DE1902311A1 - Urethanschaumstoffe,Verfahren zu deren Herstellung sowie hierfuer geeigneter Katalysator - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE "

DR. ING. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER

HAMBURG 90 ' ^ 9023 11 ^{8 MUNCHEN eo}

WILSTORFER STR. 3Ϊ - TEL. <041l> 770861 LUCILE CRAHN-STR. 11 - TEL. 10811> 44 03 46

München, 17 ₀ Januar 1969 LA/

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Anmelder: Dr.' Henryk Stanislaw Rudski, Via Capo le Case 56, Rom, Italien

Urethanschaumstoffej Verfahren «u deren Herstellung sowie hierfür geeigneter Katalysator

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zellhaltlgen Polyurethaneohaumstoffen mit verbesserten "' physikalischen Eigenschaften nach an sich üblichen Verfahren, wobei als Katalysator zur Umsetzung eine neue Katalysatormasse verwendet wird, die aus einem Gemisch mindestens eines aliphatischen Amins und mindestens einer Alkylarylaulfonsäure, welche mit einem tertiären Amin neu» tralisiert wurde» besteht, sowie die neue Katalysatormasse .

Polyurethanschaumstoffe werden allgemein auf zahlreichen unterschiedlichen Anwendungsgebieten eingesetzt» Sie ^ werden üblicherweise als Polster, Kissen, Matratzen,

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Spielzeugpolsteruiaieyial. und dergl» verwendet., Aufgrund bestimmter diesen Schaumstoffen zukommenden Eigenschaften und ihrer Kosten sind sie auf zahlreichen derartigen An Wendungsgebieten von einzigartigem Vorteil« Die Eigen-= schäften dieser Schaumstoffe, die diese günstig machen,, hängen von einer Anzahl unterschiedlicher komplexer Fäk toren und Gesichtspunkte ab«

Im technischen Sinn besteht jedes Polyurethan aus polymeren Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Iso und einer polyfunktionellen Verbindung, die ein zur Umsetzung mit einer Isocyanatgruppe aktives Wasserstoffatom enthält, Selbstverständlich ist die Anzahl von unter schiedlichen polyfunktionellen Verbindungen, die zur Herstellung eines unter den breiten Ausdruck "Polyurethan¹¹ fallenden Polymeren verwendet werden kann, praktisch unbegrenzt« Die Eigenschaften jedes derartigen UrethanpoIynieren werden direkt durch die Art der spezifischen zur Her= stellung des Polymeren verwendeten Verbindungen bestimmt,

Aus Gründen, die für die vorliegende Erfindung relativ unwichtig sind, sind praktisch sämtliche Polyurethanpolymeren, die für Polyurethanschaumstoffe verwendet werden, auf 2,4-Tolylendiisocyanat aufgebaut, obwohl auch andere Diisocyanate, beispielsweise 4»4~Benzidendiisoeyanat und 1,5'Naphthylendiisocyanat, zur Verwendung für brauchbare Polyurethanpolymere geeignet sind« In handelsüblichen PoIyurethanpolymeren werden auch als zweite polyfunktionelle Verbindung verschiedene unterschiedliche Polyester und Polyäther verwendet, beispielsweise ein aus der Umsetzung von Äthylenglykol und Adipinsäure erhaltener Polyester»

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Während der Herstellung des Polyurethanpolymeren werden das eingesetzte polyfunktionelle Isocyanat und die andere polyfunktionelle Verbindung normalerweise vermischt, so daß die Isocyanatgruppen mit den reaktionsfähigen Wasser= Stoffatomen der anderen polyfuuktionellen Verbindung unter Ausbildung einer Bindung vom Urethantyρ reagieren, wobei sich die Ausbildung eines Urethanpolymeren ergibt» Bei der Herstellung von Urethanschaumstoffen wird dieses Verfahren in bestimmtem Ausmaß modifiziert« Normalerweise wird die Polymermasse bei Beginn der Polymerbildungsumsetzungen einer Expansion unterworfen, indem zu dem Gemisch ein Überschuß der Isocyanatverbindung gegenüber der erforderlichen stöchiometrisehen Menge und eine geringe Menge Wasser zugefügt wird„

Während der Polymerbildung verursachen diese beiden Verbindungen die Entwicklung von Kohlendioxyd als Gas, das wiederum verursacht, daß die Gesamtmasse den gewünschten Schaumcharakter annimmt» wenn die Urethanpolymerketten gebildet werden., Es ist weiterhin bekannt, verschiedene Flüssigkeiten, die sich während der Polymerbildung verflüchtigen» einzusetzen und so die gleichen Ergebnisse zu erreichen. Die Verwendung von Wasser und einem Überschuß der Isocyanatverbindung bei der Herstellung eines Polyurethanschaumstoffes wird bisweilen als One^Shot-Ver=- fahren der Schaumbildung bezeichnet.

Bei dieser Art des One-Shot=-Verfahrens greift eine Anzahl von unterschiedlichen komplexen Faktoren ein. Falls ein difunktionelles laocyanat und ein difunktionelles Polyglykol oder ein derartiger Polyester umgesetzt werden, entsteht eine Polymerkette vom linearen Type Bei der Her-

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stellung von Polyurethanschaumstoffen zeigen derartige Polymerketten vom linearen Typ eine Neigung zur Vernetzung infolge von Umsetzungen, die als Umsetzungen vom Sekundärtyp zu bezeichnen sind« Das Stickstoffatom in der Urethanbindung trägt ein aktives Wasserstoffatom, das zur Umsetzung mit einem Isocyanatradikal während der Bildung von linearen Polyurethanen fähig ist« Deswegen finden einige Umsetzungen statt, bei denen Isocyanatgruppen an lineare Polyurethanpolymere an den Stellen der Urethanbindung addiert werden. Die auf diese Weise gebildete chemische Bindung wird als Allophonat-Gruppe oder -bindung bezeichnet» Die nach einer derartigen Allophonatbildung an einem polyfunfctionellen Isocyanat verbliebene reaktionsfähige Isocyanatgruppe steht natürlich zur Bildung einer weiteren Allophonatbindung, zur Vernetzung von Polyurethanketten oder zur Bildung von Urethanbindungen zur Verfügung*

Palis Wasser bei dieser Systemart vorhanden ist, reagiert ea mit den entweder in der anfänglichen difunktionellen leocyanatverbindung oder mit den über eine Allophonatbindung oder «gruppe mit den Polyurethanpolymerketten ver« bundenen Seitenketten vorhandenen Isocyanatgruppen. Bei dieser Art der Umsetzung bilden sich Amine und es ergibt sich die Freisetzung von Kohlendioxyd„ Sämtliche auf diese Weise gebildeten Amine besitzen aktive Wasserstoffatome, die eine Neigung zur Umsetzung mit sämtlichen vorhandenen nichtumgeeetzten Isocyanaten zeigen und dabei Verbindungen vom Harnstofftyp bilden. Falle derartige Verbindungen vom Harnstofftyp vollständig umgesetzt werden, so daß!Sämtliche aktiven Wasserstoffatome der ursprünglichen Amine mit Iaocyanatgruppen umgesetzt sind,

