DE2429090A1 - Alkylalkanoat als blaehmittel fuer polyurethane - Google Patents

Alkylalkanoat als blaehmittel fuer polyurethane

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    • C08J2375/04—Polyurethanes

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Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHM[ED-KOWARZIK Dipping. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD ■ Dr. D: GUDEL
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6 FRANKFURTAM MAIN
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UNION CARBIDE CORPORATION
270 Park Avenue
New York, M.Y. 10017
U. S. A,
Alkvlalkanoat als Blähmittel für Polyurethane.
409882/1080
Bei der industriellen Herstellung von flexiblen "Slabstock"-Polyurethanschäumen wird wenigstens ein Teil der gasförmigen Phase des Schaums durch Fluorkohlenstoffblähmittel erzeugt. Diese Blähmittel werden in ziemlich großen Mengen verwendet (beispielsweise in Mengen bis zu etwa 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Tej Ie der zur Herstellung des Schaums verwendeten Polyolkompon^nte) und sind ein ziemlich teures Material. Es ist daher wünschenswert, Blähmittel für flexible "Slabstock"-Polyurethanschäume zu schaffen, die in kleineren Mengen als Fluorkohlenstoffblähmittel verwendet werden können, die aber trotzdem das gleiche Gasvolumen ergeben und die preiswerter sind als Fluorkohlenstoffblähmittel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von flexiblen "Slabstock"-Polyurethanschäumen unter Verwendung eines Blähmittels, das eine größere Gasmenge, jeweils bezogen auf 1 Mengeneinheit, erzeugt als die üblicherweise verwendeten Fluorkohlenstoffblähmittel und das leichter zugänglich als die handelsüblichen Fluorkohlenstoffblähmittel ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen "Slabstock"'-Polyurethanschäumen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Reaktionsmischung, die
a) eine Polyäther- oder Polyesterpolyolkomponente mit einer Hydroxylzahl von etwa 28 bis 150,
h\ eine organische Polyisocyanatkomponente,
c) eine Katalysatorkomponente zur Umsetzung von a) mit b), um einen Polyurethanschaum zu bilden,
d) eine Polyurethanschaumstabilisierungskomponente und
. e) eine Blähmittelkomponente, die ein Alkylalkanoat mit einem Molekulargewicht von nicht über etwa 74 enthält,
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umfaßt, bei atmosphärischem Druck umgesetzt und verscliäumt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die verwendete Blähmittelkomponente sowohl das AlkylalkanoEit als auch ein herkömmliches Fluorkohlenstoffblähmittel. Die Blähmittelkomponente enthält etwa 5-50 Gew.-Teile an Alkylalkanoat und etwa 95 - 50 Gew.-Teile eines Fluorkohlenstoffs mit einem Molekulargewicht von etwa 87 pro 100 Gew.-Teile Alkanoat plus Fluorkohlenstoff. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Blähmittelkomponente ein azeotropes Gemisch, das aus etwa 18 Gew. -Teilen Methylformiat und etwa 82 Gew.-Teilen Trichlormonofluoriaethan pro 100 Gew. -Teile Methylformiat plus Trichlormonofiuormethan besteht.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyätherpolyole sind beispielsweise Poly-(oxyalkylen)-polyole, die Alkylenoxydaddukte von Wasser sind, oder eine mehrwertige organische Verbindung und wirken als Initiierungsraittel. Beispiele für geeignete mehrwertige organische Initiierungsmittel, die einzeln oder in Kombinationen verwendet werden können, sind die folgenden: Äthylenglykol; Diäthylenglykal; Propylenglykol; 1,5-Pentandiol; Hexylenglykol; Dipropylenglykol; Trimethylenglykol; 152-Cyclohexandiol; J-Cyclohexan-iji-dimethanol und das Eibromderivat von diesem; Glyzerin; 1,2,6-Hexantriol; 1,1,1-Trimethyloläthan; 1,1,iTTrimethylolpropan; und niedere Alkylenoxydaddukte von jedem der vorgenannten Initiierungsmittel.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyesterpolyole sind Reaktionsprodukte von polyfunktionalen organischen Carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen. Die Polyesterpolyole enthalten wenigstens zwei Hydroxylgruppen pro Molekül (als alkoholische OH-Gruppe oder als 0H-Gruppe in COOH-Gruppen). Die Funktionalität dieser Säuren wird vorzugsweise durch Carboxylgruppen (COOH) oder durch Carboxylgruppen sowie alkoholische Hydroxylgruppen erzeugt.
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Polyfunktionelle organische Carbonsäuren, die zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Polyesterpolyole verwendet werden können, sind beispielsweise aliphatische Dicarbonsäuren, wie Bernstein-, Adipin-, Sebazin-, Azelain-, Glutar-, Pimelin-, Malon- und Suberinsäure; und aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und dergleichen. Andere verwei.dbare Polycarbonsäuren sind die "dimeren Säuren", wie das Dimere der Linolsäure. Es können auch Hydroxyl-haltige Monocarbonsäuren (wie Ricinolsäure) verwendet werden. Gegebenenfalls können auch die Anhydride aller dieser Säuren zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Zu den mehrwertigen Alkoholen, die zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Polyesterpolyole benutzt werden können, gehören die monomeren mehrwertigen Alkohole, wie z.B.; Glyzerin; 1,2,6-Hexantriol; Äthylenglykol; Diäthylenglykolj Trimsthylolpropan; Trimethyloläthan; Pentaerythrit ; Propylenglykolj 1,2-, 1,3- und 1,4-Butylenglykole; 1,5-Pentandiol und dergleichen sowie Mischungen von diesen.
Die Hydroxylzahl der Polyolkomponente einschließlich der .Polyolniischung^a, die erfindungsgemäß zur Herstellung der flexiblen Polyurethanschäume verwendet werden können, kann sehr unterschiedlich sein;sie kann beispielsweise zwischen etwa 28 und 150 variieren, beträgt jedoch im allgemeinen nicht mehr als etwa 80. Die Hydroxylzahl eines Polyols wird durch die Anzahl von Milligrammen an Kaliumhydroxyd bestimmt, die notwendig ist, um das Hydrolyseprodukt des vollständig acetylierten Derivats, das aus 1 g des Polyols hergestellt worden ist, vollständig zu neutralisieren. Die Hydroxylzahl wird auch durch die folgende Gleichung bestimmt, worin ihre Beziehung zu dem Molekulargewicht und der Funktionalität des Polyols ausgedrückt ist:
OH = $6.1 χ 1000 χ f
4Q9SS2M08Q
-D-
worin OH -- die Hydroxylzahl des Polyols,
f = die durchschnittliche Funktionalität, d.h. die durchschnittliche Anzahl von Hydroxylgruppen pro Polyolmolekül, und
M.G. = das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyols "bedeuten.
