DE1802500A1 - Polyurethane aus Fettsaeuren und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Polyurethane aus Fettsaeuren und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Description
DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR 2 hambuIcPi^ 2 5 0
:
if
Anmelder: '
1 ο Aldo Maria Andrea Emilo Eggers-Lura ft n 1nco
26, N/zirrebakken, Gent of te - Dänemark .0.062.1968
2 ο Per Wolff
28, Rugmarken, Farum — Dänemark
Je Henning Kaaber
28, Rugmarken, !Parum — Dänemark
Polyurethane aus Fettsäuren und Verfahren- zur
Herstellung derselben
Die Prioritäten aus den englischen Patentanmeldungen No0 46671/67 vom 12*10.1967 und No0 8268/68
vom 20„2ο1968 werden in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf Reaktionsprodukte aus Dialkanolaminen
und Fettsäuren sowie auf die Polyurethane, die sich davon ableiten lassen»
Polyurethane können durch Umsetzung zwischen einem Polyiso— cyanat und einer Polyhydroxy!verbindung hergestellt werden,
auf die im folgenden als Polyole Bezug genommen wird· Die
Polyhydroxy!verbindungen, die üblicherweise für die Herstellung
von Polyurethanen herangezogen werden, können als Polyester oder Polyäther bezeichnet werden·
Die Polyester werden aus mehrwertigen Alkoholen wie Ä'thylenglykol, Diäthylenglykol, Trimethylolpropan, Butylenglykol
und Glyzerin sowie mehrwertigen organischen Säuren wie Adipinsäure und
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Phthalsäure hergestellt. Die Moleküle enthalten eine große Zahl
von Esterbindungen "und endständige Hydroxylgruppen.
Die Polyäther werden aus einem niederen mehrwertigen Alkohol wie
Glyzerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerythritol,
Sorbitol oder Sucrose gewonnen, welcher mit Propylenoxyd oder Äthylenoxyd umgesetzt wird, so daß man ein mehr oder weniger verzweigtes
Molekül erhält, in welchem die Verzweigungen eine große
Zahl von Ätherbindungen und eine Hydroxylgruppe aufweisen..
Die erfindungsgemäßen Polyurethane können vielseitig verwendet werden, z.B. als Haftmittel, Elastomere und Schäume, wobei sie
für die Herstellung von starren Polyurethanen besonders brauchbar sind ο
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Polyurethane
hängen in erster Linie von ihrer Struktur, ihrer Molekulargröße und der Funktionalität der Polyhydroxyverbindung abe Flexible
Schäume sollten nicht zu stark vernetzt seinj man stellt sie üblicherweise aus Polyolen mit einer Funktionalität zwischen 2
und 3 her ο In starren Schäumen ist dagegen ein hohes Maß an Vernetzung
erforderlich, so daß man sie üblicherweise mit Polyhydroxyverbindungen herstellt, deren Funktionalität bei 4- oder darüber
liegt. Die starrsten Polyurethanschäume, die z»Zt. bekannt sind,
werden mit Polyolen erzeugt, deren Funktionalität bei 6 oder darüber
liegt. Durch die große Zahl der reaktiven Stellen im Molekül erhält man ein 3-cLimensionales Netz und einen beständigen,
starren Polyurethanschaum.
Die Polyester und Polyäther sind rein syntKetische Materialien,
Ihre Herstellung hängt davon ab, daß Massenchemikalien der petrochemischen
Industrie stets zur Verfügung stehen, wobei Preis und
Erhältlichkeit derselben mit der Produktionskapazität für derartige
Chemikalien verknüpft sind. Ihre Herstellung erfordert weiterhin große und komplizierte Apparaturen und sehr viel technische
Erfahrung, so daß als Zulieferer dieser Produkte nur sehr
wenige sehr große chemische Unternehmen infrage kommen·
90092a/taas
"" i ! IWI! ΙΙΜΙΙΙίϊίΙΙΙ'Ι
Aufgrund der vorstehenden sowie weiterer Überlegungen erschien es
wünschenswert, eine neue Klasse von Polyhydroxyverbindungen zu
finden, die für die Herstellung von Polyurethanen geeignet ist,,
insbesondere Polyhydroxyverbindungen, die aus billigen Rohmaterialien in großen Mengen überall in der Welt hergestellt werden
könnten, und zwar mit Hilfe eines einfachen und billigen Verfahrensin
einfachen Apparaturen, wobei weder eine spezielle Arbeitstechnik noch hochqualifiziertes Personal erforderlich ist·
Gegenstand der Erfindung ist eine neue Klasse von Polyurethanen, die aus Polyolen gewonnen werden, welche ihrerseits aus Karbonsäuren,
enthaltend 8 bis 24- Kohlenstoffatome, insbesondere aus
Mischungen von Fettsäuren, die aus natürlichen Fetten und Ölen gewonnen werden, hergestellt sind.
Natürliche Fette und Öle sind billige Rohmaterialien, die in fast allen Teilen der Welt in enormen Mengen erhältlich sind; außerdem
fallen Fettsäuren häufig als Hebenprodukte bei chemischen Verfahren an, die auf der Verarbeitung von natürlichen Fetten und
ölen basieren« Eine wichtige Fettsäurequelle ist das Tallöl, bei welchem es sich um eine Mischung aus Fettsäuren und Harzsäuren
handelt, die aj.s Hebenprodukt in der Zellulose-Industrie anfällt·
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von verschäumten
zellularen Material ein organisches Polyisocyanat, eine
aliphatisch^ Oxysäure, Wasser und ein sekundäres oder tertiäres Amin, welches wenigstens eine gegenüber Isocyanaten reaktive
Gruppe enthält, miteinander umzusetzen· Handelt es sich bei der Oxysäure beispielsweise um Ricinolsäure und bei dem Amin um Diäthanolamin,
so erhält man einen starren Schaum, wenn man die Säure und das Amin in stöchiometrischen Mengenverhältnissen verwendet.
Die verschiedenen Komponenten werden einfach miteinander vermischt, was bedeutet, daß die Oxysäure und das Diethanolamin
eine Ammoniumseife mit drei Hydroxylgruppen im Molekül bilden.
