DE19601410A1

DE19601410A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen

Info

Publication number: DE19601410A1
Application number: DE19601410A
Authority: DE
Inventors: Horst Heinrich; Bernd Guettes; Marita Schuster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: DE19601410B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Poly urethanweichschaumstoffen, wobei als organische und/oder modifi zierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen NCO-gruppen haltige Prepolymere eingesetzt werden.

Die Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen durch Umsetzung von höhermolekularen vorzugsweise Polyester- oder Polyetherpoly olen und gegebenenfalls Kettenverlängerungs-und/oder Vernetzungs mitteln mit organischen und/oder modifizierten organischen Diiso cyanaten ist bekannt und wird in zahlreichen Patent- und Literaturveröffentlichungen beschrieben. Beispielhaft genannt sei das Kunststoffhandbuch, Band VII, Polyurethane, Carl-Hanser- Verlag, München, 1. Auflage 1966, herausgegeben von Dr. R. Vieweg und Dr. A. Höchtlen, und 2. Auflage 1983 sowie 3. Auflage 1993, herausgegeben von Dr. G. Oertel.

Neben der Technologie der direkten Umsetzung der Polyole mit den Isocyanaten zur Herstellung der Polyurethanfertigprodukte gibt es weiterhin die Möglichkeit, in einer ersten Stufe Prepolymere aus Di- oder Polyhydroxylverbindungen mit einem molaren Überschuß an Di- oder Polyisocyanaten herzustellen und in einer zweiten Stufe diese Prepolymere zu Polyurethanprodukten umzusetzen.

Für spezielle Anwendungen, z. B. im Autopolsterbereich, werden nach beiden Technologien neben üblichen Polyetherpolyolen ver stärkt Polyesterpolyole eingesetzt. Die Polyesterpolyole werden insbesondere durch Polykondensation von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren mit zwei- und/oder dreifunktionellen Alkoholen und/oder Etherdiolen hergestellt, wobei für den oben genannten Autopolsterbereich Polyurethanweichschäume insbesondere auf Basis von Adipinsäure und Diethylen- bzw. Dipropylenglykol eingesetzt werden. Übliche Prepolymerherstellungen sind in DE-A-35 19 692 für die Weichschaumherstellung, unter Einsatz von Polyetherpolyolen, bzw. in DE-A-40 35 280, unter Einsatz von Polyesterpolyolen, allerdings für die Schmelzklebstoff herstellung, beschrieben.

Nachteile dieser üblichen Polykondensationsreaktionen sind die stark eingeschränkte Variationsmöglichkeit für eine anwendungs optimierte Molekulargewichtsverteilung und die sich in einer Gleichgewichtsreaktion bildenden niedermolekularen cyclischen Verbindungen, die aufgrund fehlender funktioneller Gruppen nicht in die Polyurethan-Matrix eingebaut werden und somit bei einer Anwendung der Polyole im Polyurethanweichschaumbereich zum soge nannten "Fogging-Effekt" führen. Unter "Fogging-Effekt" wird ein lichtstreuender Effekt verstanden, der aufgrund der Kondensation der sich bildenden, vor allen Dingen cyclischen, Verbindungen an den Innenflächen von Glasscheiben auftritt. Dieser macht sich insbesondere im Automobilbau störend bemerkbar, wenn infolge der Fogentwicklung aus Polyurethanen der Innenausstattung die Scheiben beschlagen. Die hohen Anforderungen der Automobilindu strie sind zunehmend auf die Qualität des Fahrzeuginnenraumes und damit auch auf eine deutliche Verringerung der von den in zuneh mendem Maße eingesetzten Polymerwerkstoffen ausgehenden Emissionen von Substanzen, die sich als Geruch und Scheiben niederschläge bemerkbar machen, gerichtet.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Polyesterpolyole nach ihrer Herstellung von den störenden cyclischen Verbindungen zu befreien. Insbesondere wurden destillative Nachbehandlungen der Polyesterpolyole vorgeschlagen, z. B. nach DE-A-38 11 449, DE-A-42 23 014 oder EP-A-0628583. In all diesen Fällen werden spezielle Bedingungen für die (teilweise sogar nicht den Anfor derungen genügende) Entfernung der cyclischen Substanz gewählt und dabei zur Unterstützung Wasserdampf und/oder andere Schlepp mittel verwendet. Keine Beachtung finden hierbei die ablaufenden Hydrolyseprozesse unter Säurezahlanstieg, Nachbildungsreaktionen der cyclischen Verbindungen, starke Verschiebungen der Molekular gewichtsverteilung und die bei jeder alleinigen thermischen Nach behandlung ablaufenden Spaltungsreaktionen einerseits und Poly kondensations-/Polymerisationsreaktionen, auch der cyclischen Substanzen, andererseits.

Die extraktive Behandlung der verwendeten Polyesterpolyole, wie in der DE-Patentanmeldung Nr. 1 95 28 538.7 beschrieben, zeigt eine weitere realisierbare Möglichkeit der Entfernung fogging- verursachender Verbindungen auf. Allerdings ist die Entfernung des Extraktionsmittels aufwendig und gegebenenfalls verbleibende Restgehalte davon können die Anwendung der Polyesterole stören.

Ebenfalls mögliche, rein chemische Verfahren zur Cyclenunter drückung unter Einsatz spezieller Alkohole, z. B. nach DE-A-42 41 415, erlauben nur eine begrenzte Eingriffsmöglichkeit und bringen Probleme bei der Verarbeitung zu Polyurethanweich schäumen mit sich.