Zu den erfindungsgemäß verwendeten organischen Polyisocyanaten zählen beispielsweise diejenigen Polyisocyanate, die von der allgemeinen Formel:
dargestellt werden,
worin i einen durchschnittlichen Wert von wenigstens 2 hat und gewöhnlich nicht mehr als 6 bedeutet und Q' einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet, der eine nicht substituierte Hydrocarbylgruppe oder eine beispielsweise durch Halogen oder Alkoxy sub~ stituierte Hydrocarbylgruppe sein kann. Q' kann beispielsweise eine Alkylen-, Cycloalkylen-, Arylen-, Alkyl-substituierte Cycloalkylen-, Alkarylen- oder Aralkylengruppe oder eine entsprechende, mit Halogen oder Alkoxy substituierte Gruppe sein. " ■·
Typische Beispiele für Polyisocyanate, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethane verwendet werden können, sind die folgenden, sowie Mischungen von diesen: 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, Bis-(4-isocyanatphenyl)-methan, Phenylendiisocyanate, wie 4-Methoxy-1,4-phenylendiisocyanat, 4-Chlor-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Brom-1,3-phenylendiisocyanat, 5,6-Dimethyl-1,3-phenylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat und rohe Tolylendiisocyanate. Es können auch polymere Polyisocyanate der Formel:
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NCO
verwendet werden,
worin R111 = Wasserstoff und/oder niederes Alkyl und j einen durchschnittlichen Wert von wenigstens etwa 0,1 bedeuten. Die niedere Alkylgruppe ist vorzugsweise Methyl, und 3 bedeutet vorzugsweise einen durchschnittlichen Wert von etwa 0,1 - 1,0.
Polyphenylmethylenpolyisocyanate dieser Art sind im Handel unter den Markennamen PAPI, NIAX Isocyanat AFPI, Mondur MR, Isonate 39OP, NCO-120, Thanate P-220, NCO-10 und NCO-20 erhältlich.
Im allgemeinen werden die Polyisocyanat- und Polyolkomponenten in solchen relativen Mengen verwendet, daß das Verhältnis der gesamten -NCO-Äquivalente zu den gesamten aktiven Wasserstoffäquivalenten (des Polyätherpolyols und des gegebenenfalls verwendeten Wassers) etwa 0,8 - 1,5, vorzugsweise etwa 0,9 1,1, Äquivalente -NCO pro Äquivalent an aktivem Wasserstoff beträgt. Dieses Verhältnis ist als Isocyanatindex bekannt und wird auch oft als Prozent der stöchiometrischen Menge des Polyisocyanats, das zur Umsetzung mit dem gesamten aktiven Wasserstoff erforderlich ist, ausgedruckt. Wenn der Isocyanatindex in % ausgedrückt wird, kann er etwa 80 - 150 betragen •und liegt vorzugsweise bei etwa 90 - 110.
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Die Polyurethan-bildende Reaktion wird in Anwesenheit einer kleinen Menge einer Katalysatorkomponente durchgeführt. Diese Komponente der Reaktionsmischung enthält gewöhnlich ein tertiäres Amin. Als Aminkatalysatoren eignen sich beispielsweise die folgenden:(einzeln oder in Mischungen): N-Methyl&orpholin; N-Äthylmorpholin.; N-Oktadecylmorpholln; Triäthylaminj Tributylamin; Trioktylamin; Ν,Ν,Ν1 ,N'-Tetrameuhyläthylendiaminj N,N,N1 .N!-Tetramethyl-1f3-butandiarain; Triäthanolamin; N,N-Dimethyläthanolamin; Triisopropanolamin; N-Methyldiäthanolamin; Hexadecyldimethylamin; N, N-Dimethylbenzylaniiii; Trimethylamin; N,N-Dimethyl-2-(2-dimethylaminoäthoxy)-äthylamin, das auch als Bis~(2-dimethylaminoäthyl)-äther bekannt ist; Triäthylendiamin (d„h. 1,4-Diazabicyclo-£~2.2.2.7-oktan); das Formiat und andere Salze von Triäthylendiamin, Oxyalkylenaddukte der Aminogruppen von primären und sekundären Aminen und andere derartige Aminkatalysatoren5 die auf dem Gebiet der Polyurethanherstellung bekannt sind. Der Aminkatalysator kann so, wie er ist, oder in Forin einer Lösung in einem geeigneten Trägerlösungsmittel, wie Diäthylenglykol, Dipropylenglykol oder 2-Methyl-2,4-pentandiol ("Hexylenglykol") zu der Polyurethanbildenden Reaktionsmischung gegeben werden. Der Aminkatalysator ist in der Reaktionsmischung in einer Menge von etwa 0,05 3 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Polyolkomponente anwesend.
Bei der Herstellung von Polyurethanen aus Polyätherpolyolen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Katalysatorkomponente einen geringen Anteil bestimmter Metallkatalysatoren enthalten. Geeignet sind organische Derivate von Zinn, insbesondere Zinnverbindungen von Carbonsäuren, wie Zinn-II-oktoat, Zinn-II-oleat, Zinn-II-acetat, Zinn-II-laurat, Dibutylzinndilaurat und andere ähnliche Zinnsalze. Weitere geeignete Metallkatalysatoren sind organische Derivate von anderen mehrwertigen Metallen, wie Zink und Nickel (z.B. Nickelacetylacetonat). Im allgemeinen wird der Metallkatalysator in der Reaktionsmischung in einer Menge von etwa 0,05 - 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-^eile der Polyolkomponente verwendet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden auch Polyurethanschaumstabilisierungsmittel verwendet. Als Schaumstabilisierungsmittel können verschiedene, dem Fachmann bekannte Stabilisierungsmittel verwendet werden. Im Fall von Polyesterpolyurethanschäumen können als Stabilisierungsmittel beispielsweise organische oberflächenaktive Mittel oder organosilikonische oberflächenaktive Mittel verwendet werden, während im Fall von Polyätherpolyurethanschäumen organosilikonische oberflächenaktive Mittel verwendet werden. Als organosilikonische oberflächenaktive Mittel eignen sich Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate. Wie dem Fachmann bekannt ist, hängt die spezielle Zusammensetzung des Blockmischpolymerisats von der Art des hergestellten Polyurethanschaums ab (d.h. Polyester oder Polyäther und steif oder flexibel). Die organosilikonischen oberflächenaktiven Mittel werden häufig zusammen mit organischen oberflächenaktiven Mitteln und/oder gelöst in einem Verdünnungsmittel, wie einem Polyäther, verwendet. Geeignete oberflächenaktive Mittel werden in der U.S.-Patentschrift 3 594 334 und der U.S.-Reissue-Patentschrift 27 541 beschrieben.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Blähmittelkomponente enthält ein Alkylalkanoat mit einem Molekulargewicht ,von nicht mehr als etwa 74 (Methylformiat, Ithylformiat oder Methylacetat). Diese Alkanoate haben die folgenden Molekulargewichte und Siedepunkte:
Name
Methylformiat Äthylformiat Methylacetat
Diese Alkanoate sind wirksamer als herkömmliche Fluorkohlenstoffblähmittel (d.h., es wird eine größere Gasmenge pro kg Alkanoat erzeugt). Die größere Wirksamkeit der Alkanoate ist auf ihr niedriges Molekulargewicht zurückzuführen. Unter Ideal-
Molekulargewicht Siedepunkt, 0C
60 31,5
74 54
74 57,3
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bedingungen wird das durch eine Flüssigkeit erzeugte Gasvolumen durch das "Ideale Gas-Gesetz" bestimmt und ist umgekehrt proportional zu dem Molekulargewicht der Flüssigkeit (d.h., eine Flüssigkeit mit einem niedrigen Molekulargewicht ergibt ein größeres Gasvolumen als die gleiche Gewichtsmenge einer Flüssigkeit mit einem höheren Molekulargewicht).
