DE1815311A1

DE1815311A1 - Schaumstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1815311A1
Application number: DE19681815311
Authority: DE
Inventors: Lombardi Frank G
Original assignee: Inter Polymer Research Corp
Current assignee: Inter Polymer Research Corp
Priority date: 1967-12-19
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1969-11-13
Also published as: GB1255660A; FR1603796A

Description

Schaumstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Polyurethan mit einer dichten Außenfläche, bei dem ein Isoeyanat mit einem bestimmten Gemisch von Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen zur Reaktion gebracht wird, sowie die auf diese Weise hergestellten neuen und nützlichen Polyurethanprodukte.

Halbflexible Schaumstoffe aus Urethan und anderen aufschäumbaren polymeren Stoffen haben in einer Vielzahl von Industriezweigen eine sich immer mehr ausbreitende Verwendung gefunden. Schaumstoffe dieser Art wurden in den vergangenen Jahren in steigendem Maße in der IPahrzeugindustrie als Polster,. Arm- und Kopfstützen und dergleichen benutzt. Man verwendet sie jetzt auf fast allen Gebieten, bei denen eine Polsterung, z. B. für Sicherheitszwecke, gefordert

15 wird·.

Ein anderes Anwendungsgebiet, bei dem Polyurethanschaumstoff benutzt wird, ist die Möbelindustrie. Hier verwendet man Schaumstoffe mit einer anderen Nachgiebigkeit, um z.B. Schaumgummi für die Herstellung von gepolsterten Möbelstücken, insbesondere von Stühlen oder Sofas, zu ersetzen.

Wenn Schaumstoffe für diesen Zweck benutzt werden, ist es notwendig, sie mit einer dekorativen Außenschicht zu versehen. Dies wurde hauptsächlich dadurch erreicht, daß man den Schaumstoff mit dem gewünschten Überzug, z. B. einer Vinyl-Kunststoffschicht, versehen hat, die unter Verwendung eines Klebemittels nach dem Aufschäumen, jedoch vor

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der Herstellung des Artikels, aufgebracht wurde, oder man hat den Schaumstoff mit einem Gewebe überzogen. Bei einem neueren Verfahren wurde das Polyurethan direkt auf die Oberflächenschicht in der Form aufgeschäumt mit dem Zweck, die Anzahl der Verfahrens stufen zu verringern und ein Produkt mit besserer Qualität zu erzeugen.

Bei den Versuchen, diese Methode zu verbessern, ist eine Anzahl von Verfahren entwickelt worden, nach denen Polyurethanschaumstoff hergestellt wird, der eine durchgehende dichte Oberfläche hat und in den gewünschten Artikel eingebracht werden kann oder als solcher hergestellt wird, so daß die zusätzlichen teuren Verfahrensstufen der Beschichtung vermieden werden. Diese Verfahren setzen eine sorgfältige Kontrolle der Temperatur und/oder des Druckes in der IPorm voraus, in der der Schaumstoff hergestellt wird. Beispielsweise ist es bekannt, Polyurethanschaumstoffe und aus Schaumstoff bestehende Gegenstände mit dichten Oberflächen, die auch als durchgehende oder integrierte Oberflächen bezeichnet werden, in der Weise herzustellen, daß man die Polyurethan-Reaktionsgemische in Formen verarbeitet, die eine unterhalb der Raumtemperatur, insbesondere bei etwa 0 bis 15° 0 liegende Temperatur haben. Ein anderes Verfahren, das man zur Herstellung der dichten Oberflächen benutzt hat, besteht darin, die Stoffe bei verhältnismäßig hohen Drucken, insbesondere bei 3 bis 30 psi, zu verformen. Es sind auch Kombinationen dieser Verfahren schon benutzt worden.

Keine der bekannten Verfahrensweisen zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffnen mit dichten Oberflächen hat sich als zufriedenstellend erwiesen; vielmehr haben sich Unzulänglichkeiten infolge langer Aushärtzeiten, aufwendiger Verfahren zum Kühlen der Formen und großer kostspieliger Formen ergeben, die notwendig sind, um. den JiohejOL. D-rucken zu widerstehen. In der Fachwelt besteht daher ein·■ erhebli-

3-5 ehes Bedürfnis nach einem wirtschaftlich tragbaren Verfan-

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ren zur Herstellung von Polyurethanscliaümen mit dichten Oberflächen·

Ziel der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung derartiger Polyurethanschaumstoffe und daraus hergestellter Produkte, das die Nachteile der bekannten Verfahren nicht aufweist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, das Verfahren so auszubilden, daß die Formgebung unter nilden Bedingungen erfolgen kann (d. h. unter Verwendung von oben offenen oder geschlossenen Formen bei niedrigen Brücken und warmen Formen) mit kurzen Aufschäum- und Ausfhärtzeiten. Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, bei einem neuen Verfahren zur Herstellung der Schaumstoffe den Vorteil bestimmter Aktivität s verhältnis se der Komponenten des Schaumge-=· misches unter milden Verformungsbedingungen auszunutzen.

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumetoff en und -schaumstoffprodukten mit einer dichten durchgehenden Außenfläche besteht die Erfindung darin, daß

a) ein Polyalkohol, der entweder im wesentlichen sekundäre oder vorzugsweise sekundäre und zwischen 20 und 60 % oder Hehr primäre Hydroxylgruppen oder Gemische hiervon enthalt,

b) eine Hydroxylverbindung mit im wesentlichen primären Hydroxylgruppen,

c) ein organisches Polyisocyanat,

d) ein Katalysator und

e) ein Schaummittel

zu einem homogenen Gemisch verarbeitet, in eine Form gebracht, die bei einer Temperatur zwischen etwa 30 und 60⁰C

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gehalten wird, und aufgeschäumt werden, und daß man dann das Schaumstoffprodukt aus der Form entfernt. Gegenstand der Erfindung sind ferner die nach diesem Verfahren hergestellten Produkte aus Schaumstoff mit einer dichten Außenfläche.

