DE1908419A1

DE1908419A1 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen Polyurethanschaeumen

Info

Publication number: DE1908419A1
Application number: DE19691908419
Authority: DE
Inventors: Gray Michael Alexander Howat
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1968-02-22
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1970-07-02
Also published as: ES363948A1; SE365528B; SE361671B; US3644235A; FR2002423A1; GB1234039A; JPS5140117B1

Description

30841-9

PATENTANWÄLTE

DR.-iNG. VON KREIsiSR DR.-ING. SCHÖN WALD

DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 17.2.1969 Fu/Ax

E.I. du Pont de Nemoura & Company, Wilmington. Delaware 19898 (V.St.A.)·

Verfahren zur Herstellung von flexiblen Polyurethanschäuraen

Die Erfindung "bezieht sich auf Verbesserungen in der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen.

Polyurethan-Schaumstoffe wurden "bisher durch Umsetzung eines Polyisocyanate (das duroh Phosgenierung eines primären Diamine hergestellt werden kann) mit einer difunktionellen oder höherfunktionellen Hydroxyverbindung, z.B. einem polymeren Polyol, hergestellt. lalls gewünscht, kann das Polyurethan in Gegenwart eines Kettenverlängerungsmittels und eines !Treibmittels, z.B. Waaser_s gebildet werden.

Weieh-Slastisohe oder flexible Polyurethan-Schaumstoffa₃ die entweder als Pla-ttan- oder Slockware oder als ?ormteile hergestellt warden, haben breiteste Anwendung als billiges Polstermaterial in der Möbelindustrie und varwandten Industrien gefunden· Polyurethan-Schaumstoff dieies 2^ps hat ain® Jjeuokrerformuneskurvoi die durch einen sohnallen Anstiag der lindruokhärta mit aaaehlias-3ond*a Plateau- ©dar Knie-lffeki; gekennzsiGhnat ist, wodaroh aioh ein verhi^XtniflKÄflia niedriger »eaa^-Jaktor o<S«y.St*ttofafa3rtor ergifet. (S«r Stauohfakiiar wird defi-

BAD ORIGINAL

niert als das - Verhältnis des Sas t faktor s "bei 65'foi.ger ■ " · Eindrückung zum Sastfaktor "bei 2-5^iger Eindrückang)« Der Stauchfalfctor dieser I?olyurethan~Schauinstoffe kann erhöht werden durch 'Erhöhung, des spezifischen Gewichts 5. des SchaumstoffS₉ und dies kann entweder durch Herab= Setzung des Anteils des üFreibinitteis oder durch Verwendung von inerten Füllstoffen, z.B_o Baryten, erreicht werden. Durch diese Maßnahmen, wird jedoch normalerweise kein flexibler Schaumstoff mit einem Stauchfaktor über 2,5 erhaltene Ein hoher Stau.chfaktor_s d_oh_o ein Stauchfaktor über 2,5* ist wichtig, wenn gewünscht wird,, die · Eigenschaften ύοώ. Latessohaum (d_eh. Haturkautschukschaum), der einen hohen. Stauelifaktor hat, zu simulieren. latexschaum hat jedoch schlechte iestigkeitseigehschaften_o

Es wurde nun gefun.den_s &bM weich-elastische Polyurethan-Schaumstoffe, die solche Hohen Stauehfaktoren haben, hergestellt werden können,* indem die Reaktionsteilnehmer _s zu denen ein nicht destilliertes Phosgenierungsprodukt eines primären. Biamins -als Polyisooyanatkomponeiite und ein. primäres DisEiii als Eettenverlängerer gehörenj, mit sorgfältig ausgsw^lteii Bestandteilen^ die nachstehend näher beschrieben. w©räeii₈ zusammengegeben werden_o

Segenstand der/Έε£iE&Sang ist demgemäß ein Verfahren Herstellung ven weioh-elastisohen, Polyuretlian-Sohauia P .■ 25 stoffen, das da&örefe gekennzeiohnet ist_s daß man oia

nicht destilliertes Hiosgenierungsproaukt ©ines Diamins mit eia«r lisiozalil von 87 "fels 168 mit ©laem ...... polymeren Bolyel in ßegeasisrt eines als i

rungsaitt©X

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BAD

".■■ 1908413

- 3 - ■-■■;-

durchgeführt werden ο'

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend ausführlicher in Bezug auf (A) das nicht destillierte Phosgenierungsproduktedes primären Diamins, (B) das polymere Polyol, (G) das primäre Diamin, (D) das Treibmittel,

(E) den Katalysator, (S¹) das nicht-polymere Polyol und (G) andere Mittel, die "bei der Herstellung von, Polyurethan-Schaumstoffen verwendet werden, beschrieben·

(A) Mcht destilliertes Phosgenierungsprodukt von primären Diaminen - - "

Dieses Produkt wird hauptsächlich in Verbindung mit Phosgenierungsprodukten von Toluöldiamin beschrieben, ist jedoch nicht darauf beschränkte Das nicht destillierte Phosgenierungsprodukt von primären Diaminen wird vor- zugsweise aus einem Gemisch hergestellt, das Toluol-2,4- und -2,6-diamine enthält, die kein Reaktionslösungsmittel enthalten· Nioht destillierte Produkte dieses Typs enthalten heben Toluylen-2,4- &nd -2,6-diisooyanaten andere Polyisocyanate, und die Anwesenheit dieser anderen Polyisocyanate ist wesentlich für den Erfolg der Erfindung. Es ist jedoch nicht notwendig, das undestillierte Produkt allein als Polyisooyanatkompojjente des PoIyurethan-Reaktionsgemisches zu verwenden« Beispielsweise kann ein Anteil an verhältnismäßig reinem loluylendiisocyanat, z.B. an destillierten Toluylendiisooyanaten, oder ein Gemisoh von Toluylen-2,4-- und-2,6-diisocyanaten dem undestillierten Produkt zugesetzt werden* Das Gewichts verhältnis von Toluylen-2,4-diisooyanat zu Toluylen-2_f£-diisocyanat kann 4s 1 bis 1,5*1 betragen.«

Das undestillierte Phosgenierungsprodukt (A) kann rohes Toluylendiisooyanat sein, das einen NOO-Q-ehalt von etwa 41 bie 45^ hat und normalerweise als rohe Fraktion, von der dan Lösungsmittel abgestreift ist, bei der Heratellung von Toluylandiiaooyanat erhalten wird« Se ist auch

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BAD ORIGINAL

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möglich, das undestillierte Phos'ge η Ie rungs produkt (A) herzustellen, indem man das vorstehend "beschriebene rohe Toluylendlisocyanat, das einen ÜTCO-Gehalt von 41 bis 45$ hat, mit einer Teerkomponente kombiniert, die als Webenprodukt beim Phosgenierungsverfahren anfällt und . einen NCO-Gehalt von 20 bis 30$, z.B.. etwa 25$ hat. Die Teerkomponente enthält vorzugsweise etwa 60$ Nebenproduktpolymere als Rückstand und etwa 40$ loluylend-iisocyanat ₀ . . : . ..'■-. ·

.10 Das rohe Toluylendlisocyanat und die Teerkomponente können in verschiedenen Mengen kombiniert werden, um ein Phospgenierungsprodukt mit jeder gewünsOhten Aminzahl herzustellen. Ein vollständiger Bereich von AmInzahlen kann erhalten werden, indem-die oben genannte Teerkomponente mit reinem To'luylendiisocyanat kombiniert wird. .. ' ■ ■

Die Komponente (A) kann in Form eines Polymeren eines rohen Toluylendiisocyanats mit einem Polyol verwendet werden, vorausgesetzt, dai3 dieses Polymere eine Aminzahl 2.0 . hat, die in d en oben genannten Bereich fällt. Die Komponente (A) hat vorzugsweise eine Aminzahl von 90 bis 110.