Ein häufig verwendetes, herkömmliches Fluorkohlenstoffblähmittel ist Trichlormonofluormethan. Das Molekulargewicht und der Siedepunkt dieses Blähmittels sowie von anderen handelsüblichen Fluorkohlenstoffblähmitteln sind nachfolgend aufgeführt:
Name Molekulargewicht Siedepunkt, 0C
Trichlormonofluormethan Dichlordifluormethan Monochlordifluormethan Trichlortrifluoräthan Dichlortetrafluoräthan Mischung aus:
-73,8 Gew.-% Dichlordifluormethan +
26,2 Gew.-% 1,1-Difluoräthan 99* -33,3
* Durchschnitt
Die Molekulargewichte der oben aufgeführten Fluorkohlenstoffblähmittel sind höher als die Molekulargewichte der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Alkylalkanoatblähmittel, Die theoretische Wirksamkeit der Alkanoate, die aufgrund des Unterschieds im Molekulargewicht berechnet wird, wird jedoch im allgemeinen nicht voll erreicht, da sich die Blähmittel vermutlich nicht genau entsprechend dem "Idealen-Gas-Gesetz" verhalten. Der theoretische Unterschied in der Wirksamkeit zwischen Methylf ormiat und Trichlormonofluormethan beträgt beispielsweise 23 %9 während der in der Praxis beobachtete Unterschied in der Wirksamkeit etwa 15 % beträgt.
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137 23,8
121 129,8
87 -40,8
187 47,6
171 3,6
Bei einer bevorzugten Ausfülirungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Blähmittelkoinponente sowohl das Alkylalkanoat als auch ein herkömmliches Fluorkohlenstoffblähmittel. Die Blähmittelkomponente umfaßt etwa 5-50 Gew.-Teile eines Alkylalkanoats und etwa 95 - 50 Gew.-Teile eines Fluorkohlenstoffs mit einem Molekulargewicht von etwa 87 - 187 pro 100 Gew.-Teile Alkanoat plus Fluorkohlenstoff. Diese bevorzugten Blähmittelkomponenten haben den Vorteil, daß ihnen durch das Alkanoat eine höhere Wirksamkeit und durch den Fluorkohlenstoff eine niedrigere Toxizität verliehen wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Blähmittelkomponente ein azeotropes Gemisch, das aus 18 Gew. -Teilen Methylformiat und 82 Gew.-Teilen Trichlormonofluormethan pro 100 Gew.-Teile dieser beiden Blähmittel besteht. Solche azeotropen Gemische bieten den zusätzlichen Vorteil, daß sie in der Zusammensetzung beständig sind und sich nicht "aufspalten". Andere Blähmittelmischungen können in der Zusammensetzung und Konzentration innerhalb des Scha-ames variieren, was auf die unterschiedlichen Verflüchtigungsgeschwindigkeiten und Entweichungsgeschwindigkeiten der Komponenten dieser Mischungen aus dem Schaum zurückzuführen ist. Das Ergebnis einer solchen Fraktionierung kann eine ungleichmäßige Dichte innerhalb des Schaums mit einer daraus resultierenden Ungleichmäßigkeit der anderen Eigenschaften sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird normalerweise Wasser als zusätzliches Blähmittel verwendet«
Gegebenenfalls können bei der Herstellung der Polyurethanschäume nach dem erfindungsgemäßen Verfahren noch weitere Bestandteile in geringen Mengen verwendet werden, beispielsweise: Vernetzungsmittel, wie Glycerin, Triäthanolamin und Oxyalkylenaddukte von diesen, sowie Flammverzögerungsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Antischmormittel und dergleichen.
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- 11 -
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Komponenten können aus einem oder aus mehreren Materialien bestehen, z.B. es können ein oder mehrere Polyol(e), ein oder mehrere organische(s) PolyiBocyanat(e), ein oder mehrere Katalysator(en), ein oder mehrere Polyurethanschaumstabilisierungsmittel und ein oder mehrere Blähmittel verwendet, werden.
Gegenstand der Erfindung sind auch Mischungen, die einen größeren Anteil eines Polyätherpolyols oder Polyesterpolyols mit einer Hydroxylzahl von etwa 28 - 150 und einen kleineren Anteil eines Alkylalkanoats mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als etwa 74 enthalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindimg liegen Mischungen vor, die einen größeren Anteil eines Polyätherpolyols oder Polyesterpolyols mit einer Hydroxylzahl von etwa 28 und einen kleineren Anteil einer Mischung enthält; die aus etwa 5 - 50 Gew*-Teilen eines Alkylalkanoats mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als etwa 74 imd etwa 95 Gew.-Teilen eines Fluorkohlenstoffs mit einem Molekulargewicht von etwa 87 - 187 pro 100 Gew.-Teile Alkanoat plus Fluorkohlenstoff besteht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen Mischungen vor, die einen größeren Anteil eines Polyätherpolyols oder Polyesterpolyols mit einer Hydroxylzahl von etwa 28 und einen kleineren Anteil eines azeotropen Gemisches enthält, das aus etwa 18 Gew. -Teilen Methylformiat und etwa 82 Gew.-Teilen Trichlormonofluormethan pro 100 Gew.-Teile Methylformiat plus Trichlormonofluormethan besteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach jedem der auf diesem Gebiet bekannten Verfahren, insbesondere dem "One-shot-Verfahren", durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren werden verschäumte Produkte hergestellt, indem die Reaktion von Polyisocyanat- und Polyolkomponenten gleichzeitig mit dem Verschäumungsvorgang vorgenommen wird. '
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Die relativen Mengen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten \rerschiedenen Komponenten sind nicht sehr kritisch. Die Polyol- und Polyisocyanatkomponenten stellen den Hauptanteil in der sehaumbildenden Zusammensetzung dar. Diese zwei Komponenten werden in solchen relativen Mengen verwendet, wie i.3ie zur Erzeugung der Polyurethanschaumstrukturen notwendig sind, und diese relativen Mengen sind dem Fachmann hinreichend bekannt.