Das Wasser reagiert mit dem Polyisocyanat unter Bildung eines Polyamine und Kohlendioxyd· Das so gebildete Kohlendioxyd wirkt
als Treibmittel und ergibt die gewünschte zellulare Struktur·
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(f 180250Q
Das Polyamin reagiert mit weiteren Mengen Polyisocyanat unter Bildung von Carbamid-Vernetzungen, die dem Schaum die notwendige
Starrheit verleihen. Oxyfettsäuren sind Jedoch kostspielig und das Verhältnis von teurem Polyisocyanat zu Polyol muß ungewöhn- ..·
lieh hoch sein, so daß-ein Produkt entsteht, welches mit anderen
starren Schäumen nicht konkurrieren kann,
Bs ist weiterhin vorgeschlagen worden, für die Herstellung von Polyurethanen für Überzugszwecke Alkanolamide zu verwenden, die
aus dimeren Fettsäuren erzeugt worden sind» Dabei wird die dimerrisierte
Fettsäure mit einem Überschuß an Dialkanolamin umge-A
setzt, worauf der Überschuß durch Destillation oder Extraktion entfernt wird, sobald die Amidbildung abgeschlossen ist« Bei
einer zweiten bevorzugten Methode wird ein Ester einer dimerisierten
Säure, ζ·Β· der Methylester, mit Diethanolamin in einer
katalysierten Reaktion bei verhältnismäßig niedriger Temperatur kondensiert, wobei der entstehende Alkohol, ζ·Β· Methanol, in
dem Maße abdestilliert wird, in dem die Reaktion fortschreitet· Sobald die Amidbildung abgeschlossen ist, werden die überschüssigen Reaktionsteilnehmer unter vermindertem Druck abdestilliert«
Beide Verfahren sind kostspielig und erfordern komplizierte und teure Apparaturen»
Die erfindungsgemäßen Polyurethane sind Reaktionsprodukte aus
™ einem Polyisocyanat und einem Polyol und sind dadurch gekennzeichnet,
daß ein erheblicher Teil der Polyo!komponente aus
einem Reaktionsprodukt aus einer Fettsäure oder einem niederen Fettsäurealky!ester und einem Dialkanolamin besteht, in welchem
wenigstens etwa die Hälfte der Fettsäure in das Alkanolamid umgewandelt
ist und die Polyolkomponente wenigstens etwa 25%
monomere Fettsäurereste enthält α
Die monob'asigen Säurereste können während der Amidbildung vorhanden
sein oder zugesetzt werden, um Jeglichen Überschuß von ".- Amin zu neutralisieren, oder als Dialkanolammoniumseife vorhanden
sein. Vorzugsweise besteht die Polyol-Komponente aus mehr als 70% Reaktionsprodukt und weniger als 30% Dialkanolammoniumseife·
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Die Verwendung des ami dhaltigen Reaktionsproduktes als solches,
d.h. ohne Isolierung des Amides, macht das Verfahren "besonders
einfach; die Verwendung kostspieliger Apparaturen wird vermieden.
·
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden für die Polyurethane natürlich vorkommende Fettsäuren, z.B.
Tallölfettsäuremischungen verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden für
die Polyurethane Fettsäuremischungen verwendet, die sich von natürlich vorkommenden Fetten und ölen ableiten.- Wie weiter vorn
bereits erwähnt wurde, fallen derartige Fettsäuren oft als Nebenprodukte
an und stellen infolgedessen ein leicht erhältliches und billiges Rohmaterial dar·
Für die Herstellung der Polyole für die Polyurethane wird vorzugsweise
Diäthanolamin als Dialkanolamin verwendet, und zwar ebenfalls aus Gründen der leichten Beschaffbarkeit und der
Preiswürdigkeit dieses Materials.
Ein weiteres Dialkanolamin, das für die Herstellung der Polyurethane
gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist Diisopropano-lamin.
Polyolkomponenten, die das Reaktionsprodukt aus einer
Fettsäure und Diisopropanolamin enthalten, weisen im allgemeinen eine etwas geringere Reaktionsgeschwindigkeit bezüglich des
Polyisocyanates auf. Auf diese Weise läßt sich die Bildung des Polyurethanes leichter kontrollieren, was in vielen Anwendungszwecken, beispielsweise bei der Herstellung von starren Schäumen,
vorteilhaft ist. Außerdem lassen sich bei Verwendung von aus Diisopropanolamin hergestellten Polyolen starre Schäume bei
ungewöhnlich niedrigen Polyisocyanat:Polyol-Verhältnissen erzeugen,
was ein beträchtlicher wirtschaftlicher Vorteil ist.
Weitere Dialkanolamine, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome in der Alkanolgruppe
enthalten und die verwendet werden können, sind beispielsweise 3,3-Dipi*opanolamin, Dibutanolamin und Mischungen
aus Dialkanolaminen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die
Polyurethane in Form starrer Schäume vor.
Natürlich vorkommende Kohlenwasserstoffettsäuren sind im allgemeinen
Monocarbonsäuren, so daß man bei der Umsetzung mit einem
Dialkanolamih unter Bedingungen, unter denen die Amidbildung die vorherrschende Reaktion ist, eine difunktionelle Verbindung erhält.
Überraschenderweise konnte gefunden werden, daß sich starre
Schäume in guter Qualität herstellen lassen, und- zwar trotz der
niedrigen-Funktionalität der eingesetzten Polyolkomponenten.
Es wird angenommen, daß der Grund für das hohe Maß an Dimensionsstabilität, das in solchen Schäumen trotz der geringen durchschnittlichen Funktionalität der Polyhydroxykomponente erzielt
werden kann, darauf beruht, daß die Polyurethane aus Dialkanolamidpolyolen
eine höhere "Glasübergangstemperatur11 (das ist die Temperatur, bei welcher ein Polymer von dem harten brüchigen Zustand
in den zähen kautschukartigen Zustand übergeht) als übliche Polyurethane aufweisen. Die Strukturen, die man an derartigen
Schäumen beobachten kann, bestehen in sehr dichten vernetzten Bereichen,
die von einer "Wolke" aus Kohlenstoffketten, die von den
Fettsäuren stammen, umgeben sind; diese Kohlenstoffke.tten sind
mit den vernetzten Bereichen über die stark polare Amidgruppe verbunden. Die Kohlenstoffketten sind so von den polaren (Teilen
des Polymeren isoliert, wodurch die von dem Kohlenwasserstoff ausgehende weichmachende Wirkung vermindert wird. Die Amidgruppe
selbst ergibt eine sehr hohe Schmelztemperatur. Außerdem ist die Möglichkeit einer Ausrichtung der Kohlenwasserstoffketten inner- "
halb der "Wolke" gegeben und begünstigt, was ebenfalls zu einer höheren Glasübergangstemperatur führt.
