DE19630281A1 - Preparation of rigid or flexible poly:urethane foams for e.g. insulation, furniture or motor vehicles - Google Patents
Preparation of rigid or flexible poly:urethane foams for e.g. insulation, furniture or motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Polyuretha nen durch Umsetzung von organischen und/oder modifizierten orga nischen Di- und/oder Polyisocyanaten mit Polyetherpolyolen, herstellbar durch Polymerisation von Alkylenoxiden an H-funktio nellen Startern, sowie gegebenenfalls weiteren höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und weiteren üblichen Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen.The invention relates to processes for the production of polyurethane NEN by implementing organic and / or modified orga African di- and / or polyisocyanates with polyether polyols, producible by polymerization of alkylene oxides on H-functio nelle starters, and possibly other higher molecular weight Compounds with at least two reactive hydrogen atoms and other conventional auxiliaries and / or additives.
Die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung von NCO-haltigen Verbindungen, insbesondere organischen Polyiso cyanaten und/oder modifizierten organischen Polyisocyanaten bzw. Prepolymeren auf Basis von organischen Isocyanaten, mit höher funktionellen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasser stoffatomen, beispielsweise Polyoxyalkylenpolyaminen und/oder vorzugsweise organischen Polyhydroxylverbindungen ist vielfach beschrieben worden. Als Polyhydroxylverbindungen werden in Abhän gigkeit von der gewünschten Art des fertigen Polyurethanschaum stoffes vorzugsweise Polyether- und/oder Polyesterole unter schiedlicher Zusammensetzung und mit unterschiedlichen Molekular gewichten eingesetzt und unter Mitverwendung der üblichen Zusatz stoffe, wie Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Treibmitteln und weiteren Hilfsmitteln, mit den Isocyanaten zu Polyurethanschäumen umgesetzt. Eine zusammenfas sende Übersicht über die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen wird z. B. im Kunststoff-Handbuch, Band VII, "Polyurethane", 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 (Carl Hanser Verlag, München) ge geben.The production of polyurethane foams by implementing NCO-containing compounds, especially organic polyiso cyanates and / or modified organic polyisocyanates or Prepolymers based on organic isocyanates, with higher functional compounds with at least two reactive water atoms of matter, for example polyoxyalkylene polyamines and / or preferably organic polyhydroxy compounds is common have been described. As polyhydroxy compounds are dependent the desired type of finished polyurethane foam Substance preferably polyether and / or polyesterols under different composition and with different molecular weights used and with the use of the usual additive substances such as chain extenders and / or crosslinking agents, Catalysts, blowing agents and other aids, with the Isocyanates converted to polyurethane foams. To summarize send overview of the production of polyurethane foams z. B. in the plastic manual, volume VII, "Polyurethane", 1st edition, 1966, published by Dr. R. Vieweg and Dr. A. Höchtlen and 2nd edition, 1983, and 3rd edition, 1993, edited by Dr. G. Oertel (Carl Hanser Verlag, Munich) ge give.
Als Polyolkomponenten werden dabei für starre Schäume hoch funktionelle Polyole, insbesondere Polyetherpolyole auf Basis hochfunktioneller Alkohole, Zuckeralkohole, Saccharide und/oder hochfunktioneller Amine, gegebenenfalls im Gemisch mit nieder funktionellen Alkoholen und/oder Aminen, und Propylenoxid und/ oder Ethylenoxid, für flexible Schäume 2- und/oder 3-funktionelle Polyether- und/oder Polyesterpolyole auf Basis Glyzerin und/oder Trimethylolpropan und/oder Glykolen und Alkylenoxiden bzw. ali phatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren eingesetzt. Die Herstellung der Polyetherpolyole erfolgt dabei nach einer bekann ten Technologie. Entsprechend der Anwendung werden die notwendi gen Startsubstanzen gemischt, mit basischem Katalysator, ins besondere Alkali- bzw. Erdalkalihydroxiden, versetzt und bei er höhten Temperaturen und Drücken mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylen- und/oder Propylenoxid, umgesetzt. Nach der Synthese wird der Katalysator durch Säureneutralisation, Destillation und Fil tration entfernt. Als Säuren werden vor allem die beiden anorga nischen Säuren Salzsäure und/oder Phosphorsäure wegen der genauen Steuerung des Äquivalenzpunktes und der technologisch einfachen Entfernung von eventuellen Säureüberschüssen verwendet.As a polyol component, rigid foams become high functional polyols, in particular polyether-based polyols highly functional alcohols, sugar alcohols, saccharides and / or highly functional amines, optionally in a mixture with low functional alcohols and / or amines, and propylene oxide and / or ethylene oxide, for flexible foams 2- and / or 3-functional Polyether and / or polyester polyols based on glycerin and / or Trimethylolpropane and / or glycols and alkylene oxides or ali phatic and / or aromatic dicarboxylic acids used. The Production of the polyether polyols takes place according to a known technology. Depending on the application, the necessary mixed with starter substances, with basic catalyst, ins special alkali or alkaline earth metal hydroxides, added and at it elevated temperatures and pressures with alkylene oxides, in particular Ethylene and / or propylene oxide, implemented. After synthesis the catalyst by acid neutralization, distillation and fil tration removed. The two anorga are the main acids African acids hydrochloric acid and / or phosphoric acid because of the exact Control of the equivalence point and the technologically simple Removal of any excess acid used.
Übliche Verfahren, wie z. B. in EP-A-59 368 oder auch DE-A-40 14 484 beschrieben, gehen von Neutralisation unter Ein satz von organischen oder anorganischen Säuren und nachfolgender Abtrennung der gebildeten Salze, insbesondere durch Filtration, aus. Auch bei speziellen Reinigungsmethoden unter Einsatz von sauren Salzen, wie in DE-A-38 01 504 beschrieben, wird der Rohpo lyetherol abschließend filtriert.Common methods, such as. B. in EP-A-59 368 or also DE-A-40 14 484 described go from neutralization under one set of organic or inorganic acids and subsequent Separation of the salts formed, in particular by filtration, out. Even with special cleaning methods using acidic salts, as described in DE-A-38 01 504, the Rohpo finally filtered.
Wird die Neutralisation mit Carbonsäuren ausgeführt, so erhält man im Polyetherol teils unlösliche, teils lösliche Salze, welche im Polyol verbleiben. Die Neutralisation ist schwierig, da der Neutralpunkt in diesem Fall sehr exakt getroffen werden muß.If the neutralization is carried out with carboxylic acids, so obtained partly insoluble, partly soluble salts in the polyetherol, which remain in the polyol. Neutralization is difficult because of the In this case the neutral point must be met very precisely.
DE-A-41 20 432 und WO 93/00378 beschreiben die Verwendung von Di hydroxyfettsäuren als Polyurethanbausteine. Es werden Carboxy funktionen tragende, ionisierbare Polyurethane erhalten, da die Carbonsäure unter den üblichen Reaktionsbedingungen nicht mit Isocyanaten reagiert und der Einbau in das Polyurethan allein über die Hydroxyfunktionen erfolgt.DE-A-41 20 432 and WO 93/00378 describe the use of Di hydroxy fatty acids as polyurethane building blocks. It will be carboxy Functional, ionizable polyurethanes, because the Carboxylic acid not under the usual reaction conditions Isocyanates react and the incorporation into the polyurethane alone via the hydroxy functions.
DE-A-42 02 758 beschreibt, daß bestimmte erfindungsgemäße Hydroxycarbonsäuren mit Isocyanaten unter CO₂ Entwicklung und Schaumbildung reagieren. Die Hydroxycarbonsäuren werden durch Ringöffnung epoxidierter ungesättigter Fettsäuren mit Hydroxy verbindung, wie Wasser oder Alkoholen, erhalten. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyhydroxyfettsäuren ist in DE-A-33 18 596 und EP-A-237 959 beschrieben.DE-A-42 02 758 describes that certain of the invention Hydroxycarboxylic acids with isocyanates under CO₂ development and React foam formation. The hydroxycarboxylic acids are through Ring opening of epoxidized unsaturated fatty acids with hydroxy compound such as water or alcohol. The production the polyhydroxy fatty acids according to the invention is in DE-A-33 18 596 and EP-A-237 959.
DE-A-42 15 647 und DE-A-42 42 018 beschreiben die Herstellung von Stoffen mit Amid- und Harnstoffgruppen. Carbonsäuren und Iso cyanate werden in Gegenwart bestimmter Katalysatoren, nämlich heteroaromatischer Amine mit Substituenten mit +I- und +M-Effekt, umgesetzt. DE-A-42 15 647 and DE-A-42 42 018 describe the production of Substances with amide and urea groups. Carboxylic acids and iso cyanates are in the presence of certain catalysts, namely heteroaromatic amines with substituents with + I and + M effect, implemented.
EP-A-423 594 beschreibt die Herstellung von Polyurethan-Schaum stoffen, insbesondere mit dichter Außenzone, wobei als Treibmit tel Salze aus organischen Carbonsäuren, insbesondere Milchsäure, und Aminen verwendet werden.EP-A-423 594 describes the production of polyurethane foam fabrics, especially with a dense outer zone, as a propellant salts from organic carboxylic acids, especially lactic acid, and amines can be used.
DE-A-40 41 119 beschreibt die Verwendung von mehrfunktionellen, nicht verseifbaren Alkoholen, erhältlich durch die ringöffnende Umsetzung epoxidierter Olefine und epoxidierter Fettalkohole mit niedermolekularen Diolen und Triolen, als Zusatz zu Polyol komponenten.DE-A-40 41 119 describes the use of multifunctional, non-saponifiable alcohols, available through the ring opening Implementation of epoxidized olefins and epoxidized fatty alcohols low molecular weight diols and triols, as an additive to polyol components.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen auf Basis orga nischer, insbesondere aromatischer Isocyanate und spezieller Polyetherpolyole, die mit organischen Säuren bei problemloser Einstellung des Neutralpunktes und Vermeidung von Deneutralisati onsschritten unter Bildung homogener Umsetzungsprodukte und unter Vermeidung einer Polyolfiltration gereinigt werden, im Beisein üblicher Hilfs- und Zusatzstoffe aufzuzeigen.The present invention was based on the object of a method ren for the production of polyurethane foams based on orga African, in particular aromatic isocyanates and more specifically Polyether polyols with organic acids with no problem Setting the neutral point and avoiding deneutralization steps with formation of homogeneous reaction products and under Avoiding polyol filtration to be cleaned in the presence to show usual auxiliaries and additives.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Herstellung der Polyurethanschaumstoffe die Polyetherpolyole wäh rend und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung an die H-funktionel len Startsubstanzen einer Behandlung mit Carbonsäuren mit minde stens 4 Kohlenstoffatomen unterzogen werden.This object was achieved in that Production of the polyurethane foams while the polyether polyols rend and / or after the alkylene oxide addition to the H function len starting substances of a treatment with carboxylic acids with at least undergo at least 4 carbon atoms.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Her stellung von Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung vonThe invention accordingly relates to a method for the manufacture position of polyurethane foams by implementation of
- a) organischen und/oder modifizierten organischen Di- und/oder Polyisocyanaten mita) organic and / or modified organic di- and / or Polyisocyanates with
- b) Polyetherpolyolen, herstellbar durch Polymerisation von Alkylenoxiden an H-funktionellen Startern, sowie gegebenen falls weiteren höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und gegebenenfallsb) polyether polyols which can be prepared by polymerizing Alkylene oxides on H-functional starters, as well as given if other higher molecular compounds with at least two reactive hydrogen atoms and optionally
- c) niedermolekularen Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungs mittelnc) low molecular chain extension and / or crosslinking average
in Gegenwart vonin the presence of
- d) Treibmitteln,d) blowing agents,
- e) Katalysatoren sowie gegebenenfalls e) catalysts and optionally
- f) weiteren Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen,f) further auxiliaries and / or additives,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Polyetherpolyole während und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung an die H-funktionellen Startsubstanzen einer Behandlung mit Carbonsäuren mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen unterzogen werden.which is characterized in that the polyether polyols during and / or after the alkylene oxide addition to the H-functional Starting substances of a treatment with carboxylic acids with at least 4 carbon atoms are subjected.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung dieser Polyurethanschaumstoffe als starre Polyurethanschäume im Kühl- und Wärmeisolierbereich und im Bauwesen sowie als flexible Poly urethanschäume im Möbel- und Automobilbereich.The invention further relates to the use of these Polyurethane foams as rigid polyurethane foams in the cooling and thermal insulation area and in construction as well as flexible poly urethane foams in the furniture and automotive sectors.