Blähmittel, Katalysatoren und Schaumstabilisierungsmittel sind jeweils in kleineren, für die Funktion der Komponente notwendigen Mengen anwesend. Das Blähmittel ist beispielsweise in einer Menge anwesend, die ausreicht, um die Reaktionsmischung zu verschäumen; der Katalysator ist in einer katalytischen Menge anwesend (d.h. in einer Menge, die ausreicht, um die Reaktion zu katalysieren und das Polyurethan in einer nützlichen Geschwindigkeit zu erzeugen), und die Schaumstabilisierungsmittel sind in einer schaumstabilisierenden Menge anwesend, d.h. in einer ausreichenden Menge, um den Schaum zu stabilisieren. Auch jedes weitere Zusatzmittel ist in einer wirksamen Menge anwesend.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von "Slabstock"*-Polyurethanschäumen. "Slabstock"-Produkte sind Polyurethanschäume, die unter solchen Bedingungen hergestellt werden, daß der Schaum infolge der Verflüchtigung des Blähmittels sich frei ausdehnen kann (d.h. der Schaum wird unter atmosphärischem Druck hergestellt). Derartige Schäume werden normalerweise so hergestellt, daß man verschiedene Ströme, von welchen jeder eine oder mehrere der Komponenten enthält, in bestimmten Dosierungen in den Mischkopf einer Verschäumungsvorrichtung leitet. Die Reaktionsmischung (Schaumzusammensetzung) wird in dem Mischkopf gebildet und wird kontinuierlich auf eine bewegliche Platte gebracht, auf welcher die Verschäumungs- und Aushärtungsreaktionen unter Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck erfolgen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanschäume können für die gleichen Zwecke wie die herkömmlichen flexiblen "Slabstock"«Polyurethanschäume verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Schäume können demnach also vorteilhaft bei der Herstellung von Textilzwischenschichten, Kissen, Matratzen, Polsterungen, Teppichunterschichten und dergleichen verwendet werden.
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Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Abkürzungen
In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
BM Blähmittel
m3/Min. m pro Minute
Konz. Konzentration
D Dichte
m/Min. Meter pro Minute
g Gramm
cm Zentimeter
kg Kilogramm
Min. Minute
Teile Gewichtsteile pro 100 Gew.-Teile Polyol
Gew.-T. Gewichtsteile
kg/m3 Kilogramm pro Kubikmeter
1/100 T. Teile pro 100 Teile Polyatherpolyol, be
auf das Gewicht
UpM Umdrehungen pro Minute
Sek. Sekunden
Vol. Volumen
Gew. Gewicht "
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- 15 Ausgangsmaterialien
In den folgenden Beispielen wurden die nachstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien verwendet:
a) Polyäther
Polyäther P. Ein Polyätherpolyol, das erhalten wird, wenn Glyzerin nacheinander mit Propylenoxyd, Äthylenoxyd und Propylen oxyd umgesetzt wird, wobei etwa 0,25 Gew.-% KOH als Katalysator verwendet werden. Dieses Polyol hat ein Molekulargewicht von etwa 3700, eine Hydroxylzahl von etwa 45,8 - 48,8 und enthält etwa 0 - 5 % primäre Hydroxylgruppen. Die durchschnittliche Zusammensetzung ist wie folgt:
CH2O(CH-GH3CH2O)0(CH2CH2O)1J(CHXH3Ch2O)0H
CH2O(CH.CH3CH2O)g (CH2CH2O)h (GHXH3CH2O)1H
worin a, d und g jeweils 7,8 , b, e und h jeweils 3,6 und c, f und i jeweils 9,0 bedeuten.
b) Isocvanat
Isocvanat X. Eine Mischung von 80 Gew.-% 2,4-Toluol-diisocyanat und 20 Gew.-% 2,6~Toluol-diisocyanat.
c) Katalysatoren.
Katalysator L. Dieser Katalysator ist eine Mischung von 1) 70 Gewt-% Bis-(2-dimethylaminoäthyl)-äther,
)2, und 2) 30 Gew.-% Dipropylenglykol,
.409882/1080
2429Q9Q
Katalysator M. Eine Mischung von 1 Gew.-Teil Triäthylenamin der Formel
N-CH9CH9-N xCH2CH2'
und 2 Gew.-Teilen Dipropylenglykol der Formel /"CH^CH(OH)CH0 7oO. Dieser Katalysator wird unter dem Markennamen "DABCO 33LV" vertrieben.
d) Polvurethanschaumstabilisierungsinittel (oberflächenaktive Mittel)
Oberflächenaktives Mittel S. Eine Mischung von:
55 Gew.-% eines Blockmischpolymerisats der Formel:
(CH3)3Si0-
CH3
I
-Si-O
CH-
Si (CH3 )3
72
Lc3H6O(C2H4O)20(C3H6O)29CH3
und 45 Gew.-% einer Mischung von:
C4Hg0(C2H40)10f5(C3H60)8j-0H (90 Gew.-%) und
05H (10 Gew.-Ji).
Oberflächenaktives Mittel V.. Es besteht aus den gleichen Bestandteilen wie das oberflächenaktive Mittel S, enthält jedoch 75 Gew.-% des Blockmischpolymerisats und 25 Gew.-% der Mischung.
e) Blähmittel
Blähmittel A. Trichlormonofluormethan.
Blähmittel B. Eine azeotrope Mischung von 18 Gew.-Teilen Methylformiat und 82 Gew.-Teilen des Blähmittels A pro 100 Gew.-Teile des Blähmittels.
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Blähmittel C. Eine Mischling von 15 Gew.-Teilen Äthylchlorid und 85 Gew.-Teilen des Blähmittels A pro 100 Gew.-Teile des Blähmittels.
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Erläuterung der Begriffe
Die nachfolgend aufgeführten Begriffe haben die folgende Bedeutung:
Cremezeit Steigzeit
Zeit, die zwischen dem Moment, wenn die Schaumbildungsmischung in den Karton gegossen wird (siehe Beispiel I), und dem Moment, wenn sie weißer wird und zu verschäumen beginnt, verstreicht.
Zeit, die von dem Augenblick, in dein die Schaumbildungsmischung in den Karton gegossen wird? bis zu dem Augenblick verstreicht, in welchem sie vollständig verschäumt ist,
Dickenverlust
Schaumanstieg Schaumdichte
Atmungsfähigkeit Hydroxylzahl
Differenz zwischen der anfänglichen maximalen Höhe des gestiegenen Schaums und der "ausgeglichenen" Schaumhöhe, d.h. der Höhe zu dem Zeitpunkt, wenn der Schaum sich zu seiner dauerhaften Höhe zusammengezogen hat.
Dauerhafte Schaumhöhe.
Schaumgewicht pro Volumeneinheit, ausgedrückt in kg Schaum pro nP.
