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Verfahren zur Herstellung vnn Schaumstoffen auf Isocyanatbasis Zusatz
zu Haiptpatent . (Patentanmeldung F 51 952 IVc/39 b Gegenstand des Hauptpatentes
(PatentaGmeldung F 51 952 IVc/39 b) ist ein Verfahren zur Herstellung von Scnaumstoffen
auf Grundlage von Hydroxylgruppen und/oder primäre bzw. sekundäre Aminogruppen und
gegebenenfalls tertiären Aminostickstoff aufweisenden Polyäthern, Polyisocyanaten,
Wasser und/oder anderen Treibmitteln und zumindest bei Abwesenheit von Polyäthern
mit tertiärem Aminostickstoff zusätzlicnen tertiären Aminen als Katalysatoren und
gegebenenfalls weiteren Verschäumungskatalysatoren. Das Verfahren des Hauptpatentes
(Patentanmeldung No. F 51 952 IVc/39 b) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung
in Gegenwart von keine reaktiven Wasserstoffatome aufweisenden offenen oder cyclischen
Estern von Sauren des VI-wertigen Schwefels erfolgt.
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In weiterer Ausbildung des Verfahrens gemäß Hauptpatent . ..
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(Patentanmeldung F 51 952 IVc/59 b) wurde nunmehr gefunden,
daß
die Herstellung von Schaumstoffen in Gegenwart von keine reaktiven Wasserstoffatomes
aufweisenden offenen oder cyclischen Estern von Säuren des VI-wertigen Schwefels
auch erfolgen kann, wenn im Rahmen der anderen üblichen Reaxtionskomponenten wie
Hydroxylgruppen und/oder primäre bzw. sekundäre Aminogruppen aufweisenden Polyathern,
Polyisocyanaten, Wasser und/oder anderen Treibmitteln sowie Verschäumungskatalysatoren
auf die Anwesenheit von tertiären Aminostickstoff aufweisenden Verbindungen, seien
es Polyäther oder seien es tertiäre Amine als Katalysatoren, verzichtet werden kann.
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Die Reaktionskomponenten zur Herstellung der Schaumstoffe entsprechen
im übrigen denen des Hauptpatentes . . . . . (Patentanmeldung F 51 952 nic/39 b),
wobei man - wie gesagt - auf Polyäther mit tert. Aminostickstoff und auf tert. Amine
als Katalysatoren verzichtet.
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Auch die verechiedenen Ausführungsformen der Erfindung gemäß Hauptpatent
.... (Patentanmeldung F 51 952 IVc/39 b), soweit sie nicht Komponenten mit tertiärem
Aminostickstoff benötigen, lassen sich mit dem vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahren
durchführen. Auch die keine reaktiven Wasserstoffatome aufweisenden offenen oder
cyclischen Ester von Säuren des VI-wertigen Schwefels entsprechen denen des Hauptpatentes
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(Patentanmeldung F 51 952 IVc/39 b). Durch die Abwesenheit von
tertiären
Aminen, d. h. den üblichen Schaumstoff-Katalysatoren bedingt, ist für das erfindungsgemäße
Verfahren der Einsatz der in der Polyurethan-Ghemiebekannten Metall-Katalysatoren,
etwa der organischen Zinnverbindungen vom Typ des Zinn-(II)-äthylhexoats, wünschenswert.
Weitere Metall-Katalysatoren sind: Dibutylzinndilaurat, Bleioctoat, Bleinaphthenat,
Zinn-(II)-stearat, Zinn-(II)-oleat, Eisenacetylacetonat> Wismutnitrat, Zinnacetat,
Zinn-naphthenat, Zinn-palmitat, Zinnstearat, Dioctyl-Zinnoxyd, Zinnbenzoat, Tributylztnnlaurat,
Eisenpentacarbonyl, Ammoniummolybdat, Molybdänglykolat, Vanadylacetonat, Kuer-acetylacetonat,
Zinkstearat, Tris-N-butylarsin, Tris-N-butyloxyd, Dibutylantimonlaurat, Mangan-acetylacetonat,
Dioctylbleidichlorid, Diisopropyloxytitan-(IV)-acetylacetonat.
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Als weitere Verschäumungskatalysatoren, die gegebenenfalls zusammen
mit Metallverbindungen eingesetzt werden können, sind Harnstoff, N-Alkyl-, N,N'-Dkalkyl
oder N,N'-Diaryl-harnstoffe wie z. B. N-Methylharnstoff, N, N'-Dimethyl-, Diäthyl-,
Dibutyl-oder Diphenylharnstoff, N,N,N',N'-tetraalkyl- oder Tetraarylharnstoffe wie
z. B. N,N,N',N'-Tetramethylharnstoff zu nennen.
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Weiterhin Harnstoffe, die bei Reaktionen von aliphatischen, cycloaliphatischen
oder aromatischen Mono- oder Polyaminen, primärer oder sekundärer Art, mit Mono-
oder Polyisocyanaten erhalten werden. Dabei können die Harnstoffe vorgebildet oder
in situ erzeugt der Schaumkombination zugefügt werden. Als Amine seien z. B. genannt:
Äthylamin, Butylamin, Di-butylamin, tert.Butylamin,
Cyclohexylamin,
Anilin, N,N'-Dimethyläthylendiamin, N,N-Dimethyldiäthylentriamin, Pyrrolidin, Piperidin.