In Abhängigkeit von der Art des gewünschten Polyurethanschaumes werden für flexible Polyurethanschäume insbesondere hochmoleku lare Polyetherpolyole und für starre Polyurethanschäume ins besondere hochverzweigte Polyetherpolyole eingesetzt. Sie werden üblicherweise durch Polymerisation von Alkylenoxiden an H-funk tionellen Startern hergestellt. Zur Herstellung von hochmolekula ren Polyetherpolyolen für flexible Polyurethanschäume werden vor zugsweise zwei- und/oder dreifunktionelle Startersubstanzen, wie Ethylen-, Propylenglykol und/oder höhere Glykole bzw. Glykolpo lyether und/oder Glyzerin bzw. Trimethylolpropan und/oder zwei- und dreifunktionelle aminische Startsubstanzen, gegebenenfalls auch mit einem Anteil höherfunktioneller alkoholischer bzw. aminischer Substanzen, eingesetzt, einzeln oder im Gemisch mit Alkylenoxid umgesetzt, mit den erfindungsgemäß einzusetzenden or ganischen Säuren während und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung behandelt und mit üblichen Polyurethankatalysatoren, Treibmit teln, Schaumstabilisatoren und weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen zum Polyurethan umgesetzt. Zur Herstellung von hochverzweigten Polyetherpolyolen für starre Polyurethanschäume werden vorzugs weise höherfunktionelle alkoholische und/oder aminische Start substanzen, wie höherfunktionelle Alkohole, Zuckeralkohole und/ oder Saccharide, gegebenenfalls gemeinsam mit niederfunktionellen Alkoholen und/oder mit aliphatischen bzw. aromatischen Aminen, eingesetzt, einzeln oder im Gemisch mit Alkylenoxid umgesetzt, mit den erfindungsgemäß einzusetzenden organischen Säuren während und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung behandelt und mit den üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen zum Polyurethan umgesetzt. Als Alkylenoxide werden vor allem die niederen Alkylenoxide Ethylen-, Propylen- und Butylenoxid einzeln in blockweiser Anordnung und/ oder im statistischen Gemisch von zwei oder drei Alkylenoxiden angelagert. Die Alkoxylierung wird vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 140°C, insbesondere von 80 bis 120°C, und drucklos bzw. insbesondere bei leichten Überdrücken von 0,1 bis 1,0 MPa unter Zusatz basischer Katalysatoren, insbesondere von Alkali- bzw. Erdalkalihydroxiden, besonders bevorzugt von KOH, bzw. von aminischen Katalysatoren durchgeführt.Depending on the type of polyurethane foam required are particularly high molecular weight for flexible polyurethane foams lare polyether polyols and for rigid polyurethane foams special highly branched polyether polyols used. you will be usually by polymerization of alkylene oxides on H radio tional starters. For the production of high molecular weight Ren polyether polyols for flexible polyurethane foams preferably two- and / or three-functional starter substances, such as Ethylene, propylene glycol and / or higher glycols or glycol po lyether and / or glycerin or trimethylolpropane and / or two- and trifunctional amine starters, if appropriate also with a proportion of more functional alcoholic or aminic substances, used individually or in a mixture with Alkylene oxide reacted with the or ganic acids during and / or after the alkylene oxide addition treated and with conventional polyurethane catalysts, propellant agents, foam stabilizers and other auxiliaries and additives converted to polyurethane. For the production of highly branched Polyether polyols for rigid polyurethane foams are preferred wise higher functional alcoholic and / or amine start substances such as higher functional alcohols, sugar alcohols and / or saccharides, optionally together with low-functionality Alcohols and / or with aliphatic or aromatic amines, used, reacted individually or in a mixture with alkylene oxide, with the organic acids to be used according to the invention during and / or treated after the alkylene oxide addition and with the usual auxiliaries and additives to polyurethane implemented. As Alkylene oxides are primarily the lower alkylene oxides ethylene, Propylene and butylene oxide individually in block arrangement and / or in a statistical mixture of two or three alkylene oxides attached. The alkoxylation is preferably carried out at temperatures from 60 to 140 ° C, in particular from 80 to 120 ° C, and unpressurized or especially with slight overpressures from 0.1 to 1.0 MPa below Addition of basic catalysts, especially alkali or Alkaline earth metal hydroxides, particularly preferably of KOH, or of aminic catalysts performed.
Die Behandlung mit den erfindungsgemäß einzusetzenden organischen Säuren wird während und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung an die H-funktionellen Startsubstanzen vorgenommen. Vorzugsweise er folgt sie während der Alkylenoxidanlagerung und hierbei ins besondere am Ende der aktiven Alkylenoxiddosierung bzw. während der Nachreaktionsphase und/oder nach der Alkylenoxidanlagerung.Treatment with the organic to be used according to the invention Acids appear during and / or after the alkylene oxide addition the H-functional starter substances. Preferably he it follows during the alkylene oxide addition and ins especially at the end of the active alkylene oxide metering or during the post-reaction phase and / or after the alkylene oxide addition.
Die Behandlung mit organischen Säuren wird vorzugsweise bei den entsprechend der Reaktionsphase anliegenden Temperaturen von 60 bis 140°C drucklos, bei leichten Überdrücken bzw. auch unter leichtem Vakuum vorgenommen.Treatment with organic acids is preferred for the according to the reaction phase at temperatures of 60 up to 140 ° C without pressure, with slight overpressures or under light vacuum.
Neben Salzbildungsreaktionen können auch Polykondensationsreak tionen, Veresterungsreaktionen bzw. Veretherungsreaktionen ablau fen. Um insbesondere Veresterungsreaktionsabläufe zu verstärken, ist es möglich, vor und/oder während der Behandlung mit den erfindungsgemäßen Carbonsäuren spezielle Katalysatoren, wie Ti tan- und/oder Zinnverbindungen, dem Reaktionsgemisch in Mengen von 2 bis 100 ppm Wirkstubstanz zuzusetzen.In addition to salt formation reactions, polycondensation reactions can also occur ions, esterification reactions or etherification reactions ablau fen. In order to strengthen esterification reaction processes in particular, it is possible before and / or during treatment with the carboxylic acids according to the invention special catalysts, such as Ti tan and / or tin compounds, the reaction mixture in quantities add from 2 to 100 ppm of active substance.
Für die erfindungsgemäße Behandlung mit organischen Säuren werden Carbonsäuren mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Hier für kommen insbesondere gesättigte und ungesättigte Carbonsäuren, alkylverzweigte Carbonsäuren, Carbonsäuren, die eine Sauerstof funktion und/oder einen Ring in der Kette aufweisen, Dimer- und/ oder Trimercarbonsäuren sowie Carbonsäuregemische in Frage.For the treatment according to the invention with organic acids Carboxylic acids with at least 4 carbon atoms used. Here for come in particular saturated and unsaturated carboxylic acids, alkyl-branched carboxylic acids, carboxylic acids that contain an oxygen function and / or have a ring in the chain, dimer and / or trimercarboxylic acids and carboxylic acid mixtures in question.
Beispielhaft seien genannt als gesättigte Carbonsäuren Butter säure, Valeriansäure, Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Milchsäure, als ungesättigte Carbonsäuren Lauroleinsäure, Öl säure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Isansäure und 6-Octadecinsäure, als alkylverzweigte Carbonsäuren Isovalerian säure, 10-Methyloctadecansäure und 2-Ethylhexansäure, als Carbon säuren, die eine Sauerstoffunktion aufweisen Ricinolsäure, Ver nolsäure und 4-Keto-9,11,13-octadecatriensäure, als Carbonsäuren, die einen Ring in der Kette aufweisen, 13-(2-Cyclopentyl)-tride cansäure, als gesättigte und ungesättigte Di- und Tricarbonsäuren Sebacinsäure (Octan-1,8-dicarbonsäure) oder längerkettige Dimer- und Trimercarbonsäuren, wie beispielsweise C₃₆-Dimerfettsäure, und als Carbonsäuregemische Tallölfettsäure. Butter may be mentioned as an example of saturated carboxylic acids acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, Pelargonic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid and Lactic acid, as unsaturated carboxylic acids lauroleic acid, oil acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, isanoic acid and 6-octadecic acid, as alkyl-branched carboxylic acids Isovalerian acid, 10-methyloctadecanoic acid and 2-ethylhexanoic acid, as carbon acids that have an oxygen function ricinoleic acid, ver nolic acid and 4-keto-9,11,13-octadecatrienoic acid, as carboxylic acids, which have a ring in the chain, 13- (2-cyclopentyl) tride canoic acid, as saturated and unsaturated di- and tricarboxylic acids Sebacic acid (octane-1,8-dicarboxylic acid) or longer-chain dimer and trimercarboxylic acids, such as C₃₆ dimer fatty acid, and as carboxylic acid mixtures tall oil fatty acid.
Die Carbonsäuren können einzeln oder als Gemisch untereinander zum Einsatz kommen. Es ist auch eine Kombination der erfindungs gemäß zu verwendenden Carbonsäuren mit den für die Katalysator entfernung aus Polyetherolen üblicherweise zu verwendenden anor ganischen oder organischen Säuren, wie z. B. Salzsäure, Phosphor säure oder Essigsäure, möglich.The carboxylic acids can be used individually or as a mixture with one another are used. It is also a combination of the invention according to the carboxylic acids to be used with those for the catalyst removal from polyetherols commonly used anor ganic or organic acids, such as. B. hydrochloric acid, phosphorus acid or acetic acid, possible.
Die Carbonsäuren werden vorzugsweise in einer Menge des 0,5 bis 10fachen der für die Neutralisation des basischen Katalysators notwendigen stöchiometrischen Menge eingesetzt. Üblicherweise be trägt das Verhältnis Carbonsäure zu Polyetherpolyol 1 zu 5 bis 1 zu 5000, insbesondere 1 zu 10 bis 1 zu 1000. Werden Gemische von Carbonsäuren mit anorganischen Säuren eingesetzt, so bezieht sich das genannte Verhältnis auf den Gesamtsäureeinsatz. Der Anteil der erfindungsgemäßen organischen Carbonsäuren mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen beträgt dabei mindestens 20, vorzugsweise min destens 60 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtsäureeinsatz.The carboxylic acids are preferably used in an amount of 0.5 to 10 times that for the neutralization of the basic catalyst necessary stoichiometric amount used. Usually be the ratio of carboxylic acid to polyether polyol is 1 to 5 to 1 to 5000, in particular 1 to 10 to 1 to 1000. Are mixtures of Carboxylic acids used with inorganic acids, so refers the stated ratio to the total acid input. The amount of the organic carboxylic acids according to the invention with at least 4 Carbon atoms is at least 20, preferably min at least 60% by weight, based on the total acid input.
Vor der Behandlung mit den erfindungsgemäßen Carbonsäuren, ins besondere bei Behandlung nach der Alkylenoxidanlagerung, kann Wasser in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% vom Rohpolyetherol zugesetzt werden. Nach der Behandlung wird der Polyetherol bei 80 bis 120°C, gegebenenfalls unter Vakuum, destilliert oder die Alkylenoxid anlagerung wird in üblicher Weise abgeschlossen und es wird gege benenfalls anschließend destilliert.Before treatment with the carboxylic acids according to the invention, ins especially when treated after the alkylene oxide addition Water in amounts of 1 to 10 wt .-% of the raw polyetherol added will. After the treatment, the polyetherol is at 80 to 120 ° C, optionally distilled under vacuum or the alkylene oxide Attachment is completed in the usual way and it is countered distilled if necessary.
Die derart hergestellten Polyetherpolyole werden, ggf. in Kombi nation mit weiteren höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen, mit den weiteren Komponenten zu Polyurethanschaumstoffen, insbesondere flexiblen oder starren Polyurethanschaumstoffen, umgesetzt.The polyether polyols produced in this way are, if appropriate in a combination nation with other higher molecular compounds with at least two reactive hydrogen atoms, with the other components too Polyurethane foams, especially flexible or rigid Polyurethane foams implemented.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Be handlung mit den erfindungsgemäßen Carbonsäuren der Katalysator neutralisiert wird, die entstehenden Salze homogen im Polyol ver bleiben können und bei der Polyurethansynthese als Emulgatoren bzw. Zusatzstoff wirken und somit spezielle Polyurethan/Polyiso cyanurat-Strukturen herstellbar sind. Kombiniert ist auch eine Teilveresterung der erfindungsgemäßen Carbonsäure mit vorhandenen kürzeren Polyetherpolyolprodukten möglich. Die daraus entstehen den Polyetheresterole erlauben, spezielle Eigenschaften bei der Verarbeitung hinsichtlich besserer Treibmittellöslichkeit, Steue rung des hydrophoben/hydrophilen Charakters und emulgierende Ei genschaften einzustellen. The inventive method has the advantage that the Be act with the carboxylic acids of the catalyst is neutralized, the resulting salts homogeneously in the polyol can stay and in polyurethane synthesis as emulsifiers or additive and thus special polyurethane / polyiso cyanurate structures can be produced. Combined is also one Partial esterification of the carboxylic acid according to the invention with existing ones shorter polyether polyol products possible. The result from it allow the polyetheresterols to have special properties in the Processing for better propellant solubility, tax Hydrophobic / hydrophilic character and emulsifying egg properties.