Offenheit der Schaumzellstruktur, gemessen
•5 an dem Luftstrom pro Minute in m durch ein Schaumstück mit den Abmessungen 5,08 χ 5,08 χ 2,54 cm unter Verwendung einer "Nopco-Luftstreuvorrichtung".
oben erläutert.
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Testverfahren
Wenn nicht anders angegeben, wurden in den nachstehenden Beispielen die folgenden Testverfahren zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Polyurethanschäume verwendet:
Druckfestigkeit
Schaumformbestandigkeit bei Kaltaltern
Schaumformbestandigkeit bei Hitzealtern
Schaumformbeständigkeit bei Feuchtaltern
K-Faktor (Wärmeleitfähigkeit) Atmungsfähigkeit
Zugfestigkeit und Dehnung Reißfestigkeit
"Indentation Loiid Deflection" bleibende Verformung
ASTM D 1621
ASTM D 2126B ASTM D 2126E
ASTM D 2126F ASTM C 518
Nopco-Luftstromvorrichtung
ASTM D-1564T ASTM D-1564G ASTM D-1564A ASTM D-1564B
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- 20 Beispiel I
In der nachstehenden Tabelle I wird die Auswirkung des Blähmittels B und C auf die Eigenschaften von flexiblem Polyurethanschaum (im Vurgleich zu Blähmittel A) aufgezeigt. Die Schäume wurden wie folgt hergestellt: eine Beschickung von 350 g Polyäther P, 10,5 g Wasser, 0,175 g Katalysator L, 0,525 g Katalysator M, 3,5 g oberflächenaktives Mittel S und 70 g Blähmittel A wurde in einen Papierbecher mit einem Fassungsvermögen von etwa 1,1 1 gegeben. Diese Mischung wurde dann 15 Sekunden lang mit einem Paddelkreiselmischer aus rostfreiem Stahl von etwa 5 cm Durchmesser mit einer Drehgeschwindigkeit von 2000 UpM gerührt. Dann wurde Zinn-II-oktoat in einer Konzentration \ron 0,25 T./100 T. zugegeben, und die Mischung wurde nochmals 8 Sekunden gerührt. Dann wurden 133 g Isocyanat X zugegeben und das Ganze wieder 7 Sekunden lang gemischt. Danach wurde die Mischung in einen Pappkarton mit den Abmessungen 30 χ 30 χ 30 cm gegossen und das Reaktionsvermögen des Schaums ermittelt, indem die Cremezeit, die Steigzeit, der Dickenverlust und der Schaumanstieg gemessen wurden. Der erhaltene Polyurethanschaum wurde dann 5 Minuten lang bei 1210C nachgehärtet. Nach der Nachhärtung wurden die Eigenschaften des Schaums bestimmt, indem seine Dichte, seine Atmungsfähigkeit' und die Zahl der Zellen pro linearem cm gemessen wurden. Dieses Verfahren wurde wiederholt, wobei 52,5 g des Blähmittels B bzw. C anstelle der 70 g des Blähmittels A verwendet wurden. Es wurde gefunden, daß man gleichwertige Schäume erhält, wenn man 52,5 g des Blähmittels B oder C anstelle von 70 g des Blähmittels A verwendet. Das Verfahren wurde wiederholt, wobei Zinn-II-oktoat in Konzentrationen von 0,30 T./100 T., 0,35 T./ 100 T. und 0,40 T./100 T. mit allen drei Blähmitteln in den oben angegebenen Mengen verwendet wurde. Bei diesen Schäumen wurde gefunden, daß die Blähmittel B und C beide wirksamer sind als Blähmittel A, da man mit den Blähmitteln A, B und C Schäume mit gleichwertigen Dichten erhielt, obwohl das Blähmittel A in einer größeren Menge verwendet wurde.
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Tabelle
Blähmittel 0,25 A 0,35 0,40
Blähmittelkonz. , g 11 70 10 9
Zinn-II-öktoat, T./100 T. 184 0,30 150 150
Cremezeit, Sek. 3,8 11 1,3 0,00
Steigzeit, Sek. 22,6 174 23,6 23,9
Dickenverlust, nun 17,94 3,8 17,46 18,10
Schaumanstieg, cm 23,1
Schaumdichte, kg/ w1 127,44 17,94 65,14 16,99
S chaumatmungsfähigkeit,
dnr/Min. 101,95
Anzahl der Zellen pro linearen 2,54 cm
36
36
Blähmittel
Blähmittelkonz., g
Zinn-II-oktoat-konz., T./100 T. 0,25
Cremezeit, Sek.
Steigzeit, Sek.
Dickenverlust, mm
Schaumanstieg, cm
Schaumdichte, kg/ m
Schaumatmungsfähigkeit,
dm3/Min.
Anzahl der Zellen pro linearen 2,54 cm
36 52,5
0,30 0,35
36
0,40
11 10 10 9
157 150 140
3,8 3,8 1,3 0,00
22,35 22,61 22,86 23,11
18,10 18,26 18,74 19,86
113,28 99,12 62,30 29,74
36
/ η r» η ηΛ / ί non
Fortsetzung Tabelle
Blähmittel
Blähmittelkonz., g Zinn-II-oktoatkonz., T./10OT. 0,25
Cremezeit, Sek. Steigzeit, Sek. Dickenverlust, mm Schaumanstieg, cm
Schaumdichte, kg/ m Schaumatmungsfähigkeit, dm^/Min.
Anzahl der Zellen pro linearen 2,54- cm 52,5
0,30 0,35
0,40
11 10 10 9
156 150 140
3,8 2,5 1,?· 0,00
22,61 21 ,-84 ' 22,86 - 23,11
18,74 18,58 19,22 18,42
113,28 93,46 55,22 19,82
36
36
ι nnoon / 1 non
Beispiel II
In der folgenden Tabelle II wird die Wirkung des Blähmittels B auf die Eigenschaften von flexiblen Polyurethanschäumen im Vergleich zum Blähmittel A gezeigt. Diese Schäume wurden Laboratoriumsmaßstab unter Verwendung des in Beispiel I beschriebenen Verfahrens hergestellt.Aus diesem Beispiel ist die Auswirkung einer veränderten Konzentration des Blähmittels und des Zinn-II-oktoats auf den Schaumanstieg, die Schaumdichte und die Schaumatmungsfähigkeit ersichtlich. Diese Versuchsreihe zeigt ebenfalls, daß das Blähmittel B wirksamer als das Blähmittel A ist, da mit einer geringeren Menge an Blähmittel B Schäume mit gleichwertiger Dichte hergestellt werden. Der Unterschied in der Wirksamkeit wird durch die Tabelle III illustriert, welche anhand der Daten über Schaumdichte und Blähmittelkonzentration der Tabelle II zusammengestellt wurde. Aus der Tabelle III geht hervor, daß bei Verwendung des Blähmittels B anstelle von Blähmittel A eine Verbesserung von 6,5 bis 9»5 % erreicht wurde.
