DE2117975A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoff en - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoff en

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Description

"Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen"
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen mit Hilfe eines Verfahrens, das die Schaumbildung und die Vernetzung bei etwa Raumtemperatur gestattet-. Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf die Zusammensetzung der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Polyätherpolyole und organischen Polyisocyanate sowie auf die erfindungsgemäß hergestellten Weichschaumstoffe.
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen von Polyätherpolyolen mit mindestens drei freien OH-Gruppen und von üblicher Weise für die Herstellung von Polyurethanen gebräuchlichen organischen Polyisocyanaten, wie Tcluylen-diisocyanat (Handelsbezeichnung TDI) auszugehen.
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. ϊα-39 298 2Ί 17975
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Um jedoch diese Schaumstoffe vollständig zu vernetzen, müssen sie vor dem Entformen einer Wärmebehandlung unterworfen werden, was bei der Durchführung im technischen Maßstabe zahlreiche Nachteile mit sich bringt^ weil hierzu großräumige Öfen bereitgestellt werden müssen; außerdem wird die Stehzeit der Formanlage, d.h. die für eine Charge benötigte Zeit um die für die Wärmebehandlung erforderliche Zeit verlängert.
Um diese Wärmebehandlung zu vermeiden, wurde bereits versucht, Polyurethan-Schaumstoffe bei Raumtemperatur herzustellen und dabei von einem Polyätherpolyol mit einem Molekulargewicht von mindestens 3 000 und einem organischen Polyisocyanat auszugehen, die jeweils unter den sehr reaktionsfähigen Verbindungen ausgewählt wurden. Nach dieser Arbeitsweise werden im wesentlichen ein Polyäthertriol mit endständigen primären, d.h. sehr reaktionsfähigen Hydroxylgruppen und als organisches Polyisocyanat rohes Diphenylmethandiisocyanat (Handelsbezeichnung MDI) oder Polymethylenpolyphenylisocyanat (Handelsbezeichnung PAPI) verwendet, da beide organische Polyisocyanate ebenfalls sehr reaktionsfähig sind. Zwar besitzen die nach dieser Arbeitsweise hergestellten Schaumstoffe interessante und wichtige Eigenschaften, *aber ihre Kerndichte liegt relativ hoch und zwar über 50 g/l. Es ist selbstverständlich möglich, diese Dichte herabzusetzen, indem der Anteil an eingesetztem Treibmittel erhöht wird; aber die auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffe besitzen keine feine und regelmäßige Haut und infolgedessen keinen biegsamen oder geschmeidigen Griff; darüber · hinaus werden ihre mechanischen Eigenschaften, vor allem ihre Bruchfestigkeit und ihre Bruchdehnung vollkommen unzufriedenstellend bzw. ungenügend.
Es wurde auch bereits versucht, Schaumstoffe ohne Aushärten
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durch Wärmebehandlung nach der soeben beschriebenen Arbeitsweise herzustellen* dabei aber als organisches Polyisocyanat Gemische mit Toluylendiisocyanat zu verwenden· Diese abgewandelte Arbeitsweise führt jedoch nicht zu guten Ergebnissen« vor allem nicht hinsichtlich des Aussehens an .der Oberfläche der Schaumstoffe» wenn man versucht, deren Dichte durch einen vergrößerten Anteil an Treibmittel herabzusetzen.
Bs hat sich nun überraschend gezeigt* daß sich ohne irgend eine Wärmebehandlung zum Aushärten Polyurethan-Weichschaumstoffe herstellen lassen* deren Kerndiehte wesentlich unter 50 g/l liegt und die dennoch ein sehr zufriedenstellendes Aussehen und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweisen.
