DE2019767A1 - Katalysatorsysteme fuer Urethanschaeume - Google Patents
Katalysatorsysteme fuer UrethanschaeumeInfo
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- DE2019767A1 DE2019767A1 DE19702019767 DE2019767A DE2019767A1 DE 2019767 A1 DE2019767 A1 DE 2019767A1 DE 19702019767 DE19702019767 DE 19702019767 DE 2019767 A DE2019767 A DE 2019767A DE 2019767 A1 DE2019767 A1 DE 2019767A1
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
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- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
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Description
Flexible Polyurethansehäume werden seit vielen Jahren für
die Herstellung von Matratzen für Betten und für Sofapolster und dergleichen verwendet. Die weichen Schäume mit geringer
Dichte, welche die begehrtesten sind, besitzen jedoch wegen ihrer geringen Dichte von Natur aus nur geringe Tragfähigkeit. In dem Bemühen, dieses Problem zu überwinden, ist
Polyvinylchlorid den-"Formulierungen für Polyurethanschäume
mit geringer Dichte zugesetzt worden. V/enn jedoch Polyvinylchlorid
einer -herkömmlichen Formulierung zugesetzt wird, welche-.die- üblichen tertiären Amine, Wasser und metallhaltige
Katalysatoren enthält und die Formulierung in einer Pro-
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duktionsanlage verarbeitet wird, wie sie in der Technik für die Herstellung von Schaumkuchen (Laiber oder Platten) verwendet
wird, die z.B. einen Querschnitt von 76 χ 193 cm
(30 χ 76 inches) und eine Länge von etwa 12,2 ία (40 feet,)
oder mehr besitzen, so verfärbt sich der Schaum (dunkelbraun oder purpur-rot) im Zentrum des Querschnittes des
Schaumkuchens so stark, daß er im gewerblichen I-Iaßstab
eigentlich nicht mehr vertrieben werden kann.
Die einzige Wärme, die dem Schaumkuchen während des Transports
auf dem Förderband von aussen zugeführt wird, ist die, welche auf ihn einwirkt, wenn er mit einer Geschwindigkeit
von etwa 1,52 bis 3»65 m/min (5 bis 12 feet/min) durch einer.
Ofen bei einer Temperatur von etwa 820C (1800I?) geht, ur.
die Oberflächenklebrigkeit zu vermindern oder au beseitigen,
so daß das Aussenpapier leicht entfernt werden kann, ohne daß große Stücke aus dem Schaum herausgezogen werden.
Am 3nde der Förderstrecke werden die Sehaunkuchen entfernt
und ohne Anwendung äusserer Warne etwa 24 Std. lang gelcgert,
damit der Schaum fertig härten kann oder sich selbct
stabilisieren kann. Dann wird der Schaum zu Einheiten von
Katratzengröße oder in anderen Abmessungen zur Weiterverarbeitung verschnitten. Selbst zu diesem Zeitpunkt liegt die
Temperatur in der Mitte des Schaumkuchens deutlich oberhalb Raumtemperatur.
Die exotherme Reaktionswärme der schauabildenden Bestandteile
erreicht während des Schäumens Temperaturen von etwa 132 bis 1600C (270 bis 32O0P). Diese Temperaturen werden durch eine
Pyrometersonde am Ende der Förderstrecke bestimmt und können
höher liegen als die angezeigte Temperatur, wenn man berück-
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10 ,333-3-■
siehtigt, daß die Kasse devs Pyrometers größer ist als diejenige
des umgebenden Schaumes.
Andererseits kann bei der Herstellunggeformter Polyurethan-..
schlrarce, wie z.B. bei der Herstellung von Klappsitzen für
Automobile, Traktorsitsen, Lastwagensitzen, ΙΊο bei sitzen und
dergleichen, die eine Dicke von 2,54 bis 15,2 ca (1 bis 6
inches--) ι eine Breite von bis zu etwa 50,8 cm (20 inches) und
eine Lange von bis zu etwa 1,82 m (6 feet) besitzen können, die Zeit für den Produktionszyklus von der Einführung der
Sehaumbestandteile in die Form bis zur Entfernung des gc-'
f ornton Schaumes aus der Porm von etwa 25 bis 35 Minuten
schwanken· Da geringe Kengen schäumender Bestandteile
verwendet 'werden ist es erforderlich, die Pormeii" zu erhitzen, indem nan sie ."während des größten Teiles des Produktions-zyklus
durch einen Ofen bei einer Temperatur vonr etv/a 135
bis 1630C (275 bis 3250I1) führt, un zu erreichen, daß die
erforderlichen Treib- und Vernetsungsreaktionen rasch von
statten gehen, damit die Oberfliichenklebrigkeit vermindert
wird, der Schaum genügend gehärtet wird und der Schaum-.ohne
Ziehen aus der Porm entfernt werden kann, nachdem der Schaum
aus der Porm entfernt worden ist, wird die Porm mit Vansor
besprüht, um sie abzukühlen. Da in diesem Palie die von der.;
Schaum erzeugte exotherme Värine im allgemeinen geringer ict,
als diejenige, die bei der Herstellung der Schaumkuchen auftritt, wird zusätzliche-Wärme zur'Beschleunigung'der-Real:--
tion aufgeboten, so daß die insgesamt beteiligte Värne,- bezogen
auf den geformten Schaum sich derjenigen, die an- der
Bildung der Schaumkuchen beteiligt ist, nähert oder ihr
gleich ist. Die zugeführte Wärme ist erforderlich^ wenn'di'e-'.
Prcculctioiisgeschwindigkeit aufrechterhalten werden soll und
die geformten Schäume wirtschaftlich, hergestellt werden, seilen.
- 3 - λ
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■Hier tritt dann auch wiederum eine Verfärbung (Purpurfärbung)
des Schaumes auf, wenn Polyvinylchlorid der Schauniaischung augesetzt
wird und herkömmliche tertiäre Amine, Uasser, metallhaltige Katalysatoren und dergleichen verwendet werden.
Eine sehr junge Entwicklung auf dem Gebiet der Polyurethanschäume ist die -Verwendung sterisch gehinderter tertiärer
Amine, wie es in der deutschen Patentschrift ;
deutschen Patentanmeldung der gleichen Anraelderin
beschrieben ist, die am gleichen Tage wie die vorliegende Patentanmeldung unter dem internen Aktenzeichen GT-508-ϊ?
und dem Titel "Urethanschäume, die halogenhaltige Polymerisate
enthalten, und deren Herstellungsverfahren unter Verwendung bestimmter Katalysatoren" beim Deutschen Patentamt
eingereicht wurde. Die Verwendung dieser Amine als Katalysatoren anstelle der früher verwendeten einfachen
tertiären Amine hat zur Verminderung oder Beseitigung der
Heißverfärbung von Polyurethanschaumen, die halogenierte
Polymerisate, wie Polyvinylchlorid, enthielten, geführt, aber eine v/eitere Verminderung der Heißverfärbung sowie eine
größere Zuverlässigkeit bei einer derartigen Verminderung ist äusserst wünschenswert*
Eine'andere jüngste Entwicklung auf dem Gebiet der Polyurethanschäume
ist die Verwendung einer besonderen Kombination aus Zinkoxid und Antimonoxid als feuerhemmendes Additiv
in Schäumen, die halogenierte Polymerisate, wie Polyvinylchlorid, enthalten, wie es in der deutsehen Patentschrift
deutschen Patentanmeldung
der gleichen Anmelderin beschrieben ist, die am gleichen-Tage wie die vorliegende Patentanmeldung unter dem internen \
Aktenzeichen GT-514-J? mit dem Titel "Feuerhemmende, flexible
Polyurethanschäume" beim Deutschen Patentamt eingereicht wur-
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de. Diese feuerhemmenden Systeme sind so gut und so begehrt,
daß eine Lösung des Problems der Verfärbung in der Hitze mit diesen Systemen in Einklang stehen sollte.