Die bei der Behandlung der basischen Polyetherole mit den Carbon säuren entstehenden homogenen Umsetzungsprodukte bestehen vor allem aus den Carboxylaten und den Carboxylatderivaten, ins besondere den noch freie Carboxylgruppen tragenden Carboxylaten und den gegebenenfalls durch Polykondensation/Veresterung entste henden Polyester- bzw. Polyetheresterprodukten. Erstere wirken durch Abspaltung von CO₂ als Treib- bzw. als Cotreibmittel und er möglichen einen Ersatz bzw. einen Teilersatz des üblicherweise verwendeten Treibmittels, wie Wasser und/oder Alkane. Weiterhin wirken die Umsetzungsprodukte als Emulgatoren und helfen ins besondere bei polyolischen Mehrstoffgemischen, wie zwischen Poly ether- und Polyesterolen, als Lösungsvermittler. Es werden Inhomogenitäten und Entmischungen in den Polyurethansystemen und -komponenten vermieden.Those in the treatment of the basic polyetherols with the carbon acidic homogeneous reaction products exist everything from the carboxylates and the carboxylate derivatives, ins especially the carboxylates still carrying free carboxyl groups and which is optionally formed by polycondensation / esterification existing polyester or polyetherester products. The former work by splitting off CO₂ as a blowing agent or as a co-blowing agent and he possible a replacement or a partial replacement of the usual used blowing agents, such as water and / or alkanes. Farther the reaction products act as emulsifiers and help ins especially in the case of polyolic multi-component mixtures, such as between poly ether and polyesterols, as solubilizers. It will Inhomogeneities and segregation in the polyurethane systems and components avoided.
Zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe nach dem erfindungs gemäßen Verfahren finden, mit Ausnahme der erfindungsgemäß herge stellten Polyetherpolyole, die an sich bekannten Aufbau komponenten Verwendung, zu denen im einzelnen folgendes auszufüh ren ist.To produce the polyurethane foams according to the Invention find methods according to the invention, with the exception of the herge provided polyether polyols, the structure known per se components use, to which the following must be carried out in detail ren is.
a) Als organische und/oder modifizierte organische Di- und/oder Polyisocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphati schen, cycloaliphatischen, araliphatischen und vorzugsweise die aromatischen mehrwertigen Isocyanate in Frage.a) As organic and / or modified organic di- and / or Polyisocyanates (a) come from the known aliphati rule, cycloaliphatic, araliphatic and preferably the aromatic polyvalent isocyanates in question.
Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1,12-Dode candiioscyanat, 2-Ethyl-tetramethylendiisocyanat-1,4, 2-Me thylpentamethylendiisocyanat-1,5, Tetramethylendiiso cyanat-1,4, und vorzugsweise Hexamethylendiisocyanat-1,6; cycloaliphatische Diisocyanate wie Cyclohexan-1,3- und 1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4′-, 2,2′- und 2,4′-Di cyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Iso merengemische, und vorzugsweise aromatische Di- und Polyiso cyanate, wie z. B. 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und die entsprechenden Isomerengemische, 4,4′-, 2,4′- und 2,2′-Di phenylmethandiisocyanat und die entsprechenden Isomeren gemische, Mischungen aus 4,4′- und 2,2′-Diphenylmethandiiso cyanaten, Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate, Mischungen aus 2,4′-, 2,4′- und 2,2,-Diphenylmethandiisocyanaten und Po lyphenylpolymethylenpolyisocyanaten (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluylendiisocyanaten. Die organischen Di- und Polyisocyanate können einzeln oder in Form ihrer Mischungen eingesetzt werden.Examples include: alkylene diisocyanates with 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical, such as 1,12-dode candiioscyanate, 2-ethyl-tetramethylene diisocyanate-1,4, 2-Me thylpentamethylene diisocyanate-1,5, tetramethylene diiso cyanate 1,4, and preferably hexamethylene diisocyanate 1,6; cycloaliphatic diisocyanates such as cyclohexane-1,3- and 1,4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane (IPDI), 2,4- and 2,6-hexahydrotoluenediisocyanate and the corresponding mixtures of isomers, 4,4'-, 2,2'- and 2,4'-di cyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding iso mixed mixtures, and preferably aromatic di- and polyiso cyanates such as B. 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and corresponding mixtures of isomers, 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-di phenylmethane diisocyanate and the corresponding isomers mixtures, mixtures of 4,4'- and 2,2'-diphenylmethane diiso cyanates, polyphenylpolymethylene polyisocyanates, mixtures from 2,4'-, 2,4'- and 2,2, -diphenylmethane diisocyanates and Po lyphenylpolymethylene polyisocyanates (raw MDI) and mixtures from raw MDI and tolylene diisocyanates. The organic di and polyisocyanates can be used individually or in the form of their Mixtures are used.
Häufig werden auch sogenannte modifizierte mehrwertige Iso cyanate, d. h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organi scher Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden, verwendet. Beispielhaft genannt seien Ester-, Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-, Carbodiimid-, Isocyanurat-, Uretdion- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen kommen beispielsweise in Betracht: Urethangruppen enthaltende organische, vorzugsweise aromatische Polyiso cyanate mit NCO-Gehalten von 33,6 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, bei spielsweise mit niedermolekularen Diolen, Triolen, Dialkylen glykolen, Trialkylenglykolen oder Polyoxyalkylenglykolen mit Molekulargewichten bis 6000, insbesondere mit Molekularge wichten bis 1500, modifiziertes 4,4′-Diphenylmethandiiso cyanat, modifizierte 4,4′- und 2,4′-Diphenylmethandiisocya natmischungen, modifiziertes Roh-MDI oder 2,4- bzw. 2,6-Toluylendiisocyanat, wobei als Di- bzw. Polyoxyalkylen glykole, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden kön nen, beispielsweise genannt seien: Diethylen-, Dipropylen glykol, Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxypropy lenpolyoxyethenglykole, -triole und/oder -tetrole. Geeignet sind auch NCO-Gruppen enthaltende Prepolymere mit NCO-Gehal ten von 25 bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise von 21 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt aus den nachfol gend beschriebenen Polyester- und/oder vorzugsweise Poly etherpolyolen und 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, Mischungen aus 2,4′- und 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanaten oder Roh-MDI. Bewährt haben sich ferner flüssige, Carbodiimidgruppen und/oder Isocyanuratringe enthaltende Polyisocyanate mit NCO-Gehalten von 33,6 bis 15, vorzugsweise 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, z. B. auf Basis von 4,4′-, 2,4′- und/oder 2,2′-Diphenylmethan diisocyanat und/oder 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat.So-called modified polyvalent iso are also common cyanate, d. H. Products that are organi shear di- and / or polyisocyanates are used. Examples include ester, urea, biuret, Allophanate, carbodiimide, isocyanurate, uretdione and / or Di- and / or polyisocyanates containing urethane groups. in the For example, some are: urethane groups containing organic, preferably aromatic polyiso cyanates with NCO contents of 33.6 to 15% by weight, preferably from 31 to 21% by weight, based on the total weight for example with low molecular weight diols, triplets, dialkyls glycols, trialkylene glycols or polyoxyalkylene glycols Molecular weights up to 6000, especially with molecular weight weight up to 1500, modified 4,4'-diphenylmethane diiso cyanate, modified 4,4'- and 2,4'-diphenylmethane diisocya natural mixtures, modified raw MDI or 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, being di- or polyoxyalkylene glycols that can be used individually or as mixtures NEN, for example: diethylene, dipropylene glycol, polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxypropy lenpolyoxyethene glycols, triols and / or tetrols. Suitable are also prepolymers containing NCO groups with an NCO content from 25 to 3.5% by weight, preferably from 21 to 14% by weight, based on the total weight, made from the following described polyester and / or preferably poly ether polyols and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures from 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanates or crude MDI. Have proven themselves also liquid, carbodiimide groups and / or isocyanurate rings containing polyisocyanates with NCO contents of 33.6 to 15, preferably 31 to 21% by weight, based on the total weight, e.g. B. based on 4,4'-, 2,4'- and / or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate and / or 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate.
Die modifizierten Polyisocyanate können miteinander oder mit unmodifizierten organischen Polyisocyanaten wie z. B. 2,4′-, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, Roh-MDI, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat gegebenenfalls gemischt werden.The modified polyisocyanates can be used together or with unmodified organic polyisocyanates such as B. 2,4'-, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, crude MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate may be mixed.
Besonders bewährt haben sich als organische Polyisocyanate und kommen daher vorzugsweise zur Anwendung: Mischungen aus Toluylendiisocyanaten und Roh-MDI oder Mischungen aus modifi zierten, Urethangruppen enthaltenden organischen Polyiso cyanaten mit einem NCO-Gehalt von 33,6 bis 15 Gew.-%, ins besondere solche auf Basis von Toluylendiisocyanaten, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat- Isomerengemischen oder Roh-MDI und insbesondere Roh-MDI mit einem Diphenylmethandiisocyanat-Isomerengehalt 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 60 Gew.-%, insbesondere von 30 bis 55 Gew.-%.Organic polyisocyanates have proven particularly useful and are therefore preferably used: mixtures of Toluene diisocyanates and raw MDI or mixtures of modifi graced, organic polyiso containing urethane groups cyanates with an NCO content of 33.6 to 15 wt .-%, ins special ones based on tolylene diisocyanates, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate Isomer mixtures or crude MDI and in particular crude MDI with a diphenylmethane diisocyanate isomer content of 30 to 80% by weight, preferably from 30 to 60% by weight, in particular from 30 to 55% by weight.
b) Als Polyetherpolyole werden die erfindungsgemäß hergestellten Polyetherpolyole, wie weiter oben beschrieben, verwendet. Da neben können weitere höhermolekulare Verbindungen mit minde stens zwei reaktiven Wasserstoffatomen in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b), mitverwendet werden.b) The polyether polyols are those produced according to the invention Polyether polyols as described above are used. There In addition, other higher molecular compounds with min at least two reactive hydrogen atoms in an amount of 20 to 80 wt .-%, preferably 20 to 40 wt .-%, based on the Weight of component (b) can also be used.
Als weitere höhermolekulare Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen werden zweckmäßigerweise solche mit einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6, und einem Molekulargewicht von 300 bis 8000, vorzugsweise von 300 bis 3000, verwendet. Der Einsatz hängt von den gewünsch ten Eigenschaften des herzustellenden Polyurethanschaum stoffes ab. Bewährt haben sich z. B. Polyether-polyamine und/ oder vorzugsweise Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Poly etherpolyole, Polyesterpolyole, Polythioether-polyole, Poly esteramide, hydroxylgruppenhaltigen Polyacetale und hydroxyl gruppenhaltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole. Vorzugsweise An wendung finden Polyesterpolyole und/oder Polyetherpolyole. Der Hydroxylzahl der Polyhydroxylverbindungen beträgt dabei in aller Regel 150 bis 850 mg KOH/g und vorzugsweise 200 bis 600 mg KOH/g.As further higher molecular compounds with at least two reactive hydrogen atoms are expediently such with a functionality of 2 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of 300 to 8000, preferably of 300 to 3000 used. The use depends on the desired properties of the polyurethane foam to be produced fabric. Have proven themselves. B. polyether polyamines and / or preferably polyols selected from the group of poly ether polyols, polyester polyols, polythioether polyols, poly ester amides, hydroxyl-containing polyacetals and hydroxyl group-containing aliphatic polycarbonates or mixtures from at least two of the polyols mentioned. Preferably on Polyester polyols and / or polyether polyols are used. The hydroxyl number of the polyhydroxyl compounds is usually 150 to 850 mg KOH / g and preferably 200 to 600 mg KOH / g.
Insbesondere als weitere Polyole verwendet werden Polyether polyole, die nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch anionische Polymerisation mit Alkalihydroxiden, wie z. B. Na trium- oder Kaliumhydroxid oder Alkalialkoholaten, wie z. B. Natriummethylat, Natrium- oder Kaliumethylat oder Kaliumiso propylat, als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6, reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält, oder durch kationische Po lymerisation mit Lewis-Säuren, wie Antimonpentachlorid, Bor fluorid-Etherat u. a. oder Bleicherde, als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffato men im Alkylenrest hergestellt werden.Polyethers are used in particular as further polyols polyols by known methods, for example by anionic polymerization with alkali hydroxides, such as. B. Well trium or potassium hydroxide or alkali alcoholates, such as. B. Sodium methylate, sodium or potassium ethylate or potassium iso propylate, as catalysts and with the addition of at least one Starter molecule, the 2 to 8, preferably 2 to 6, reactive Contains hydrogen atoms bound, or by cationic Po lymerization with Lewis acids, such as antimony pentachloride, boron fluoride etherate u. a. or bleaching earth, as catalysts one or more alkylene oxides with 2 to 4 carbon atoms Men are produced in the alkylene radical.