Dieser Aspekt der Erfindung wurde in erster Linie in Verbindung mit Produkten beschrieben, die Toluylendlisocyanat enthalten, jedoch können auch andere Diisocyanat enthaltende Produkte mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden., ζ.Bo Produkte, die· MethylenTtbis(phenylisocyanat), Polyarylenpolyisοcyanate, cycloaliphatiache Diisocyanate oder m-rPhenylendiisocyanat enthalten." ■·; "

G-emäß der Erfindung hergestellte Polyurethan-Schaumstoffe, heben eine starke Flammwidrigkeit (gemessen entsprechend ASTM D-1692-59 T), wenn das undestillierte Phosgenierungs-

produkt des primären Diamine ein rohes Toluylendiiso-' cyanat mit einem NCO-Gehalt von etwa 41 bis 45$ ist. . Schaumstoffe, die auf diese Weise in"AbWesenheit eines

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SiliconstalDilisators vom Typ der Polyoxyalkylenäther-Poly:äimethylsiloxan-J31ockmischpolymeren hergestellt werden und ein Raumgewieht über 24,03 kg/m haben, pflegen selbsterlöschend zu sein, und wenn das Raümgewicht über 56,85 kg/m liegt, pflegen die Schaumstoffe unbrennbar zu sein. Zwar wird vorzugsweise rohes Toluylendiisocyanat, das einen ITCO-Gehalt vonetwa 41 bis 45$ hat· und normalerweise als rohe, vom lösungsmittel befreite Fraktion bei der Herstellung von Toluylendiisocyanat erhalten wird, verwendet,.wenn Schaumstoffe gewünscht werden, die flammwidrige Eigenschaften haben, jedoch können auch geringe Mengen einer Teerkomponente oder einer destillierten Toluylendiisocyanatkomponente zugesetzt werden, vorausgesetzt, daß im allgemeinen der NGO-Gehalt der Komponente (A) nicht unter etwa 41$ fällt oder 4-5°/° übersteigt.

Um die Flammwidrigkeit der Schaumstoffe weiter zu verbessern, können chlorierte primäre Diamine sowie übliche Zusatzstoffe, die zur Verleihung von Flammwidrigkeit verwendet werden, z.B. phosphonierte oder halogenierte Weichmacher und flammwidrige Füllstoffe, z.B«, Antimontrioxyd, in die Reaktionsteilnehmer einbezogen werden.

(B) Polymeres Polyol

Das polymere Polyol hat vorzugsweise ein mittleres MoIekulargewioht (Zahlenmittel) von 3000 oder mehr, ääweokmäßig unter 7000 und möglicherweise unter 8000. Es wurde gefunden, daß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) im Bereich von 4500 bis 6000 besonders vorteilhaft ist. Das polymere Polyol ist zweckmäßig ein PoIyalkylenätherpolyol, z.B. ein Trio! oder Diol oder ein Triol-Diol-Gemisch. Poayätherpolyole dieses Typs können hergestellt werden duroh Umsetzung von Alkylenoxyden, z.B. Äthylenoxyd, Propylenoxyd, Trimethylenoxyd oder Butylenoxyd oder Gemisohen von zwei oder mehreren dieser Alkylenoxide, mit einem mehrwertigen Alkohol wie Äthylen-

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- 6 ■-■■■" ' ■;-.-■ '■""-.

'-...- glykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tetramethylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan oder mit einem Gemisch von zwei oder mehreren dieser¹ Alkohole„ Polymere Polyole dieses Typs, die von Propylenoxyd oder einem 5. Gemisch von Propylenoxyd mit Äthylenoxyd abgeleitet sind, enthalten entweder nur sekundäre Hydroxylgruppen oder ein Gemisch von sekundären und primären Hydroxylgruppen. Durch Umsetzung dieser Polyole mit Äthylenoxyd können modifizierte Polyole mit hohem Gehalt an primären Hydroxylgruppen erhalten werden,, Diese modifizierten Polyole werden als "endblockierte" Polyäth,erpolyole bezeichnet und können vorteilhaft beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet Werden. '

Als Alternative kann das polymere Polyol durch Polymerisation eines cyclischen Äthers, z.B. Tetrahydrofuran, hergestellt werden.

Das Polyol kann eine OH-ZahT von 25 bis 100 haben»

(Ό) Primäre Diamine ' ' ' r:

Das primäre Diamin hat die Aufgabe, einen Teil des aktiven Sauerstoffs, der gewöhnlich durch Wasser und/oder das Polyol zugeführt wird, zu ersetzen» Verschiedene Polyamine, Z₀B. die in der U.S.A.-Patentschrift 2 850 464 beschriebenen, können beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden«

Vorzugsweise werden jedoch Arylendiamine als primäre' Diaminkomponente verwendet. Der hier gebrauchte Ausdruck "Arylendiamin" bezeichnet eine Verbindung, in der beide ' Aminogruppen an den gleichen Benzolrest oderan verschiedene Benzolreste oder an verwandte polyoyolische aromatische Kohlenwasserstoffreste gebunden sind. Das Diamin hat vorzugsweise einen pK^-Wert von wenigstens 8,7, da Diamine, die pK^-Werte unter etwa. 8,7 haben, d.h. basischer sind als p-Toluidin, normalerweise so schnell mit Isocyanatkomponenten reagieren, daß gute

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Vermischung schwierig ist und ungleichmäßige Produkte gebildet werden können« Je dach können -diamine mit einem pK^-Wert unter etwa 8,7 in geringen Mengen in Verbindung mit Diaminen mit pK^-Werten von beispielsweise über 8,7 verwendet werden, um die Härtezeit des Polymeren und die Härte des erhaltenen Materials zu variieren. Einkernige Diamine, die verwendet werden können, sind beispielsweise Toluoldiamine, Z₀B₀ o-Toluoldiamine, m-Phenylendiamine und andere Derivate der Phenylendiamine, Z₀B₀ 2,5—Dichlorphenylen-1,4-diamin. Im allgemeinen erfüllen Verbindungen, die zwei-Phenylreste enthalten, von denen jeder mit.einer Aminogruppe substituiert ist, die Voraussetzung in Bezug auf Basizität und sind leichter erhältlich als die Phenylendiamine.. Verbindungen, die zwei Phenylreste enthalten, können durch die allgemeine Formel

dargestellt werden, in der X ein Biradikäl, z.B. -CHp-,

O
■-■ -C(CH,),,-, -0-, -S-, -S-S-, -S- lind Phenylen, ist,

-⁵^ Il

■-;'■■■ . ; ■.■"■■■■ ' ο■■■'. ^;--. :■ -- ■ .