In diesem Beispiel wurden die folgenden Schaumzusammensetzungen (Reaktionsmischung) und Mischbedingungen verwendet.
Schaumzusammensetzung;
T,/100 T. Gew*-T.
Komponente 1
Polyäther P
Destilliertes Wasser
Katalysator L
Katalysator M
Silikon-oberflächenaktives
Mittel S
Blähmittel		 100,00
3,00
0,05
0,15
1,00
unterschiedl.		 350,000
10,500
0,175
0,525
3,500
unterschiedl.
Komponente 2
Zinn-II-oktoat unterschiedl. unterschiedl.
Komponente 3
Isocyanat X (5 % Überschuß) 38,00 133,000
4 0 9882/1080
Mischbedingungen;
Mi s chg e schwlndi gk e it, UpM Komponentenmischfolge
Mischzeit, Sek.
Temperatur, °C Relative Luftfeuchtigkeit, % Abmessung des Pappkartons, cm
2000
1, 2, 3 (siehe Schaumzusammensetzimg;
15/8/7 (nach Zugabe jedar Komponente)
26 75 30 χ 30 χ
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- 25 Tabelle II
Blähmittel 0,25 A 0^35
BM-Konz. To/'iOO T. 18,54
21,79
99,12		 10,0 19,56
21,95
24,07
Zinn-II-oktoat;, T»/1OO T. 0,30
Schaumanstieg, cm -r
Schaumdichte, kg/ m -y
Atmungsfähigkeit, dm^/Min.		 0,30 19,05
22,11
49,56		 0t40
BM-Konz. T./100 T. 22,35
18,42
84,96		 17,5 23,11
18,42
24,07
Zinn-II-oktoat, T./100 T. 0*35
Schaumanstieg, cm 7_
Schaumdichte, kg/ mJ-r
Atmungsfähigkeit, diir/Min.		 0,35 22,61
18,58
70,80		 Oj.45
BM-Konz., T./100 T. 25,15
16,34
113,28		 2JL0__ 26,42
16,18
19,82
Zinn-II-oktoat, T./100 T. 0,40
Schaumanstieg, cm ^
Schaumdichte, kg/ jir1·*
Atmungsfähigkeit, dm /Min.		 25,40
16,34
53,81
Blähmittel 0,25 B 0,35
BM~Konz., T./100 T. 17,27
23,39
82,13		 8,0 18,29
23,07
28,32
Zinn-II-oktoat, T./100 T. 0,30
Schaumanstieg, cm -,
Schaumdichte, kg/ m 7
Atmungsfähigkeit, dmJ/Min.		 0,30 17,78
23,07
67,97		 0,40
BM-Konz., T./100 T. 21,34
19,06
99,12		 14,0 21,34
19,54
25,49
Zinn-II-oktoat, T./100 T. 0,55
Schaumanstieg, cm -,
Schaumdichte, kg/ m ,
Atmungsfähigkeit, dm /Min.		 0,35 21,34
19,54
65,14		 0,45
BM-Konz., T./1.00 T. 24,38
17,30
118,94		 20,0 25,65
17,14
42,48
Zinn-II-oktoat, T./100 T. 0,40
Schaumanstieg, cm -,
Schaumdichte, kg/ m v
Atmungsfähigkeit, dmJ/Min.		 25,40
16,98
84,96
- α. λ r\
Tabelle III
Schaum- Blähmittel Erhöhte
dichte A B Wirksamkeit
kg/ πκ Konz. Konz. %
16.02 26,25 23,75 9,5
16.82 22,87 21,00 8,2
17.62 20,12 18,62 7,5
18.42 17,75 15,37 7,0 19,22 15,50 14,37 7,3
20.03 13,50 12,62 6,5
20.83 11,87 11,00 7,4
21.63 10,50 9,75 7,1
22.43 9,37 7,75 6,7
- 27 Beispiel III
Die Wirkung des Blähmittels B auf die Eigenschaften eines flexiblen Polyurethanschaums im Vergleich zum Blähmittel A bei Verwendung einer Mischvorrichtung wird in der folgenden Tabelle V dargestellt. Die Schaumzusammensetzung und die Mischbedingungen sind in der Tabelle IV beschrieben. Die in Tabelle IV genannten Ströme wurden unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens in den Mischkopf der Mischvorrichtung eingeführt. Die Daten der Tabelle VI wurden aufgrund der Daten von Tabelle V erhalten und zeigen, dai3 das Blähmittel B zwischen 14,3 und 16,8 % wirksamer ist als Blähmittel A. Aus den Angaben in Tabelle V geht hervor, daß das Blähmittel B mehr dazu neigt, den Schaum weichzumachen.(siehe die allgemein niedrigeren ILD-Werte der mit dem Blähmittel B hergestellten Schäume) und die Zug- und Reißfestigkeit zu erhöhen.
409882/ 1 080
Tabelle
IV
Schaumzusammensetzung:
Strom 1 Polyäther P
Destilliertes Wasser Katalysator L Strom 2 Katalysator M
Silikon-oberflächenakt. Mittel S
Strom 3 Silikon-oberflächenaktives Mittel S
Strom 4 Zinn-ll-oktoat* Polyäther P*
Strom 5 Blähmittel
Strom 6 Isocyanat X (Index 105)
T./100 T. Typische Durch
sat zmenge g;
100,00 17.
3,00
0,05
0,15
0,30
0,70
unterschiedl.
unterschiedl. 1.
38,00 6.
