DE2231529A1

DE2231529A1 - Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoffen

Info

Publication number: DE2231529A1
Application number: DE2231529A
Authority: DE
Inventors: Willi Dr Eifler; Karl-Hartwig Dr Richert
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1974-01-10
Also published as: AU5743873A; ATA559473A; FR2190868A1; BE801589A; ES416355A1; GB1412818A; FR2190868B1; IT985785B; AT327566B; NL7308962A; BR7304759D0; JPS4963797A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

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LEVERKUSEN-Bayerwerk

Zentralbereich GM-je Patente, Marken und Lizenzen

^26t Juni 1972

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen

Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe, die durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit aktiven Wasserstoffatomen aufweisenden Verbindungen erhalten werden, finden bekanntlich breite technische Anwendung z.B. auf dem Gebiet der Isolierung, zur Herstellung von Strukturelementen oder für Polsterungszwecke. Die Anwendungsmöglichkeiten der geschäumten Polyurethane werden indessen durch ihre Entflammbarkeit beim Auftreten von hohen Temperaturen und/oder Feuer begrenzt.

Es ist bekannt, Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe, die flammfeste Eigenschaften besitzen, aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, bevorzugt Polyolen, Polyisocyanaten, Wasser und/oder andere Treibmittel in Gegenwart von Emulgatoren, Hilfsmitteln und Katalysatoren sowie flammhemmenden Zusatzstoffen herzustellen. Den Emulgatoren und Stabilisatoren fällt dabei im Reaktionsgemisch die Aufgabe zu, die Reaktionspartner zu homogenisieren und den gleichzeitig einsetzenden Schäumvorgang zu erleichtern und ein Zusammenfallen der Schaumstoffe nach Ende der Gasbildung zu verhindern. Die Katalysatoren sollen dafür sorgen, daß die während der Schaumstoffbildung ablaufenden Vorgänge in das gewünschte Gleichgewicht gebracht werden und mit der richtigen Geschwindigkeit ablaufen. Eine gewisse Flammwidrigkeit kann dadurch erreicht

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werden, daß den Ausgangskomponenten Produkte zugesetzt werden, die die Entflammbarkeit des Schaumstoffes erschweren. Als flammhemmende Zusatzstoffe sind Verbindungen des Phosphors, der Halogene, des Antimons, Wismuts, Bors und in gewissem Umfang des Stickstoffs bekannt geworden. Die flammhemmenden Zusatzstoffe können in solche unterteilt werden, die durch das Vorhandensein von funktionellen Gruppen in das Schaumgerüst mit eingebaut werden und in solche, de durch das Fehlen solcher Gruppierungen lediglich eingelagert werden und mehr als Weichmacher oder Füllstoffe wirken (siehe Kapitel 2.3.10 "Flammhemmende Substanzen", Kunststoff-Handbuch, Vieweg-Höchtlen, Band VII, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag, München 1969).

Die Einführung solcher flammhemmenden Verbindungen in Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe mit niedriger Dichte und großer Oberfläche bewirkt häufig einen Verlust erwünschter! physikalischer Eigenschaften wie gute Zerreißfestigkeit, bleibende Verformung, Dehnbarkeit und Tragfähigkeit, wodurch die Anwendung des Schaumstoffes begrenzt wird. Zum Beispiel bewirkt die Einführung eines hygroskopischen flammhemmenden Zusatzes in einen Polyurethan-Schaumstoff zwar eine Verminderung der Entflammbarkeit. Gleichzeitig wird Jedoch die Feuchtigkeitsabsorption erhöht, wodurch schlechte Alterungseigenschaften resultieren. Die Anwendung von flammhemmenden Zusätzen kann auch z.B. zur Bildung einer zu großen Zellstruktur und/oder zu einem Zusammenbrechen des Schaumstoffes führen. Eine wirksame Feuersicherung von Polyurethan-Schaumstoffen im Gegensatz zu kompakten Polyurethanen ist ferner insofern schwierig, da oft eine gewünschte Verteilung des Zusatzes an den Grenzflächen gas/fest aufgrund der Zusammensetzung der Schäummischung nicht möglich jst. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die wirksame Feuersicherung eines Polyurethan-Schaumstoffes nicht nur eine einfache Funktion der Zugabe verschiedener feuersichernder Mittel jsb.

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Es ist jedoch gelungen, flammfeste Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe aus OH-Gruppen aufweisenden Polyäthern, in denen mindestens ca. 10 % der vorhandenen OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen si»d und die z.B. ein Molekulargewicht von 750-16000, vorzugsweise 3000 bis 14000 aufweisen, durch Umsetzung mit speziellen Polyisocyanaten herzustellen.

Als spezielle Polyisocyanate kommen dabei sog. "modifizierte Polyisocyanate" z.B. Losungen von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten in Biuretgruppen-freien Polyisocyanaten und/ oder Lösungen von mindestens zwei NCO-Gruppen und mindestens einen Ν,Ν'-disubstituierte Allophansäureestergruppierung enthaltenden Polyisocyanaten in Allophansäureestergruppen-freien Polyisocyanaten und/oder Lösungen von Umsetzungsprodukten aus Diisocyanaten und zwei/oder mehrwertige Hydroxylgruppen enthältenden Verbindungen in Urethangruppen-freieη Polyisocyanaten und/oder Lösungen von mehr als eine NCO-Gruppe und mindestens einem Isocyanursäurering enthaltenden Polyisocyanaten in Isocyanuratgruppen-freien Polyisocyanaten in Frage. Hohe Flammfestigkeit bei Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen bedeutet, daß sie nach ASTM-Methode D 1692 - 67 T als selbstverlöschend bezeichnet werden.

Die flammfesten Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffe, hergestellt unter Verwendung von "modifizierten Polyisocyanaten", zeigen indessen oft mechanisches Eigenschaftsbild, das den Anforderungen der Möbel- und Automobilindustrie noch n±ht genügt, insbesondere hinsichtlich Zugfestigkeit und Bruchdehnung.

So erfordern z.B. in das Polyurethanschaumstoff-Formteil eingeschäumte Bestandteile, z.B. Drahtverstrebungen, die in der Automobilindustrie zur Fixierung der Sitze bzw. Sitzbezüge dienen können, eine gute Zugfestigkeit, da sonst· unweigerlich eine baldige Zerstörung des umschließenden Schaumstoffmaterials erreicht würde.

