DE2541558A1 - Verfahren zum herstellen von hochelastischen flexiblen polyurethanschaeumen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von hochelastischen flexiblen polyurethanschaeumen

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DE2541558A1
DE2541558A1 DE19752541558 DE2541558A DE2541558A1 DE 2541558 A1 DE2541558 A1 DE 2541558A1 DE 19752541558 DE19752541558 DE 19752541558 DE 2541558 A DE2541558 A DE 2541558A DE 2541558 A1 DE2541558 A1 DE 2541558A1
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Don Howard Kelley
Billy Quock
Sehon Lester Warneke
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Description

Dr. Michael Hann H / D (844)
Patentanwalt
63 Gießen
Ludwigstraße 67
The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON HOCHELASTISCHEN FLEXIBLEN POLYURETHANSCHÄUMEN
Priorität: 20. September 1974 /USA/ Ser. No. 507 893 21. April 1975 /USA/ Ser. No. 569 904
Es ist bekannt, hochelastische flexible Polyurethanschäume aus Polyäthertriolen und Polyisocyanaten unter Verwendung von 4,4'-Methylen-bis(2-chloranilin) als Vernetzer herzustellen. Da angenommen worden ist, daß dieser Vernetzer kanzerogen ist, besteht ein dringender Bedarf nach einem geeigneten Ersatz für diese Verbindung.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß hochelastische flexible Polyurethanschäume mit hervorragenden Eigenschaften durch Umsetzen eines Polyätherpolyols und eines Vernetzungsmittels mit einem Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators, eines Porenreglers und eines Treibmittels erhalten werden können, wenn mindestens ein Teil des Vernetzungs-
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mittels ein Äminocyclohexylmethanamin mit mindestens 7 Kohlenstoffatomen ist.
Die in der Weise hergestellten Polyurethanschäume zeichnen sich durch gute Dehnung, Reißfestigkeit und Belastbarkeit aus. Von den Aminocyclohexylmethanaminen gemäss der Erfindung ist nicht bekannt, daß sie kanzerogen wirken.
Die bei dem Verfahren der Erfindung verwendeten Ausgangsstoffe (A) Vernetzungsmittel, (B) Polyätherpolyol, (C) PoIyisocyanat, (D) Katalysator, (E) Porenregler und (F) Treibmittel werden nun näher charakterisiert. Ausser diesen Ausgangsstoffen können gegebenenfalls auch andere für die Herstellung von Polyurethanschäumen übliche Zusätze verwendet werden, wie beispielsweise anorganische oder organische Füllstoffe und Feuerverzögerung smitt el.
A. Vernetzungsmittel
Die als spezielle Vernetzungsmittel bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Äminocyclohexylmethanamine können durch die folgende Formel dargestellt werden:
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In dieser Formel bedeutet A die Gruppe
-C -NH
ι
R3
wobei jedes R,, R0 und R, unabhängig Wasserstoff oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, χ einen Wert von 0 bis 4 hat, y einen Wert von 1 oder 2 hat, ζ einen Wert von 0 oder 1 hat und die Summe von y plus ζ 2 ist.
Geeignete Aminocyclohexylmethanaminverbindungen, die bei der Erfindung verwendet werden können, schließen z.B. ein Menthandiamin (4-Amino- o(., Ck ^-trimethykcyclohexylmethanamin, Isophorondiamin (3-Amino-3,5,5-trimethylcyclohexylmethanamin), 4-(Aminomethyl)-cyclohexylmethanamin, 3-(Aminomethyl)-cyclohexylmethanamin und Mischungen davon. Bevorzugte Aminocyclohexylmethanamine sind Menthandiamin und Isophorondiamin.
Menthandiamin und Isophorondiamin sind bei Raumtemperatur Flüssigkeiten. Als Flüssigkeiten haben sie Vorteile in ihrer Handhabbarkeit gegenüber festen Vernetzungsmitteln wie "MOCA", insbesondere in kontinuierlichen Schäumverfahren, bei denen die Komponenten der aufzuschäumenden Formulierung in einem getrennten Mischkopf dosiert werden. Aus diesem Grund müssen feste Vernetzungsmittel zuerst in einen flüssigen Medium aufgelöst oder suspensiert werden, bevor sie in den Mischkopf zudosiert werden können.