Demgemäß ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung die
Umgehung der oben genannten Schwierigkeiten und die Her- ■
stellung flexibler Polyurethanschäume mit geringer Dichte, die halögenhaitige Polymerisate enthalten, welche die gewünschten
Tragfähigkeitscharakteristika besitzen und welche gegenüber einer Verfärbung nach dem Schäumen beständig sind
oder frei von Verfärbungen sind, sowie die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung derselben. Ein weiteres Ziel der
Erfindung ist die Schaffung solcher Systeme, die feuerhemmende Metalloxide enthalten können, ohne daß die gewünschten
Eigenschaften beeinträchtigt werden.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß Polyurethanschäume,
die halögenhaitige Polymerisate enthalten, durch die Vervrendung einer Kombination aus einer polyollösuchen organischen
Zinn-II-Verbindung und einer polyollösuchen organischen
V/ismuth-und/oder Antimonverbindung hochbeständig gegenüber
einer Verfärbung in der Hitze gemacht werden können. Es wurde weiterhin gefunden, daß die Beständigkeit gegenüber
einer Heißverfärbung durch die Anwesenheit sterisch gehinderter tertiärer Amine oder Antimon- und/oder Zinkoxide nicht
beeinträchtigt wird.
Die·Polyurethanschaum bildende Zusammensetzung oder Pornulierung
muß eine Kombination aus einer oder mehreren polyollö suchen organischen Zinn-II-Verbindungen mit entweder
einer οd,er mehreren polyollöslichen organischen V/ismuthverbindungen
oder einer oder mehreren polyollöslichen organischen
Antimonverbindungen oder ein Gemisch derartiger
.■."■■ .'. - 5 - -ν'
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1 V/ismuth- und Antimonverbindungen enthalten.
Die bevorzugten Zinn-Il-Verbindungen sind die Sinn-II-salze
aliphatischer Garbonsäuren mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,
wie Zinn-II-diacetat, Zinn-II-bis-2-äthylhexoat, Zinn-II-dineodecanoat
und Zinn-II-dioleat, die Zinn-II-saize aromatischer
und cycloaliphatischer Carbonsäuren können aber aucli
verwendet werden, sowie jedes stabile Zinn-II-alkoxyd.
Die polyollöslichen organischen Zimi-II-Verbindungen werden
in einer Gesamtmenge im Bereich von etwa 0,05 bis 2 Gew.-Teile,
vorzugsweise von etwa 0,1 bis 0,9 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyol, wie es nachfolgend beschrieben wird,
verwendet. Obwohl jede polyollösliche organische Anticior.-verbindung
in der vorliegenden Erfindung verwendet v/erden kann, sind die Verbindungen des trivalenten Anitmons bevorzugt.
Zu derartigen Verbindungen gehören z.B. die AntiEiovi-III-salze
von Garbonsäuren,-wie Antimontriacetat, Antimor.-tri-2-äthylhexoat,
Antimontrinonanoat, Antimor.trineodecanoat, Antiraontrioleat, Antimon-tris-tetrachlorbenzoat, Antimontrinaphthenat,
Antimon-tris-cyclohexylcarboxylat und eier- ·
gleichen, v/eiterhin beschrieben in den USA-Patentßchrifto .
Nr. 3 245 958 und 3 484 410. Das Antimonglykolo::id, wie in
der britischen Patentschrift Hr. 805 534 beschrieben, icτ
ebenfalls geeignet.
Ebenso sind, obwohl jede polyollösliche organische Uisivarwhverbindung
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, die Verbindungen des trivalenten V/ismuthi- bevorzugt.
Zu derartigen Verbindungen gehören z.B. die V.'ismuth-lII-salze
von Carbonsäuren, wie Wismuthtriacetat, Visnruthtrineodecanoat,
V/ismuthtribenzoat, V/isauthtrinaphthenat,
BAD ORIGiNAt.
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hexylcarboxylat, WiGmutlitripropionat, .Wismuthtripentanoat,
V/isrjuthtri-2-äthylhexoat und Wismuthtrioleat* ;
Geeignet sind auch, in der· vorliegenden Erfindung die Alkoxide
'des trivalenten Antimons und Vismuths, insbesondere diejenigen
der !Formel: . ' ;
/2x
R-C-CH0O-M und H-C-O.
• H-C-O
. R
in denen M jeweils Antimon oder bismuth bedeuten kann und R
jeweils ein nicht-störender Substituent, ausgev.Tälilt unter
Wasserstoff, Halogen, Alkyl, substituiertes Alkyl, Aryl, substituiertes Aryl und Gemische davon, bedeutet«· Die Alkyl-
oder Arylgruppen können z,3. 1 bis 20 Kohlenstoffatone und
vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome, wenn es eine Alkylgruppe
ist, enthalten. Die bevorzugten substituierten Alkyl-
und Arylgruppeii sind die Hydroxyalkyl- und Hydroxyarylgruppen.
Diese Verbindungen und ihre Herstellung sind in den USA-Patentschriften Kr. 3 109 853 und 3 407 153 beschrieben.
Die ροIyο11öGlichen organischen Antimon- und \!±b
düngen der vorliegenden Erfindung werden in einer Gesamtmenge im Bereich von etwa 0,01 bis 1 Gew.-Seil, vorzugsweise etwa 0,03 bis etwa 0,5 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile Polyol,
wie es nachfolgend beschrieben ist, verwendet. Diese organischen Antimon- und Kismuthverbindungen werden vorzugsweise In
■ '; -7 - .. ■■;
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einer Menge verwendet, die geringer ist als die Menge der
organischen-Zinn-II-Verbindungen im System. Die Antimonverbindungen
sind merklich aktiver als die Wismuthverbindungen
und können daher zur Erzielung der gleichen Aktivität und - Eigenschaften
in wesentlich geringeren Mengen als die entsprechenden Wismuthverbindungen verwendet werden. .
Die Polyole, die zur Herstellung der Polyurethane der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, sind primäre und sekundäre, endständige Hydroxygruppen besitzende Polyoxy-r ·
alkylenäther und Polyester mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen und
einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis 10 000. Sie sind Flüssigkeiten oder sie können verflüssigt oder geschmolzen
werden zum Zwecke der Handhabung in der Polyurethan-Schäumungsvorrichtung
oder -maschine.