Ein Vorteil der starren Polyurethanschäume gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie ungewöhnlich zäh sind bei gleichzeitiger
hoher Schlagfestigkeit und 'Vibrätionö-Ermüdtingsfestigkeit. Diese
Eigenschaften sind sehr wichtig für Anwendungszwecke wie geformte
Schalen für Möbel. Bei den. Prüf methoden» die von der BRITISH
FURNITURE INDUSTRY RESEARCH ASSOCIATION für Schalensessel mit starren Polyurethanschäumen vorgeschrieben sind, wiesen die starren Polyurethane gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Polyurethanen
auf Polyäther- oder Polyesterpolyolen große Vorteile auf*
Bei öinem Versuch wurde beispielsweise eine Last rechtwinklig zur
Oberfläche der Stuhlrückseite 10 cm unterhalb der Oberkante des
Rückens angebracht. Der Stuhl wird dabei mit einer senkrechten
Kraft von 101,56 kg nach unten gezogen, damit er nicht rückwärts umkippt. Die Rücklast wird in ständiger Wiederholung mit etwa
40 Perioden pro Minute angelegte
Ein Stuhl aus einem üblichen Polyätherpolyol, welches für derartige
Anwendungszwecke entwickelt worden ist, versagte bei dem Test nach 65.000 Anwendungen einer 38,6 kg-Last. Derselbe Stuhl
war, wenn er aus einem Polyurethanschaum gemäß der Erfindung mit gleicher Dichte hergestellt war, nach 150.000 Belastungen
noch intakt ντΛ zeigte keinerlei Zeichen eines Versagens„
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der
vorstehend, beschriebenen Polyurethane, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß man zunächst ein Dialkanolamin hersteilt,indem
man eine Kohlenwasserstoffettsäure mit einem Dialkanolamin im Verhältnis von 1 Mol der ersteren zu 0,8 bis 2,5 Mol des letzteren
erhitzt und das Erhitzen fortsetzt, bis die Säurezahl auf wenigstens etwa 50%, vorzugsweise bis auf 40%, des Anfangswertes
abgenommen hat, und anschließend das Reaktionsgemisch, möglicherweise
unter Zumischung eines Polyoles, mit einem Polyisocyanat umsetzt.
Die Reaktion zwischen dem Dialkanolamin und der Fettsäure kann
leicht so durchgeführt werden, daß das gewünschte Amid gebildet wird und üe Hydroxylgruppen des Dialkanolamins frei bleiben.
Dies ist wichtig, weil Nebenreaktionen auftreten können, an denen
die Hydroxylgruppen teilnehmen könnten, die jedoch für die Umsetzung mit dem Polyisocyanat frei bleiben müssen.
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Eine dieser Nebenreaktionen besteht in der Disproportionierung
von 2 Molekülen Dialkanolamid in 1 Molekül Dialkanolamin und 1 Molekül Amidoester, in welchem ein Fettsäurerest das Wasserstoffatom
in einer der Hydroxylgruppen des Dialkanolamides ersetzt
hat.
Eine weitere Hebenreaktion besteht in der Abspaltung von Wasser aus 2 Molekülen Dialkanolamin, wobei sich uoao substituierte Piperazine
bilden.
Es ist nicht wichtig, daß die Amidbildung bis zu Ende geführt wird, bevor das Reaktionsprodukt mit dem Polyisocyanat vermischt
wird; tatsächlich erhält man die besten Polyurethane für die Herstellung von beispielsweise starren Schäumen, wenn die Umsetzung
vor ihrer vollständigen Beendigung unterbrochen wird.
Niedere Alkylester von Fettsäuren sind im allgemeinen erheblich
teurer als die entsprechenden Säuren. Unter bestimmten Umständen^
ist es jedoch möglich und vorteilhaft, die Polyole gemäß der Erfindung
aus solchen Estern herzustellen. Es wurde nämlich gefunden, daß nicht umgesetzte Ester in den entstehenden Polyurethanen
oftmals als Weichmacher wirken. Es wurde weiterhin gefunden, daß der Alkohol, der sich bei der Umsetzung zwischen Fettsäureester
und Dialkanolamin bildet, möglichst weitgehend entfernt werden sollte, bevor die Umsetzung mit dem Polyisocyanat stattfindet.
Infolgedessen betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung
von Polyurethanen, welches darin besteht, daß man einen
niederen Alkylester einer Kohlenwasserstoffettsäure mit einem Dialkanolamin
im Verhältnis von 1 Mol des ersteren zu 0,8 bis 2,5 Mol des letzteren erhitzt, das Erhitzen fortsetzt, bis wenigstens
85% des Esters mit dem Dialkanolamin reagiert haben und 80% des
gebildeten Alkohols aus dem Reaktionsgemisch entfernbworden sind,
worauf man anschließend das Reaktionsgemisch, ggfs. nach Zumischung
eines Polyols, mit einem Polyisocyanat umsetzt.
909622/1268 '' .-."?■
Die Dialkanolamid enthaltende Polyolkomponente kann - wie weiter vorn bereits erwähnt - in Mischung mit einem anderen Polyol oder
anderen Polyolen vorliegen, bei denen es sich erfindungsgemäß um Ammoniumseifen aus einem Dialkanolamin und einer Kohlenwasserstoff-Fettsäure handeln kann.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrene wird
. eine Fettsäure mit einem erheblichen Überschuß an einem Dialkanotamin
umgesetzt, wobei der Überschuß an Amin in dem Reaktionsgemisch vor der Polyurethanbildung wenigstens teilweise durch Zumischen
von Fettsäure neutralisiert wirdo Der Vorteil der Verwendung
von Fettsäure zum Neutralisieren des überschüssigen Dial— kanolamins, welches selbst ein Polyol ist, das mit einem Polyi- "
socyanat reagieren kann, liegt darin, daß das Polyisocyanat:Poly—
ol-Verhältnis weiter vermindert wird, wodurch eine erhebliche
Menge an dem kostspieligen Polyisocyanat eingespart werden kann<,
Sollen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Schäume hergestellt
werden, so verwendet man während der Reaktion mit dem Isocyanat gleichzeitig auch ein Treibmittel mit. Alle üblichen
Treibmittel, die für die Herstellung von Polyurethanschäumen bekannt sind, können verwendet werden, wobei auch die billigen
Petroläther verwendet werden können·
Für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet man vorzugsweise Λ
Tallölfettsäuren oder das Tallöl selbst. Weiterhin läßt sich das
erfindungsgemäße Verfahren auch mit anderen Fettsäuren oder Fettsäuremischungen
durchführen, die von natürlich vorkommenden Fetten und Ölen abgeleitet sind. Beide Arten von Fettsäuren sind
in großen Mengen zu billigen Preisen erhältlich.