Gemäß DE-Patentanmeldung Nr. 1 95 28 539.5 wird die Bildung der störenden cyclischen Verbindungen durch eine stufenweise Konden sation mit vorzugsweise stufenweiser Katalyse und gegebenenfalls einer destillativen Behandlung unterdrückt. Derartige Verfahrens optimierungen reichen aber gegen Bildungsreaktionen am Reaktions ende bzw. während der destillativen Behandlung nicht aus. Erst mit der Entfernung der Cyclen aus dem Schaum ist eine nahezu vollständige Reduzierung möglich, was jedoch technisch äußerst kompliziert ist.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen mit deutlich abge senkten Fogging-Werten, insbesondere für den Automobilsektor, durch Umsetzung von organischen und/oder modifizierten organi schen NCO-gruppenhaltigen Verbindungen mit Polyhydroxyl verbindungen in Gegenwart von üblichen Polyurethankatalysatoren, Treibmitteln und sonstigen Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen unter Vermeidung qualitätsmindernder Molekulargewichtsverschie bungen im Polyol aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß zur Herstellung der Poly urethanweichschaumstoffe als organische und/oder modifizierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen, NCO-gruppenhaltige Prepolymere, die einer speziellen Nachbehandlung unterzogen wurden, eingesetzt werden.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen durch Umsetzung von

a) organischen und/oder modifizierten organischen NCO-gruppen haltigen Verbindungen mit
b) höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und
c) gegebenenfalls niedermolekularen Kettenverlängerungs- und/ oder Vernetzungsmitteln in Gegenwart von
d) Treibmitteln,
e) Katalysatoren
f) Flammschutzmitteln sowie gegebenenfalls
g) weiteren Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen,

das dadurch gekennzeichnet ist, daß als organische und/oder modi fizierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen NCO-gruppen haltige Prepolymere, die Umsetzungsprodukte aus Polyesterpolyolen und/oder Polyetheresterpolyolen und aromatischen Diisocyanaten sind und einer speziellen Nachbehandlung unterzogen wurden, ein gesetzt werden.

Als Polyesterpolyole bzw. Polyetheresterpolyole werden erfindungsgemäß Polykondensationsprodukte aus aromatischen und/ oder aliphatischen Dicarbonsäuren und mehrfunktionellen Alkoholen und/oder Etherdiolen eingesetzt, die mittlere Molekulargewichte von mindestens 600 aufweisen.

Die Polyetheresterpolyole werden durch Umsetzung von aliphati schen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und Polyethylen- bzw. Polypropylenglykolen mit einem mittlere Molekulargewicht von bis zu 1000 und/oder höherfunktionellen Polyetherpolyolen, die mit Dicarbonsäuren umgesetzt wurden, und/oder üblichen Polyester polyolen, die während ihrer Herstellung einer Umsetzung mit Alkylenoxiden unterworfen wurden, hergestellt.

Bei der Herstellung der einzusetzenden Polyesterpolyole und Poly etheresterpolyole kommen als Säurekomponente die hierfür übli cherweise verwendeten Dicarbonsäuren, vorzugsweise Adipinsäure, Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid, zur Anwendung.

Die Dicarbonsäuren werden mit mehr funktionellen Alkoholen, vor zugsweise Alkandiolen und/oder Alkantriolen mit 2 bis 10 Kohlen stoffatomen und/oder Etherdiolen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, unter Zusatz von Katalysatoren umgesetzt. Insbesondere werden Monoglykole und/oder Monotriole, wie beispielsweise Butandiol-1,3 und -1,4, Hexandiole, Ethylen- und/oder Propylenglykol, Glyzerin und/oder Trimethylolpropan und als Etherdiole vorzugsweise Di-, Tri- und/oder Polyethylenglykole und/oder Di-, Tri- und/oder Polypropylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht von bis zu 1000 eingesetzt.

Die Kondensation der Dicarbonsäuren mit den mehr funktionellen Alkoholen erfolgt üblicherweise im diskontinuierlichen Chargen betrieb bei Temperaturen im Bereich von 150 bis 250°C in einer Normaldruck- und/oder Vakuumphase. Zur besseren Entfernung des bei der Veresterung entstehenden Wassers sowie leichtflüchtiger Nebenprodukte ist es vorteilhaft, die Umsetzung unter Vakuum im Bereich von 50 bis 10 mbar durchzuführen.

Zur Verbesserung der Umsetzung können Katalysatoren, bevorzugt Verbindungen des Titans und Zinns, in Mengen bis 1000 ppm einge setzt werden, beispielsweise Tetrabutylorthotitanat, Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-chlorid.

Diese Polyesterpolyole und/oder Polyetheresterpolyole werden ge gebenenfalls im Gemisch mit Polyetherpolyolen aus der Umsetzung von OH- und/oder NH-funktionellen Startsubstanzen mit niederen Alkylenoxiden eingesetzt.

Die NCO-gruppenhaltige Prepolymere werden durch Umsetzung der Polyesterpolyole und/oder Polyetheresterpolyole und gegebenen falls Polyetherpolyole mit aromatischen Diisocyanaten herge stellt.

Als Diisocyanate werden vorzugsweise die technisch zugänglichen Polyisocyanate, wie Toluylendiisocyanat, insbesondere Gemische aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, und/oder monomeres und/oder polymeres Diphenylmethandiisocyanat eingesetzt. Daneben sind aber auch die weiteren, unter den Ausführungen zur Komponente (a) ge nannten, üblichen Isocyanate einsetzbar.

Die Herstellung der Prepolymere erfolgt bei Temperaturen von 50 bis 150°C, vorzugsweise 50 bis 100°C, gegebenenfalls unter Zusatz von stabilisierend wirkenden Basenfängern, wie beispielsweise Benzoylchlorid und/oder Diglykol-bis-chlorformiat, bzw. von Katalysatoren, wie Titan- und Zinn-Verbindungen und/oder übli chen, insbesondere aminischen, Polyurethan-Katalysatoren. Die erfindungsgemäß eingesetzten Prepolymere weisen einen NCO-Gehalt von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 35 Gew.-%, auf.

Während und/oder nach ihrer Herstellung werden die Prepolymere einer destillativen und/oder extraktiven Behandlung unterzogen.

Die destillative Behandlung erfolgt bei Temperaturen von 100 bis 280°C, vorzugsweise von 120 bis 220°C, unter Einsatz eines Vakuums von 1 bis 20 mbar, vorzugsweise von 1 bis 10 mbar, und/oder unter Zuführung von Inertgasen. Als Inertgas kommt dabei insbesondere Stickstoff zum Einsatz.