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Im allgemeinen werden die Aminocyclohexylmethanamin-Vernetzungsmittel bei der Erfindung in Mengen von 0,3 bis 10, bevorzugt 0,5 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Polyols verwendet. Besonders bevorzugt benutzt man 1 bis 2 Gewichtsteile des Aminocyclohexylmethanamins auf 100 Gewichtsteile Polyol.
Gegebenenfalls kann ein oder mehrere zusätzliche Vernetzungsmittel ausser dem Aminocyclohexylmethanamin-Vernetzer bei der Erfindung verwendet werden. Geeignete zusätzliche Vernetzer sind beispielsweise Tris(polyoxyalkylenalkanol)amine; Mono-, Di- und Triäthanolamine; Mono-, Di- und Triisopropanolamine; Oxykohlenwasserstoff- oder Oxyhydrocarboxyderivate der Isocyanursäure oder arylsubstituierte Isocyanursäure; Oxydianilin; aliphatische Diole oder Polyätherdiole mit einem Hydroxyläquivalenzgewicht von weniger als 300 und bevorzugt weniger als 200; aliphatische und aromatische Polyamine mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen im Molekül oder Mischungen davon. Wenn solche zusätzliche Vernetzungsmittel benutzt werden, werden sie im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Polyols verwendet.
B. PolyätherpoIyο1e
Geeignete Polyätherpolyole sind Triole mit primären Hydroxylgruppen, die man durch Umsetzung eines Initiators, wie z.B. Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol oder Mischungen davon mit einem 1,2-Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül oder einer Mischung von solchen Alkylenoxiden und an-
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schließende Endgruppenblockierung des erhaltenen Polyols mit mindestens einem Mol Äthylenoxid pro Hydroxylgruppe erhält. Die erhaltenen endverkappten Triole haben mittlere Hydroxyläquivalenzgewichte von 900 bis 2 500, bevorzugt 1 200 bis 2 000. Das primäre hydroxylhaltige Polyätherpolyol enthält in der Regel 4 bis 20 Gew. % Äthylenoxid, das am Ende des Moleküls reagiert hat.
Geeignete Polyäthertriole können gegebenenfalls Diole, andere Triole, polymerhaltige Diole, polymerhaltige Triole oder Mischungen davon enthalten. Derartige Diole und andere Triole schließen solche ein, die man durch die Umsetzung von einer Verbindung mit zwei oder drei aktiven Wasserstoffatomen, wie z.B. Äthylenglycol, Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan oder Mischungen davon mit vicinalen Epoxyverbindungen, wie z.B. Äthylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid, Styroloxid oder Mischungen davon erhält, und die ein mittleres Hydroxyläquivalenzgewicht von 900 bis 2 500, bevorzugt 1 000 bis 2 haben. Andere Diole sind Polyesterdiole mit einem mittleren Hydroxyläquivalenzgewicht von 900 bis 2 500, bevorzugt von 1 000 bis 2 000.
Polymerhaltige Diole und Triole schließen solche Diole und Triole ein, die ein mittleres Hydroxyläquivalenzgewicht von 900 bis 2 500, bevorzugt 1 000 bis 2 000 besitzen und die 2 bis 50, bevorzugt 5 bis 20 Gew. % eines Polymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 5 000, bevorzugt mindestens 20000 enthalten. Solche Polymere können mit dem Diol oder
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dem Triol physikalisch verschnitten sein oder sie können in dem Diol oder Triol hergestellt worden sein, wobei das Diol, das Triol oder ihre Mischung als Reaktionsmedium bei der Polymerisation diente. In manchen Fällen sind die Polymeren auf dem Diol oder dem Triol aufgepfropft.