Es ist nicht wichtig, daß die verwendeten Fettsäuren ausschließlich
aus monomeren Fettsäuren bestehen. Bestimmte Eigenschaften, z»B. Hochtemperatur-Verarbeitbarkeit und geschlossene Zellen,
lassen sich besser erreichen, wenn man ein Fettsäuregemisch verwendet, v;elches von einem geblasenen oder polymerisieren Öl abgeleitet
ist. Auch Fettsäuremischungen, die bei der Polymerisation
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von Fettsäuren anfallen, können verwendet werden.
Im allgemeinen sind polymerisierte Fettsäuren sehr viel teurer als die entsprechenden monomeren Säuren und nur technische Mischungen,
die noch einen erheblichen Anteil an nicht umgewandelten monomeren Säuren enthalten, stehen so billig zur Verfugung,
daß sie vom wirtschaftlichen Standpunkt für das erfindungsgemäße
Verfahren noch interessant sind» Fettsäuren, die in dem erfin—
dungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind solche technischen Mischungen von polymerisierten Fettsäuren, die noch etwa
25% nicht polymerisierte Fettsäure und vorzugsweise etwa 50%
nicht polymerisierte Fettsäure enthalten. Teuere Fettsäuregemi—
W sehe wie technische Dimersäuren können für bestimmte Anwendungszwecke verwendet werden; um in solchen Fällen Kosten zu verringern,
mischt man dann vorzugsweise soviele monomere Fettsäure in Form einer Dialkanolaiumoniumseife zu, daß der (j-ehalt an laonobasigen
Fettsäureresten in der Polyolkomponente bis zu etwa 25%
beträgt.
Vorzugsweise verwendet man als Dialkanolamine Diäthanolamin und
Diisopropanolamin, obgleich auch andere Dialkanolamine wie Dipropanolamin
und Dibutanolamin verwendet werden können, falls sie erhältlich sind.
fe Bei der Herstellung von Polyurethanen und starren Schäumen aus
den letzteren können alle handelsüblichen Polyisocyanate verwendet
werden, z.B. Toluoldiisocyanat, Methyl'en-bis(4-phenylisocyanat)
und Polymethylenpolyphenylisocyanat, und zwar zusammen mit den üblichen Katalysatoren, Treibmitteln und Silikonen als
oberflächenaktive Mittel.
Ein Vorteil, der sich bei den Dialkanolamid enthaltenden Polyolkomponenten,
die für die Polyurethane gemäß der Erfindung verwendet werden, ergibt, besteht darin, daß es in vielen Fällen möglich
ist, Polyurethanschäume mit sehr feiner Zellstruktur (20 Ms
150 Mikron im Vergleich zu üblicherweise 100 bis 5OO Mikron) ohne
Verwendung oder bei sehr viel geringerer Verwendung der kostspieligen
Silikone.-,zu erhalten.;; die -letztgenannten oberflächenaktiven
. Mittel sind bei üblichen Polyolen als Zellregulatoren notwendig. ■
Ein weiterer Vorteil der Dialkanolamid enthaltenden Polyole besteht
darin, daß ihre Viskosität im allgemeinen sehr viel niedriger ist als die Viskosität üblicher Polyole. Während übliche Polyole
für starre Schäume Viskositäten zwischen 10.GOO und 250*000
cp aufweisen, besitzen die Dialkanolamid enthaltenden Polyole Viskositäten von nur etwa 1200 cp. Hierdurch wird das Vermischen
mit dem Isocyanat, das Gießen oder das Versprühen der Mischung viel einfacher.
Eine ungewöhnliche und vorteilhafte Eigenschaft der Dialkanolamid enthaltenden Komponenten für die Polyurethane gemäß der Erfindung
besteht darin, daß sie wegen derKombination der nicht polaren ^
Fettsäureketten und der stark polaren Dialkanolamidgruppe mit ^
einer großen Zahl sowohl polarer als auch nicht polarer Substanzen
verträglich sind.
So lassen sie sich beispielsweise ohne weiteres mit billigem Petroläther
als Treibmittel vermischen und aufblähen. Dieses Treibmittel kann entweder allein oder in Mischung mit "Freonen", bei
welchen es sich um handelsübliche Treibmittel handelt, verwendet werdest,wo&urch man - abgesehen von wirtschaftlichen Überlegungen
- aucÄ eine gute Kontrolle der Expansion der Polyurethanschäume während des Gießens erreichen kann.
Die genannten Polyo!komponenten sind außerdem auch mit nicht po- ä
laren Mineralölen und Teeren verträglich, die als billige Streckmittel
eingesetzt werden können. Die genannten Polyolkomponenten
sind aucbi mit polaren Polyätherpolyolen verträglich, so daß sie in Kombination mit diesen verwendet werden können. Die Polyolkomponenten
sind außerdem auch mit vielen polaren und nicht polaren Polymeren verträglich.
Der Amid- und der Estergehalt der Polyole wurde durch Infrarot-Analyse
txestimmt, wobei man mit 5%igen Ohloroformlösungen arbeitete.
Der· Amidgehalt (einschließlich aller Amidoester) wurde nach
dem Peak !bei 1625 cm""'! berechnet, wobei man eine Probe von reinem
Mi-BißC2-J^droxyäthyl)stearinsäureamid als Bezugssubstanz verwen-
- 11 -
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dete. 1^*
Der Aminoestergehalt (einschließlich aller Amidoester) wurde
nach dem Peak bei ca. 1725 cm berechnet, wobei man als Bezugssubstanz
eine Probe mit bekanntem Gehalt an 2-(2-Hydroxyäthylamino)äthylstearat verwendete.
Die Hydroxylzahlen wurden nach der ASTM-Phthalsäureanhydrid-Methode
bestimmt. In den folgenden Beispielen ist dieser Wert umgerechnet und als "Hydroxyl-Äquivalentgewicht" bezeichnet.
Dieses "Hydroxyl-Aquivalentgewicht" leitet sich von den Hydroxylgruppen und den reaktiven Aminogruppen ab, die beide
mit dem Isocyanat reagieren.
In den folgenden Beispielen werden sowohl die Herstellung der
erfindungsgemäßen Polyurethane als auch deren Umwandlung in
starre Schäume beschrieben.
Eine Mischung aus 284 g So^abohnenölfettsäure (Säurezahl 198,
Verseifungszahl 199) und 210 g Diäthanolamin - Verhältnis von
Amin zu Fettsäure gleich 2:1- wird unter Rühren auf 1600O v
erhitzt. Stickstoff wird durch das Reaktionsgemisch geblasen; das abgezogene Gas wird durch eine Kühlfalle geleitet, um das
Wasser aufzufangen. Der Ablauf der Reaktion wird verfolgt, indem man die Menge des gebildeten Wassers bestimmt. Während der Umsetzung
werden Proben abgenommen und analysiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle enthalten.