Die extraktive Behandlung erfolgt mit einem Extraktionsmittel in einem breiten Temperaturbereich vom flüssigem Zustand der Pre polymere bis zum Siedepunkt der Extraktionsmittel, vorzugsweise bei Temperaturen von 20 bis 250°C. Als Extraktionsmittel werden vorzugsweise inerte Lösungsmittel, insbesondere aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Hexan, Heptan, Cyclohexan und Methylcyclohexan, oder deren Gemische verwendet.

Die Entfernung der Niedermolekularen läßt sich in handelsüblichen Apparaten für die flüssig-flüssig-Extraktion diskontinuierlich, z. B. im Rotationsperforator, oder kontinuierlich durch Gegenstrom im Rohr durchführen. Verbleibende Lösungsmittelreste im Pre polymeren aus der Extraktion lassen sich leicht durch eine anschließende Behandlung im Vakuum, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, entfernen.

Selbstverständlich können auch bereits die für die Herstellung der Prepolymeren eingesetzten Polyesterpolyole während oder nach ihrer Herstellung ebenfalls durch destillative oder extraktive Behandlung von störenden Verbindungen befreit worden sein.

Die so hergestellten und behandelten NCO-gruppenhaltigen Pre polymeren werden, gegebenenfalls im Gemisch mit aromatischen Diisocyanaten, wie weiter unten beschrieben mit den übrigen Kom ponenten zu den erfindungsgemäßen Polyurethanweichschäumen mit deutlich verminderten Foggingwerten umgesetzt. Das erfindungs gemäße Verfahren hat den Vorteil, daß sich durch den Einsatz der speziell hergestellten und behandelten Prepolymere Polyurethan weichschäume mit dem insbesondere für die Anwendung im Automobi linnenbereich geforderten sehr niedrigen Fogging-Niveau her stellen lassen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Prepolymerbe handlung ermöglicht es, die in den eingesetzten Polyesterpolyolen und Polyetheresterpolyolen vorhandenen Anteile an cyclischen Verbindungen zu entfernen, ohne daß es zu einer weiteren Bildung derartiger Cyclen kommt. Die Behandlung auf destillativem bzw. extraktivem Wege verläuft schonend und verschiebt weder ein ein mal eingestelltes Molekulargewichtsverhältnis noch werden nieder molekulare OH-funktionelle Anteile entfernt. Es können somit hochwertige Polyurethanmaterialien, beispielsweise für den Automobilsektor, hergestellt werden. Diese Schaumstoffe weisen ein gleichbleibend hohes mechanisches Eigenschaftsniveau auf. Die bei den bisher üblichen chemischen und physikalisch-destillativen Verfahren zur Behandlung Fogging verursachenden Polyesterpolyole in der A-Komponente auftretenden Kennzahlverschlechterungen, ungünstigen Molekulargewichtsverteilungen und Qualitätseinbußen bei der Herstellung und Verarbeitung des Polyurethans mit Kollapserscheinungen und deutlichen Einbußen der physiko-mechani schen Schaumparameter werden durch das vorliegende erfindungs gemäße Verfahren vermieden.

Daß bei Verwendung der speziellen, durch Destillation bzw. Ex traktion behandelten Prepolymere die Aufgabe der Erfindung gelöst werden konnte, war überraschend. Es wäre vielmehr zu erwarten ge wesen, daß die Prepolymerreaktion einerseits, bedingt durch die cyclischen Verbindungen, durch Entmischungserscheinungen und In homogenitäten gestört und sich andererseits foggingbildende Verbindungen dabei nachbilden würden. Es wäre weiter zu erwarten gewesen, daß foggingverursachende Substanzen nur anteilig ent fernt, Verschiebungen in der Molekulargewichtsverteilung auftre ten und die Herstellung von foggingarmen Polyurethanschäumen nur unter Qualitätseinbußen möglich würden. Es wurde jedoch gefunden, daß ein signifikanter Rückgang der Foggingwerte auf unter 1 mg nach DIN 75201 auftrat und die Polyurethanschäume die ins besondere im Automobilbereich notwendige hohe Qualität besitzen.

Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren weiteren Ausgangskomponenten ist im einzelnen folgendes auszuführen:

a) Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanweichschaum stoffe werden als organische und/oder modifizierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen (a) die oben beschriebenen NCO-gruppenhaltigen Prepolymere eingesetzt.
Neben diesen Prepolymeren können aber auch die bekannten organischen, z. B. aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen, cycloaliphatisch-aromatischen und vorzugs weise aromatischen Di- und/oder Polyisocyanate mitverwendet werden. Der Anteil der erfindungsgemäß eingesetzten Pre polymere beträgt dabei vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%, beson ders bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Kompo nente (a).
Im einzelnen seien als aromatische Polyisocyanate bei spiel haft genannt: Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-Diphenylmethandi isocyanaten (MDI), Mischungen aus MDI-Isomeren und Poly phenyl-polymethylen-polyisocyanaten, sogenanntes Roh-MDI, zweckmäßigerweise mit einem Gehalt an MDI-Isomeren von minde stens 50 Gew.-%, vorzugsweise von 60 bis 90 Gew.-% und mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat (TDI) sowie die entsprechenden handelsüblichen Isomerenmischungen, Mischungen aus 2,4- und 2,6-TDI und MDI, vorzugsweise 4,4′- und 2,4′-MDI, und/oder Roh-MDI, beispielsweise solchen mit einem MDI-Gehalt von 30 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Roh-MDI′s.
Geeignet sind auch sogenannte modifizierte mehrwertige Iso cyanate, d. h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organi scher Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden. Beispiel haft genannt seien Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-, Iso cyanurat- und vorzugsweise Carbodiimid-, Uretonimin- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate.
Besonders bewährt haben sich jedoch und daher vorzugsweise Anwendung finden TDI-2,4, TDI-2,6, Mischungen aus TDI-2,4 und -2,6 und insbesondere Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-MDI, Roh- MDI mit einem MDI-Gehalt von mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-MDI und 2,6-TDI-Gemischen, Mischungen aus Roh-MDI und 2,4- und 2,6-TDI-Gemischen und Urethangruppen enthaltenden Polyiso cyanatmischungen mit einem NCO-Gehalt von 28 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt aus MDI und/oder Roh-MDI und Polyoxypropylen-glykolen mit einem Molekularge wicht von 134 bis 4200 oder Polyoxypropylen-polyoxyethylen polyolen mit einem Ethylenoxidgehalt von maximal 35 Gew.-% und einem Molekulargewicht von 134 bis 4200, vorzugsweise von 1800 bis 4200.
b) Als höhermolekulare Verbindungen mit mindestens zwei reak tiven Wasserstoffatomen (b) kommen die bei der Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen üblichen H-funktionellen Verbindungen, wie Polyether- und Polyesterpolyole, ein schließlich Polyetheresterpolyolen, aber auch Polythioether polyole, Polyesteramide, hydroxylgruppenhaltige Polyacetale und hydroxylgruppenhaltige aliphatische Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Verbindungen in Betracht.
Als Polyetherpolyole finden zweckmäßigerweise solche mit einer Funktionalität von durchschnittlich 2,0 bis 4,0, vor zugsweise 2,0 bis 3,0 und insbesondere 2,0 bis 2,4, und einem Molekulargewicht von durchschnittlich 2200 bis 8000, vorzugs weise 3600 bis 6500, Verwendung. Geeignet sind auch Mischungen aus Polyetherpolyolen, und Polyether-polyaminen mit einem Polyether-polyamingehalt von maximal 35 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge wicht. Geeignet sind ferner Polyether-polyole mit Molekular gewichten unter 2200, beispielsweise von 250 bis 2200. Diese werden jedoch zweckmäßigerweise nur in solchen Mengen und im Gemisch mit höhermolekularen Polyetherpolyolen eingesetzt, daß Mischungen mit Molekulargewichten von durchschnittlich mindestens 2200 resultieren.
Geeignete Polyetherpolyole können nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch anionische Polymerisation mit Alkali hydroxiden, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid oder Alkali alkoholaten, wie Natriummethylat, Natrium- oder Kaliumethylat oder Kaliumisopropylat als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das 2 bis 4, vorzugsweise 2 bis 3, reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält, oder durch kationische Polymerisation mit Lewis-Säuren, wie Antimon pentachlorid, Borfluorid-Etherat u. a., oder Bleicherde als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest hergestellt werden.
Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid. Die Alkylen oxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Als Startermoleküle kommen bei spielsweise in Betracht: Wasser, organische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure und Terephthal säure, aliphatische und aromatische, gegebenenfalls N-mono-, N,N- und N,N′-dialkylsubstituierte Diamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie gegebenenfalls mono- und dialkylsubstituiertes Ethylendiamin, Diethylentriamin, Tri ethylentetramin, 1,3-Propylendiamin, 1,3- bzw. 1,4-Butylen diamin, 1,2- 1,3-, 1,4- 1,5- und 1,6-Hexamethylendiamin.
Als Startermoleküle kommen ferner in Betracht: Alkanolamine, Dialkanolamine und/oder Trialkanolamine, wie Ethanolamin, Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethylethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyldiethanolamin und Triethanolamin und Ammoniak. Vorzugsweise verwendet werden mehrwertige, insbesondere zwei- und/oder dreiwertige Alkohole und/oder Alkylenglykole, wie z. B. Ethandiol, Propandiol-1,2 und -1,3, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6, Glycerin und Trimethylolpropan sowie Pentaerythrit.
Die Polyetherpolyole, vorzugsweise Polyoxypropylen- und Poly oxypropylen-polyoxyethylen-polyole, besitzen, wie bereits dargelegt wurde, eine Funktionalität von 2 bis 4, vorzugs weise 2 bis 3,0 und insbesondere 2 bis 2,4, und Molekular gewichte von 2200 bis 8000, vorzugsweise 3600 bis 6500 und insbesondere 3900 bis 6000, und geeignete Polyoxytetra methylen-glykole ein Molekulargewicht bis ungefähr 3500, vor zugsweise von 250 bis 2200. Insbesondere eingesetzt werden Polyoxypropylen-polyoxyethylen-polyole mit mehr als 50%, vor zugsweise mehr als 70%, endständigen primären Hydroxyl gruppen.
Als Polyetherpolyole eignen sich ferner polymermodifizierte Polyetherpolyole, vorzugsweise Pfropf-polyetherpolyole. Diese können hergestellt werden durch in situ Polymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren oder -gemischen, wie z.B) Styrol, Acrylnitril oder vorzugsweise Styrol-Acrylnitril mischungen, in Polyetherpolyolen, z. B. den oben beschriebenen Polyether-polyolen, analog den Angaben der deutschen Patent schriften Nr. 11 11 394, 12 22 669 (US 3304273, 3383351, 3523093), 11 52 536 (GB 1040452) und 11 52 537 (GB 987618) oder durch Dispergieren von Pfropfpolymeren, die zuvor durch radikalische Polymerisation in Lösungsmittel hergestellt wur den, in Polyetherpolyolen analog den Angaben der US-Patent schriften 3391092, 4014846 und 4093573. Zur Herstellung der Pfropfpolyetherpolyole eignen sich sowohl die obengenannten gesättigten Polyetherpolyole, die gemäß US Reissue Patent Nr. 28715 im wesentlichen frei sind von ethylenisch ungesättigten Einheiten als auch olefinisch ungesättigte Polyether-polyole wie sie z. B. in der US-Patentschrift 3652659 und im US Reissue Patent 29014 beschrieben werden Als polymermodifizierte Polyoxyalkylenpolyole eignen sich ferner tert. Aminogruppen gebunden enthaltende Polyurethan- Polyetherpolyoldispersionen, wie sie beispielsweise beschrie ben werden in der DE-A-32 31 497. Die polymermodifizierten Po lyoxyetherpolyole, die zweckmäßigerweise 2 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, Polymerpartikel besitzen, können ebenso wie die Polyoxy alkylenpolyole einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden.
Als Polyesterpolyole finden zweckmäßigerweise solche mit einer Funktionalität von durchschnittlich 2,0 bis 3,5, vor zugsweise 2,0 bis 2,8, und einem Molekulargewicht von durch schnittlich 800 bis 4000, vorzugsweise 1500 bis 2800, Verwen dung.
Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organi schen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugs weise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoff atomen, und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoff atomen, hergestellt werden. Als Dicarbonsäuren kommen bei spielsweise in Betracht: Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipin säure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decandicarbon säure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Dicarbonsäuren können dabei sowohl einzeln als auch im Gemisch untereinander verwendet werden. Anstelle der freien Dicarbonsäuren können auch die entspre chenden Dicarbonsäurederivate, wie z. B. Dicarbonsäureester von Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Dicarbon säureanhydride eingesetzt werden. Vorzugsweise verwendet wer den Dicarbonsäuregemische aus Bernstein-, Glutar- und Adipin säure in Mengenverhältnissen von beispielsweise 20 bis 35 : 35 bis 50 : 20 bis 32 Gew.-Teilen und insbesondere Adipinsäure. Beispiele für zwei-und mehrwertige Alkohole, insbesondere Diole, sind: Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- bzw. 1,3-Propandiol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Glycerin und Trimethylolpropan. Vorzugsweise verwendet werden Ethandiol, Diethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Diole, ins besondere Mischungen aus 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol und 1,6-Hexandiol. Eingesetzt werden können ferner Polyester polyole aus Lactonen, z. B. ε-Caprolacton, oder Hydroxycarbon säuren, z. B. 2-Hydroxycapronsäure.
Zu den einsetzbaren Polyesteramiden zählen z. B. die aus mehr wertigen, gesättigten und/oder ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und/oder ungesättigten Aminoalkoholen oder Mischungen aus mehrwertigen Alkoholen und Aminoalkoholen und/oder Polyaminen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.
