisation mit weiterem Äthylenoxyd erhalten wurde, wird gründlich mit o,8 Teilen Zinn(-II)-2-äthylhexoat, 1,5 Teilen Siliconöl, Io Teilen Methandichlorid, 1,5 Teilen Wasser und 5 Teilen Polybuten einer Viskosität von 2o Centistokes (3o°C) bei Raumtemperatur gemischt. Wenn 48,2 Teile rohes MDI (31,4. NCO#) dieser Mischung zugegeben und anschliessend die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensstufen ausgeführt wer-
909885/1867
BAD ORIGINAL
den, wird ein halbsteifer Schaum erhalten. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von 0,06 g/cm , eine Druckfestigkeit
ρ
von Io4 g/cm und eine bleibende Verformung oder eine Zusammendrückbarkeit von 1,1%,
Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Zusatz von Polybuten, ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung des Schaums statt.
Beispiel 4
8o Teile Polypropylenathertriol einer Hydroxylzahl von ΐβο, welcher durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Trimethylolpropan erhalten wurde, 2o Teile Polypropylenathertriol einer Hydroxylzahl von 56, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, o,7 Teile Zinn(II)-2-äthylhexoat, 1,5 Teile Siliconöl, 15 Teile Monofluortrichlormethan, Io Teile flüssiges Paraffin mit einer Viskosität von 15 Centistokes (3o°C) und 2 Teile Wasser werden gründlich bei Raumtemperatur gemischt.
Wenn zu dieser Mischung 66,2 Teile von rohem MDI (31,4 NCO?) zugegeben v/erden und das in Beispiel 1 angegebene Verfahren ausgeführt wird, wird ein,halbsteifer Schaum erhalten.
909885/168 7
BAD ORIGINAL
Dieser Schaum besitzt eine Dichte von 0,06 g/cm , eine
Druckfestigkeit oder einen. Druckwiderstand von 152 g/cm und eine Zusammendrückbarkeit von l,o#.
Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Anwendung des flüssigen Paraffins ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung des Schaums statt.
Beispiel 5
loo Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl von Ho, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, werden gründlich bei Raumtemperatur mit 1 Teil Zinn(II)-2-äthylhexoat, 1 Teil Siliconöl, 5 Teilen KonofluortriChlormethan, Io Teilen Petrolatum (Viskosität 2o 000 Cen'oistokes bei 5o C) und 2 Teilen V/asser gemischt. Wenn 5^,7 Teile rohes MDI (31,4 IJCO Ii) dieser Mischung zugegeben v/erden und die in Beispiel 1 angegebene Arbeitsweise befolgt wird, wird ein halbsteifer Schaum erhalten. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von ο,08 g/cm ,
eine Druckfestigkeit von 39o g/cm" und eine Zusammendrückbarkeit von 3,2;~ί.
V.'en:: die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Zusatz von
Petrolatur., ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung des
90988b/ 16ß 7
BAD
Schaums statt,
Beispiel 6 «
5o Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl
von 24o, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an 1,2,6-Hexantriol erhalten wurde, 5o Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl von 56,welchep durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, o,5 Teile Zinn(II)-2-äthylhexoat, o,l Teil Dibutylzinndilaurat, 1,5 Teile Siliconöl, Io Teile Monofluor- " trichlormethan, 1 Teil Wasser und 7 Teile Polypropylen mit einer Viskosität von 3o ooo Centistokes (3o°C) werden bei Raumtemperatur gründlich gemischt. Wenn 49,8 Teile von
rohem HDI (31,4 NCO%) dieser Mischung zugegeben werden und die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise ausgeführt wird, wird ein halbsteifer Schaum erhalten. Dieser, Schaum besitzt eine Dichte von o,o9 g/cm , eine Druckfestigkeit von 27a g/cm und eine Zusammendrückbarkeit von otQ%,
V/enn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Zueate von Polypropylen, befolgt wird, findet eine Schrumpfung
Schaums statt.