Die Erfindung betrifft dalier ein Verfahren zum Herstellen von Polyurethan-Weichschaumstoffen, wonach ein Schaumgemisch in eine Form ausgegossen und darin vernetzt, der entstandene Formkörper darauf entforrat und alle Arbeitsgänge bei etwa Raumtemperatur^ vorgenommen werden und ist dadurch gekennzeichnet, dafi man von einem Schaumgemisch ausgeht, das im wesentlichen besteht aust
(A) Einem Polyätherpolyol oder einem Gemisch von Polyätherpolyolen mit einem Molekularäquivalentgewicht von 1000 bis 2000, vorzugsweise von etwa l6oo, das durch Polyaddition von zunächst einem Alkylenoxid mit mindestens drei Kohlenstoffatomen und dann Äthylenoxid an ein Polyol mit einem mittleren Gehalt an freien QH-Gruppen von 2,5 bis 6 erhalten wird» wobei 10 bis 30 Gew.-^, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-/» der addierten Alkylenoxideinheiten Äthylenoxideinheiten sind,
CB) 2 bis 30 Gew.-yS und vorzugsweise 5 bis 20 Gew*-ji bezogen
BAD ORIGINAL - Λ -
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auf die Komponente (A) eines Polyätherpolyols mit einem Molekularäquxvalentgewicht von 75 bis lüOO» vorzugsweise von 150 bis 750 und einem mittleren Gehalt an freien OH-Gruppen von 2 bis 3> das durch Polyaddition an Wasser, ein Glykol oder ein Triol von Alkylenoxiden erhalten wird, die zumindest zu 25 Gew.-fi Äthylenoxideinheiten sind,
(C) roha?e, d.h. ungereinigte organische Polyisocyanate, wie rohes Diphenylmethandiisocyanat und/oder Polymethylenpolyphenylisocyanat oder auch rohes Toluylendiisocyanatj wobei die beiden ersteren und der polymere Anteil des rohen Toluylendiisocyanats 2 bis 4· untereinander verbundene Benzolringe enthalten, von denen jeder mindestens eine Isocyanatgruppe trägt, während däe monomere Anteil des rohen Toluylendiisocyanats der folgenden Gruppe (D) zugerechnet wird,
(D) 10 bis 8ü Gew.-yo, vorzugsweise 30 bis 60 Gew.-yö der beiden Isomeren Toluylen-2,4-dÜEocyanat und Toluylen-2,6-diisocyanat, wobei das Verhältnis der Gesamtmenge der NGO-Gruppen der organischen Polyisocyanate zur Gesamtmenge der OH-Gruppen der Polyätherpolyole 0,6 bis l»5t vorzugsweise 0,8 bis 1,3 beträgt.
Das Polyätherpolyol oder Genisch der Polyätherpolyole mit einem Ivlolekularäquivalentgewicht von 1000 bis 2000 kann hergestellt werden, indem an ein Polyol oder ein Gemisch von Polyolen zunächst Propylenoxid, ßutylenoxid und/oder Tetrahydrofuran und dann /ethylenoxid addiert wird, wobei in der ersten Stufe der Addition Propylenoxid bevorzugt wird.
Zur Herstellung des Polyätherpolyols mit r-lolekularäquivalentgewicht von 75 bis 1000 kann ausschließlich von Äthylenoxid ausgegangen werdenj vorzugsweise wird jedoch teilweise Propylenoxid, Butylenoxid oder Tetrahydrofuran eingesetzt,
BAD ORIGINAL - 5 -
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um seine Verträglichkeit im Gemisch mit den Polyätherpolyolen mit Molekularäquxvalentgewicht von 1 000 "bis 2 000 zu erhöhen. Es hat sich gezeigt, daß die Polyätherpolyole mit 50 bis 80 Gew.-/» Äthylenoxideinheiten und 50 bis Gew.-% Propylenoxideinheiten zu besonders vorteilhaften E<rgebnissen führen'.
In.der vorliegenden Beschreibung wird' das Molekularäquivalentgewicht (OH-Äquivalentgewicht) der Polyätherpolyole aus der OH-Zahl dieser Polyätherpolyole berechnet. Diese OH-Zahl · wird mit Hilfe der gebräuchlichen analytischen Methoden gemessen.
Das eingesetzte Toluylendiisocyanat kann eines der üblichen Gemische der beiden 2,4- und 2,6-Isomeren sein, wobei die Mengenverhältnisse von 80 % 2,4-Isomer und 20 % 2,6-Isomer bis 65 % 2,4-Isomer und 35 % 2,6-Isomer schwanken können.
Das Schaumgemisch wird durch verschiedene Zusätze vervollständigt, beispielsweise durch ein Treibmittel, allgemein Wasser, in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyätherpolyole. Es kann auch ein flüchtiges organisches Treibmittel, wie Monofluordichiormethan oder Methylenchlorid in Mengen bis zu 25 Gew·.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyätherpolyole, zugesetzt werden: diese flüchtigen organischen Treibmittel haben den Vorteil, daß sie die V/eichheit oder Biegsamkeit des Schaumstoffes erhöhen, was in manchen Fällen wünschenswert ist.
Das Schaumgemisch enthält gleichfalls als Katalysator Amine, wie beispielsweise Triäthylendiamin, Triethylamin, Dimethyl - Cyclohexylamin oder Gemische dieser Amine. Vorzugsweise wird die Verwendung von Metallkatalysatoren, wie Zinn-
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octoät oder Zinndibutyldilaurat vermieden, weil die Toleranz der erfindungsgemäßen Schaumgemische gegenüber den Schwankungen der Konzentration"dieser Metallkatalysatoren gering ist»
Vorzugsweise werden auch keine grenzflächenaktiven Mittel, wie Siliconöle, verwendet, um Schaumstoffe mit einer Zellstruktur zu erhalten, die zu optimalen physikalischen Eigenschaften führt; es können jedoch in sehr geringen Dosen, unterhalb 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der W Polyätherpolyole, grenzflächenaktive Flüssigkeiten, wie das zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen verwendete "D 193" der Firma Dow Corning oder das zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen aus Polyestern verwendete "DC 1310" der Firma Doxir Corning zur Anwendung gelangen.
Die erfindungsgemäßen Schaumgemische lassen sich leicht durch einfaches Vermischen der Komponenten einsetzen; bequemer ist es jedoch, ein lagerbeständiges Gemisch aus allen Komponenten mit Ausnahme der organischen Polyisocyanate herzustellen und im Zeitpunkt der Verwendung unter fe starkem Riihren die organischen Polyisocyanate diesem Gemisch bei einer -Temperatur in der Nähe der Temperatur des Arbeits-, raumes zuzusetzen, vorzugsweise bei einer Temperatur unter 25°C, weil oberhalb dieser Temperatur die Creme-Zeit (Aufrahmzeit) des Schaumgemisches zu kurz sein kann, als daß sich ein homogenes Gemisch erhalten ließe.
Das auf diese Weise hergestellte Schaumgemisch wird in eine. Form ausgegossen, die bei Raumtemperatur gehalten oder leicht auf eine Temperatur von 35 bis 4-Q0C vorerwärmt ist, was das Entformen des Schaumstoffes erleichtert und die Bildung einer feinen Haut nach sich zieht.
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Die verwendeten Formen können aus Metall oder aus einem Kunststoff, wie Polyester, "bestehen. Vorzugsweise sind sie vollständig geschlossen, ohne Kanal oder Schlitz, durch den Luft oder Gas während des Pressens entweichen können; in diesem Falle müssen sie so ausgebildet sein, daß sie einen leichten Überdruck aushalten. In der Tat wird zur Herstellung von komplizierter geformten Schaumstoffkörpern vorzugsweise in die Form etwa AO bis 30 % mehr Schaumgemisch eingebracht, als gerade erforderlich wäre, um die Form (nach dem Aufschäumen) vollständig auszufüllen«
Die Form wird verschlossen und dann einige Minuten' ruhen gelassen, damit das Schaumgemisch expandieren und sich vernetzen kann. Darauf wird die Form geöffnet und der Schaumstoffkörper entformt. Zur Erleichterung der Entformung wird zweckmäßigerweise der Innen raum der Form vor dem Eingießen des Schaumgemisches mit einem der bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen gebräuchlichen Entformungsmittel überzogen.
Diese Arbeitsweise des Ausgießens in eine geschlossene Form läßt sich auf die Herstellung von sehr verschiedenartig geformten Schaumstoffkörpern anwenden,* beispielsweise für Sitze, Matratzen, Kissen;sie ist besonders geeignet zur Herstellung von aus einem Stück bestehenden Sitzgelegenheiten für die Automobilindustrie und für Wohnungseinrichtungen.
Die erfindungsgemäßen Schaumgemische können auch in offene Formen ausgegossen werden, beispielsweise in durchgehende (kontinuierliche) offeneFormen gemäß einer der oben beschriebenen analogen Arbeitsweise. Auf diese Weise lassen sich sehr lange Schaumstoffblocke herstellen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe haben ein sehr gefälliges Äußeres und einen sehr angenehmen Griff, da ihre Haut fein oder sogar außerordentlich fein und völlig blasenfrei ist. Ihre Kerndichte kann sehr gering sein, insbesondere unter'50 g/l liegen und, obwohl sie sehr leicht sind, besitzen diese Schaumstoffe bemerkenswerte physikalische und mechanische Eigenschaften. So sind vor allem ihre Bruchdehnung und ihre Zerreißfestigkeit und ihre Bruchfestigkeit beträchtlich verbessert gegenüber den bisher bekannten ohne Wärmeaushärtung hergestellten Schaumstoffen. Außerdem gewinnen die erfindungsgemäßen Schaumstoffe durch ihre elastischen Eigenschaften, wie sie in den folgenden Beispielen aufgezeigt werden, besondere Bedeutung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden dem Schaumgemisch 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-% Triäthanolamin, bezogen auf die Polyätherpolyole, zugesetzt. Dabei lassen sich die organischen Polyisocyanate in solchen Mengen einsetzen, daß das Verhältnis der Gesamtzahl NCO-Gruppen dieser Polyisocyanate zur Summe der OH-Gruppeh der Polyätherpolyole und des Triäthanolamins 0,6 bis 1,5 beträgt.
Diese Ausführungsform bringt den Vorteil, daß eine an sich mögliche Schrumpfung der Schaumstoffe nach ihrer Herstellung vermieden wird. Zwar führt allgemein der Zusatz von Triäthanolamin zu Schaumgemischen für Weichschaumstoffe allgemein zu einer gewissen Steifigkeit in den derart hergestellten Schaumstoffprodukten; überraschender- * weise hat sich im Gegensatz hierzu gezeigt, daß die erfindungsgemäße Weiterbildung in der Praxis gestattet, dem Schaumstoff seine Weichheit und Biegsamkeit, sein gefälliges Aussehen und seinen Griff zu erhalten; es hat sich weiterhin.
— 9 — 109 844/1 8-2 3 .;-; ;
gezeigt, daß die Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Schaumstoffe hauptsächlich auf der gemeinschaftlichen Anwesenheit von* Toluylendiisocyanat in den Schaumgemischen beruht.
Beispiele 1 bis 4-
Es wurde ein Polyätherpolytriol mit -Molekulargewicht 4 nach der OH-Zahl durch Addition an. Glycerin von zunächst Propylenoxid und dann Äthylenoxid hergestellt und dabei ein Gewichtsverhältnis von Äthylenoxid zu Propylenoxid plus Äthylenoxid von 15 % eingehalten.
Jn einem weiteren Arbeitsgang wurde ein Polyätherglykol mit Molekulargewicht 800 nach der OH-Zahl durch Addition an Wasser eines Gemisches aus 75 Gew.-% Äthylenoxid und 25 Gew.-% Propylenoxid hergestellt. Darauf wurden 100 Gew.-Teile Polyäthertriol (Komponente A) mit 10 Gew.-Teilen Polyätherglykol (Komponente B) vermischt.
Unabhängig hiervon wurde ein Gemisch organischer Polyisocyanate aus 70 Gew.-Teilen rohem Diphenylmethandiisocyanat und 30 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 80/20 hergestellt. Darauf wurde ein Schaumgemisch ausgehend von dem Gemisch der Polyätherpolyole, Treibmitteln, Katalysatoren und schließlich dem Gemisch der organischen Polyisocyanate bereitet: die Beschaffenheit der Treibmittel und der Katalysatoren sowie die Mengen sämtlicher Komponenten-sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.
Nach dem Einbringen der organischen Polyisocyanate in das Schaumgemisch wurde dieses 8 see gerührt oder geschüttelt und dann in eine 7j5 1 fassende Form aus rostfreiem Stahl, Wandstärke 2 mm, ausgegossen; die Form war zu-
- 10 10984A/1823
- ίο -
vor auf 35°Cerwäcmt und von innen mit einer dünnen Haut "Johnson 103"/als Entformungsmittel überzogen worden. Nach, einer Verweilzeit von 10 min in der Form bei Raumtemperatur, etwa .200C, wurde der Schaumstoffkörper entformt.
Anschließend wurden verschiedene Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt sind. In diesen Versuchen wurden gemessen:
Die Porosität durch den Durchsatz an trockenem Stickstoff durch einen Prüfkörper mit quadratischer Grundfläche 5 cm χ 5 cm, Dicke 2,5 cm, angegeben in l/min, wobei der Prüfkörper auf der einen Seite einem Überdruck von 1,3 cm Wassersäule unterworfen wurde;
die Bruchdehnung und die Bruchfestigkeit gemäß der Norm ASTM D 1564-62 T an einem Prüfkörper mit den Abmessungen 12 mm χ 12 mm χ 35 10115V wobei die Ablauf geschwindigkeit 500 mm/min betrug4
der Rückprall bzw. die Rückprallelastizität gemäß der Norm ASTM D 1564-62 T durch den Rückprall in % einer Stahl- W kugel, die-aus einer vorbestimmten Höhe auf eine Schaumstoff probe fallengelassen wird;
der Auftrieb (in der Luft) vor der Ermüdung durch die Kraft in kg, die gleichförmig auf einen Prüfkörper mit Grundfläche 8 cm χ 8 cm und Dicke 4 cm für Kompressionen um 25 %j 50 % und 65 % ausgeübt wird*, wird erneut gemessen bei 50 % Eindringen nach einem Entspannen des Druckes von 65 % auf 50 %\
der Auftrieb nach der Ermüdung in der gleichen Weise, d.h. 24 Stunden nachdem der Prüfkörper einer dynamischen Ermüdung unterworfen wurde, bestehend aus 250 000 Cyklen
- 11 109844/182 3 .
Kompression zwischen 50 und 90 % der ursprünglichen Dicke des Prüfkörpers während einer Dauer von 22 Stunden bei Raumtemperatur: v...'
der Auftriebverlust wird ausgedrückt durch die relative Differenz der Auftriebe des Prüfkörpers, gemessen vor und nach der dynamischen Ermüdung für eine Kompression um 50 %. .
Die Einbuße an Dicke nach der Ermüdung ist der relative Verlust der Dicke, ausgedrückt in Prozent, nach dynamischer Ermüdung;
"C Set" nach der dynamischen Ermüdung ist der relative Verlust an Dicke, ausgedrückt in Prozent, eines Schaumstoff-Prüfkörpers, der zwischen zwei Platten 22 Stunden lang bei 70 C um 90 % zusammengedrückt wurde und zuvor dem dynamischen Ermüdungstest unterworfen worden war;
Beispiel 5
Hergestellt wurde ein Polyätherglykol mit Molekulargewicht 400 nach der OH-Zahl durch Addition von Äthylenoxid •an Diäthylenglykol. Hierauf wurde ein Vorgemisch folgender Zusammensetzung bereitet:
Polyäthertriol mit Molekulargewicht 4800 gemäß Beispiele 1 bis 4
Äthylenoxid-Polyätherglykol mit Molekulargewicht 400
Wasser
33%ige Lösung aus Triäthylendiamin in Dipropylenglykol
Dimethyl -C yclohexylamin Monofluortrichlormethan
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T098A4/1823
250 Gew.-
Teile		 VJl Il
25 II 5 "'
ti
7,
2
2,
25
Getrennt davon wurde ein Gemisch organischer Polyisocyanate aus 8715 Gew.-Teilen rohem Biphenylmethandiis'oeyanat und 37,5 Gew.-Teilen Toluylendii so cyans, t 80/20 "bereitet.
Zur Bereitung des Schaumgemisches wurde das Gemisch der Polyisocyanate in das Vorgemisch eingebracht, 8 sec gerührt oder geschüttelt und in eine Metallform, wie sie "bereits in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde, ausgegossen.
Nach einer Verweilzeit der gefüllten Form von 10 min bei Raumtemperatur (20 C) wurde der Schaumstoffkörper entformt und anschließend den üblichen Tests unterworfen; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
Beispiel 6
Ausgehend von dem Polyäthertriol und dem Polyätherglykol mit 75 % Äthylenoxideinheiten gemäß den Beispielen 1 bis wurde ein Vorgemisch folgender Zusammensetzung hergestellt:
Polyäthertriol mit Molekulargewicht 4800 250 Gew.-Teile
Polyätherglykol, enthaltend 75 % Äthylen- .
oxideinheiten, Molekulargewicht 800 25 "
Wasser 7,5 "
33%ige Lösung aus Triäthylendiaminendi-
propylenglykol 2,5 "
Dimethylcyclohexylamin 2,5 "
Monofluortrichlormethan 25 "
. Unabhängig davon wurde ein Gemisch organischer Polyisocyanate aus 56,25 Gew.-Teilen rohem Diphenylmethandiiso-
• ·' ' - 13 -■
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cyanat und 56,25 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 80/20 bereitet.
Hierauf wurde das Gemisch der Polyisocyanate in das Vorgemisch eingebracht und das Schaumgemisch 8 see gerührt oder geschüttelt und in die bereits in Beispiel 1 bis 4 verwendete Metallform ausgegossen. Nach einer Verweilzeit von 10 min bei Raumtemperatur (20 C) wurde der sehr gefällig aussehende Schaumstoffkörper entformt.
TABELLE ύ
- 14- -
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-3A-
Tabelle 1
Beispiele -g g 1 5 2 ,5 5 5 4 5 5
Polyätherpalyol-G-emiscl·] g g 265 * 265 265 574 275
H2O 7, 7 7, 8, .7.5
55 $-ige Triäthylen- diamin-Lsg. in Dipropylen- g 5 ,0 0 7
glykol g 5 ,5 5 7
Dimethylcyclohexylamin io 2, 2 2' 2, 2
Monofluortrichlor- 2, '■ 2 2, 2, 2,5
methan
Polyisocyanat-G-eraisch 25 25 25 0 25
HCO/OH 121 109 155 145 125
100 90 110 100 96
Axis sehen - Griff Haut
angenehm, weich, und biegsam sehr fein und regelmäßig
Kerndichte g/l '25 % 51,4 52 29 48 55,6
50 % 160 150 90 80 150
Porosität l/min 65 # 110 110 106 120 100
Bruchdehnung i« Auftriebverlust nach 900 700 1020 710 .850
Bruchfestigkeit g/cm Ermüdung $ 57 51 60 56 56
Rückprall $ Dicke-Verlust nach
Verhältnis des Auf Ermüdung $>
triebs bei Kompression "C-Set" nach dynami 5,5 5,2 4 5 5,15
um 65 $ und um 25 5ε scher Ermüdung 56 0,555 0,456 0,725 1,06 0,725
Auftrieb vor Er Hysterese 1 0,75 1,44 1,75 1,2
müdung bei Korn- - 1,84 1,41 5,0 - 5,12 2,5
pression (kg) um
7 5 11 7 6
2,4 2,7 4. 2,5 2
7 10 7 5 4
20 20 22 18 —
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Beispiele 7 und 8
Es wurde ein Schauagemisch aus denselben Komponenten wie in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt, mit der Abwandlung, daß dem Gemisch der Polyatherpolyole Triäthanolamin zugesetzt wurde. . .
Aus den in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten Mengen wurde ein Schaumgemisch hergestellt, indem getrennt voneinander in den Mischkopf einer Vorrichtung für kontinuierliches Gießen einerseits das Gemisch der organischen Polyisocyanate und andererseits das Vorgemisch, enthaltend alle anderen Komponenten des Schaumgemisches, eingebracht wurden. Das Schaumgemisch wurde in einer hin- und hergehenden Bewegung auf dem Förderband ausgebreitet, dessen Laufgeschwindigkeit von 4 bis 7 m/min variiert werden konnte, je nach dem Ausstoß an Schaumgemisch. Die Expansion war nach 9 see beendet. Die Schaumstoffblöcke konnten nach etwa 10 min gehandhabt und gelagert werden, ohne daß sie "abgequetscht" werden mußten, wie dies zur Vermeidung der Schrumpfung üblicherweise getan- wird.
Die erhaltenen Schaumstoffe wurden verschiedenen Versuchen oder Tests unterworfen, deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt sind.
TABELLE 2:
- 16 -
1098UU/1823
Tabelle 2
Komponenten Gew.-Teile
Polyäthertriol (MG 4 800J Polyätherglykol («ΰ 800) H2O
33 ^-ige Triethylendiamin-Lsg. in Dipropylenglykol
Dimethy!ethanolamin Triäthanolaipin. Monofluortrichloromethan Polyisocyanat-Gemisch NCO/OH
Beispiele 8
7 91
91 9
9 3
3 0,8
0,8 0,8
0,8 3
3 10
10 60
49 110
90
Aussehen - Griff Haut
Kerndichte g/l Porosität l/min Bruchdehnung $ . . Bruchfestigkeit g/cm Rückprall $
Verhältnis des Auftriebs bei Konipression um 65 ctp und um 25.^ Auftrieb mit Er- ; /2£; ^ müdung bei Korn-..... y-50 f°■ pression (kg) um ,165 ?& angenehm, νβίοΊΐ'υηα biegsam sehr fein und regelmäßig 30 26
220 300 64
110 100 10
400 500 60
4,6 51
3,75 4
0,34 - o,
0,64 1,
1,28 2,
BAD Pa tentansprüche
- 17 -
-8:2-3

Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen aus Polyätherpolyolen und organischen Polyisocyanaten, wobei ein Schaumgemisch in eine Form ausgegossen und darin vernetzt, der fertige Schaumstoffkörper nach beendeter Vernetzung entformt und alle Verfahrensmaßnahmen bei etwa Raumtemperatur durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet t daß man ein Schaumgemisch verwendet, das im wesentlichen besteht ausi
(A) einem Polyätherpolyol oder einem Gemisch aus Polyätherpolyolen mit einem Molekular-Äquivalentgewicht von 1000bis 2000, das durch Polyaddition von zunächst einem Alkylenoxid mit mindestens drei Kohlenstoffatomen und dann Äthylenoxid an ein Polyol mit einem mittleren Gehalt an freien OH-Gruppen von 2,5 bis 6 erhalten wird und 10 bis 30 Gewe-$ Äthylenoxideinheiten enthält, bezogen auf die Gesamtmenge der fixierten Alkylenoxideinheitenj (ß) 2 bis 30 Gew.-^, bezogen auf das Polyätherpolyol A eines Polyätherpolyols mit einem Molekular-Äquivalentgewicht von 75 bis 1000 und einem mittleren Gehalt an freien OH-Gruppen von 2 bis 3, das durch Polyaddition von Alkylenoxiden, darunter mindestens 25 Gew,-$ Äthylenoxid an Wasser, ein Glykol oder ein Triol erhalten wird; (C) rohen organischen Polyisocyanaten, wie rohem Diphenylmethandiisocyanat und/oder Polymethylenpolyphenyldiisocyanat, die aus 2 bis 4 untereinander verbundenen und mit mindestens einer Igocyanatgruppe substituierten Benzolringen bestehen; ;,
18
BAD ORIGINAL
10 9 8 4 4/ 1823
lA-39 298
-18 -
(D) 10 bis 80 Gew.-56 Toluylen-2,^-diisocyanat und Toluylen-2,6-diisocyanat, bezogen auf die Polyisocyanate Cf
«r
in einem Verhältnis der Gesamtmenge der NCO-Gruppen der organischen Polyisocyanate zu der Gesamtmenge der OH-Gruppen der Polyätherpolyole von 0,6 bis 1,5·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente A ein Polyäther- ^ polyol oder Gemisch aus Polyätherpolyolen mit einem Molekular-Äquivalent von etwa 1600 und einen Gehalt von 15 bis 20 Gew.-'/o Äthylenoxideinheiten und als Komponente B ein Polyätherpolyol mit einem Molekular-Äquivalentgewicht von 150 bis 750 und einem Gehalt von 50 bis 80 Gew.-^ Äthylenoxideinheiten neben Propylenoxideinheiten in einem Verhältnis von Komponente B zu Komponente A von 5 bis 20 % verwendet, ein Verhältnis von Komponente B zu Komponente C von 30 bis 6o °/o und ein Verhältnis der Gesamtmenge der NGO-Gruppen der organischen Polyisocyanate zur Gesamtmenge der OH-Gruppen der Polyätherpolyole von 0,8 bis 1,3 einhält.
■Γ
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schaumgemisch zusätzlich
a) Treibmittel, insbesondere 1 bis 5 c/o Wasser und 0 bis 25 % flüchtige organische Verbindungen sowie
b) Aminkatalysatoren, wie Triäthylendiamin, Triäthy larain Dimethylcyclohexylamin oder deren Gemische
zusetzt.
1K Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, ,dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten bei einer Temperatur nicht merklich über 25°C miteinander ver~
109844/1*23 BAD 0R1G1NAL
j.A-39
- 19 -
mischt, daß man das Gemach in irine auf eine Temperatur zwischen Raumtemperatur .und ^1O0C gebrachte Form ausgießt, die Form schliefst, einige'Minuten ruhen läßt und schließlich den Schaumstoffkörper entformt, · ■
5. Verfahren nach Anspruch lb.is k, dadurch gekennzeichnet , daß man dem Schaumgemisch 2 bis 10 Gew»~$ Triethanolamin zusetzt, besogen auf die Polyätherpolyole und ein Verhältnis von. Gesamtmenge der NGO-Gruppen der organisehen Polyisocyanate zu der Summe der OH-Gruppen der Polyätherpolyole und des Triethanolamine von 0,6 bis 1,5 einhält.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,' daß man 3 bis 5 Gew.-$ Triäthanolamin zusetzt, bezogen auf die Polyätherpolyole.
72XXIV95
10934 A/ 1 823 .--"^
BAD ORIGINAL
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