Zu Beispielen für Polyoxyalkylenpolyole gehören lineare und verzweigte Polyäther mit einer Vielzahl von Ätherbindunger.,
die wenigstens zwei Hydroxylgruppen enthalten und praktisch frei von anderen funktioneilen Gruppen als Hydroxylgruppen
sind. Zu den Polyoxyalkylenpolyolen, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, gehören die Polyäthylenglykole,
die Polypropylenglykole und Polybutylenätherglykole.
Polymere und Mischpolymere^ von Polyoxyalkylenpolyolen sind ebenfalls im Verfahren der vorliegenden Erfindung
verwendbar, sowie die Blockmischpolymerisate von .Äthylenoxid und Propylenoxid. Zu den Mischpolymerisaten der
Polyoxyalkylenpolyole, die eine besondere Erwähnung verdienen,
gehören die Äthylenoxid-, Propylenoxiä- und Butyl e:ioxidaddukte
von A'thylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol,
Dipropylenglykol, Triäthylenglykol, 2-Äthylhexandiol-1,3»
Glycerin, 1,2,6-Hexantriol, Sriinethylolpropan, ü?ri~
BAD ORIGINAL
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10 338-B ·
methyloläthan, Tris-(hydroxyphenyl)-propan,■' Triethanolamin,
Triißopropanolainin, Äthylendiarain und. Äthanolamin. Lineare
und verzweigte lictero-Mischpolyäther von Äthyl en oxid und . Propylonoxid sind ebenfalls zur Herstellung der geschäumten
Produkte der vorliegenden Erfindung geeignet, wobei die Bevorzugten diejenigen sind, die am Ende mit Äthylenoxid
blockiert sind,;so daß primäre Hydroxylgruppen im Polymeren
vorhanden sind und die Molekulargewichte von etwa 2000 bis
5000 besitzen.
Weitere brauchbare Polyätherpolyoltypen sind Block-Mischpolymerisate, hergestellt aus Propylenoxid und Äthylenoxid.
Diese Polyäther können durch die folgenden allgemeinen ]?ormeln
gekennzeichnet v/erden:
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338-B
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C 3 cti
O ts)
K O
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OJ O
Ü - Ü
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O I
0R2GSNÄL
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GT 573 ■■■
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wobei in Formel A die Summe der Indices x, y und ζ positive
ganze Zahlen im Bereich von 22 bis 70 darstellt und die
utimne-der Indices a und b in der Formel B positive ganze
Zahlen im Bereich von 20 bis 100 darstellt.
Polyether mit einem verzweigtkettigen ITetzwerk sind' ebenfalls brauchbar. Derartige verzweigtkettige Polyätiief werden
leicht aus Alkylenoxiden des oben beschrieben Typs und Initiatoren mit einer größeren Funktionalität als zwei hergestellt.
Verzweigte Polyether besitzen den Vorteil, daß sie eine Vernetzung möglich, machen, ohne daß die Earnstoff-.oder
Urethangruppen mit den Isocyanatgruppen reagieren. Dies
hat den 'Vorteil, daß ein größerer Teil des verwendeten Isocyanates
für die Entwicklung von Kohlendioxid zur Verfugung gestellt wird, und die Gesamtmenge an Isocyanat, die zux*
Herstellung des geschäumten Polymerisates erforderlich ist,
vermindert wird. Gemische von Polyätherpolyolen können auch verwendet werdeil.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendete Polyester ρ oliro Ie werden durch Umsetzung einer größeren Menge
eines Glykols mit einer geringeren Henge einer Dicarbonsäure hergestellt. Ist Verzweigung zur Erzielung des benötigten
Netzwerkes im Urethanschaum erwünscht, so wird· eine geringere Kenge eines Triols verwendet. Die Gesamt-OH-Funktionalität
ist größer als die COOE-Funktionälität, so daß Polyester mit
chüständigen OH-Gruppen erzeugt werden. Heue repräsentative
Polyester sehließen Polyester ein, die hergestellt werder: aus:
Äthyleiiglykol und Adipinsäure; Propylenglykol und Adipinsäure;
ivthylenglykol, Propylenglykol und Adipinsäure, Äthylonglykol, Propylenglykol-1,2 und Azelainsäure;" Äthylenglykol,
Propylenglykol-1., 2 .und Sebasinsäure; Ithylenglyliol,
Propylc::glykol-1,2 und Dilinolsäure; Ithylenglykol, Glycerin
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10 330-B JH
und Adipinsäure; Äthylenglykol, 'Butylenglykol-1,4 und Adipinsäure;, Propylenglykol-1,3, Trimethylο!propan und Adipinsäure; Äthylenglykol, Pentandiol-1,4 und Adipinsäure;
Äthylenglykol, Glycerinmonoisopropyläther und Adipinsäure; Propylenglykol-1,2, 1,2,6-Hexantriol und Adipinsäure;
Äthylenglykol, Propylenglykol-1,2, Maleinsäure und Adipinsäure;
Äthylenglykol, Dipropylenglykol und Adipinsäure; Butylenglykol, Propylenglykol-1,2-und Adipinsäure; Äthylenglykol,
Butylenglykol-1,4 und Sebazinsäure; Propylenglykol,
Diäthylenglykol imd Adipinsäure; Äthylenglykol, Propylenglykol-1,
2 und Adipinsäure; Diäthylenglykol, Propylenglykol-1,2 und Aselainsäure und dergleichen.
Diese Polyester sind Reaktionsprodukte von Polyolen, wie den
oben genannten aliphatischen Polyolen und insbesondere der Klasse der aliphatischen Polyole, die 2 bis 10 Kohlenstoffatone
enthalten, mit Polycarbonsäuren, die 2 bis 3o Kohlenstoff
atome besitzen, z.B. Oxalsäure, Succinsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Sebaainsäure, Isosebazinsäuren,
Phthalsäuren und dimeren Säuren, wie diejenigen, die durch
Kopplung zweier Moleküle Linolsäure erhalten werden. Gemische von Polyesterpolyolen können auch verwendet werden.
Ebenfalls können als Polyole gepfropfte Polyole mit Pfropfungen
von äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Methylacrylat und dergleichen
auf den Polyolen oder Polyestern verwendet werden, welche die oben genannte Funktionalität und das oben genannte LoIekulargewicht
besitzen. Derartige gepfropfte Polyole und ihre Herstellungsverfahren sind in den USA-Patentschriften
Hr. 3 304 273; 3 383 351 und 3 294 711 beschrieben.
