DE2019767A1 - Katalysatorsysteme fuer Urethanschaeume - Google Patents

Katalysatorsysteme fuer Urethanschaeume

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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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polyol
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carbon atoms
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DE19702019767
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Norman Arthur Jack
Gobbledick David Stanley
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Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Original Assignee
General Tire and Rubber Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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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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,
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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.
CHO; ■■■■■ H-C-O-M
• 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~
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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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C 3 cti
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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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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.
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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-
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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.
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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
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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
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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
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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
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)

  1. ' 23. April 19.70 GT 573 10 338-B
    TIiE GEiffiRAL TIRE AND RUBBER GOl-IPAM
    PA 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 Katalysator
    109852/1805
    GT 573
    10 330-B
    ,verwendet wird, der im wesentlichen aus einer Mischung einer polyollöslichen organischen Zinn-II-Verbindung, die
    e 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. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polyollöslichen Metallverbindungen im wesentlichen aus den Metällsalzen von Carbonsäuren bestehen.
  3. 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- äthylen ist und in einer Menge von etwa 5 bis 40 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyol vorliegt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß,das Harz Polyvinylchlorid ist, welches durch Emulsionspolymerisation hergestellt wurde.
  5. 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*05
    GT 575
    10 338-B
    hindertes tertiäres Ainin aus der. folgenden Verbindungsgruppe enthält: ■ .;
    ....... R2 R2 R2. R2 . .
    c — c. -■ " c — π ν
    y \ ■■■/■■ ν \
    R2 c -..-■■ ■ ■"■■■>h"Xk ' ° H-Y , χϊγ-χ ,
    Rp R9
    R X " X
    RC 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 CR2
    C-
    X R X "
    V1K-·■:■ ;:./\.-A:
    Ro C CR RC C CR9
    R2 C CR , RC C -CR2
    RR X
    RC C^ IT-X ^ R9 C C=O
    RC C C Und R9 C CR9
    X ' 2 2
    - 31 -
    10985 2/1805
    GT 573 10
    worin 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; und
    worin 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. 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. 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 ORIGINAL
    10 9 8 5 2/1805. .... .
    fi/iff '
    im fi§3j^|§njsy/§1;eEi $ueh eine Kombination/aus Z?L
    (K) I)? einer Kengß ?on #tw§ ff§ bi§
    und ^tiEionfxiid in eif
    ,,-?(6ilß Polyol
    f. ?eff§li2?eB iiaeli Anspriieii 8-,
    ii) einer Menge v^n etw§ 1 big Ii) @ev/.^feile
    Menp ^gn g%W4 f Ii^ If Gevr^^eiSii pr© 1^© 2ei|§ Polyol
    .e Zinkoxi#meni|e. ia w§sei|tlii3iien η teilt
    10# yepfahrep nach. Anspruch 9» dadurch
    daß d§§ Hai?? (E) Polyvinylchlorid ist, welches durch. Eaul
    sipn,Bpplygerisat4.on hergestellt wurde,
    11 f ?l§xib;l§r oder semiflexibler Polyurethanschaun
    geringe!! Sichte» 4.er eiia Polyätherurethanschauia oder PoIyest§Eurqth|in§chauia darstellt» wobei die Äther- und Esterteile
    ?plyoj.e?i mit einem Holelnilargewicht von
    i^ JO OpO etaiäWien, dadurch gekennzeichnet, daß er ti .pro IpO Gev^Jr5?e^lö Polyol von eipec
    Har2 nit In yiskositätszahl von. etwa 0,25 bis 2,5
    ßew*-rTeile pro 1ÖÖ .Gew·—Teile Polyol organischen Zinn-II-Verbindung und et- i 0e|is-!Eeil pro Ί00 Grev;»-ifeile Polyol einer
    Organischen Ketallverbindung f in der das lic— 4ß$T Visigiith ist, enthält.
    BAD ORIGINAL 109852/1805
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