X kann auch eine direkte Bindung darstellen. In diesem ^; -Fäll sind die Phenylreste unter Bildung eines- Biphenyl- ;>:.-radikale direkt miteinander verknüpfte Die in der äll- - ■- " -^fgemeihen Formel gezeigten Aminogruppen,können in o-,

- -m- oder p-Stellung zu X und in verschiedenen Stellungen "-'.-■ an den beiden Ringen stehen. Jedoch werden Verbindungen, · in -denen die Aminogruppe p-Stellung/einnehmen, wegen -. ihrer Verfügbarkeit-bevorzugt. Andere Sübstituenten, die inert gegenüber Isooyanatgruppen sind, können eben-

>- falls an den Benzolringen vorhanden sein. Zu den geeig-

,/neten Diaminen dieser Klasse gehören 4,4'-Methylen-bis-

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BAD

V-1/9 Ö8 41.9-

(2-methylanilin), 4,4^I-Diaininodiphenyldisulfid, 4,4'-Methylendianilin, 4,4'-Methylen-bis(2-chloranilin), 4,4'-Diaminodiphenyläther, 3,3'-Dichlorbenzidin, 4,4'-Diamino-3-chlor-3 '-bromdiphenylmethan, 4,4'-Methylen-bis(2-fluoranilin), 4,4'-Isopropylidendianilin, 4,4'-Methylen-bis-(2-methoxyanilin), 2,6-Dichlor-1,5-diaminonaphthalin and 2,3-Dichlor-1,4-diaminonaphthalin." .

Es wurde gefunden, daß gute Ergebnisse erhalten werden, wenn 3-Chlor-4,4'-diau3iinodiphenylmethan oder ein,.Produkt, das dieses primäre Diamin enthält, als Arylendiamin verwendet wird. Die "Verwendung dieses primären Diamine und von Produkten, die es enthalten, "bei der Herstellung von Polyurethanen ist in der französischen Patentschrift t 524 589 beschriebene Zwar kann 3-Chlor-4i4^l-diaininodiphenylmethan in verhältnismäßig reiner Form verwendet werden, jedoch wird es vorzugsweise als rohes Reaktionsprodukt eingesetzt, das durch Kondensation von Anilin und 2-Chlorahilin mit Formaldehyd in Gegenwart eirier Mineralsäure bei einem Molverhältnis von Anilin zu 2-Chloranilin von 0,1ί1 bis 4,0s1 (vorzugsweise 0,1 ti bis 1,0:1), einem Molverhältnis von Gesamtamin zu Formaldehyd von 1,3s1 bis 2,0i1 (vorzugsweise 1,6511" bis 1,9:1) und einem Molverhältnis von Mineralsäure zu Gesamt-

amin von 0.5:1 bis 2,OsI (vorzugsv/eise Ö,9s1 bis 1,2s 1) wira

hergestellt/i wobei nicht umgesetzte Amine vorzugsweise _aus dem Reaktionsprodukt durch Destillation entfernt werden. Das Anilin kann ganz oder teilweise durch o-Toluidin.ersetzt werden. o-Chloranilin kann allein bei einem Molverhältnis ϊο Formaldehyd von 1,3«1 bis 1₉8i1 verwendet werden. Es wird angenommen, daß ein .Rejaktionaprödukt dieser Art ein Gemisch ist, das ein oder mehrere Diamin©, verwandte Triamine und höhere Polyamine in unterööhiealichen Mengenverhältnissen enthält« Die Diamine, die ,-_v anwesend sein können, sind 4,4'-Methylendianilin, 4,4'-Methylen-bis-(2-chloraniliri) und 3-Ghlor-4,4'-cliaminodiphenylmethan· Es wird angenommen, daß. fiie Triamine

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die Struktur

haben, in der R, R¹ und R" Wasserstoff oder 01 sind· Bs wird-angenommen, daß die höheren Polyamine ähnliche Strukturen wie die vorstehend für die Triamine angebene Struktur haben«,

Die Amine können beim Verfahren gemäß der Erfindung in Mengen von 1 bis 30$, bezogen auf das Gewicht des Polyols, verwendet werden. Bei Verwendung von Verbindungen oder Gemischen von Verbindungen, die einen Anteil an sterisoh gehinderten Aminogruppen enthalten und hauptsächlich aus zwei verknüpften Phenylresten bestehen, die je eine Aminogruppe enthalten, werden diese Verbindungen vorzugsweise in Mengen von 5 bis ,15$, bezogen" auf das Gewicht des polymeren Polyols, verwendet.

(D) Treibmittel

Das Raumgewicht des Schaumstoffs kann durch Verwendung verschiedener Anteile eines Treibmittels variiert werden· Teilweise auf Grund wirtschaftlicher Erwägungen ist Was-Wasser das zweckmäßigste Treibmittel, Wasser hat als Treibmittel den weiteren Vorteil, daß es nioht nur in situ mit der Isooyanatkomponente unter Bildung von Kohlendioxyd reagiert, sondern auoh zu Harnstoffblndungen führt, die als Vernetzungsstellen dienen. Weitere geeignete Treibmittel sind Methylenohlorid und Iluorkohlenstoffe. Wasser kann in Verbindung mit niaht-wäsarigen Treibmitteln, wie Methylenohlorid und Fluorkohlenstoffen zur Herstellung von Schaumstoffen von niedrigerem Raumgewiοht verwendet werden*

QÖ 9 a27118öl

(E) Katalysator

Katalysatorsysteme des üblichen Typs können verwendet werden, beispielsweise tertiäre Amine, z.B. l_J,4-Diazobicyclo-2_>2,2-octan, das die Wasser-Isocyanat-Reaktion sowie die Polyol-Isocyanat-Reaktion katalysiert, Ν,Ν-Dimethyläthanolarnin, das bevorzugt die Wasser-Isocyanat-Reaktion vor der Polyol-Isocyanat-Reaktion katalysiert, und die üblichen Organozinnkatalysatoren, z.B. Dibutylzinndilaurat und Zinn(II)-salze, z.B. Zinn(ll)-octoat. Es ist kennzeichnend, daß Schaumstoffe, die gemäß der Erfindung unter Verwendung von N,N-Dimethyläthanolamin als Katalysator hergestellt werden, eine Verbes-

serung der Qualität durch die Verwendung dieser Substanz zeigen. ■

(P) Nlcht-polymeres Polyol
Gegebenenfalls können verhältnismäßig niedrigmolekulare Polyole in Mengen von beispielsweise weniger als 10$, bezogen auf das Gewicht des polymeren Polyols, einbezogen werden, um dem Schaumstoff Eigenschaften wie erhöhte Flexibilität zu verleihen. ^!

(G) Andere Materialien

Als weitere Materialien können bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen gemäß der Erfindung zweckmäßig Stabilisatoren, Pigmehte, Füllstoffe, flammwidrig machende Mittel und Streckmittel verwendet werden.