909885/1667
BAP OfWGlNAL
i*'
Beispiel 7
5o Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl von l6o, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, 5o Teile eines Polypropylenäthertriols einer Hydroxylzahl von 56, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, 1 Teil Zinn(II)-2-äthylhexoat, · 1 Teil Siliconöi, Io Teile Monofluortrichlormethan und Io Teile Hexadeee.n-1 werden gründlich bei Raumtemperatur gemischt. Wenn dieser Mischung 26 Teile von rohem MDI (31,4 NCO^) zugegeben werden und dann das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren ausgeführt wird, wird ein halbsteifer Schäum erhalten. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von o,125 g/cm , eine Druckfestigkeit von 12o g/cm und eine ZusammendrÜckbarkeit von o,75?.
Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Anwendung des Hexadecan-1, ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung in dem Schaum statt.
Beispiel 8
80 Teilen Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl
909885/1667
OBlGlNAL INSPECTED " ■
von Ιβο, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an.Glycerin erhalten wurde, 2o Teile eines Pölypropylenäthertriols einer Hydroxylzahl von Ho ,welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Propylenglykol erhalten wurde, 1 Teil Zinn(II)-2-äthylhexoat, 1,5 Teile Siliconöl, Io Teile Monofluortrichlormethan, 2 Teile Wasser und Io Teile n-Octadecan (P = 280C), welches im voraus geschmolzen worden war, werden bei Raumtemperatur gründlich gemischt. Wenn 61,6 Teile «von rohem MDI (31»^ NCOjS) dieser Mischung zugegeben werden und die Arbeitsweise, wie in'Bei-' spiel 1 angegeben, befolgt wird, ergibt sich ein halbstei- : fer Schaum. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von 0,06 g/cm , ] eine Druckfestigkeit von I65 g/cm und eine ZusammendrÜckbarkeit von 2,3%.
Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Zusatz des n-Qctadecan, ausgeführt wird, findet eine Schrumpfung in , dem Schaum statt,
Beispiel 9
;
loo Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl von 160, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, 1,5 Teile Zinn(II)-
909885/1667
octoat, X Teil Siliconöl und 2o Teile Monofluortrichlormethan, 1,5 Teile Wasser und 15 Teile Spindelöl werden gründlich bei Raumtemperatur gemischt. Wenn 6o,2 Teile rohes MDI (31,1I NCOl) dieser Mischung zugegeben werden und die in Beispiel 1 angegebene Arbeitsweise ausgeführt wird, ergibt sich ein halbsteifer Schaum. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von o,o8l g/cm , eine Druckfestigkeit von l6o g/cm und eine Zusammendrückbarkeit von 1,1 JS. Wenn das gleiche Verfahren, jedoch ohne Zusatz des Spindelöls, ausgeführt wird, findet in dem Schaum eine Schrumpfung statt.
Beispiel Io
loo Teile Polypropylenäthertriol einer Kydroxylzahl von l6o, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Glycerin erhalten wurde, 1,5 Teile Zinn(II)-octoat, 1 Teil Siliconöl, 2o Teile Monofluortrichlormethan, la5 Teile Wasser und 15 Teile von pulverigen "A-C-PoIyäthylen" 6A (P 97° bis lo2°C, ein Produkt von Allied Chemical Company) werden gründlich bei Raumtemperatur gemischt. Wenn 6o,2 Teile von rohem MDI (31,^ NCO %) dieser Mischung «ugegeben werden und das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren angewendet wird, wird ein halbsteifer Schaum erhalten. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von ο,οβο g/cm-*, eine
909885/1667
Druckfestigkeit von 1^2 g/cm und eine bleibende Verformung oder eine Zusammendrückbarkeit· von 0,8%. Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Verwendung des pulverigen "A-C Polyäthylens", ausgeführt wird, findet in dem Schaum eine Schrumpfung statt.