Probe Reaktions- Reak- OH-iquiv.- Amide Ester Amin Säure Pipe-No,
dauer bei tions- gewicht mlq/g mÄq/g mÄ'q/g mAq/g razin
160°C wasser ' ' miiq/g
ml
1 | 1 | 1/2 | h | 11 | ,5. | 107 | 1,67 | 0/13 | 2,97 | 0,64 | 0,19 |
2 | 2 | h | 15 | 108 | 1,78 | 0,16 | 2,72 | 0,49 | 0,22 | ||
3 | 2 | 1/2 | h | 18 | 111 | 1,97 | 0,20 | 2,31 | 0,27 | ■0,29 | |
4 | 3 | h | 20 | 114 | 1,96 | 0,25 | 2,07 | 0,09 | 0,34 | ||
5 | 5 | 1/2 | h | 23 | 127 | 2,12 | 0,18 | 1,70 | 0,00 | 0,56 |
- 12 -
9 0 9 8 2 2/1268
Starre Polyurethanschäume wurden mit diesem'Reaktionsprodukt
hergestellt, indem man folgende Rezepturen benutzte j die angegebenen
Zahlen bedeuten Gewichtsteile:
Schaum | A | B | C | D | E |
Probe | 26,8 | 27,0 | 27,8 | 28,5 | 31,8 |
Silicon | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Armeen DMGD | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Petroläther | 4,7 | 4,7 | 4,8 | 4,8 | 5,0 |
PAPI | 37,0 | 37,0 | 37,0 | 37,0 | 37,0 |
Cremezeit, Sek. | 2 | 2 | 3 | 3 | 5 |
Verschäumungszeit, Seko |
40 | 40 | 45 | 45 | 45 |
Die "Cremezeit" ist die Zeit, die zwischen dem Vermischen der
Komponenten und dem Beginn des Verschäumens verstreicht.
Die "Verschäumungszeit" ist die Zeit, die zwischen dem Vermischen und dem Zeitpunkt, an dem der Schaum sich nicht weiter
ausdehnt, verstreicht..
Die erhaltenen Schäume wiesen folgende Eigenschaften auf:
A. Der Schaum ist sehr inhomogen, bricht zusammen und ist
brüchig. M
B. Dieser Schaum ist besser als Schaum A, aber immer noch inhomogen und brüchig.
G. Ausgezeichneter Schaum mit ausgezeichneten Eigenschaften und sehr feiner Zellgröße (durchschnittlich 60 Mikron); die
Probe zeigt während des Verformens kein Schrumpfen,
D. Dieser Schaum zeigt eine gröbere Zellstruktur als der Schaum
C und weist außerdem ein gewisses Maß an Schrumpfung auf.
E. Sehr grobe Zellstruktur und starke Schrumpfung.
- 13 -
9 0 9 8 2 2/1268
In die-sem Beispiel wird die Herstellung der. Reaktionsprodukte
aus Sojabohnenfettsäuren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 284 und' Diethanolamin mit einem Molekulargewicht von 105 unter Anwendung verschiedener Temperaturen und Molverhältnisse, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich ist, erläuterte
aus Sojabohnenfettsäuren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 284 und' Diethanolamin mit einem Molekulargewicht von 105 unter Anwendung verschiedener Temperaturen und Molverhältnisse, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich ist, erläuterte
Reaktions-JMoo A B- G D ;
Temperatur-0O . , 130 160 190 160
Mo!verhältnis,. Säure/Amin 1st 1:1,5 1 i 2 1 ίΊ
Mo!verhältnis,. Säure/Amin 1st 1:1,5 1 i 2 1 ίΊ
Die Reaktion wurde in der- gleichen Weise wie in Beispiel 1 ahgereben
durchgeführt unter Verwendung von 1 Mol Säure.
Die folgenden analytischen Ergebnisse wurden erhalten;
aufgefange- ' - nes Wasser |
Säure-% nicht umge wandelt |
OH-Äqüiv.- ,. ' Gewicht |
Amide miq/ε. |
|
A | 17,2 ml | 5 | 252 | 1,789 |
B | 11,5 ml | 26,0 | 138 | 1,721 V |
σ | 24,5 ml | 3,8 | 123 | 2,024 |
D | "?^ ml | 38,0 | 204 | 1,331 |
m Unter Verwendung folgender Rezepturen wurden starre Polyurethanschäume
hergestellt (Gewichtsteile):
-.- ABC D
Reaktionsgemisch | 30,1 | 28,2 | 30,7 | 30,6 |
Glycerin | 4,7 | 0,5 | - | 5,0 |
Silicon | 0,1-5 | 0,-15 | P,2 "' | 0,2 |
Armeen DMCD (Dimethylcocosamin) | 0,65 | 0,1 | 0,1 | 0,5 |
Petrolather | 5,9 | 3,0 | 5,0 | 5,8 |
Isocyanat: MDI A, B und D, PAPIO | 45,0 | 37,0 | 37,0 | 46*0 |
Cremezeit, Sek. | 25 | 8 | 1-2 | 25 :. |
Verschäumungs.zeit, Sek» . | 75 | 55 | 20-25' | 130 |
MDI ist ein rohes Methylen-bis-(4-phenylisocyanat). PAPI ist ein
rohes Polymethylenpolyphenylisocyanat»
- 14 ■■'· V: - . 909822/ 1268
Die Schäume sind starr und zäh und weisen eine durchschnittliche
Zellgröße von 40 Mikron bis 60 Mikron auf. Die Cremezeit der Mischung C ist zu kurz für eine absatzweise Mischung; der
Schaum ist nicht homogen. Der Schaum 1 eignet sich ausgezeichnet für geformte oder gegossene Bauteile.
Ein technisches Gemisch aus verzweigten Fettsäuren, H 680 von
Unilever Emery (Säurezahl 186, Verseifungszahl 200, Jodzahl 48),
und zwar 37,8 kg, wurde mit 28,35 kg Diathanolamin vermischt und
das Gemisch auf 1600O erhitzt. Stickstoff wurde durch das Eeaktionsgemisch
geblasen, und die Abgase wurden in einem Kondensator abgekühlt, um das Wasser, das sich während der Reaktion
gebildet hat, aufzufangen.