Die Polymeren können auch in wässriger Emulsion, wie bei der Herstellung von Latices, erzeugt worden sein oder als Dispersion in einem Medium, das gegenüber Isocyanaten nicht reaktionsfähig ist. Die Polymeren können in der trocknen Form, d.h. zugegeben zu dem Triol oder Diol nach der Entfernung des Wassers oder des mit Isocyanat nicht reaktionsfähigen Mediums, verwendet werden. Bevorzugt kann der "Latex" oder die Dispersion selbst zu dem Triol oder dem Diol zugegeben werden und das Wasser oder das nicht mit Isocyanaten reaktionsfähige Medium kann danach durch bekannte Arbeitsweisen, wie z.B. Verdampfung im Vakuum, entfernt werden.
Die verwendeten Polymeren können Gruppen enthalten, die mit den Isocyanatgruppen des Polyisocyanats reagieren, doch besteht keine Notwendigkeit, daß derartige Gruppen in den Polymeren vorhanden sind. Besonders geeignete Polymeren sind diejenigen, die man durch Polymerisation von einem oder mehreren Monomeren mit äthylenischer Doppelbindung erhält, wie z.B. durch Polymerisatior von Styrol, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Butadien, Crotonsäure, Itaconsäure, Dimethylaminomethylmethacrylat, Acrylamid, Maleinsäure, Äthylacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhexy lacry lat, Vinylchlorid und Monomethylmaleat.
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C. Polyisocyanat
Für die Herstellung der Polyurethanschäume nach der Erfindung können beliebige der zahlreichen bekannten Polyisocyanate entweder allein oder als Isomerenmischung oder als Mischung von verschiedenen Polyisocyanaten verwendet werden. Geeignet sind aromatische, aliphatische oder alicyclische Diisocyanate oder Mischungen dieser Isocyanattypen. Typische Polyisocyanate sind 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Methylen-bis(p-phenylisocyanat), Polymethylenpolyphenylisocyanat, rohe oder nicht-destillierte Isocyanate, Ditnere oder Trimere von Toluoldiisocyanaten und Präpolymere, die man durch Umsetzung eines stöchiometrischen Überschusses von solchen Isocyanaten mit durch Amine initiiertem Polyol oder irgendwelchen der vorhin erwähnten Polyoien erhält. Bevorzugt sind Arylend!isocyanate, d.h. solche Diisocyanate, bei denen die beiden Isocyanatgruppen direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind.
D. Katalysator
Die bei der Erfindung verwendeten Katalysatorsysteme schließer übliche Katalysatorsysteme ein, wie tertiäre Amine, z.B. Triäthylendiamin, N-Äthylmorpholin, N-(Dimethylaminoäthyl)piperazin, N,N'-Bis(dimethylaminoäthyl)piperazin, Tetramethylbutandiarain, Dimethyläthanolamin, Bis(2-dimethylaminomethyl)äther oder Mischungen davon. Auch Organometal!katalysatoren, wie z.B. Zinnoctoat und Dibutylzinndilaurat können allein oder zusammen mit tertiären Aminen verwendet werden. Es werden ausreichende
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Mengen des Katalysators benutzt, so daß die gewünschte Aufschäurawirkung, wie Aufschäumzeit und Steigzeit erreicht wird. Für eine gegebene Formulierung lässt sich die optimale Konzentration des Katalysatorsystems in einfacher Weise bestimmen, indem man anteilweise Katalysator zugibt, bis die gewünschten Bedingungen erreicht sind.
E. Porenregler
Für diesen Zweck werden in der Regel oberflächenaktive Silicone verwendet, wie z.B. Silicon-Glycol-Copolymere, um die Vermischbarkeit der Komponenten zu erleichtern und die Zellgröße des Schaums zu steuern. Geeignete Siliconöle sind beispielsweise Polymere von Dimethylsiloxan mit einer Viskosität von 5 cst bei 250C.
F. Treibmittel
Die Dichte der Schäume kann durch Verwendung unterschiedlicher Mengen an Treibmittel variiert werden. Aus wirtschaftlichen Erwägungen ist Wasser ein sehr erwünschtes Treibmittel. Darüber hinaus besitzt Wasser aber auch den zusätzlichen Vorteil, daß es nicht nur "in situ", mit der Isocyanatgruppe unter Bildung von Kohlendioxid reagiert, sondern auch eine Harnstoffbindung, die als Vernetzungsstelle wirkt, erzeugt. Andere geeignete Treibmittel sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, die unterhalb 110 sieden, z.B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, Hexan, Hexen oder Pentan.