.200
596
120
100
.720 "
,560
* Gewichtsverhältnis 1 :
Mjschbedingungen;
Mischgeschwindigkeit UpM Maschinendurchgangsmenge kg/Min. Mischrotor
Mischzylinder
Düsendurchmesser, cm Kopfdruck
Stromtemperatur Durchlaufgeschwindigkeit, m/Min. Durchlaufentfernung, cm
Geschwindigkeit der Beforderungsvorrich-WxnSel der Beförderungsvorrichtung, Grad "Bun" Breite, cm
"Bun" Höhe, cm
500Q 26,3 flacher Standardflügel
60 mm innere Weite 4 Staubleche
2,54
keiner
Zimmertemperatur
26,2
61
2,4 -
3,5
91,4
25-51
409882/1080
. — 29 - 10 8 10 8 N)
CD
Tab eile V - ■ 0,30 — 0,35 O
CO
Teile Blähmittel A 10 0,24 22,59 0,29 22,11
Teile Blähmittel B 8 22,43 79,30 21,95 65,14
Teile Zinn-II-oktoat 0,19 0,23 70,80 0,872 33,98 0,920
Dichte kg/ m 21,95 22,59 0,858 O5158 0,933 0,193
Atmungsfähigkeit dm /Min. 116,11 90,62 0,084 319 0,179 411
Zugfestigkeit kg/cm 0,780 0,815 323 21,9 363 20,1
Reißfestigkeit kg/cm 0,155 0,134· 24,9 36,9 21,0 34,0
Dehnung ; 296 333 43,4 66,1 36,0 59,9
ILD
25 % ,		 20,6 20,9 68,3 1,7 66,7 1,7
65 % 35,5 36,0 1,7 20,2 . 1,7 24,2
322 cm2 Rückkehrwert % 67,0 67,0 20,8 4,6 25,4 6,1
Belastungsverhältnis 1,7 1,7 5,1 5,5 5,4 15,4
ILD Verlust nach Feucht
altern, % 		23,9 21,8 11,1 15,2
bleibende Verformung 50 % 4,6 4,1
90 % 6,5 5,1
Fortsetzung Tabelle Y
•το co
Teile Blähmittel A 17,5 14 17,5 14 17,5 14
Teile Blähmittel B - 0,30 - 0,35 - 0,40
Teile Zinn-II-oktoat 0,25 19,38 0,30 18,74 0,33 18,58
Dichte kg/ m 20,19 116,11 11,42 76,46 17,14 39,65
Atmungsfähigkeit dm /Min. 76,46 0,704 73,63 0,723 33,98 0,792
ρ
Zugfestigkeit kg/cm		 0,612 0,101 0,5593 0,134 0,628 0,155
Reißfestigkeit kg/cm2 0,091 361 0.074 349 0,088 352
Dehnung 237 14,9 199 15,8 217 16,8
ILD
25 % 		17,3 25,0 19,7 26,4 19,0 27,9
65 % 29,5 66?5 32,8 64,6 31,3 63,1
322 cm2 Rückkehrwert % 68,8 · 1,7 65,0 1,7 63,7 1,7
Belastungsverhältnis 1,7 23,6 1,7 27,6 1,7 23,5
ILD Verlust nach Feucht
altern, % 		20,3 7,4 22.9 7,0 22,4 8,9
bleibende Verformung 50 % 4,7 15,4 4,6 18,7 5,7 21,2
90 % 5,7 5,9 18,0
co co co
- 31 Fortsetzung Tabelle Y
Teile Blähmittel A 25 % 25 '20 25 20 25 20
Teile Blähmittel B 65 % - 0,33 - 0,40 - ■ 0,47
Teile Zinn-II-oktoat 322 cm2 Rückkehrwert % 0,30 16,18 0,35 16,34 0,40 16,02
Dichte kg/ m^ Belastungsverhältnis 15,85 124,61 15,85 79,30 15,70 31,15
Atmungsfähigkeit dm^/Min. ILD Verlust nach Feucht 124,61 0,543 . 76,46 0,569 19,82 0,638
Zugfestigkeit kg/cm altern, % 0,531 0,105 0,556 0,109 0,578 0,120
Reißfestigkeit kg/cm2 bleibende Verformung 50 % 0,109 374 0,130 333 0,133 379
Dehnung 90 % 311 335 295
ILD 11,0 12,6 13,0
11,3 18,0 11,8 · 21,0 13,7 21,6
19,6 65,5 20,3 62,7 22,3 63,9
67,2 1,6 67,0 1,7 62,0 1,7
1,7. 1,7 1,6
24,9 24,4 23,8
25,3 8,9 26,3 7,2 25,8 14,3
7,6 26,2 8,1 29,2 11,5 64,7
13,8 37,3 51,0
NJ CO O CO O
Schaumdichte kg/ .m3
16,02 16,82 17,62 18,^2 19,22 20,03 20,83 21,63 22,43
- 32 Tabelle VI
Blähmittel B
Konz.
T*/1OO T.		 Erhöhte
A
Konz.
T./100 T.		 20,37 Wirksamkeit
24,50 18,50 16,8
22,12 16,75 15,8
19,50 15,00 15,2
17,50 13,37 14,3
15,50 11,75 14,5
13,75 10,37 14,5
12,12 9,12 14,4
10,75 8,00 16,3
9,62 16,0
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2A29090
- 33 Beispiel IV
Unter Verwendung des in Beispiel I beschriebenen Verfahrens wurden 5 Polyurethanschäume hergestellt, wobei unterschiedliche relative Mengen von zwei Blähmitteln verwendet wurden. Die verwendeten Schaumzusaramensetzungen sind in Tabelle VII urid die Eigenschaften der Polyurethanschäume in Tabelle VIII angegeben. Aus den Daten der Tabelle VIII geht hervor, daß in allen Fällen zufriedenstellende Schäume erhalten wurden.
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Tab S chaumzusammens etzung eile VII Gew.-T.
Komponente 350,00
1 Polyäther P T./100 T. 10,50
Wasser 100,00 0,175
Katalysator L 3,00 0,525
Katalysator M 0,05
Ob erflächenaktive s 0,15 3,5
Mittel V unterschiedl
Blähmittel A 1,00 unterschiedl
Methylforiniat unterschiedl. 1,4
2 Zinn-II-oktoat unterschied!. 133
3 Isocyanat X 0,4
38
Mischgeschv/indigkeit, UpM Mischfolge Mischzeit, Sek.
Abmessung des Pappkartons, era
2000
1/2/3 15/8/7 30 χ 30 χ 30
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Tabelle VIII
CO CD K)
Die Wirkung von Methylformiat auf die Verschäumung von 15 2 flexiblen Polvurethanschäumen 5 20 ro ο»
104 139 ro
Schaum 0,0 7,5 0,0 0,0 co
O
Nr. 1 21,6 4,2 3 4 7,2 20,3 to
keine 64/36 - *■* O
Blähmittel A, T./100 T. 17,0 Spalten 17 4,7 2,5
Methylformiat-Konz., T./100 T. 0,0 30-35 134 5,5 6,4 30-35
Blähmittel-Verhältnis - 22,66 0,0 46/54 28/72 90,62
Cremezeit, Sek. 20,19 21,1 18 18 22,11
Steigzeit, Sek. keine 134 135
Dickenverlust, cm Spalten 0,0 0,0
Schaumhöhe, cm 30-35 20,8 20,8
Schaumaussehen 84,96 keine
21,47 Spalten
Zellen pro 2,54 cm 30-35 30-35
Atmungsfähigkeit, dnr/Min. 79,30 65,14
Dichte, kg/nr 21,63 22,91
* kleiner Spalt oben und an der Seite ** kleiner Spalt unten und an der Seite
2423090
Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Reaktionsmischungen enthalten vorzugsweise etwa 10 - 30 Gew.-Teile
des Alkylalkanoats oder der Alkylalkanoat-Fluorkohlenstoffmischung pro 100 Gew.-Teile der Polyolkomponente. Die Menge des in der Reaktionsmischung gegebenenfalls anwesenden Wassern beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 3,5 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Polyolkomponente.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche ι
    / γ. Verfahren zur Herstellung von flexiblen Polyurethanschäumen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reaktionsmischung, die
    a) eine Polyäther- oder Polyesterpolyolkomponente mit einer Hydroxylzahl von etwa 28-150,
    b) eine organische Polyisocyanatkomponente,
    c) eine Katalysatorkomponente zur Umsetzung von a) mit b), um einen Polyurethanschaum zu bilden,
    d) eine Polyurethanschaumstabilisierungskoraponente und
    e) eine Blähmittelkomponente mit einem Alkylalkanoat mit einem Molekulargewicht von nicht über etwa 74
    umfaßt, bei atmosphärischem Druck umgesetzt und verschäumt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blähmittelkomponente etwa 5-50 Gew.-Teile an Alkylalkanoat und etwa 95 - 5Ö~Gew.-Teile eines Fluorkohlenstoffs mit einem Molekulargewicht von etwa 87 - 187, bezogen auf 100 Gew.-Teile Alkanoat plus Fluorkohlenstoff, enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blähmittelkomponente ein azeotropes Gemisch ist, das aus etwa 18 Gew.-Teilen Methylformiat und etwa 82 Gew.-Teilen Trichlormonofluormethan pro 100 Gew.-Teile Methylformiat plus Trichlormonofluormethan besteht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blähmittelkomponente auch Wasser enthält.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blähmittelkomponente in einer Menge von etwa 10-30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Poiyolkomponente verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Reaktionsmischung gegebenenfalls anwesende Wasser in einer Menge von nicht mehr als etwa 3?5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Poiyolkomponente verwendet wird.