Stabilisatoren, z.B. sulfoniertes Rizinusöl und Silicone, z.B. Polydimethylsiloxane, können zugesetzt werden, um die Mischbarkeit der Komponenten zu verbessern. Bei Verwendung von Siliconen vom Typ der Polyoxyalkylenäther-Polydimethylsiloxan-Blockmischpolymeren muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Bildung von geschlossenzelligen Schaumstoff·η oder zusammengefallenen Schaumstoffen, d.h. solchen, die unter anderem niedrige Stauohfaktoren haben, vermieden wird. Bei der Herstellung von Formkörpern kann as vorteilhaft sein, eine verhältnismäßig geringe Menge eines oberflächenaktiven PoIydimethylslloxans oder eines Silicons des oben genannten Typs der Blookmischpolymeren zuzusetzen, um die Obsrflächenz@llstruktur das Produkts zu modifizieren. Wenn ein Polyurethan-

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Schaumstoff gewünscht wird, der flammwidrig ist/ ist es, wie oben dargelegt, im allgemeinen zweckmäßig, Silicone vom Typ der Blockmischpolymeren wegzulassen oder diese Materialien nur in verhältnismäßig geringen Mengen zu verwenden. Die optimalen Mengen dieser Materialien, die für den jeweiligen gewünschten Effekt zu verwenden sind, lassen sich leicht durch einen einfachen Versuch ermitteln.

Die Polyurethan-Schaumstoffe gemäß der Erfindung können nach dem Prepolymer-Verfahren, dem Semiprepolymer-Verfahren und dem Einstufenyerfahren hergestellt werden. Diese Verfahren sind dem Fachmann allgemein bekannt und können je _; nach der Art des gewünschten Produkts variiert werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Die Eigenschaften der bei den Versuchen erhaltenen Produkte wurden entsprechend ASTM 1564 bestimmt mit Ausnahme der Brennbarkeit, die nach ASTM 1962 bewertet wurde. - " :

Die Beispiele 1 bis 4 veranschaulichen die Eigenschaften, - die erhalten werden, wenn polymere Polyole mit verschiedenen Molekulargewichten verwendet Werden.

Beispiel 1

Schaumstoff-Blockware wurde mit einer,Admiral-yierkomponen-Y ten-Verdtisurigsmaschine hergestellt, bei der die Einsatz- -. . vkotnponenten A, B,.C und D in den nachstehend genannten 25-./ :'Mengen in eine Mischkammer gefördert wurden. In der Mischkammer-. findet durch einen hochtourigen, mit hoher Scher-* :-■■ - ..--»>kr!aJlik arbeitenden^ Mischer vom Korbtyp, der eine Drehzahl ^ ; von 5p00 UpM hat, augenblickliche.Vermischung statt. Zur ._. ^-leichteren Handhabung wurde.die Ausgangskomponente A bei -einer Temperatur von 35°C in den^ Mischkopf gefördert.

Ö0SS27/186S ORIGINAL INSPECTED

,-Teile

Ausgangskomponente A (Fördermenge 1000 g/

6 Sekunden)

Triol (¹) 100

Diarytldiamin^²) 12,8

Ausgangskomponente B (Fördermenge 19,9 g/

6 Sekunden)

Wasser 2,0

Ιί,ΪΓ-Dimethyläthanolamin 0,5

1 ^-Diazo-bicyclo^^^-octan 0,05

Ausgangskomponente 0 (Fördermenge 23,18 g/

§ Sekunden)

Zinn(ll)-octoat 0,3

Dioctylphthalat 2,7

Ausgangskomponente D (Fördermenge 345,8 g/

6 Sekunden)

Toluylendiisocyanatisomere ^w/ 28,0

Rohes Toluylendiisocyanat^' 11,2

Trichlormonofluormethan 5,0

(1) Handelsübliches polymeres Triol, das als Polyoxypropylentriol gilt, das mit Äthylenoxyd endblockiert ist und ein Molekulargewicht von etwa 5000 hat·

(2) Rohes Reaktionsprodukt, hergestellt durch Kondensation von Anilin und 2-Chloranilin mit lOrmaldehyd in Gegenwart einer Mineralsäure, beschrieben in Beispiel 6 der französischen Patentschrift 1 524 der Anmelderin.

(3) 80:20-Gemisch von 2,4-Toluylendiisocyanat und 2,6-Toluylendiisooyanat.

(4) Rohes Toluylendiisooyanat mit einem NOO-Gehalt von 38 bis 4096.

Das Gemisch wurde aus einer Kin- und hergehenden Mischkammer auf ein endloses Band abgelegt, das in einem

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Winkel von etwa 10 zur Horizontalen geneigt war. Bei Umgebungstemperatur begannen sich Blasen auf dem Band nach etwa 6 Sekunden zu bilden, worauf der Schaum etwa 60 Sekunden stieg.

Raumgewioht 56.07 kg/nr

Zu Nach 16 Std_e Nach Beginn bei 140°0 5 Std.in

Wasserdampf bei 121X!

p Zugfestigkeit, kg/cm	1,76	0,54	1,02
Bruchdehnung, i>	120,0	120	120
Einreißfestigkeit,g/line arer Zentimeter	536	196	429
p Druckverformung in g/cm (Probengröße 5,08x5,08 χ 2,54 cm)
25$ Zusammendrückung	33,4	18	48,3
5096 "	79	35	79

Stoßelastizität (Kugelfallmethode),#

Eindruckhärte auf 10,2 cm, lbs./50 Quadratzoll (ILD on V lbs./50 sq.Ins. ILD= Indent load deflection)

25^ Zusammendrüokung 5096 655t

Stauohfaktor Restliche Hysterese(Hysteresis Retention) Statische Ermüdung

(70#ige Zusammendrüokung für 17 Std·)

Probengröße 38,1 χ 38,1 χ 5,08 om

Verringerung der Höhe in i» der uraprüng-Hohen Höhe

Druokverringerung bei 25^ Zusammendrüokung

» . " 5096 "

¹ ;*o$j . tv )

62,0

39,0 77,0 132,0

3,4 82,

2,9 20,09t 20,0Jt

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Druckverformungsrest (nach Nachhärtung für 8 Stunden "bei 150⁰C),

22 Stunden bei 7O°C und 90$iger Eindrückung 12,6(prozentuale Verringerung der Höhe)

In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften des
Produkts angegeben, die in einer Reihe von Tests im Vergleich zu den folgenden drei handelsüblichen Materialien ermittelt wurden:

1) Latexschaum von Naturkautschuk

2) Gefüllter Polyurethan-Schaumstoff

3) Polyurethan-Schaumstoff mit hohem Raumgewicht

Schaumstofftyp

Naturkauts ch uklatex

Gefülltes Polyurethan

Polyurethan mit hohem Raumgewicht

Raumgewicht, kg/m'

76,9

Zugfestigkeit,kg/cm 0,29 Bruchdehnung,^ 170,0 Einreißfestigkeit,

g/om 107

48,06

0,6 170,0

214

Statieohe Ermüdung

(Probengröße

38,1x38,1x5,08 cm)

Verringerung der

Höhe,5* 1,3 1,0

Verringerung der

Stauohhärfee bei

Zuoammendrüokung 16,4 15,6 009827/1863

54,5

1,2

230,0

482

1,8 29,2

Produkt gemäß Beispiel 1

56,07 1,75 120,0

536

Formänderungsrest (22 Std.bei 70⁰C und 9096 Zusammen drückung )	18,2	5,3	5,0	12,6
Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cmj lbs./50 sq.ins.	70,7
25# Zusammen drückung	3,86	23,7	50,6	39,0
6 5?έ "	89,0	56,8	100,6	132,0
Stauohfaktor	1,98	2,04	3,4
Restliohe Hyste rese,^	72,0	74,0	82,0

2,8 20,0

Stauchelastizität

(Kugelfallmethode),# 41,0 49,0 45,0 62,0

Beispiel 2

Auf die in Beispiel 1 "beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B, C und D in eine Mischkammer eingeführt und nach schneller Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band abgelegt.