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 Mi schungen 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 Koh lenstoffatomen 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, Phenylendiamine, 2,3-, 2,4- und 2,6-Toluylendiamin und 4,4′-, 2,4′- und 2,2′-Diamino-diphenylmethan.Suitable alkylene oxides are, for example, tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and 1,2-propylene oxide. The alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as Mi be used. Come as starter molecules Examples include: water, organic dicarboxylic acids, such as succinic acid, adipic acid, phthalic acid and terephthalate acid, aliphatic and aromatic, optionally N-mono-, N, N- and N, N'-dialkyl-substituted diamines with 1 to 4 Koh lenstoffatomen in the alkyl radical, such as mono- and dialkyl-substituted ethylenediamine, diethylenetriamine, tri ethylene tetramine, 1,3-propylene diamine, 1,3- or 1,4-butylene diamine, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- and 1,6-hexamethylene diamine, Phenylenediamines, 2,3-, 2,4- and 2,6-toluenediamine and 4,4′-, 2,4'- and 2,2'-diamino-diphenylmethane.
Als Startermoleküle kommen ferner in Betracht: Alkanolamine, wie z. B. Ethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-ethanolamin, Dialkanolamine, wie z. B. Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin, und Trialkanolamine, wie z. B. Trietha nolamin, und Ammoniak. Vorzugsweise verwendet werden mehrwer tige, insbesondere zwei- und/oder dreiwertige Alkohole, wie Ethandiol, Propandiol-1,2 und -1,3, Diethylenglykol, Dipropy lenglykol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6, Glycerin, Trimethy lolpropan, Pentaerythrit, Sorbit und Saccharose.Other suitable starter molecules are: alkanolamines, such as B. ethanolamine, N-methyl and N-ethylethanolamine, Dialkanolamines such as e.g. B. diethanolamine, N-methyl and N-ethyl-diethanolamine, and trialkanolamines, such as. B. Trietha nolamine, and ammonia. More are preferably used term, especially di- and / or trihydric alcohols, such as Ethanediol, 1,2-propanediol and 1,3, diethylene glycol, dipropy lenglycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, trimethy lolpropane, pentaerythritol, sorbitol and sucrose.
Die Polyetherpolyole besitzen eine Funktionalität von vor zugsweise 2 bis 6 und insbesondere 2 bis 4 und Molekularge wichte von 300 bis 3000, vorzugsweise 300 bis 2000 und insbe sondere 400 bis 2000.The polyether polyols have a functionality from before preferably 2 to 6 and in particular 2 to 4 and molecular weight weights from 300 to 3000, preferably 300 to 2000 and in particular especially 400 to 2000.
Als Polyetherpolyole eignen sich ferner polymermodifizierte Polyetherpolyole, vorzugsweise Pfropfpolyetherpolyole, insbe sondere solche auf Styrol- und/oder Acrylnitrilbasis, die durch in situ Polymerisation von Acrylnitril, Styrol oder vorzugsweise Mischungen aus Styrol und Acrylnitril, z. B. im Gewichtsverhältnis 90 : 10 bis 10 : 90, vorzugsweise 70 : 30 bis 30 : 70, in zweckmäßigerweise den vorgenannten Polyether polyolen analog den Angaben der deutschen Patentschriften 11 11 394, 12 22 669 (US 3 304 273, 3 383 351, 3 523 093), 11 52 536 (GB 10 40 452) und 11 52 537 (GB 987 618) hergestellt werden, sowie Polyetherpolyoldispersionen, die als disperse Phase, üblicherweise in einer Menge von 1 bis 50 Gew.%, vor zugsweise 2 bis 25 Gew.%, enthalten: z. B. Polyharnstoffe, Po lyhydrazide, tert.-Aminogruppen gebunden enthaltende Polyure thane und/oder Melamin und die z. B. beschrieben werden in der EP-B-011 752 (US 4 304 708), US-A-4 374 209 und DE-A-32 31 497. Polymer-modified are also suitable as polyether polyols Polyether polyols, preferably graft polyether polyols, in particular special ones based on styrene and / or acrylonitrile by in situ polymerization of acrylonitrile, styrene or preferably mixtures of styrene and acrylonitrile, e.g. B. in Weight ratio 90:10 to 10:90, preferably 70:30 to 30:70, advantageously in the aforementioned polyether polyols analogous to the information in German patent specifications 11 11,394, 12,22,669 (U.S. 3,304,273, 3,383,351, 3,523,093), 11 52 536 (GB 10 40 452) and 11 52 537 (GB 987 618) be, as well as polyether poly dispersions, which as disperse Phase, usually in an amount of 1 to 50% by weight preferably 2 to 25% by weight, contain: z. B. polyureas, Po lyhydrazide, tertiary amino groups containing bound polyure thane and / or melamine and the z. B. are described in the EP-B-011 752 (US 4 304 708), US-A-4 374 209 and DE-A-32 31 497.
Die Polyetherpolyole können einzeln oder in Form von Mischun gen mitverwendet werden. Ferner können sie mit den Pfropfpo lyetherpolyolen oder Polyesterpolyolen sowie den hydroxyl gruppenhaltigen Polyesteramiden, Polyacetalen, Polycarbonaten und/oder Polyetherpolyaminen gemischt werden.The polyether polyols can be used individually or in the form of mixtures gene can be used. You can also use the graft po lyether polyols or polyester polyols and the hydroxyl group-containing polyester amides, polyacetals, polycarbonates and / or polyether polyamines are mixed.
Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organi schen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugs weise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffa tomen, 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 Dicarbonsäu reanhydride eingesetzt werden. Vorzugsweise verwendet werden Dicarbonsäuregemische aus Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure 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-Propan diol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Glycerin und Trimethylolpro pan. Vorzugsweise verwendet werden Ethandiol, Diethylengly kol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol oder Mi schungen aus mindestens zwei der genannten Diole, insbesonde re Mischungen aus 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol und 1,6-He xandiol. Eingesetzt werden können ferner Polyester-polyole aus Lactonen, z. B. ε-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. ω-Hydroxycapronsäure.Suitable polyester polyols can, for example, from organic Dicarboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms, preferred wise aliphatic dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon a toms, and polyhydric alcohols, preferably diols, with 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms are made. As dicarboxylic acids come in Examples include: succinic acid, glutaric acid, adipine acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarbonate acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. The dicarboxylic acids can both used individually as well as in a mixture with each other. Instead of the free dicarboxylic acids, the corre sponding Chenden dicarboxylic acid derivatives, such as. B. dicarboxylic acid esters of alcohols with 1 to 4 carbon atoms or dicarboxylic acid reanhydrides are used. Preferably used Dicarboxylic acid mixtures of succinic, glutaric and adipic acids in proportions of, for example, 20 to 35: 35 to 50: 20 to 32 parts by weight, and especially adipic acid. Examples of di- and polyhydric alcohols, in particular Diols are: ethanediol, diethylene glycol, 1,2- or 1,3-propane diol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, glycerin and trimethylolpro pan. Ethanediol, diethylene glycol are preferably used kol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol or Mi from at least two of the diols mentioned, in particular right mixtures of 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol and 1,6-He xandiol. Polyester polyols can also be used from lactones, e.g. B. ε-caprolactone or hydroxycarboxylic acids, e.g. B. ω-hydroxycaproic acid.
Zur Herstellung der Polyesterpolyole können die organischen, z. B. aromatischen und vorzugsweise aliphatischen, Polycarbon säuren und/oder -derivate und mehrwertigen Alkohole katalysa torfrei oder vorzugsweise in Gegenwart von Veresterungskata lysatoren, zweckmäßigerweise in einer Atmosphäre aus Inert gas, wie z. B. Stickstoff, Kohlenmonoxid, Helium, Argon u. a., in der Schmelze bei Temperaturen von 150 bis 250°C, vorzugs weise 180 bis 220°C gegebenenfalls unter vermindertem Druck bis zu der gewünschten Säurezahl, die vorteilhafterweise kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 2 ist, polykonden siert werden. Mach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Veresterungsgemisch bei den obengenannten Temperaturen bis zu einer Säurezahl von 80 bis 30, vorzugsweise 40 bis 30, unter Normaldruck und anschließend unter einem Druck von kleiner als 500 mbar, vorzugsweise 50 bis 150 mbar, polykondensiert. Als Veresterungskatalysatoren kommen beispielsweise Eisen-, Cadmium-, Kobalt-, Blei-, Zink-, Antimon-, Magnesium-, Titan- und Zinnkatalysatoren in Form von Metallen, Metalloxiden oder Metallsalzen in Betracht. Die Polykondensation kann jedoch auch in flüssiger Phase in Gegenwart von Verdünnungs- und/ oder Schleppmitteln, wie z. B. Benzol, Toluol, Xylol oder Chlorbenzol, zur azeotropen Abdestillation des Kondensations wassers durchgeführt werden.To prepare the polyester polyols, the organic, e.g. B. aromatic and preferably aliphatic, polycarbonate acids and / or derivatives and polyhydric alcohols peat-free or preferably in the presence of esterification catalysts analyzers, suitably in an atmosphere of inert gas such as B. nitrogen, carbon monoxide, helium, argon and. a., in the melt at temperatures of 150 to 250 ° C, preferably as 180 to 220 ° C, optionally under reduced pressure up to the desired acid number, which is advantageous is less than 10, preferably less than 2, polycondenses be settled. According to a preferred embodiment, this is Esterification mixture at the above temperatures up to an acid number of 80 to 30, preferably 40 to 30, under Normal pressure and then under a pressure of less than 500 mbar, preferably 50 to 150 mbar, polycondensed. For example, iron, Cadmium, cobalt, lead, zinc, antimony, magnesium, titanium and tin catalysts in the form of metals, metal oxides or Metal salts into consideration. However, the polycondensation can also in the liquid phase in the presence of dilution and / or entraining agents, such as. As benzene, toluene, xylene or Chlorobenzene, for azeotropic distillation of the condensation water.
Zur Herstellung der Polyesterpolyole werden die organischen Polycarbonsäuren und/oder -derivate und mehrwertigen Alkohole vorteilhafterweise im Molverhältnis von 1 : 1 bis 1,8, vor zugsweise 1 : 1,05 bis 1,2, polykondensiert.The organic polyols are used to produce the polyester polyols Polycarboxylic acids and / or derivatives and polyhydric alcohols advantageously in a molar ratio of 1: 1 to 1.8 preferably 1: 1.05 to 1.2, polycondensed.
Die erhaltenen Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Mo lekulargewicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 600 bis 2000 und insbesondere 600 bis 1500.The polyester polyols obtained preferably have one Functionality from 2 to 4, especially 2 to 3, and a mo molecular weight from 480 to 3000, preferably 600 to 2000 and especially 600 to 1500.
Die Polyesterpolyole können einzeln oder in Form von Mischungen mitverwendet werden. Auch sie können, ebenso wie die Polyetherpolyole, mit den nachstehend aufgeführten wei teren H-funktionellen Verbindungen gemischt werden.The polyester polyols can be used individually or in the form of Mixtures can be used. They too can, just like the polyether polyols, with the white listed below tere H-functional compounds are mixed.
Als hydroxylgruppenhaltige Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, 4,4′-Dihy droxyethoxy-diphenyl-dimethylmethan, Hexandiol und Formalde hyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Polymeri sation cyclischer Acetale lassen sich geeignete Polyacetale herstellen.As polyacetals containing hydroxyl groups such. B. from Glycols, such as diethylene glycol, triethylene glycol, 4,4'-dihy droxyethoxy-diphenyl-dimethylmethane, hexanediol and formaldehyde hyd producible compounds in question. Also through polymer suitable polyacetals produce.
Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die beispielsweise durch Umsetzung von Diolen, wie Propandiol-1,3, Butandiol-1,4 und/oder Hexandiol-1,6, Diethylenglykol, Triethylenglykol oder Tetraethylenglykol mit Diarylcarbonaten, z. B. Diphenyl carbonat, oder Phosgen hergestellt werden können.Such polycarbonates come as hydroxyl groups of the type known per se, for example by reacting diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol and / or 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol or tetraethylene glycol with diaryl carbonates, e.g. B. Diphenyl carbonate, or phosgene can be produced.
Zu den Polyesteramiden zählen z. B. die aus mehrwertigen, ge sättigten und/oder ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren An hydriden und mehrwertigen gesättigten und/oder ungesättigten Aminoalkoholen oder Mischungen aus mehrwertigen Alkoholen und Aminoalkoholen und/oder Polyaminen gewonnenen, vorwiegend li nearen Kondensate.The polyester amides include e.g. B. from polyvalent, ge saturated and / or unsaturated carboxylic acids or their An hydride and polyvalent saturated and / or unsaturated Amino alcohols or mixtures of polyhydric alcohols and Amino alcohols and / or polyamines obtained, mainly li near condensates.