- 12 -
· BAD
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Palis gewünscht, können vernetzende'Materialienmit 2 bis 0
Hydroxylgruppen, den Schaumformulierungen zugesetzt werden,
um die Vernetzungsdichte usw. zu erhöhen. Sie besitzen Molekulargewichte von etwa 60 bis 600. Im allgemeinen werden nur
geringe Mengen derartiger Materialien benötigt (etwa .0,3 bis 10 Mole pro 100 Mole Polyol). Beispiele für derartige
Vernetzungsmittel sind Glykol, Biäthylenglykol, Propylenglylrol,
Butandiol-1,4, Bipropylenglykol, Glycerin, Triraethylolpropan,
Butantriole, Hexantriole* [Drinethylolplieriol,
Sris-(hydroxyphenyl)-propan, Tris-(hydroxyxylyl)-propan,
verschiedene Tetrole, wie Erytlirit und Pentaerythrit;
Pentole; Hexole, wie ^pentaerythrit und Sorbit sowie
Alkylglucoside, Kohlenhydrate, Polyhydroxyfettsäureester,
wie Rizinusöl und polyoxyalkylierte Derivate oder polyfunktionelle
Verbindungen mit 3 oder mehr reaktiven "Wasserstoff
atomen, wie z.B. das Reaktionsprodukt von ö?rimetliylolpropan,
Glycerin, 1,2,6-Hezantriol, Sorbit und anderen
Polyolen mit Äthylenoxid, Propyleiioxid oder anderen Alkylenepoxiden
oder Mischpolymerisaten davon, z.B. llischpolymerisate
von Äthylen-und Propylenoxiden, Gepfropfte Vernetaer
können nach den Verfahren der oben genannten UGA-Patentschriften
hergestellt werden. Bie Vernetzer, Polyether,
Polyester und die gepfropften Polyole derselben sov/ie die
hier beschriebenen Polyisocyanate, d.h. die polymerisatbildenden
Materialien sollten frei von Aminogruppen sein oder falls sie vorhanden sind, sollten sie sterisch gehindert
oder abgeschirmt sein. +) Vernetzergemische können auch
verwendet werden. ■
In der Praxis der vöriiegenden Erfindung kann jedes organische Bi- oder Triisocyanat verwendet werden. Biisocyana.te
sind bevorzugt, insbesondere wenn das Polyol ''oder der Vernetzer
beträchtlich verzweigt ist, damit die Bildung von harten oder halbharten Schäumen vermieden wird. Beispiele für ge-
" BADORIQINAL
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eignete organische Polyisocyanate sind Äthyl end ii so.cyanat,
Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat, Propylen-1, 2-diisoeyanat,
Butylen-1,2~diisocyanat, Butylen-1,3-diisoeyanat,
Butylen-2,3-diisocyanat, Alkylidendiisocyanate, wie
Athylidindiisocyanat und Butylidindiisocyanat; Cycloalkyl ondiisoeyanate, v/ie Cyclopentylen-1,3-diisocyanat,
Cyclohexylen-1,2-diisocyanat, Cyclohexylen-1,3-diisocyanat,
und Cyclohexylen-1,4-diisocyanat; Cycloalkylidendiisocyanato,
v/ie Cyclopentylidendiisocyanat und Cyclohe^lidendiisoeyanat;
aromatische Diisocyanate, wie m-P2ier.ylendiisoeyanat,
p-Phenylendiisocyanat, Polyinethylen-polypher.ylisoeyanat,
2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat,
Bitolylendiisocyanat, naphthalin-1,4-diisocyanat und Dipehnylen-4,4'-diisocyanat;
aliphatisch-aromatische Diisocyanate, v/ie Xylylen-1,4-diisocyanat, Xylylen-1,3-diisocyanat,
Bis-(4-isocyanato-phenyl)-methan, Bis-(3-raethyl-4-isocyanato-phenyl)-methan
und 4j4r-Diphenylpropandiisocyanat,
Durylendii so eyanat, 4,4' ,4"-Tris-(isocyar.atophenyl)-methan,
3»lO-Diisocyanatotricyclo-fp»2,1,0 '°J-decan,
Bis-(2-isocyanatoäthyl)-carbonat und ITaphthaliritriisocyanat
und dergleichen. Gemische von Polyisocyanates können auch verwendet werden.
Die verwendete Polyisocyanatmenge liegt im Bereich von etv/a
0,70 bis» 1,35 Gesamtmole HCO (in den Polyisocyanaten) pro Gesamtmol aktiver V,rasserstoff (bestimmt nach Zerev/itinGfi",
J.A.C.S., Vol. 49, p.3181 (1927)) in den Polyolcn, Vernetzern,
Wasser, halogenhaltigen liaraen (wie partiell
hydrolysieren Vinyl chlor id-vir.ylacetat-I-Iischpolymerisat en)
und jedem anderen Material, das aktiven Wasserstoff enthält, in der Polyurethanschaumforinulierung.
- 14 !rt,v
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10 ^o-^
AIg !reibmittel wird Wasser verwendet, es sollte praktisch
oder.in/wesentlichen rein sein, d.h. es sollte frei von Verunreinigungen sein, wie Ionen, Solen und dergleichen, von
mineralischem, pflanzlichem oder synthetischem Ursprung und
•dor el eichen, welche die schäumende Wirkung oder die Eigenschaften
des entstehenden Polyurethanschaumes beeinträchtigen
würden.. Entsalztes, destilliertes oder auf andere Weise
gereinigtes Wasser sollte -verwendet werden.
Das Wasser wird in !!engen von etwa 1,5 bis 5 Gew.-Seile pro
100 Gew.-Teile Polyol verwendet.
Die hier verwendeten halogenhaltigen,festen Polymerisate
umfassen Polymerisate, gewöhnlich mit HarzCharakter, von
Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid und Vinylidenchlorid und Gemische dieser Honom.eren sowie Mischpolymerisate aus
einer vorherrschenden molaren Henge eines oder mehrerpr die—-ser
Honorieren und einer geringeren Henge Vinylacetat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Dimethyl- oder Diäthylr.;aleat
oder -fumarat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, A'thyliithacrylat,
Vinylstearat und dergleichen und Gemicclie davon.
Es können noch andere halogenlialtige Harze verv/endet v.rerden,
wie hydrolysierte oder partiell hydrolj^sierte Kischpoiymerisate
aus einer größeren Ilenge Vinylhalogenid und einer
geringeren Henge Vinylacetat. Auoserdem können noch andere
Harze verwendet werden, wie chlorierter Kautschuk, chloriertes Polyäthylen, chloriertes Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen
und dergleichen. Es können auch Gemische der ' halogenhaltigen polymeren Harze verv/endet werden.
Diece halogenhaltigen Harze sollten fein zerteilt sein
(Pulver von etwa 0,0001 bis 2 mm) und eine grundmolare Viskositätszahl
von etwa 0,5 bis .2,5, vorzugsweise von etwa 0,5
V - 15 -V :
BAP ORIGINAL 109852/1805
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10 338-B . ,
bis 1,5 besitzen. Die halogenhaltigen Harze können durch Kasse-, Lösungsmittel-jKraulsions- oder Suspensionspolymerisationsverfahren
hergestellt werden. Die Verwendung« halogenhaltiger
Harze, die nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt
worden sind, ist bevorzugt. Von diesen halogenhaltigen Harzen verwendet man vorzugsweise Polyvinylchlorid,
insbesondere emulsionspolymerisiertes Polyvinylchlorid (Plastisol-Typ).
Die halogenhaltigen Harze werden in einer solchen Menge verwendet,
daß man die gewünschten Tragfähigkeitscharakteristika erzielt; im allgemeinen werden sie in einer Menge von etwa
2 bis 100 Gew.-Teile, vorzugsweise von etwa 5 bis 30 Gew.-.
Teile, pro 100 Gew.-Teile Polyol verwendet.