Als hydroxylgruppenhaltige Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, 4,4′-Di hydroxyethoxy-diphenyl-dimethylmethan, Hexandiol und Form aldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Poly merisation cyclischer Acetale lassen sich geeignete Poly acetale herstellen.
Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die beispielsweise durch Umsetzung von Diolen, wie Propandiol-(1,3), Butan diol-(1,4) und/oder Hexandiol-(1,6), Diethylenglykol, Tri ethylenglykol oder Tetraethylenglykol mit Diarylcarbonaten, z. B. Diphenylcarbonat, oder Phosgen hergestellt werden können.
c) Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanweichschaum stoffe werden zweckmäßigerweise zusätzlich niedermolekulare Kettenverlängerungs-und/oder Vernetzungsmittel (c) mit verwendet. Als derartige Mittel kommen polyfunktionelle, ins besondere di- und trifunktionelle Verbindungen mit Molekular gewichten von 18 bis ungefähr 400, vorzugsweise von 62 bis ungefähr 300, in Betracht. Verwendet werden beispielsweise Di- und/oder Trialkanolamine, wie z. B. Diethanolamin und Tri ethanolamin, aliphatische Diole und/oder Triole mit 2 bis 6-Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie z. B. Ethan-, 1,4-Butan-, 1,5-Pentan-, 1,6-Hexandiol, Glycerin und/oder Trimethylolpropan, Wasser und niedermolekulare Ethoxy lierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte, hergestellt aus den vorgenannten Dialkanolaminen, Trialkanolaminen, Diolen und/oder Triolen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Diaminen wie z. B. 1,2-Ethan-, 1,4-Butan, 1,6-Hexandiamin, 2,4- und/oder 2, 6-Toluylen-diamin, 4,4′-Diamino-diphenyl methan, 3,3′-di- und/oder 3,3′,5,′-tetraalkyl-substituierten 4,4,-Diamino-diphenylmethanen als Startermolekülen und Alkylenoxid oder -gemischen.
Vorzugsweise eingesetzt werden Dialkanolamine, Diole und/oder Triole und insbesondere Ethandiol, Butandiol-1,4, Hexan diol-1,6, Diethanolamin, Trimethylolpropan und Glycerin oder Mischungen aus mindestens zwei der vorgenannten Verbindungen.
Die Kettenverlängerungs-und/oder Vernetzungsmittel kommen zweckmäßigerweise in solchen Gewichtsmengen zur Anwendung, daß pro 100 Gew.-Teile der höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b) 0 bis 25 Gew.-Teile, vorzugsweise 4 bis 10 Gew.-Teile, der Kompo nente (c) in der Reaktionsmischung vorliegen.
Zu Treibmitteln, welche zur Herstellung der foggingarmen Polyurethanweichschaumstoffe verwendet werden, gehört vor zugsweise Wasser, das mit Isocyanatgruppen unter Bildung von Kohlendioxid als Treibgas reagiert. Die Wassermengen, die zweckmäßigerweise eingesetzt werden, betragen 0,1 bis 8 Gew.-Teile, vorzugsweise 1,0 bis 3,5 Gew.-Teile und ins besondere 2,0 bis 3,0 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reak tiven Wasserstoffatomen (b).
Im Gemisch mit Wasser können auch physikalisch wirkende Treibmittel eingesetzt werden, wobei zur Herstellung der PUR-Weichschaumstoffe vorzugsweise ausschließlich physikalisch wirkende Treibmittel Anwendung finden. Geeignet sind Flüssig keiten, welche gegenüber den organischen, gegebenenfalls modifizierten Polyisocyanaten (a) inert sind und Siedepunkte unter 100°C, vorzugsweise unter 50°C, insbesondere zwischen -50°C und 30°C bei Atmosphärendruck aufweisen, so daß sie unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion ver dampfen. Beispiele derartiger, vorzugsweise verwendbarer Flüssigkeiten sind Kohlenwasserstoffe, wie n-, iso-Pentan und Cyclopentan, technische Pentangemische, n- und iso-Butan und Propan, Ether, wie Furan, Dimethylether und Diethylether, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon, Ester wie Ethyl acetat und Methylformiat oder halogenierte Kohlenwasser stoffe, wie Methylenchlorid, Difluormethan, Trichlorfluor methan, Dichlordifluormethan, Dichlormonofluormethan, 1,1,1-Dichlorfluorethan, 1,1,1-Chlordifluorethan, Dichlor tetrafluorethan, Tetrafluorethan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-tri fluorethan und Heptafluorpropan, sowie Edelgase, wie z.B Krypton. Auch Gemische dieser niedrigsiedenden Flüssigkeiten untereinander und/oder mit anderen substituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffen können verwendet werden.
Die erforderliche Menge an physikalisch wirkenden Treibmit teln kann in Abhängigkeit von der gewünschten Schaumstoff dichte auf einfache Weise ermittelt werden und beträgt 0 bis ungefähr 30 Gew.-Teile, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der höhermolekularen Verbindungen (b), wobei sich ihr Anteil bei der Mitverwendung von Wasser anteilmäßig verringert.
e) Zur Beschleunigung der Umsetzung zwischen den höher molekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b), hydroxylgruppenhaltigen Kettenverlän gerungs-oder Vernetzungsmitteln (c) und Wasser als Treib mittel (d) und den organischen und/oder modifizierten organi schen NCO-gruppenhaltigen Verbindungen (a) werden der Reakti onsmischung übliche Polyurethankatalysatoren einverleibt. Zweckmäßigerweise verwendet werden basische Polyurethan katalysatoren, beispielsweise tertiäre Amine, wie Dimethyl benzylamin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N,N,′N′-Tetramethyl-diamino-diethylether, Bis-(dimethylamino propyl)-harnstoff, N-Methyl- bzw. N-Ethylmorpholin, Dimethyl piperazin, N-Dimethylaminoethylpiperidin, 1,2-Dimethyl imidazol, 1-Azabicyclo-(2,2,0)-octan, Dimethylaminoethanol, 2-(N,N-Dimethylaminoethoxy)ethanol, N,N′,N′′-Tris-(dialkyl aminoalkyl)-hexahydrotriazin, z. B. N,N′,N′′-Tris-(dimethyl aminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Di-(4-dimethylaminocyclo hexyl)-methan und insbesondere Triethylendiamin. Geeignet sind jedoch auch Metallsalze, wie Eisen(II)-chlorid, Zink chlorid, Bleioctoat und vorzugsweise Zinnsalze, wie Zinn dioctoat, Zinndiethylhexoat und Dibutylzinndilaurat sowie insbesondere Mischungen aus tertiären Aminen und organischen Zinnsalzen. Bewährt hat sich insbesondere eine Katalysator kombination, die als wesentliche Komponenten enthält: Tri ethylendiamin, Bis-(dimethylaminoethyl)ether, 2-(Dimethyl aminoethoxy)ethanol, Dibutylzinndilaurat und vorzugsweise in folgenden Gewichtsmengenverhältnissen vorliegen: 0,2 bis 1,5 zu 0,1 bis 0,2 zu 0,1 bis 0,25 zu 0,1 bis 0,3 zu 0,05 bis 0,15.
Eingesetzt werden zweckmäßigerweise 0,1 bis 10 Gew.-%, vor zugsweise 0,3 bis 3 Gew.-% Katalysator auf Basis tert. Amine und/oder 0,01 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,25 Gew.-%, Metallsalze oder 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 3,5 Gew.-% der vorgenannten Katalysatorkombination, bezogen auf das Gewicht der höhermolekularen Verbindungen.
f) Zur Erhöhung der Flammwidrigkeit unter gleichzeitiger Redu zierung der Rauchgasdichte im Brandfalle werden als Flamm schutzmittel (f) beispielsweise Melamin oder Blähgraphit in wirksamen Mengen verwendet. Das Melamin und der Blähgraphit können hierzu in handelsüblicher Form eingesetzt werden.
Weiterhin kommen als Flammschutzmittel, die in Mengen von 0 bis 15 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,5 bis 8 Gew.-Teilen, bezo gen auf 100 Gew.-Teile der höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b) verwendet werden können, beispielsweise in Betracht: Stärke, zweck mäßigerweise ausgewählt aus der Gruppe der Mais, Reis-, Kartoffel- oder Weizenstärke oder Mischungen davon sowie gegebenenfalls chemisch modifizierte Stärkederivate, Phosphorverbindungen, wie z. B. Trikresylphosphat, Tris-(2-chlorethyl)-phosphat, Tris-(2-chlorpropyl)-phosphat, Tris-(1,3-dichlorpropyl)-phosphat, Tris-(2,3-dibrom propyl)-phosphat und Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylen-di phosphat und anorganische Salze, wie z. B. Antimontrioxid, Aluminiumoxidhydrat, Ammoniumsulfat, Calciumsulfat, Ammonium phosphate und vorzugsweise modifizierte oder unmodifizierte Ammoniumpolyphosphate.
Zur Vereinfachung der Handhabung und leichteren Verarbeitbar keit können aus den Flammschutzmitteln und höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen Dispersionen hergestellt werden. Derartige bevorzugt zur An wendung kommende Melamin-Blähgraphit-Polyether-polyoldisper sionen bestehen aus 5 bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 35 bis 80 Gew.-Teilen und insbesondere 45 bis 65 Gew.-Teilen Melamin, 0,1 bis 35 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.- Teilen und insbesondere 6 bis 18 Gew.-Teilen, Blähgraphit und 100 Gew.-Teilen mindestens eines Polyether-polyols, eines polymermodifizierten Polyether-polyols oder Mischungen davon mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einem Molekularge wicht von 3600 bis 6500. Vorteilhaft ist hierbei, daß den Dispersionen die Treibmittel (d), Katalysatoren (e) sowie ge gebenenfalls Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe (g) problemlos einverleibt werden können oder die Melamin-Blähgraphit-Poly ether-polyoldispersionen separat der Mischvorrichtung, vor zugsweise dem Mischkopf, zugeführt und hierbei gleichzeitig dosiert werden können.
g) Der Reaktionsmischung können gegebenenfalls auch noch weitere Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe (g) einverleibt werden.
Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Stoffe, Stabi lisatoren, Hydrolyseschutzmittel, Porenregler, fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen, Farbstoffe, Pig mente und Füllstoffe.
In Betracht kommen beispielsweise oberflächenaktive Substan zen, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Zellstruktur der Schaumstoffe zu regulieren. Genannt seien beispielhaft Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymerisate und andere Organopolysiloxane, oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Fettalkohole, Paraffinöle, Rizinusöl- bzw. Rizinolsäureester und Türkischrotöl, die in Mengen von 0,05 bis 8, vorzugsweise 0,4 bis 5, Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Tei len der höhermolekularen Verbindungen (b) angewandt werden.
Nähere Angaben über die oben genannten anderen üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispiels weise der Monographie von J. H. Saunders und K. C. Frisch "High Polymers", Band XVI, Polyurethanes, Teile 1 und 2, Ver lag Interscience Publishers, 1962 bzw. 1964, oder dem oben erwähnten Kunststoff-Handbuch, Polyurethane, Band VII, zu entnehmen.

