DE2325403A1 - Polyurethanschaeume mit verbesserter zusammendrueckbarkeit - Google Patents

Description

E.Io Du PONT DE NEMOURS AND COMPANY . 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19898., V,St.A.

Polyurethans ehäiame mit verbesserter Zusammendrüekbarkeit

Es ist bekannt, dass zellförmige Polyurethaneraeugnisse oder Schäume durch Umsetzung eines Polyisocyanate mit einer polyfunktionellen Hydroxylverbindung_s wie einem Polyätherpolyol, in Gegenwart eines Blähmittels hergestellt werden können. Polyurethanschäume werden in Abhängigkeit von hauptsächlich dem Ausmass der Vernetzung in der Schaumstruktur als biegsam oder starr gekennzeichnet. So sind Schäume, die sich von Polyäthern mit verhältnismässig hohem mittlerem Molekulargewicht und verhältnismässig niedriger Hydroxy!zahl ableiten, im allgemeinen biegsam, während-Schäume, die sich von Polyäthern mit verhältnismässig niedrigem Molekulargewicht und verhältnismässig hoher Hydroxylzahl ableiten, im allgemeinen starr sind«

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Verschiedene Vorteiles wie verbesserte Dauerbiegeermüdungsfestigkeit , rühren von der Verwendung eines nicht destillierten Fhosgenierungsproduktes, das gewöhnlich als rohes Tolylendiisocyanat (TDI) bezeichnet wird, als der gesamte Polyisoeyanatbestandteil oder als Teil des Polyisocyanatbestandteils bei der Herstellung von biegsamen Polyurethan« sehäumen her (vgl* beispielsweise GB-PS 1 091 629). Solche Sehäume neigen,jedoch zu einer schlechten Beständigkeit gegenüber einer Kompression in der Hitze, verglichen mit Schäumen, die aus raffiniertem oder destilliertem Tolylendiisocyanat (TDI) hergestellt worden sind; insbesondere weisen sie eine schlechte Zusammendrückbarkeit bei 90%±ger Kompression auf»

Mehrere Methoden wurden ausprobiert₉ um die Zusammendrückbarkeit von biegsamen Schäumen., die sich von rohem TDI ableiten, zu verbessernι beispielsweise xrarden polyfunktioneile Vernetzungsmittel ©ingeführt, damit der Vernetzungsgrad in der Schaumstruktur erhöht wird» Dieses Verfahren . allein führt jedoch zu einer Erhöhung der Härte der Schäume bis zu einem solchen Grade₉ dass sie für einige Anwendungszwecke j welche biegsame Schäume verlangen, nicht mehr brauchbar, sind. Auch andere Verfahren sind nur in begrenztem Ausmasse erfolgreich gewesen.

Es besteht ein entschiedener Bedarf auf üblichen Märkten ₃ wie der Möbel- und Kraftfahrzeugpolsterfabrikation, an einem solchen biegsamen Schaum_s der, nachdem er einer 90$igen Kompression oder Verdichtung unterzogen worden ist, sich praktisch bis auf seine ursprüngliche Gestalt erholt j das heisst,.er verzieht sich um nicht mehr als etwa 15 i, nachdem er zu 90 % verdichtet worden ist ^"subjected to 90'$ compression").

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LC-1463

Die Herstellung eines solchen Schaums aus rohem TDI ist, wie oben angegeben recht schwierig₉ kann leicht äusserst kostspielig sein und dabei doch nur begrenzten Erfolg haben. Es besteht daher ein Bedarf an einem biegsamen Schaum ■ auf der Grundlage von rohem TDI₈ der,, nachdem er stark verdichtet worden ist,, beispielsweise zu etwa 90 ^₉ seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt und sich dabei nur. minimal verzieht, wobei die Kosten der Herstellung eines solchen Schaums nicht prohibitiv sein dürfen«

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein wirtschaftliches Verfahren zum Herstellen eines biegsamen Polyurethanschaums mit geringer bleibender Verformung bei 90$iger Kompression bereitgestellt, gemäss dem man ein nicht destilliertes Phos genie rungsp ro dukt von Tolylendiamin«, dessen Aminäquivalenfc etwa 90 bis 125 beträgt_s ein polymeres Polyol und ein Vernetzungsmittel in Gegenwart eines Schäummittels, einer Halogenquelle, einer Mineralsäure_s eines Urethankatalysa-' tors auf Zinnbasis und eines tertiären Aminkatalysators umsetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft, wenn man sie mehr im einzelnen beschreibt, die Umsetzung/ der .verschiedenen oben angegebenen Bestandteile unter Bildung eines biegsamen Polyurethanschaums mit geringer bleibender Verformung bei · 9O3Siger Kompression. Nachfolgend wird eine ins einzelne gehende Beschreibung der Bestandteile und der Reaktion gebracht:

Das rohe Tolyiendiisocyanat (TDI) erhält man durch Phosgenieren von Tolylendiamin und Entfernen des Phosgenierungslösungsmittels. Die rohen Produkte enthalten'das dem Tolylendiamin entsprechende Diisocyanat und "Phosgenierungsnebenprodukte". Phosgenierungsnebenprodukte sind komplexe, teerartige, nicht flüchtige, hexanunlösliche Stoffe, die

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sich bei der Umsetzung von Phosgen mit dem primären Diamin bilden. Sie stellen nach allgemeiner Ansicht der Fachvielt überwiegend Carbodiimides PoIycarbodiimides Biurete und Polybiurete, die alle freie Isoeyanatogruppen tragen _s dar. Phosgenierungsnebe.nprodukte sind die Rückstände, die Zurückbleibens nachdem die entsprechenden Diisocyanate und das Phosgenierungslösungsmittel aus dem Phosgenierungsprodukt eines primären Diamins entfernt worden sind» Im Falle von Tolylendiaminen sind Nebenprodukte beispielsweise die Rückstandes welche nach der Entfernung der aromatischen Diisocyanate und der Phosgenierungslösungsmittel zwischen etwa 1 bis 5 mm Quecksilber bei einer Sumpfendtemperatur von etwa 200 ⁰C zurückbleiben«. Die Isoeyanatmasse enthält etwa 5 bis 50 Gew<,-$ Phosgenierungsnebenprodukte und ist vorzugsweise auf einen Gehalt von etwa 10 bis 30 Gew«-% .an diesen Stoffen beschränkt»

Die folgenden repräsentativen Isoe^anatmassen können bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden:

1. Das rohe Produkt, das man nach Entfernung des Lösungsmittels aus dem Phosgenierungsprodukt von Tolylendiämin erhält.

2» Phosgenierungsnebenprodukte können einer Isocyanatmasse der Art, wie sie oben im Abschnitt (1) erhalten wurde, zugesetzt werden, damit sich ein Material ergibt, das einen hohen Gehalt an Phosgenierungsnebenprodukten aufweist. Das Aminäquivalent der schliesslich erhaltenen Masse darf etwa 125 nicht übersteigen.

Das bevorzugte Verfahren zur Gewinnung der Isocyanatmasse ist das oben im Abschnitt (1) beschriebene Verfahren, weil es zweckmässig und einfach durchzuführen ist»

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Di© bevorzugte Xsocyan&tmasse«, äi® csrfindungsgemäss se-tzt wird., ist rohes Tolylendiisoeyanat (TDI), das ©in Aminäquivalent von etwa 100.° 120 aufweist und bei der Herstellung von Tolylendiisocyanat durch Phosgenierung von Tolylendiamin als rohe Fraktion _s von ."der Lösungsmit·= fcel abigestreift worden ist_fl erhalten wird»

Die Äminäquivalente des rohen TDI können im allgemeinen zwischen etwa 90 und 125 variieren»· Iforgugäitfeise verwendet mmi ein Äiiinlquivalent von etoa 100 = 12O₀ Di© Meng© des in dsn Sefeaumansätaen verwendeten_s rohen TDI ist auf die Menge des vorhandenen/ polymeren Polyols bezogen_a Es kann ©in Molverhältnis von rohen TDI°Isoeyanato°Grupp©n ^u aktiven. Masserstoffatomen C=NH₉ und =0H) gleich etwa 0₉8 bis I₂2 angewandt werden. B©vorsagt wird ein Verhält= nis von etwa l_s05 bis I₂Q₀--

Die polymeren Polyole. haben vorzugsweise Zahlenmittel=· molekulargeWieht© von etwa 3000 bis 8000. Das am meisten bevorzugte Zahlenmittelmolekulargewicht beträgt etwa iJOOO bis 6000ο Die .bevorzugten polymeren Polyole sind Polyalkylenätherglykole oder Triole oder Mischungen daraus. Polyätherpolyole dieser Art können durch Umsetzen eines Alkylenoxide, beispielsweise von Propylenoxid₃ Trimethylenoxid oder Butylenoxid oder deren Mischungen₉ mit einem mehri'jer ti gen Alkohols wie Xthy lenglykol, Propylenglykols Dipropylenglykol_s Tetramethylenglykol_s Glycerin, Trimethylolpropan oder einer Mischung daraus, erhalten werdem "Aktivierte" oder "abgeglichene" Polyole können ebenfalls verwendet werden». Aktivierte Polyole werden aus einer Mischung von Alkylenoxide^ wie Xthylen- ©xid und Propylenoxid, hergestellt_a und abgeglichene Polyole stellt man her_g indem man verschiedenartige Alkylenoxide getrennt umsetzt₀ so-dass man ©in Blockmischpolymeres erhälta das sttfei oder mehr verschiedenartig® Poly«

(oxyalkylen)"Blöcke enthält» In Abhängigkeit γοη "den "verwendeten Keaktanten und der Herstellungsmethode können poly mere Polyole_s die sich von Alkylenoxiden ableiten₉ bloss sekundäre Hydroxylgruppen oder eine Mischung aus sekundären und primären Hydroxylgruppen enthalten«- Indem man schliesslieh diese Polyole mit kontrollierten Mengen an Ätbylenoxid umsetzt_s erhält man modifizierte Polyole₈ die einen höheren Gehalt' an primären Hydroxylgruppen aufweisen.· Diese modifizierten Polyole werden im allgemeinen als "verkappte" oder "betupfte" ("capped" -or "tipped") Polyätherpolyole bezeichnet und können nit Vorteil bei der varlie-' genden Erfindung verwendet werden«

Andererseits kann das polymere Diol auch durch Polymerisieren eines cyclischen Äthers_s wie Tetrahydrofurans, erhalten

werden.

Die polymeren Polyole können Hydroxylzahlen von etwa 15 bis 6O₉ vorzugsweise von etwa 20 bis k5 aufweisen«»· Die Menge der anderen Schaumbestandteile bestimmt sich danachj, wieviel polymeres Polyol verwendet wird, und die Quantitäten der Bestandteile werden in dieser Weise beschrieben.

Die verwendete Mineralsäure kann irgendeine der herkömmlich bekannten Mineralsäuren sein_s wie Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure,, Schwefelsäure und Phosphorsäure. Diese Säuren können auch als Mischungen eingesetzt werden.

Me bevorzugten Halogenquellen sind verhältnismässig beständige Verbindungenj die mit den Schäumen verträglich sind und unter den Bedingungen der Verdichtung in der Hit^® Halogenionen freisetzen5 insbesondere kommen die ■⁵&ch&Gehenden in Betrachts Ämmoniumchlorid oder -bromid, Tetramethylammoniumchlorids Tribromphenol und Brompropan- und Chlorpropan-Derivate. Die Brompropan-Derivate können

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di© nachfolgenden sein; S-Brömpropan,, 2-Brompropanol₂ 1_S2-Diforoapropan,, 2_S3=-Dibrompropen und 2_s3=Dikrompropanol·« Mischungen dieser Verbindungen sind ebenfalls verwendbar« Die Ghlorpropan-Derivate sind die entsprechenden Verbindungen_s in denen das Brom durch Chlor ersetzt ist«

Die am- meisten bevorzugten Halogenquellen sind die nachstehenden; 2₉3~Dibrompropan©ls) -Ammoniumehlorid und -bromid,.

Vermutlich werden durch die Vereinigung· der Mineralsäure mit der Halogenquelle Halogenidionen bereitgestellte, die mit den während der Verdichtung in-der Hitze gebildeten chemischen Stoff arten in Wechselwirkung treten können <, Solche Stoff arten würden in Abwesenheit der Halogenidionen in anderer Weise reagieren und Schäume mit starker zurückbleibender Verformung bilden« Es sei jedoch betönt _s dass kein© Absieht besteht _a die Erfindung auf irgendeine Theorie festzulegen.'

Ein Vernetzungsmittel wird ebenfalls benötigt₉ reicht aber für sich nicht aus₉ um der starken_s bei 9Q$iger Kompression auftretenden bleibenden Verformung_s die sieh mit rohen To= lylendiisocyanatschäumen ergibt_a abzuhelfen.» Die'Vernet·= zungsmittel sind nicht-polymere PoIyOIe₅ die 3 oder mehr aktive Wasserstoffatome enthaltene Die nicht-polymeren Polyole, die aliphatisch^ alicyclisch oder aromatisch sein können, enthalten 3 bis 8 Hydroxylgruppen» Bevorzugte aliphatische_s nicht-polymere Polyole sind die Hexantriole, 61ycerin_s Triäthanolamin_s Sorbit und Pentaerythrit. Zu alicyclischens nicht «polymeren Polyolen gehören Zucker., die H₃ 5 und 6 Kohlenstoffatome enthalten^, beispielsweise Glukose, Xylose und Galactose ο Zu aromatischen, nicht-polymeren Polyolen gehören dreiwertige Phenole _s' ζ ο Β. Phloroglucin. Kondensationsprodukte aus Propylenoxid und den vorstehend beschriebene^ aromatischen Polyolen können ebenfalls Verwendung finden_s wie auch Mischungen von irgendwelchen der vorstehenden Polyole.

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Die nicht-polymeren Polyole weisen vorzugsweise Äquivalentgewichte von etwa 30 bis 80 auf, wobei Äquivalentgewichte von etwa 45 bis 60 am meisten bevorzugt werden.

Die nicht-polymeren Polyole werden bei der Herstellung der erfindungsgemässeri Schäume in Mengen von etwa 5-15 Gew.-%₃ bezogen auf das Gewicht des polymeren Polyols, verwendet.

Aromatische Polyamine, die 2 oder mehr aktive Wasserstoffatome enthalten, sind sehr nützlich als zusätzliche Vernetzungsmittel. Arylenpolyamine können als zusätzliche Vernetzungsmittel verwendet werden. Der Ausdruck "Arylenpolyamin" bedeutet im hier verwendeten Sinne eine Verbindung, in der jede von zwei oder mehr Aminogruppen an dasselbe oder an verschiedene Benzolreste oder verwandte, polycyclische, aromatische Kohlenwasserstoffreste geknüpft ist« Zu repräsentativen Polyaminen gehören Derivate von Tolylendiaminen, Metha-Phenylendiaminen und Phenylendiaminen, beispielsweise 2,5-Diehlor-phenylenl_a4-diamin.

Besonders gute Ergebnisse erhält man bei Verwendung des rohen Kondensationsproduktes aus Anilin, o-Chloranilin und Formaldehyd als das Vernetzungsmittel (vgl. US-PS 3 563 906, Hoeschele). Solche rohen Kondensationsprodukte werden durch Kondensieren von Anilin, o-Chloranilin und Formaldehyd in einer Menge von etwa 1,65 bis I₉STMoI Amin je Mol Formaldehyd hergestellt. Das angewandte Molverhältnis von Anilin zu 2-Chloranilin beträgt etwa 0,1-4,0.

Die Amine werden in Mengen von etwa 3-10 Gew„-#_s bezogen auf das Gewicht des polymeren Polyols, verwendet. Bei Verwendung von Aminen oder Mischungen von Aminen, die einen Anteil an sterisch gehinderten ("hindered") Aminogruppen enthalten und die sich hauptsächlich aus zwei verknüpften Phenylresten zusammensetzen, von denen jeder eine Aminogruppe

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enthält, betragen die angewandten Mengen dieser Verbindungen vorzugsweise 3,5 - 5 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des polymeren Polyols.

Ein Blähmittel wird verwendet, um den erfindungsgemässen Ansatz während der Umsetzung des rohen TDI, des polymeren Polyols und des Vernetzungsmittels nach zum Stand der Technik gehörenden Methoden unter Bildung eines Schaums zu expandieren. Geeignete Blähmittel sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tri chlor fluorine than und Methylenchlorid. Wasser kann auch als Blähmittel Verwendung finden. Der Ausdruck "Blähmittel" ist, wenn er auf Wasser angewandt wird, so zu verstehen, dass er sich auf das durch die Reaktion des Wassers mit Isocyanatgruppen erzeugte COp bezieht. Die Dichte des Schaums kann durch Anwendung verschiedener Mengenanteile des Blähmittels ,variiert werden. Das bevorzugte Blähmittel ist Wasser, und zwar zum Teil wegen seiner Zweckmässigkeit und Verfügbarkeit,und zum Teil deswegen, weil es den zusätzlichen Vorteil bietet, dass es Harnstoffbindungen entstehen lässt, welche als Vernetzungsstellen dienen. Wasser kann zusammen mit den oben erwähnten, nicht wässrigen Blähmitteln verwendet werden. Im allgemeinen verwendet man etwa 2-5 Gew.teile Wasser je 100 Teile Polyol. Jedoch kann man grössere oder geringere Mengen je nach der Dichte des gewünschten Schaums verwenden. Solche Mengen kann der Fachmann leicht ausrechnen. . · ·

Das nicht destillierte Phosgenierungsprodukt eines aromatischen Diamins, polymeres Polyol, Vernetzungsmittel und Wasser (falls Wasser als das Blähmittel verwendet wird) werden in solchen Mengenanteilen umgesetzt, dass in den ■ schaumbildenden Bestandteilen etwa 0,8 bis 1,2 Isocyanatgruppen je aktives Wasserstoffatom vorliegen. Vorzugsweise

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liegen etwa 1,00 bis 1,05 Isocyanatgruppen je aktives Was serstoff atom vor.

Während der Bildung des Schaums sollten Katalysatoren auf Zinnbasis zugegen sein. Katalysatoren herkömmlicher Art sollten ebenfalls verwendet werden, wie die bekannten tertiären Amine, welche sowohl die Wasser-Isoeyanat- als auch die Polyol-isocyanat-Reaktion katalysieren; Triäthylendiamin, das hauptsächlich die Wasser-Isocyanat-Reaktion katalysiert, wird zusammen mit den üblichen Organo-Zinn-Katalysatoren, wie Dibutylzinn-dilaurat und Zinn(II)-octoat, die hauptsächlich die·Isocyanat-Folyol-Reaktion katalysieren, verwendet. Triäthylendiamin_s das_g wie gefunden wurde, zur Bildung eines besonders hochwertigen Schaums beiträgt, wird im allgemeinen in einer Menge von 0_s5 bis 2,0 Teile je 100 Teile polymeres Polyol verwendet.

Zu anderen Stoffen, die nach Gutdünken des Fachmanns bei der Herstellung der erfindungsgemässen Schäume Verwendung finden können, gehören Stabilisatoren, Pigmentes Füllstoffe, flammenhemmende Mittel und Streckmittel.

Stabilisatoren, beispielsweise sulfoniertes Rizinusöl und Silikone, wie Polydimethylsiloxane, können zur Verbesserung der Mischbarkeit der Bestandteile -zugesetzt werden, wodurch die Zellengrösse reguliert wird« Jedoch sollte bei der Verwendung von Silikonen des Polyoxyalkyleriäther-Polydimethylsiloxan-Block-Mischpalymeren-Typs darauf geachtet werden, dass die Bildung von geschlossen-zelligen Schäumen oder zusammengefallenen Schäumen vermieden wird. Bei der Herstellung von geformten Sehäumen kann es vorteilhaft sein, eine verhältnismässig geringe Menge eines oberflächenaktiven Polydimethylsiloxan-Mittels«, um die

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Öberflächenzellenstruktur des Erzeugnisses abzuwandeln, oder ein Silikon des oben beschriebenen Block-Mischpoiymeren-Typs zuzugeben. Jedoch sollten die Silikone des Bloek-Mischpolymeren-Typs nicht in höheren Mengen als 0,1 Gew.-?, bezogen auf den Schaumansatz ₃ verwendet werden. Wenn flammenhemmende Schäume erwünscht sind₉ ist es im allgemeinen ratsam_s Silikone des Bloek-Misch- polymeren-Typs fortzulassen oder solche Stoffe nur in ' sehr geringen Mengen einzusetzen. Die optimalen Mengen der verschiedenen Zusatzstoffe₃ welche für den speziell erwünschten Effekt- zu verwenden sind., können leicht vom Fachmann bestimmt werden»

Die erfindungsgemässen Schäume können durch Vorpolymeren·= _s Halbpolymeren- und "One-Shot"-Sehäumungsmethoden hergestellt werden. In repräsentativen_s vollständigen Vorpolymerensystemen wird das Polyisocyanat mit dem polymeren Polyol unter Bildung eines Vorpolymeren mit Isoeyanatendgruppen umgesetzt, das in einem nachfolgenden Sehritt Mt dem Vernetzer umgesetzt wird» Bei einer repräsentativen Halbpolymeren-Metfao&e wird das gesamte oder ein Teil des Xsoeyanats mit dem gesamten oder einem Teil des polymeren Polyols uim~ gesetzt_s und dann werden in einem nachfolgenden Schritt der Rest des Isocyanats. und/oder des polymeren Polyols zusammen mit dem Vernetzungsmittel mit dem im ersten Schritt gebildeten Vorpolymeren umgesetzt<> Bei einer "One-Sh©t"-Methode werden das Xsocyanat_s polymeres Polyol und Vernetzungsmittel alle praktisch gleichseitig umgesetzt." perartige Methoden sind dem Fachmann geläufig und können Je nach der Art des gewünschten Erzeugnisses rou~ tinemässig verändert- werden« . ' . .

Die erfindungsgeraässen Schäume tfeisen sehr gute physikalische Eigenschaften auf und zeichnen sich insbesondere dadurch aus₃ dass si© eine geringe bleibende Verformung bei 90%iger Kom-

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pression aufweisen. Wegen der geringen bleibenden Verformung können die Schäume vorteilhaft für Kraftfahrzeug- und Möbelpolsterzwecke verwendet werden.

Zusammenfassung

Offenbart wird ein Verfahren zum Herstellen eines biegsamen Polyurethanschaums mit geringer bleibender Verformung bei 9O£iger Kompression, gemäss dem man ein nicht destilliertes Phosgenierungsprodukt von Tolylendiamin, das ein Aminäquivalent von etwa 90 - 125 aufweist j ein polymeres Polyol und ein Vernetzungsmittel in Gegenwart eines Schäumungsmittels, einer Halogeriquelle, einer. Mineralsäure, eines Urethankatalysators auf Zinnbasis und eines tertiären Aminkatalysators umsetzt.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele, in denen Teile und Prosentzahlenj, eofcöit nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen sind, weiter veranschaulicht.

Beispiele Schaumherstellung

Die Schäume dieser Beispiele wurden nach der ^5tOne~Shot"-Methode hergestellt, indem die nachstehenden Bestandteile in einen 250 ml-Polypropyl'en-Becher gegeben wurden: Das polymere Polyol, das Blähmittel (falls Wasser, mittels einer Injektionsspritze zur genauen Dosierung), das (die) Vernetzungsmittel, die Halogenquelle, die Mineralsäure und der (die) Urethankatalysator(en). Dieses Gemisch wurde dann mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührapparates vom Propeller-Typ 20 bis 30 Sekunden lang bei 2600 U/Min, bewegt. Das Rühren wurde unterbrochen, die benötigte Menge von Toluoldiisocyanat zugegeben, und das Gemisch

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wurde, wie oben angegeben, 5 Sekunden lang gerührt. Dae Gemisch wurde in einen 1,893 1 (1/2 gallon) fassenden Eiskremkarton gegossen, und man liess den Schaum hochgehen. Nachdem der Schaum bis zu seiner grössten Höhe aufgegangen war, wurde er in einem Ofen bei .100 ⁰C 1 Stunde lang gehärtet. Prüfkörper wurden mit einem elektrischen Messer herausgeschnitten. Die "bleibende Verformung bei 9OJ8iger Kompression" wurde nach ASTM-D 156¹S-?!, Methode-B₉konstante Durchbiegung ("Constant Deflection"ι 9Q$ige Kompression während 22 Stunden bei 70 C und dann 30minutige Entspannung bei 25 °C). Die bleibende Verformung wird als Prozente der ; ursprünglichen Kompression ausgedrückt.

Die Schäume können auch nach der Vorpolymeren- und HaIb-Vorpolymeren-Methode hergestellt werden, wie für den Fachmann leicht ersichtlich ist.

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	Polyätherpolyol^a)	1	Erfm<	äunp;:	sgemässi	0,	e Methode	5	JL	72	JL	8	Kontrollen	0,5	11	,5
	Di- und Polyamid '	100	2	_3_	4		5		100	0 49,6	100	100	9 10		100
	Glycerin	5	100	■100	100		100					5	100 100
	H2O		5	5	5		■5		1,5	10	10		5 5		1
	Triäth3rlendiamin(c)	2							4 2		2	2		2,72.2,	2	,1
	Triäthanolamin	2	2	2	2	2·	1.	72 2,	2	4	2	2 2	,0 52,0 36,	2	,1
	Katalysator '	7	2	2	2	,6 52,	2	P 52,	7			2 2,		7
	85?ige H,PO1,	0,1	7	7	7		7		1 O9I	0,1	0	7	81 95	1 0
	HCl (konzentriert)	0,5	0,1	0	,1 0,	13	1 0,	10	O9I	' 0,1		,1 . 0,1 0,		5 0
O	H2SO1J (konzentriert)		0,5	0	,5					o,
CO	Eisessig					1
	NH]1Cl
22	NH11Br				0,5
_»	Tribroraphenol			1		1			,6
	2,3-Dibrompropanol
	Diisocyanat ^e'	2,72	3				72
	bleibende Verformung	52,0			63,7	34	0 49
	bei 9O55iKer Komores-/^		48,6	48
		., 14			9	96	86
	14	11

sion

Lc-1364. ■ ₄ς Ζ325403

Erläuterungen;

(a) Ein von der Firma Dow Chemical Company hergestelltes Polyoxypropylentriolj, das mittels Ithylenoxid mit primären Hydroxylgruppen verkappt wurde ("Voranol CP. 47OI"). Das'Molekulargeifieht war '45OO und das Äquivalentgewicht 15ÖO0 Es wurde mutmasslieh aus Glycerin und Propylenoxid hergestellt und kann ungefähr durch die folgende Formel wiedergegeben werden,- in der x, wie eine Rechnung ergibt_s etwa 25 beträgtϊ

f3
' CH₂(OCH₂CH-)_XOCH₂CH₂OH

QH(OCH₂CH-)_SOCH₂CH₂OH CH

₂CH)_SiOCH₂CH₂

₃ -

. CH₂C OCH₂CH-)_3COCH₂CH₂OH

CH₃

(spezifisches Gewicht 1,017s U₀ ²^ ^s 1» ^50ι Qiesspunkt -29s 4i} °C| Flammpunkt 229 _s*» ⁰Cs Yiseosität bei 25_s0 ⁰C-"765-780 Centistoke^ -Hydroxylzahl 32-37) ο

(b) Eine sehr'viskose Mischung aus aromatischen Mono-,-Di-. und Polyaminens"die aus Anilin und ortho-Chloranilin (Molverhältnis 1 S3) und Formaldehyd (Molverhältnis 1,73;1) hergestellt wurde. Sie hat eine Funktionalität von 2,4, ein Iquivalentgewicht von 128, einen Chlorgehalt von 21,-4 % und einen Äminos tickst off gehalt von 10,8 %. Die gasChromatograph!sehe Analyse ergab die folgende Zusammensetzung; .

2 % Methylendianilin

20 % Methylen-mono-ortho-chlor-dianilin 41 % Methylen-bis-ortho-chlor-anilin 37 % Polyamine, hauptsächlich Triamine,

- 15 - '

0 9 8 4 0/1142

(c) Eine Lösung von 33 %■ Triäthylendiamin in Diäthylenglykolj zu beziehen als Dabco 33-LV von Houdry Co..'.

Cd) Zinn(II)-octoatj als -T-9 von M & T ChemicalSj, Inc. zu beziehen.

(e) Ein rohes (nicht destilliertes) Tolylendiisocyanat, hergestellt während der Produktion .einer Mischung aus 2,4- und 2,6-Diisocyanat mit einem Isomerenverhältnis von 80/20. Es ist eine dunkle Flüssigkeit, die etwa 15 % nicht identifizierter,, hochsiedender Isocyanatnebenprodukte enthält. Die Funktionalität wird als 42„5 % NCO ausgedrückt. Es wurde ein Molverhältnis von l_s05 NCO: aktivem Wasserstoff (-NHp und-OH) angewandt. _t

(f) ASTM-D 1564-71, Methode D₉ konstante Durchbiegung.

Die Beispiele 1 bis 7 veranschaulichen die durch die vorliegende Erfindung erzielten Verbesserungen. Diese sind nich auf Di- und Polyamin enthaltende Schaumansätze (Beispiele 1-5) beschränkt, sondern sind auch mit anderen Ansätzen erhältlich₃ insbesondere den Polyol-Ansätzen, für welche der Glycerinansatz beispielhaft ist (Beispiele 6 und 7)· Das Beispiel 7 veranschaulicht, dass anstelle von Triäthanolamin als Polyol ein anderes Polyol, das nicht notwendigerweise so basisch wie Triäthanolamin ist, beispielsweise Glycerin, verwendet werden kann.

Die Kontrollbeispiele veranschaulichen, dass ein Polyol, eine Säurequelle und eine Halogenquelle notwendig sind, da sonst die Ergebnisse schlechter sind (Beispiel 8). In ähnlicher Weise kann die Mineralsäure nicht durch eine äquivalente Menge einer organischen Säure ersetzt werden (Beispiel 9). Ein Polyol, wie Glycerin oder Triäthanolamin, muss ebenfalls zugegen sein (Beispiel 10). Ein Vergleich der Beispiele 6 und 11 veranschaulicht, dass eine Halogenquelle vorhanden sein muss.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zum Herstellen eines biegsamen "Polyurethans chaüms mit geringer bleibender "Verformung bei"90$iger- Kompression durch Umsetzen eines nicht destillierten Phos.-genierungsproduktes von ToIy lendiainin_s das ein Aminäquivalent von etwa
   90 bis 125 aufweist«, eines polymeren Polyols und eines Ver- -netsungsmt'tels* dadurch gekennzeichnet_s dass man die Umsetzung in Gegenwart eines BlähmitteIs₃- einer Halogenquelle ₉
   einer Mineralsäure₉ eines ürethan&atalysators auf Zinnbasis und eines tertiären Aminkatalysators durchführte

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