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In die bei der Erfindung verwendeten Formulierungen können anorganische und organische Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Baryte, Sand oder expandierbare Polystyrolperlen einverleibt werden. Als feuerverzögernde Mittel können z.B. Tris(2,3-dibrompropyl)phosphat, Tris(2-chloräthyl)phosphat, Tris(dichlorpropyl)phosphat, Triäthylphosphat oder Mischungen davon eingearbeitet werden.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsversuchen wird die Erfindung noch näher erläutert. Die Schaumstoffeigenschaften werden nach ASTM D-1564-71 geprüft.
Bei jedem der folgenden Beispiele und Vergleichsversuche wurde Vernetzungsmittel, gegebenenfalls verwendetes zusätzliches Vernetzungsmittel, Polyol, Katalysator und Wasser vermischt, bis die einzelnen Komponenten gleichförmig dispergiert waren. Dann wurde die Polyisocyanatkomponente schnell zugegeben und die vollständige Formulierung wurde dann einige Sekunden gerührt. Nach dem Rühren wurde die Formulierung in eine geschlossene, aber nicht gasdichte Form mit den Dimensionen 38,1 cm χ 38,1 cm χ 11,4 cm gegossen. Die Form war auf 48,9 C erwärmt. Bei jedem Beispiel und jedem Vergleichsversuch enthielt die Formulierung 2,5 Gewichtsteile Wasser.
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Beispiele 1 bis 6
In den Beispielen 1 bis 6 wird der Einfluss der Konzentration des Vernetzungsmittels, der Natur des Polyisocyanats, der Konzentration des Katalysators und des Typs und der Konzentration des Porenreglers auf die Schaumstoffeigenschaften erläutert. Es wurden keine zusätzlichen Vernetzungsmittel verwendet .
In den Beispielen. 1 bis 6 wurde Menthandiamin, im folgenden als "Vernetzer A" bezeichnet und ein Polyol, im folgenden als "Polyol F" bezeichnet, das das Reaktionsprodukt von Glycerin mit Propylenoxid unter Endblockierung mit Äthylenoxid war, verwendet. Polyol F hatte ein Hydroxyläquivalenzgewicht von 1 650 und enthielt 13 bis 15 Gew. % Äthylenoxid zur Endblockierung. Das in den Beispielen 1, 2 und 4 verwendete Polyisocyanat, das im folgenden als "Polyisocyanat H" bezeichnet wird, war rohes Toluoldiisocyanat, bestehend aus 66,6 % des 2,4-Isomeren, 26 % des 2,6-Isomeren und einem Rest an höheren Polyisocyanaten. Polyisocyanat H hatte ein Isocyanatäquivalenzgewicht von 91,2. In Beispiel 3 war das Polyisocyanat, das im folgenden als "Polyisocyanat I" bezeichnet wird, eine 80/20 Mischung von 2,4- / 2,6-Toluoldiisocyanat mit einem Isocyanatäquivalenzgewicht von 87. Im Beispiel 5 war das Polyisocyanat, das im folgenden als "Polyisocyanat J" bezeichnet wird,ein präpolymeres Addukt von Polyisocyanat I mit einem Diol von einem Hydroxyläquivalenzgewicht von 255. Das Diol war durch Umsetzung von Bisphenol A mit Äthylenoxid hergestellt worden. Polyisocyanat J hatte ein Isocyanatgehalt von 39,4 % und ein mittleres Isocyanatäquivalenzgewicht von 107. In Beispiel 6 war das Isocyanat, das im folgenden als "Polyisocyanat K" bezeichnet wird, ein präpoly-
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meres Addukt von Polyisocyanat I mit einem durch Glycerin initiierten Polyoxypropylenglycol von einem mittleren Hydroxy läquivalenzgewicht von 500. Polyisocyanat K hatte einen Isocyanatgehalt von 22 % und ein mittleres Isocyanatäquivalenzgewicht von 100.