Ausgangskomponente A T?ew₀-Teile

^ 10Ό

Diaryldiamin^ 12,8

Ausgangskompoaente B

Wasser 2,0

Türkischrotöl 1,0

Ν,Ν-Dimethyläthanolamin 0,5

1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-octan 0,05

Ausgangskomponente 0

Zinn(Il)-octoat 0,2

Diοctylphthaiat 1,8

Ausgangskomponente D

Toluylendiisocyanatisomere^' 24,8

Rohes Toluylendiisooyanat^' . 10,5

(5) Handelsübliches polymeres Triol, das als Polyoxypropylentriol gilt, das mit Äthylenoxyd endblookiert ist und ein Molekulargewicht von etwa 6000 hat.

aasblasen begannen sich auf dem Band nach etwa 8 Sekunden zu bilden, und der Schaum stieg in 90 Sekunden auf seine volle Höhe· Der Schaumstoff war nach 180 Sekunden klebfrei und das erhaltene Produkt hatte folgende Eigenschaften:

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- 16 -

Eindruckhärte (ILD)

auf 10,2 cm, lbs./f>0 Quadratzoll

106,0 172,0

Stauchfaktor 2,8

Restliche Hysterese,$ 53

Beispiel 5

Auf die in Beispiel 1 "beschriebene Weise wurden die Ausgang skompone nt en A, B, C und D in einen Mischkopf eingeführt und nach schneller Vermischung über einen hin— und hergehenden Kopf auf ein endloses Band abgelegt»

Ausgangskomponente A	Gew.-Teile
Triol t ^b) (2) Diaryldiamin^v ' Ausgangskomponente B	100 12,8
Wasser N,N-Dimethyläthanolamin 1,4-Diazo-bicyolo-2,2,2-octan Ausgangskomponente C	2,0 0,6 0,05
Zinn(Il)-octoat Dioctylphthalat (7) Ausgangskomponente D	0,2 1,8 0,05
Toluylendiisocyanatisomere^ ' Rohes Toluylendiisocyanat^' Trichlormonofluormethan	27,0 11,0 5,0

(6) Mit Äthylenoxyd endblockiertes Polyoxypropylentrimethylolpropan, Molekulargewicht etwa 4500·

(7) MS 200/5, Hersteller Midland Silicones Limited. Das erhaltene Produkt hatte folgende Eigenschaften ι

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Eindruckhärte (ILD)

auf 10,2 cm, lbs./5O Quadratzoll

48,5

50Ji 90,0

159,0

5 Stauchfaktor 3,2

Hysterese 50$

Beispiel 4

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die .Ausgangskomponenten A, B, C,und D in eine Mischkammer 10 eingeführt und nach schneller Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band ausgetragen.

Ausgangskomponente A

Triol ^
Diaryldiamin^

Ausgang'skomponente B Wasser

N, N-Dimethyläthanolamin 1,4-Diazo-bioyelo-2,2,2-octan

Ausgangskomponente 0 Zinn(ll)ootoat Di oo tylphthalat

Ausgangskomponente D

■—■ κ .

Toluylendiisooyanatisomere^v ^J' Rohes Toluylendiisooyanair^' Tri chiormonof1uorme than

(8) Handelsübliches polymeres Triol, das als mit Äthylen endblookiertes Polyoxypropylen mit einem Molekulargewioht von etwa 3000 gilt.

30 Glasblasen begannen sich auf dem Band naoh etwa 7 Sekunden zu bilden. Der Sohaum «tieg in 65 Sekunden auf seine volle Höhe und war naoh 90 Sekunden klebfrei · Das eirhal-

009827/1863

Gew.-Teile	8
100	0
12,	6
2,	05
o,	3
o,	7
o,
2,	,2
28	,0
11
10

tene Produkt hatte folgende Eigenschaften:

Raumgewicht 48,06 kg/m

Physikalische Eigenschaften

Zugfestigkeit ■ 1,22 kg/cm²

Bruchdehnung 160$

Einreißfestigkeil; 339 g/cm

Druckverformuggsrest

87,0 97,0 Eindruckhärte (ILD)

auf 10,2 cm, lbs./50 Quadratzoll

13,2

. 25,5 40,0 75# 70,6

Stauchfaktor 3,02

Restliche Hysterese 67$

Statische Ermüdung

Verringerung der Höhe 6,0$

Verringerung der Stauohhärte

bei 25$iger Zusammendrückung 41»2$

» 50#iger » 41,696

Beispiel 5

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung eines Vorpolymeren eines Polyols und Isocyanats bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen gemäß der Erfindung. Das Vorpolymere wurde duroh schnelles Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt»

^ 90

(■χ)
Toluylendiisooyanatisomere^w/ 28

Rohes Toluylendiisooyanat^' 11,2

(9) Handelsübliches polymeres Triol, das als mit Äthylen« oxyd endblookiertes Polyoxypropylentriol ait einem Molekulargewicht von etwa 5000 gilt«

00982771863

Die Ausgangskomponenten A und B wurden schnell in eine Mischkammer eingeführt und auf die in Beispiel 1 "beschriebene Weise unter der Einwirkung eines hoohtourigen, mit hoher Scherkraft arbeitenden Mischers gemischt<> Das Gemisch wurde dann bei etwa 23°C auf ein endloses Band aufgetragen.

Ausgangskomponente A

Vorpolymeres (wie oben beschrieben) . 129»2 Trichlormonofluormethan 10,0

· Ausgangskomponente B

Diaryldiamin^ ' 12,8

Triol " 10,0

Ν,ΪΓ-Dimethyläthanolamin 0,5

1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-octan 0,05

Wasser 2,0

Das erhaltene Produkt hatte ein Raumgewicht von 60,9 kg/m und war in Bezug auf Aushärtung bei Normaltemperatur und Stauchfaktor mit den in den obigen Beispielen beschriebenen Schaumstoffen vergleichbar«

Beispiele 6 bis 10

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Eigenschaften, die erhalten werden, wenn die Mengen der lQluylendii8ocyanatisQmeren^w/ und des rohen Toluylendiisocyanats^ ' verändert werden.

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden.die Ausgangskomponenten A, B, C und D in eine Mischkammer gefördert und nach schneller Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band abgelegt· Zur Erleichterung der Handhabung wurde die Ausgangskomponente A in allen Fällen bei einer Temperatur von 32⁰C zugeführt.