Beispiel 11
2o Teile von geschmolzenem "White MicrocrystallitB Wax !155Vf11CF = 7o°C; ein Produkt von Mobil Petroleum Company) werden unter Rühren in loo Teile PoIypropylenäthertriöl einer Hydroxylzahl von 160, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd*an Glycerin erhalten wurde, gemischt und dispergiert, worauf nach Kühlung der Dispersion auf Raumtemperatur 1 Teil Zinn(II)-octoat, 1 Teil Siliconöl, 2o Teile Monofluortrichlormethan und 1,5 Teile Wasser dieser Dispersion zugegeben und damit gründlich bei Raum-* temperatur gemischt werden. Wenn 60,2 Teile von rohem KDI (31,4 HCO %) dieser Mischung zugegeben werden und die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise befolgt»wird, wird ein halbsteifer· Schaum erhalten. Dieser Schaum be sitzt eine Dichte von 0,06 g/cm , eine Druckfestigkeit oder einen Druckwiderstand von Ik6 g/cm und eine Zusammendrück barkeit von 1,2$.
909885/1S67
BAD ORIGINAL
Wenn die gleiche Arbeitsweise, jedoch ohne Verwendung des "White Microcrystalline Wax", ausgeführt wird, findet in dem Schaum eine Schrumpfung statt.
Beispiel 12
loo Teile Polypropylenäthertriol einer Hydroxylzahl von 177, welches durch Additionspolymerisation von Propylenoxyd an Trimethylolpropan erhalten wurde, 1,5 Teile 2inn(II)-oetoat, 1,5 Teile Siliconöl, 6 Teile Monofluorfcrichlormethan, 2 Teile Wasser und 5 Teile flüssiges Paraffin ("Kaidol", ein Produkt von Sonneborn Chemical Company) mit einer Viskosität von 7o Centistokes (3o°C) werden bei Raumtemperatur gründlich gemischt. Wenn 71,6 Teile von rohem MDI (31»^ NCO %) dieser Mischung zugegeben werden und die in Beispiel 1 angegebene Arbeitsweise ausgeführt wird, ergibt sich ein halbsteifer Schaum. Dieser Schaum besitzt eine Dichte von o,l4o g/cm , eine Druckfestigkeit von 690 g/cm und eine Zusammendrückbarkeit von 3,1$. Wenn die gleiche-Arbeitsweise, jedoch ohne Zusatz des flüssigen Paraffins, ausgeführt wird, findet in dem Schaum eine Schrumpfung statt.
lM 90988S/1687
BAD RiOWAL

Claims (11)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von halbsteifem Polyurethanschaum mit einer Dichte von höchstens o,15 g/cm und
einer Druckfestigkeit von loo bis 7oo g/cm in einer Stufe
! durch Umsetzung eines Polyalkylenätherpolyols mit einem organischen Isocyanat, dadurch gekennzeichnet, daß man ein j Polyalkylenätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 4o bis i8o oder ein Gemisch von solchen Polyalkylenätherpolyolen und Wasser mit einem Polyisocyanat, bestehend aus einem Diphenylmethandiisocyanat, Diphenyldiisocyanat, Diphenylätherdiisocyanat oder Triphenylmethantriisocyanat, wobei das Polyisocyanat nur eine einzige Isocyanatgruppe im einzelnen Benzolring des Moleküls aufweist, umsetzt, wobei die Umsetzung in Gegenwart von
(1) 0,5 bis 3o Gew.-Teilen eines Zellen-,oder Porenöffnungsmittels, bestehend aus den flüssigen aliphatischen Monoolefinpolymerisaten oder den festen nicht-kristallinen ,
aliphatischen Monoolefinpolymerisaten mit einem Schmelz- I punkt von unterhalb Ho0C, je loo Gew.-Teile des Polyäthylenätherpolyols, ** ■
(2) einem Katalysator und t >>■■ · - > . :
(3) einem Schaumstabilisierungsmittel ( ^': ...'·. ■ ausgeführt wird. · Λ «^;
90988^/101-? · " J
- yt -
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aus einem Kohlenwasserstoff bestehendes Porenoder Zellenöffnungsmittel Petrolatum, ein flüssiges Paraffin oder eine in der Erdölfraktion enthaltene Kohlenwasserstoffmischung verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aus einem flüssigen aliphatischen Konoolefinpolymerisat bestehendes Poren- oder Zellenöffnungsmittel n-Buten-Isobuten-Mischpolymerisat einer Viskosität oberhalb 1 Centistoke bei 3o°C oder Polypropylen einer Viskosität oberhalb 1 Centistoke bei 3o°C verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch ls dadurch gekennzeichnet, daß man als aus einem festen aliphatischen Monoolefinpolymerisat bestehendes Poren™ oder Zellenöffnungsmittel Polyäthylen, welches unterhalb llo°C schmilzt, verwendet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyalkylenätherpolyol ein solches verwendet, welehes durch Adöitionspolymerisa-
tion sines Alleylenoxyds, bestehend aus Äthylenoxyd, Pro- •p^l&mus^ü. odex» Kisehungen davon s an einem mehrwertigen Alkohol« bestehend aus PrOpylenglykoX3 Glycerin, Trinethylol-, is2 s 5-Hexantriol oder Pentaerythrit, erhalten wurde.