Bei allen 6 Beispielen wurden 3 Katalysatoren verwendet. Der Katalysator M war eine 33 %ige Lösung von Triäthylendiamin in Dipropylenglycol. Der Katalysator N war Bis(2-dimethylaminoäthyl)äther. Katalysator 0 war ein handelsüblicher Zinnkatalysator, der unter der Bezeichnung "Markure UL-1" von der Firma Argus Chemical Corporation geliefert wird.
Bei den Beispielen 1, 2, 3, 5 und 6 wurde als Porenregler ein handelsübliches Siliconöl verwendet, das im folgenden als "Porenregler S" bezeichnet wird. Es handelte sich um das Produkt DCF-1-1630 der Firma The Dow Corning Corporation. Bei Beispiel 4 wurde ein Porenregler verwendet, der im folgenden als "Porenregler R" bezeichnet wird und ein ölartiges Block-Copolymeres eines handelsüblichen Silicon-Copolymeren ist (L-5303 der Firma The Union Carbide Corporation). Die Formulierungen und die Schaumstoffeigenschaften sind in Tabelle I zusammengestellt.
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Tabelle I
Formulierung, Gewichtsteile 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6
Vernetzer A 100 0,5 100 100 100 100
Polyol F 36,5 100 37
Polyisocyanat H 33,1 34 - -- ,1 -- - -
Polyisocyanat I ,7 - 41 - -
Polyisocyanat J ,1 38
Polyisocyanat K 0 - 0
Katalysator M ,3 0 ,3 0
Katalysator N 0,6 0 0 ,1 0 ,1 0
Katalysator 0 0,1 0,6 0 ,3 0 ,01 ,01 ,3
Porenregler R 0,01 0,1 .. o ,1 0 ,25 0 - 0 ,1
Porenregler S 0,01 mm m» ,01 0 -- ,03
Schäumstoffeigenschaften 0,03 0 - - 43 43 -
Dichte, kg/m3 0,03 ,03 1 1 ,o:
ο
Festigkeit, kg/cm
43 43 46 ,73 226 ,66 285
Dehnung, % 1,35 43 1 1 0 0
Zerreißfestigkeit, kg/cm 186 1,38 285 ,65 210 ,45 51 ,49 55 ,65
Rückprall, % 0,40 225 0 0
bleibende Verformung bei 57 0,38 55 ,52 59 10 9 ,52
75 % Durchbiegung, % 59 ,7 33 ,4 25
ILD-Test bei 25 % * 9,5 9 8 89 71
ILD-Test bei 65 % * 30 9,8 25 ,9 42 2 2 ,9
ILD Modul 89 32 71 119 ,8 ,7
3,0 86 2 2
2,7 ,8 ,8
9
* 0,454 kg/322,58 cm Einheiten, gemessen an
38,1 cm χ 38,1 cm χ 11,4 cm Formkörper
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Bei allen Beispielen hatten die Schaumstoffe hohe Zerreißfestigkeiten, d.h. Zerreißfestigkeiten, von mehr als 0,36 kg pro Zentimeter. In diesem Zusammenhang ist von Interesse, daß Zerreißfestigkeiten im Bereich von 0,30 bis 0,36 kg/cm als befriedigend für derartige Anwendungen, wie z.B. Polsterungen von Autositzen, angesehen werden.
Beispiele 7 bis 9 und Vergleichsversuche A und B
In den Beispielen 7 und 8 wird die Verwendung von zusätzlichen Vernetzungsmittel gezeigt. In Beispiel 7 wurde Oxidianilin, das im folgenden als "Vernetzer D" bezeichnet wird, in Kombination mit dem Vernetzer A benutzt. In Beispiel 8 wurde Äthylenglycol, das im folgenden als "Vernetzer E" bezeichnet wird, in Kombination mit Vernetzer A verwendet.