Viünscht man weichere Schäume mit geringerer Dichte, so können
zusätzlich der Polyurethanschaumformulierung für sich odor im Gemisch mit einer der anderen Komponenten, wie dem Polyol .
oder Polyisocyanat, bis zu etwa 25 Gew.-Teile eines Pluorkohlenstoff-Treibmittels
pro 100 Gew.-Teile Polyol zugesetzt werden. Beispiele·für derartige Treibmittel sind diejenigen
fluorsubstituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffe, die
Siedepunkte zwischen etwa -400C und +1700C besitzen, und
die bei oder unterhalb der Temperatur der schäumend on HaGse
verdampfen. Zu den.Treibmitteln gehören z.B. Trichlormonofluormethan,
Dichlordifluormethan, Dichlormonofluormethan,
Bromtrifluormethan, ChIordifluormethan, 1,1-Dichlor-i-fluoräthan,
1,1-Difluor-1,2,2-trichloräthan, Chlorpentafluoräthan,
1-Chlor-1-fluoräthan, 1-Chlor-2-fluoräthan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan,
1,1,1-Trichlor-2,2,2-triiluoräthan,
2-Chlor-nonafluorbuta.n, Ilexafluorcyclobuten und Octafluorcyclobutan.
Es können auch andere leicht verdampfbare
Pluorkohlenstoffverbindungen verwendet worden. Es können auch
- 16 -
109852/18-05
10 333-B
Gemische der Fluorkohlenstoff ν erb indungen verv/endet werden.
Weitere andere Treibmittel können bei vollem oder teilweisem
Ersatz der 3?luorko&lenwasserstoffe verwendet v/erden, wie
Propan, Butan, Pentan, Penten, Hexan und so weiter und Gemische
davon, insbesondere wenn Torsichtsmaßnahmen zur Verhütung
von Explosionen ergriffen worden sind, oder wo für die Entfernung der Gase gesorgt ist. Vergl. USA-Patentschriften
Hr. 3 072 582 und 3 391 093. .
Die polyurethanschaumbildende Zusammensetzung oder -formulierung
kann auch eines oder mehrere sterisch gehinderte, tertiäre
Amine enthalten, die aus folgender Gruppe ausgewählt werden:
β« Kp Rp Rp ■
Q H-X , O . H-Y , ' H-X ,
^ RO 0 OR R2O OR2
H% xc — R V:—-CE2
R , ' ■■■-. ""
-17 -
109 852/1805
1O338-B
4, X RX
• » t . Ii
H2 C
R2 G CR, RC^. C
^C^
. R
r< r· ■
RC C N-X . und R2 C C=O
v/orin R ausgewählt v/ird unter den Alkyl- oder Alkenylresten
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, alkylen- und alkylsubstituierten und un substituiert en cycloaliphaticchen Kohlenv/asserstoffresten
mit einem.Ring mit 4 bis 8 Kohlenstoffatoaen
und bis zu insgesamt 16 Kohlenstoffatomen, alkylen- und alkylsubstituierten und unsubstituierten aromatischen ICoIi- ·
lenwasserstoffresten, die einen Benzolring und 6 bis*Io
Kohlenstoffatome enthalten;
worin Y ausgewählt wird unter den alkyl- und alkylensubstituierten
und unsubstituierten cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit einem Ring mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen
und die bis zu insgesamt 16 Kohlenstoffatone enthalten
und alkyl- und alkylensubstituierten und unsubstituierxen
aromatischen Kohlenwasserstoffresten, die einen Benzolring
und 6 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten; und worin R Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen
bedeutet, wobei die maximale Zahl an Alkylresten 4 beträgt.
- 18 -
. 109852/1805
GT 573 ■■■-*' ■
10 338-B i3
■Beispiele für derartige sterisch gehinderte tertiäre Amine
sind: '.
ϊί-IIexyldicyclohexylainin; Methyldicyclohexylamin; Butyldicyclohexylamin;
Octadecyläicyclohexylamin; Ä'thylcyclohexylphenylamin;
Dicyclohexylphenylamin j Triphenylamin;
lT,lf-Mbenzylanilin; Dibenzylcyclohexylamin; Tricycloliexylamin;
Tricyclooctylamin; Tri-(i-cyclohexyl-äthyl-2)-arain;
. Di-Cterti-biityl-cyclohexylj-inethylainin; (2-Äthyl-1-hexenyl)-diphenylamin;
1-(2-lthyl-1-hexenyl)-piperidin; 1-(ToIyI)-pipcridin;
1-(Cyclobutyl)-3-butylpiperidin; 1-(Cycloheptyl)-2,3,6-triiaethylpiperiäin;
1-(Cyclohexyl)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin;
N-Phenyldicyclohexylamin; IT-p-Tolyldicyclohexylamin;
Ä-Benzyldicyclohexylamin; Il-Hethyldiphenylaminj
A-CCyclopentylJ-morpholin; 4-(Cyclohexyl)-2,6-dimethylmorpholin;
4-(Benzyl)-Eiorpholin; 4-(m-Cumenyl)-morpholin;
1-(Cyclohexyl )-pyrr öl; 1-(Cyclobuty3%)-2,3*-dimethyl-4-äthylpyrrolj
!-(Phenyl)-pyrröl; 1—(Dodecyl)- ·
pyrrol, 1-(Butyl)-indol; 1-(Cyclohexyl)-3-methylindol;
1,2-Dimethylpyrrolidin; 1-(Phenyl)-pyrrolidin; 1—(Cyclophentyl)-pyrrolidin;
1-(Cyclopentyl)-pyrrolin; 1-(Benzyl)-pyrrolin; 1-(lionyl)-pyrrolin; 1-(i-Methylcyclohexyl-4)-indolin;
1-(Phenyl-3-methylindolin; 1-(tert.-Butyl)-indolin;
1-(Cycloheptyl)-isoindolin; 1-(i-Phenyl-hexyl-6)-isoindolin;
1-(2,3,5,6-Tetramethylbenzol-1)-inäolin;
1-(Cyclohexyl)-pyrrolidonj 1-(Phenyl)-pyrrolidon und
1-(0ctyl)-5-methyl-pyrrolidon und dergl. und Gemische davon.
Die tertiären Amine sind gut bekannt und können nach
bekannten Verfahren hergestellt werden; beispielsweise können sie nach Verfahren hergestellt v/erden, wie sie von Pieser
und Pieser,ii "Organic Chemistry", D.C. Heath and Company,
Boston, 1944» beschrieben-werden.
109852/180 5
GT 573
10 338-B . 2ft
Diese gehinderten tertiären Amine können in Mengen bis zu
etwa 3 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polyol verwendet werden, vorzugsweise verwendet man aber nicht mehr als
etwa 0,9 Gew.-Teile Amin pro 100 Gew.-Teile Polyätherpolyol.
Die polyurethansehaumbildende Zusammensetzung oder Forraulierung
kann auch pro 100 Gew.-Teile organisches Polyol etwa 0,5 bis,15 Teile, vorzugsweise etwa 1 bis 10 Teile Zinkoxid
(French Process) und etwa 1 bis 20 Teile, vorzugsweise etwa
3 bis 15 Teile Anitmonoxid enthalten, welche den fertigen
Schaum.nicht nur feuerbeständig sondern auch selbstverlöschend
machen.