Das Verfahreix gemäß vorliegender Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß hochwertige Polyurethanschaumstoffe mit einer dichten Oberfläche unter milden Verformungsbedingungen hergestellt werden können, wenn man die relative Reaktionsfähigkeit bestimmter Polyalkohole mit Polyisocyanaten ausnutzt, die in dem Gemisch enthalten sind.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Isocyanate im allgemeinen mit Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die im wesentlichen primäre Hydroxylgruppen enthalten, schnell reagieren, verhältnismäßig schnell mit primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäther-Polyalkoholen und ganz langsam, verglichen mit den obigen Stoffen, mit Polyäther-Polyalkoholen, die fast nur sekundäre Hydroxylgruppen enthalten. Diese Beziehung ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Reaktionsge-Hydroxyl-Verbindung Reaktion schwindigkeit

n-Butanol GH₃CH₂CH₂CH₂-OH + RNCO schnell 2-Butanol CH₃CH₂CH-OH + RNCO mittelschnell

PoIyäther-PoIyaiko-

hol mit hohem Ge- —CHpCH₂OH + RNCO langsamer halt an primären
Hydroxylgruppen

Polyäther-Polyalko-

hol mit im wesent- —CH-CH-OH + RNCO Langsam liehen sekundären q_H
Hydroxylgruppen 3

CH,
Tert.-Butanol GH,-^C-OH + RNCO langsam

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Wenn auch die relativen Reaktionsfähigkeiten vorher fest-■ gestellt wurden, ist es völlig überraschend, daß diese Erkenntnis mit Vorteil zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen und Schaumstofferzeugnissen gemäß vorliegender Erfindung angewandt werden kann, die durchgehende dichte Oberflächen aufweisen. Die Erfindung beruht darauf, daß der Grad der Reaktionsfähigkeit dieser Polyalkohole zur .Herstellung von Polyurethanschaumstoffen mit glattem, dichten durchgehenden Oberflächen ausgenutzt werden kann.

Es wurde festgestellt, daß, wenn das Ausgangsgemisch zwei Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen mit verschiedenem Reaktionsgrad enthält, die meisten Hydroxylgruppen mit der größeren Reaktionsfähigkeit selektiv zuerst mit den Isocyanatgruppen reagieren und dabei auf dem Polyurethanschaum eine durchgehende Oberfläche bilden. Dies ist insbesondere dann beobachtet worden, wenn die Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung mit der höheren Reaktionsfähigkeit gleichzeitig eine Verbindung mit einem verhältnismäßig niedrigen Molekulargewicht ist, beispielsweise unter.500, Vorzugs-, weise unter 350 und ganz besonders unter I50.

Wenn auch beobachtet wurde, daß die Isomeren des Toluoldiisocyanats für das vorliegende Verfahren zur Reaktion mit den Polyalkoholen verwendbar sind, obschon die erforderliche Formungstemperatur im allgemeinen etwas hoher ist als die im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebene, bestehen die Isocyanate, die sich für den vorgesehenen Verwendungszweck besonders eignen, aus Diphenylmethan-diisocyanat(MDI)-Isomeren und Derivaten dieser Stoffe, z. B. Prepolymeren und anderen Derivaten. Ein Derivat, das besonders geeignet ist, besteht aus flüssigem Oyanamid, das von MDI-Isomeren abgeleitet ist, oder vorzugsweise einem Gemisch solcher Cyanamidderivate mit MDI-Isomeren.

Die Zusammensetzung des Ausgangsgemisches für den Schaumstoff zur Durchführung des.Verfahrens gemäß vorliegender

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. Erfindung besteht aus einem Gemisch von wenigstens zwei verschiedenen Polyalkoho!verbindungen, von denen eine ein verhältnismäßig hohes Molekulargewicht und die andere ein verhältnismäßig niedriges Molekulargewicht hat. Die PoIyalkohole mit dem hohen Molekulargewicht enthalten uberwiegend sekundäre, vorzugsweise ein Gemisch von sekundären und primären Hydroxylgruppen. Die Polyalkohole mit dem niedrigen Molekulargewicht sollen überwiegend primäre Hydroxylgruppen enthalten. Die weiteren Komponenten des Gemisches bestehen aus Polyisocyanaten, vorzugsweise Diphenylmethan-Diisocyanaten oder deren Derivaten, einem Katalysator oder Katalysatorgemisch, einem Schaummittel und gegebenenfalls einer grenzflächenaktiven Substanz (Surfactant). Weitere Beimengungen können Farben, Pigmente, anorganische oder organische Füllstoffe, z. B. Bariumsulfat oder Vinylchloridharze, Weichmacher und dergleichen sein. Die einzelnen Komponenten sind im folgenden beschrieben.

Wenn diese Reaktionsteilnehmer gemischt werden, entsteht ein homogenes System. Es wird jedoch vermutet, daß, wenn die Reaktion im Anfangsstadium abläuft, ein heterogenes System gebildet wird, bei dem sich die schnell reagierende Polyalkohol-Urethanverbindung von dem Reaktionsgemisch abtrennt. Auf diese Weise reagiert das Isocyanat bevorzugt und schneller mit dem Polyalkohol, der die primären Hydroxylgruppen enthält und das niedrigere Molekulargewicht hat. Das Reaktionsprodukt fällt gemäß der Auskleidung des Formhohlraums aus und bildet so die Oberfläche. Die übrigen Reaktionsteilnehmer reagieren in üblicher Weise in Anwesenheit des Schaummittels, und bilden den inneren Schaumstoff. Die obigen Ausführungen stellen eine Vermutung dar, mit der der Ablauf der Reaktionen theoretisch erklärt werden kann.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens werden die Reaktionsteilnehmer mit dem Katalysator gemischt und in

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eine warme Metall- oder Plastikform gegossen, die auf einer Temperatur von beispielsweise etwa 20 "bis 85° 0, vorzugsweise 55 bis 60° C, gehalten wird. Die Reaktion und das Schäumen gehen in sehr kurzer Zeit vor sich, etwa in einem Zeitraum von einigen Minuten oder weniger. Wenn der geschäumte Gegenstand aus der Form entfernt wird, ist die Bodenfläche an der Grenzschicht zwischen dem ßchaumgemisch und der Form zu einer dichten Außenschicht von im wesentlichen nicht zellularer Struktur geworden. Der geformte Gegenstand hat eine dichte Oberfläche, die mit dem geschäumten Inneren zusammenhängt. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, hat das fertige Erzeugnis eine zähe, glatte, nicht poröse Außenfläche 1, die weitgehend dampfundurchlässig ist und gleichmäßig stark. Die dichte Außenfläche hat sich an allen Grenzflächen von Schaum und Form gebildet und besteht aus einem Stück mit der gleichmäßig geschäumten Masse mit niedriger Dichte, die von der Außenfläche umschlossen wird. Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ist deswegen besonders vorteilhaft, weil die bei der Formgebung erhaltenen Produkte fertig sind, sobald sie aus der Form herausgenommen werden. Die Außenhaut ist glatt, dicht und zähj ihre Stärke liegt zwischen .etwa 1 und 5 mm in Abhängigkeit von den Reaktionsteilnehmern und den Bedingungen·, das aufgeschäumte Innere besteht aus einem ausgezeichneten Schaum mit guter Festigkeit und Zusammendrückbarkeit sowie einer niedrigen Dichte.

Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ist in besonderer Weise geeignet zur schnellen und einfachen Herstellung geformter Artikel aus Polyurethan mit durchgehenden dichten Oberflächen.

Wie bereits erwähnt, bestehen die mit Hydrojcylgruppen substituierten Verbindungen des Schaumgemisches aus einem organischen Polyalkohol, der

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a) im wesentlichen sekundäre Hydroxylgruppen oder vorzugsweise sekundäre und primäre Hydroxylgruppen oder

b) Gemische von diesen enthält.

Dieser Polyalkohol wird in Verbindung mit einem mit Hydroxylgruppen substituierten Stoff benutzt, der in der Hauptsache primäre Hydroxylgruppen enthält. Ein derartiges Gemisch führt zu Schaumstoffen mit festen durchgehenden Oberflächen.

Die Polyalkohole, die in der Hauptsache sekundäre oder sekundäre und primäre Hydroxylgruppen oder Gemische derselben enthalten, umfassen lineare und verzweigte Polyalkohole, die wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Ätierbindungen aufweisen und wenigstens zwei Hydroxylgruppen enthalten und darüber hinaus möglichst keine funktioneilen Gruppen außer den Hydroxylgruppen enthalten. Diese Polyalkohole sind in der vorliegenden Beschreibung auch als Polyäther oder Polyäther-Polyalkohole bezeichnet. Bevorzugte Polyalkohole dieser Art sind Polyoxyalkylen-Polyalkohole, die nach bekannten Verfahren mit Äthylenoxyd oder alternativ mit Äthylencarbonat oder L -Oaprolacton in Reaktion gebracht oder aufgepfropft sind.

Der Ausdruck "möglichst keine funktionellen Gruppen außer den Hydroxylgruppen" schließt nicht die Anwesenheit anderer funktioneller Gruppen wie beispielsweise tertiärer Amine und dergleichen aus, es sei denn, daß der wesentliche Charakter des Ausgangsmaterials als Polyäther nicht mehr erhalten bliebe. Bis zu diesem Ausmaß sollen die als Ausgangsmaterial dienenden Polyäther im wesentlichen frei von anderen funktionellen Gruppen sein. Zur Klarstellung sei hervorgehoben, daß das wesentliche Merkmal der Erfindung in der Beschränkung auf die Verwendung von Polyäther-Polyalkoholen liegt, die mehrere sekundäre Hydroxylgruppen

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oder vorzugsweise ein Gemisch von sekundären und primären Hydroxylgruppen enthalten.

Die Polyalkohol-Addukte können allgemein als Polyoxyalkylen-PoIyalkohole bezeichnet werden und werden vorzugsweise hergestellt durch Reaktion von Alkylenoxyd mit einem PoIyalkohol mit zwei, drei, vier oder mehr Hydroxylgruppen. Als Alkylenoxyd wird insbesondere Propylenoxyd benutzt, das zu Polyalkohol-Ad'dukten führt, die im wesentlichen nur sekundäre Hydroxylgruppen enthalten, vorausgesetzt, daß die Oxyd-Addition durch basische Katalyse, beispielsweise . mit Kaliumhydroxyd, durchgeführt wurde. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung der oben erwähnten Propylenoxyd-Polyalkohol-Addukte, auf die weiterhin Ithylenoxyd aufgepfropft wurde, wobei Pfropf-Polyalkohol-Addukte entstehen, die einen erheblichen Anteil, beispielsweise 20 bis 60 % oder mehr, endstellige Hydroxylgruppen in Form von primären Hydroxylgruppen enthalten.

Die Ausgangsstoffe für die Polyalkohol-Additionsverbindungen oder -Addukte, d. h. Polyalkohole mit zwei, drei, vier und mehr Hydroxylgruppen (Diole, Triole, Tetrole usw.), sind bekannt und können Diole, wie z. B. Ithylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder dergleichen, 2,3 Butandiol, 2,4 Pentandiol, 1,2 Pentandiol, 1,2 Propandiol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol und dergleichen, Tetramethylenglykol, 1,3 Butandiol, 2,5 Hexandiol, 1,5 Hexandiol, 2,5 Hexandiol, 1,6 Hexandiol und dergleichen, ferner Iriole, wie z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Butantriole, Hexantriole, Trimethylolphenol und dergleichen,· sowie Tetrole, wie Erythrit und Pentaerythrit, Pentole und Hexole, wie Dipentaerythrit und Sorbit oder dergleichen sein. Es können ferner Mischungen dieser Stoffe sowie andere niedermolekulare Ausgangsstoffe, wie' Aminoalkohole, Amine, Polyamine einschließlich aromatischer, aliphatischer und heterozyklischer Diamine, Triamine und dergleichen sowie

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Mischungen dieser Stoffe benutzt werden.

Diese Polyalkohole werden in bekannter Weise mit Alkylenoxyden zur Reaktion gebracht, z. B. mit Ikthylenoxyd oder Propylenoxyd, um die Alkylenoxyd-Addukte der Polyalkohole

^5 herzustellen. Diese Stoffe, die als Polyäther bezeichnet werden können, haben eine Vielzahl von funktioneilen Hydroxylgruppen und Molekulargewichte zwischen 250 und 4000 und darüber«, Beispielsweise ist bekannt, daß die Reaktionsprodukte von 1,2,6 Hexantriol und Glycerin, mit Propylenoxyd Molekulargewichte von 250, 500, 700, 1500, 2500, 3000 und 4000 haben.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Anwendung kommen diejenigen oben erwähnten Polyalkohole oder Polyäther, deren verbliebene sekundäre Hydroxylgruppen darüber hinaus mit Ithylenoxyd in Reaktion gebracht oder aufgepfropft sind. Dies ist insofern zweckmäßig, als es dazu dient, jede wesentliche Menge von sekundären Hydroxylgruppen auszuschalten, wobei die bevorzugten Polyalkohole oder Polyäther entstehen, die nur die erforderlichen sekundären oder sekundären und primären Hydroxylgruppen haben. Die oben erwähnten Reaktionen und Verbindungen, die dabei entstehen, gehören zum Stand der Technik, so daß es nicht notwenidig ist, näher darauf einzugehen.