909885/186 7
BAD ORIGINAL
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Triol mit einer primären Hydroxylgruppe, welches durch Additionspolymerisation von A'thylenoxyd an Polypropylenäthertriol erhalten wurde, als Polyalkylenätherpolyol verwendet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man loo Gew.-Teile des PoIyalkylenätherpolyols und bis zu 3o Gew.-Teile Wasser mit einer Gewichtsmenge des organischen Polyisocyanats, welche das 0,7- bis 1,2-fache des Gewichts der theoretischen Menge, die für die Umsetzung mit dem Polyalkylenätherpolyol und Wasser erforderlich ist, beträgt, umsetzt, wobei die Umsetzung in Gegenwart von 1 bis 15 Gew.-Teilen des Zellenoder Porenöffnungsmittels, 0,5 bis 1,5 Gew.-Teilen eines Katalysators, bis zu 3o Gew.-Teilen eines Treibmittels und l,o bis 2,o Gew.-Teilen eines Schaumstabilisierungsmittels ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Polyisocyanat eine Mischung aus Diphenylmethandiisocyanaten verwendet, welche durch Kondensation von Formaldehyd mit einem aromatischen Anin bestehend aus Anilin oder Toluidinen und nachfolgende Umsetzung von Phosgen mit dem erhaltenen Produkt hergestellt wurde.
909885/1667 BAD
S3
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Zinn(II)~2-äthylhexoat als Katalysator verwendet.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Siliconöl als Schaumstabilisierungsmittel verwendet.
11. Polyurethanschaumstoffe aus Umsetzungsprodukten von organischen aromatischen Polyisocyanaten und Polyalkylenätherpolyolen, Treibmitteln, Schaumstabilisatoren und Zellenöffnungsmitteln mit einer Dichte von höchstens o,15 g/cm und einer Druckfestigkeit von loo bis 7oo g/cm , dadurch gekennzeichnet, daß sie als Umsetzungsprodukte solche aus Polyalkylenätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von Üo bis 180 und einem Polyisbcyanat mit nur einer Isocyanatgruppe je Benzolring'aus Diphenylmethandiisocyanat, Diphenyldiisocyanat, Diphenylätherdiisocyanat oder Triphenylmethantriißocyanat und als Zellenöffnungsmittel o,5 bis 3q Gew,-Teile flüssige oder feste nicht-kristalline aliphatische Monoolefinpolymerisate mit einem Schmelzpunkt unterhalb Ho0C je loo Gew«-Teile des Polyätherpolyols enthalten.