Geeignete Polyetherpolyamine können aus den obengenannten Polyetherpolyolen nach bekannten Verfahren hergestellt wer den. Beispielhaft genannt seien die Cyanoalkylierung von Po lyoxyalkylen-polyolen und anschließende Hydrierung des gebil deten Nitrils (US 3 267 050) oder die teilweise oder voll ständige Aminierung von Polyoxyalkylenpolyolen mit Aminen oder Ammoniak in Gegenwart von Wasserstoff und Katalysatoren (DE 12 15 373).Suitable polyether polyamines can be obtained from the above Polyether polyols are produced by known processes the. The cyanoalkylation of Po may be mentioned by way of example lyoxyalkylene polyols and subsequent hydrogenation of the gebil Detected nitrile (US 3,267,050) or the partially or fully permanent amination of polyoxyalkylene polyols with amines or ammonia in the presence of hydrogen and catalysts (DE 12 15 373).
c) Die Polyurethanschaumstoffe können ohne oder unter Mitver wendung von Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmit teln (c) hergestellt werden. Zur Modifizierung der mechani schen Eigenschaften, z. B. der Härte, kann sich jedoch der Zu satz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenenfalls auch Gemischen davon als vorteilhaft erwei sen. Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel ver wendet werden Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten kleiner als 400, vorzugsweise von 60 bis 300. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/ oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Decandiol-1,10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylengly kol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1,4, Hexan diol-1,6 und Bis-(2-hydroxy-ethyl)-hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1,3,5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethy lolpropan und niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyal kylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle.c) The polyurethane foams can with or without Mitver use of chain extension and / or crosslinking teln (c) are produced. To modify the mechani properties, z. B. the hardness, but can be too set of chain extenders, crosslinking agents or if appropriate, mixtures thereof prove to be advantageous sen. As a chain extender and / or crosslinking agent Diols and / or triols with molecular weights are used less than 400, preferably from 60 to 300. Considerable come for example aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols with 2 to 14, preferably 4 to 10 Carbon atoms such as B. ethylene glycol, 1,3-propanediol, Decanediol-1,10, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol kol, dipropylene glycol and preferably 1,4-butanediol, hexane diol-1,6 and bis (2-hydroxy-ethyl) hydroquinone, triols, such as 1,2,4-, 1,3,5-trihydroxycyclohexane, glycerin and trimethy lolpropane and low molecular weight hydroxyl-containing polyal kylene oxides based on ethylene and / or 1,2-propylene oxide and the aforementioned diols and / or triols as starter molecules.
Sofern zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe Kettenver längerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon An wendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b) zum Einsatz.If chain ver. For the production of the polyurethane foams extenders, crosslinking agents or mixtures thereof find application, these are expediently come in a quantity from 0 to 20% by weight, preferably from 2 to 8% by weight on the weight of component (b).
d) Zu Treibmitteln, welche zur Herstellung der Polyurethan schaumstoffe verwendet werden, gehören vorzugsweise Wasser, das mit Isocyanatgruppen unter Bildung von Kohlendioxid re agiert, und/oder physikalisch wirkende Treibmittel. Geeignet sind Flüssigkeiten, welche gegenüber den organischen, gegebe nenfalls modifizierten Polyisocyanaten inert sind und Siede punkte unter 100°C, vorzugsweise unter 50°C, insbesondere zwi schen -50°C und 30°C bei Atmosphärendruck aufweisen, so daß sie unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion verdampfen. Beispiele derartiger, vorzugsweise verwendbarer Flüssigkeiten sind Alkane, wie Heptan, Hexan, n- und iso-Pen tan, vorzugsweise technische Gemische aus n- und iso-Penta nen, n- und iso-Butan und Propan, Cycloalkane, wie Cyclopen tan und/oder Cyclohexan, Ether, wie Furan, Dimethylether und Diethylether, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon, Car bonsäurealkylester, wie Methylformiat, Dimethyloxalat und Ethylacetat und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Dichlormonofluormethan, Difluormethan, Tri fluormethan, Difluorethan, Tetrafluorethan, Chlordifluor ethane, 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan, 2,2- Dichlor-2- fluorethan und Heptafluorpropan. Auch Gemische dieser nied rigsiedenden Flüssigkeiten untereinander und/oder mit anderen substituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffen kön nen verwendet werden. Geeignet sind ferner organische Carbon säuren, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Rici nolsäure und carboxylgruppenhaltige Verbindungen.d) To blowing agents used to manufacture the polyurethane foams are used, preferably include water, the re with isocyanate groups to form carbon dioxide acts, and / or physically acting blowing agents. Suitable are liquids which are compared to the organic ones modified polyisocyanates are inert and boil points below 100 ° C, preferably below 50 ° C, especially between have -50 ° C and 30 ° C at atmospheric pressure, so that it under the influence of the exothermic polyaddition reaction evaporate. Examples of such, preferably usable Liquids are alkanes such as heptane, hexane, n- and iso-pen tan, preferably technical mixtures of n- and iso-penta nen, n- and iso-butane and propane, cycloalkanes, such as cyclopen tan and / or cyclohexane, ethers such as furan, dimethyl ether and Diethyl ether, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, Car alkyl acid esters, such as methyl formate, dimethyl oxalate and Ethyl acetate and halogenated hydrocarbons, such as Methylene chloride, dichloromonofluoromethane, difluoromethane, tri fluoromethane, difluoroethane, tetrafluoroethane, chlorodifluor ethane, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 2,2-dichloro-2- fluoroethane and heptafluoropropane. Mixtures of this cute Rigid liquids with each other and / or with others substituted or unsubstituted hydrocarbons be used. Organic carbon are also suitable acids, such as B. formic acid, acetic acid, oxalic acid, Rici nolic acid and compounds containing carboxyl groups.
Vorzugsweise Verwendung finden Wasser, Chlordifluormethan, Chlordifluorethane, Dichlorfluorethane, Pentangemische, Cyclohexan und Mischungen aus mindestens zwei dieser Treib mittel, z. B. Mischungen aus Wasser und Cyclohexan, Mischungen aus Chlordifluormethan und 1-Chlor-2,2-difluorethan und gege benenfalls Wasser.Water, chlorodifluoromethane, Chlorodifluoroethanes, dichlorofluoroethanes, pentane mixtures, Cyclohexane and mixtures of at least two of these propellants medium, e.g. B. mixtures of water and cyclohexane, mixtures from chlorodifluoromethane and 1-chloro-2,2-difluoroethane and counter also water.
Diese Treibmittel werden üblicherweise der Komponente (b) zu gesetzt. Sie können jedoch der Isocyanatkomponente (a) oder als Kombination sowohl der Komponente (b) als auch der Iso cyanatkomponente (a) oder Vormischungen dieser Komponenten mit den übrigen Aufbaukomponenten zugesetzt werden.These blowing agents are usually added to component (b) set. However, you can use the isocyanate component (a) or as a combination of both component (b) and iso cyanate component (a) or premixes of these components be added with the other structural components.
Die eingesetzte Menge des Treibmittels bzw. der Treibmittel mischung liegt bei 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polyolkomponente (b).The amount of blowing agent or blowing agents used mixture is 1 to 25 wt .-%, preferably 5 to 15% by weight, based in each case on the polyol component (b).
Dient Wasser als Treibmittel, so wird es vorzugsweise der Aufbaukomponente (b) in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, be zogen auf die Aufbaukomponente (b) zugesetzt. Der Wasserzu satz kann in Kombination mit dem Einsatz der anderen be schriebenen Treibmittel erfolgen.If water serves as a blowing agent, it is preferably the Build-up component (b) in an amount of 0.5 to 5 wt .-%, be pulled on the build component (b) added. The Wasserzu set can be used in combination with the other written propellants.
Da die bei der erfindungsgemäßen Behandlung der Polyetherole mit den Carbonsäuren entstehenden Umsetzungsprodukte durch Abspaltung von CO₂ ebenfalls als Treibmittel wirken, kann sich der Einsatz der o.g. Treibmittel verringern. Since in the treatment of the polyetherols according to the invention reaction products formed with the carboxylic acids Elimination of CO₂ can also act as a blowing agent the use of the above Reduce blowing agents.
e) Als Katalysatoren (e) zur Herstellung der Polyurethanschaum stoffe werden insbesondere Verbindungen verwendet, die die Reaktion der reaktive Wasserstoffatome, insbesondere Hydro xylgruppen, enthaltenden Verbindungen der Komponente (b) und gegebenenfalls (c) mit den organischen, gegebenenfalls modi fizierten Polyisocyanaten (a) stark beschleunigen.e) As catalysts (e) for the production of the polyurethane foam Substances are used in particular, which the Reaction of reactive hydrogen atoms, especially hydro xyl groups containing compounds of component (b) and optionally (c) with the organic, optionally modes accelerate the infected polyisocyanates (a).
Zweckmäßigerweise verwendet werden basische Polyurethan katalysatoren, beispielsweise tertiäre Amine, wie Triethyl amin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Dicyclohexylmethyl amin, Dimethylcyclohexylamin, N,N,N′,N′-Tetramethyl-diamino diethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, N-Methyl- bzw. N-Ethylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N′,N′- Tetramethylethylendiamin, N,N,N′,N′-Tetramethylbutandiamin, N,N,N′,N′-Tetramethylhexandiamin-1,6, Pentamethyldiethylen triamin, Dimethylpiperazin, N-Dimethylaminoethylpiperidin, 1,2-Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo-(2,2,0)-octan, 1,4-Diaza bicyclo-(2,2,2)-octan(Dabco) und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl diethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2-(N,N-Dimethylamino ethoxy)ethanol, N,N′,N′′-Tris-(dialkylaminoalkyl)hexahydrotri azine, z. B. N,N′,N′′-Tris-(dimethylaminopropyl)-s-hexahydro triazin, und Triethylendiamin. Geeignet sind jedoch auch Me tallsalze, wie Eisen(II)-chlorid, Zinkchlorid, Bleioctoat und vorzugsweise Zinnsalze, wie Zinndioctoat, Zinndiethylhexoat und Dibutylzinndilaurat sowie insbesondere Mischungen aus tertiären Aminen und organischen Zinnsalzen.Basic polyurethane is expediently used catalysts, for example tertiary amines, such as triethyl amine, tributylamine, dimethylbenzylamine, dicyclohexylmethyl amine, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-diamino diethyl ether, bis (dimethylaminopropyl) urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ′, N′- Tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylbutanediamine, N, N, N ', N'-tetramethylhexanediamine-1,6, pentamethyldiethylene triamine, dimethylpiperazine, N-dimethylaminoethylpiperidine, 1,2-dimethylimidazole, 1-azabicyclo (2,2,0) octane, 1,4-diaza bicyclo (2,2,2) octane (Dabco) and alkanolamine compounds such as Triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyl and N-ethyl diethanolamine, dimethylaminoethanol, 2- (N, N-dimethylamino ethoxy) ethanol, N, N ′, N ′ ′ - tris (dialkylaminoalkyl) hexahydrotri azine, e.g. B. N, N ', N' '- tris- (dimethylaminopropyl) -s-hexahydro triazine, and triethylenediamine. However, Me are also suitable tall salts such as ferric chloride, zinc chloride, lead octoate and preferably tin salts such as tin dioctoate, tin diethylhexoate and dibutyltin dilaurate and in particular mixtures of tertiary amines and organic tin salts.
Als Katalysatoren kommen ferner in Betracht: Amidine, wie 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, Tetraalkylammonium hydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid und Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat, sowie Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seiten ständigen OH-Gruppen. Vorzugsweise verwendet werden 0,001 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, Katalysator bzw. Katalysatorkombination, bezogen auf das Gewicht der Komponen te (b).Other suitable catalysts are: amidines, such as 2,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidine, tetraalkylammonium hydroxides, such as tetramethylammonium hydroxide, alkali hydroxides, such as sodium hydroxide and alkali alcoholates, such as sodium methylate and potassium isopropylate, and alkali salts of long-chain Fatty acids with 10 to 20 carbon atoms and optionally sides permanent OH groups. Preferably 0.001 to 5% by weight, in particular 0.05 to 2% by weight, of catalyst or Catalyst combination, based on the weight of the components te (b).
f) Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyurethanschaum stoffe können gegebenenfalls noch weitere Hilfsmittel und/ oder Zusatzstoffe (f) einverleibt werden. Genannt seien bei spielsweise oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisato ren, Zellregler, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flamm schutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische und bak teriostatisch wirkende Substanzen. f) The reaction mixture for producing the polyurethane foam if necessary, substances can also be used for additional aids and / or additives (f) are incorporated. May be mentioned at for example surface-active substances, foam stabilizer Ren, cell regulator, fillers, dyes, pigments, flame Protective, hydrolysis, fungistatic and bak teriostatic substances.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen z. B. Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Zellstruktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien beispielsweise Emulgatoren, wie die Natriumsalze von Ricinus ölsulfaten oder von Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen, z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanola min, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali- oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Di naphthylmethandisulfonsäure und Ricinolsäure; Schaumstabili satoren, wie Siloxan-oxalkylen-Mischpolymerisate und andere Organopolysiloxane, oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Fettalkohole, Paraffinöle, Ricinusöl- bzw. Ricinolsäureester, Türkischrotöl und Erdnußöl, und Zellregler, wie Paraffine, Fettalkohole und Dimethylpolysiloxane. Zur Verbesserung der Emulgierwirkung, der Zellstruktur und/oder Stabilisierung des Schaumes eignen sich ferner die oben beschriebenen oligomeren Acrylate mit Polyoxyalkylen- und Fluoralkanresten als Seiten gruppen. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicher weise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Komponente (b), angewandt.As surface-active substances such. B. Connections in Consider which to support the homogenization of the Serve as starting materials and are also suitable if necessary, regulate the cell structure of plastics. Be mentioned for example emulsifiers, such as the sodium salts of Ricinus oil sulfates or of fatty acids and salts of fatty acids with Amines, e.g. B. oleic acid diethylamine, stearic acid diethanola min, ricinoleic acid diethanolamine, salts of sulfonic acids, e.g. B. alkali or ammonium salts of dodecylbenzene or di naphthylmethane disulfonic acid and ricinoleic acid; Foam stabilizer catalysts, such as siloxane-oxalkylene copolymers and others Organopolysiloxanes, ethoxylated alkylphenols, ethoxylated Fatty alcohols, paraffin oils, castor oil or ricinoleic acid esters, Turkish red oil and peanut oil, and cell regulators such as paraffins, Fatty alcohols and dimethylpolysiloxanes. To improve the Emulsifying effect, the cell structure and / or stabilization of the The oligomers described above are also suitable for foam Acrylates with polyoxyalkylene and fluoroalkane residues as sides groups. The surface-active substances are becoming more common in amounts of 0.01 to 5% by weight, based on 100% by weight component (b) applied.
Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen und anorga nischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwerungsmittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrichfar ben, Beschichtungsmittel usw. zu verstehen. Im einzelnen sei en beispielhaft genannt: anorganische Füllstoffe wie silika tische Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigo rit, Serpentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil und Talkum, Metalloxide, wie Kaolin, Aluminiumoxide, Titanoxide und Ei senoxide, Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anorgani sche Pigmente, wie Cadmiumsulfid und Zinksulfid, sowie Glas u. a.. Vorzugsweise verwendet werden Kaolin (China Clay), Alu miniumsilikat und Copräzipitate aus Bariumsulfat und Alumini umsilikat sowie natürliche und synthetische faserförmige Mi neralien wie Wollastonit, Metall- und insbesondere Glasfasern verschiedener Länge, die gegebenenfalls geschlichtet sein können. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht: Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyclopentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulosefasern, Polyamid-, Po lyacrylnitril-, Polyurethan-, Polyesterfasern auf der Grund lage von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäure estern und insbesondere Kohlenstoffasern. As fillers, in particular reinforcing fillers, are the usual organic and anorga known per se African fillers, reinforcing agents, weighting agents, Means to improve the abrasion behavior in paint ben to understand coating agents, etc. In particular Examples include: inorganic fillers such as silica minerals, for example layered silicates such as antigo rit, serpentine, hornblende, amphibole, chrisotile and talc, Metal oxides such as kaolin, aluminum oxides, titanium oxides and egg senoxides, metal salts such as chalk, heavy spar and inorganic pigments such as cadmium sulfide and zinc sulfide, and glass u. a .. Kaolin (China Clay), aluminum are preferably used minium silicate and coprecipitates made from barium sulfate and aluminum silicate as well as natural and synthetic fibrous Mi minerals such as wollastonite, metal and especially glass fibers of different lengths, which may be mediated can. Organic fillers come in, for example Consideration: coal, melamine, rosin, cyclopentadienyl resins and graft polymers and cellulose fibers, polyamide, Po lyacrylonitrile, polyurethane, polyester fibers on the bottom location of aromatic and / or aliphatic dicarboxylic acid esters and especially carbon fibers.
Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden und werden der Reaktions mischung vorteilhafterweise in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Kom ponenten (a) bis (c), einverleibt, wobei jedoch der Gehalt an Matten, Vliesen und Geweben aus natürlichen und synthetischen Fasern Werte bis 80 Gew.-% erreichen kann.The inorganic and organic fillers can be used individually or used as mixtures and are the reaction mixture advantageously in amounts of 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight, based on the weight of the com components (a) to (c), but the content of Mats, fleeces and fabrics made of natural and synthetic Fibers can reach values of up to 80% by weight.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresyl phosphat,Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris-(2-chlorpro pyl)phosphat, Tris(1,3-dichlorpropyl)phosphat, Tris-(2,3-di brompropyl)phosphat, Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendiphos phat, Dimethylmethanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphon säurediethylester sowie handelsübliche halogenhaltige Flamm schutzpolyole.Suitable flame retardants are, for example, tricresyl phosphate, tris (2-chloroethyl) phosphate, tris (2-chloroprop pyl) phosphate, tris (1,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-di bromopropyl) phosphate, tetrakis (2-chloroethyl) ethylenediphos phate, dimethylmethanephosphonate, diethanolaminomethylphosphon acid diethyl ester and commercially available halogen-containing flame protective polyols.
Außer den bereits genannten halogensubstituierten Phosphaten können auch anorganische oder organische Flammschutzmittel, wie roter Phosphor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Ar senoxid, Ammoniumpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanursäurederivate, wie z. B. Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z. B. Ammoniumpo lyphosphaten und Melamin sowie gegebenenfalls Maisstärke oder Ammoniumpolyphosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gege benenfalls aromatische Polyester zum Flammfestmachen der Po lyisocyanat-polyadditionsprodukte verwendet werden. Im allge meinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, der genannten Flammschutzmit tel, bezogen auf die Komponente (b), zu verwenden.In addition to the halogen-substituted phosphates already mentioned inorganic or organic flame retardants, such as red phosphorus, aluminum oxide hydrate, antimony trioxide, Ar senoxide, ammonium polyphosphate and calcium sulfate, expandable graphite or cyanuric acid derivatives, such as. B. melamine, or mixtures from at least two flame retardants, such as. B. ammonium po lyphosphates and melamine and optionally corn starch or Ammonium polyphosphate, melamine and expandable graphite and / or also aromatic polyester to flame retard the bottom lyisocyanate polyaddition products are used. Generally mine has proven to be expedient, 5 to 50 wt .-%, preferably 5 to 25% by weight of said flame retardant tel, based on component (b).
Nähere Angaben über die oben genannten anderen üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispielswei se der Monographie von J.H. Saunders und K.C. Frisch "High Polymers" Band XVI, Polyurethanes, Teil 1 und 2, Verlag In terscience Publishers 1962 bzw. 1964, oder dem Kunststoff- Handbuch, Polyurethane, Band VII, Hanser-Verlag, München, Wien, 1. und 2. Auflage, 1966 und 1983 zu entnehmen.Details of the other usual above mentioned Auxiliaries and additives are in the specialist literature, for example se of the monograph by J.H. Saunders and K.C. Fresh "high Polymers "Volume XVI, Polyurethanes, Parts 1 and 2, Publisher In terscience Publishers 1962 or 1964, or the plastic Manual, Polyurethane, Volume VII, Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1st and 2nd editions, 1966 and 1983.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffe werden die organischen und/oder modifizierten organischen Poly isocyanate (a), höhermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b) und gegebenenfalls Kettenverlän gerungs- und/oder Vernetzungsmittel (c) in solchen Mengen zur Um setzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der Komponenten (b) und gegebenenfalls (c) 0,85 bis 1,25 : 1, vorzugsweise 0,95 bis 1,15 : 1 und insbesondere 1 bis 1,05 : 1, beträgt. Falls die Polyurethanhartschaumstoffe zumindest teilwei se Isocyanuratgruppen gebunden enthalten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der Komponente (b) und gegebenenfalls (c) von 1,5 bis 60 : 1, vorzugsweise 1,5 bis 8 : 1, angewandt.For the production of the polyurethane foams according to the invention the organic and / or modified organic poly isocyanates (a), higher molecular weight compounds with at least two reactive hydrogen atoms (b) and optionally chain extender Gerungs- and / or crosslinking agent (c) in such amounts to Um brought that the equivalence ratio of NCO groups of the polyisocyanates (a) to the sum of the reactive hydrogen atoms components (b) and optionally (c) 0.85 to 1.25: 1, preferably 0.95 to 1.15: 1 and in particular 1 to 1.05: 1, is. If the rigid polyurethane foams at least partially se isocyanurate groups bound, is usually a Ratio of NCO groups of the polyisocyanates (a) to the sum of the reactive hydrogen atoms of component (b) and optionally (c) from 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1.
Die Polyurethanschaumstoffe werden vorteilhafterweise nach dem one shot-Verfahren, beispielsweise mit Hilfe der Hochdruck- oder Niederdruck-Technik in offenen oder geschlossenen Formwerkzeugen, beispielsweise metallischen Formwerkzeugen, hergestellt. Üblich ist auch das kontinuierliche Auftragen des Reaktionsgemisches auf geeigneten Bandstraßen zur Erzeugung von Paneelen.The polyurethane foams are advantageously after one shot process, for example with the help of high pressure or Low pressure technology in open or closed molds, for example, metallic molds. Common is also the continuous application of the reaction mixture suitable belt lines for the production of panels.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikom ponentenverfahren zu arbeiten und die Aufbaukomponenten (b), (d), (e) und gegebenenfalls (c) und (f) in der Komponente (A) zu ver einigen und als Komponente (B) die organischen und/oder modifi zierten organischen Polyisocyanate (a) oder Mischungen aus den genannten Polyisocyanaten und gegebenenfalls Treibmittel (d) zu verwenden.It has proven to be particularly advantageous after the two-com to work on component processes and the structural components (b), (d), (e) and optionally (c) and (f) in component (A) some and as component (B) the organic and / or modifi graced organic polyisocyanates (a) or mixtures of the mentioned polyisocyanates and optionally blowing agent (d) use.
Die Ausgangskomponenten werden in Abhängigkeit vom Anwendungsfall bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt und in das offene oder gegebenenfalls unter erhöh tem Druck in das geschlossene Formwerkzeug eingebracht oder bei einer kontinuierlichen Arbeitsstation auf ein Band, das die Reak tionsmasse aufnimmt, aufgetragen. Die Vermischung kann, wie be reits dargelegt wurde,mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke durchgeführt werden. Die Formwerkzeugtemperatur be trägt zweckmäßigerweise 20 bis 110°C, vorzugsweise 30 bis 60°C und insbesondere 45 bis 50°C.The output components are dependent on the application at a temperature of 0 to 100 ° C, preferably from 20 to 60 ° C, mixed and raised in the open or, if necessary, under pressure into the closed mold or at a continuous workstation on a belt that the Reak absorbing mass, applied. The mixing can, as be has already been demonstrated, mechanically using a stirrer or a Stirring screw. The mold temperature be appropriately carries 20 to 110 ° C, preferably 30 to 60 ° C and especially 45 to 50 ° C.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können in Abhängigkeit von den Einsatzstoffen alle üblichen Polyurethanschaumstoffe, ins besondere aber harte und flexible Polyurethanschaumstoffe, herge stellt werden.According to the inventive method, depending on all common polyurethane foams, ins special but hard and flexible polyurethane foams, herge be put.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyure thanhartschaumstoffe weisen üblicherweise eine Dichte von 0,02 bis 0,30 g/cm³, vorzugsweise von 0,025 bis 0,24 g/cm³ und insbe sondere von 0,03 bis 0,1 g/cm³, auf. Besonders eignen sie sich als Isolationsmaterial im Bau- und Kühlmöbelsektor, z. B. als Zwi schenschicht für Sandwichelemente oder zum Ausschäumen von Kühl schrank- und Kühltruhengehäusen. The polyures produced by the process according to the invention rigid foams usually have a density of 0.02 to 0.30 g / cm³, preferably from 0.025 to 0.24 g / cm³ and esp special from 0.03 to 0.1 g / cm³. They are particularly suitable as Insulation material in the construction and refrigeration sector, e.g. B. as Zwi layer for sandwich elements or for foaming cooling cabinet and freezer cabinets.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyure thanweichschaumstoffe weisen üblicherweise eine Dichte von 15 bis 100 kg/m³ auf und werden insbesondere im Möbel- und Automobil bereich eingesetzt.The polyures produced by the process according to the invention than soft foams usually have a density of 15 to 100 kg / m³ and are used particularly in furniture and automobiles area used.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nä her erläutert.The invention is illustrated in the following exemplary embodiments ago explained.