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werden die sogenannten Biuret-Verbindungen gebildet»

Die Eigenschafben des schiiesslich erhaltenen Polyurethan-Schaumstoffes variieren in Abhängigkeit von dem Ausmaß sämtlicher dieser Umsetzungen* Im allgemeinen ist, je größer das Ausmaß der zur Bildung von linearen Polymerketten führenden Umsetzung ist, der schiiesslich erhaltene Polyurethanschaumstoff umso flexibler. In ähnlicher Weise ist im allgemeinen, je größer das Ausmaß der Vernetzung bezüglich der Länge der· gebildeten Polymer=' ketten ist, die Flexibilität in dem schiiesslich erhaltenen Produkt umso niedriger. Sowohl die lineare Polymerbildung als auch die Vernetzungsreaktionen sind in einem speziellen System durch die Geschwindigkeit begrenzt, in der das Wasser mit den Isocyanatgruppen unter Bildung von Kohlendioxydgas reagiert. Falls eich dieses Gas zu rasch bildet, entweicht ein Teil hiervon, wodurch die Porosität dee Bndproduktes verringert wird und in gleicher Weise die reaktionsfähigen Isocyanatgruppen in einer solchen Weise verbraucht werden, daß die Bildung von Urethanbindungen gehemmt und/oder begrenzt wird.

Die schiiesslich erhaltenen Eigenschaften eines Polyurethanschaumstoffes hängen von einem Ausgleich dieser sämtlichen Faktoren ab, ao daß in dem Endprodukt ein Ausmaß an Bildung von lineare» Polymeren und ein Ausmaß der Kettenvernetzung mit der gewünschten Zurückhaltung des Kohlendioxydgases in den Zellen oder Taschen des Polymersysteme erhalten wird. Der Ausgleich dieeer Faktoren ist bevorzugt von solcher Art, daß die Urethanbindungen gegenüber den anderen Arten der Bindungen nach Beendigung der Polymerisation im System überwiegen« Dies ist darauf zurückzu-

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führen, daß im allgemeinen anzunehmen ist» daß di« Urethanbindungen günstigere Eigenschilf ten des schließlich erhaltenen Polymeren ergeben als die anderen aufgeführten Bindungaarten« AIa Beispiel hierfür ist es bekannt, daß Harnstoff»= und Biuret-Bindungen der Hydrolyse stärker zugänglich sind als Urethan- und Allophonatbindungenn Infolge dieser Anfälligkeit besteht eine Neigung, daß die sogenannten Qne-Shot-Polyurethanschaurastoffe unter Bedingungen von Wärme und Feuchtigkeit verhältnismäßig un< stabil sind,, Weiterhin sind die Hydrolyeeprodukte der Harnstoff- und Biuret-Bindungen nachteilig, da sie eine fc Neigung zur Oxydation in gefärbte Produkte zeigen, so daß der Urethanschaumstoff verfärbt wird«

Zur Erzielung der gewünschten Endeigenschaften eines Polyurethanschaumstoffes ist es auch notwendig, die Tatsache in Betracht zu ziehen, daß das Ausmaß der Bildung.der unterschiedlichen Bindungsarten in dem Polymer!satsystern durch sterische Faktoren beeinflußt wird. Beispielsweise besteht das ganz allgemein in Polyurethanen verwendete polyfunktionelle Isocyanat aus 2,4-Tolylendiisocyanat» Die funktioneilen Gruppen dieser Verbindung unterscheiden eich hinsichtlich der Reaktionsfähigkeit, insbesondere . nachydem eine hiervon umgesetzt wurde. Infolgedessen wird ) angenommen, daß die verhältnismäßig weniger reaktionsfähige Isocyanatgruppe dieser Verbindung in dae Polymersystem langsam eintritt, so daßjpich ein Amin. bildet, das anschlieseend unter Bildung einer Harnstoff- oder Biuretverbindung reagieren kann» Infolge dieser Tatsachen und verschiedener anderer Faktoren, die vorhergehend abgehandelt wurden, wird es als notwendig und günstig betrachtet, daß die Umsetzungen in einem One~Shot=-Poly-

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urethanschaumstoffgemisch zu einem solchen Ausmaß sorgfältig geregelt werden, daß sich das geeignete Verhältnis der unterschiedlichen Bindungsart innerhalb dieses Gemisches in einer Geschwindigkeit ergibt, die zu der Bildung des Gases innerhalb des Gemisches in Beziehung stehtο

Eine derartige Regelung wurde durch Anwendung einer großen Anzahl verschiedener Arten von Verbindungen versucht. Zu derartigen Verbindungen gehören Phosphine, anorganische Säuren, verschiedene Arten von Aminen und bestimmte Organo» metallverbindungenβ Aufgrund von Problemen hinsichtlich der !Farbe und der Toxizität wird angenommen, daß nur bestimmte Arten von Aminen und bestimmte Arten von Alkylzinn« verbindungen zufriedenstellend zu diesen Zweck eingesetzt werden können. Es wird angenommen, daß die meisten derartiger bekannter Katalysatoren insofern nachteilig sind, als sie eine Neigung zur Beschleunigung oder zur Katalyse bestimmter während der Bildung des Polyurethanschaumstoffes auftretenden Umsetzungen in einem größeren Ausmaß zeigen als zur Beschleunigung oder Katalyse anderer Umsetzungen. Solche Katalysatoren, die eine Neigung zur Begünstigung oder Beschleunigung der grundsätzlichen Arten der bei der Bildung eines Polyurethanschaumstoffes auftretenden Umsetzungen in verhältnismäßig gleicher Geschwindigkeit zeigen, werden vom reinen Kostenstandpunkt her als nachteilig betrachtet»

Eine Aufgibe der vorliegenden Erfindung besteht in neuen und verbesserten Katalysatoren zur Verwendung bei der sogenannten 'öne^Shot-Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, wobei die Katalysatoren weniger kostspielig sind als die

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bisherigen verwandten Katalysatoren mit der gleichen oder praktisch der gleichen Art von Wirksamkeit. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in Katalysatoren zu diesem Zweck* die relativ nicht/fcoxiseh Bind, praktisch keine Beanstandungen vom Gesichtspunkt der Farbe ergeben und die vom Gesichtspunkt des Geruches relativ " nicht nachteilig sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in Katalysatoren für den angegebenen Zweck, die sich leicht und bequem bei der One-Shot-Herstellung von Polyurethanschaumstoffen in der gleichen V/eise, wie die bisher zu diesem Zweck bekannten Katalysatoren, verwenden lassen,.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen spezifischen Katalysator beschränkt, sondern bezieht sich auf die Verwendung von Katalysatoren bei dem Verfahren« dae als One-ShotVerfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen bezeichnet wird. Die Erfindung läßt sich somit im wesentlichen als Verfahrenserfindung bezeichnen, die die Anwendung eines Katalysators und/oder eines Katalysatorsystems in der nachfolgend beschriebenen Weise betrifft«