Zur Herstellung der Polyurethanweichschaumstoffe werden die orga nischen, gegebenenfalls modifizierten organischen NCO-gruppenhal tigen Verbindungen (a), die höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b) und gegebenen falls die Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel (c) in Gegenwart von Flammschutzmitteln (f), Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und gegebenenfalls weiteren Hilfsmitteln und/ oder Zusatzstoffen (g) bei Temperaturen von 0 bis 100°C, vorzugs weise 15 bis 80°C in solchen Mengenverhältnissen zur Reaktion ge bracht, daß pro NCO-Gruppe 0,5 bis 2, vorzugsweise 0,8 bis 1,3 und insbesondere ungefähr ein, reaktive(s) Wasserstoffatom(e) ge bunden an die Ausgangskomponenten (b) und (c) vorliegen und, so fern Wasser als Treibmittel eingesetzt wird, das Molverhältnis von Äquivalente Wasser zu Äquivalente NCO-Gruppe 0,5 bis 5 : 1, vorzugsweise 0,7 bis 0,95 : 1, beträgt.

Die Polyurethanweichschaumstoffe werden zweckmäßigerweise durch Vermischen von zwei Komponenten A und B hergestellt, wobei die Ausgangskomponenten (b), (d) bis (f) und gegebenenfalls (c) und (g) zu der sogenannten A-Komponente vereinigt und als B-Kompo nente die Ausgangskomponente (a), gegebenenfalls im Gemisch mit (f), (g) und inerten, physikalisch wirkenden Treibmitteln verwendet werden. Somit müssen die A- und B-Komponente vor Her stellung der Polyurethanweichschaumstoffe nur noch intensiv ge mischt werden. Die Reaktionsmischungen können in offenen oder ge schlossenen Formwerkzeugen sowie zu Blockschaumstoff verschäumt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl Block- als auch Formweichschäume für alle üblichen Anwendungen hergestellt werden, insbesondere für den Polsterbereich, zur Schallisolierung und zur Herstellung von Laminaten, vorzugsweise für Innenausstat tungen im Automobilbau. Besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Prepolymere zu Formweichschäumen weiterverar beitet.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nä her erläutert:

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

Eine Isocyanatmischung, bestehend aus 40 Gew.-% 4,4′-MDI, 20 Gew.-% 2,4′-MDI, 0,5 Gew.-% 2,2′-MDI sowie 39,5 Gew.-% eines polymeren MDI′s, wurde mit einem Gemisch, bestehend aus 75 Gew.-% eines Polyesterols mit einer Funktionalität von 2,5 und einer OH-Zahl von 60,5 mg KOH/g sowie 25 Gew.-% eines Polyetherols mit einer Funktionalität von 2 und einer OH-Zahl von 56 mg KOH/g bei 70°C unter 2stündigem Rühren zu einem Prepolymer umgesetzt.

Das erhaltene Prepolymer hatte einen NCO-Gehalt von 27,8 Gew.-% und eine Viskosität bei 25°C von 210 mPa·s.

Das Prepolymer wurde mit nachfolgender A-Komponente verschäumt:

dreifunktionelles Polyetherol mit OH-Zahl 35 mg KOH/g
91,75 Gew.-Tle.
dreifunktionelles Polyetherol mit OH-Zahl 42 mg KOH/g	3,00 Gew.-Tle.
Wasser	4,00 Gew.-Tle.
1,4-Diaza(2,2,2)bicyclooctan (Dabco 33 LV der Fa. Air Products)	0,35 Gew.-Tle.
Polycat 77 (Fa. Air Products)	0,40 Gew.-Tle.
DMEA	0,20 Gew.-Tle.
Tegostab B 4113 (Fa. Goldschmidt)	0,30 Gew.-Tle.
NCO-Index	100

Verschäumbedingungen: Komponententemperatur 22°C
Formtemperatur 350°C

Schaumeigenschaften

Beispiel 2

Das analog Beispiel 1 hergestellte Prepolymer wurde in einem 0,05 m² Labordünnschichtverdampfer mit beweglichen Wischerelemen ten bei 145°C unter Vakuum von 2 mbar mit einem Durchsatz von 0,5 kg/h behandelt und das ablaufende Produkt auf 80°C gekühlt. Es wurde ein klares Prepolymer mit einem NCO-Gehalt von 26,6 Gew.-% und einer Viskosität bei 25°C von 255 mPa·s erhalten. Das Pre polymer wurde mit der im Beispiel 1 angegebenen A-Komponente unter den gleichen Bedingungen verschäumt.

Die Schaumeigenschaften wurden durch die Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Prepolymers nicht beeinflußt. Der Foggingwert wurde aber deutlich verbessert. Der Wert für die kondensierbaren Bestandteile im Schaum ergab 0,5 mg.