909885/1667
DE19641569167 1963-11-09 1964-11-09 Verfahren zur einstufigen Herstellung von halbsteifen Polyurethanschaumstoffen Pending DE1569167B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6021363 1963-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1569167A1 true DE1569167A1 (de) 1970-01-29
DE1569167B2 DE1569167B2 (de) 1970-10-29

Family

ID=13135633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641569167 Pending DE1569167B2 (de) 1963-11-09 1964-11-09 Verfahren zur einstufigen Herstellung von halbsteifen Polyurethanschaumstoffen

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE1569167B2 (de)
FR (1) FR1461357A (de)
GB (1) GB1085037A (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271272A (en) * 1972-11-13 1981-06-02 Strickman Robert L Polyurethane sponges manufactured with additive dispersed therein
EP0295640B1 (de) * 1987-06-18 1993-02-03 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Polyurethanzusammensetzung
US5310766A (en) * 1992-06-15 1994-05-10 The Dow Chemical Company Foam stabilizing additive and polyurethane foam prepared in the presence thereof
GB9314556D0 (en) * 1993-07-14 1993-08-25 Ici Plc Rigid polyurethane foams
US5346928A (en) * 1993-09-09 1994-09-13 Imperial Chemical Industries Plc Rigid polyurethane foams
IT1295026B1 (it) * 1997-09-18 1999-04-27 Enichem Spa Procedimento per la preparazione di espansi poliuretanici rigidi aventi struttura a celle aperte
WO2003064491A1 (en) * 2002-01-28 2003-08-07 Woodbridge Foam Corporation Foam isocyanate-based polymer having improved toughness and process for production thereof
ES2338612T3 (es) 2008-02-18 2010-05-10 Preform Gmbh Sistema de espuma de absorcion acustica.
DE102013207117A1 (de) * 2013-04-19 2014-10-23 Evonik Industries Ag PUR-Schaum mit vergröberter Zellstruktur
CN109265976A (zh) * 2018-08-24 2019-01-25 江苏斯瑞达新材料科技有限公司 具有导热阻燃性能的聚氨酯泡棉
ES2898877T3 (es) * 2019-01-07 2022-03-09 Evonik Operations Gmbh Producción de espuma dura de poliuretano
CN110437406B (zh) * 2019-08-30 2021-09-03 惠彩材料科技(苏州)有限公司 一种低密度半硬质聚氨酯材料及制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
GB1085037A (en) 1967-09-27
FR1461357A (fr) 1966-02-25
DE1569167B2 (de) 1970-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1569167A1 (de) Verfahren zur Herstellung von halbsteifem Polyurethanschaum
DE2034171A1 (de) Verfahren zur Herstellung von ge schäumten Polyurethanen
DE3103757A1 (de) Polymer-modifizierte polyalkohole, verfahren zu deren herstellung und verwendung zur herstellung von polyurethan
DE2659057A1 (de) Polyurethan-schaumstoffe und verfahren zu deren herstellung
DE2536039A1 (de) Elastischer polymer-schaum
DE1241972B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
DE2014899A1 (de) Isocyanuratpolymere und Verfahren zu deren Herstellung
DE1543305A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyaetherpolyolen,die sich fuer die Herstellung von Polyurethanschaeumen eignen
DE2129988A1 (de) Polyurethanschaeume
CH677235A5 (de)
EP0826705B1 (de) Verfahren zur Wiederverwendung von mikrozelligen Polyurethanen
DE1669932A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus Polyurethanschaum
DE1078322B (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen
DE102004010922B4 (de) Rohzusammensetzung zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit verbesserten Haft- und Entformungseigenschaften, daraus herstellbarer Polyurethanschaum sowie ein Herstellungsverfahren dafür
DE1669611A1 (de) Zellulare Polyurethane und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2020148170A1 (de) Poly-oh-funktionelle trisiloxane, deren herstellung sowie deren verwendung zur herstellung von polyurethanschäumen
DE1770703A1 (de) Urethanpolymerisat
DE2509478A1 (de) Verfahren zur herstellung von polyaetherurethanschaeumen mit hoher rueckprallelastizitaet
WO2005056629A1 (de) Syntaktische polyurethane und deren verwendung zur off-shore-dämmung
DE1162070B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
DE112013004958B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines frei aufgeschäumten Polyurethan-Schaumstoffs mit niedriger Dichte sowie frei aufgeschäumter Polyurethan-Schaumstoff
DE1157775B (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen
DE1161686B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
JPS62265383A (ja) ポリウレタンフオ−ムシ−リング材
DE2423993A1 (de) Urethanmodifizierte polyisocyanuratschaeume