Oberflächenaktive Mittel oder Emulgiermittel sind erforderlich,·
um für die gewünschte Zellenbildung und -größe zu sorgen. Polysiloxan-polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate v
sind bevorzugt. Polysiloxan-polyoxyalkylen-Blockmischpolymerinate
sind in den USA-Patentschriften 2 834 748 und 2 917 480 beschrieben. Eine andere bräuchbare Klasse von
Emulgiermitteln sind die "nicht hydrolysierbaren" PoIysiloxan-polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate.
Diese Verbindungsklasse unterscheidet sich von den oben erwähnten Polysiloxan-polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisaten insofern
als der Polysiloxanteil direkt über Kohlenstoff-SiIiciun-Bindungen
an den Polyoxyalkylenteil gebunden ist. Diese Mischpolymerisate enthalten im allgemeinen 5 bis 95. Gew.-'/*,
vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-^ polymeres Polysiloxan, wobei
der Rest polymeres Polyoxyalkylen ist. Die Mischpolymerisate
können hergestellt werden, indem man z.B. eine Mischung aus
(a) einem polymeren Polysiloxan, das eine siliciumgebundene, halogensubstituierte, monovalente Kohlenwasserstoffgruppe
enthält und ,
-PO-
BAD ORIGINAL
109852/1805
στ 573 ■-■■■■
10 338-Β
(b) einem Alkalimetallsalz eines polymeren Polyoxyalkylene ,
auf eine Temperatur erhitzt, die genügt» daß das polymere Polysiloxan und das Salz unter Bildung des -Block-.
micelipolymerisat.es reagieren.
Obgleich die Verwendung eines Emulgiermittels zur Beeinflussung des gebildeten Schaumstrukturtyps erwünscht ist, können
die Schaumprodukte der vorliegenden Erfindung ohne Emulgiermittel hergestellt werden. Es können auch noch andere bekannte
Polyöiloxan-polyoxyalkylen-Hischpolymerisate sowie Silikone, Türkinchrotöl usw. verwendet werden." Das oberflächen-•
aktive Mittel wird in einer Menge von etwa 0,3 bis 2,5 Gew.-Teile pro 100 G-ew.-Teile Polyäther- oder Esterpolyol
verwendet.
Es können noch andere gut bekannte Bestandteile, der PoIyurethanßchaumrezeptur
zugesetzt werden, wie Barium und Uadmiumsa^se von Carbonsäuren, Ton, Talkum, TiÖp» Siliciumdioxyd
und hydratisiertes Siliciumdioxyd, CaCO,, Metallchromate,
Baryte, Phthalocyaningrün- .oder-blau-Pigmente,
rotes Eisenoxyd, übliche Stabilisatoren, Ruß, Farbstoffe, Toner, epoxydiertes Sojabohnenöl (Pafaplex G-62), Epoxyde
(Epon 838), Tricresylphosphat, Zinkoxid, Antimonoxid, Antioxidantien, Fungicide, Bakteriostatika und dergleichen. Diese
Bestandteile können in verschiedenen Mengen den schaumbildenden Bestandteilen zugesetzt werden,'um die gewünschten
Eigenschaften in den sich ergebenden flexiblen Schäumen mit
•geringer Dichte zu erzielen.
Die flexiblen, zellulären, polymeren Ürethan-vinylchlorid-«·
schäume der vorliegenden Erfindung können als Polster, Matratzen, Kissen, Polstermaterial für Möbel und Automobile,
leppichunterlagen und insbesondere als Innenverkleidung für
Automobile, Kopfstützen usw. verwendet werden.
- 21 -.. 109862/180S
GT 573 10 338-B
Die Herstellung der Polyurethanschäume der vorliegenden Erfindung
kann nach einem Verfahren erfolgen, das in dem Sachgebiet
als "one shot "-Prozeß (Einstufenverfahren) bekannt ist-,
od.nach einem Zweistufenverfahren, bei dem zuerst die Herstellung
eines "Präpolymerisates'1 erfolgt, die gut bekannte "Semipräpolymerisat11- oder "Quasipräpolymerisat"-Technik.
Dabei wird das gesamte oder ein Teil des Polyols mit dem gesamten
organischen Polyisocyanat umgesetzt, wobei ein Reaktionsprodukt entsteht, welches einen hohen Prozentsatz
freie Isocyanatgruppen enthält, und welches mit dem restlichen Anteil des endständige Hydroxylgruppen besitzenden
Polyols oder einem Vernetzer, zusammen mit Wasser, Katalysatoren
und dem halogenhaltigen Polymerisat umgesetzt wird, um ein kautschukartiges, zelluläres, elastisches Produkt
herzustellen.
Es ist unwichtig, welche'besondere Technik angewendet.wird,
das halogenhaltige Polymerisat oder Harz kann nicht nur mit
dem Polyol allein dispergiert werden sondern alternativ sit
dem organischen Polyisoeyanat allein. Eine noch andere
Methode im Rahmen der vorliegenden Erfindung betrifft das Dispergieren des halogenhaltigen Polymerisates mit einer
Kombination des Polyols und des organischen Polyisocyanates. In jedem 3?alle ist es vorteilhaft, das halogenhaltige Polymerisat
sorgfältig in der Ausgangszusammensetzung zu dic-.
pergieren·, was auch immer als besondere Aus gangs zusammensetzung verwendet wird.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne
sie jedoch einzuschränken.
- 22.-
109852/1805
GT 573 10 338-B
13 c i s ρ ie 1 1 -.
Zu getrennten Ansätzen aus 100 g Polyoxypropylentriol nit
einem Molekulargewicht von 3000 gab man unter Rühren 1,0. g
eines oberflächenaktiven Mittels, Vfelches ein Silikon-Biockmißchpolymerisat
(Union Carbide L 544) umfaßt, 4,0 g entsalztes V.Tasser, 03 g Zinn-II-octoat und die angegebenen Mengen
Vismuth-trineodecanoat, Antimon-trineodecanoat, eine Mischung von Salzen des trivalenten Anitmons und Öl- und Iiinolsäuren
(verwendet als eine 50 gew.-^ige lösung in Di-2-äthylhexylphthalat)
und N-Methyldicyclohexylamin. Die Zusanmensetsungen
vairden gerührt bis sie einheitlich waren. Dann gab aan
15 g eines durch Emulsionspolymerisation erzeugten fein verteilten
Polyvinylchloridharzes mit einer logarithmisehen
Viskositätszahl von 1,28 (Geon 121) zusammen mit einer Kombination aus 7 g fein verteiltem Anitmontrioxid und 3g
fein verteiltem Zinkoxid unter weiterem Rühren zu jeder Dispersion hinzu, bis einheitliche Dispersionen erhalten wurden.