009827/1863

19Q8419

- 20 -

Beispiel Nr. 6 7 § 9 10

Ausgangskomponente A	100	100	8	100·-:	8	100	100	8
Triol^'	12,8	12,		12,		12,8	12,
(ρ) Di ar y ld i ami η^ν '			0		0			0
Ausgangskomponente B	2,0	2,	0	2,	0	2,0	2,	0
Wasser	1,0	1,	5	1,	5	1,0	1,	5
!Türkis chrotöl	0,5	0,	05	0,	05	0,5	0,	05
N,N-Dimethyläthanol- amin	0,05	0,		0,		0,05	o,
1,4-Diazo-bicyclo- 2,2,2-octan			7		7			7
Ausgangskomponente 0	2,7	2,	5	2,	5	2,7	2,	5
Dioctylphthalat	0,5	o,		0,		0,5	o,
Zinn(Il)octoat			5		75
Ausgangskomponente D	26,2	17,		8,
Toluylendiisocyanat- isomere (5)			8		6
Rohes Toluylendiiso	10,8	21,		52,		45,5	-
cyanat^'								0
Rohes Toluylendi&so- (Aa) cyanat ^v '	—	—		—		—	40,

(4a) Rohes Toluylendiisocyanat, das einen NCO-Gehalt von 41-45$ hatte und als rohe, vom Lösungsmittel "befreite Fraktion "bei der Herstellung von Toluylendiisocyanat erhalten wurde.

In der folgenden Tabelle sind die Zeiten in Sekunden, nach denen Gasblasen sich auf dem endlosen Band zu bilden begannen (Aufrahmzeit), die Zeiten in Sekunden, in denen der Schaum auf seine volle Höhe stieg (Steigzeit), und die Zeiten in Sekunden, naoh denen der Schaumstoff den klebfreien Zustand erreicht hatte (Zeit bis zum klebfreien Zustand) angegeben·

009827/1863

Beispiel Nr.	6	7	8	9	10
Aufrahmzeit	7	7	8	8	8
Steigzeit'	65	73	75	73	73
Zeit "bis zum kleb-
freien Zustand	120	105	95	90	150

Das erhaltene Produkt hatte folgende Eigenschaften: Beispiel Nr, 6 7 {3 9

•2 Raumgewicht, kg/nr	51,3	39	54,5	56,07	56,07	64,24
Physikalische Eigen schaften
Zugfestigkeit,kg/cm	1,72	1,93	2	1,96	1,96
Bruchdehnung,fi	290	270	270	240	130
Einreißfestigkeit, g/cm	518	464	500		464
Druckverformung zu Beginn
25$ige Zusammen drückung ,g /cm 21	18	44	31	66
5O#ige "	53	70	101	110

Nach Alterung in trockener Wärme, 16 Std,bei UO⁰O

25$ige Zusammen- ₂ drückung,g/cm	49	49	44	49	49
50#Lge »	133	79	68	84	84
Alterung 5 Std. bei 121⁰C in Wasser dampf
25$ige Zusammendrük- kung, g/oTsr	21	28	28	42	62
5O#ige '»	35	42	46	65	91
Druckverformungsrest, °/o der urspr. Höhe

50$ige Zusammendrük-

kung 7,8 9,2 35,6 3,0 7,5

9(#ige » . 76,5 86,5 90,0 88,0 14,0

009827/1663

Beispiel

10

Stoßelastizität (Kugelfallmethode),$

Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm, lbs./ 50 Quadratzoll

25$
65$

Stauchfaktor

Ermüdung bei konstanter Belastung

Verringerung der Höhe in $ der ursprünglichen Höhe

Verringerung der Belastung bei 25$ Z us amme ndrüc kung,$

Verringerung der Belastung bei 50$ Zusammendrückung,$

Brennbarkeit

57

55

2,8 2,8 2,7 2,7

23,7 23,4 24,7 24,1

60

24,4 35,0 39,8 55,0 79,0 67,0 96,8 106,5 149,2 213,0

2,7

1,0 2,2 1,9 2,1

24,2 25,0 24,4 40,6 nicht

getestet

selbsterlöschend

Beispiele 11 bis 13

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung ft 25 von Gemischen für Formkörper aus verschiedenen Mengen

W (T.)

Toluylendiisooyanatisomeren^w' und rohem Toluylendiisooyanat'*'. Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B, C und D in eine Mischkammer eingeführt, aber naoh schnellem Mischen 30 wurde das Gemisch in eine stehende Form eingetragen.

Der Formkörper wurde nach 30 Minuten bei 23⁰C entformt.

Die Aufrahmzeiten, die Steigzeiten und die Zeiten bis zum klebfreien Zustand (die Bedeutung dieser Ausdrücke wurde in Beispiel 6 bis 10 genannt) sind zusammen mit den 35 Arbeitsbedingungen und den Eigenschaften der erhaltenen Produkte nachstehend angegeben.

009827/1863

190SA1 9

Beispiel Nr. 11 12 13.

Ausgangskomponente A

Diaryldiamin ^' Ausgangskomponente B Wasser

ITjli-Dimethyläthanolamin 1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-octan

Ausgangskomponente C Dioctylphthalat

Zinn(II)-octoat

(T) Dimethylsilicon^v''

Aus gang s komponente I)

Trichlormonofluormethan Rohes Toluylendiisocyanat^ ' Toluylendiisocyanatisomere Rohes Toluylendiisocyanat^^a'

Aufrahmzeit, Sekunden

Steigzeit, Sekunden 20 Zeit bis zum klebfreien Zustand,Sek. 130

Aushärtezeit bei Raumtemperatur,Min. ''■""·■ Isolierte Form, Minuten bei 100⁰C <·

Physikalische Eigenschaften Raumgewicht des FormkörperSjkg/nr Raumgewicht bei freiem Ausschäumen

Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm lbs./50 Quadratzoll

100	100	1	00
12,8	12,8		12,8
2,0	2,0		2,5
0,5	0,5		0,5
0,05	0,05		0,05
3,6	3,6		3,6
0,4	0,4		0,4
0,05	0,05		0,05
10,0	10,0		10,0
11,0	-		12,8
27,0	-		31,0
-	40,0		-
8	10		8
70	80		70
130	180		130
50	30		39
15	15		15
5	5		5
64	49,66	43	,25
44,86	44,86	40	,05
40,0	46,0	32	,6
80,5	93,0	69	,0
34,0	157,0	122	,0
3,4	3,4	3	,75
67,0	63,0	75	,0

Stauchfaktor

Restliche Hysterese,#

Entflammbarkeit selbsterlöschend

009827/1863

1908413

Beispiele 14 "bia 17

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Eigenschaften, die erhalten werden, wenn der Anteil des Diaryldiamins^v ' verringert wird. Analoge Versuche wurden in Gegenwart und Abwesenheit geringer Mengen o-Toluoldiamin durchgeführte

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B, C und D in eine Mischkammer gefördert und nach schnellem Mischen über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band aufgetragene

Beispiel Nr„	14	- -	2,0	15	16	17
Ausgangskomponente A			0,5
Triol^	100		100	100	100
(ο) Diaryldiamin^v '	6,4	0,05	6,4	3,2	3,2
o-Toluoldiamin		1,0	-	1,0
Ausgangskomponente B	0,3
Wasser	2,7	2,0	2,0	2,0
Ν,Ν-Dimethyläthanolaniin		0,5	0,5	0,5
1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-
octan	26,0	0,05	0,05	0,05
Ausgangskompon'ente C
Zinn(II)-octoat	10,0	0,3	0,3	0,3
Dioctylphthalat	5,0	2,7	2,7	2,7
Ausgangskomponente D
Toluylendiisocyanat-
isomere'⁵'	26,0	- 24,0	24,0
Rohes Toluylendiiso-
cyanat^'	10,0	9,0	9,0
Trichlormonofluormethan	5,0	5,0	. 5,0

Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind in der folgenden Tabelle angegeben.