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Es wurde nun gefunden, daß die Mitverwendung von bestimmten substituierten Diaminen der Diamino-diphenylmethan-Reihe bei der Polyurethanschaumstoffherstellung zu Schaumstoffen mit wesentlich verbesserter Zugfestigkeit und Bruchdehnung führt, ohne daß andere Eigenschaften des Schaumstoffs nachteilig beeinflußt werden. In diesen Diaminen vom Diaminodipheny lmethan-Typ ist.die Reaktivität der Aminogruppen durch Substitution am Kern in o-Stellung zur Aminogruppe oder durch Substitution der Aminogruppe selbst herabgesetzt. Erfihdungsgemäß handelt es sich um asymmetrische Diamine, d.h. solche Diamine, die zwei verschieden reaktive Aminogruppen im gleichen Molekül tragen. Man erhält sie z.B. durch gleichzeitige Kondensation von zwei oder mehreren verschiedenen aromatischen Aminen mit Formaldehyd in saurer Lösung nach den bekannten Methoden der Technik.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, offenporigen, Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindung mit aktiven Wasserstoffatomen vom Molekulargewicht 400 bis 16 000, in Gegenwart von Wasser und/oder organischen Treibmitteln, und gegebenenfalls Katalysatoren, Emulgatoren sowie in Gegenwart von-aromatischen Diaminen, dadurch gekennzeichnet, daß als aromatische Diamine asymmetrische Diamine der allgemeinen Formeln:

//\- CH₉ -/ \)-NH - R

-//\- CH₉

Cm \ .

^~R

und/oder H_QN -(T \ -CH₀ -^^>-NH - R

^C si *■ \ I

V .TT. \ J

R'

und/oder H₂N -('' ^X>-CH₂ -(^ Λ-ΝΗ - R

und/oder R"-NH -([ ^₇-CH₂-A\-NH - R

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und/oder und/oder und/oder und/oder

R¹

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R"-NH -

R"

- R

R¹ -

R"-NH

H₂N

R"

H₂N

^X>-CH₂ -/'' V)-

-NH, -NH.

- R

verwendet werden, in denen

R und R" -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C₄H₉, -CH₂-CH₂-OH,

-0-CH₃, -0-C₂H₅, -0-CH₂CH₂-OH, -0-CH₂-CH₂-O-CH₃, -0-CH₂-CH₂-O-C₂H₅, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C₄H₉, -CO-O-CH₃, -CO-O-C₂H₅, -CO-O-C₃H₇, -CO-O-C₄H₉, -CO-O-CH₂-CH₂-OH, -CO-O-CH₂-CH₂-O-CH₃, -CO-NH₂ und -0-CH₃, -0-C₂H₅, -0-CH₂-CH₂-OH, -0-CH₂-CH₂-O-CH₃, -CH₃, C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C₄H₉

bedeuten, wobei die Substituenten so gewählt werden, daß asyimnetrische Verbindungen entstehen.

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Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden asymmetrischen Diamine ist an sich bekannt und erfolgt z.B. durch saure Kondensation von zwei oder mehreren aromatischen Monoaminen mit Formaldehyd. Die Diamine können destilliert oder als Rohprodukte,gegebenenfalls auch im Gemisch mit ihren höheren Kondensationsprodukten sowie mit ihren 2,2'- und 2,4'-Diamino-diphenylmethan-Isomeren, eingesetzt werden. Die unsymmetrischen Diamine können gegebenenfalls gemeinsam mit den bei der Synthese gleichfalls entstehenden symmetrischen Aminen verwendet werden.

Die Menge an erfindungsgemäß zu verwendenden aromatischen Diaminen sollte 0,5 - 20 Gew.-^, vorzugsweise 0,75 - 10,00 Gew.-$, bezogen auf die Verbindung mit aktiven Wasserstoffatomen, betragen.

Erfindungsgemäß zeigen sich folgende technische Vorteile:

1. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Diamine sind bei Raumtemperatur Flüssigkeiten mit niedrigem Dampfdruck, sind daher einfach und gefahrlos zu handhaben und werden zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften chemisch eingebaut.

2. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Diamine stellen Substanzen dar, die sich mit den übrigen Schaumstoff-Komponenten sehr gut und schnell mischen lassen. Die schnelle und intensive Zumischung der Komponenten bringt erhebliche Vorteile: Die Stabilität der Schaumstoffe wird verbessert, und sie zeigen im Entstehungszustand keine Tendenz zum Zusammenfallen und weisen bei Ablauf des Schaumvorgangs eine feine regelmäßig ausgebildete Zellstruktur aus, so daß oft auf die Mitverwendung von Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Copolymeren und/oder Organozinnverbindungen verzichtet werden kann.

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3. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Diamine führen zu Schaumstoffen mit einer verbesserten Tragfähigkeit und geringem Abfall der Eindruckhärte nach dem Dauerschwingversuch.

4. Bei üblichen Verschäumungsbedingungen und Rezepturaufbau wird durch die erfindungsgemäß zu verwendenden Diamine das Reaktionsverhalten des Schaumstoffgemischs günstig beeinflußt.

Es ist bereits bekannt gewesen, symmetrische aromatische Diamine bei der Polyurethanschaumstoff-Herstellung mitzuverwenden (deutsche Patentschriften 838.826, 952.940, 974.371, 1.128.132, 1.108.424, 1.106.068, 1.111.380, 1.085.333, 1.100.272, amerikanische Patentschrift 2.929.800, französische Patentschriften 1.065.377, 1.257.564).

Die Verwendung _von symmetrischen aromatischen Diaminen bei der Polyurethanschaumstoffherstellung führt jedoch nicht zu dem erfindungsgemäßen Effekt.

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Als erfindungsgemäß zu verwendende Amine seien beispielsweise genannt: 4-Amlno-4'-methylamine-·, 4-Amino-4^l-äthylamino-, 4-Amino-4'-propylamino-diphenylmethan, 4-Methylamino-3-methyl-4' -amino-, 4-Ä'thylamino-3-methy 1-4' -amino-diphenylmethan, 4-Amino-3-methyl-4·-methylamino-, 4-Amino-3-methy1-4'äthylaminodiphenylmethan, 4-Methylamino-4'-äthylamino-diphenylmethan, 4-Methylamino-3-methyl-4·äthylamino-diphenylmethan, 4-Methylamino-4'-äthylamino-3,3'-dimethyl-diphenylmethan, 4»4'-Diamino-3-methyl-, 4,4'-Diamino-3-äthoxy-, 4,4'-Diamino-3-methoxycarbonyl-, 4,4^f-Diamino-3-äthoxycarbonyl-diphenylmethan, 4,4'-Diamino-3-äthy1-3'-isopropyl-diphenylmethan. Es können auch Gemische dieser Amine sowie Gemische aus. vorgenannten Aminen mit den entsprechenden 2,2'- und 2,4'-Diamino-diphenylmethan-Derivaten, und/oder höherkondensierten Polyamine, die bei der Synthese vorgenannter Amine aus entsprechenden aromatischen Monoaminen und Formaldehyd als Nebenprodukte entstehen, verwendet werden.

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Als erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten kommen aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie z.-B. von W. Siefgen in Justus Iiiebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136» beschrieben werden, beispielsweise Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isoeyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (DAS 1 202 785), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder -4,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,4'- und/oder -4,4'-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, PoIyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd -Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z.B. in den britischen Patentschriften 874 430 und 848 671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Auslegeschrift 1 157 beschrieben werden, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 092 007 beschrieben werden, Diisocyanate, wie sie in der amerikanischen Patentschrift 3 492 330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der britischen Patentschrift 994 890, der belgischen Patentschrift 761 626 und der veröffentlichten holländischen Patentanmeldung 7 102 524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in den deutschen Patentschriften 1 022 789, 1 222 067 und 1 027 394 sowie in den deutschen Offenlegungsschriften 1 929 034 und 2 004 048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der belgischen Patentschrift 752 261 oder in der amerikanischen Patentschrift 3 394 164 beschrieben werden, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß der deutschen Patentschrift 1 230 778, Biuretgruppen aufweisende

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Polyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift 1 101 394, in der britischen Patentschrift 889 050 und in der französischen Patentschrift 7 017 514 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z.B. in der belgischen Patentschrift 723 640 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in den britischen Patentschriften 956 474 und 1 072 956, in der amerikanischen Patentschrift 3 567 763 und in der deutschen Patentschrift 1 231 688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der obengenannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der deutschen Patentschrift 1 072 385.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.

Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z.B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanät sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd -Kondensat! on iind anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate").

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Erfindungagemäß einzusetzende Ausgangskomponenten sind ferner Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 400 - 16 000. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen!vorzugsweise Polyhydroxy lverbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche vom Molekulargewicht 800 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 6000, z.B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis 4, Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind.

Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z.B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen, Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende' Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatische!-, aromatischer und/oder heterocyclische Natur sein und gegebenenfalls, z..B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Triiaellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäuref Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere und , trimere Fettsäuren wie ölsäure, gegebenenfalls in Mischung

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mit monomeren Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester, Terephthalsäure-bis-glykolester. Als mehrwertige Alkohole kommen z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylenglykol-(1,4) und -(2,3), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8), Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol (1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan), 2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-(1,2,6), Butantriol-(1,2,4), Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Methylglykosid, ferner Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykol^ Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen, z.B. £-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z.B. u-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar.

Auch die erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z.B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z.B. in Gegenwart von BF,, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Alkohole oder Amine, z.B. Wasser, Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan, Anilin, Ammoniak, Äthanolamin, Äthylendiamin hergestellt. Auch Sucrosepolyäther, wie sie z.B. in den deutschen Auslegeschriften 1 176 358 und 1 064 938 beschrieben werden, kommen erfindungsgemäß in Frage. Vielfach sind solche Polyäther bevorzugt, die überwiegend (bis zu 90 Geifr.-$, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyäther) primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Vinylpolymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z.B. durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril in Gegenwart von PoIyäthern entstehen, sind ebenfalls geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.

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Unter den Polythioäthern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodiglykol mit sich selbst und/oder mit anderen Glykolen, Dicarbonsäuren, Formaldehyd, Aminocarbonsäuren oder Aminoalkoholen angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es sich bei den Produkten um Polythiomischäther, Polythioätherester, Polythioätheresteramide.

Als Polyacetale kommen z.B. die aus Glykolen, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, 4,4^f-Dioxäthoxy-diphenyldimethyl- ' methan, Hexandiol und Formaldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Polymerisation cyclischer Acetale lassen sich erfindungsgemäß geeignete Polyacetale herstellen.

Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die z.B. durch Umsetzung von Diolen wie Propandiol-(1,3), Butandiol-(1,4) und/oder Hexandiol- (1,6), Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol mit Diarylcarbonaten, z.B. Diphenylcarbonat oder Phosgen hergestellt werden können.

Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z.B. die aus mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Aminoalkoholen, Diaminen, Polyaminen und ihre Mischungen gewonnenen, überwiegend linearen oder verzweigten Kondensate.

Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppeη enthaltende PoIyhydroxy!verbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate, Stärke, sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäß einsetzbar.

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Vertreter der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyhydroxylverbindungen sind z.B. in High Polymere Vol. XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology", verfaßt von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, Seiten 32 - 42 und Seiten 44 - 54 und Band II, 1964, Seiten 5-6 und 198 - 199, sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z.B. auf den Seiten 45 bis 71, beschrieben. Die Herstellung der Polyurethan-Schaumstoffe erfolgt oft nach dem bekannten one-shot-Verfahren bei Raumtemperatur und/oder erhöhter Temperatur durch einfaches Vermischen der Reaktionskomponenten, wobei Wasser und/oder andere Treibmittel, gegebenenfalls Emulgatoren und andere Hilfsstoffe sowie die Diamine gemäß Erfindung mitverwendet werden. Hierbei bedient man sich vorteilhafterweise maschineller Einrichtungen, wie sie z.B. in der französischen Patentschrift 1,047,713 beschrieben sind. Erfindungsgemäß kommt insbesondere die Herstellung von kalthärtenden Schaumstoffen in Betracht, wozu speziell zumindest teilweise primäre OH-Gruppen aufweise Polyäther eingesetzt werden.

Als Emulgatoren kommen solche an sich bekannter Art in Frage. Als Katalysatoren für die Herstellung von ürethangruppen aufweisenden Schaumstoffen werden z.B. tertiäre Amine und/oder Silaamine, N-substituierte Aziridine, Hexahydrotriazine eingesetzt, gegebenenfalls in Kombination mit organischen Metallverbindungen. Während Amine bevorzugt die Isocyanat-Wasser-Reaktion (Treibreaktion) katalysieren, wirken organische Metallverbindungen vorzugsweise auf die Vernetzungsreaktion ein. Je nach Konstitution der eingesetzten Amine bzw. Silaamine kann dabei der katalytische Wirkungsgrad auf die Treibreaktion verschieden stark sein. Zur Erzielung von verschäumungstechnisch günstigen Reaktionszeiten wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Konstitution des gewählten Katalysators oder des Katalysatorgemisches, die einzusetzende Menge empirisch ermittelt. Als Amine können solche für die Herstellung von Polyurethanschaumstoff wohlbekannte Verbindungen eingesetzt werden, wie

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beispielsweise Dimethylbenzylamin, N-Methylmorpholin, Triäthylendiamin, Dimethylpiperazin, 1,2-Dimethylimidazol, N,N-Dimethyläthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Diäthylaminoäthanol, Ν,Ν,Ν¹,N'-Tetramethyl-l,3-butandiamin, N-Methyl-N-dimethyl-aminoäthyl-piperazin, Pentamethylentriamin.

Als Silaamine bezeichnet man Aminogruppen aufweisende Siliziumverbindungen, die Kohlenstoff-Silizium-Bindungen enthalten, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift 1.229.290 beschrieben sind. Als Beispiele seien erwähnt 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, 1,3-Diäthylaminomethyltetramethyldisiloxan. Es sei aber auch auf stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide sowie Alkalien, Alkaliphenolate oder Alkoholate wie beispielsweise Natriummethylat als Katalysatoren hingewiesen. Die gegebenenfalls in Kombination mit Aminen, SiIaaminen und Hexahydrotriazinen gemäß der belgischen Patentschrift 730.356 eingesetzten organischen Metallverbindungen sind bevorzugt organische Zinnverbindungen, wie z.B. Zinn-(II) octoat oder Dibutylzinndilaura't. .

Ferner können Zusatzstoffe zur Regulierung der Zellstruktur organische oder anorganische Füllstoffe, Farbstoffe oder Weichmacher wie Phthalsäureester mitverwendet werden.

Die nach dem erfindungsgemäßeη Verfahren hergestellten Schaumstoffe sind ohne flammhemmende Zusatzstoffe bekannter Art flammfest'und im Sinne des Tests ASTM - D 1692 - 67 T als selbstverlöschend zu bezeichnen. Eine weitere Verbesserung dieser im höchsten Maße wünschenswerten Eigenschaft läßt sich durch die Mitverwendung von bekannten Flammschutzmitteln, wie z.B. Trichlor- oder Tribromalkylphosphaten erreichen. Dauerhaft und wesentliche Verbesserung der ohnehin schon guten Flammfestigkeit der Verfahrensprodukte lassen sich durch Modifizierung der "modifizierten. Polyisocyanate" mit einbaufähigen, d.h. gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Wasserstoff enthaltenden chlor- und/oder bromhaltigen Verbindungen erzielen (Molekulargewicht bis 800). Es ist dabei

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ohne Bedeutung, hinsichtlich des erzielten Effektes, an welcher Stelle diese einbaufähigen Flammschutzmittel eingeführt werden, ob sie beispielsweise direkt in das modifizierte Polyisocyanat eingebaut oder ob sie nachträglich den PoIyisocyanat-Lösungen hinzugefügt werden.

Als Beispiele einbaufähiger Flammschutzmittel seien genannt:

2-Chloräthanol-l, 2-Bromäthanol-l, Trichloräthanol, 1,3- und 2,3-Dichlor-propanol-1, l-Brompropanol-2, 2,3-Dibrompropanol-1, 2-Brom-propandiol-l,3, 3»4-Dichlor-butanol-l, 2,3-Dibrombutanol-1, 1,4-Dibrom-butanol-2, 3,3,4,4,-Tetrachlor-2-methylbutanol-2, l-Brom-2-methyl-propanol-2, 2,3-Dichlor-butandiol-1,4, 2,3-Dibrom-butandiol-l,4, 2,3~Dibrom-butendiol-l,4, 2,2-Bis-(brommethyl)-l,3-propandiol, 3-Brom-2,2-bis-(brommethyl)-propanol, 2-Brom-cyclohexanol-l, Styrolchlor- und Styrolbromhydrin, 4,4'-Dihydroxy-octachlor-diphenyl-dimethylmethan, Bromessigsäure.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen elastischen und halbelastischen Schaumstoffe werden beispielsweise als Polstermaterialien, Matratzen, Verpackungsmaterialien, Folien für Kaschierzwecke, Isoliermaterial und wegen ihrer Flammfestigkeit in jenen Bereichen verwendet, wo diese Eigenschaft besonders geschätzt wird, wie z.B. in Automobilen und im Flugzeugbau. Die verwendeten Schaumstoff-Teile können dabei entweder nach dem Formverschäumungsverfahren hergestellt, werden oder durch Konfektionierung aus blockgejschäumtem Material erhalten werden.

Le A 14 508 - 16 -

0 9882/1260

Herstellung von erfindungsgemäß zu verwendenden Diaminen

Diamin_l

484 g (4 Mol) N-Äthylanilin,
558 g (6 Mol) Anilin und

488 g (4 Mol) 30 #ige Salzsäure werden bei 40⁰C mit 400 g (4 Mol) 30 #iger wäßriger Formaldehydlösung versetzt. Nach beendeter Zugabe erhitzt man 1 Stunde unter Rückfluß. Die entstandenen Amine werden aus ihren Salzen befreit, indem man 400g (5 Mol) 50 %ige Natronlauge zugibt. Nach Phasentrennung befreit man die organische Phase vom anhaftenden Wasser und vom Überschuß der eingesetzten: Monoamine. Das hinterbleibende flüssige Reaktionsprodukt hat folgende Zusammensetzung:

19 Gew.-% 4j4^l-Diamino-diphenylmethan 39 Gew.-# 4-Amino-4\äthylamino-diphenylmethan 22 Gew.-# 4,4^f-Diäthylamino-diphenylmethan 17 Gew.-^ Triamine
3 Gew.-# Tetramine.

Diamin 2

Analog Vorschrift 1 erhält man aus

535 g (5 Mol) N-Methylanilin und

615 g (5 Mol) o-Anisidin

ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

29 Gew.-$> 4»4'-Dimethylamino-diphenylmethan 44 Gew.-^ 4-Methylamino-4^l-amino-3^lmethoxy-diphenylmethan 13 Gew. -io 3,3' -Dimethoxy-4,4' -diamino-diphenylmethan 13 Gew.-$ Triamine
1 Gew.-io Tetramine.

Le A 14 508 - 17 -

3098 8 2/1260

Diamin_3

Analog Vorschrift 1 erhält man aus 535 g (5 Mol) N-Methylanilin und 605 g (5 Mol) N-Äthylanilin ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

32 Gew.-# 4,4'Dimethylamino-diphenylmethan 34 Gew.-# 4-Methylamino-4^f-äthylamino-diphenylmethan 18 Gew.-$*4,4'-Diäthylamino-diphenylmethan 14 Gew.-# Triamine
1 Gew.-% Tetramine.

Diamin_4

Analog Vorschrift 1 erhält man aus 465 g (5 Mol) Anilin und

605 g (5 Mol) N-Methyl-o-toluidin ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

6 Gew.-$> 4,4'-Diamino-diphenylmethan

38 Gew.-$ 3-Methyl-4-methylamino-4'-amino-diphenylmethan 41 Gew.-% 3 f 3'-Dimethyl-4,4'-dimethylamino-diphenylmethan 13 Gew.-^ Triamine.

Diamin_§

Analog Vorschrift 1 erhält man aus 535 g (5 Mol) N-Methylanilin und 605 g (5 Mol) N-Methyl-o-toluidin ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

10 Gew.-% 4t4'-Dimethylamino-diphenylmethan 49 Gew.-% 3-Methyl-4,4'-dimethylamino-diphenylmethan 35 Gew. -i» 3,3' -Dimethyl-4, ^-dimethylamino-diphenylmethan 5 Gew.-% Triamine

1 Gew.-# Tetramine.

Le A 14 508 - 18 -

309882/1260

Diamin 6

Analog "Vorschrift 1 erhält man aus 605 g (5 Mol) N-Methyl-o-toluidin und 675 g (5 Mol) N-Äthyl-o-toluidin ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

41 i> 3,3^l-Dimethyl-4,4^l-dimethylamino-diphenylmethan 44 fi 3,3' -Dimethyl-4-!-methylamino-4 '-äthylamino-dipheny!methan 14 Ji 3,3^l-Dimethyl-4,4'-diäthylamino-diph|n^lme_itiia^„ . . , c<1 $> Triamine.

Diamin_7

Analog Vorschrift 1 erhält man aus 465 g (5 Mol) Anilin,

755 g (5 Mol) Anthranilsäuremethylester und zusätzlich 1000 ml Methanol ein Amingemisch folgender Zusammensetzung»:

21 Gew.-# 4f4'-Diamino-diphenylmethan 48 Gew.-?£ 3-Methoxycarbonyl-4,4'-diamino-dipheny!methan 20 Gew. -$ 3 »3' -Dimetho3cyGarbonyl-4»4' -diamino-diphenylmethan 9 Gew.-% Triamine

Die folgenden Rezepturen zeigen, wie die Ausbeute an unsymmetrischem Diamin erhöht werden kann.

Diamin_8 ■

484 g (4 Mol) N-Äthylanilin, 400 g Wasser und

487 g (4 Mol) 30 %ige Salzsäure werden bei 40⁰C mit 300 g (3 Mol) 30 %iger wäßriger Förmaldehydlösung versetzt.

Danach gibt man

428 g (4MoI) N-Methylanilin zu und erhitzt 1 Stunde am Rückfluß. Die weitere Aufarbeitung erfolgt analog Vorschrift 1, Man erhält ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

Le A 14 508 - 19 -

3098S2/1260

2 Gew.-# 4»4'-Dimethylamino-diphenylmethan 69 Gew.-% 4-Methylamino-4'-äthylamino-diphenylmethan 20 Gew.-% 4,4^l-Diäthylamino-diphenylmethan 9 Gew.-?6 Triamine.

Diamin_9__

372 g (4 Mol) Anilin, 500 g Wasser und 487 g (4 Mol) 30 #ige Salzsäure werden bei 40⁰C mit 200 g (2 Mol) 30 %iger wäßriger Formaldehydlösung versetzt.

Danach gibt man

642 g (6 Mol) N-Methylanilin zu und erhitzt 1 Stunde am Rückfluß. Die weitere Aufarbeitung erfolgt analog Rezeptur 1. Man erhält ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

3 Gew.-$ 2,4'-Diamino-diphenylmethan 10 Gew.-% 4,4^l-Diamino-diphenylmethan 83 Gew.-# 4-Amino-4 4nethylamino-diphenylmethan

2 Gew«-% 4,4'-Dimethylamino-diphenylmethan

3 Gew.-% Triamine.

Diamin_10

Analog Vorschrift 9 erhält man aus 428 g (4 Mol) N-Methylanilin und 484 g (4 Mol) N-Methyl-o-toluidin ein Amingemisch folgender Zusammensetzung:

10 Gew.-^ 4»4^l'ⁱ^~methylamino-diphenylmethan 82 Gew. -io 3-Methy 1-4,4 '~dt-methylamino-diphenylmethan 4 Gev.-% 3,3 '-Dime thy 1-4,4 '-di-me thy lamino-dipheny lmethan 4 Gew.-i» Triamine.

Le A 14 508 - 20 -

3098 8 2/1260

Beispiel 1

A) Herstellung des PplyisocYanats

Zu 38,76 Gew.-Teilen Toluylen-2,4-diisocyanat werden bei bei 25⁰C 0,061 Gew.-Teile einer lösung von Wasser in Aceton (25 Gew.-Teile Wasser, mit Aceton auf 1000 ml aufgefüllt) sowie 0,058 Gew.-Teile ß-Phenyläthylenimin hinzugefügt. Nach kurzer Inkubationszeit beginnt die leicht exotherme Trimerisierung des Diisocyanats, die nach ca. 2 Stunden bei einem NCO-Wert von 31,0 bis 31,3 % durch Zugabe von 0,042 Gew.-Teilen Benzoylchlorid gestoppt wird. Die Reaktionsmischung wird nunmehr auf 80⁰C gebracht und mit 2,33 Gew.-Teilen Tripropylenglykol im Verlauf von 10 15 Minuten versetzt, wobei eine Reaktionstemperatür von 95 - 100⁰C erreicht wird. Ohne weitere Wärmezufuhr wird 1 Stunde nachgerührt und alsdann mit 58,91 Gew.-Teilen eines Gemische von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 Gew.-# 2,4- und 20 Gew.-# 2,6-Isomeres)verdünnt. Die Lösung des modifizierten Isocyanuratpolyisocyanate in Toluylendiisocyanat ist durch die folgenden Werte gekennzeichnet: NCO-Gehalt (#): 39,5; Viskosität CP₀₁-O_n: 54; Brechungsindex n^ : 1,5827.

B) Vergleichsversuch

100,0 Gewichtsteile eines Addukte von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig 60 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,5 Gewichtsteile Triäthylamin werden miteinander vermischt und mit 42,0 Gewichtsteilen des oben angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

le A 14 508 - 21 -

30988 2/1260

Dichte DIN 53420 (kg/m⁵) 40

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,8

Bruchdehnung DIN 53571 ( # ) 120

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 34 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 6,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 40

Beurteilung selbstverlöschend

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß IB, 3,0 Gew,-Teile Wasser, 0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,5 Gewichtsteile Triäthylamin und 4,0 Gewichtsteile Amin werden miteinander vermischt und mit 45»70 Gewichtsteilen des oben angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 38

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,2

Bruchdehnung DIN 53571 ( # ) 160

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 45 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 5,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 25

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 2

A) Hers te llung^des^Poljris oc^anat s

35,0 Gew.-Teile eines Gemische von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 Gew.-% 2,4- und 20 Gew.-% 2,6 Isomeres) werden bei 60⁰C mit 1,96 Gew.-Teilen 1,2-Propylenglykol versetzt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht, wobei sich die Reaktionsmischung auf 80⁰C erwärmt. Nach

Le A 14 508 - 22 -

309882/ 1 260

Zugabe von 0,037 Gew.-Teilen ß-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130°C erhitzt und bei dieser Temperatur, bei der eine Trimerisierung der Isbcyanatmischung erfolgt, solange belassen, bis ein NCO-Wert von 30,0 $ erreicht ist, was ca. 1-2 Stunden Zeit beansprucht. Nach Abkühlung auf 100⁰C werden 3,7 Gew.-Teile Tripropylenglykol hinzugefügt und im Verlauf von 1 Stunde bei gleicher Temperatur zur Umsetzung gebracht. D.ie nach dieser Zeit durch einen NCO-Gehalt von 23,3 $> gekennzeichnete Reaktionsmischung wird nunmehr mit 65,06 Gew.-Teilen Terirres^©emisciis von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyänat (80 Gew.-# 2,4- und 20 Gew.-^ 2,6-Isomeres) verdünnt. Die erhaltene Polyisocyanätlösung hat die folgenden Werte: NCO-Gehalt (%): 38,9; Viskosität ^cP25°C^{: 59; Brechun}g^{sindex n}D°i 1,5642.

B) Vergleichsversuch

100 Gewichtsteile eines Addukte von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 60 96 primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,40 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin werden miteinander vermischt und mit 42,0 Gewichtsteilen des Polyisocyanate gemäß 2 A zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 Zugfestigkeit DIN 53571 Bruchdehnung DIN 53571 Druckversuch DIN 53577

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert Mittlere Verlöschzeit

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 23 -

(kg/m⁵)	39
(kp/cm	0,7
( * )	110
(p/cm²)	30
- 67 T
(cm)	6,0
(see)	37

3 0 98 8 2/1280

100 Gewichtsteile eines Polyethers gemäß 2 B, 3,0 Gew.-Teile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoathylenpiperazin, 0,40 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin und 4_f0 Gewichtsteile Min 3 werden miteinander vermischt und mit 45t60 Gewichtsteilen des Polyisocyanate gemäß 2 A zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 37

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,3

Bruchdehnung DIN 53571 { $> ) 160

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 40

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 5*5

Mittlere Verlöschzeit (see) 27

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 3
A)

Es wird in gleicher Weise wie unter 1 A) beschrieben gearbeitet, Jedoch anstelle von Tripropylenglykol werden 2,03 Gew.-Teile Trimethylolpropan eingesetzt. Die Reaktionsmischung wird mit 66,30 Gew.-Teilen eines Gemischs von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 Gew.-56 2,4- und 20 Gew.-^ 2,6-Isomeres) verdünnt. Es wird eine Polyisocyanatlösung mit den Werten: NCO-Gehalt {$>): 39,0; Viskosität

^cf>25°C^: ^⁸* Brechungsindex n^ : 1,5682 erhalten.

Le A 14 508 - 24 -

9Sf! 2 / T 260

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 70 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 32,0 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 1,0 Gewichtsteile Ν,Ν-Dimethylbenzylamin werden' miteinander vermischt und mit 42,2 Gewichtsteilen des Polyisocyanate gemäß 3 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 37

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung DIN 53571 ( # )

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 30 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 5,9

Mittlere Verlöschzeit (see) 35

Beurteilung selbstverlöschend

100 Gewichtsteile eines Po^yäthers gemäß 3 B, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 1,0 Gewichtsteile Ν,Ν-Dimethylbenzylamin und 4,0 üewiontsteile Amini werden miteinander vermischt und mit 45,70 Gewichtsteilen des Polyisocyanats gemäß 3 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 36

Zugfestigkeit DIN -53571 (kp/cm²) 1,3'

Bruchdehnung DIN 53571 ( % )

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 40 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 5,2

Mittlere Verlöschzeit (see) 25

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 25 -

309882/1260

1231529

Beispiel 4

38,46 Gew.-Teile Toluylen-2,4-diisocyanat werden in einem Rührwerkskessel unter Stickstoff als Schutzgas bei 60⁰C mit 1,54 Gew.-Teilen 1,2-Propylenglykol versetzt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht, wobei sich die Reaktionsmischung ohne Wärmezufuhr auf 95 - 100⁰C erhitzt. Nach Zugabe von 0,060 Gew.-Teilen ß-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130°C erhitzt und bei dieser Temperatur solange belassen, bis nach ca. 5-6 Stunden ein NCO-Gehalt von 26,0 i» erreicht ist. Die Trimerisierung des Polyisocyanates wird nunmehr durch Zugabe von 0,038 Gew.-Teilen p-Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt und der Ansatz nach Abkühlung auf 120⁰C mit 60,0 Gew.-Teilen eines Gemischs von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 Gew.-% 2,4- und 20 Gew.-56 2,6-Isomeres) verdünnt. Das Polyisocyanat ist durch die folgenden Werte gekennzeichnet: NCO-Gehalt (#): 39,4; Viskositat CP₂₅O₀: 63; Brechungsindex: n^ : 1,5721.

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Hexantriol, das endständig 60 $ primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,4 Gewichtsteile Triäthylamin und 0,1 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin werden miteinander vermischt und mit 42,2 Gewichtsteilen des Polyisocyanats gemäß 4 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Le A 14 508 - 26 -

309882/1260

	DIN 53420	η	(kg/a³)	(sec)	36
Dichte	DIN 53571	(kp/cm )		0,5
Zugfestigkeit	DIN 53571	< 1> )	120
Bruchdehnung	DIN 53577	(p/cm )	25
Druckversuch	nach ASTM	D 1692 - 67 T
Entflammbarkeit	/ Mittelwert (cm)	5,5
Abbrandstrecke	Mittlere Yerlöschzeit	30
	Beurteilung	selbstverlöschend

100 Gewichtsteile eines Polyethers gemäß 4 B, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,4 Gewichtsteile Triäthylaniin, 0,1 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiainln und 4,0 Gewichtsteile Amin 10 werden miteinander, vermischt und mit 45,70 Gewichtstellein des PoIyisocyanats gemäß 4 A zur Reaktion gebracht. Man erhält. einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Rohdichte DIN 53420 (kg/m³) 3.9 Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²} 1,0

Bruchdehnung DIN 53571 . ( # ) 140 Druckversuch DIN 53577 (p/cffi ) 35

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 3,5 Mittlere Yerlöschzeit (see) "25 Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 5 .

A) Vergleichsversuch

100 Gewichtsteile eines Addukte von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 60 jd primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 20 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperaain und 0,5 Gewichtsteile Triethylamin werden

Le A 14 508 - 27 -

309882/1260

miteinander vermischt und mit 39,30 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung von 2,4-Toluylendiisocyanat und Wasser herge·* stellt worden ist (NGO-Gehalt 38,5 #), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 38

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,8

Bruchdehnung DIN 53571 ( # ) 110

Druckversuch DIN 53577 (p/cm ) 33 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 8,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 55

Beurteilung selbstverlöschend

100 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 5 A, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,50 Gewichtsteile Triäthylamin und 4,0 Gewichtsteile Amin werden miteinander vermischt und mit 43,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats gemäß 5 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte	DIN 53420	(kg/m⁵)	43
Zugfestigkeit	DIN 53571	(kp/cm²)	1,4
Bruchdehnung	DIN 53571	( % )	130
Druckversuch	DIN 53577	(p/cm	54
Entflammbarke it	nach ASTM D 1692	- 67 T
Abbrandstrecke	/ Mittelwert	(cm)	50
Mittlere Verlöschzeit	(see)	35

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 28-

3 0 9 8 8 2/1260

Beispiel 6 Ü

A) Vergleichsversuch

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Dipropylenglykol, das endständig 60 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,6 Gewichtsteile Triäthylamin werden miteinander vermischt und mit 41,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 65/35 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5 #), zur Reaktion gebracht. Man erhält einan Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

40 0,7 130 30

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 8,2 Mittlere Verlöschzeit (see) 50 Beurteilung selbstverlöschend

B) Erfindungsgemäßes__Verfahren

100 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 6 A, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,6 Gewichtsteile Triäthylamin und 4,0 Gewichtsteile Amin verden miteinander vermischt und mit 43,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats gemäß 6 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte	DIN	53420	(kg/m·';
Zugfestigkeit	DIN	53571	(kp/cm²)
Bruchdehnung	DIN	53571	( * )
Druckversuch	DIN	53577	(p/cm²)

Le A 14 508 - 29 -

309882/1260

	DIN	53420	30	(kg/m³)	?231529
	DIN	53571		(kp/cm²)
Dichte	DIN	53571		( * )	42
Zugfestigkeit	DIN	53577		(p/cm²)	1,2
Bruchdehnung		nach ASTM D		- 67 T	180
Druckversuch		/ Mittelwert	1692	(cm)	40
Entflammbarkeit	Mittlere Verlöschzeit		(see)
Abbrandstrecke			4,5
			30

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 7

A) Vergleichsversuch

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Di oxydipheny lmethan, endständig ca. 60 i> primäre OH-Gruppen bei einer OH-Zahl von 28 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,6 Gewichtsteile Triäthylamin werden miteinander vermischt und mit 41,0 Gewichtsteilen eins Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, (80 Gew.-^ 2,4- und 20 Gew.-% 2,6-Isomeres) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5 #), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m⁵) 41

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung DIN 53571 ( <f* )

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 30 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 7,8

Mittlere Verlöschzeit (see) 52

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 30 -

309882/ 1260

7231529

100 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 7 A, 3_f0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,60 Gewichtsteile Triäthylamin und 4,0 Gewichtsteile Amin werden miteinander vermischt und mit 44,6 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate gemäß 7 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte din 53420 (kg/m³) 40

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,2

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 170

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 45 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) . 7»5 Mittlere Verlöschzeit (see) 48 Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 8

A) Vergleichsversuch

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan das endständig ca. 60 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,5 Gewichtsteile Triäthylamin werden mit 45,70 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 4,4' und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Isomerenverhältnis 60:40 Gewichtsprozent, und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 30,0 #), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Le A 14 508 - 31 -

309882/1260

TA

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert Mittlere Verlöschzeit

Beurteilung selbstverlöschend

	2231529
(kg/m³)	38
(kp/cm²)	0,8
( % )	120
(p/cm²)	35
- 67 T
(cm)	8,3
(see)	48

100 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 8 A, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,5 Gewichtsteile Triäthylamin und 4,0 Gewichtsteile Amin werden mit 49,70 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanates gemäß 8 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m⁵) 42

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,3

Bruchdehnung DIN 53571 ( % )

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 50 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 6,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 40

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 9

100,0 Gewichtsteile eines Addukte von Propylenoxid und Äthynlenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 70 primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 32,0 aufweist, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,9 Gewichtsteile Ν,Ν-Dimethylbenzyl

Le A 14 508 - 32 -

309882/1260

(kg/m³)	30
(kp/cm²)	0,5
( * )	120
(p/cm²)	33
67 T
(cm)	40
(see)	30

amin werden miteinander vermischt und mit 50,6 Gewichtsteilen eines.NCO-Gruppen aufweisenden Addukts (NCO-Gehalt 35 #), hergestellt aus Trimethylolpropan und 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80?20 Gewichtsprozent), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420

Zugfestigkeit DIN 53571

Bruchdehnung DIN 53571

Druckversuch DIN 53577

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 Abbrandstrecke / Mittelwert

Mittlere Verlöschzeit

Beurteilung selbstverlöschend

Jl

B) Erfindungsgemäßes_Verfahren

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 9 A, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,9 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin und 2,0 Gewichtsteile Amin 8 werden miteinander vermischt und mit 52,20 Gewichtsteile eines Polyisocyanats gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 30 Zugfestigkeit DIN 53571 ' (kp/cm²) 1,1 Bruchdehnung DIN 53571 ( # ) 140 Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 45 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 3,5 Mittlere Verlöschzeit (see) 20 Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 33 -

309882/126 0

7231529

Beispiel 10 V

A) Yergleichsyersuch

100,0 Gewichtsteile eines Addukte von Propylenoxid und Äthylenoxid an Propylenglykol, das endständig ca. 60 ^ primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 aufweist, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,30 Gewichtsteile Triäthylamin werden miteinander vermischt und mit 55,0 Gewichtsteilen eines Polyisocyanate gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte _DIN 53420 (kg/m³) 30

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,5

Bruchdehnung DIN 53571 ( $> ) 130

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 30 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 3,7

Mittlere Verlöschzeit (see) 30

Beurteilung selbstverlöschend

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 10 A, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,5 Gewichtsteile Triäthylamin und 2,0 Gewichtsteile Amin werden miteinander vermischt und mit 56,60 Gewichtsteilen eines Polyisocyanate gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 30

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,0

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 155

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 40 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 3,7

Mittlere Verlöschzeit (see) 20

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 34 -

309882/1260

^;,;- 9231529

Beispiel 11 ^

100,0 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Glycerin, das endständig ca. 60 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,4 Gewichtsteile Tretramethyläthylendiamin werden miteinander vermischt und mit 43,0 Gewichtsteilen eines Polyisocyanate gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 38

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung DIN 53571 ( # ) 105

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 35 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 3,5

Mittlere Verlöschzeit (see) 22

Beurteilung selbstverlöschend

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 11 A, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,4 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin und 4,0 Gewichtsteile Amin 6 werden miteinander vermischt und mit 46,80 Gewichtsteilen eines Polyisocyanats gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden me-· chanischen Eigenschaften;

Dichte	DIN 53420	309882/	(kg/m')	42
Zugfestigkeit	DIN 53571	(kp/cm²)	1,0
Bruchdehnung	DIN 53571	( $> )	140
Druckversuch	DIN 53577	(p/cm²)	55
Entflammbarkeit	nach ASTM D	1692 - 67 T
Abbrandstrecke	/ Mittelwert	(cm)	3,5
Mittlere Verlöschzeit	(see)	25
Beurteilung	s.elbstverlöschend
Le A 14 508	- 35 -
	1 260

Beispiel 12 5fe

100,0 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Hexantriol, das endständig ca. 60 % primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 aufweist, 3,Q Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin werden miteinander vermischt und mit 43,0 Gewichtsteilen eins PoIyisocyanats gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften?

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 38

Zugfestigkeit DIN 53571· (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung DIN 535.71 ( £ ) . 100

Druckversuch. DIN 53577 (p/cm ) 36 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 3,2

Mittlere Verlöschzeit (see) 25

Beurteilung selbstverlöschend

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 12 A, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin, 0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin und 4,0 Gewichtsteile Amiji 5 werden miteinander vermischt und mit 46,80 Gewichtsteilen eines'Polyisocyanats gemäß 9 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Le A 14 508 - 36 -

309882/ 1260

	DIN 53420	(kg/m³)	2231529
Dichte	DIN 53571	(kp/cnT)	42
Zugfestigkeit	DIN 53571	*( V**	1,1
Bruchdehnung	DIN 53577	(p/cm²)	145
Druckversuch	nach ASTM D 1692	- 67 T	47
Entflammbarke it	/ Mittelwert	(cm)
Abbrandstrecke	Mittlere Verlöschzeit	(see)	3,0
		20

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 13

A) HersJ;ellung_des_Poly_isocy_anats

134 Gew.-Teile Trimethylolpropan werden in Verlauf von ca. Stunde zu vorgelegtem, auf 8O⁰C erwärmtem Toluylen-2,4- und 2,6-diisocyanat (80 Gew.-# 2,4- und 20 Gew.-# 2,6-Isomeres) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114⁰C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3 # NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 150⁰C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 38,1 # und einer Viskosität von 77 ^cP25°C*

B) Vergleichsversuch

100,0 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 60 $> primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin und 1,0 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin werden miteinander vermischt und mit 40,70 Gewichtsteilen eines Allophanat-Gruppen aufweisenden PolyIsocyanate gemäß 13 A (NCO-Gehalt 38,1 #) zur Reaktion gebracht.

Le A 14 508 - 37 -

309882/1260

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 40

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung DIN 53571 ( $> ) 115

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 33 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 11,2

Mittlere Verlöschzeit (see) 53

Beurteilung selbstverlöschend

esVer^ahren

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 13 B, 3_t0 Gewichtsteile Wasser, 0,2 Gewichtsteile Endoathylenpiperazin, 1,0 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin und 2,0 Gewichtsteile Amin 4 werden miteinander vermischt und mit 41,50 Gewichtsteilen des Allophanat-Polyisocyanats gemäß 13 A zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 37

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) o,8

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 140

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 40 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 6,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 40

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 38 -

309882/1 260

223152S

134 Gew.-Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Stunde zu vorgelegtem auf 80⁰C erwärmtem Toluylen-2,4- und 2,6-diisocyanat (80 Gew.-# 2,4- und 20 Gew.-# 2,6-Isomeres) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114°C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3 % NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 150⁰C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat mit einem Gehalt von 38,1 $> NCO und einer Viskosität von 77

Zu 1900 Gew.-Teilen dieser lösung werden bei 80⁰C 100 Gew,-Teile 2,3,-Dibrompropanol-(l) hinzugefügt und während 2. 1/2 Stunden bei 9O⁰C zur Umsetzung gebracht. Das modifizierte Allophanat-Polyisocyanat ist gekennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 35,1 #, eine Viskosität von 118 CP₂₅O₀ und Festsubstanzgehalt von 41 Gew.-$.

B) Vergleichsversuch

100,0 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an HexantriolJ das endständig ca. 60 ?6 primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 aufweist, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin. und 0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin werden miteinander vermischt und mit-41,0 Gewichtsteilen eines Allophanat-· Polyisocyanats gemäß 14 A zur Reaktion gebracht.

Le A 14 508 - 39 -

309882/1260

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte	DIN 53420	(kg/m')	40
Zugfestigkeit	DIN 53571	(kp/cm²)	0,7
Bruchdehnung	DIN 53571	( * )	110
Druckversuch	DIN 53577	(p/cm²)	35
Entflammbarkeit	nach ASTM 1692	- 67 T
Abbrandstrecke	/ Mittelwert	(cm)	8,0
Mittlere Verlöschzeit	(see)	50

Beurteilung selbstverlöschend

Erfindun^sgemäßes_Verfahren

100,0 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 14 B, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 0,20 Gewichtsteile Endoathylenpiperazin, 0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin und 2,0 Gewichtsteile Amin 2 werden miteinander vermischt und mit 42,70 Gewichtsteilen eines Allophanat-Polyisocyanats gemäß 14 A zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoffgehalt mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 38

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 1,0

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 130

Druckversuch DIN 53577 (p/cm²) 45

Entflammbarkeit nach ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 7,0

Mittlere Verlöschzeit (see) 45

Beurteilung selbstverlöschend

Le A 14 508 - 40 -

30 98 8-2/1260

100 Gewichtsteile eines Addukts von Propylenoxid und Äthylenoxid an Trimethylolpropan, das endständig ca. 60 # primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 aufweist, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoathylenpiperazin und 0,3 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin werden miteinander vermischt und mit 52,10 Gewichtsteilen eines Gemisches, bestehend aus 40 Gewichtsteilen 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, Isomerenverhältnis 65 : 35 Gew.-#, und 60 Gewichtsteilen eines Polyphenylpolymethylenpolyisocyanats erhalten durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung (NCO-Gehalt 31 #) zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 31

Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 95

Druckversuch . DIN 53577 (p/cm ) 23 Entflammbarkeit nach ASTM 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 8,3

Mittlere Verlöschzeit (see) 50

Beurteilung selbstverlöschend

100 Gewichtsteile eines Polyäthers gemäß 15 A, 4,0 Gewichtsteile Wasser, 0,16 Gewichtsteile Endoathylenpiperazin, 0,3 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin und 2,0 Gewichtsteile Amin 4 werden miteinander vermischt und mit 54,0 Gewichtsteilen eines Polyisocyanats gemäß 15 A zur Reaktion gebracht.

Le A 14 508 - 41 -

309882/1260

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53420 (kg/m³) 31

■Zugfestigkeit DIN 53571 (kp/cm²) , 0,9

Bruchdehnung DIN 53571 ( % ) 130

Druckversuch DIN 53577 (p/cm ) 30 Entflammbarkeit nach ASTM D 1692 - 67 T

Abbrandstrecke / Mittelwert (cm) 7,1

Mittlere Verlöschzeit (see) 40

Beurteilung selbstverlösdi end

Le A 14 508 - 42 -

3098 8 2/1260

Claims

P C >'· ■'" ν-" ■ Patehtgihsprtiohe;

1. Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, offenporigen, Polyurethanschaumstoffen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen vom Molekulargewicht 400 bis 16 000, in Gegenwart von Wasser und/ oder organischen Treibmitteln und gegebenenfalls Katalysatoren, Emulgatoren sowie in Gegenwart von aromatischen Diaminen, dadurch gekennzeichnet, daß als aromatische Diamine asymmetrische Diamine der allgemeinen Formeln:....

N -(^ \- CH₂ -(/ \)- NH-R

H₂N -f\-

CH₂ -(/ V)- NH-R

H₂N -/y- CH₂ -^y- NH-R

-CH,

Il I

R¹

-NH - R

R¹

RH _ NH -(/ V)-CH₂ -

H₂N

^TW j

R' -NH,

\—.z

R"

H₂N -/

/T^

R¹

und/oder und/oder und/oder

R"-NH -f \- CH₂ -^~\-NH - R und/oder

und/oder und/oder und/oder

verwendet werden, in denen

Le A 14

- 45 -

30 9882/1260

R und R» -CH₅, -C₃H₅, -C₃H₇, -CH(CHj)₂, -C₄H₉ R¹ -0-CH₃, -0-C₂H₅, -0-CH₂-CH₂-OH, -0- -0-CH₂-CH₂-O-C₂H₅, -CH₃, -C₃H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C₄H₉, -CO-O-CH₃, -CO-O-C₂H₅, -CO-O-C₃H₇, -CO^O-C₄H₉* -CO-O-CH₂-CH₂-OH, -CO-O-CH₂-CH₂-O-CH₃, -CO-NH₂ und

R"¹ -0-CH₃, -0-C₂H₅, -0-CH₂-CH₂-OH, -0-CH₂-CH₂-O-CH₃, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -CH(CH₃)₂, -C₄H₉

bedeuten, wobei die Substituenten so gewählt werden, daß asymmetrische Verbindungen entstehen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als

Verbindungen mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht von 400 - 16000 mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisende Polyäther, vorzugsweise solche vom Molekulargewicht 3000 bis I4OOO, in denen mindestens 10 Gew.-# der vorhandenen OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen sind, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamine in einer Menge von 0,5 - 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,75 - 10 Gew.-^, bezogen auf die Verbindung mit aktiven Wasserstoffatomen vom Molekulargewicht 400 - 16000, eingesetzt werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanate "modifizierte Polyisocyanate" verwendet werden.

Le A 14 508 - 44 -

309882/1260
ORIGINAL INSPECTED