Die vorstehenden Aufgaben und weitere, die eich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, indem die Umsetzung eines organischen Polyisocyanate mit einer organischen Verbindung, die aktive Wasserstoffatome enthaltende Gruppen enthält und die nach dem Zerewitinoff"Verfahren bestimmt werden, durch eine neue Katalysatormasse katalysiert wird, die aus einem speziellen Gemisch mindestens eines aliphatischen Amins und mindestens einer Alkylarylsulfonsäure, welche mit einem tertiärem Amin neutralisiert wurde, besteht*

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I)Ie al a Ausgangsmaterlal zur Bildung das tertiären Anrlnsalzes der Alkylarylsulfonsäure, welches einen Teil den hier verwendbaren Katalysator« darstellt_v verwendete Alkylarylsulfonsäure kann aus irgendeiner bequem ZU' gänglichen Verbindung dieser Art bestehen.. Verbindungen dieser Art sind gut bekannt und v/erden gewöhnlich ala oberflächenaktive Mittel verwendet und in den Handel gebracht«, Diese Alkylaryiaulfonsäuren sind im allgemeinen alkylsubstituierte aromatische Verbindungen, die einen oder mehrere Alkylsubstituenten enthalten können, wobei die Alkylgruppe, die geradkettig oder verzweigtkettig sein kann, etwa 9 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält«, Der aromatische Teil dieser Alkylarylsulfonsäuren kann monocyclisch oder polycyclisch sein, d„ho er kann den aromatischen Gerüsten der üblichen Alkylarylsulfonsäuren in oberflächenaktiven Hassen entsprechen. Es wurde festgestellt, daß, falls die Alkylkette zu kurz ist, die erhaltene neutralisierte aromatische Alkylsulfonsäureverbindung nicht die Eigenschaften der Oberflächenaktivität in einem Auemaß besitzt, die sie wesentlich zur Verwendung enteprechend der vorliegenden Erfindung machen, falls umgekehrt die Alkylkette der aromatischen Alkylverbindung abnorm lang ist, beispielsweise mehr als etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, kann die neutralisierte aromatische Alkylsulfonsäure nicht ohne weiteres in dem zur Herstellung des Polyurethan-Schaumstoffes eingesetzten Reaktionsgemisch dispergiert werden und versagt infolgedessen bei der Wirkung in der gewünschten Weise. Im allgemeinen leiten dich die bevorzugten neutralisierten aromatischen Alkyl aulfon-säuren, die hier als Bestandteil der neuen Katalysatormassen gemäß der Erfindung verwendet werden, von Hono-

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alkylbenzolsulfonsäuren, die weniger ala etwa 12 Kohlen. stoffatome in der Kette enthalten, ab„ da derartige neutralisierte Salze der Dulfonsaure im wasserfreien Zustand hergestellt- werden können., Die Anwendung eine a wasserfreien tertiären Aiainsalzes der Alkylarylsulfön säure ergibt zusätzliche Vorteile bed der Polyurethan--· schaumstoffherstellung, da die Dichte des erhaltenen Schaumstoffes In Abwesenheit von Wasser genau geregelt werden kann« .

Beispiele für geeignete Alkylarylsulfonsäuren, die ale Äusgangsmaterialien zur Herstellung der tertiären Aminsalze der Alkylaryl sul fonsäuren "verwendet werden können, sind UoBo

Dodecylbenzolsulxonsäure

Undecylbenzolsulfonsäure

Nonylbenzolsulfonsäure

^riride cylbenzolsul fonsäure

Dodecylnaphthylsulfonsäure

1,4-Di-dodecylbenzolsulfonsäure 1,4-Di-dodecylnaphthylsulfonsäure Dodecylindansulfonsäure

4,4*"Dodecyldiphenylsulfonsaure

Selbstverständlich kann entweder ein einziges Isomeres der Alkylaryl sul fonsäur en oder Gemische hiervon, die ζ-.B₀ bei den üblicherweise angewandten Alkylierungsverfahren zur Herstellung von Alkylarylsulfonsäuren für oberflächen aktive Massen, doh» Gemischen von Alkylarylsulfonsäuren, worin die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylkette hinsichtlich der länge variiert, gebildet werden, bei der Herstellung dieses Bestandteils der Katalysatormasse

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gemäß der Erfindung verwendet werden* Weiterhin ist selbst" verständlich« daß die Alkylsubstituenten der hier in Betracht kommenden Alkylarylsulfoneäuren geradkettig oder ver-zweigtkettig sein können« äoiu die Alkylsubatituenten können an dem aromatischen Kern an einem endständigen oder irgendeinem zwischenotändigen Kohlen«toffatom der Alkyl«= ketts gebunden oeiu«.

Bei der Herstellung der tertiären Ammoniumsalze der Alkyl= aryleulfonsäuren gemäß der Erfindung wird die Sulfonsäure mindestens »um Teil mit einer geeigneten.tertiären Aminverbindung neutralisiert« Jeden geeignete tertiäre Amin kann verwendet werden und hierzu gehören Z₀Bo aliphatische, cycloaliphatische, araliphatieche und ähnliche tertiäre Amineο Im allgemeinen können die hier verwendeten tertiären Amine durch lineare oder verzweigtkettige^aliphatische, cycloaliphatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste substituiert sein, die auch Heteroatome, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome, enthalten können» Zu speziellen Beispielen für die an dem Stickstoffatom der tertiären Amine stehenden Subotituenten gehören z_oBp Methyl-, Äthyl·», Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Lauryl-, Stearyl", Cyclohexyl·^ Benzyl*-_v Isopropyl-, Propenyl-_S

2=yl°, CH^CH^S-CHg=, CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₂-, (CH₃)^ ₂CH₂=" Gruppen und ähnliche Gruppen» Tertiäre Amine, die Hydroxylgruppen sowie Additionsprodukte mit niedrigem oder relativ hohea Molekulargewicht enthalten und die von primären und/oder sekundären Monoaminen oder Polyaminen und Alkyloxyden, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd,.1,2- oder 2,3-Butylenoxyd, Styroloxyd, Epichlorhydrin und dergl., erhalten wurden, können ebenfalls verwendet werden. Er-

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läwtemde Beispiele ffe* liier verwendbare tertiäre umfasset«

2r iä thyl,e nüismin

Di me thy Ifeu ty 1 aai n Μϊηθ thyl - (3

Di ä-t&yl feu ty lam i η

Ie trsme thyl te traine thyl enüiamtn Tetpamethylhexylwethy1endiamin Methylmorpholla Äthylinorpholin DimethyIpiperasin N-He thyl""li-(2"Cliiae thylaTninoäthyl) -piperazlii Pyridin

Benzylpyridin Dime thyläthanolamln Diäthyläthanolamin N-Ke thy i-diä thaiio 1 amin .N-Butyl-d iä thano 1 amin Triäthanolamin

Gemische der vorstehend aufgeführten und ähnlicher Amine können ebenfalls eingeaetäst werden_o Gemäß der vorliegenden JErfindung wird es bevorzugt, als tertiäres Ammoniumsalz der Alkylarylsulfonsäure eine Sulfonsäure einzueetzen, die mit einem Trialkylamin neutralisiert wurde, worin die Alkylgruppen bis zu etwa 4 Kohlenstoffatomen enthaltene

oder solche tertiären Amine einzusetzen, die Hydroxylgruppen enthalten, beispielsweise Triäthylamin oder Trialhanolamino