Zu jeder dieser Dispersionen gab man die angegebene Henge
einer 00:20-Hischung der 2,4- und 2,6-Isomeren des iEoluoldiioocyanates,
v/obei man weitere 10 Sekunden lang rührte. Die entstandenen Gemische wurden in Gallon-Behälter gegossen,
und 3 Hinuten lang der Schaumbildungsreaktion überlassen. Die entstandenen Schirurae wurden in einen Ofen gebracht, der auf eine
Temperatur von 1210C (25O0I?) eingestellt war und, wurden
bei dieser Temperatur 10 Minuten lang gehärtet, um kautschukartige,-■'federnd
e,- tragfähige, zelluläre Produkte zu er ζ en gen,
die eine gleichmäßige, schv/achgelbe Parbe besaßen.
6AD
109852/1805
MATERIAL· (Menge in g)
O CO CO
ro j
ro
• Triol, Molgew. 3000
oberflächenaktives Mittel Wasser (entsalzt) Zinn-II-octoat Wismuth-tri-neodecanoat
Antimon-tri-neodecanoat Geraisch von Ant'imonsalzen
N-Methyldicyclohexylamin
Polyvinylchloridharz Antimonoxid Zinkoxid
Toluoldiisocyanat (80:20)
A | 100 | B " | 100 | S | C | C H | A U | D | M | E | F | 100 | G | OH3 | JkJ | |
,0 | 1 | ,0 | 1 | ,0 | ,0 | ■ | >P | 100,0 " | 1 | ,0 |
VjI VJl
COVjJ |
V | ||||
,0 | i| | ,0 | ,0 | 100 | ,0 | 100 | ,0 | 1,0 | ή | ,0 | ώ | |||||
100 | ,0 | 0 | ,0 | 0 | ,0' | 1 | ,0 | 1 | ,0 | H,0 | 0 | ,0 | ||||
1 | ,3 | 0 | ,3 | ,15 | ,15 | ■ 1 | ,15 | 0,15 | . 0 | ,15 | ro O |
|||||
k | ,1 | ,1 | - | 0 | - | 0 | ,1 | 0,1 | ,1 | 19767 | ||||||
0 | - | - | 0 | - | A | 0 | - | - . . | ' | - | ||||||
O | - | 0 | - | 0 | ,1 | 0 | - | - | - | 0 | -· | |||||
- | 15 | ,2 | 15 | ,2 | ,2 | -■ | 15 | ,2 | ||||||||
,0 | 7 | ,0 | 7 | ,0 | 0 | ,0 | ,0 | 15,0 | 7 | ,0 | ||||||
,0 | 3 | ,0 | 3 | ,0 | 15 | ,0 | 15 | ,0 | 7,0 | 3 | ,0 | |||||
15 | ,0 | 52 | ,0 | 52 | ,0 | 7 | ,0 | 7 | ,0 | 3,0 | 52 | ,0 | ||||
7 | ,5 | ,5 | ,5 | 3 | ,5 | 3 | A | 52,2 . | ,2. | |||||||
3 | 52 | 52 | ||||||||||||||
52 | ||||||||||||||||
O | 1 |
co | ΓΟ |
σι | VJl |
I | |
OD | |
O | |
cn | |
MATERIAL (Menge in g)
Triol, Molgew. 3000 ,
Oberflächenaktives Mittel Wasser (entsalzt) Zinn-II-octoat
Wismuth^tri-neodecanoat Antimon-tri-neodecanoat
Gemisch von Antimonsalzen N-Methyldicyclohexylainin
1^PoIy vinylchloridhar ζ
Anitmonoxid
Zinkoxid
Zinkoxid
Toluoldiisocyanat (80:20)
S | C | HA | U | M. | K | L | M | V>] VJl | |
OD V»
.4*" |
|||||||||
J | |||||||||
Vt -r | |||||||||
100,0 100 ,Ό 100,0 100,0 100,0 100,0
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0
0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
O9I
0,05
— | ·· | — | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
- | 0,05 | 0,1 | - | 0,05 | 0,2 |
15,0 | 15,0 | 15,0 | 15,0 | 15,0 | 15,0 |
7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 |
3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
52,2 | 52,2 | 52,2 | 52,2 | 52,2 | 52,2 |
GT 573 10 338-B
Tim die obigen Schäume zu testen, wurden sie aus den Ofen
entnommen, auf Rauratemperatur abgekühlt und in Teststücke
geschnitten mit Dimensionen von 15,2 χ 5 x 1,27 cm
(6 χ 2 χ 0,5 inch). Einige Proben v/urden sofort auf Zugfestigkeit,
Bruchdehnungsprozentsatz und Reißfestigkeit getestet. Entsprechende Proben vrurden auf gleiche V/eise getestet,
nachdem sie 22 Stunden lang bei HO0C (2B4Oj?) heiß
gealtert worden wären. Man erhielt folgende Heßergebnicse:
- 26 -.
.109852/180 5
CD (O OO
Gealtert
EIGENSCHAFT | 2 kg/cm |
% | E | P | G | S C | H | H4A U M. | J | K | L | O ViI |
, pH | κ ·■'.■' | |||||||||||
1,097 (15,6) |
1,09 (15,5) |
0,95 (13,6) |
1,36 . (19,3) |
■ ■··■ *'.'.■■ | 1,49 (21,2) |
UM) | 0,94 (13,4) |
|||||
Anfangs | 130 | 133 | 117 | 176 | 157 | 137 | 123 | 0,87 | ||||
Zugfestigkeit, (psi) |
2,18 | 1,83 | 1,92 | 1,78 | 1,37 (19,6) |
1,85 | '2,0 | 2,17 | 123 | |||
Bruchdehnung, | 182 | 1,70. | ||||||||||
Reißfestigkeit | 1,78 | |||||||||||
Zugfestigkeit, kg/cm2 1,52 1,51 1,31 1,81 1,78 2,1 1,37 1,28 1,16
(psi) (21,7) (21,5) (18,7) (25,8) (25,5) (30,2) (18,6) (1.8,2) (16,6)
Bruchdehnung % 163 I63 I60 206 188 19^ 1.6p . 157
Reißfestigkeit, pli .2,13 2,67 2,67 2,73 2,43 2,27 . 2,93 2,95 2,88
GT 573 10 333-B
Von allen Schäumen wurden Proben 3 Stunden lang bei 149°0
(3UO0P), 3 Stunden bei 1210C v(250°P) und 18 Stunden bei
820G (18Q0P) heiß gealtert, υπ den exothermen Verlauf, der
nornalcrweise bei der technischen Produktion von ochaurckuchen
in Rechnung zu stellen ist, su simulieren. Diese Proben
zeigten nach der. Hcißalterung geringe oder keine Verfärbung, ■während Teststücke von Schauinproben, die auf gleiche Veiso
hergeste'llt worden waren, mit der Ausnahme, daß die üblichen £ tert.-Aminkatalysatoren in Kombination mit Zinn-II-octoat
verwendet worden waren, eine tiefpurpur-rote Parbe zeigten, ähnlich derjenigen, die bei der technischen Produktion von
Schaumkuchen, die Polyvinylchlorid in der Schaumfornulicrung
enthalten, auftritt.