Der Verlauf der Reaktion wurde durch das Messen der Säurezahlen und der Menge des aufgefangenen Wassers verfolgt«
Reaktionszeit | Temperatur | Säurezahl | aufgefangenes Wasser |
in Stunden | Oq | mg KOH/k | 1 |
0 | 25 | 0 | |
0,5 | 135 | 0 | |
1,0 | 148 | 77 | 0 |
1,5 | 158 | 58 | 0 |
2,0 | 158 | 42 | 1,0 |
2,5 | 159 | 30 | 1,5 |
3,0 | 160 | 19,5 | |
3,5 | 161 | 12,5 | 2,0 |
4,0 | 160 | 6,8 | |
5,0 | 52 | 4,0 | 2,24 |
Das gewonnene Polyol wies ein OH-lquivalentgewicht von 109 und
einen Wassergehalt von 0,33% auf. Die Viskosität betrug bei
240C 2180 cp, berechnet mit einem Brookfield-Viskosimeter.
- 15 -
909822/1268
Ein Schaum wurde aus 55 g Polyol, 0,2 g Silicon, 0,2 g Armeen
DMGD (ein Dimethylcocosamidkatalysator), 12 g Freon 11 und 77,5 g PAPI (polymeres Phenylmethanisocyanat) hergestellt.
Die Cremezeit betrug 3 Sekunden. Der Schaum war zäh und starr
und hatte eine Dichte von 37 kg/nr und eine durchschnittliche Zellengröße von 40 Mikron.
Die niedrige Viskosität des Polyols machte das Mischen mit PoIyisocyanat
und das Versprühen der Mischung sehr leicht. Auch die kurze Cremezeit und die feine Zellengröße des gewonnenen
W Schaums machen dieses Polyol gut geeignet für Isolierung, die durch Versprühen aufgebracht wird.
Bin technisches Gemisch monobasiger und polymerisierter Fettsäuren
(1 Teil H 680 + 1 Teil Empol 1022 HM von Unilever Emery; Säurezahl 186, Verseifungszahl 198, dimerer + trimerer Säuregehalt 25%, monobasige Säuren 75%) 21,0 kg H 680 + 21,0 kg 1022
HM wurden mit 22,05 kg Diäthanolamin vermischt,und das Gemisch
wurde auf 160°C erhitzt. (Mol-Verhältnis des Amins zur Fettsäure
1,4:1). Stickstoff wurde durch das Reaktionsgemisch geblasen und die Abgase in einem Kondensator abgekühlt, um das während der
φ Reaktion gebildete Wasser aufzufangen.
Der Verlauf der Reaktion wurde durch das Messen der Säurezahlen
und der Menge des aufgefangenen Wassers verfolgt. Reaktionszeit Temperatur Säurezahl aufgefangenes Wasser
in Stunden | 0C | ms KOH/k | 1 |
0 | 25 | 0 | |
0,5 | 130 | 0 | |
0,75 | 148 | 0 | |
i!o | 159 | 88 | - ο |
1»5 | 160 ' | 60 | 1,0 |
2,0 | 159 | 38 | 1,5 |
2,25 | 159 | 2,0 | |
2,5 | 160 | 22 | 2,4 |
5,0 , | 161 | 11 | • 2,65 |
5,5 | 160 | 7,0 | 2,75 |
5,5 | 50 | 4,3 | 2,83 |
- 16 -
90 9822/126 8
Das gewonnene Polyol-/QH Äquivalentgewicht betrug 152, der
Wassergehalt lag bei 0,31% ,und die Viskosität bei 24-0G zei£
5120 cp, berechnet mit einem Brookfield-Viskosimeter.
Ein Schaum wird aus 38,0 g des vorgenannten Polyols, 0,3 g Silicon,
2,0 g Glycerin, 0,2 g Armeen DMOD, 8,0 g Ereon 11 und . 52,0 g PAPI hergestellt.
Die Gremezeit betrug 10 Sekunden, und die vollständige Ausdehnung
des Schaums lag bei 60 Sekunden. Bin zäher, starrer Schaum mit
einer Dichte von 4-1 kg/m , einer durchschnittlichen Zellengröße
von 4-5 Mikron und einem Druckwiderstand von 2,3 kg/cm wurde λ
erhalten.
Ein Dialkanolamid enthaltendes Produkt wird hergestellt, indem man 1 Mol Kokosnußfettsäuren mit 2 Mol Diäthanolamin auf 1700G
erhitzt und das Wasser abdestilliert, bis die freie Fettsäure unter 4·% liegt.
Polyurethanschäume werden aus diesem Re akt ions gemisch hergestellt
sowie verschiedene Mengen an Tallöl.
Schaum A: Reaktionsgemisch 4-3,Og
Tallöl 10,7 g
Silicon 0,5 g
Petroläther BP unter 500O 8,0 g
PolyphenyImethanpolyisocyanat (MDI) 7&i5 g
Die Gremezeit betrug 3 Sekunden. Bs war schwer, den Verlauf der
Reaktion zu kontrollieren,aber der gewonnene Schaum war sehr starr.
Schaum B . ,
Reaktionsgemisch 4-3,Og
Tallöl 21,4· g
Silicon 0,5 g
Petroläther 8,0 g
MJ)X- 81,0 g
- 17 -
909822/1268
Die Oremezeit betrug 6 Sekunden* Man erhielt einen zähen, starren
Schaum mit gut bemessener Stabilität.
Die Bestandteile des Schaumes C
sollen sein:
sollen sein:
Reaktionsgemisch - | 21,5 | g |
Tallöl | 16,5 | S |
Silicon | 0,4 | S |
Petroläther | 4,5 | S |
MDI | 44,0 | S |
Die Cremezeit betrug 10 Sekunden«, Man erhielt einen zähen, star-
a± ren Schaum mit einer gewissen Flexibilität.
Alle Schäume wiesen1' eine sehr feine Zellstruktur auf»
Äquivalente Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Tallölfettsäure
durch eine verzweigte Fettsäure H 680 von Unilever Emery (Säurezahl 186, Verseifungszahl 200, Jodzahl 48) ersetzt.
Tallöl, enthaltend 2% Harssäure (Säurezahl 196, Yerseifungszahl
199, Jodzahl 129), und zwar 28? S, und 105 g Diäthanolamin werden
bei Räumtemperatur vermischt. Durch die Bildung von Aiümoniumsei-
^ fen aus den Fettsäuren wird die Mischung dick und undurchsichtige
Die Mischung wird auf 50°C erhitzt und zwar Dauer bis die Seifenbildung vollständig ist,
Die Mischung wird auf 50°C erhitzt und zwar nur für eine kurze
Aus dieser Seife wird ein Polyurethanschaum hergestellt. Tallölfett säure - Diäthanoiammoniumseife · .59,2- Gewicht steile
Silicon 0,4 "
Freon 11 10,0 "
MDI . 56,8 " ■ ■·.-■■■
Nach 8 Sekunden begann die Mischung zu schäumen. Es war.offensichtlich,
daß die Komponenten nicht miteinander vermischbar and« die Reaktionsmasse war sehr inhomogen. Der gewonnene Schaum fiel
- 18 - '
a o s a a 2 /12 6 s
bis zu einem gewissen Ausmaß zusammen; das Produkt war äußerst brüchig.