Die Netitralioation der Alkylarylaulfonsäure unter Bildung der als Bestandteil der Katalysatoren gemäß der Erfindung eingesetzten tertiären Ammoniumsalze kann leicht entsprechend üblichen Verfahren durchgeführt werden. Somit können diese Salze durch Vermischen der Alkylarylsulfon«· säure mit dem tertiären Amin im wasserfreien Zustand gebildet werden oder die Sulfonsäure kann in Wasser und/oder einem Lösungsmittel, beispielsweise einem Alkohol» wie Äthylalkohole gelöst oder suspendiert werden, unter Rühren auf eine erhöhte Temperatur, beispielsweise oberhalb etwa 4O⁰C, erhitzt werden und dann weiterhin mit dem zur Heu~ tralisation verwendeten tertiären Amin vermischt werden«

Ein überraschender Sachverhalt der Erfindung liegt in der Tatsache, daß die relativen Verhältnisse der Alkylarylsulfonsäuren und der speziell eingesetzten tertiären Amine nicht genau den stöchiometrisehen, für die Umsetzung erforderlichen Anteilen entsprechen muß. Es wird bevorzugt, daß die stöchiometrische Menge an Sulfonsäure und eingesetztem tertiären Amin verwendet wird, so daß praktisch die gesamte Säure wirksam neutralisiert wird. Es ist anzunehmen, daß ein Überschuß über die erforderliche stöehiometrische Menge an Amin nicht nachteilig ist, da in dem achliesslich erhaltenen Katalysator die neutralisierte Sulfonsäure in Verbindung mit mindestens einem Amin ver~ wendet wird„

Palis nicht die gesamte Sulfonsäure neutralisiert wird, ist anzunehmen, daß die mit dem fertigen Katalysator er~

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erzielten "Ergebnisse nicht bo günstig sind, alt» sie sonst erreicht werden könnten» da die Sulfonsäure als solche nicht als wirksam für die Gesamtzwecke der Erfindung zu betrachten ist. Falls nicht neutralisierte Sulfonsäüre vorhanden i3t_y ist im allgemeinen, je größer da3 Ausmaß ist, worin sie vorliegt, desto größer der Verlust der gewünschten Eigenschaften des schließlich erhaltenen Katalysatorgeinisches., Zur Erzielung günstiger Ergebnisse wird Z₀Zt* angenommen, daß etwa mindestens 75 $ der Sulfonsäüre neutralisiert sein sollen und bevorzugt sollte die gesamte Säure neutralisiert sein*

Als mit der neutralisierten Sulfonsäüre unter Bildung der Katalysatormaase gemäß der Erfindung zu vermischendes Amin kann jedes einer Reihe von bekannten Aminen verwendet werden» Diese Amine sollten bei normaler Raumtemperatur flüssig sein_v so daß ihre Verwendung erleichtert wird ο Im allgemeinen sind die hier in Kombination mit den neutralisierten Sulfonsäuren in Betracht kommenden Amine Flüssigkeiten hei normaler Raumtemperatur, beispielsweise 25 bis 30⁰C, und Atmosphärendruck. Aufgrund ihrer niedrigen Siedepunkte macht diese Überlegung die Anwendung von Verbindungen, wie Methylamin, Diäthylamin, ^ Trimethylamin und ähnlichen Aminen mit niedrigen Siedepunkten weniger günstig, Bevorzugte Ergebnisse werden unter Verwendung von Triethanolamin und Triäthylamin aufgrund d§r Wirksamkeit dieser Verbindungen sowie ihrer leichten Zugänglichkeit erzielt« Jedoch können auch'andere verwandte Amine, beispielsweise die vorstehend im Hinblick auf die zur Bildung der neutralisierten Sulfonsäüre eingesetzten tertiären Amine besprochenen als Bestandteile bei der Herstellung der Katalysatormasse gemäß der

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Erfindung verwendet werden. Zur Erzielung bester Ergebnisse wird es bevorzugt, daß das eingesetzte Atain ein aliphatisehes tertiäres AmIn ist, obwohl auch verschiedene primäre und sekundäre Amine, die den tertiären Aminen entsprechen, beispielsweise Mätliylamin und Äthylasiin, wenn auch mit geringerer Wirksaraiceit, verwendet werden können,, Selbstverständlich können auch Gemische von Aminen zur Herstellung der Hassen gemäß der Erfindung ebenfalls eingesetzt werden«

Die relativen Anteile an Amin und neutralisierter SuIfonsäure, die den Katalysator gemäß der Erfindung darstellen, können innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen variiert werden* Die günstigsten Ergebnisse werden erzielt, wenn etwa gleiche Gewichtsteile der neutralisierten Sulfonsäure und des oder der speziell eingesetzten Amine als Bestandteile der Katalysatormasse der Erfindung angewandt werdeno Um jedoch die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erreichen und eine wirksame Katalyse der Polyurethanschaumstoffbildungaumsetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzielen, ist es wesentlich, daß die Katalysatormasse aus mindestens etwa 10 Gew„™vi eines dieser Bestandteile und zum Rest aus dem anderen Bestandteil besteht. Vorzugsweise enthält die Katalysatormasse etwa 25 bis etwa 75 GeWo=-# des aliphatischen Amins und etwa 25 bis etwa 75 GeWc-i* der neutralisierten Sulfonsäuren Aufgrund der vorliegenden Untersuchungen hat es ζ«Zt. den Ansohein_¥ daß, $e weiter die Verhältnisse von einem Gemisch von gleichen Gewichtsteilen abweichen, desto geringer das Ausmaß der Wirksamkeit des Katalysatorgemisehes ist. Somit tritt offensichtlich mit den Katalysatoren gemäß der Erfindung eine Erscheinung auf, die als

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kontinuierlich variable Situation zu bezeichnen ist. Die Variation der Anteile der Bestandteile in einem er-' findungsgemäßen Katalysatorgemisch scheint die Tatsache zu belegen,, daß in irgendeiner unbekannten Weise der wirksame Bestandteil im erfindungsgemäßen Katalysator von einer unbekannten Art eines zwischen den beiden unterschiedlichen Arten der eingesetzten Bestandteile gebildeten Komplexes zu sein scheint«, Diese Folgerung wird auch durch die Tatsache gestützt, daß weder die neutralisierte Sulfonsäure noch das Amin allein, wie sie im Rahmen der Erfindung verwendet werden, die wirksamen ü<r-) gebnisse des hier aufgeführten Katalysatorgemisches bei der Katalyse von Umsetzungen bei der Polyurethanschaumstoffherstellung ergeben. Dies läßt sich als Beleg für die Tatsache betrachten, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine synergistische Art der Wirkung erzielt wirdo

dient Diese Wirkung des angegebenen Katalysators/zur Regelung oder Steuerung der Umsetzung zwischen den urethanbildenden Bestandteilen, so daß ein Ausgleich bei der Begünstigung der gewünschten zu linearen Polyurethanbindungen führenden Umsetzung zwischen Isocyanat und reaktionsfähigen Wasser^ stoffatomen und der notwendigen zur Bildung von Kohlendioxydgas führenden Umsetzung zwischen Isocyanat und Was-P ser in solcher Geschwindigkeit erzielt wird, daß die be= kannten günstigen Schaumstoffeigenschaften erreicht werden₀ Ea wird als nicht notwendig betrachtet, im Rahmen der vorliegenden Abhandlung sämtliche verschiedenen günstigen Eigenschaften zu besprechen, die infolge dieses Ausgleiches der Reaktionsgeschwindigkeiten durch die erfindungsgemäßen Katalysatoren erhalten werden können und erhalten werden» Zu derartigen Eigenschaften gehören