In einen 2 l-Reaktionskolben mit Rührer, Thermometer und De stillationseinrichtung wurden 1260 g eines alkalischen Poly etherols, hergestellt aus Saccharose, Glyzerin und Wasser als hy droxylgruppenhaltiges Startergemisch und Propylenoxid unter Verwendung von 48%iger wäßriger Kalilauge als anionischer Kata lysator, eingefüllt. Das Reaktionsprodukt mit einem Gehalt an Kalium von 890 ppm und einem pH-Wert von 11,5 wurde zur Neutrali sation der alkalischen Bestandteile bei Raumtemperatur mit 1,1 ml Phosphorsäure und 5 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Polyetherol, versetzt und bei einer Temperatur von 90°C über eine Zeit von 2 Stunden gerührt. Anschließend wurde das Wasser aus dem Poly etherol destillativ bei einer Temperatur von 120°C und einem Druck von 4 mbar über eine Zeit von 8 Stunden entfernt. Die entstande nen Salze wurden über eine Druckfiltration abgetrennt. Der be heizbare Druckfilter wurde bei einer Temperatur von 105°C und einem Druck von 3 mbar betrieben. Es entstand ein Polyetherol mit folgender Spezifikation:In a 2 l reaction flask with stirrer, thermometer and De Stillationseinrichtung were 1260 g of an alkaline poly etherols, made from sucrose, glycerin and water as hy starter mixture containing droxyl groups and propylene oxide under Use of 48% aqueous potassium hydroxide solution as anionic kata lysator, filled. The reaction product containing Potassium of 890 ppm and a pH of 11.5 became the neutral sation of the alkaline components at room temperature with 1.1 ml Phosphoric acid and 5% by weight of water, based on the polyetherol, added and at a temperature of 90 ° C over a period of Stirred for 2 hours. Then the water from the poly etherol by distillation at a temperature of 120 ° C and a pressure from 4 mbar over a period of 8 hours. The emerged NEN salts were separated by pressure filtration. The be heatable pressure filter was at a temperature of 105 ° C and operated at a pressure of 3 mbar. A polyetherol was also formed following specification:
Hydroxylzahl = 408 mg KOH/g
Säurezahl = 0,04 mg KOH/g
pH-Wert = 7,8
Viskosität bei 25°C = 5750 mPa·s
Kaliumgehalt = 9 ppm
Wassergehalt = 0,08 Gew.-%.Hydroxyl number = 408 mg KOH / g
Acid number = 0.04 mg KOH / g
pH = 7.8
Viscosity at 25 ° C = 5750 mPas
Potassium content = 9 ppm
Water content = 0.08% by weight.
Die Polyol-Komponente, bestehend aus:The polyol component, consisting of:
40 Gew.-Teilen des in Beispiel 1 beschriebenen Polyols,
27 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Saccharose/Glycerin/
Propylenoxid, OH-Zahl 440 mg KOH/g,
13 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Amin/Ethylenoxid/Propylen
oxid, OH-Zahl 110 mg KOH/g,
4 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Propylenglykol/Propyleno
xid, OH-Zahl 250 mg KOH/g,
2 Gew.-Teilen Silikon-Stabilisator SR 321 (Firma OSi Special
ties),
2 Gew.-Teilen Dimethylcyclohexylamin,
2 Gew.-Teilen Wasser und
10 Gew.-Teilen Cyclopentan,40 parts by weight of the polyol described in Example 1,
27 parts by weight of a polyol based on sucrose / glycerol / propylene oxide, OH number 440 mg KOH / g,
13 parts by weight of a polyol based on amine / ethylene oxide / propylene oxide, OH number 110 mg KOH / g,
4 parts by weight of a polyol based on propylene glycol / propylene oxide, OH number 250 mg KOH / g,
2 parts by weight of silicone stabilizer SR 321 (company OSi Special ties),
2 parts by weight of dimethylcyclohexylamine,
2 parts by weight of water and
10 parts by weight of cyclopentane,
wurde mit 120 Gew.-Teilen MDI-Rohprodukt, NCO-Gehalt 31,5 Masse-%, in einem Becher mit einem Volumen von 1 l intensiv vermischt.was with 120 parts by weight of MDI crude product, NCO content 31.5% by mass, intensive in a beaker with a volume of 1 l mixed.
Mit Hilfe einer Universalprüfmaschine wurde nach 3 min ein Bolzen mit einem Durchmesser von 20 mm in den Schaum gedrückt. Die Ein dringtiefe betrug 10 mm (Bolzentest). Dieser Test ist geeignet, den Aushärteprozeß zu bestimmten Zeiten exakt zu ermitteln.With the help of a universal testing machine, a bolt was removed after 3 minutes with a diameter of 20 mm pressed into the foam. The one penetration depth was 10 mm (bolt test). This test is suitable to precisely determine the curing process at certain times.
Im Bolzentest wurde nach 3 min ein Ergebnis von 15 N ermittelt.In the bolt test, a result of 15 N was determined after 3 minutes.
In einem 1,5 l Reaktionskolben mit Rührer, Thermometer und De stillationseinrichtung wurden 840 g eines alkalischen Poly etherols, hergestellt analog Beispiel 1, mit einem pH-Wert von 11,5 und einem Gehalt von 890 ppm Kalium zur Neutralisation mit 11,4 g Stearinsäure und 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Poly etherol, versetzt und über eine Zeit von 2 Stunden bei 130°C ge rührt. In einer sich anschließenden Destillation wurde das Rest wasser bei einer Temperatur von 130°C und einem Vakuum von 10 mbar entfernt. Nach einer Zeit von 60 Minuten wies das Produkt einen Wassergehalt von 0,10 Gew.-% auf.In a 1.5 l reaction flask with stirrer, thermometer and De 840 g of an alkaline poly etherols, produced analogously to Example 1, with a pH of 11.5 and a content of 890 ppm of potassium for neutralization 11.4 g of stearic acid and 2% by weight of water, based on the poly etherol, added and ge over a period of 2 hours at 130 ° C. stirs. In a subsequent distillation, the rest water at a temperature of 130 ° C and a vacuum of 10 mbar away. After a period of 60 minutes the product showed one Water content of 0.10% by weight.
Das klare Produkt hatte folgende Kennwerte:The clear product had the following characteristics:
Hydroxylzahl = 408 mg KOH/g
Säurezahl = 0,07 mg KOH/g
pH-Wert = 8,1
Viskosität bei 25°C = 5710 mPa·s
Kaliumgehalt = 86 ppm
Wassergehalt = 0,16 Gew.-%.Hydroxyl number = 408 mg KOH / g
Acid number = 0.07 mg KOH / g
pH = 8.1
Viscosity at 25 ° C = 5710 mPas
Potassium content = 86 ppm
Water content = 0.16% by weight.
Es wurde ein Schaumstoff wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber 40 Gew.-Teile des in Beispiel 2 beschriebenen Polyols einge setzt wurden.A foam was produced as in Example 1, wherein but 40 parts by weight of the polyol described in Example 2 were set.
Im Bolzentest wurde nach 3 min ein Ergebnis von 19 N ermittelt.In the bolt test, a result of 19 N was determined after 3 minutes.
2500 g eines alkalischen Polyetherols, hergestellt aus Toluylen diamin, Ethylenoxid und Propylenoxid unter Verwendung von 48%iger wäßriger Kalilauge als anionischer Katalysator, mit einem Gehalt an Kalium von 407 ppm und einem pH-Wert von 12,4 wurden in einen 4 l-Reaktionskolben, ausgestattet mit Rührer, Thermometer und Destillationseinrichtung, überführt. Das Produkt wurde mit 1,0 ml Phosphorsäure und 5 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Polyetherol, versetzt und über eine Zeit von 2 Stunden bei einer Temperatur von 110°C gerührt. Durch eine sich anschließende Destillation bei einer Temperatur von 130°C und einem maximalen Druck von 6 mbar wurde in einer Zeit von 8 Stunden das Reaktions wasser aus dem Polyetherol entfernt. Die gebildeten Kaliumsalze wurden im Anschluß daran in einem Filtrationsschritt abgetrennt. Das Produkt wurde bei einer Temperatur von 110°C über einen Druck filter mit Filtertuch bei einem Druck von 2,5 bar geleitet. Das so gereinigte Polyetherol besaß folgende Kennwerte:2500 g of an alkaline polyetherol made from toluene diamine, ethylene oxide and propylene oxide using 48% aqueous potassium hydroxide solution as an anionic catalyst, with a potassium content of 407 ppm and a pH of 12.4 were placed in a 4 l reaction flask equipped with a stirrer, Thermometer and distillation device transferred. The product was based on 1.0 ml of phosphoric acid and 5 wt .-% water the polyetherol, and added over a period of 2 hours stirred at a temperature of 110 ° C. By a subsequent Distillation at a temperature of 130 ° C and a maximum The reaction became pressure of 6 mbar in a period of 8 hours water removed from the polyetherol. The potassium salts formed were then separated in a filtration step. The product was at a temperature of 110 ° C over a pressure filter passed with filter cloth at a pressure of 2.5 bar. The Polyetherol cleaned in this way had the following characteristic values:
Hydroxylzahl = 394 mg KOH/g
Säurezahl = 0,01 mg KOH/g
pH-Wert = 9,0
Viskosität bei 25°C = 14500 mPa·s
Kaliumgehalt = 12 ppm
Wassergehalt = 0,05 Gew.-%Hydroxyl number = 394 mg KOH / g
Acid number = 0.01 mg KOH / g
pH = 9.0
Viscosity at 25 ° C = 14500 mPas
Potassium content = 12 ppm
Water content = 0.05% by weight
Die Polyol-Komponente, bestehend aus:The polyol component, consisting of:
30 Gew.-Teilen des in Beispiel 3 beschriebenen Polyols,
17 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis eines Mannich-Kondensates/
Propylenoxid, OH-Zahl 550 mg KOH/g,
18 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Saccharose/Propylenoxid,
OH-Zahl 490 mg KOH/g,
15 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Amin/Ethylenoxid/Propylen
oxid, OH-Zahl 110 mg KOH/g,
4 Gew.-Teilen eines Polyols auf Basis Propylenglykol/Propylen
oxid, OH-Zahl 250 mg KOH/g,
2 Gew.-Teilen Silikon-Stabilisator SR 321 (Firma OSi Special
ties),
52 Gew.-Teilen Dimethylcyclohexylamin,
2 Gew.-Teilen Wasser und
10 Gew.-Teilen Cyclopentan,30 parts by weight of the polyol described in Example 3,
17 parts by weight of a polyol based on a Mannich condensate / propylene oxide, OH number 550 mg KOH / g,
18 parts by weight of a polyol based on sucrose / propylene oxide, OH number 490 mg KOH / g,
15 parts by weight of a polyol based on amine / ethylene oxide / propylene oxide, OH number 110 mg KOH / g,
4 parts by weight of a polyol based on propylene glycol / propylene oxide, OH number 250 mg KOH / g,
2 parts by weight of silicone stabilizer SR 321 (company OSi Special ties),
52 parts by weight of dimethylcyclohexylamine,
2 parts by weight of water and
10 parts by weight of cyclopentane,
wurde mit 140 Gew.-Teilen MDI-Rohprodukt, NCO-Gehalt 31,5 Masse-%, in einem Becher mit einem Volumen von 1 l intensiv vermischt.was with 140 parts by weight of MDI crude product, NCO content 31.5% by mass, intensive in a beaker with a volume of 1 l mixed.
Im Bolzentest wurde nach 3 min ein Ergebnis von 20 N ermittelt. In the bolt test, a result of 20 N was determined after 3 minutes.
In einem 4 l Reaktionskolben, ausgestattet mit Thermometer, Rührer und Destillationsaufsatz wurden 3000 g eines alkalischen Polyetherols, hergestellt analog Beispiel 3, mit einem pH-Wert von 12,4 und einem Kaliumgehalt von 407 ppm vorgelegt und mit 0,236 g Milchsäure und 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Poly etherol, versetzt. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von 90°C über eine Zeit von 60 Minuten gerührt. In einer sich an schließenden Destillation wurde bei einer Temperatur von 120°C und einem maximalen Vakuum von 4 mbar über eine Zeit von 5 Stunden das Polyetherol getrocknet bis zu einem Wassergehalt von 0,07 Gew.-%. Das so neutralisierte klare Polyetherol besaß die Kennwerte:In a 4 l reaction flask equipped with a thermometer, Stirrer and distillation head were 3000 g of an alkaline Polyetherols, produced analogously to Example 3, with a pH of 12.4 and a potassium content of 407 ppm and presented with 0.236 g lactic acid and 2 wt .-% water, based on the poly etherol, added. The mixture was at a temperature of 90 ° C stirred over a period of 60 minutes. In one itself closing distillation was at a temperature of 120 ° C and a maximum vacuum of 4 mbar over a period of 5 hours the polyetherol is dried to a water content of 0.07% by weight. The clear polyetherol thus neutralized had the Characteristic values:
Hydroxylzahl = 394 mg KOH/g
Säurezahl = nicht nachweisbar
pH-Wert = 9,5
Viskosität bei 25°C = 14395 mPa·s
Kaliumgehalt = 284 ppm
Wassergehalt = 0,075 Gew.-%.Hydroxyl number = 394 mg KOH / g
Acid number = undetectable
pH = 9.5
Viscosity at 25 ° C = 14395 mPas
Potassium content = 284 ppm
Water content = 0.075% by weight.
Es wurde ein Schaumstoff wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber 30 Gew.-Teile des in Beispiel 4 beschriebenen Polyols einge setzt wurden.A foam was produced as in Example 1, wherein but 30 parts by weight of the polyol described in Example 4 were set.
Im Bolzentest wurde nach 3 min ein Ergebnis von 25 N ermittelt.In the bolt test, a result of 25 N was determined after 3 minutes.