Beispiel 9 und die Vergleichsversuche A und B zeigen Vergleiche von Schaumstoffen, die unter Verwendung von Menthandiamin (Vernetzer A) und 11MOCA" im folgenden als "Vernetzer C" bezeichnet, durchgeführt wurden. In jeder dieser Formulierungen wurde Polyol F, Polyisocyanat I, Katalysatoren M und N, Porenregler S und Wasser verwendet. Die Formulierungen und die Schaumstoffeigenschaften sind in Tabelle II zusammengestellt.
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Tabelle II
Formulierung, Gewichtsteile 7 8 9 A B
Vernetzer A 0,3 0,3 2,0
Vernetzer B .
Vernetzer C 2,0 4,0
Vernetzer D 2,5
Vernetzer E 2
Polyol F - 100 100 100 100 100 Polyisocyanat I 34,2 37,7 35,3 32,2 33,8
Katalysator M 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Katalysator N 0,1 0,1* 0,1 0,1 0,1
Katalysator 0 0,01 0,01 —
Porenregler S 0,03 0,03 0,025 0,025 0,025
Schaumstoffeigenschaften
Dichte, kg/m
2 Festigkeit, kg/cm Dehnung, %
Zerreißfestigkeit, kg/cm Rückprall, %
bleibende Verformung bei 75 % Durchbiegung, % ILD-Test bei 25 % * ILD-Test bei 65 % * ILD Modul
42 41 44 ert 43
1,47 1,62 1,40 d 1,46
208 216 183 r-1
rH
O
^a
183
0,40 0,38 0,33 m 0,33
60 53 47 CO 49
7,9 9,6 7,8 1
171
7,9
35 23 32 31
91 68 85 83
2,6 3,0 2,7 2,7
* siehe Tabelle I
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Die Schaumstoffe von den Beispielen 7 und 8 hatten eine hohe Zerreißfestigkeit, die sich vorteilhaft mit derjenigen des Schaumstoffs von Beispiel 3 gemäss Tabelle I verglich, obwohl die Beispiele 7 und 8 bei einem wesentlich niedrigeren Gehalt des Vernetzers A durchgeführt wurden.
Aus Beispiel 9 und dem Vergleichsversuch B geht hervor, daß 4 Teile des Vernetzers C erforderlich waren, um einen Schaumstoff zu erzeugen, der eine befriedigende Zerreißfestigkeit hatte, im Vergleich zu einem Schaumstoff aus einer Formulierung mit 2 Teilen des Vernetzers A. Der Vergleichsversuch A zeigt, daß, wenn nur 2 Teile des Vernetzers G verwendet werden, der gebildete Schaum kollapiert. Beim Vergleich des Molekulargewichts des Vernetzungsmittels C (267) mit dem Molekulargewicht des Vernetzungsmittels A (170) kann erwartet werden, daß mehr als 2 Teile (2,5 Teile) Vernetzungsmittel A erforderlich seien, um einen Schaumstoff zu erhalten, der einem Schaumstoff vergleichbar wäre, der mit 4 Teilen des Vernetzers A hergestellt wurde.
Es ergibt sich daraus, daß der Vernetzer A nicht nur den Vorteil hat, nicht kanzerogen zu sein, sondern auch den wirtschaftlichen Vorteil, daß weniger dieser Komponente zur Herstellung eines befriedigenden Schaums benötigt wird, als von dem Vernetzer C. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Vernetzer A und C zu vergleichsbaren Preisen zur Verfügung stehen.
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Beispiele 10 bis 13
Bei diesen Beispielen wurde. Isophorondiamin, das im folgenden als "Vernetzer B" bezeichnet wird, verwendet. Beim Beispiel 10 wurde Polyol F, Polyisocyanat I, Katalysatoren M und N und Porenregler S verwendet. Es wurden zwei zusätzliche Katalysatoren benutzt. Katalysator P war ein handelsüblicher Aminkatalysator (Thancat DM-70 von The Jefferson Chemical Company). Katalysator Q war Dibutyldilaurat.