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beispielsweise Rückprall_v Preßverfestigung_s Reißfestigkeit ,. Dehnung., Zugfestigkeit, Beständigkeit gegenüber der Feuchtigkeit der Atmosphäre (Klimaregelung), Porosität und ähnliche Eigenschaften,,

Die Katalysatormassen gemäß der Erfindung werden in der gleichen Weise verwendet, wie die üblichen Katalysatoren zur Katalyse der Umsetzung zwischen Polyoüaund polyfunktioneilen Isocyanaten eingesetzt werden. Diese Umsetzung kann vom One-Shot-Typ sein, wobei die Bestandteile umgesetzt und gleichzeitig geschäumt werden oder kann vom Zweistufen-Typ sein, wobei die vorherige Bildung eines Präpolymeren erforderlich isto

Sämtliche Verbindungen einer großen Vielzahl von organischen Polyisocyanaten können als Reaktionsteilnehmer mit dem Polyol eingesetzt werden.und hierzu gehören aroraati™ sehe, aliphatisch^ und cycloaliphatische Polyisocyanate oder Gemische hiervon« Flüssige Diisocyanate werden bevorzugt. Als Beispiele für diesen Bestandteil seien die folgenden aufgeführt:

m-Phenylend i iso cyanat

2_s4"SoIyIendiisocyanat

2 „ 6=-Tolylendiisocyanat

Haphthalen-1₉5-diis6cyanat .

Naphthalene1₉8-diisocyanat

4»4'-Methylen-bis°{phenylisocyanat) 4 s 4 * =-Methyien=»bis=-(;tolylisocyanat) 4»4'"Methylen^bis^fcyciöhexylisocyanat) 1,e-Hexamethylen-dilsocyanat

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Eine allgemeine Besprechung von Isocyanaten und von deren Herstellung findet eich in Saunders und Mit-ⁱ arbeiter, Polyurethanes₉ Chemistry and Technology, Part I, Chemistry, High Polymers_? Band 16, Inter* science Publishers ί962, Seite 17-32* Rohe Polyisoöyanatmasseny wie sie z_t>B_u in dex^% amerikanischen Patentschrift 3 316 286 besehrieben si'ndV sowie modifizierte rohe Polyisocyanatraassen» wie sie in den amerikanischen Patentschriften 3 341 462 und 3 359 295 beschrieben sind, können ebenfalls -"verwendet werdehe '

Der Ausdruck " pölyfunktionelle Verbindung mit einer aktiven Wasserstoffgruppe", wie er hier verwendet wird, bezeichnet Polyester» PoIyäther und Polyäther-Polyester-Poiyole, die endständige Hydroxylgruppen enthalten*

Die Katälysatormassen der Erfindung sind besonders zur Verwendung bei der Umsetzung von organischen Polyisocyanaten der vorstehend beschriebenen Art mit Polyetherpolyolen von hohem Molekulargewicht geeignet_o Das flölekulärgewicht des Polyätherpolyols kann von etwa 5ÖÖ bis au etwa 5Ö0Ö betragene Beispiele für-diese Polyäther-' poiyole bestehen in Polyäthylenathergliyicoleh, f\2^n%'i W 1 ₉ 3-PoIypropylenätherglykolen_r f,2-Polydimethylatnylen" äthergiykolen, t_p4-PolytetraJDethylenäthergi:ykolenV dscamethylenätherglykolen sowie ßealctibhsprödukten von Älkylenojcyden» wie PropylenoxydV XtfeylehöxyiJ ühä oa^d~Propyiehoxyd-0opol^yTaeren mit linearen Biolen und höheren PolydlenV Beispiele fur lineare ÄcÖte^ üTe als ReakftiönsteÖnehmer τάϊί eiiiem? oder meftrere# dileseif O3qrde auifge^ttihrt werden^ siftä «ua» ^f^i^Ut lengiykölj 2^A^tnayihexah^loil=-1V3^ ν&& ÄeiapieTe Üf hoifere

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Po 2 j? η le sind u,a, Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2*6- Hexantriol\ X^Jcnt;aerythrit und Sorbitc.

Eine weitere Klasse von Polyatherpolyölen sind dip sogenannten Blookcopolymeren, die eine 'kontinuierliche Kette einer Λι-t einer Oxyalkylenbindung verbunden mit Blöcken einer anderen Art einer Oxyalkylenbindung besitzen,, Beispiel θ für derartige Blockcopolymere sind die Reaktionsprodukte der Polypropylenglylro.le mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 5000 mit einer Lenge Äthylenoxyd entsprechend 5 bis 25 Gew^-^ des als Ausgangamateriel dienenden Polypropylenglykols. Eine weitere Klasse derartiger Blockcopolyraerer wird durch die entsprechenden Reaktionsprodukte von Propylenoxyd an Polyäthylenglykole dargestelltο

Von den Polyestern, die geeignete Reaktionsteilnehmer für Isocyanate sind, sind diejenigen geeignet, die reaktionsfähige tfasaerstoffatome enthaltende endständige Gruppen, bevorzugt überv/iegend Hydroxylgruppen, enthalten« Zu derartigen Polyestern gehören die Reaktionsprodukte von aliphatischen Pojyolen mit niedrigem Molekulargewichts die etwa 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Äthylenglykol_¥ Diäthylenglykol, Propylenglykol, Keopentylglykol, Dipropylenglykol_e Glycerin, mit mehrwertigen Carbonsäuren mit 2 biß 36 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Oxalsäure, Bernsteinsäure_t Maleinsäure« Adipinsäure, Sebacinsäure_s Isosebacinsäuren, Phthalsäuren und dimere Säuren, beispielsweise die durch Kupplung von zwei Molekülen Linoleinsäure erhaltenen Säuren_β

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Die Polyurethanschaumstoffprodukte werden durch setzung der zur Bildung der Polyurethane dienenden Reaktionsteilnehmer,, d<,h_c der polyfunktionellen Verbindung mit einer aktive Wasserstoffatome enthaltenden Gruppe und des polyfunktionellen Isocyanate, herge- . stelltσ Die einzusetzende Menge des Polyisocyanate ist im allgemeinen diejenige» die zur Umsetzung mit den aktiven Wasserstoffatomen des eingesetzten Polyols und mit irgendwelchen anderen, derartige aktive Wasserstoffatome enthaltenden Bestandteilen, die in dem Reaktionsge misch vorhanden sind, ausreichte Diese Menge kann so