Das mittlere Molekulargewicht und die mittlere Reaktionsfähigkeit der Polyäther kann leicht durch eine Analyse des Hydroxyl- und Carboxylgehaltes bestimmt werden. Die Säurezahl (mg KOH/g Polyäther bei Verwendung von Phenolphthalein als Indikator) ist ein Maß für die Anzahl der endstelligen Carboxylgruppen. Die Hydroxylzahl, die ein Maß für die Anzahl der endstelligen Hydroxylgruppen ist, ist definiert als mg KOH/g Polyäther und wird bestimmt durch Zusatz von Pyridin und Essigsäureanhydrid zu dem Polyäther und Titrieren der Essigsäure, die mit KOH gebildet wird. Die Summe

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der Säurezahl und der Hydroxylzahl, die als Reaktionsζalii bezeichnet wird, ist ein Maß für die durchschnittliche Anzahl von endstelligen Gruppen, die in dem Polyäther vorhanden sind und deshalb umgekehrt ein Anzeichen für den Grad der Polymerisation. Das Molekulargewicht kann aus der Säureund Hydroxylzahl durch folgende Formel errechnet wer-' den: <

!Funktionalität χ 1000 χ 56,1

MG «

Hydroxylzahl + Säurezahl

Die niedermolekulare Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindüngen, die erfindungsgemäß benutzt werden, bestehen aus organischen Verbindungen, die wenigstens eine, vorzugsweise zwei oder mehr primäre Hydroxylgruppen enthalten. Eingeschlossen in diese Definition sind aliphatische Diole, wie Äthylenglykol, 1,3 Propandiol, 1,4- Butandiol, 1,5 Pentandiol, 1,6 Hexandiol, Alkylenglykole, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol usw., Reaktionsprodukte von Lactonen, wie £ -Gaprolacton mit Alkylenglykolen und dergleichen, Hydroxylpolyester, beispielsweise solche, die sich von mehrwertigen Säuren und mehrwertigen Alkoholen, Diäthylenglykol- adipat usw. ableiten. Alle Stoffe dieser Art können insoweit benutzt werden, als sie vornehmlich primäre Hydroxylgruppen, im Gegensatz zu den sekundären oder sekundären und primären Hydroxylgruppen, enthalten, die das wesentliche Merkmal der Polyalkohole bilden, die oben als erste Komponente des Ausgangsgemisches erwähnt und beschrieben wurden. Bevorzugte Polyalkohole sind aliphatische Diole und Alkylenglykole, die bereits erwähnt wurden.

Die Erfindung umfaßt auch die Verwendung nichtlinearer Verbindungen als niedermolekulare Stoffe. Als Beispiel sei für JO die Verbindungen mit hauptsächlich primären Hydroxylgruppen ⁱ1-äthyl-2-hydroxylmethyl-1-3-Propandiol, TriEthanolamin und dergleichen genannt.

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Natürlich, können auch. Gemische der oben erwähnten Polyalkohole und Hydroxyverbindung benutzt werden; derartige Gemische von Polyolen führen in bestimmten Fällen zu ausgezeichneten Ergebnissen und zur Erzeugnissen mit bestimmten Eigenschaften.

Erfindungsgemäß können auch niedermolekulare Verbindungen benutzt werden, die primäre oder sekundäre Amingruppen enthalten. Besondere Bedeutung haben dabei die Amine, die verhältnismäßig langsam mit dem Polyisocyanat reagieren, da

die Amin-Gyanat-Reaktion eigentlich viel schneller ist als beispielsweise die Reaktion der primären Hydroxylgruppen
mit Isocyanaten. Amine mit verhältnismäßig langsamer Reaktionsfähigkeit sind aromatische N-Alkylamine oder aromatische Amine mit einem negativen Substituenten an dem aromatischen Ring. Beispiele für derartige Verbindungen sind '
N-N'-Dimethylmethylendianilin und 4-4'-Methylenbischloranilin.

Die sich am besten eignenden Isocyanate, die gemäß vorliegender Erfindung mit den erwähnten Hydroxyverbindungen in Reaktion gebracht werden, bestehen aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI)-Isomeren oder deren Derivaten, beispielsweise Prepolymeren oder dergleichen. Ein sehr gut geeignetes Derivat ist das flüssige öarbodiimid, das von MDI-t-isomeren
abgeleitet ist oder ganz besonders ein Gemisch solcher

Carbodiimidderivate mit MDI-Isomeren.

Als Katalysatoren werden tertiäre Amine und metallische Katalysatoren benutzt, wie sie allgemein bekannt sind. Eine besonders geeignete Kombination besteht aus Gemischen von organischen Zinnverbindungen und tertiären Aminen, insbesondere solche, bei denen der Zinnkatalysator als primärer Katalysator und das tertiäre Amin als sekundärer Katalysator wirkt.

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Bevorzugte katalytisch^ Zinnverbindungen sind Dialkylzinnderivate und Zinnacylate. Derartige Derivate sind z. B. Dibutylzinn-di-2-äthylhexoat, Zinnoctoat, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinntrichlorid, Butylzinntriacetat, Zinnoleat, Dibutylzinnbisisooctylmaleat, Dibutylzinnbislaurylmercaptid. Diese Zinnkatalysatoren sind bekannt und im Handel erhältlich.

Andere metallische Katalysatoren sind beispielsweise Bleiacylate und Dialkylbleiderivate wie Bleioctoat, Bleioleat und Blei-2-äthylhexoat.

Zusammen mit den oben erwähnten Zinnkatalysatoren kann ein tertiäres Amin als sekundärer Katalysator benutzt werden, um die Wasserstoff-Isocyanatreaktion zu beschleunigen. Diese tertiären Amine können N,N,N'-:ir-a!etramethyl-1,3-diaminobutan, H-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholdin, Iriäthylendiamin, Triäthanolamin, N-Cocomorpholin, Dimethylbenzylamin, i-methyl-4-dimethylaminoäthyl-, Piperazin und dergleichen sein. Diese Katalysatoren sind ebenfalls bekannt und auch schon bei der Herstellung von Polyurethanschäumen als Katalysatoren benutzt worden.

Die Menge des Polyäthers oder Polyalkohols mit sekundären oder sekundären und primären Hydroxylgruppen oder vorzugsweise etwa 20 bis etwa 60 % oder mehr primären Hydroxylgruppen, die erfindungsgemäß benutzt wird, liegt bei etwa 45 bis 70 Gew.%, vorzugsweise 50 bis 60 Gew.%. des Gesamtgewichts der Verbindung. Die Menge der mit primären Hydroxylgruppen substituierten Verbindungen, die verwendet werden soll, liegt bei etwa 5 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaumstoffs, vorzugsweise bei 5 bis 10 Gew.%.