Die wie vorstehend beschrieben hergestellte Ammoniumseife wurde dann zwei Stunden auf 17O0C erhitzt; während dieser Zeit wurde
Wasser abdestilliert, da die Ammoniumseife in Dialkanolamid umgewandelt wurde. Das Reaktionsprodukt konnte nun eine homogene
Mischung mit Polyisocyanaten bilden.
Aus diesem Reaktionsprodukt plus weiterer Mengen Tallöl und Diethanolamin
wurde ein Polyurethanschaum hergestellt·
Reaktionsprodukt aus Tallöl und DEA 37,4 g (
Diäthanolamin 8,2 g
Tallöl 21,5 g
Silicon 0,4 g
Freon 11 10,0 g
MDI 70,0 g
Der gewonnene Schaum war starr und hatte eine Dichte von etwa 60 g/l.
In diesem Beispiel wurde der Einfluß von polyhydrisehen Verbindungen
mit niederem Molekulargewicht auf die Eigenschaften der ä
Polyurethanschäume, die aus einem reinen difunktionellen Fettsäure
a Ikanolamid hergestellt wurden, untersucht. Das Diäthanolamid
der Oleinsäure, hergestellt aus dem Methylester, wurde als Basispolyol verwendet. Dazu gab man kleine Mengen Glycerin oder
Diäthanolamin. Diese Mischungen wurden mit Silicon und Freon 11 vermischt und mit der äquivalenten Menge an MDI umgesetzt. Die
Eigenschaften der gewonnenen Polyurethanschäume sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt. Schaum B, der zu Vergleichszwecken herangezogen wurde, wurde aus einem handelsüblichen
difunktionellen Polyätherol hergestellt.
- 19 -
909822/1268
Polyurethanschäume aus Oleinsäuredi äthano land, d ODEA
Polyo!mischung durchschnittliche Funk- Eigenschaften des
tionalität der Polyol- Schaumes mischung '
A | ODEA 18,4 g | 2,0 |
B | ODEA 18,4 g Glycerin 15,4 g |
2,33 |
σ | ODSA 18,4 g Glycerin '3,1 g |
2,50 |
D | ODEA 18,4 g Diäthanolamin 1,75 g |
2,33 |
E | Polypropylenglykol •400« 20,0 g Glycerin 1,54 g |
2,53 |
Beispiel 8 |
starrer Schaum aber 30 bis 40% Schrumpfung
zäher, starrer · Schaum,·keine Schrumpfneigung
wie "bei B
wie bei B
wie bei B
lockerer semiflexibler Schaum
1 Äquivalent einer technischen Mischung polymerisierbar Fettsäuren,
Empol 1022 HM von Unilever Emery (Säurezahl 186, Verseifungszahl
196, monobasige Saure etwa 50%? dimere und trimere
Säure etwa 50%) wird mit 1 Mol Diäthanolamin bei 1600O umgesetzt
bis die Säurezahl 6 beträgt j während der Reaktion wird das Wasser
abdestilliert. Die gewonnene Mischung hat eine Hydroxylzahl (einschließlich dem aktiven Amin) von 254 und enthält 0,5%
Wasser«
Aus 87 g des Reaktionsgemisches, 16 g Propylenglykol, 0,5 g
Silicon, 26 g Freon 11 (Trichlorfluormethan), 121 g PAPI (poly-■
meres Phenylmethanisocyanat) und 1,0 g Armeen DMOD (Dimethyl-"
cbcosamin) wurde ein Schaum hergestellt. Das Verschäumen setzte 33 Sekunden nach dem Vermischen ein und war nach 120 Sekunden .
beendet« Der Schaum ist starr und zäh mit einer Druckfestigkeit von 1,9 kg/cm bei einer Dichte von 41 kg/m.-,
Beispiel ft '
210 g (2 Mol) Diäthanolamin und 1,3 g Natriummethoxyd wurden auf
110 ö erhitzt. Danach setzte man zu dem Gemisch langsam im Verlauf
von 20 Minuten Leinsamenfettsäuremethylester zu. Nach der
- 20 -
909822/1268
Schaum A | Schaum B |
28,0 Gew.-Teile | 28,0 Gew.-T0 |
5,0 | |
0,77 | |
0,15 | 0,15 |
0,6 | 0,6 |
42,0 | 55,0 |
Zugabe des Esters wurde die Umsetzung eine Stunde unter vermindertem
Druck fortgesetzt, um die Entfernung des während der Reaktion gebildeten Methanols zu erleichtern. Das erhaltene
Produkt "bestand im wesentlichen aus reinem Dialkanolamid und wies ein OH-Ä'quivalentgewicht von 188 auf.
•Schäume wurden wie folgt hergestellt:
Leinsamenfettsäurediäthanolamid
Propylenglykol
Wasser
Silicon
Armeen DMOD
IDI Polyisocyanat
Sekunden bis zu Beginn des Ver-
schäumens 33 521
Sekunden bis zurBeendigung des
'Verschäumens 65 51
Dichte in kg/nr5 42 35
Die Schäume A und B waren zähe, starre Schäume mit geschlossenen
Zellen in einer Menge von etwa 80 bzw0 90%.
Eine Mischung aus 105 g (1 Mol) Diäthanolamin und 284 g (1 Mol)
Sojabohnenölfettsäure (Säurezahl 198) wird unter· Rühren auf
160°0 erhitzt. Stickstoff wird durch das Reaktionsgemisch geblasen, und das Abgas wird durch eine Kühlfalle geleitet, um das
während der Reaktion gebildete Wasser aufzufangen, !fach einer
Reaktionsdauer von einer Stunde hatten sich 5 1/2 ml Wasser in' der Kühlfalle angesammelt; eine Probe bleibt beim Vermischen
mit TDI klar. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt und analysiert,
wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden: 0H-Äquivalentgewicht
- 204-, Wassergehalt = 0,75%.