) sein, daß sich ein Verhältnis der Gruppen NCO:OH im Bereich von 0,9 bis 1,5:1 ergibt, wobei das bevorzugte Ver hältnis NCO:OH etwa I₉0:1 bis 1_ß2:1 beträgt<, Das erhaltene Reaktionsprodukt wird durch ein Aufblähmittel expandiert, welches im allgemeinen aus dem bei der Umsetzung zwischen überschüssigem Polyisocyanat und Wasser gebildeten Kohlendioxyd oder einem durch Verflüchtigung eines leicht verflüssigbaren Gases als Treibmittel ge», bildeten Gas, beispielsweise einem alkansubstituierten Halogengas (fluorierte Kohlenwasserstoffe oder Gemische hiervon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffkette) oder aus einem durch Zersetzung einer Verbindung«, beispielsweise Ammoniumcarbonat ₉ gebildeten Gas besteht,

P Die tatsächlichen Reaktionsbedingungen sind im großen Umfang eine Sache, der geeigneten Wahl /und die angewandte Reaktionstemperatur kann zwischen Raumtemperatur bis zu einem Wert von etwa 150*C und darüber variieren.,

Entsprechend der jetzt üblichen Praxis zur Herstellung von zellhaltigen Urethangebilden kann das Polyisocyanate Polyol-Gemisch in Gegenwart verschiedener Hilfsmittel,

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wie Aktivatoren, Dispersionsmitteln oder Emulgatoren und dergl.» umgesetzt werden.

Zu den auf diesem Fachgebiet üblicherweise eingesetzten Dispersionsmitteln und/oder Emulgatoren gehören Polyäthylenphenoläther, Gemische von Polyalkoholcarbonaäure™ estern, öllösliche Sulfonate, Siloxan-Oxyalkylen-Blockcopolymere und ähnliche Verbindungen, Die bevorzugten Hilfsmittel dieser Gruppe sind im vorliegenden Pall die Siloxan°Qxyalkylen~Blockcopolyme*ren der allgemeinen Formel:

O - (R₂SiO)_p - (C_nH_2nO)₂R"

<t

R' - Si ^-0 - (R₂SiO) - (C_r ^v0 - (R₂SiO)₁. ~ (C_r

worin R₉ R« und R" Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ρ, q und r ganze Zahlen von 2 bis 13 und -(Ο H₂ 0) einen Polyoxyalkylenblock bedeuten, der bevorzugt aus einem Polyoxyäthylenblock mit 10 bis 50 derartiger Oxyalkyleneinheiten besteht» Produkte dieser Art sind in der amerikanischen Patentschrift 2 834 748 und den belgischen Patentschriften 582 362 und 582 363 beschrieben. Derartige Siloxan-Oxyalkylen-Blockcopolymere sind im Handel erhältlich_/und ein derartiges Produkt wird unter der Bezeichnung "Silicone-*Ir-520 " angeboten, wobei in der vorstehenden allgemeinen Formel R » CH,* R¹ == CgHee R" = C^Hq» ρ s q β r β 7 und der Block "(C_nH_2nO)₂₅ einen Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Block mit etwa 50 Einheiten jeder dieser Polyoxyalkylengruppen bedeutete Der erfindungsgemäße Katalysator kann natürlich

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= 22-

auch zusammen mit anderen bekannten üblichen Katalysatoren und/oder Aktivatoren verwendet werden, die tibll·» cherweise für unterschiedliche Zwecke bei der Bildung von Polyurethanschaumstoffen eingesetzt werden. Zu geeigneten derartigen Katalysatoren und/oder Aktivatoren gehören Organozinnverbindungen der allgemeinen !formel:

"2 y

worin GHnX einen Kohlenwasserstoffalkanrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₁, Rp und R~ einen Kohlenwasserstoffalkanrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Wasserstoff a torn, Halogenatom oder einen Kohlenwasserstoffaryl~ oxyrest bedeuten, wobei R-, Rp und R~ gleich oder unterschiedlich sein können und weiterhin zwei Glieder der Reste R₁, R„ und R, zusammen ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom bedeuten können. Erläuternde Beispiele für diese Klasse von Verbindungen sind die folgenden spezifischen Verbindungen:

Tetramethylzinn

Tetra^n-butylsinn

Tetraoctylzinn

Dimethyldioctylzinn .

Di-n-butylzinndichlorid

Dilaurylzinndifluorid

2-Äthylhexylzinntrijodid

Di-n-octylzinnoatyd Di-n-butylzinndiacetat

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Di~n-=butylzinn~bi s~ (monobutylmaleat) DI-2-äthylhexylzinn-bis(2~äthylhexanoat) Tri~n-butylzinn=«aeetonat
Dibutylzinndistearat

Organische Zinnsalze_s beispielsweise Zinn^II-octoat und Zinn~II=oleat stellen eine weitere Klasse von Zinnverbindungen dar, die normalerweise als Aktivatoren bei Um=? setaungen zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden_n'

Ee ist als sehr· wichtig zu bezeichnen, daß bei den Kataly satormassen gemäß der Erfindung die Mengen der vorstehend aufgeführten Bestandteile, wie Silicone und Organometall«= salze, die normalerweise als Bestandteile bei der Her-? stellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden, beträchtlich verringert werden können„

Die Menge der neuen erfindungsgemäßen Katalysatormasse, die bei der Umsetzung zur Herstellung von Polyurethan-* Schaumstoffen eingesetzt wird, variiert natürlich entsprechend einer Anzahl von Faktoren, beispielsweise der genauen Art des angewandten Polymersystems, den in dem Fertigprodukt gewünschten Eigenschaften, der Temperatur, bei der der Schaum gebildet wird, der Feuchtigkeit der Atmosphäre zum Zeitpunkt der Schaumbildung und ähnlichen Faktoren» Im allgemeinen variiert die Menge dieses Katalysators auch in gewissem Ausmaß mit der Art des einge=* setzten Katalysators sowie im Hinblick auf die Tatsache, ob Sekundärkatalysatoren eingesetzt werden_o

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Bei Massen, die 100 Gew_o~Teile der Polyurethan-bildenden Bestandteile enthalten^ kann die Menge des Katalysators zwischen etwa 0_s05 bis etwa O₉5O Gewo-Teile variiert wer- · den„ um brauchbare Ergebnisse zu erhalten» Es ist darauf hinzuweisen daß diese Werte nicht als Begrenzung für die Erfindung anzusehen sind und daß die Menge des Katalysators für irgendeinen speziellen Ansatz sich am besten empirisch bestimmen läßt» Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin» daß eine relativ geringe Menge an Katalysator normalerweise für eine spezifische Anwendung erforderlich ist_o

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch zu begrenzen,. In den Beispielen sind sämtliche Werte als Gewichtsteile angegebene