Beispiel 3

Eine Isocyanatmischung aus 43 Gew.-% 4,4′-MDI, 5 Gew.-% 2,4′-MDI und 52 Gew.-% polymerem MDI wurde mit einem Polyesterol mit einer Funktionalität von 2,3 und einer OH-Zahl von 58 mg KOH/g zum Pre polymeren umgesetzt. Das erhaltene Prepolymer hatte einen NCO-Ge halt von 25,2 Gew.-%, eine Viskosität von 320 mPa·s und wurde in einer üblichen Labordestillation bei 165°C und einem Vakuum von 1,5 mbar unter gleichzeitigem Einleiten von Stickstoff destil liert und danach sofort auf 70°C abgekühlt. Das Prepolymer mit einem NCO-Gehalt von 27,1 Gew.-% und einer Viskosität (25°C) von 240 mPa·s wurde mit der in Beispiel 1 angegebenen A-Komponente unter gleichen Bedingungen verschäumt.

Neben unverändert guten physiko-mechanischen Kenndaten war der Foggingwert (kondensierbare Bestandteile) mit 0,3 mg deutlich verbessert.

Beispiel 4

Eine Isocyanatmischung aus 20 Gew.-% monomerem MDI, 40 Gew.-% polymerem MDI und 40 Gew.-% TDI wurde mit einem Polyetheresterol mit einer Funktionalität von 2,4 und einer OH-Zahl von 48 mg KOH/g zu einem Prepolymeren mit einem NCO-Gehalt von 26,2 Gew.-% und einer Viskosität (25°C) von 230 mPa·s umgesetzt. Das so herge stellte Prepolymer wurde in einem 1 l-Labor-Rotationsperforator bei 60°C kontinuierlich mit n-Hexan extrahiert. Nach 8 h wurde das Prepolymer bei der gleichen Temperatur 30 min unter Vakuum bei 20 mbar behandelt und führte zu einem NCO-Gehalt von 27,4 Gew.-% und einer Viskosität bei 25°C von 220 mPa·s. Das erhaltene klare Prepolymer wurde mit der A-Komponente und unter den Bedingungen gemäß Beispiel 1 verschäumt. Die ermittelten Schaumeigenschaften entsprachen dem Beispiel 1. Die kondensierbaren Bestandteile des Schaumes konnten jedoch durch die Behandlung des Prepolymers auf einen Foggingwert von 0,5 mg reduziert werden.

Beispiel 5

Das analog Beispiel 1 hergestellte und gemäß Beispiel 2 destillativ behandelte Prepolymer wurde mit nachfolgender A-Kom ponente verschäumt:

dreifunktionelles Polyetherol mit OH-Zahl 35 mg KOH/g
91,75 Gew.-Tle.
dreifunktionelles, durch Extraktion gereinigtes, Polyetherol mit OH-Zahl 45 mg KOH/g	3,0 Gew.-Tle.
Wasser	4,00 Gew.-Tle.
Dabco 33 LV	0,35 Gew.-Tle.
Polycat 77	0,40 Gew.-Tle.
DMEA	0,20 Gew.-Tle.
Tegostab B 4113	0,30 Gew.-Tle.
NCO-Index	100

Die physiko-mechanischen Kennwerte Zugfestigkeit und Härte ent sprachen denen in Beispiel 1. Der Foggingwert (kondensierbare Be standteile) betrug 0,4 mg.

Beispiel 6

Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Prepolymer wurde in einem La borextraktor mittels Hexan als Extraktionsmittel bei 50°C extra hiert. Nach der Extraktion wurde das verbleibende Hexan bei 70°C unter leichtem Vakuum und leichtem Stickstoffstrom aus dem Pre polymer entfernt. Das Prepolymer mit einem NCO-Gehalt von 26 Gew.-% und einer Viskosität bei 25°C von 235 mPa·s wurde mit der im Beispiel 5 angegebenen A-Komponente unter gleichen Bedingungen verschäumt. Die physiko-mechanischen Kennwerte entsprachen denen in Beispiel 1. Der Foggingwert (kondensierbare Bestandteile) war mit 0,4 mg deutlich verbessert.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen durch Umsetzung von

a) organischen und/oder modifizierten organischen NCO-grup penhaltigen Verbindungen mit
b) höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reak tiven Wasserstoffatomen und
c) gegebenenfalls niedermolekularen Kettenverlängerungs und/oder Vernetzungsmitteln in Gegenwart von
d) Treibmitteln,
e) Katalysatoren
f) Flammschutzmitteln sowie gegebenenfalls
g) weiteren Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen,

dadurch gekennzeichnet, daß als organische und/oder modifi zierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen NCO-grup penhaltige Prepolymere, die Umsetzungsprodukte aus Polyester polyolen und/oder Polyetheresterpolyolen und aromatischen Diisocyanaten sind und einer speziellen Nachbehandlung unter zogen wurden, eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyesterpolyole und/oder Polyetheresterpolyole Polykondensa tionsprodukte aus aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäuren und mehrfunktionellen Alkoholen und/oder Etherdiolen eingesetzt werden, die mittlere Molekulargewichte von mindestens 600 aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der NCO-gruppenhaltigen Prepolymere den Polyesterpolyolen und/oder Polyetheresterpolyolen Polyether polyole beigemischt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß als Polyetherpolyole Umsetzungsprodukte aus OH- und/oder NH-funktionellen Startsubstanzen und niederen Alkylenoxiden eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die NCO-gruppenhaltigen Prepolymere während und/oder nach der Herstellung einer destillativen Behandlung bei Temperaturen von 100 bis 230°C unter Einsatz eines Vaku ums von 1 bis 20 mbar und/oder unter Zuführung von Inertgasen unterzogen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die NCO-gruppenhaltigen Prepolymere während und/oder nach der Herstellung einer Nachbehandlung mit einem Extraktionsmittel bei Temperaturen von 20 bis 250°C unterzo gen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß als Ex traktionsmittel inerte Lösungsmittel, insbesondere aliphati sche oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe oder deren Ge mische verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß als organische und/oder modifizierte organische NCO-gruppenhaltige Verbindungen Gemische aus NCO-gruppenhal tigen Prepolymeren und aromatischen Diisocyanaten eingesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß als Diisocyanate Toluylendiisocyanat und/oder monomeres und/oder polymeres Diphenylmethandiisocyanat einge setzt werden.