009827/1863

Beispiel Nr_o	14	15	16	17
Aufrahmzeit, Sekunden	8	6	10	8
Steigzeit,Sekunden	100	90	105	95
Zeit bis zum kleb- freien Zustand,Sek.	180	150	240	180
Raumgewicht, kg/m	38,45	41,65	35,24	36,85
Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm lbs./50 Quadratzoll 25%	18,3	21,8	15,2	16,5

50% 32,8 38,6 27,6 28,6

65% 50,5 61,5 43,0 43,0

75% 86,0 106,0 72,0 69,0

Stauchfaktor
Restliche Hysterese,

2,75	2,	8	20	2,	8	2,	9
se,% 84,0	72,	5	78,	0	80,	0
Beispiele 18	bis

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Eigenschaften, die erhalten werden, wenn an Stelle von

(2)
Diaryldiamin^v ' unterschiedliche Mengen 4,4'-Methylen-"bis(2-chloranilin) und m-Phenylendiamin verwendet werden.

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B, 0 und D in eine Mischkammer gefördert und nach schneller Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band aufgetragen.

009827/1863

Beispiel Nr,

18

20

Ausgangskomponente A Triol

(9)

4,4' -Methylenbis- (2-chloranilin) m-Phenylendiamin

Ausgangskomponente B Wasser N,N-Dimethyläthanolamin 1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-octan

Ausgangskomponente Q Zinn(ll)-octoat Di ο c tyIphthalat

Ausgangskomponente

Toluylendiisoeyanatisomere Rohes ToluylendiisocyanaV ' Irichlormonofluormethan

100,0	100,0	100,0
12,8	9,6	6,4
—	3,2	6,4
2,0	2,0	2,0
0,5	0,5	0,5
0,05	0,05	0,05
2,7	2,7	2,7
0,3	0,3	0,3
27,0	27,0	27,0
11,0	11,0	11,0
5,0	5,0	5,0

Die Aufrahmzeiten, die Steigzeiten und die Zeiten bis zum klebfreien Zustand sind mit den Eigenschaften der erhaltenen Produkte in der folgenden Tabelle angegeben.

Beispiel Nr.

18

19

Aufrahmzeit, Sekunden	10	5 Verbindung
Steigzeit, Sekunden	70	g₀ gelierte im Mischer
Zeit bis zum klebfreien Zustand,
Sekunden	240	180
Raumgewicht, kg/nr	36,85	36,85

Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm lbs./50 Quadratzoll

(Probeng£öße 38,1x38,1x10,2 cm)

5056

Stauchfaktor Restliche Hysteresis

009827/1863

15,4	15,8
29	28,6
46	45,7
80	81
3,0	3,0
729ε	84*

19D8419 - 27 -

Beispiele 21 bis 25

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Eigenschaften, die bei Veränderung der Zusammensetzung der Ausgangskomponente D (isocyanathaltige Ausgangskomponente) erhalten werden,,

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B, C und D in eine Mischkammer gefördert und nach schneller Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band aufgetragen.

Beispiel Nr, 21 22 25

Ausgangskomponente A Triol ^C10i
Diaryldiamin^v ' Ausgangskomponente B 15 Wasser

N,N-Dimethyläthanolamin 1,4-Diazo-bicyolo-2,2,2-ootan Ausgangskomponente 0

Zinn(H)-octoat 20 Dioctylphthalat

Ausgangskomponente D

Toluylendiisocyanatisomere'

Toluylendiisocyanat/Polyol-Vorpolymeiisat v'¹>

Toluylendiisocyanatisomere^v '
Rohes Toluylendiisocyanat^^a''
Trichlormonofluormethan 5,0 5,0

(10) Handelsübliches polymeres Triol, das als mit Äthylenoxyd endblockiertes Polyoxypropylentriol mit einem Molekulargewicht von etwa 4500 gilt.

(11) Polymeres von rohem Toluylendiisooyanat und einem handelsüblichen Polyol mit einem Gehalt an freiem NCQ von etwa

100	100	100
12,8	12,8	12,8
2,0	2,0	2,0
1,0	1,0	1,0
0,55	0,55	0,55
_	_	0,1
-	—	0,9

26,	6	10	-^	17	—
10,	9	26	,9	19	—
—			,6	,7
-		-	,8

009827/1863

(12) 65/35-Gemisch von 2,4-Toluylendiisocyanat und 2, 6-Toluylendiisocyanat.

Beispiel

21

22

Raumgewicht, kg/m	41	,65 '	54	170	,86	54,	47
Zugfestigkeit, kg/cm	1	,33	1	447	,82	2,	17
Bruchdehnung, $	. 145			225
Einreißfestigkeit, g/cm	411			518

Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm lbs./50 Quadratzoll

25fa	Beispiele 24	32	23	25	28	54	33
65?έ	72	8	71	1	86
Stauchfaktor	2,		2,		2,61
Restliche Hysterese,$	73,		71,		71,8
Stoßelastizität (Kugelfallmethode),^	62		54		59
Druckverformungsrest,^
bei 50^iger Zusammendrückung	10		15		17
¹¹ 9 Obiger "	83	5	88	5	89
Ermüdung bei statischer Zusammendrückung		5		9
Verringerung der Höhe,$	1,		2,		2,1
Verringerung der Stauchhärte bei 25°/o Zusammendrückung,^	21,	23,		- 21,2
Entflammbarkeit			selbster löschend
und

Diese Beispiele veranschaulichen den Grad der keit, der ersielt wird, wenn rohes Toluylendiisoeyanatj, das einen FGö-Gohalt von 41 bis 45$ hat und als rohe_p vom Lösungsmittel befreit© fraktion bei der Herstallung von ToluylencliiSQoyanat erhalten wird_s als Polyisooyanat= komponente verwendet wirda

003827/1863

Auf die in Beispiel 1 besehriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B und C in eine Mischkammer gefördert und nach schneller'Vermischung über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band (in einer Menge von 10 kg/Minuten) abgelegt« Das Band lief mit einer Geschwindigkeit von 9,1 m/Minute und war in einem Winkel von 5° zur Horizontalen geneigt»

Beispiel Nr. 24_ 25

Ausgangskomponente A

Triol^v'^^; 100,0 100,0

(2)
Diaryldiamin^v ^} 5,0 5,0

Ausgangskomponente B

Wasser 2,5 3,0

1,4-Diazobicyclo-2,2,2-octan 0,2 0,2 Ausgangskomponente 0

Rohes Toluylendiisocyanat^^a' 38,6 44,0

(13) Handelsübliches polymeres Triol, das als mit Äthylenoxyd endblockiertes Polyoxypropylentriol mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 gilt.

Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Produkte hatten Aufrahmzeiten von 10 Sekunden bzw« 7 Sekunden.

Beispiel Ur. 24 25

Raumgewicht, kg/m³ 40,05 33,64

Physikalische Eigenschaften

Zugfestigkeit, kg/cm Bruchdehnung,# Einreißfestigkeit, g/cm

Eindruckhärte (IU)) auf 10,2 öm ibe./50 Quadratzoll

(Probengröße 38,1x38,1x10,2 om)

bei 25#iger Zusammendrüokung 16,1 21,8 » SO^iger « 28,2 37,4

0,77	1,3
130,0	100,0
196,5	179

1908A1Ü

Beispiel Hr,

24

25

bei 65$iger Zusammendrückung	44,0	57,4
» 75#iger »	74,4	93,9
Stauchfaktor	2,74	2,63
Restliche Hysterese,$	81,5	79,0
Druckverformungsrest
bei 50$iger Zusammendrückung	9,6	4,3
» 7Oföiger ."	_	3,9

Ermüdung bei konstanter Druck-10 be ans pr uchung

Verringerung der Höhe, io
Verringerung der Stauchhärte,? bei 25$iger Zusammendrückung

» 5Obiger »
15 Entflammbarkeit

<2

19,4	24,0
21₉7	23,0
unbrennbar	selbster
	löschend

Beispiele 26 und 27

Diese Beispiele veranschaulichen die Flammwidrigkeit, die

(2) erzielt wird, wenn ein höherer Anteil des Diaryldiamins^v ' im Polyurethan-Schaumstoff verwendet wird»

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden die Ausgangskomponenten A, B und C in einen Mischkopf gefördert und nach Vermischung bei einer Drehzahl des Mischers von 4500 UpM über einen hin- und hergehenden Kopf auf ein endloses Band (in einer Menge von 100 kg/Minute) ausge™ tragen. Das Band lief mit einer Geschwindigkeit von

6 m/Minute und war im Winkel von 5 geneigt·

zur Horizontalen

009827/1883

Beispiel Ur₀ 26 27

Ausgangskomponente A

Triol ^ *'

(2)

Diaryldiamin^ '

5 Ausgangskomponente B Wasser

1,4-Diazo-bicyclo-2,2,2-octan Ausgangskomponente 0

Rohes Toluylendiisocyanat^ ' 41,8 46,0

Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind in der folgenden Tabelle angegeben« Beide Produkte hatten Aufrahmzeiten von 6 Sekunden,

Beispiele Hr. 26 2J_

100,0	100,0
15,0	15,0
2,0	2,0
0,05	0,05

Raumgewicht, kg/m	72,1	70,5
Physikalische Eigenschaften
ρ Zugfestigkeit, kg/cm	1,9	1,86
Bruchdehnung,^	110,0	110,0
Einreißfestigkeit, g/cm	500	411
Eindruckhärte (ILD) auf 10,2 cm lbs./50 Quadratzoll
25foige Zusammendrückung	95,9	107,1
50^ige Zusammenärückung	166,5	187,2
65?£ige Zusammendrückung	264,0	zu hart
Stauchfaktor	2,65
Restliche Hysterese, $	74,0	78,0
Druckverfο rmungsre s t (in io der ursprünglichen Höhe)
bei 5O7oiger Zusammendrückung	7,5	8,0
bei 70$iger Zusammendrückung	10,5	9,5
Entflammbarkeit	selbst erlöschend	selbst erlöschend

009827/1 863

Claims

Pat e nt a η s ρ rü c h e

1. Verfahren zur Herstellung von flexiblen Polyurethan-Schaums toffen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Phosgenierungsprodukt eines undestillierten primären Diamins mit einer Aminzahl von 87 - 168 mit einem Polymerenpolyol in Gegenwart eines primären Diamins als Kettenverlängerungsmittel, einem Treibmittel und einem Katalysator umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phosgenierungsprodukt einer Aminzahl von

Ip 90 - Ho einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phosgenierungsprodukt einsetzt, das durch Phosgenierung eines Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diamin enthaltenden Gemische frei von Lösungsmitteln hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosgenierungsprodukt zusätzlich zu nicht destilliertem Toluoldiamin-Phosgenierungsprödükten einen Anteil an relativ reinem Toluylendiisocyanät enthält.

5. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das verhältnismäßig reine Toluylendiisocyanät Toluylen-2,^- und -2,6-diisocyanate in Gewichtsverhältnissen von 4s1 bis 1,5:1 enthält.

6. Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosgenierungsprodukt durch Kombinierung von rohem Toluylendiisocyanät mit einem NCO-Gehalt von 41 - h5% mit einer ^^&komponente_s mit einem NCO-Gehalt von 2o .- 3o^, hergestellt wird»"

00S8277 186 3

7. Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosgenierungsprodukt rohes Toluylendiisocyanat mit einem NGO-Gehalt von 41 - 45$ einsetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das undestillierte Phosgenierungsprodukt ein Isocyanat aus der Gruppe der Tolüylendiisocyanate, Methylen-bis(Phenylisoeyanate.), Polyarylen-polyisocyanate, eyeloaliphatischen Diisocyanate und m-Fhenylendiisocyanat, enthält. '

9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymeres Polyol einen Polyalky- -- lenether mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht -'■ ■ im Bereich von 3ooo bis 7000 einsetzt.

lo. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein polymeres Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 45oo bis 6000 einsetzt.

11. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymeres Polyol ein Dlöl, Triol oder Gemische von Diolen und Triolen einsetzt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Älkylenoxyde Propylenoxyd oder Gemische von Propylenoxyd und Äthylenoxyd einsetzt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß 3'o man ein durch Umsetzung von Alkylenoxyd mit -einem mehrwertigen Alkohol erhaltenes polymere Polyol einsetzt, das durch Umsetzung mit Äthylenoxyd endblockiert ist.

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14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekenn-. zeichnet, daß man als primäre Diamine Arylend!amine einsetzt.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, " daß man als Diamine Toluylendiamine, Phenylendiamine und/oder Verbindungen mit 2 Phenylresten einsetzt,
von denen jeder durch eine Aminogruppe substituiert ist. ^{: ;} _k

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man primäre Diamine einsetzt, die durch Konden-

/■-■ sation von Anilin und 2-Chloranilin mit Formaldehyd

w in Gegenwart einer Mineralsäure hergestellt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Anilin zu 2-Chloranilin

0,1:1 bis 4,o:l und das Molverhältnis von Gesamtamin zu Formaldehyd 1,3:1 bis 2,o;l betragen.

18. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man die primären Diamine in Mengen von 1 - ]5o Gew.«-^, bezogen auf das Gewicht des polymeren Polyols, einsetzt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Diainine einen Anteil an ^M gehinderten Aminogruppen enthalten, wobei für den Fall,
daß die 2 Phenylreste, die die Aminogruppe enthalten, miteinander verbunden sind, das primäre Diamin in

Mengen von 5 bis 15 Qew_a-fi, bezogen auf das Gewicht de^p.olymeren Polyols, eingesetzt wird«

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20. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in Abwesenheit eines Siliconstabilisators vom Typ des Polyoxyalkylenäther-Polydimethylsiloxan-Block-Copolymeren gearbeitet wird.

21. Polyurethan-Schaumstoff mit einer Dichte von mehr als 24,"3 kg/m⁵.

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