Beispiel 1

Teil A

Eine neutralisierte Sulfonsäure wurde durch Vermischen und anschliessendes Erhitzen in einem geeigneten Behälter einer Alkyibeiizolsulfonsäure in einer Menge von 100 Gew„-Teilen, worin die aliphatischen Ketten verzweigt waren und eine Durchschnittslänge von 11,5 +.0,5 hatten_s mit 81₉6 Gew.-Teilen Wasser und 10,2 Gew_e~Teilen Äthylalkohol hergestellt,, Wenn dieses Gemisch unter Rühren 40⁰G erreicht hatte, bestand ee aus einer dichten viskosen Masse von brauner Farbe,, Zu diesem Zeitpunkt wurden 47*8 Gew₀-Teile Triethanolamin zugesetzt, wobei das Gemisch gerührt wurde und die Temperatur von 40⁰G aufrechterhalten wurde«, Am Ende des Zeitraums von 5 Stun-

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den hatte die Viskosität des Gemisches abgenommen,und das Gemisch nahm eine Art gelb=»orange Farbe an, Nachdem über Nacht bei 40⁰C stehengelassen worden war, hatte sich die durch diese Arbeitsgänge erhaltene Emulsion abgeschiedene Von diesem Produkt wurde die neutralisierte Sulfonsäure durch Dekantieren erhalten,, Dieses Produkt hatte eine ziegelrote Farbe und folgende Gewichtsanalyse: Triathanolaminalkylbenzolsulfonat 60$; nichtsulfoniertes Alkylbenzol O₉6 #; Äthylalkohol 4,2 ^; Wasser 34,2 #.

Teil B

50 GeWo-Teile der in der vorstehenden Weise erhaltenen neutralisierten SuIfonsäure, wobei das Gewicht der aufgeführten Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden mit 50 Gew„-Teilen Triäthylamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhalten«

Beispiel 2

75 GeWo-Teile der in Beispiel 1 aufgeführten neutralisierten Sulfonsäure, wobei das Gewicht der aufgeführten Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden mit 25 Gewo-Teilen Triäthylamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhalten.

Beispiel 3

25 Gewo-Teile der in Beispiel 1 aufgeführten neutralisierten Sulfonsäure, wobei das Gewicht der aufgeführten Verunreinigungen nicht gezählt wurde, wurden mit 75 Gew»- Teilen Triäthylamin vermischt und so ein erfindungsge-= mäßer Katalysator erhalten»

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- 26 Beispiel 4

50 Gew_o-Teile der in Beispiel 1 aufgeführten neutrali= sierten Sulfonsäure_s wobei daa Gewicht der angegebenen Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden mit 50 GeWo-Teilen Diäthylentriamin vermischt und ein er·' findungsgemäßer Katalysator erhalten,,

Beispiel 5

50 Gewo-Teile der in Beispiel 1 aufgeführten neutrali-= sierten Sulfonaäure, wobei daa Gewicht der angegebenen Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden mit 50 GeWo"Teilen Tri-n-propylamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhalten»

Beispiel 6

50 Gewo=Teile der in Beispiel 1 aufgeführten neutralisierten Sulfonsäure» wobei das Gewicht der angegebenen Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden mit 50 Gew.,-Teilen Dipropylmonoäthylamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhaltene

Beispiel 7

Ein Gemisch einer Alkylbenzolaulfonsäure mit aliphatischen Ketten von etwa 9 bis 15 Kohlenstoffatomen wurde mit Diäthanolmonopropanolamin entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 1 neutralisiert. 50 Gew„-Teile der neutralisierten Säuren» wobei das Gewicht der vorhandenen Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, die beim Neu-

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tralisationsverfahren erhalten worden waren, wurden dann mit 50 Gewo-Teilen Triäthanolamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhaltene

Beispiel 8

Ein Gemisch von Alkylbenzolsulfonsäuren mit aliphatischen Ketten von etwa 9 bis 15 Kohlenstoffatomen wurde mit Tripropanolamin entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 1 neutralisiert. 50 Gew.-Teile der beim iieutralisierver« fahren erhaltenen neutralisierten Säuren, wobei das Gewicht der vorhandenen Verunreinigungen nicht berücksichtigt wurde, wurden dann mit 50 Gew„-Teilen Triäthanolamin vermischt und ein erfindungsgemäßer Katalysator erhalten«

Beispiel 9

Teil A

In ein mit Kühler, Rührwerk und äusseren Kühleinrichtung gen ausgestattetes Reaktionsgefäß wurden 102 Teile von wasserfreiem eiskalten Triäthylamin (Industriereinheit) eingebracht» Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde bei einer Temperatur zwischen 10 und 15¹^C gehalten und unter Rühren etwa 200 Teile einer linearen Alkylbenzolsulfon» säure (NACCOHOL 98SA) eingebracht, die folgende Analyse hatte:

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- 28 Tabelle I

Typische Analyse des zur Herstellung einer zu aktiven organischen Sulfonsäure verwendeten line=

aren Alkylats ._

Kohlenstoffverteilung * 97 #igee, IACCQMOL 98SA

Og fehlt

⁰II

Größer ala C^, fehlt

Molekulargewicht ' etwa Gehalt an 2-Phenylalkan 28$

Bromzahl <0₈01 Feuchtigkeit

Analyse durch Gasflussigkeitschromatogramm

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Tabelle II

Typische Analyse und Eigenschaftswerte der hoch aktiven linearen Alkylsulfonsäure

Typische Analyse IIACCOffOL· 9BSA

Lineare Alkylataul fonsäure, J& 97,0 Sehv/efelsäure« 5& 1 „ 6

Ge samtsäure (als HpSO, )_s *$> . 16 „4

Wasser9 % ■ O₉I

freies Öl (Glykolmethode)₉ ^cß> 1,3

Säurezahl, mg KOH/g 188

Physikalische Eigenschaften

Spezifisches Gewicht, 25°/25°C 1,056

Dichte, 25⁰C, g/cm⁵ (Ibs/gal) 1,06 (8,79)

pH (1#ige wäßrige Lösung) 2,7

Viskosität, 25⁰C₉ cps 1600

Stockpunkt (ASTM D-97-IP-15_t

Methode B), ⁰C (⁰P) <-12 (<10)

Man ließ die Temperatur des Reaktionsgefäßinhalts auf etwa 25⁹C ansteigen,, um die Viskosität zu erniedrigen. Anschliessend wurde weitere lineare Alkylbenzolsulfonsaure zugesetzt, so daß eine Gesamtmenge von 318 Teilen Alkylbenzolsulfonsaure eingebracht wurde, wobei die. Gesamtzeit zur Zugabe der gesamten Alkylbenzolsulfonsaure etwa 4 Stunden betrug; der pH-Wert der erhaltenen Reaktionsmasse betrug etwa 3° Nachdem weiteres Triäthylamin (10 Teile) zur Neutralisation der Reaktionsmasse auf einen neutralen pH=Wert eingebracht worden waren, wurde die Reaktionsmasse auf eine Temperatur zwischen