Bei Beispiel 11 wurde Polyol F allein verwendet, wogegen bei den Beispielen 12 und 13 PolyolF in Kombination mit einem gepfropften Polymerpolyol benutzt wurde, das im folgenden als "Polyol G" bezeichnet wird. Polyol G war ein mit Glycerin initiiertes Polyoxypropylenglycol mit einer Endverkappung durch 15 % Äthylenoxid und einem Molekulargewicht von 4 700, das zusätzlich 20 % eines 50 : 50 Styrol-Acrylnitril-Copolymeren, aufgepfropft auf einen Polyätherpolyol enthielt. Beispiele 11, 12 und 13 verwendeten eine Kombination von Polyisocyanat I und Polymethylenpolyphenylisocyanat, das im folgenden als "Polyisocyanat L" bezeichnet wird (PAPI von von Upjohn Company). Bei allen diesen Beispielen wurde ein Porenregler verwendet, der im folgenden als "Porenregler T" bezeichnet wird, und der ein Verschnitt von 10 Teilen des Porenreglers R, einem Teil des Porenreglers S und 9 Teilen Dioctylphthalat war. Die Formulierungen und die Schaumstoffeigenschaften sind aus Tabelle III zu ersehen.
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Tabelle III
Formulierung, Gewichtsteile 10 11 12 13
Vernetzer B 1,0 Q,6 0,6 1,0
Polyol F 100 100 90 90
Polyol G 10 10
Polyisocyanat I 32,4 29,5 29,3 30,15
Polyisocyanat L 3,3 3,3 3,35
Katalysator M 0,4 0,3 0,3 0,3
Katalysator N 0,1 0,1 0,1 0,1
Katalysator P 0,25 0,25 0', 25 0,25
Katalysator Q 0,01 0,01 0,01 0,01
Porenregler S 0,03
Porenregler T 0,6 0,6 0,6
Schaumstoffeigenschaften
Dichte, kg/m 44 42 44 45
ο
Festigkeit, kg/cm
1,53 1,54 1,65 1,77
Dehnung, % 228 217 225 232
Zerreißfestigkeit, kg/cm 0,40 0,38 0,39 0,42
Rückprall, % 59 57 63 61
bleibende Verformung bei 75 %
Durchbiegung, % 6,4 7,4 8,0 8,0
ILD-Test bei 25 % * 35 30 33 32
ILD-Test bei 65 % * 88 83 90 89
ILD Modul 2,5 2,8 2,7 2,8
* siehe Tabelle I
609814/ 1099
Die Beispiele 10 bis 13 erläutern die Verwendung von niedrigen Gehalten an Vernetzer ß zur Herstellung von Schaumstoffen mit hoher Zerreißfestigkeit. Eine Formulierung, die derjenigen von Beispiel 10 glich, aber 1,0 Teil des Vernetzers T statt Vernetzer B enthielt, gab einen Schaum, der während der Herstellung kollapierte. Es ergibt sich daraus, daß Schaumstoffe mit befriedigender Zerreißfestigkeit;unter Verwendung der Vernetzer A oder B bei niedrigeren Gehalten als mit Vernetzer C hergestellt werden können.
6098U/ 1 099

Claims (1)

  1. Pat entansprüche
    1/ Verfahren zum Herstellen von hochelastischen flexiblen Polyurethanschäumen durch Umsetzen eines Polyätherpolyols und eines Vernetzungsmittels mit einem Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators, eines Porenreglers und eines Treibmittels, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Vernetzungsmittels ein Aminocyclohexylmethanamin mit mindestens 7 Kohlenstoffatomen ist.
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminocyclohexylmethanamin der Formel
    entspricht, in der A die Gruppe
    -C-NH
    ist, jedes R,, R~ und R, unabhängig Wasserstoff oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, χ einen Wert von 0 bis 4 hat, y einen Wert von 1 oder 2 hat, ζ einen Wert von 0 oder 1 hat und die Summe von y plus ζ 2 ist.
    60981 A/1099
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e ichnet, daß das AminocyclohexyImethanamin in Mengen von 0,3 bis 10 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Polyols verwendet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminocyclohexylmethanamin in Mengen von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Polyols verwendet wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze ichnet, daß das Aminocyclohexylmethanatnin Menthandiamin oder Isophorondiarain oder eine Mischung davon ist.
    S09814/ 1 099
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