Variationen der Mengen- der verschiedenen Bestandteile innerhalb
der abgesteckten Bereiche in den obigen Formulierungen A bis M verursachen die gleiche Variation der physikalischen
Eigenschaften der Schäume der vorliegenden Erfindung, vie ähnliche Variationen in ähnlichen Schaumformulierungen des
Standes der Technik. Die Anwesenheit oder Abwesenheit der feuerhemmenden Kombination aus Antimonoxid und Zinkoxid hat
w keinen bedeutenden Effekt auf die Heißalterungscharakteriütika
der erfindungsgemäßen Formulierungen.
- 28 -
BAD ORIGINAL 109862/1905
Claims (7)
- ' 23. April 19.70 GT 573 10 338-BTIiE GEiffiRAL TIRE AND RUBBER GOl-IPAMPA TEHTAN -S P R UC II E :'■1. . Verfahren zurHerstellung eines flexiblen Polyurethanschaumes mit' geringer Dichte durch Umsetzung von(A)- einem Polyöl mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis 10 000, das ein Polyätherpolyol oder Polyesterpolyol ist, "(B) einem organischen Polyisocyanat und ··(C) einem Treibmittel, das Wasser enthält, im Gemisch nit(D) einem oberflächenaktiven Mittel,(E) einem fein verteilten, festen, halogenhaltigen polymeren Harz und * ·(P) einem metallhaltigen Katalysator, wobei das Molverhältnis von -lICO-Gruppen zu aktivem Viasserstoff etwa■ OyTO-s bis. 1,35:1 beträgt unter Verwendung 'des "one-shot"- oder "Prapolymerisaf-Prozesses,dadurch gekennzeichnet, daß ein metallhaltiger Katalysator109852/1805GT 573
10 330-B,verwendet wird, der im wesentlichen aus einer Mischung einer polyollöslichen organischen Zinn-II-Verbindung, diee twa
in einer Menge im Bereich VOnH),05 bis 2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyol (A) vorliegt und einer polyollöslichen organischen Metallverbindung, in einer Menge im Bereich von ecv/a 0,01 bis 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile Polyol (A) besteht, wobei das Metall in der organischen Metallverbindung Antimon oder Wismuth darstellt. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polyollöslichen Metallverbindungen im wesentlichen aus den Metällsalzen von Carbonsäuren bestehen.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (E) eine grundmolare Viskositätszahl von„ etwa 0,25 bis 2,5 besitzt und ein Polyvinylchlorid, ein Mischpolymerisat aus einer größeren Menge Vinylchlorid und einer geringeren Menge Vinylacetat, ein partiell hydrolyoiortes Mischpolymerisat aus einer größeren Menge Vinylchlorid und einer geringeren Menge Vinylacetat oder chloriertes PoIy- m± äthylen ist und in einer Menge von etwa 5 bis 40 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyol vorliegt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß,das Harz Polyvinylchlorid ist, welches durch Emulsionspolymerisation hergestellt wurde.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Alfinkatalysator (G) in einer Menge von etwa 0,05 bis 3,2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyol verwendet wird, wobei der Aminkatalysator wenigstens ein sterisch ge--- 30 - ..109852/18*05GT 57510 338-Bhindertes tertiäres Ainin aus der. folgenden Verbindungsgruppe enthält: ■ .;....... R2 R2 R2. R2 . .c — c. -■ " c — π νy \ ■■■/■■ ν \R2 c -..-■■ ■ ■"■■■>h"Xk ' ° H-Y , χϊγ-χ ,Rp R9R X " XRC C^ CR ' rc ^CR,! H Il d I ■ I ^"
R R2 R2 s. H-X , R = Cn C t =■ C-" C R R CR R2 C CR2C-X R X "V1K-·■:■ ;:./\.-A:Ro C CR RC C CR9R2 C CR , RC C -CR2RR XRC C^ IT-X ^ R9 C C=ORC C C Und R9 C CR9X ' 2 2- 31 -10985 2/1805GT 573 10worin X gewühlt wird unter Alkyl- oder Alkenylresten mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, alkyl- und alkylensubstituierten und" unsubctituierten cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit einem Ring nit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und bis zu insgesamt 16 Kohlenstoff atomen, alkyl- und alkylensub-
-stituierten und unsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoff resten, die einen Benzolring und 6 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten; ■ ' *worin Y gewählt wird unter alkyl- und alkylensubstituiertcn und unsubstituierten cycloaliphatischen Kohlenwass.erStoffresten mit einem Ring mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und bis zu insgesamt 1-6 Kohlenstoffatomen und alkyl- und alkylensub-.stituierteh und unsubstituierten aromatischen Kohlenwasser-Stoffresten, die einen Benzolring und 6 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten; undworin R, Wasserstoff oder einen Alkylre.st mit 1 bis 4 -Kohlenstoff atomen bedeutet, wob.ei. die maximale Zahl an Alkylreirce 4 beträgt, um Schäume herzustellen, die verbesserte Ίνε.jfähigkeitscharakteristika und verbesserte Verfärbungsbestandigkeit besitzen. - 6. ■ Verfahren nach Anspruch 5,- dadurch gekennzeichnetj daß das Polyol ein .Polyalkylenätherpolyol ist, das tertiäre Amin in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,9 Gew.-Teile pro
100 Gew.-Teile .Polyol vorliegt. - 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch; gekennzeichnet daß aas tertiäre Am in' ein IT-Kethyldicyclohexylamin, .
Ji-Cyclohexylmorpholin, Tr'icyclohexylarain oder ,1-(^-Äthyi-ihexenylO-piperidin ist. . " ■ ".-.-.."BAD ORIGINAL10 9 8 5 2/1805. .... .fi/iff 'im fi§3j^|§njsy/§1;eEi $ueh eine Kombination/aus Z?L(K) I)? einer Kengß ?on #tw§ ff§ bi§und ^tiEionfxiid in eif,,-?(6ilß Polyolf. ?eff§li2?eB iiaeli Anspriieii 8-,ii) einer Menge v^n etw§ 1 big Ii) @ev/.^feileMenp ^gn g%W4 f Ii^ If Gevr^^eiSii pr© 1^© 2ei|§ Polyol.e Zinkoxi#meni|e. ia w§sei|tlii3iien η teilt10# yepfahrep nach. Anspruch 9» dadurchdaß d§§ Hai?? (E) Polyvinylchlorid ist, welches durch. Eaulsipn,Bpplygerisat4.on hergestellt wurde,11 f ?l§xib;l§r oder semiflexibler Polyurethanschaungeringe!! Sichte» 4.er eiia Polyätherurethanschauia oder PoIyest§Eurqth|in§chauia darstellt» wobei die Äther- und Esterteile?plyoj.e?i mit einem Holelnilargewicht voni^ JO OpO etaiäWien, dadurch gekennzeichnet, daß er ti .pro IpO Gev^Jr5?e^lö Polyol von eipecHar2 nit In yiskositätszahl von. etwa 0,25 bis 2,5ßew*-rTeile pro 1ÖÖ .Gew·—Teile Polyol organischen Zinn-II-Verbindung und et- i 0e|is-!Eeil pro Ί00 Grev;»-ifeile Polyol einerOrganischen Ketallverbindung f in der das lic— 4ß$T Visigiith ist, enthält.BAD ORIGINAL 109852/1805
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- 1970-04-23 DE DE19702019767 patent/DE2019767A1/de active Pending
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