  7. 7- Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine größere Menge eines Polyätherpolyols oder Polyesterpoljrols und eine kleinere Menge eines Alkylalkanoats mit einem Molekulargewicht von nicht über etwa 74 umfaßt.
  8. 8. Mischung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine größere Menge eines Polyätherpolyols oder PoIyesterpolyols und eine kleinere Menge einer Mischung umfaßt, die aus etwa 5-50 Gew.-Teilen eines Alkylalkanoats mit einem Molekulargewicht von nicht über etwa 74 und etwa 95 - 50 Gew. -Teilen eines Fluorkohleristoffs mit einem Molekulargewicht von etwa 87 - 187 besteht.
  9. 9. Mischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blähmittelraischung aus etwa 18 Gew.-Teilen Methylformiat
    und etwa 82 Gew.-Teilen Trichlormonofluormethan pro
    100 Gew.-Teile Methylformiat plus Trichlormonofluormethan
    besteht.
    t r\ η η η ♦» # «· η
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DE2429090A1 true DE2429090A1 (de) 1975-01-09
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FR (1) FR2233345B1 (de)
GB (1) GB1468089A (de)
IT (1) IT1015112B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6753357B2 (en) 2001-12-18 2004-06-22 Foam Supplies, Inc. Rigid foam compositions and method employing methyl formate as a blowing agent

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4033910A (en) * 1975-09-26 1977-07-05 Union Carbide Corporation Methyl formate as an adjuvant in phenolic foam formation
JPS5262090A (en) * 1975-11-14 1977-05-23 Toshiba Corp Measuring device for ph or do
JPS57126815A (en) * 1981-01-29 1982-08-06 Hitachi Chem Co Ltd Stabilization of polyurethane resin molding against light
US4692477A (en) * 1986-05-15 1987-09-08 The Celotex Corporation Polyisocyanurate foams derived from oxypropylated polyols and insulating structures therefrom
BE1001853A7 (nl) * 1988-06-28 1990-03-20 Recticel Werkwijze voor het bereiden van soepel polyurethaanschuim.
BE1002108A7 (nl) * 1988-07-12 1990-07-03 Recticel Werkwijze voor het bereiden van een hoog veerkrachtig polyurethaanschuim.
US4960804A (en) * 1989-03-09 1990-10-02 Mobay Corporation Rigid foams using blends of chlorofluorocarbons and alkyl alkanoates as blowing agent
JP2917319B2 (ja) * 1989-10-19 1999-07-12 株式会社ブリヂストン 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法
US5227408A (en) * 1991-06-11 1993-07-13 E. R. Carpenter Company, Inc. Carbon dioxide blown polyurethane packaging foam with chemical nucleating agents
US5336696A (en) * 1993-12-10 1994-08-09 Nisshinbo Industries, Inc. Halogen-free blowing agents that include cycloaliphatic hydrocarbons and are suitable for isocyanate-based polymeric foams
US6521673B1 (en) * 1999-11-03 2003-02-18 Polythane Systems, Inc. Composition and method for preparing polyurethanes and polyurethane foams
DE102004031836A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-19 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
SI1773902T1 (en) * 2004-08-04 2018-04-30 Foam Supplies, Inc. Residue of reactivity and degradation of the catalyst in the polyurethane foam
KR20230047847A (ko) * 2021-10-01 2023-04-10 현대트랜시스 주식회사 폴리우레탄 필터폼 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2816827A (en) * 1956-09-10 1957-12-17 Monsanto Chemicals Process for the treatment of particulate foamable styrene polymer compositions
DE2057535A1 (de) * 1969-12-03 1972-06-08 Cincinnati Milacron Inc Verfahren zur Herstellung von gleichmaessigen,von Oberflaechenhohlraeumen praktisch freien Polyurethanformkoerpern

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3072582A (en) * 1955-10-20 1963-01-08 Gen Tire & Rubber Co Polyether-urethane foams and method of making same
NL302244A (de) * 1963-03-05
US3745203A (en) * 1971-08-19 1973-07-10 Cincinnati Milling Machine Co Process for molding polyurethane utilizing a mixture of two blowing agents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2816827A (en) * 1956-09-10 1957-12-17 Monsanto Chemicals Process for the treatment of particulate foamable styrene polymer compositions
DE2057535A1 (de) * 1969-12-03 1972-06-08 Cincinnati Milacron Inc Verfahren zur Herstellung von gleichmaessigen,von Oberflaechenhohlraeumen praktisch freien Polyurethanformkoerpern
GB1293833A (en) * 1969-12-03 1972-10-25 Cincinnati Milacron Inc Process for the production of polyurethane moldings

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journ.Cell.Plast., Bd. 4, Nr. 6, 1968, S. 216-220 *
Journ.Cell.Plast., Bd. 8, Nr. 3, 1972, S. 144-155 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6753357B2 (en) 2001-12-18 2004-06-22 Foam Supplies, Inc. Rigid foam compositions and method employing methyl formate as a blowing agent
US7635723B2 (en) 2001-12-18 2009-12-22 Foam Supplies, Inc. Rigid foam compositions and methods employing alkyl alkanoates as a blowing agent

Also Published As

Publication number Publication date
DE2429090C3 (de) 1987-01-22
JPS5036597A (de) 1975-04-05
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CA1029150A (en) 1978-04-04
US3879315A (en) 1975-04-22
JPS5222799B2 (de) 1977-06-20
DE2429090B2 (de) 1979-11-22
FR2233345B1 (de) 1978-01-13
IT1015112B (it) 1977-05-10

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