Die Menge des organischen Polyisocyanats hängt teilweise von der Art der Heaktanten sowie vom Verwendungszweck des

Polyurethanproduktes ab. Im allgemeinen entspricht das Gesamtäquivalent des Isocyanates, bezogen auf das Äquivalent des insgesamt vorhandenen aktiven Wasserstoffes (Gesamtäquivalent des alkoholischen Hydroxyls plus Wasser, wenn Wasser verwendet wird), der Menge, die erforderlich ist, damit genug Isocyanatäquivalente vorhanden sind, um mit allen aktiven Wasserstoff äquivalenten zu reagieren. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Isocyanat-Äquivalente zu den aktiven Wasserstoff-Äquivalenten 1,0 bis 1,1 NCO-Äquivalente pro aktives Wasserstoffäquivalent. Bei den vorliegenden Ausgangsgemischen wurde gefunden, daß etwa 25 bis 45 Gew.% ausreichen.

Die Katalysatoren werden in kleinen Mengen, beispielsweise von 0,001 bis etwa 5,0 % - bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches - verwendet.

Die Schaumbildung kann durch Zusatz einer kleinen Menge Wasser, z. B. von etwa 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht, oder durch die Verwendung von Blas- oder Schaummitteln unterstützt werden, die infolge der exothermen Isocyanat-Hydroxyl-Reaktion verdampft werden, oder durch Kombination der beiden Verfahren. Diese Methoden sind an sich bekannt. Bevorzugte Blasmittel sind bestimmte mit Halogenen substituierte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen -40 und +70° 0, die bei oder unterhalb der Temperatur der Schaummasse verdampfen, z. B. FIuortrichlormethan, Difluordichlormethan, Fluordichlormethan, Dichlormethan, Trichlormethan, Chlormethan, 1,1-Dichlor-ifluoräthan und dergleichen. Andere geeignete Blasmittel sind niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, z. B. Butan, Pentan, Hexan sowie Kohlendioxyd. Eine bevorzugte Gattung von Blasmitteln sind Fluorcarbone, bevorzugte Schaummittel Gemische von Wasser und den fluorierten Verbindungen.

Der Zusatz der Schaummittel erfolgt in Mengen, die von der

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gewünschten Dichte des Schaumstoffes abhängen. Im allgemeinen sollen auf 100 g des Reaktionsgemisches mit einem mittleren NGO/OH-Verhältnis von etwa 1 M ungefähr 0,005 bis 0,3 Mol Gas zugegeben werden, um Dichten zu erreichen, die »wischen etwa 0,5 bis 0,016 g/cnr⁵ liegen.

Die Erfindung sieht ferner vor, Schaumstabilisatoren oder Verbindungen zuzusetzen, die die Zellgröße steuern, beispielsweise grenzflächenaktive .Substanzen wie Siloxanoxyalkylen-Oopoiymere. Die Verwendung solcher Stoffe ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Die Menge derartiger Copolymere, die überlicherweise zur Erzeugung von Schäumen mit guter Stabilität benutzt werden, liegt zwischen etwa 0,10 bis 1,0 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht. Bei den vorliegenden Verbindungen liegt die bevorzugte Konzentration zwischen 0 und 0,5 % des Gesamtgewichtes. Die Verwendung von derart geringen Mengen solcher Emulgatoren oder grenzflächenaktiver Substanzen bzw. die Möglichkeit, ohne die Stoffe auszukommen, stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar, insofern als stabile Schäume mit geringeren Kosten erstellt werden können_o Selbstverständlich sieht die Erfindung auch vor₉ Füllstoffe, z. B. Tone oder Kieselerden in Mengen bis zu etwa 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht, zu benutzen. Es können ferner vor der Schaum bildung Farbstoffe zugesetzt werden, was oft deswegen wünschenswert ist, weil Polyurethanschäume im allgemeinen dazu neigen, mit der Zeit eine Gelbfärbung anzunehmen.

Die aufgeschäumten Stoffe, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden, haben den Vorteil, daß sie bei mäßigen Temperaturen zwischen 30 und 60° G zu den gewünschten Produkten geformt werden können, wobei Stoffe mit niedriger Dichte entstehen, die eine feste, durchgehende Oberfläche mit höherer Dichte haben. Das Aufschäumen und das Bilden der festen Oberfläche geht in sehr kurzer Zeit, insbesondere weniger als 15 Minuten, in bestimmten Fällen

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in 5 Minuten oder noch schneller, vor sich. Das Aushärten ist in etwa 24- Stunden erfolgt. Die vorteilhaften Schaumstoffe gemäß vorliegender Erfindung lassen sich somit in einem Arbeitsgang und in sehr kurzer Zeit herstellen.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Vorteile der Erfindung. In allen Beispielen sind die Mengen in Gewichtsteilen angegeben.

Beispiel 1

Es wurde zunächst ein Ausgangsgemisch aus folgenden Stoffen zusammengestellt s

Polyäther: mit Äthylenoxyd aufgepfropftes Propylenoxyd-Addukt ("ΝΙΑΣ" Polyol LC-4-5) mit einer Hydroxylzahl von 44,7 100,00 Gewichtsteile

Ν,Ν,Ν¹ ₄Ν· -iBetramethyl-1,3-diaminobutan

0,40 ^M 0,10 " 0,65 "

22,60 "

Dibutylzinndilaurat Wasser

Polyisocyanat basierend auf Diphenylmethandiisocyanat

(Durch Analyse des Isocyanatgehaltes, InfrarotSpektrum, DampfChromatographie und Destillation wurde gefunden, daß Diphenylmethandiisocyanat Oarbodiimidgruppen, 4· bis etwa 8 % 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und etwa 78 %4,4'-Diphenylmethandiisocyanat enthält und etwa 17ι5 % des Oarbodiimid aus dem erwähnten Diphenylmethandiisocyanat stammen. ) Der freie Isocyanatgehalt lag bei 29,2 %.

Die Ausgangsstoffe wurden durchgemischt und in eine auf 50 G vorgewärmte Metallform gegeben, in der sie 12 Minuten blieben. Der entstandene Schaum war handtrocken und schien gehärtet. Die Dichte betrug 0,16 g/cm Oberfläche hatte sich nicht gebildet.

Eine dichte

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Beispiel 2

Das Ausgangsgemisch enthielt die folgenden Stoffe»

Polyäther gemäß Beispiel 1	86,00	Gewichtsteile
Dipropylenglykol	14,00	Il
N₁N,N¹ ,N'-iDetramethyl-1,3-
diaminobutan	0,40	Il
Dibutylz inndilaurat	0,07	It
Wasser	0,65	Il

Polyisocyanat gemäß Beispiel 1 (NCO/OH Verhältnis 1,05/1)

53,40 "

Die Komponenten wurden wie in Beispiel 1 gemischt. Die Formzeit betrug 8 Minuten bei 55° 0. Das Ergebnis war ein ausgezeichneter Schaum ohne, wie in Beispiel 1, durchgehende feste Oberfläche.

15 Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurde das Dipropylenglykol gemäß Beispiel 2 durch Diäthylenglykol ersetzt. Das Gemische hatte folgende Zusammensetzungι

Polyäther gemäß Beispiel 1	85,40	Gewichtsteile
Diäthylenglykol	14,60	Il
N,N,N¹,N'-Tetramethyl-I,3—
diaminobutan	0,40	It
Dibutylzinndilaurat	0,07	It
Wasser	0,65	Il

Polyisocyanat wie in Beispiel 1 (NOO/OH Verhältnis 1,05/1)

62,00 " '

Das Polyisocyanat wurde den anderen Komponenten beigemischt und etwa 15 Sekunden lang gerührt. Anschließend wurde das Gemisch in eine auf einer Temperatur von 55° Ö gehaltene form geschüttet. Die Formzeit betrug 6 Minuten)

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es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer 3 mm dicken durchgehenden dichten Oberfläche.

Beispiel 4

ils Ausgangsgemisch dienten folgende Stoffe:

Polyether wie in Beispiel 1	88,00	Gewichtsteile
1,4-Butandiol	12,00	91
Dibutylzinnlaurat	0,05	η
N,N,N',N' -Tetrame.thyl-1,3-
diaminobutan	0,40	Il
Wasser	0,65	η
Polyisocyanat wie in Beispiel 1	61,30	η

Die Stoffe wurden gemischt und "bei 50° 0 aufgeschäumt. Die Formzeit betrug acht Minuten; es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer glatten 3 mm dicken Außenhaut.

15 Beispiel 5

Als Ausgangsgemisch dienten die folgenden Stoffe:

Polyäther gemäß Beispiel 1 Triäthylenglyko1

N₁N,N' ,N'-Tetramethyl-1,3-20 diaminotmtan

Dibutylzinndilaurat Wasser

Polyisocyanat wie in Beispiel 1

Die Komponenten wurden wie in Beispiel 3 gemischt j die Pormzeit betrug 5 1/2 Minuten bei 60° C; es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer 5 mm starken Oberfläche.

80,00	GewichtsteiIe
20,00	Il
0,40	M
0,07	N
0,65	N
62,00	H

«5»

Beispiel 6

Als Ausgangsgemisch, dienten die folgenden Stoffe:

Polyäther wie in Beispiel 1 1,5-Pentandiol ,

N₁N₁N¹,N'-Tetramethyl-1,3-diaminobutan

Dibutylzinndilaurat Vasser

PolyiBOcyanat wie in Beispiel 1

Das Aufschäumen wurde wie in den Beispielen 1 bis 5 vorgenommen. Die Formzeit betrug 6 Minuten} der entstandene Schaum hatte eine 3 ώπο. starke dichte, durchgehende Oberfläche. ·

87,50	Gewichtsteile
12,50	-Il
0,40	I Il
0,06	Il
0,65	II
57,71	It

Beispiel 7

15 Als Ausgangsgemisch dienten die folgenden Stoffe:

Polyäther wie in Beispiel 1 1,6-Hexandiol

N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3-diamonobutin Dibutylzinndilaurat Wasser
Polyisocyanat.wie in Beispiel 1

Die Herstellung des Schaumes erfolgte wie in den Beispielen 1 bis 6;die Formzeit betrug 6 Minuten; es entstand 25 ein ausgezeichneter Schaum mit einer 3 mm starken dichten durchgehenden Oberfläche. -

Beispiel 8:

Als Ausgangsgeiaisch dienten die folgenden Stoffe:

87,00	Gewichtsteile
13,00	Il
0,40	Il
0,06	Il
0,65	Il
54-, 35	Il

¹ 9 0#846/106 8

- 20 -	1815311
Polyäther wie in Beispiel 1	85,40 Gewichtsteile
Diäthylenglykol	14,60 ^M
N,Ή,N',N·-Tetramethyl-1,3- diaminobutan	0,40 "
Vierwertlge Zinnverbindung (Advance T 52 N)	0,07 ^M
Wasser	0,65 "
Polyisocyanat wie in Beispiel 1	62,00 ^M

Das Polyisocyanat wurde den anderen Komponenten beige-10' mischt und 15 Sekunden lang gerührt. Das Gemisch wurde

dann in eine auf einer. Temperatur von 55° 0 gehaltene Form gegossen. Die Formzeit betrug 6 Minuten; es entstand ein
ausgezeichneter Schaum mit einer 3 mm starken dichten Oberfläche.

Beispiel 9

Als Ausgangsstoff diente ein Gemisch, das als Blas- bzw.
Schaummittel Wasser und ein Fluorcarbon enthielt und folgende Zusammensetzung hatte:

Polyäther wie in Beispiel 1	85,40	Gewichtsteile
Di äthylenglyko1	14,60	Il
N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3- diaminobutan	0,40	It
Vierwertige Zinnverbindung wie in Beispiel 8	0,07	N
Wasser	0,65	It
Fluortrichlormethan	10,00	It
Polyisocyanat wie in Beispiel 1	62,00	ti

Das Gemisch wurde wie in Beispiel 3 gemischt und bei einer Temperatur von 50° 0 geformt. Es entstand ein ausgezeichne ter Schaum mit einer 3 mm dicken durchgehenden Oberfläche.

Beispiel 10

Das Ausgangsgemisch enthielt die folgenden Stoffe:

9846/1068

	- 21 -	1815311	30,00 Gewichtsteile	mm.
	Polyoxypropylenglyko1 (NIJÜC Polyol PPG-2025) mit einer /Hydroxylzahl von etwa 56	30,00 Gewichtsteile	50,00 ^tt
5	Polyoxyäthylenoxypropylentriol (^wPLÜia00L^Yl X 326) mit einer Hy- droxylzahl von 46,7 und einer Säurezahl von 0,02	50,00 "	20,00 "
	Triäthylenglykol	20,00 "	0,10 "
10	Vierwertige Zinnverbindung gemäß Beispiel 8	0,10 "	0,40 "
	Ν,Κ,Ν¹ ,N¹-aJetramethyl-1,3- diaminobutan	0,40 ⁿ	12,00 » .
	Pltiortrichlormethan	12,00 »	46,40 ".
	Polyieocyanat gemäß Beispiel 1	46,40 "	Temperatur 53° G; es
15	Die Normzeit "betrug 8 Minuten, die Temperatur 45° 0. Es	entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer dichten
	entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer 5 mm starken	Oberfläche mit einer Stärke von 5
	durchgehenden Oberfläche.
	Beispiel 11

20
	Das Ausgangsgemisch enthielt die folgenden Stoffe:
	Polyoxypropylenglyko1 wie in Beispiel 10
25	Polyoxyäthylenoxypropylentriol wie in Beispiel 10
	Triäthylenglykol
	Vierwertige Zinnverbindung wie in Beispiel 8
30	N₁If-, N¹ ,N¹ -Tetramethyl-1,3- diaminobutan
	iTuortriehloräthan
	Polyisocyanat wie in Beispiel 1
	Die Normzeit betrug 8 Minuten, die

90 9 8A6/1068

Beispiel 12

Bei diesem Beispiel bestanden die Verbindungen mit dem niedrigen Molekulargewicht aus Triäthylenglykol und Poly- £ caprolactondiol,, Das Auegangsgemisch, hatte die folgende Zus ammenset zung s

Poly- β -caprolactondiol

(¹¹NIAX" Pölyol D 520) mit einem

Grammäquivalent von etwa 415 30,00 Gewichtsteile Polyoxyäthylenoxypropylentriol

wie in Beispiel 10 55,00 ^tt

Triäthylenglykol 15»00 ^M

Wasser 0,20 "

Pluortrichloräthan 8,00 "

Vierwertige Zinnverbindung

wie in Beispiel 8 0,15 "

N, N, N ■ ,N ■ -Tetramethyl-1,3-

diaminobutan 0,30 "

Polyisocyanat wie in Beispiel 1 47,50 "

Die Formzeit betrug 8 Minuten; die Temperatur 50° 0. Es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer dicken Oberfläche von 3 mm Stärke.

Beispiel 15

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung eines aufgepfropften Triols, eines sekundäre Hydroxylgruppen enthaltenden Diols und eines primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Diols, Das Ausgangsgemisch hatte folgende Zusammensetzung:

Mit Ithylenoxyd aufgepfropftes

Propylenexyd-Addukt ("HIAI¹¹- Polyol

60-58) 60,00 Gewichtsteile

Polyoxypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 20,00 "

Triäthylenglykol 20,00 "

Pluortrichloräthan 10,00 "

909846/10St

Vierwertige Zinnverbindung

wie in Beispiel 8 0,20 Gewichtsteile

N, N, K', N' -Tetramethyl-1,3-

diäAinobutan 0,30 "

Polyisocyanat wie in Beispiel 1 51,10 "

Die Formzeit betrug 8 Minuten, die Temperatur 45° 0; es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer dickten Oberfläche von 5 mm Stärke.

Beispiel 14

Dieses. Beispiel zeigt die Verwendung eines aufgepfropften Triols mit 1,3-Propandiol. Das Ausgangsgemisch hatte folgende Zusammensetzung;

Polyether wie in Beispiel 1	90,00	Gewichtsteile
1,3-Propandiο1	10,00	ti
Dibutylzinndilaurat	0,10	η
H.I»H',N^l-Tetramethyl-1_>3-
diaminobutan	0,40	η
Wasser	0,65	Il
Polyisocyanat wie in Beispiel 1	61,00	It

Die Formzeit betrug 6 Minuten, die Temperatur 53° 0» es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer dichten Oberfläche von 3 mm Stärke.

Beispiel 15

Dieses Beispiel betrifft die Verwendung eines aufgepfropften Triols und eines Diols mit primären Hydroxylgruppen und niedrigem Molekulargewicht, das das Reaktionsprodukt von 1 Mol £. -Oaprolacton und 1 Mol Äthylenglykol ist; dieser Stoff Tiiurde durch Erhitzen von 1 Mol £ -Oaprolacton und 1 Mol Äthylenglykol auf eine Temperatur von 185° C in An-Wesenheit' eines Zinnoctoat-Eatalysators erhalten. Das Aus-

909846/1068

10,

25

- 24 -

gangsgemisch war wie folgt zusammengesetzt t

Polyether wie in Beispiel 1 Reaktionsprodukt von 1 Mol JLthylenglykol und ^-Oaprolacton (Hydroxylzahl 621,1) Dibutylzinndilaurat

N,N,N',N¹-Tetramethy1-1_t3-diaminobutan

Vasser

Polyisocyanat wie in Beispiel 1

80,00 Gewichtsteile

20,00 ^M 0,05 "

0,40 · 0,06 " 52,90 ^w

Die Formzeit betrug 6 Minuten bei einer Temperatur von 55° Oj es entstand ein ausgezeichneter Schaum mit einer dichten Oberfläche von 3 mm Stärke.

Beispiel 16

15 Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines aufgepfropften Triols, bei dem es sich spezifisch um den in Beispiel 1 beschriebenen Polyether handelt, auf den weiterhin e-Oaprolacton aufgepfropft wurde, wobei 0,88 Mol des in Beispiel 1 beschriebenen Polyäthers mit 8,02 Mol £-Gaprolac-

20 ton auf 185° 0 erhitzt wurden. Die Erhitzungszeit betrug 12 Stunden in Anwesenheit eines Zinnoctoat-Katalysators. Die ermittelte Hydroxylzahl betrug 34,5.

Das Ausgangsgemisch hatte folgende Zusammensetzung»

Mit β -Oaprolacton wie oben beschrieben aufgepfropftes Triol mit einer Hydroxylzahl von 34,5 Diäthylenglykol Ν,Ν,Ν« ,N'-Tetramethyl-I^- diaminobutan Wasser

Vierwertige Zinnverbindung wie in Beispiel 8

85,00 Gewichtsteile 15,00 "

0,40 " 0,65 "

0,04 "

909846/1061

Polyisocyanatgemisch mit einem freien . Isocyanatgehalt von 32,1 % 55,92 Gewichtsteile

Ein Gemisch von zwei Gewichtsteilen Diphenylmethandiisocyanat enthält etwa 10 % 2,4'-Isomer und 90 % des 4,4'-Isomer des Diphenylmethandiisocyanats und 1 Gewichtsteil des in· Beispiel 1 beschriebenen Isocyanate.

Die lormzeit betrug 6 Minuten, die Temperatur 50° 0, die Wandstärke des entstandenen Schaumstoffes 3 mm.

Beispiel 17 '

Das Ausgangsgemisch hatte folgende Zusammensetzung:

Polyether wie in Beispiel 1 86,00 Gewichtsteile

N-Methyl-Diäthanolamin 14,00 "

Fluortrichloräthan 10,00 "

Vierwertige Zinnverbindung

wie in Beispiel 8 0,01 "

PolyisoÄcyanat wie in Beispiel 1 46,20 "

Der-Schaum wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Die Form- und Aushärttemperatur lag bei 45° 0. Der entstandene Schaum hatte eine Formzeit von.6 Minuten und eine dichte zusammenhängende Oberfläche von 3 mm Stärke.

Beispiel 18

Das Ausgangsgemisch hatte folgende Zusammensetzung:

Polyoxypropylentriol

(ETIAX Eolyol LG-56) mit einer Hydroxylzahl von etwa 56 und einem Grammäquivalent von 1000 90,00 Gewichtsteile Diäthylenglykol 10,00 "

9Q9346/1QS3

Fluaportrichloräthan 8,00 Gewichtsteile

Bleioctoat mit 24 % Blei 0,15"

Polyisocyanat wie in Beispiel 1 41,00 "

Ein Schaum wurde wie in dem vorhergehenden Beispiel hergestellt; der Schaumstoff hatte eine durchgehende dichte Oberfläche von 3 mm Stärke.

Beispiel 19

Das Ausgangsgemisch hatte folgende Ziisammensetzung:

Ein mit Xthylenoxyd aufgepfropftes Propylenoxyd-Addukt (VOHANOL GP-4601)

mit einer Hydroxylzahl von etwa 36 93»00 Gewichtsteile

1,4-Butandiol 7,00 ^M

Fluortrichlormethan 13_s00 "

Triäthylendiamin 0,40 "

Vierwertige Zinnverbindung

wie in Beispiel 8 0,035 "

Ein Polyisocyanatgemisch mit 20,2 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 beschriebenen Isocyanate und 10 Gewichtsteilen Polymethylen-Polyphenylisocyanat

mit einer Funktionalität von etwa 2,7 30,20 "

Die Herstellung des Schaums erfolgte wie in Beispiel 17$ der Schaumstoff hatte eine dichte durchgehende Oberfläche von 5 nun Stärke.

Die vorstehenden Beispiele zeigen die praktische Durchführung der Erfindung. Aus einem Vergleich der Beispiele 1 und 2 mit den Beispielen 3 bis 19 ergibt sich die Notwendigkeit der Verwendung der beanspruchten Polyalkohole, wenn eine durchgehende dichte Oberfläche auf dem Schaumstoff gebildet werden soll.

Patentansprüche

909 8467106 8

Claims

Patentansprüche

1. Auegangegemisch für die Herstellung von Polyurethanechiumetoffen mit einer dichten durchgehenden Oberfläche, U adurch ge ken η ζ· eichnet . _t daß es aus

a) einem hochmolekularen Polyalkohol, der im wesentlichen sekundäre oder ein Gemisch von sekundären und primären Hydroxylgruppen enthält»

b) einer niedermolekularen, im wesentlichen primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung,

c) einem Isocyanat,

d) einem Katalysator und

e) einem Schaummittel besteht.

2. Ausgangsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem hochmolekularen Polyalkohol bestehende Komponente (a) sekundäre Hydroxylgruppen und 20 bis 60 % primäre Hydroxylgruppen enthält.

_:3· ■ Ausgangsgemisch nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet» daß die aus dem hochmolekularen Polyalkohol bestehende Komponente (4> ein Polyoxyalkylen-Polyalkohol oder ein Derivat dieses Stoffes ist.

4« Ausgangs gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die niedermolekulare Verbindung (b) ein aliphatisches Diol, ein Alkylenglykol, ein Reaktionsprodukt von Lactonen mit Alkylenglykolen, ein Hydroxylpolyester oder ein Amin ist.

909846/1060

5. Ausgangsgemisch nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat ein DipLenylmethan-diisocyanat ist.

6. Ausgangsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat ein Gemisch eines flüssigen Carbodiimidderivates mit Diphenylmethan-diisocyanat-Isomeren ist.

7· Ausgangsgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus einem Gemisch einer organ!- sehen Zinnverbindung und einem tertiären Amin besteht.

8. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen mit dichten durchgehenden Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus a) einem im wesentlichen sekundäre oder ein Gemisch von sekundären und primären Hydroxylgruppen oder Mischungen solcher Verbindungen enthaltenden Polyalkohol, b) einer im wesentlichen primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung, c) einem Isocyanat, d) einem Katalysator und e) einem Schaummittel zu einem homogenen Gemisch verarbeitet, in eine Form gebracht und darin aufgeschäumt wird, worauf der gebildete Schaumstoff aus der Form entfernt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyalkohol (a) sekundäre Hydroxylgruppen und 20 bis 60 % primäre Hydroxylgruppen enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyalkohol (a) ein Polyoxyalkylen-Polyalkohol oder ein Derivat dieses Stoffes ist.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gegekennzeichnet, daß die die primären Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung (b) ein Molekulargewicht von unter etwa 500 hat.

09846/1068

12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die primären Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung (b) ein aliphatisches Diol, ein Alkylenglykol, ein Reaktionsprodukt von Lactonen mit Alkylenglykolen, ein Hydroxylpolyester oder ein Amin ist.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das"isocyanat ein Diphenylmethan-diisocyanat ist.

14* Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch ge-10. kennzeichnet, daß der Katalysator eine organische Zinnverbindung enthält.

15- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator außerdem ein Amin als sekundären Katalysator enthält.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch ein aus Wasser, einem STuorcarbon oder einem Kohlenwasserstoff bestehendes Schaum-. mittel zugesetzt wird.

17. . Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch 0 bis 0,5 Gew.% eines Snulgators oder grenzflächenaktiven Stoffes zugegeben werden.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Form zwischen etwa 20 und 85° 0 gehalten wird.

19. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsgemisßh verwendet wird, bei dem der Polyalkohol ein mit Äthylenoxyd aufgepfropftes Propylenoxyd-Addukt, die niedermolekulare Verbindung (b) ein aliphatisches Diol oder ein Alkylenglykol und das Isocyanat (c) ein Diphenylmethan-

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diisocyanat ist, und daß die Form auf einer Temperatur von $0 bis 60° C gehalten wird.

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