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35 und 40⁰C erhitzt» Das erhaltene praktisch wasserfreie Triäthylaminsalz der linearen Alkyl.benzolsulfonsäure

bestand aus einer klaren viskosen bernsteinfarbigen Flüssigkeit*

Beim Kühlen verfestigte sich das Sulfonat und ergab ein steifea Gel., Die ansehliessende Verdünnung des Sulfonate mit Wasser (275 Teile) zu einer Feststoffkonzentration von etwa 6O70 ergab 705 Teile der Produktlösung, die etwa 59,2 <p Trläthylaminalkylarylsulfonat enthielt.,

Teil B

Die in der vorstehenden Weise erhaltene neutralisierte Sulfonsäure wurde mit einer gleichen Gewichtsmenge Tri~ äthylamin vermischt und eine typische Katalysatormasse gemäß der Erfindung erhalten-,

Beispiele 10 bis 11

Die in der nachfolgenden Tabelle III aufgeführten Bestandteile wurden mit 50,2 Teilen eines Gemisches aus 80 Teilen 2_V4- und 20 Teilen 2_s6~Tolylendiisoeyanat in einer üblichen Vorrichtung zur Herstellung von Urethan-" platten» die in einer Geschwindigkeit von 50 kg/min» arbeitete, vereinigt= Der erhaltene Index NCO/OH war bei jedem der Ansätze 1,06,

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~ 31 -

Tabelle	III	(Gewichtsteile)	1,20	Beispiel 11
		Beispiel 10	0,27
Bestandteil der Ansätze l		100
Polyols Triolt Molekular«=	100	4*0
gewicht 3000 (Dow CP 3000)	4,0
Wasser	x 0,15	0,15
Katalysator nach Beispiel 1	x	1fl20
Katalysator nach Beispiel 9	0,27
Silicon (DC-190)
Zinn-II-octoat

Frei von Verunreinigungen

Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Urethan« schaumgebilde sind in der nachfolgenden Tabelle IV aufgeführt*

Tabelle IV

Physikalische Eigenschaften	Beispiel 10	Beispiel 11
Dichte	1*41	1,44
Zugfestigkeit	18	18
Dehnung	260	260
Reißfestigkeit	2,7	2,7 ,
Preßverfestigung, 90$	4,8	7,0 ,
Kugelrilckprall	39	35
Einkerbungslast-*
abbiegung, 25$	45	44,5
HD-Verbreiterung	5	5
Luftströmung	3,5	3,8

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Aus den vorstehenden Ergebnissen zeigt es sich, daß günstige physikalische Eigenschaften bei den zell haltigen Polyurethanschauiflstoffen unter Anwendung der Katalysatormassen gemäß der Erfindung erhalten werden,, Ättsserdem ergeben die KataXysatormassen gemäß der vor-1legenden Erfindung die notwendigen raschen Reaktionsgeschwindigkeiten, die bei den Plattenherstellungsvorrichtungen notwendig sind» während sich bei Alkyl=- benzol sul f ο na ten allein eine relativ niedrige Reaktionsgeschwindigkeit ergibt, die bei der technischen Praxis unter Anwendung derartiger Vorrichtungen nicht annehmbar ist?

Die Erfinduag wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, obwohl zahlreiche Modifikationen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu gelangen.

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Claims (1)

1. - 33 τ
   Batentana-prttohe

   c Katalysatormasse zur Herstellung von Polyurethan-« Schaumstoffen, bestehend aus einem Gemisch (a) eines aliphatischen Amins und (b) eines tertiären Aminsalzes einer Alkylarylsulfonsäure.

   2. Katalysatormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hasse etwa 10 bis ettra 90 Gew.-^ des aliphatischen Amins und etwa 90 bis etwa 10 Gew.~# des tertiären Amin~ saiaes enthält.

   3. Satalysatormasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminaals aus einem Salz eines aliphatischen tertiären Amins einer AUgiarylöulfonaäure besteht.

   4. Katalysatormaase nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet* daS das Amlnsals aus einem Salz eines mit Hydroxylgruppen substituierten aliphatischen tertiären Amins einer Alkylarylsulf onsäure besteht.

   5. Katalysatormasse nach Anspruch 2 bis 4» dadurch gekennzeichnet! daß das aliphatische Amin aus einen tertiären Amin besteht.

   6. Katalysatormasse nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das tertiäre Amin aus Triäthylamin besteht.

   7* Katalysatormasae nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das tertiäre Amin aus Diäthylentriamin besteht.

   909836/1292 BAD OHW««.

   <· 54 -·

   8. KataXyaatormasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hasse etwa 25 bis etwa 75 Gew.-56 des aliphatischen Amino und etwa 25 Ms etwa 75 Gew«>-$£ eines Aminaalses einer Alkylaryleulfonsäurg, die etwa 9 Ms 15 Kohlenstoff" atome in der Alky!kette aufweist, enthält.

   9· Eatalysatormasaa nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminsala aus dem SaIs eines aliphatischen tertiären Amins eine*? Alkylbenzole ulfonfiäure besteht·

   ICL Katalysatonnasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» dafi das Aminsalz aus einem Salz eines Trialkylamina einer AlkylbenPioisulfonBäure besteht.

   11. Eatalysatomsasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dafi das Sal« des TriaAllylamine aus einem Triäthylaminsals besteht.

   12. Katalyaatorniaose nach Anspruch 8, dadurch gekenneeichnet, daß das Aaineals aus einen Sale eines alt Hydroxylgruppen

   substituierten aliphatischen tertiären Aains einer Alkylbenssolsulfonsäure besteht.

   13.KataJLysatoroasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das SaIs des alt Hydroxylgruppen substituierten aliphatischen tertiären Aains aus einea TriättsanolamlnsalB besteht.

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   * 35 r-

   14· Ratalysatorjnasse nacb Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Alkyl subs ti tuenten des Aminsalzea der Alkylbenzole sulfonsäure durchschnittlich zwischen etwa 11 und 12 Kohlenstoff atome enthalten sind.

   15a Katalysatormasse nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Alkyl 8 ubs ti. tuen ten des Aiainsalses der Alkylbenzole etui Jonsäure durchschnittlich «wischen etwa 11 und 12 Kohlenstoffe tome enthalten sind.

   16. Katalysetormasse nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse etwa 50 Gew.»% SriätnyXaaln .und etwa 50 Gew.-*£ eines TriäthylaxninealBes einer Alkylbensoleul-' fonsäure, die durchschnittlich Bwischeii etwa 11 und 12 Kohlenstoffatome in der Alky!kette aufweist, enthält.

   17« Katalysatoraiasse nach Anspruch 2, dadurch gekennseichnet, daß die Hasse etwa 50 Gew.<-»£ Triäthylaain und etwa 50 Gew,-^ eines Triäthanolastinealees einer Alkylbeneolsulfonsäure, die durchschnittlich zwischen etwa 11 und 12 Kohlensto.fjravQS>e in der Alky !kette aufweist, enthält.

   18. Verfahren zur Herstellung von Poljrurethanectianastoffen aus Mindestens einer polyfunktioaellen IsooyanetVerbiodunc und Mindestens einer polyfunktionellen, akti<~ •»en Vaeserstoff enthaltenden Verbindtma;, gekennseich·* net durch die Verwendttng einer Katalysateraasee eine« der Torgebenden Ansprttone.

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