Auch Lactame oder N-substituierte Lactame können als Verschäumungskatalysatoren
verwendet werden, wie z. B. Lactame der allgemeinen Formel
| (CH t N-R R = H, Alkyl, Aryl |
| n n D-12 |
| tl |
| 0 |
Genannt seien: Pyrrolidon, N-Methylpyrrolffdon, Caprolactam, N-Butylcaprolacta,
N-Methyldodecanlactam.
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Säureamide, wie z. B. Formamid, Dimethylformamid, Acetamid, Dimethylpropionsäureamid
oder Dimethylbuttersäureamid können ebenfalls mit Erfolg eingesetzt werden.
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Die vorgenannten Katalysatoren können auch in Mischung miteinander
zugesetzt werden. Zum Einsatz gelangen Mengen von 0,1 - 10 X, vorzugsweise 0,5 -
5;.
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Schaumstoff-Stabilisatoren vom Typ der Organosiloxan-Alkylen oxyd-Blockpolymeren
werden mit Vorteil eingesetzt. Als Treibmittel kommen neben Wasser die bekannten
leicht flüchtigen Lösungsmittel infrage, wie sie im Hauptpatent erwähnt werden.
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Zur Verstärkung der Schwerentflammbarkeit kann eine Mitverwendung
von bekannten Flammschutzmitteln einen zusätzlichen Effekt hervorrufen. Genannt
seien beispielsweise Tris- (2-chloräthyl)-phosphat oder Tris-(2,3,-dichlorpropyl)-phosphat,
2,5-Dibrompropanal und andere z. B. im Kunststoff-Handbuch, Band VII, "Polyurethane"
1966, Seite 110 - 111 (Karl Hanser-Verlag, München) beschriebene Flammschutzmittel.
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Beispiel 1 Die folgenden Komponenten A und B werden vermischt.
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A = 100 Gewichtsteile eines teilverzweigten Polypropylenäthers auf
Basis Propylenoxyd, Trimethylolpropan und Propandiol-(1,2) (OH-Zahl 56; Molekulargewicht
ca. 2500) 1,0 Gewichtsteile eines Organosiloxan-Alkylenoxyd-Block-Polymeren 0,5
Gewichtsteile Zinn-(II)-äthylhexoat 310 Gewichtsteile Wasser B = 40,5 Gewichtsteile
Toluylendiisocyanat (80 Gewichtsprozent 2,4- und 20 Gewichtsprozent2,6-Isomeres)
3>0 Gewichtsteile Propansulton Die Mischung der angegebenen Komponenten beginnt
sogleich aufzuschäumen und bildet nach 100 Sekunden einen elastischen Schaumstoff.
Gemäß ASTM Test D-1692 ist der erhaltene Schaumstoff selbstverlöschend und zeigt
einen brennbaren Anteil von 40 - 50 mm.
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Beispiel 2 Man mischt folgende Komponenten: A 100 Gewichtsteile eines
teilverzweigten Polypropylenglykoläthers auf Basis Trimethylolpropan und Wasser
(OH-Zah1.56, Molekulargewicht ca. 2500) 1,5 Gewichtsteile N,N'-Dimethyläthylendiamin
0, 2 Gewichtsteile Zinn-(II)-äthylhexoat 1,0 Gewichtsteile eines Organosiloxan-Alkylenoxyd-Blockpolymeren
3,0 Gewichtsteile Wasser B 42 Gewichtsteile eines Isomerengemisches aus 80 X 2,4-
und 20 % 2,6-Diisocyanatotoluol 3,0 Gewichtsteile Propansulton und erhält einen
selbstverlöschenden Schaumstoff, der nach ASTM D-1692 einen brennbaren Anteil von
30 - 35 mm hat.
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Beispiel 3 Die folgenden Komponenten A und B werden vermischt: A 100
Gewichtsteile des im Beispiel 2 angegebenen Polyäthers 1,0 Gewichtsteile Harnstoff
0,3
Gewichtsteile Zinn-(II)-äthylhexoat 1,0 Gewichtsteile eines Organosiloxan-Alkylenoxyd-Blockpolymeren
3,0 Gewichtsteile Wasser B 32,6 Gewichtsteile eines Isomerengemisches aus 80 % 2,4-
und 20% 2,6-Dissocyanatotoluol 10,9 Gewichtsteile eines Isomerengemisches aus 65
% 2,4- und 35 i 2,6-Diisocyanatotoluol 3JO Gewichtsteile Propansulton Nach einer
Steigzeit von 70 Sekunden erhält man einen elastischen Weichschaumstoff, der nach
ASTM D-1692 bei einer Abbrandlänge von ca. 70 mm selbstverlöschend ist.
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Nimmt man in dem Beispiel folgende Änderungen vor: in A 0, 2 Gewichtsteile
Zinn-(II)-äthylhexoat in B 43,5 Gewichtsteile eines Isomerengemisches aus 80 % 2,4-
und 20% 2,6-Diisocyanatotoluol 2,0 Gewichtsteile Propansulton und zusätzlich 4,0
Gewichtsteile Tris-(2-chloräthyl)-phosphat, so erhält man nach ca. 100 Sekunden
einen selbstverlöschenden Schaumstoff mit einem brennbaren Anteil von -30 40 mm.