In einen 2 l Reaktionskolben, ausgestattet mit Rührer, Thermome ter und Destillationsaufsatz, wurden 1700 g eines alkalischen Polyetherols aus Glyzerin und Propylenoxid, unter Verwendung von 48%iger wäßriger Kaliumhydroxidlösung als anionischer Katalysa tor hergestellt, eingefüllt. Das Reaktionsprodukt enthielt 930 ppm Alkali in Form von Kalium und besaß einen pH-Wert von 12,1. Bei einer Temperatur von 80°C wurden zur Neutralisation 1,79 g Essigsäure und 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Poly etherol, hinzugefügt und 2 Stunden gerührt. Eine Destillation des im Polyetherol befindlichen Wassers schloß sich an. Dazu wurde das Reaktionsprodukt auf 120°C aufgeheizt und unter Vakuum, das langsam bis auf einen Wert von 8 mbar erhöht wurde, über eine Zeit von 8 Stunden destilliert bis zu einem Wassergehalt von 0,0091 Gew.-%. Anschließend wurden die entstandenen Kaliumazetat salze in einem beheizbaren Druckfilter über ein Filtertuch und mit einem Druck von 2 bar filtriert. Das entstandene Reaktions produkt besaß folgende Spezifikation:In a 2 l reaction flask equipped with a stirrer, Thermome ter and distillation head, 1700 g of an alkaline Polyetherols from glycerin and propylene oxide, using 48% aqueous potassium hydroxide solution as an anionic catalyst gate manufactured, filled. The reaction product contained 930 ppm alkali in the form of potassium and had a pH of 12.1. At a temperature of 80 ° C were used for neutralization 1.79 g acetic acid and 2 wt .-% water, based on the poly etherol, added and stirred for 2 hours. A distillation of the Water in the polyetherol followed. This was done the reaction product heated to 120 ° C and under vacuum, the was slowly increased to a value of 8 mbar, over a Distilled from 8 hours to a water content of 0.0091% by weight. Then the resulting potassium acetate salt in a heatable pressure filter over a filter cloth and filtered at a pressure of 2 bar. The resulting reaction product had the following specification:
Hydroxylzahl = 402 mg KOH/g
5 Säurezahl = 0,17 mg KOH/g
pH-Wert = 6,6
Viskosität bei 25°C = 368 mPa·s
Kaliumgehalt = 216 ppm
Wassergehalt = 0,011 Gew.-%.Hydroxyl number = 402 mg KOH / g
5 acid number = 0.17 mg KOH / g
pH = 6.6
Viscosity at 25 ° C = 368 mPas
Potassium content = 216 ppm
Water content = 0.011% by weight.
In einem 1,5 l Laborkolben mit Rührer, Thermometer und Destilla tionseinrichtung wurden 1050 g eines alkalischen Polyetherols für Weichschaumanwendungen auf Basis Glyzerin und Monoethylenglykol als Startergemisch, umgesetzt mit Propylenoxid und anschließend mit einem Propylenoxid/Ethylenoxidgemisch und unter Verwendung von 47%iger wäßriger Kalilauge als Katalysator, vorgelegt. Das Reaktionsgemisch mit einem pH-Wert von 10,9 und einem Kaliumge halt von 940 ppm wurde mit 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Poly etherol, und 8,5 g Ricinolsäure versetzt und bei 100°C über eine Zeit von 2 Stunden gerührt. Anschließend wurde das Produkt bei einer Temperatur von 130°C und einem Maximaldruck von 6 mbar über eine Zeit von 4 Stunden destillativ getrocknet. Das Produkt wies die folgenden Kennwerte auf:In a 1.5 l laboratory flask with stirrer, thermometer and distilla tion device were 1050 g of an alkaline polyetherol for Soft foam applications based on glycerin and monoethylene glycol as a starter mixture, reacted with propylene oxide and then with a propylene oxide / ethylene oxide mixture and using of 47% aqueous potassium hydroxide solution as a catalyst. The Reaction mixture with a pH of 10.9 and a potassium ge was 940 ppm with 2 wt .-% water, based on the poly etherol, and 8.5 g of ricinoleic acid and at 100 ° C over a Stirred for 2 hours. Then the product was at a temperature of 130 ° C and a maximum pressure of 6 mbar above dried by distillation for a period of 4 hours. The product pointed the following parameters:
Hydroxylzahl = 51,5 mg KOH/g
Säurezahl = 0,406 mg KOH/g
pH-Wert = 8,5
Viskosität bei 25°C = 652 mPa·s
Kaliumgehalt = 256 ppm
Wassergehalt = 0,41 Gew.-%.Hydroxyl number = 51.5 mg KOH / g
Acid number = 0.406 mg KOH / g
pH = 8.5
Viscosity at 25 ° C = 652 mPas
Potassium content = 256 ppm
Water content = 0.41% by weight.
Die Polyol-Komponente, bestehend aus:The polyol component, consisting of:
94 Gew.-Teilen des in Beispiel 6 beschriebenen Polyetherols,
2 Gew.-Teilen eines Polyetherols auf Basis Glycerin/Propylen
oxid/Ethylenoxid, OH-Zahl = 41 mg KOH/g,
30 Gew.-Teilen eines Polyetherols auf Basis Ethylendiamin/Pro
pylenoxid, OH-Zahl = 465 mg KOH/g,
2,5 Gew.-Teilen Diethanolamin,
1,2 Gew.-Teilen Dabco,
0,3 Gew.-Teilen Dimethylaminopropylamin,
1,5 Gew.-Teilen Silikonstabilisator B 8631 (Fa. Goldschmidt) und
2,9 Gew.-Teilen Wasser,94 parts by weight of the polyetherol described in Example 6,
2 parts by weight of a polyetherol based on glycerol / propylene oxide / ethylene oxide, OH number = 41 mg KOH / g,
30 parts by weight of a polyetherol based on ethylenediamine / propylene oxide, OH number = 465 mg KOH / g,
2.5 parts by weight of diethanolamine,
1.2 parts by weight of Dabco,
0.3 part by weight of dimethylaminopropylamine,
1.5 parts by weight of silicone stabilizer B 8631 (from Goldschmidt) and
2.9 parts by weight of water,
wurde mitwas with
100 Gew.-Teilen eines Prepolymeren aus Polymer-MDI, 4,4′-Monomer MDI, einem Polyetherol auf Basis Glyzerin/Propylenoxid/Ethylenoxid, OH-Zahl = 41 mg KOH/g, und einem Polyetherol auf Basis Propylenglykol/Propylenoxid, OH-Zahl = 56 mg KOH/g,100 parts by weight of a prepolymer made from polymer MDI, 4,4'-monomer MDI, a polyetherol based Glycerin / propylene oxide / ethylene oxide, OH number = 41 mg KOH / g, and a polyetherol Based on propylene glycol / propylene oxide, OH number = 56 mg KOH / g,
im Becher intensiv vermischt und zur Umsetzung gebracht. Der ent standene Polyurethanschaum war hochelastisch, hatte bei Einsatz im Möbelbereich gute Dauergebrauchseigenschaften und bot einen hervorragenden Sitzkomfort.intensively mixed in the cup and brought to implementation. The ent standing polyurethane foam was highly elastic, had in use good long-term use properties in the furniture sector and offered one excellent seating comfort.
2700 g eines alkalischen Polyetherols für Weichschaumanwendungen auf Basis Glyzerin, Propylenoxid und Ethylenoxid mit einer OH-Zahl von 43 g KOH/g, einem pH-Wert von 10,9 und einem Kaliumge halt von 1070 ppm wurden in einem 4 l Laborglaskolben, ausgestat tet mit Rührer, Thermometer und Destillationsaufsatz, vorgelegt und mit 12 ml 2-Ethylcapronsäure und 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Polyetherol, drei Stunden lang bei einer Temperatur von 130°C gerührt. Zur Trocknung des Polyetherols schloß sich eine Destil lation bei einer Temperatur von 130°C und einem maximalen Druck von 5 mbar über eine Zeit von 6 Stunden bis zu einem Wassergehalt von 0,085 Gew.-% an. In einem beheizbaren Druckfilter mit Filter tuch wurde das Polyetherol anschließend bei einer Temperatur von 110°C und einem Druck von 3 bar filtriert. Das so entstandene Re aktionsprodukt besaß die Kennwerte:2700 g of an alkaline polyetherol for soft foam applications based on glycerin, propylene oxide and ethylene oxide with a OH number of 43 g KOH / g, a pH of 10.9 and a potassium ge hold of 1070 ppm were equipped in a 4 l laboratory glass flask tet with stirrer, thermometer and distillation attachment, presented and with 12 ml of 2-ethylcaproic acid and 2% by weight of water, based on the polyetherol for three hours at a temperature of 130 ° C touched. A distillery closed to dry the polyetherol lation at a temperature of 130 ° C and a maximum pressure from 5 mbar over a period of 6 hours to a water content from 0.085% by weight. In a heatable pressure filter with filter The polyetherol was then clothed at a temperature of Filtered 110 ° C and a pressure of 3 bar. The resulting Re Promotional product had the following characteristics:
Hydroxylzahl = 38,7 mg KOH/g
Säurezahl = 0,22 mg KOH/g
pH-Wert = 7,9
Viskosität bei 25°C = 607 mPa·s
Kaliumgehalt = 94 ppm
Wassergehalt = 0,096 Gew.-%Hydroxyl number = 38.7 mg KOH / g
Acid number = 0.22 mg KOH / g
pH = 7.9
Viscosity at 25 ° C = 607 mPa · s
Potassium content = 94 ppm
Water content = 0.096% by weight
Die Polyol-Komponente, bestehend aus:The polyol component, consisting of:
90 Gew.-Teilen des in Beispiel 7 beschriebenen Polyetherols,
3 Gew.-Teilen eines Polyetherols auf Basis Glycerin/Propylen
oxid/Ethylenoxid, OH-Zahl = 41 mg KOH/g,
3 Gew.-Teilen Glycerin,
20 Gew.-Teilen eines Polyetherols auf Basis Ethylendiamin/Pro
pylenoxid, OH-Zahl = 465 mg KOH/g,
1,0 Gew.-Teilen Silikonstabilisator B 4690 (Fa. Goldschmidt),
1,0 Gew.-Teilen Dabco Lupragen N 201,
0,4 Gew.-Teilen Dimethylaminopropylamin und
3,1 Gew.-Teilen Wasser,90 parts by weight of the polyetherol described in Example 7,
3 parts by weight of a polyetherol based on glycerol / propylene oxide / ethylene oxide, OH number = 41 mg KOH / g,
3 parts by weight of glycerin,
20 parts by weight of a polyetherol based on ethylenediamine / propylene oxide, OH number = 465 mg KOH / g,
1.0 part by weight of silicone stabilizer B 4690 (Goldschmidt),
1.0 part by weight of Dabco Lupragen N 201,
0.4 parts by weight of dimethylaminopropylamine and
3.1 parts by weight of water,
wurde mitwas with
100 Gew.-Teilen Polymer-MDI, NCO-Gehalt = 31,5%,100 parts by weight of polymer MDI, NCO content = 31.5%,
in einem Becher intensiv vermischt und zur Umsetzung gebracht. Der entstandene Polyurethanweichschaum war für die Herstellung hochbeanspruchbarer Formschäume für den Autopolsterbereich mit hervorragendem Sitzkomfort bei guten Dauergebrauchseigenschaften geeignet.mixed intensively in a beaker and brought to implementation. The resulting flexible polyurethane foam was used for the production heavy duty molded foams for car upholstery excellent seating comfort with good long-term use properties suitable.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanschäume wiesen sehr gute physiko-mechanische Kennwerte auf.The polyurethane foams produced according to the invention showed a lot good physical-mechanical parameters.
Claims (17)
- a) organischen und/oder modifizierten organischen Di- und/ oder Polyisocyanaten mit
- b) Polyetherpolyolen, herstellbar durch Polymerisation von Alkylenoxiden an H-funktionellen Startern, sowie gegebe nenfalls weiteren höhermolekularen Verbindungen mit min destens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und gegebenen falls
- c) niedermolekularen Kettenverlängerungs- und/oder Vernet zungsmitteln
- a) organic and / or modified organic di- and / or polyisocyanates with
- b) polyether polyols, which can be prepared by polymerizing alkylene oxides on H-functional starters, and, if appropriate, other higher molecular weight compounds with at least two reactive hydrogen atoms and, if appropriate
- c) low molecular chain extenders and / or crosslinking agents
- d) Treibmitteln,
- e) Katalysatoren sowie gegebenenfalls
- f) weiteren Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen,
- d) blowing agents,
- e) catalysts and optionally
- f) further auxiliaries and / or additives,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19630281A DE19630281A1 (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Preparation of rigid or flexible poly:urethane foams for e.g. insulation, furniture or motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19630281A DE19630281A1 (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Preparation of rigid or flexible poly:urethane foams for e.g. insulation, furniture or motor vehicles |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=7800991
Family Applications (1)
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DE19630281A Withdrawn DE19630281A1 (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Preparation of rigid or flexible poly:urethane foams for e.g. insulation, furniture or motor vehicles |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19630281A1 (en) |
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US9353234B2 (en) | 2012-03-01 | 2016-05-31 | Basf Se | Rigid polyurethane foams |
-
1996
- 1996-07-26 DE DE19630281A patent/DE19630281A1/en not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |