DE2356443A1

DE2356443A1 - Aralkylmodifizierte siloxanoele und deren verwendung als schaumstabilisatoren im rahmen der herstellung von hoch elastischen polyaether-polyurethan-schaumstoffen

Info

Publication number: DE2356443A1
Application number: DE2356443A
Authority: DE
Inventors: Edward Lewis Morehouse
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1974-05-22
Also published as: FR2206326B1; FR2206326A1; US3839384A; GB1453857A; JPS5099A; AU6238373A; CA1010888A; JPS5243518B2; IT999340B

Description

Aralkylmodifizierte Siloxanole und dereny.efwendung als Schaumstabilisatoren im Rahmen der Herstellung von tiocb-.elastisGh.e.a Polyäther-Polyurethan-Schauinstoffen

Die Herstellung hoch-elastischer Schaumstoffe geschieht durch Umsetzung von weitgehend mit primären Hydroxylgruppen abgeschlossenen, hoch- molekularen Polyolen mit organischen Isocyanaten und Wasser. Hoch-elastische Polyurethan-Schaumstoffe sind zu unterscheiden zum Teil von üblichen in der Wärme gehärteten Polyurethan-Schaumstoffen durch die Anwendung solcher Polyole und der Tatsache, daß hoch-elastische Polyurethan-Schaumstoffe wenig oder kein Härten im Ofen benötigen und manche daher häufig als kalt gehärtete Schaumstoffe bezeichnet werden. Solche Schaumstoffe sind sehr wünschenswert für Polsterungen oder .Abfederungen wegen ihrer hervorragenden physikalischen Eigenschaften, zum'Beispiel hoher Elastizität, geringer Entflammbarkeit, offenzelliger Struktur, geringe Ermüdung und damit lange Lebensdauer und hohe Lastaufnahme (SAC).

Wegen der hohen Reaktivität der Bestandteile einer Schäiunmasse für hoch-elastische Schaumstoffe und der schnellen Bildung einer Gelstruktur ausreichender Festigkeit können manchmal die Schäume ohne oberflächenaktivem Mittel hergestellt werden, jedoch zeigen solche Schaumstoffe sehr unregelmäßige Zells'truktur, die sich insbesondere durch oberflächliche Hohlräume bemerkbar macht.

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Ein geeignetes oberflächenaktives Mittel zur Einstellung der gewünschten Zellstruktur stellt also noch immer ein Hauptproblem der einschlägigen Technik dar.

Versuche, dieses Problem mit allgemein für die -Stabilisierung von heiß härtenden Polyurethanschäumen angewandten oberflächenaktiven Mittel zu lösen, führten nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen, da diese oberflächenaktiven Mittel zu einem Überstabilisieren neigen und damit einen extrem dichten, schrumpfenden Schaumstoff ergeben. Auch wird das Problem nicht behoben durch Verringerung der Konzentrationen derartiger oberflächenaktiver Mittel, da bei Konzentrationen für die Eliminierung des Schrumpfens die Zellen nicht ausreichend stabilisiert sind und die Schaumstruktur unregelmäßig und grob wird und sich Hohlräume im Oberflächenbereich bilden.

Die Anwendung von niederviskosen Dimethylsiliconölen als Stabilisatoren für hoch-elastische Schaumstoffe hat ebenfalls verschiedene Nachteile. Bei geringen Konzentrationen beispielsweise treten Probleme mit der Dosierung und dem Pumpen bei der Herstellung der.Schäume auf, während bei höheren Konzentrationen diese Öle die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe nachteilig beeinflussen. Lösungsmittel für solche Dimethylsiloxanöle, die mit den Bestandteilen der Schäummasse nicht reagieren, wie Alkane, Hexamethyldisiloxan und dergleichen,wirken sich nachteilig aus auf die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe je nach der angewandten Konzentration und' stellen im allgemeinen eine gewisse Brandgefahr dar. Darüberhinaus sind auch mit Isocjenat reaktionsfähige Verdünnungsmittel, wie Polyäthertriole und dergleichen, die nicht nennenswert die Schaumstoffeigenschaften beeinflussen, da sie ja in dem System reagieren und Teil der Schaumstruktur werden, nicht zufriedenstellend als Lösungsmittel für Dimethylsiliconöle, da nicht genug Öl gelöst werden kann für ausreichende Konzentrationen zur Schaumstabilisierung. Hoch-elastische Schaumstoffe werden ebenfalls nachteilig beeinflußt durch Dimethylsilicone mit

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mehr als etwa 10 Dimethylsiloxyeinheiten je Siloxan· So verringern■■ beispielsweise nur 5 bis 10 Gew.-^ dieser Art von Dimethylsilicönölen nennenswert die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoff& und führen selbst zu .einem Schrumpfen des S chaums * . .

Während besondere hoch~elastische Polyäther-Polyurethan-Schaumstoffe hergestellt werden können unter Anwendung bestimmter Siloxan-Oxyalkylen-Blockmischpolymererals oberflächenaktive Mittel nach einem älteren Vorschlag) so händelii'eä sich dort doch tun andere Stoffe als sie erfindungsgemäß zur Anwendung gelangen.

Es wurde festgestellt, daß flexible_r hoch-elastische Polyäther-Polyurethan-Schaumstoffe erfindungsgemäß hergestellt werden können, wenn bestimmte neue Süoxan-Mischpolymere als oberflächenaktive Mittel herangezogen' werden·

Die erfindungsgemäßen, oberflächenaktiven Mittel gestatten die Einstellung der Zellgleichmäßigkeit hoch'-elastischer Polyäther-Polyurethan-Schaumstoffe₍ohne daß dichte Schäume gebildet werden^mit maximal geringer Schaumschrumpfung und ohne schwererer Benachteiligung der physikalischen Eigenschaften des Schaumstoffs, zum Beispiel dessen Elastizität und Entflammbarkeit. Darüberhinaus werden Hohlräume in den Schaumstoffen vermieden oder zumindest weitgehend verringert. Die Zellstruktur ist wesentlich gleichmäßiger und feiner als bei Anwendung keiner oberflächenaktiver Mittel. Diese Erkenntnis ist überraschend, da wie oben ausgeführt, nicht alle oberflächenaktiven Mittel für die Herstellung hoch-elastischer Schaumstoffe geeignet sind. Selbst Siloxan-Mischpolymere, die sich von den erfindungsgemäßen Substanzen unterscheiden, führen zu einem Schrumpfen des Schaums,

Die Herstellung der hoch-elastischen Polyäther-Polyurethan-Schaumstoffe geschieht ausgehend von einer Reaktionsmischung

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enthaltend:

1. Ein organisches Polyol aus A) einem Polyäthertriol" enthaltend zumindest 40 Mol-$ primäre Hydroxylgruppen mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis 8000 oder B) ein Gemisch eines solchen Polyäthertriols mit anderen Polyäthern mit im Durchschnitt zumindest zwei Hydroxylgruppen. Der Anteil des Polyäthertriols in diesem Gemisch soll zumindest 40 Gew.-^ der gesamten Polyole ausmachen.

2. Ein organisches Polyisocyanate welches neben dem Polyol Hauptbestandteil der Reaktionsmischung ist.

3. Ein Treibmittel in geringerer Menge.

4. Ein Katalysator für die Urethanreaktion des Polyols mit dem Polyisocyanat und

5. Eine geringe Menge des erfindungsgemäßen aralkylmodifizierten Siloxane der Formel

[(X)(R)SiO] _ySiR₃_₂X

ζ i

worin x' 2 bis 8 , y 0 bis 6 und ζ 0 bis 1. sind und R eine niedere Alkylgruppe oder die Phenylgruppe bedeutet. X ist eine Aralkylgruppe der Formel

worin a 2 oder 3 ist. Diese Siloxane enthalten zumindest eine Aralkylgruppe und haben bei 25°C eine Viskosität von etwa 4 bia 40-erst. ' ■ j

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Eb^;let eelbstverstättdlich, daß man eine einzige obige Substanz oder die verschiedensten Kombinationen davon anwenden kann. So kann man gegebenenfalls ein Gemisch der Triole, ein Gemisch von Polyisocyanaten, ein Gemisch von Treibmitteln, ein Gemisch von Katalysatoren und/oder ein Gemisch von Silöxanölen anwenden. Auch kann das Triol-Polyäther-Ausgangsgemisch ein einziges Triol und eine Mischung von Polyethern, ein Gemisch von Triolen und einem einzigen Polyäther oder ein Gemisch von zwei oder mehreren Triolen und zwei oder mehreren Polyethern enthalten.

Wie oben bereits angedeutet, können die erfindungsgemäßen aralkylmodifizierten Siloxanole zum Teil charakterisiert werden dadurch, daß sie zumindest zwei innere Dihyd'rocarbylsiloxyeinheiten R₉SiO und zumindest eine Siloxyeinheit, an der zumindest eine Aralkylgruppe hängt,aufweisen. Die einzelnen inneren Siloxyeinheiten können dieselben oder unterschiedliche sein und können in beliebiger Anordnung vorliegen.

Die erfindungsgemäßen Siloxanole enthalten 2 bis 8 innere Dihydroearbylsiloxyeinheiten wie Dimethylsiloxy-, Diäthylailoxy-, Dipropylsiloxy-, Methyläthylsiloxy-, Methylphenylsiloxygruppen. Beiepiele für innere Aralkylsiloxyeinheiten, di# in d«n erfindungsgemäßen Siloxanölen vorliegen köhnen₍ sind Phenyläthylmethylsiloxy-, Phenyläthyläthylsiloxy-, Phenylpropylmethyleiloxygruppen. In den erfindungsgemäßen Siloxanölen können folgende endblockierende oder kettenbeendende Siloxyeinheiten vorliegen: Trimethylsiloxy-, Triäthylsiloxy-, Phenyläthyldimethylsiloxy-, Phenylpropyldimethylsiloxygruppen. Bevorzugt als Substituent R wird die Methylgruppe. Beispiele für mehr bevorzugte polymere Siloxanole nach der Erfindung sind trimethylendblockierte Phenyläthyl-methylsiloxy-dimethylsiloxanöle, trimethyl-endblockierte Phenylpropylmethylsiloxy-dimethylsiloxanöle, phenyläthyldimethyl-endblockierte Dimethylsiloxanöle, phenylpropyldimethyl-endblockierte Dimethylsiloxanöle, trimethylendblockierte Phenyläth'ylmethylsiloxyrphenylpropylmethylsiloxydimethylsiloxanöle und phenyläthyldimethyl-endblockierte Phenyl-

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äthylmethylsiloxy-dimethylsiloxanöle.

Die aralkylncdifizierten Siloxanole haben "bei 25°C eine Viskosität zwischen etwa 4 und 40 cSt₍ vorzugsweise etwa 5 "bis 20 cSt.

Solche Siloxanole lassen sich nach einer ganzen Anzahl üblicher Reaktionen, die anaich bekannt sind, herstellen (ÜS-PS 3 221 040). So erhält man sie zum Beispiel durch Äquilibrierung tier entsprechenden Siloxane mit einem sauren oder basischen Katalysator. Sie können aber auch hergestellt herden durch eine platin-katalysierte Addition von «um Beispiel Styrol oder C^-Methylstyrol an ein Hydrosiloxan. Eine weitere Möglichkeit besteht in der gemeinsamen Hydrolyse und Kondensation der entsprechenden Chlorsiloxane. Die erfindung3gemäßen Siloxanole können bestimmte genau deffinierte chemische Verbindungen sein, sind jedoch häufig Gemische verschiedener Siloxanarten, nicht zuletzt aufgrund der Tatsache, daß die Ausgangsstoffe bereits ihrerseits Gemische sind. Selbstverständlich enthalten dl· in obiger Formel angedeuteten Siloxanole auch möglicherweise geringe Anteile anderer Siloxyeinheiten, wieti^rPhenylathylmethyleiloxy- und Me thylhydrogeBetloxygruppen» lurch unvolle tandige Reaktion oder die Art der AuagÄngseateriali··. Die erfinAeagagemäß angewandten Siloxanole können durchgespült oder abgestreift sein.

Die als Schaumstabilisator anzuwendende Meng· an aktivem iralkylmodifiziertemSiloxanöl liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,03 und 2 Gewichtsteilen oder darüber auf 100 Gewicht steile Polyolausgangsmaterial. Im allgemeinen bietet die Anwendung von größeren Siloxanmengen als 2 Gew.-^ keine Vorteile, während die Anwendung von weniger als 0,03 Gew·-^ zu Hohlräumen im Schaumstoff führen. Die bevorzugten Bereiche liegen zwischen 0,05 und 0,5 ^,bezogen auf Polyol.

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Als Polyol oderPolyhydroxyi-Eeaktionspartner fur die Polyurethanbildung kann man ein "beliebiges Polyäthertriol enthaltend zumindest 40 Möl-^ primäre Hydroxylgruppen und mit einem Molekulargewicht Von etwa 2000 "bis 8000 anwenden. Umgekehrt sollen die Polyäthertriole nicht mehr als 60 Mol-$ sekundäre Hydroxylgruppen aufweisen* Die "bevorzugt angewandten Polyäthertriole enthalten etwa 60 "bis 90 Mol-$ primäre Hydroxylgruppen und haben ein Molekulargewicht von etwa 4000 bis" 7000.

Für die Polyurethan-Reaktion·bevorzugt man Polyätherpolyolej die Polyalkylehäthertriole sind, welche man durch chemische Addition von Alkylenoxide» an Trihydroxylverbindungeh erhält, wie Glycerin; 1,2,6-Hexantriol; 1,1-Trimethyloläthan; 1,1,1-Trimethylolpropan; 3~(2->Hydroxyäthoxy)-1,2-propandiol; 3-(2-hydroxyäthoxy)methylpentändiol-1,5; 1,1,1-tris [ (2-Hydroxyäthoxy) methyl] äthan ; 1,1,1-tris [ (2-Hydroxypropoxy)methyl3 propan, sowie deren Gemische. . .

Die angewandten Polyole als Reaktionspartner können Gemische sein, die im wesentlichen aus obigen Polyäthertriolen und anderen Polyätherpölyolen bestehen mit im Durchschnitt zumindest zwei Hydroxylgruppen. Obige Polyäthertriole sollen zumindest 40 jvorzugsweise zumindest 50j Gew.-$ der gesamten angewandten Polyole ausmachen. Andere Polyäther sind Triole außer den oben erwähnten Diole, Tetrole und polymere Polyole sowie deren Gemische.

Beispiele für Polyätherpolyole, die man mit obigen Polyäther- triolen anwenden kann, sind die Addukte von Alkylenoxid mit solchen Polyolen, wie Diäthylenglykol; Dipropylenglykol, Pentaerythrit, Sorbit, Succhrose, Lactose, ^.-Methylglucosid, Hydroxylalkylglucosid," Uovolakharz, Wasser, Athylenglykol, P'ropylenglykol, Trimethylenglykpl, 1,2-Butylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandioi, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexanglykol, 1,10-Decandiol, 1,2-Cyclohexandiol, 2-Buten-1,4-diol, 3-Cyclohexen-1,1 -dimethanol > 4-Methyl-3-cyclobß3ien-1,1 -dimethanpl, '■■' ■'■■■ ■ ' ' .'-"8-

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4_^:···; vi---.- ■-.■l'±-Λ'n-^ , 1 -dimethanol, 3-Methylen-1,5-pentandiol, ( 2-Hydroxyathoxy)-1 -propanol, 4-( 2-Hydroxyäth.oxy ) -1 -butanol, 5-(2-Hydroxypropoxy)-2-octanol, 3-Allyloxy-1,5-pentandiol, 2-Allyloxymethyl-2-methyl-1, 3-propandiol, [^,^Pentyloxymethyl] -1,3-propandiol, 3-(o-Propenyl-phenoxy)1,2-propandiol, 2,2-Diisopropylidenbis(p-phenylenoxy)-diäthanol oder Phosphorsäure, Benzolphosphorsäure, Polyphosphorsäuren wie Tripolyphosphorsäure und Tetrapolyphosphorsäure sowie deren G-emisclie.

Andere Arten von Polyätherpolyolen, die zusammen mit obigen Polyäthertriolen angewandt werden können,, sind pfropfpolymere Polyäther, erhalten durch Polymerisieren äthylenisch ungesättigter Monomerer in einem.Polyäther (GB-PS 1 063 .222 und US-PS 3 383 351). Geeignete Ausgangsmonomere für solche Verbindungen sind Acrylnitril, Vinylchlorid, Styrol, Butadien, Vinylidenchlorid oder dergleichen. Geeignete Polyäther für diese Substanzen sind die oben erwähnten Polyäther. Diese pfropfpolymeren Polyäther können etwa 1 bis 70, vorzugsweise etwa 5 bis 50, insbesondere etwa 10 bis 40 Gew.-^ in den Polyäther einpolymerisiertes Monomer aufweisen. Solche Produkte werden üblicherweise erhalten durch Einpolymerisieren der Monomeren in den Polyäther bei einer Temperatur zwischen 40 und 150⁰C in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Katalysators wie eines Peroxids, Persulfats,- Percarbonate, Perborats oder von Azoverbindungen. Die erhaltenen Produkte können einen geringen Anteil von nicht umgesetztem Polyäther, Monomeren! und freiem Polymer wie auch der Pfropfpolymer-Polyäther-Komplexe enthalten. Besonders bevorzugt werden die pfropfpolymeren Polyäther aus Acrylnitril und Polyäthertriolen.

Die für die Herstellung der bevorzugten Polyäther angewandten Alkylenoxide haben normalerweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome, Propylenoxid und Gemische von Propylen- und Äthylenoxid v/erden besonders bevorzugt.

Die Jeweils als Ausgangsmaterial anzuwendenden Polyole hängen letztlich vom Anwendungsgebiet der hoch-elastischen Polyäther-

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Windungen sind Hexametnyidiisöeyänät* 1 fS-B
Xylylendiisocyanat, (ÖÖITGHiÖBgÖHgOGHgigÖr i-Me'thyl-2, 4-diiso cyanatöcyclohexany Pfreriyleiidiiööeyättäi;j 5?öiylenäiisöeyänäte^ Ölilorplienyleridlisöeyänätfe* ]HpMnyiifletiiäSi-4*4'-diisöeyänät,
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Bei der Sehäumsijöfffiefs-fcellung Kann man §in ödöi mettieiö föi gender Substanzen als PolyisoGyariat-lompDneiite änwendferi: .
^^-Tölylendiisööyanat, 2* β-SolyieädiiSöcyäna-b* rohes Üöiylfe diisocyähät, ■bi3(4-lSOöyäriäiiöptLenyi)iiietMH_i fölymetbyienpöiy pHenyliö ο cyanate iieigestellt duföli !"nosgeaieiruiig von Änilinformaldeliyd-Kondeasationapioatiii-fcenj i S

lüidindiisocyanate Xylyiendiisöeyänatj fumarat, ■bis(2-Isöcyänatäthyi)cär'bönat_i

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cyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1 , lO-De^cainethylend.iisocyanat, C-uraen-2,4-diiso cyanat, 4-Methoxy-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Chlor-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Brom-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Äthoxy-1 ,3-phenylendiisocyanat, 2,4'-Diisocyanat-diphenyläther, 5,6-Dimetliyl-1 ,3-pkenylendiisocyanat, 2,4-I)imethyl-1,3-phenylendiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenyläther, 1313-5,6-(2-IsO-cyanatäthyl)bicycloC 2,2,1Jhept-2-en, Benzidindiisocyanat, 4,6-Dimethyl-1 , 3-phenj'-lendlisocyanat, 9,10-Änthracendiisocyanat, 4,4^I-Diisocyanatodrbenzyl, 3,3-Dimethyl-4,4^t-diisöcyanatodiphenylmethan, 2,6-Dimethyl-4,4·-diisocyanatdiphenyl, 2,4-DiisocyanatstillD.en, 3,3* -Diraethyl-4,4' -diisocynatdiphenyl,3,3' -Dimethoxy-4,4^l-diisocyanatdiphenyl, 1,4-AnthracendiisQcyanat, 2,5-Pluorendiisocyanat, 1 ,8-Naphthalindiisocyanat, 2,6-DiisocyanatobenzufBaratt, 2,4j6-Toluoltriisocyanat und viele andere organische Poly- · isocyanate (Siefken, Ann., 565, 75 (1949)). Im allgemeinen v/erden die aromatischen Polyisocyanate bevorzugt.

Besonders geeignete Isocyanat-Komponenten für kalt härtende Schaummassen sind Kombinationen von isomeren Tolylendiisocyanaten und■polymeren Isocyanaten, welche Einheiten der Pprmel

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:-«#%halten, ν:οέίη- R ein Wasserstoffatoin und/oder eine niedere i bedeutet und χ zumindest 2,1 ist. Bevorzugt als Alkylirüppe wird ate Methylgruppe und χ 2,1 bis «twa 5

Die anzuwendende Menge an Polyisocyanat variiert etwas mit der Art der herzustellenden Schaumstoffe. Im allgemeinen werden die Polyisocyanate in den Schäumniassen in der 80 bis 150, vorzugs*- weise 90 bis 110 $igen stöchiometrischen Menge für,die Umsetzung der Isocyanatgruppen mit den Hydroxylgruppen der Polyole und eventuell Wasser, welches als Treibmittel vorliegen kann, angewandt. Am meisten bevorzugt wird ein geringer stöehiometrischer Überschuß an Isocyanatgruppen.

Als Treibmittel kann man Methylenchlorid, Wasser, Flüssiggase mit Siedepunkten zwischen -51⁰C und 26⁰C oder andere inerte Gase wie Stickstoff, Kohlendioxid, Methan, Helium oder Argon anwenden. Als Flüssiggase eignen sich besonders gesättigte, aliphatisch^ Fluorkohlenwasserstoffe, die bei oder unter der Temperatur der Schäummasse verdampfen. Solche Gase sind zumindest teilweise fluoriert oder in anderer Weise halogeniert. Fluorkohlenwasserstoffe als Treibmittel sind beispielsweise Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan, Diehlorfluormethan-1,1-Chlor-1-fluor-äthan, 1-Chlor-1,1-difluor-2,2-dichloräthan und 1,1,1-Trifluor-2-chlor-2-fluor-3,3-difluor-4,4-,4-trifluorbutan. Die Treibmittelmenge variiert mit der angestrebten Dichte des Schaumstoffs. Im allgemeine wendet man auf 100 Gewichtsteile Polyol 2 bis 20 Gewichtsteile Treibmittel an.

Als Katalysatoren dienen übliche Katalysatoren für die Herstellung flexibler Polyurethan-Schaumstoffe wie Aminkatalysatoren_# zum Beispiel· N-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholin, Hexadecyldimethylamin, Triäthylamin,N,N,N^f ,N'-Tetramethyl-I,3-butandiamin, »,N-Dimethylät^änoiamin, tiiaC^-Dimethylaminoäthylätaer, Η",N₁N¹, · N'-Tetramethyläthylendiamine, Aj+^-metiiyien-bisC^-chioranllin), Dimethylbenzylamiß _t , K*Oocoomorpholin, Triäthylendiainin, 1,4*-

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das Formiat von Triäthylendiainin, andere Salze von'Triethylendiamin und Oxyalkylenaddukte von primären und sekundären Aminogruppen. Wenn gewünscht, kann man übliche metallorganische Katalysatoren zusammen mit den Aminkatalysa-toren anwenden. Beispiele hierfür sind_;Zinnsalze verschiedener Carbonsäuren, wie Zinnoctoat, Dibutylzinndilaurat, Nickelacetylacetonate. Die Katalysatormenge liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 0,5 oder 2 Gew.-jS bezogen auf das Polyol-Ausgangsmaterial. -

Die relativen Mengen der einzelnen Komponenten zur Herstellung der hocn~elastiechen Polyätlierurethan-Schaumstoffe öind nicht kritisch. Die Polyather und Polyisocyanat-Komponenten liegen als Hauptmehgen in der Schäummasse vor. Ihre relativen Anteile ergeben sich aus der Urethanstruktur und sind allgemein bekannt. Treibmittel,,Katalysator und oberflächenaktive Mittel liegen jeweils in geringen Anteilen vor. _{: ;}.-../.-;■

Die mit den erfindungsgemäßen Schaumstabilisatoren erhaltenen hoch-elastischen, kalt-gehärteten SchaumstOffe ,lassen sich für die verschiedensten Zwecke anwenden und zwar überall 'dort^o man auch die üblichen warmgehärteten Schaumstoffe, einsetzen kann, zum Beispiel als Polstermaterial, als Füll- und·Verpackungsmaterial, in der Automobiltechnik und Flugzeugtechnik, im Rahmen von Teppichen und zur Verpackung heikler·,.Gegenstände'. -

In geringen Mengen können auch noch weitere Zusätze den S.chäummassen für spezielle Zwecke einverleibt v/erden. So zum Beispiel Inhibitoren ( zum Beispiel Weinsäure.,: tertiäres.·Butylbrenzkate- -■ chin oder. "Ionol" ) zur Verhinderung hydrolytischer oder oxi- ■ dativer .Instabilität.. Auch kann man ^flammhemin©n-tia Sub Staus en... -wie tris( 2-Chloräthyl)phosphat anwen:deii..4 PiprganosiliGonSle,<^ΛΓ ' zum Beispiel.Dirnethy 1 si 1 oxa.n, und.■-,Sil^;oxanoxya 1 kyEeη^Blοokrnisch^· ', polymer e.jkännejgt ν den, erf indungsgeEiäßen _;S.il©xa'n.©l;6n werden? Während solche..;Gemische nlOht^erf^rde^rlic dienen sie doch oft zur Erweiterung der A3awen.&bp.T]£epi;: &·&■?.-^&.H.v·. s" loxanöle durch Ausv;eitung des Konzentrationsbereichs, ergeben höhere Verfahrensflexibilität unS"'Ani)4s'Sung an die unterschied-

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lieh aufgebauten Schäummassen. Natürlich kann man für die Aminkatalysatoren organische Lösungsmittel anwenden, zum Beispiel Polyole wie Heylenglykol (das ist 2-Methyl-2,4-pentandiol), Dipropylenglykol und dergleichen. V/eitere Zusätze können Vernetzungsmittel wie Glycerin, Triäthanolamin und deren Oxyalkylenaddukte oder auch Antivergilbungsmittel sein;

Im Rahmen der Herstellung der hoch-elastischen Polyäther-Polyurethan-Schaumstoffe kann man gegebenenfalls die erfindungsgemäßen Siloxanole in verdünnter Porm, das heißt in Form eines Vorgemischea Siloxanöl mit Lösungsmittel oder Siloxanöl mit Lösungsmittel und Katalysatorlösung zum Eineatz bringen. Solche Vorgemische ersparen ein Mischen, Dosieren oder ölabsetzen und alle damit verbundenen Probleme. Vorteilhaft dabei ist auch, daß weniger Produktströme in den Mischkopf der Schaumstoffanlage zugeführt werden müssen. Das Lösungsmittel wird ausgesucht im Hinblick auf die Vermeidung von Eigenschaftsverschlechterungen bei den Schaumstoffen. Vorgemische von Siloxanöl, Lösungsmittel und Katalysator können angewandt werden, wobei das Lösungsmittel sowohl für das Siloxanöl als auch für den Katalysator v/irksam ist. Auf diese V/eise lassen sich die Verfahrensbedingungen vereinfachen und die Dosierung der Stoffe genau einhalten. Als organische Lösungsmittel kommen Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, organische Hydroxy!verbindungen, Alkylphthalate und dergleichen in Präge. Bevorzugt wird ein solches Lösungsmittel indem das erfindungsgemäße aralky!modifizierte Siloxanöl beträchtlich, vorzugsweise zumindest zu 5 $_r löslich ist. Besonders günstig ist ein Minimalanteil an Siloxanöl in den Vorgenischen von zumindest etwa 10 bis 20 %, -jedoch müssen solche Lösungsmittel natürlich nicht angewandt werden und die maximale Konzentration der erfindungsgemäßen Siloxanole in diesen Lösungen ist nicht kritisch. Selbstverständlich soll eine gewisse Beziehung zwischen der "LÖsungsmittelme'nge für -die wirksame Menge an aktivem Siloxanöl, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyolausgangsmaterial, bestehen. Die gleiche Relation sollte hinsichtlich des Katalysators bestehen, wenn ein V'orgemisch von Sloxanöl und Katalysator'in dem Lösungsmittel ange-"'..■' " ' ~4O982i7405-4- : --^r- "" " ¹⁵ "

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wandt wird.Für idaa erfimlungsgemäße Siloxanöl bevorzugt man als Lö4unssnittel eine organische Hydroxy !verbindung wie hydroxyl·* v. endständige Äther. Solche Äther sind speziell irico-e, Mole und Monoole wie Addukte υοώ. Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid mil; Startern wie Glycerin, V/asser, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriolji Äthylenglykol:, Butaöol, Nonylphenol und dergleichen. Natürlich können die Oxyalkyleneinheiten solcher Addukte unterschiedlich sein, zum Beispiel Oxypropylen-und Oxyäthylengruppen^. und körnen in Blöcken oder regellos' verteilt sein. Die am meisten.-*be"^oi?.zugten Losungsmiirtel sind Polyäthertrlole mit nur oder in der Hauptsache Oxy|triöpyleneinheiten und Molekulargewichten zwischen etwa^ 2OCD und 6000.Es können die gleichen oder ähnlichen Produkte wie die primären Triole. sein, die man als Ausgangsmaterial für die TJrethahreäktion verv/endet. Die Löslichkeit der erfind%ngs.gemäßen-Siloxanole kann eingeregelt oder eingehalten wurden ziim B'eisfeiel hei Relativ niederen Molekulargewichten -dieser Öle,. VfplJe.i die Viskositäten in der Großenordnung von etwa 10 cSt öder.darunter liegen. Die Mole Dimethylsiloxyeinheiten können wesentlich die Anteile der Mole Aralkylmethylsiloxy- , einheiten übersteigen, um.so mehr als das niedere mittlere Molekulargewicht dieLöeungsfähigkeit begünstigt. Bei höheren Molekulargewichten, das heißt bei"Viskositäten von zumindest 30 cSt^ist-ein größerer, Anteil an Aralkylmethylsiloxyeinheiten für ausreichende Löslichkeit erforderlich, wenn niedermolekulare Öle angewandt werden·: v;_: -- ./ .

Die kalthärtenden Polyäther-Polyurethan-Schaunstoffe können nach einer beliebigen Techtiik hergestellt v/erden» Bevorzugt wird das einstufige Verfahren, w^el alle Reaktionspartner gleichzeitig in deiSchäUjomaöse üm^eserfezt" werden· Auch das sogenannte Frepölymerverfahy.en l^.ßt glohiiöwendeh/ Hier wird ein.Prepolymer ■ her gesollt; dürbu Umifeiz^^de^ einem

geringen- tlbierstö^Ö- votf'l&jyjM^ daß 'Prepolymer durch

Reaktion 'mit Wässer, onev^stnek in^rten^ f3?eijbmit;tel aüfgesehaurat wird. Eine ande^ Ke"feliöi|e-\ί%φ

verfahren|-wobeJL ein $raij3fe%. tfb

Polyätl^erkompbiiehte m&g$0£a£% und danit ^t-ZäUsätfeliöbtem Polyäther

'% ' ' ' !& Ί^ί^^ΡίΐΨ^ Kh' \ΐ >Ä ;-^: ' Z J₆- -^. '

JNSPECTED """. ' '■'

. 1A-43 802

-re in Gegenwart eines Triebnittels aufgeschäumt wird. Manchmal bevorzugt man ein Vormischen von Polyätherkomponente und Siloxanöl-Schaumstabilisator. Es können aber auch die verschiedensten, anderen Yorgemische der einzelnen Bestandteile eingesetzt v/erden wie Siloxanöl und Katalysator in Lösung. Die Bestandteile der Schäummasse·können bis zur beginnenden Härtereaktion auf beliebige Weise gemischt v/erden. Wegen der hoch exothermen Reaktion verläuft die Umsetzung sehr schnelljohne daß die Notwendigkeit einer äußeren Beheizung der Reaktionspartner von Raumtemperatur erforderlich, ist. Die reagierende Schaummasse wird in eine geeignete Form eingegossen und kann von alleine härten. Wenn gewünscht j kann man die Gesamtreaktion aber auch beschleunigen durch Vorwärmen der Form und/oder einer üblichen Fachhärtung bei erhöhter Temperatur. Innerhalb einer kurzen Zeit gegebenenfalls mit Bachhärten führt das Kaltverfahren gleichzeitig zu einem höheren Härteausmaß über den gesamten Schaumstoff. Die Masse ist früher klebfrei und entforribar als dies bei üblichen warmhärtenden Verfahren der Fall ist. So kann man beispielsweise die kalthärtende Hasse schon früher aus der Form nehmen ohne Beschädigung der Oberfläche^als dies bei warmhärtenden Massen möglich wäre. Selbstverständlich können die Schaumstoffe auch wenn gewünscht in "Slabstockform" hergestellt werden.

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung. Darin bedeutet die Abkürzung "Me" die Methylgruppe. Die Konzentration v/ird angegeben in Prozent und zwar aktives Siloxan-Blockmischpolj-mer, bezogen auf 100 Teile Polyolkomponente. Die Viskositätswerte beziehen sich auf 25⁰C. "Index 100" bringt zum Ausdruck, daß die Molzahl NCO-Gruppen gleich ist den gesamten Molen Hydroxylgruppen in der Schäummasse. Alle Teile und Mengenangaben be-, ziehen sich auf das Gewicht wenn nicht anders angegeben.

409821/1054

- .17 — 1A-43 802

.Beispiel 1

In einen'Kolben mit einem Kondensator Rlhrer und Thermometer wurden 8T g (0,50 KoI)' Hexamethyldisiloxanund 318 g Phenylatliylmethylsiioxan-netiasrlsiloxan-Hydrolysat mit einer Viskosität bei 25^OC von'etwa 400 - eSt enthaltend etwa-4,-9 g^:(0,02y Mol) Trimethylsiloxy endblockierender Gruppen ,1'64 g 0,0 Mol) Phenyläthylmethylsiroxygruppen und etwa 149 g (2,0 Mol) Dimethylsiloxygruppen eingebracht. Das G-emisch wurde unter Stickstoffstron mit etwa 0,7 g (70 Tropfen) Trifluornethans ulfonsäure als Katalysator äqüilibriert und etwa 2 Stunden bei 85°C gerührt. Das Äquilibrat wurde mit Fatriumbicarbonat neutralisiert und filtriert. Dann erhielt man ein farbloses pnenyläthyl-modifiziertes Siloxanöl'nit einer Viskosität von etwa 11 cSt bei 25 0. Dieses Produkt wird im folgenden als Siloxan I bezeichnet. Seine mittlere Zusammensetzung und Formel sind in'Tabellen 1 und 2 angegeben. ",-".-'■'

Beispiel 2 ' - '

Beispiel 1 wurde wiederholt und zwar mit 49,2 g Hexamethyldisiloxan und 150,8 g Phenyläthirlmethylsiloxan-methylsiloxanhydrolysat. Man erhielt ein farbloses phenyläthyl-modifiziertes Siloxanöl mit einer Viskosität'von etwa' 8 cSt bei 25⁰C. Dieses Produkt wird im folgenden als Siloxan II bezeichnet. Seine mittlere Zusammensetzung und Formel'sind in Tabellen'1,und 2 angegeben. ·■ ■'

Beispiel 5 ' . ..

Beispiel 1 wurde wiederholt mit 157 'g Hexamethyldisiloxan, 343 g Phenyläthylmethylsiloxan-methylsiioxan-Hydrolysat und 0,2 g (20 Tropfen) Trifluormethan s ulfonsäure als Katalysator. Die Reaktionsmasse wurde 2,5 Stunden bei 70 bis 30⁰C gehalten, das neutralisiert, abfiltriert.mit Stickstoff bei '160⁰C etwa 2 Stun-

409821/10S4 ' - 18 -

- 18 - . 1A-43 802

den gespült und dann etwa 98 cm^ Ausbeute erhalten. Etwa 330 -^ des farblosen phenyläthyl-modifizierten Siloxanols " Siloxan III·¹ hatten eine Viskosität von etwa 13 cSt bei 25⁰C.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt unter Anwendung von 77 g Hexamethyldisiloxan und 298 g Phenyläthylmethylsiloxan-methylsiloxan-. Hydrolysat. Das neutralisierte Reaktionsprodukt wurde mit Stickstoff gespült und das Siloxan abfiltriert und.schließlich bei 160⁰C 2 bis 3 Stunden gehalten.' Man erhielt ein farbloses phenyläthyl-modifiziertes Siloxanöl "Siloxan IT" mit einer Viskosität von etwa 18 cSt bei 25⁰C.

Beispiel 5

Beispiel'3 wurde wiederholt mit 75 g Hexamethyldisiloxan und 298 g Phenyläthylmethylsiloxan-methylsiloxan-Hydrolysat, 0,45g (45 Tropfen) Trifluormethan sulfonsäure als Katalysator, die Reaktionsmasse wurde neutralisiert,mit Stickstoff gespült, filtriert und etwa 3 Stunden bei 160⁰C gehalten. Man erhielt ein farbloses phenyläthyl-niodifiziertes Siloxanöl "Siloxan V" mit

einer Viskosität von etwa 27 cSt bei 25⁰C.

Beispiel 6

Ein Gemisch von 41,9 g Me-^SiO(Me2SiO)^(HSiMeO) 2 ^ mit einer Viskosität von etwa 3,5 cSt bei 25⁰C, 33,1 gov.-Methylstyrol und 0,038 g Ionol als Inhibitor wurde auf 70⁰O erwärmt und 7 Tropfen einer Lösung von 3 G-ewichtsteilen Platinchlorwasserstoff säure, 15 Gewichts teilen Äthanol und 32 G-ewichtsteilen •Glycidylglykoldimethyläther zugesetzt. Auf diese Weise erhielt man 25 ppm Platin in den Reaktionspartnern. Man beobachtete einen Temperaturanstieg auf 115°C, jedoch wurde die Reaktion bei etwa 95°C bis zur Beendigung geführt. Das Siloxan wurde

409821/1054 ~¹⁹ "

- 19 - 1-A-43 302

dann mit Eatriumbicarbonat neutralisiert, mit¹ Stickstoff bei 1'30⁰C behandelt und filtriert. Das farblose phenylisopropylmodifizierte Siloxanöl "Siloxan YI" hatte eine Viskosität von etwa 35 cSt bei. 25⁰C. . .. , '

Beispiel 7 ■" ..'.""

Beispiel 1 vrarde wiederholt mit 25,4 g Hexamethyldisiloxan, 51 g PhenyläthjriaethylsiToxan-inethylsiloxan-Hydrolysat, 23,6 g eines Gemisches von tri- und 'tetradimethylcyclisehern Siloxan und 0,09" g (9 Tropfen) Trifluormethan sulfonsäure als Katalysator. Das so erhaltene "Siloxan VII" hatte eine Viskosität ■von etwa 7 cSt bei 25⁰C '

Beispiel 8 ' ...""·

Beispiel 1 vmrde wiederholt mit'4,4 g Hexamethyldisiloxan, 7,3 g tetracyclisches phenylisöpropyl(]iiethyl) "Siloxan, 33. 3 g Phenyläthylmethylsiloxan-methylsiloxan-Hydrolysat, 0,05 g (5' Tropfen) Trifluormethan-sulfdnsäure" als Katalysator, wobei die Reaktion bei 80 bis 85⁰C in etwa 2 Stunden beendet war. Das .erhaltene Siloxan VIII" hatte bei 25⁰C eine Viskosität von etwa 36 cSt.

Beispiel 9 .'.-.'

Ein Gemisch· von 30,1-g Me₂HSiO(Me₂SiO)^ SiMe₂-Siloxan,- 19,9 S <J—Methylstyrol, 0,05 g Ionol, 1 Tropfen Essigsäure und etwa 9 Tropfen einer Lösung von-Platinchlorwasserstoffsäure im-Sinne, des Beispiels 6 In einer,Menge entsprechend etwa 50 ppm Platin wurde.auf 110⁰C erwärmt.bis die Reaktion beendet war. Dann wurde mit Hatriumbicarbonat.neutralisiert, abgekühlt und filtriert. Das erhaltene "Siloxan IX" hatte .eine Viskosität von etwa 7 cSt bei-25⁰C. . ■ / -

. - . - . ■-.'-_ -20 40982 1/1054

1A-43

_.. C"_ ο j ι iC j- ι w

Beispiel. 9 wurde wiederholt nit 27 g Me₂HSiO(Me₂SiO) ,SiMe₂H-Siloxan und 22,2 g Methylstyrol. Das erhaltene "Siloxan X" hatte "bei 25⁰G eine Viskosität von etv/a 6 cSt.

Beispiel 11 . * .

Beispiel 1 wurde wiederholt unter Anv/endung von 73,1 g Eexa- . methyldisiloxan, 126,9 g Phenyläthylmethylsiloxaninethylsiloxan-Hydrolysat und 0,25 g (25 Tropfen) Trifluornethan als Katalysator. Das erhaltene "Siloxan XI" hatte bei 25⁰C eine Viskosität von etv/a 4,2 cSt.

Die erfindungsgeciäßen Siloxane I bis XI wurden mit 5 v/eiteren Siloxanölen A bis E verglichen, deren mittlere Zusammensetzung und Formeln in den Tabellen 1 und 2 angegeben sind und zwar für Siloxan Ä die mittlere Zusammensetzung und Formel in destilliertem Zustand und für die Siloxane B und E in mit Stickstoff gespülten. ■■■_.■'

Tabelle 1

Siloxan

)SSiOj

R	Z '	X	y	a	Viskosität
					cSt
Me	0	3,8	1,9	2	11
Me	0	3,0	1,5	2	8
Me	0	2,2		2	13
Me	0	3,8	i!9	2	18
Me	0	5,4	2,7	2	21
Me	0	4,0	2,8	3	35
Me	O	4,0	1,0	2	7
Me	ο .	7,0	4,9	2-3	36
Me	1	4,0	0	3	7
Me	1	3,0	0	3	6
Me	0	1,8	0,9	2	4,2

-21 -

409821/. 10 5

35844:

utmmn	*- 1§.-**	S	ilii	i»Q ■	1	ftgi	*m .*
■6 . - - -.	" fie	*-Q-- '. .*	ils?				44 ^: ■
	*-•'-WS' -*			§	I
1 . · ■	Μ§		t .		Θ		S ' -
L-			11		■δ		I
I	' i

äej^

1A-43 Ö02

G Me₃SiO(He₂SiO)₁₅._2[(

^-KMe)310

H Me₅SiO(Me₂SiO)₈^₇ £(

JxOJu QSiIIe₃ .G₂H₄)(Me)SiO 3_4j2SiMe₃

A Mo₃SiO(Me₂SiO) g^ (3SiM

Der Einfaehheit halter werden im folgenden die nachstehend -definier tön Abkürzungen angewandt*

Orgaalsoliis.

IU

i)as ist ein EolyätfrertriöljMu· etv/ä 6OOO, Hydröxylzaiil etwa 27,enthaltend etv/a 35 Moi-55 primäre Hydroxylgruppen, erlialten äurcli Umsetzen ton etwa 8g % Propylenoxicl und etwa 11 ?o Xtliylenoxid mit G-lycerin.

I3:

Polyäthertriol_fM(J etwa 50ΌΌ, etv/a 34ϊenthaltend etwa 75 Möl-^ primäre Hydroxylgruppen^ erhalten diirca. ¥iasetzen von etwa 84 fo Pröp.ylenöxid tislcL etv/a 16 f> Äthylenoxid mit

Dies ist ein Pfropfpölyner/SOlyol, 10 Gew, ?δ Styrol und 10 Gev/.-^ Acrylnitriliiait einer Hydroxylzahl von etwa 28, erhalten durch Polyiaeriaieren von Styrol und Acrylnitril in E2.

Λ09821/1054

" ^2?

lÄ-43 302

P ο Iy i s ο cys nat e Cl:

Dies ist ein Gemisch, -von etwa-SO G evr. -·,■> 2, 4-Toluoldiisoeyänat und etwa 20 Gew.-> 2,6-Ioluoldiisocyanat.

02:

Dies ist ein Polymethylenpolyphenyliso-'.cyanatpolymer mit etwa 2,6 bis 2,9-Ιΐοΐ HGO Je-'Hol Polymer und einem Isac.yanatgeh.alf von etwa 31,4^.

C3:

Dies ist eine Kombination iron etwa 80 C1 und etwa 20 fo C2.

04:

Dies ist ein Geniseh von 1.. Gev/ichtst eil 01 und 1 Gewicht st eil Isoc2ranatpoljTnerrückstand mit einem Äninaquivalent Ton etw.a 106 aus der Produktion von G1 .

Katalysator .

A-1:

A-2:

Etwa 70 Gew.-fo bis*(iijlT-Dimethylaninoäthyl)-äther und etwa 30 Gew. -fo Dipropylenglylcol als !lösungsmittel.

Etwa 53 Gew.-/o !Eriäthylendiamin und etv«^ra .67 Gew.-fo Dipropylenglylcol als Lösungsmitteln

S iloxanol-Lösungs-

mittel

S1:

Dies ist ein Polyäthertriol, MG etwa'3700, Hydroxylzahl etv;a 46;, enthaltend etvm O.bis 5 Hol-yb primäre Hydroxylgruppen und einige innere Oxyathyleneinheiten, erhalten durch Umsetzen von 14 fo Äthylenoxid und 86 fo Propylenoxid mit Glyzerin.

409821/1054 - 24 -

- 24 - ■ 1A-43 802

Ü2: Polyäthertriol,HG etwa 3000, erhalten

durch Umsetzen von Propylenoxid mit Glycerin.

S3: Polyäthertriol E2.

Beis-piel 12

Die Schäummassen zur Herstellung der Schaumstoffe waren iden- ' tisoli mit Ausnahme der Variation in den aktiven aralkyl—modifizierten Siloxanölen. Hoch-elastische Polyätherurethan-Scliaumstoffe wurden erhalten, indem die Schäunmasse in eine offene Form gefüllt und diese dann gehärtet wurde. Anschließend wurde die schaumenthaltende Form in einen Ofen von 125⁰O etwa 2 Kinuten eingesetzt, um die Ablösung der Papieratiskleidung aus der Form zu erleichtern. Diese Schäummassen enthielten 100 Gewichtsteile Polyole in Form von etwa -50 Teilen Polyäthertriol Ξ1 und etwa 50 Teilen Polyäthertriol E3, etwa 2,8 Gewichtsteile Wasser, etwa 0,03 Gewichtsteile Katalysator A1 , etwa 0,0 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin Katalysator, etwa 0,08 Gewichtsteile festen Katalysator in Form von Triäthylamin, etwa 0,015.Gewicht-steile Dibutylzirndilaurat als Katalysator und etwa 34,9 Gewichtsteile Polyisocyanat C3 (Index 100). Das aralkyl-modifizierte Siloxanöl wurde in Form einer Lösung von etv/a 90 Gewichtsteilen Lösungsmittel S1 und etwa 10-Gewichtsteilen Siloxan I angewandt. Die aktive Menge von Siloxanöl wurde variiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

- 25 409821/1054

TABSlIB

Schaum Nr. Siloxanöl

O	2,
co ■
co
—*	3-
-ν. __»	4.
O
cn
■c-	5.

Siloxan. I Siloxan I

Siloxan I Siloxan I

Aktives Siloxan Zellen je '.. 1^a (in) cm

0,15 ·,

0,075 0,05

(10) (45)

(35)

(31")

Gleichmäßigkeit der Zellen

Schwere Unregelnäßigkei Hohlräume

Gleichmäßig, keine HohlrUume

Gleichmäßig, keine Hohlräume ,, Gleichmäßig,, .keine Hohlräume Gleichmäßig, keine Hohlräume

81/XlX

- 26 - 1A--4-5 802

Beispiel 13

In Λ Wandlung des Beispiels 12 wurden hier als Siloxanole solche der Sezeiciinung^Siloxan II" angewandt.

409821/1054 - 27 -

!DABELLE ■ 5

Schaum'.Nr. Siloxanöl 1 .

Aktives Siloxan

σ	2.	Siloxan	II	o,	2
co CD	3.	Siloxan	II ■''	0,	15
K)	4.	,, Siloxan	II	Q₁,	10
O
cn

Zellen je (in) cm

Gleichmäßigkeit der Zellen

Schwere Unregelmäßigkeit
Hohlräume

(40) 15*8 Gleiphniäßig, keine Hohlräume
(37) 14»6 Gleichmäßig, keine Hohlräume

(34) 13,4 , Gleichmäßig, keine Hohlräume

,

ro

03

CO O

ro

- 20 - 1Λ- 43 302

Beispiel 14

In ATn77;nulurr: des Beispiels 12 wurden auf 100 Gev;i eiltet eile Polyäthertriol E2 3,2 G-ev/iehtsteile V/asser, 7 G-ev/ichtsteile Trxäthanolanin, 1,5 Gewichtsteile Katalysator A2, 53» 1 G-ev/ichtsteile Polyisocyanat 04 angewandt. In diesem Fall wurde keine Siloxanöllösung angewandt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 zusammengefaßt.

- 29 409821/1054

BAD OBlQINAL

ns

«ρ* m

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'Ώ3

INSPECTED

. - 3ö - liL-43 Ö02

■Beispiel .1- 5 ■

In Ginne des Betspiels 12 wurde eine Serie ύοπ YergleicttsversuGii-eö tiurcbgeführt. Aucli hier vmrde. ohne Lösungarai1;1;el für das Siloxaaöl gearbeitet. ■

BAD OKfC ...

- 31 -

409821/105

TABELLE 7

Sohaum Nr₁

1.

' 2.' 3. 4. 5*

Siloxanöl Siloxan Viskosität Aktives Siloxan Zellen jje Gleichmäßigkeit der. Zellen

CoSt) ' ' fo (in) cm

9. 10, , 12. 13.

Siloxan I Siloxan.II Siloxan III Siloxan IV Siloxan V Siloxan VI Siloxan XI

Siloxan B Siloxan B¹ Siloxan C Siloxan D Siloxan, E

—.	(10)
0,1	(41)
0,1	(34)
0,1	(34),
0,1	, (45)'
0,075,	. (45)
0,04	(38)"
0,1	(25)
0,05 0,10 · 0,05 0,05 0,05	(35) (46) * (42)

Schwere Unregelmä!· i{:'.-:eit. Hohlräume :

Gleichmäßig,· keine Hohlräume

Gleichmäßig., keine Hohlräume ; /, ' ^i;; "^:*

Gleichmäßig, keine Hohlräume ■ ' \ ' Gleichmäßig, keine 'Hohlräume ' ".

.Gleichmäßig, keine Hohlräume .. . . . Gleichmäßig, keine ,Hohlräu-»

Gleichmäßig, keine Hohlräume .■■.'.

Mäßig, keine liohlräunie Mäßig, keine Hohlräume . Schwere Unregelmäßigkeit Schwere Unregelmäßigkeit Mäßig, keine Hohlräume

- 32 - 1a-43 802

Beispiel 16

Es wurde eine Yersuchsreihe durchgeführt unter Anwendung von Lösungen von Siloxanölen in unterschiedlichen Mengen unter Anwendung des Lösungsmittels S2 zur Bestimmung der Löslichkeit des Siloxanols.'

409821/1054 ³

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G)

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Ή

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*

OfHQiNAL INSPECTED

1A- 43

Beispiel 17 - " '

Dieses .Beispiel zeigt die überlegene Löslichkeit von Siloxan II gegenüber den vergleichsweise untersuchten Slloxanölen in verschiedenen Lösungsmitteln. "■ :

Siloxane!

Siloxan II
Siloxan II
Siloxan Ii

Siloxan A
Siloxan Ä

TABELLE

Lösungsmittel Gevr--$ Siloxan Gew,-^ Aussehen des * im Gemisch. Losungs— Gemisches

mittel im Gemisch

S2 S1

S3

S2 S1 S3

10 10 10

3 3 3

90
90
90

klar klar klar

97 leicht trüb 97 sehr"trüb 97 sehr trüb

Beispiel 16

Es vrarde im Sinne des.Beispiels 12 eine Versuchsreihe τοπ hochelastischen Polyurethanschauias-toffen hergestellt, gedoch diesmal Silosaa ¥11 angewandt. Siloxan VII wurde als Lösung angewandt und zwar etwa 95 Sewich.ts1;eile S2 und etwa 5 Gewichtstei-Ie Siloxan ¥11. Ji±& Siloxane VIII "bis X vmräen ohne Lösungs— mittel eingesetzt. ■ ""

- 35 -

409821/1054

TABELLE 10

Schaum Kr. Siloxanöl

1. 2.

4· 5.

Aktives Siloxan Zellen je :.' ■ ■ ^c/o ' (in) ., cm

Siloxan VII

Siloxan VIII Siloxan IX

Siloxan X

0,10.

0,05 0,12

0,12

(10)

Gleichmäßigkeit der fellen

Schwere Unregelmäßigkeit. ' Hohl

räume

(40) 15,8 Gleioipäßig, keine Hohlräume

(40) 15,8 Gleichmäßig, keine Hohlräume

(36) 14.2 -Gleichmäßig, keine Hohlräume

(30) 11,8 Gleichmäßig, keine Hohlräume

cb·-vvic"

- 36 - " ' 1A-43 802

Aus den Angaben zu den Beispielen 12 bis 15 und 18 gehen die iilwi^en Zellstrukturen und Hohlräune der Vergleichsb-Γf<? hervor. Diese können vermieden werden, indeu er·? findungsgenräBe Siloxanole als Schaumstabilisatoren angewandt v/erden, ohne daß dadurch ein Schrumpfen des Schaums in Kauf genommen werden müßte. Aus Beispiel 15 geht hervor, daß bei Anwendung der Vergleichs-Siloxanöle zwar in gewissem Ausmaß Hohlräune in den erhaltenen Schaumstoffen vermieden werden, es jedoch zu einer mäßigen bis schweren Schrumpfung kommt. Demzufolge sind diese Produkte nicht geeignet als Schaumstabilisatoren zur Herstellung hochelastischer Polyätherurethanschaumstoffe. Bei mäßiger Schrumpfung ist die normalerweise glatte gleichmäßige Haut runzelig und uneben. Eine solche Oberflächenschrumpfung beruht'auf einer ungewöhnlich großen Anzahl an geschlossenen Zellen und dichtem Schaum.der seinerseits die Schauristoffeigenschaften wie Elastizität, Druckverformungsrest und Lastaufnahme nachteilig beeinflußt. Bei starker Schrumpfung sind obige Fehler und Nachteile weiter ausgeprägt. Schließlich ."führt starke Schrumpfung zu einen Abheben des Schaums von den Seiten und/oder Boden der Form.

Aus den Angaben zu den Beispielen 16 und 17 ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Siloxanole in verschiedenen Lösungsmitteln sehr gut löslich sind, wohingegen die untersuchten Vergleichs-Siloxanöle in den gleichen Lösungsmitteln nur wenig löslich sind. Is ist offensichtlich, daß merkliche Mengen von Siloxanöl-Lösungen nach der Erfindung im Rahmen der Herstellung hochelastischer Polyurethanschaufstoffe anwendbar sind, was nicht gilt für die Vergleichs-Siloxanöle, da diese nicht ausreichend löslich sindj um eine Stabilisierung b.ei praktischen Konzentrationen zu bewirken.

Patentansprüche

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Claims

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7. Verwendung nach Anspruch 6 in IPorm einer Lösungsmittellösung der äraXkyliaodifizierten Siloxanole.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das lösungsmittel- ein 1-Ionool, Diol und/oder Sriol ist.

9· Verwendung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das lösungsnittel ein Polyäthertriol ist.

10. Verwendung nach Anspruch 6 bis 3 in einer Scliäunnaasse iron einem Gemisch -von Po Iy öl en— enthaltend 60 bis 90 Hol—$ primäre Hydroxylgruppen mit einem Kblekulargewicht von etwa 4000 "bis 7000 und einen Polyäther mit durchschnittlich zumindest zwei Hydroxylgruppen, -wobei das Polyäthertriol zumindest 40 Gew.-^ ausmacht., -Polyisocyanat- in Form von 5oluoldiisocyanat, P0I3?·- methylen—polyphenyl polymeres Isocyanat oder deren ^erlisch in einer Menge von 90 bis 105 /S der stöchiometrisch erforderlichen Henge-^ 2 bis 20 Gewichtsteile Treibmittel auf 100 Teile Polyolin JOrm von Wasser oder einem Fluorlcohlenwass erst off—, einem Äminkatalysator und gegebenenfalls einem metall organischem Katalysator sowie etwa 0,05 bis 0,5 Gewicht st eile aralkylmodi— fizierte Siloxanole der Ansprüche 1 bis 5 auf 100 G-ewiehtsteile Polyol.

BAD ORIGINAL 81/XIX

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