- 21 -
909622/1268
Bin Polyurethanschaum wurde wie folgt hergestellte
Reaktionsprodukt 30,6 Gew.-Teile
Glycerin 5»0
Silicon 0,2
DMGD 0,5
Petrolather 5,8
MDI 46t0
durchschnittliches OH-Äquivalentgewicht 115
Beginn des Verschäumens nach 25 Sekunden
Beendigung des Verschäumens nach 130 Sekunden
Der so gewonnene Schaum ist ausgezeichnet, zeigt eine Schrumpfung
von etwa 2%, ein spezifisches Gewicht von 58 g/l und eine
ρ
Druckfestigkeit von. 1,7 kg/cm .
Druckfestigkeit von. 1,7 kg/cm .
Eine Mischung aus 284 g (1 Mol) Sojabohnenfett satire und 198 g
(1,5 Mol) Diisopropanolamin wird unter Rühren auf 190 0 erhitzt.
Stickstoff wird durch das Reaktionsgemisch geblasen, Ms sich 14,5 ml Wasser angesammelt haben, was anzeigt, daß etwa 80% der
Säure in das Amid umgewandelt worden sind,,
Die Reaktion wird dann abgebrochen,und das Produkt wird abgekühlt.
Die Menge an freier Säure beträgt 12% des Ausgangswertes,
was durch Titration bestimmt wird. Das OH-Äquivalentgewicht wird mit 153 bestimmt.
Bs wird ein starrer Polyurethanschaum hergestellt, indem man die
folgende Rezeptur anwendet:
Reaktionsgemisch | 40,5 | β |
Silicon | 0,2 | g |
Armeen DMOD | 0,3 | S |
Petroläther | 4,8 | S |
PAPI | 39,6 | S |
Man erhält einen starren Schaum mit einer Zellgröße von etwa 100 Mikron, einer Dichte von 42 kg/nr, einem Schrumpf von 4% und
2
einer Druckfestigkeit von 1,5 kg/cm .
einer Druckfestigkeit von 1,5 kg/cm .
- 22 -
909020/1268
Claims (21)
1) Polyurethane, welche Reaktionsprodukte aus einem Polyisocyanat und einem Polyol darstellen, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich "bei einem erheblichen !Beil der Polyolkomponente
um ein Reaktionsgemiseh aus einer Kohlenwasserstoffettsäure oder einem niederen Allylester einer Fettsäure und einem Dialkanolamin
handelt, in welchem wenigstens etwa die Hälfte der Fettsäure in das Malkanolamid umgewandelt ist und die
Polyolkomponente wenigstens etwa 25$ monomere Fettsäurereste
enthält. »
2) Polyurethan gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fettsäure aus einer natürlich vorkommenden Fettsäure besteht.
3) Polyurethan gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
lettsäure aus einem natürlich vorkommenden Fett oder öl gewonnen worden ist.
4) Polyurethan gemäß Anspr lic bsi1~3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Dialkanolamin Diäthanolamin ist.
5) Polyurethan gemäß den. Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich—
amin
net, daß das DialkanoliBLisopropanolamin ist. A
net, daß das DialkanoliBLisopropanolamin ist. A
6) Polyurethan gemäß den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß es in Form eines starren Schaumes vorliegt.
7) "Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen gemäß den Ansprüchen
1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Dialkanolamid herstellt, indem man eine Kohlenwasserstoffettsäure
mit einem Dialkanolamin im Terhältnis von 1 Mol der ersteren zu 0,8 bis 2,5 Mol des letzteren erhitzt,
das 13rhitz#en fortsetzt, bis der Säurewert auf wen^tens
etwa 50$ des Anfangswertes gefallen ist, und dann das so gewonnene
Reaktionsgemisoh, ggfs. nach Zugabe eines Polyols,
mit einem Polyisocyanat umsetzt.
909822/1268
8) Verfahren nach. Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man
einen niederen Arylester einer Kohlenwasserstoffettsäure mit
einem Dialkanolamin im Verhältnis von 1 MpI des ersteren auf.,
0,8 "bis 2,5 Mol des-letzteren erhitzt, das Erhitzen fortsetzt,
"bis wenigstens 85$ des Esters mit dem Dialkanolamin reagiert '
haben und 80$ des während der Reaktion gebildeten Alkoholes
entfernt worden sind, und dann das Reaktionsgemische ggfs. nach Zumischung eines Polyoles, mit einem Polyisοcyanat umsetzt.
9) Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, .daß
man während der Umsetzung mit dem Isocyanat ein Treibmittel mitverwendet.
10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das !reibmittel 30 bis 100$ Petroläther enthält.
11) Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die !Fettsäure' Tallölfettsäure ist.
12) Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fettsäure von einem natürlich vorkommenden Fett oder Öl stammt.
13)Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fettsäure ein Fettsäuregemisch ist, welches von geglasenen
oder polymerisieren Ölen stammt.
14) Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dialkanolamin Diäthanolamin ist.
15)Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet,·
daß das Dialkanolamin Diisopropanolamin ist.
16) Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das 'zugemischte Polyol eine Ammoniumseife aus einem Dialkanolamin
und einer Fettsäure ißt»
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17) Verfahren nach den Ansprüchen 7 "bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reaktionsgeiniscii einen erheblichen Überschuß an
Dialkanolamin enthält, der vor der Polyurethanbildung wenigstens
teilweise durch Zumischen von Fettsäure neutralisiert wird.
18) Verfahren nach den Ansprüchen 7 "bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Polyurethanbildung eine niedermolekulare Di hydroxy Verbindung zugemisclit wird.
19) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dihydroxyverbindung aus Propylenglykol besteht.
20) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dihydroxyverbindung aus Ä'thylenglykol besteht.
21) Geformte Gegenstände, bestehend aus einem nach dem Verfahren gemäß Ansprüchen 7 bis 21 hergestellten starren Polyurethanschaum.
909822/1268
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GB4667167 | 1967-10-12 | ||
GB4771568 | 1967-10-12 | ||
GB8268/68A GB1247671A (en) | 1967-10-12 | 1968-02-20 | Polyurethane materials derived from fatty acid derivatives |
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---|---|
DE1802500A1 true DE1802500A1 (de) | 1969-05-29 |
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DE19681802503 Pending DE1802503A1 (de) | 1967-10-12 | 1968-10-11 | Polyurethane und Verfahren zu deren Herstellung |
DE19681802500 Pending DE1802500A1 (de) | 1967-10-12 | 1968-10-11 | Polyurethane aus Fettsaeuren und Verfahren zur Herstellung derselben |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DENDAT1248919D Pending DE1248919B (de) | 1967-10-12 | Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau von Torsionsfederungselemenien | |
DE19681802503 Pending DE1802503A1 (de) | 1967-10-12 | 1968-10-11 | Polyurethane und Verfahren zu deren Herstellung |
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