DE2710815A1 - Hydrophiler polyurethanschaum, verfahren zur herstellung desselben und hydrophiles produkt auf basis dieses schaums - Google Patents
Hydrophiler polyurethanschaum, verfahren zur herstellung desselben und hydrophiles produkt auf basis dieses schaumsInfo
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Description
OM -IM·. OI*L..IN· M. *C. OIW .-PMVW. O*.
OIPL.-PHV·.
A 42 253 D
Lux.Pat.Anm. 745 39 3. Mär« 1977
12. März 1976 Ie C/R
"s.a. PRB"
12, avenue de Broqueville Bruxelles, Belgique
Hydrophiler Polyurethanschaum, Verfahren
zur Herstellung desselben und hydrophiles Produkt auf Basis dieses Schaums
Die Erfindung betrifft einen hydrophilen Polyurethanschaum, der
ausgehend von einem hydrophilen Polyol, einem Polyisocyanate
einem Tensid, einem Katalysator und einem Blähmittel hergestellt
ist.
Die bis Jetzt bekannten hydrophilen Polyurethanschäume werden
aus aromatischem Polyisocyanat erhalten, insbesondere ausgehend
von dem unter der Bezeichnung "TDI" bekannten Toluoldiisocyanat.
Es hat sich gezeigt, daß dieser Polyurethan-Schaum-Typ durch
Hydrolyse Urethanverbindungen, aromatische Amine und insbesondere das Toluoldiamln bildet, Produkte, die als cancerogen bekannt
sind.
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Dies ist ein schwerwiegender Mangel im Hinblick auf die Verwendung
dieser Produkte für medizinische und hygienische Zwecke
wie Monatsbinden, Verbände und Windeln und bedeutet, daß Polyurethanschäume dieses Typs für bestimmte Verwendungszwecke nicht geeignet sind, d.h. zum Beispiel, daß in den Vereinigten Staaten von Amerika Monatsbinden, die aus diesen Schäumen hergestellt sind, verboten sind.
wie Monatsbinden, Verbände und Windeln und bedeutet, daß Polyurethanschäume dieses Typs für bestimmte Verwendungszwecke nicht geeignet sind, d.h. zum Beispiel, daß in den Vereinigten Staaten von Amerika Monatsbinden, die aus diesen Schäumen hergestellt sind, verboten sind.
Ziel der Erfindung ist die Überwindung dieser Mangel und Herstellung
eines hydrophilen Polyurethanschaums, dessen Absorptionseigenschaften
mindestens so gut sind wie die bekannter
Schäume.
Schäume.
Zu diesem Zweck wird der hydrophile Polyurethanschaum der Erfindung
aus einem Polyisocyanat hergestellt, dessen NCO-Gruppen nicht direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäß angewandte Polyisocyanat
2,4'-(4»4')-Methylen-Bis-(Cyclohexylisocyanat); 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-Trimethy1cyclohexyl!socyanat;
2,4,4-Trimethyl-Hexamethylen-Diisocyanat;
Xylylen-Diisocyanat oder Hexamethylen-Dii
socyanat.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält
der in die erfindungagernäße hydrophile Polyurethanschaummasse
eingebrachte Katalysator
(A) mindestens eine Verbindung der Gruppe aus den
(1) Diacabicycloalkenen der Formel I
= N
worin m von 3 bis 7 und η von 2 bis 4 variiert und deren Salzen
mit organischen Säuren, dio eine Mssociationskonstante von
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Ka = 10 aufweisen,
(2) substituierten Guanidinen und deren Salzen der Formel II
R2
C = NX
worin R1, R2, R* und R. unabhängig voneinander einen Alkylrest
(C-,-0.), einen mit einem Alkoxy (0,-C.) substituierten Alkylrest
(Cn-Ci) oder einen heterocyklischen Rest (Cc-C,,) mit
höchstens 2 Atomen der Gruppe aus Sauerstoff und Schwefel darstellen, R1-R2 und/oder R3-R4 mi* dem benachbarten Stickstoffatom
einen heterocyklischen Kern (Cc-C7) mit höchstens 1 Atom
Schwefel oder Sauerstoff bilden können, X Wasserstoff, einen Phenylrest, einen durch eine oder mehrere Alkoxy-(C,-C4),
Alkyl-(C-,-C12) Gruppen oder Halogene substituierten Phenylrest
oder auch einen Rest der Formel III
bedeutet, in der R1-, Rg und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff,
einen A^yI-(C1-C4) Rest oder einen mit einer Phenylgruppe
substituierten AIkVl-(C1-C4) Rest, einen substituierten
Phenylrest, einen Alkoxy (C1-C4), Aryloxy (C6-C15)-, Nitril-
oder Carbalkoxy-Rest bedeuten, wobei R7 ein Alky-Rest (Cc-C-jg)
ein substituierter Phenyl-Rest oder ein Alkoxyrest (C1-C4) sein
kann oder wobei auch eine oder zwei Gruppen Rc-Rg» ^5-^7 ^1^
Rg-R7 einen zyklischen Ring aus Kohlenstoffatomen und höchstens
1 Atom Stickstoff, Schwefel oder Sauerstoff bilden, worin X schliesalich ein Rest der Formel IV
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R"»
sein kann, worin ζ eine ganze Zahl von 2 bis 12 ist, R1 und R"
Wasserstoff oder einen Alkyl-Rest (0,-0.) bedeuten, R1" und R1·"
einen Alkyl-Rest (C-,-C.) bedeuten oder mit dem benachbarten
Stickstoff einen Cycloalkyl-Rest (Cc-Cg) bilden, sowie die
Additionssalze dieser Guanidine und die Additionssalze von Guanidinen, in denen mindestens einer der Reste R-, , Rp, R* oder
R. Wasserstoff ist, mit einer Säure mit einer Dissociationskonstanten
Ka = 10~5,
(3) substituierten Biguanidinen der Formel V
(3) substituierten Biguanidinen der Formel V
. Q
N ^T
«4
worin Q, bis Qg unabhängig voneinander einen Alkyl-Rest (C,-C.) oder einen Cycloalkyl-Rest (C,-C.) bedeuten und X1 Wasserstoff
■> * 0
oder ein Carbamo^yl-Rest der FormelVI -C-NHZ ist, wobei Z ein
einwertiger, nach der Eliminierung einer Isocyanat-Gruppe des
Polyisocyanate verbleibender Rest ist, wobei Q1 bis Qg, X1 und Z
mit Chlor, Brom oder einer Alkoxy-Gruppe (C1-Cp) substituiert
sein können,
(4) substituierten Biguanidinen der Formel VII M1 M.
^N N
C=N-Y-N =
N-709837/1018
worin M-, bis Mg unabhängig voneinander einen Alkyl-Rest (C,-C.
bedeuten, Y eine Gruppe der Formel VIII
!9
M1O
darstellt, in der Mq und M10 Wasserstoff oder ein Alkyl-Rest
(C-j-C.) sind und oL eine ganze Zahl von 3 bis 12 ist, oder
auch einen zweiwertigen Cyclohexyl- oder zweiwertigen Isophoron-Rest
darstellt und
(B) mindestens 1 Alkali- oder Erdalkalisalz einer organischen
Säure mit einer Dissociationskonstanten Ka ^ 10" vorzugsweise
Ka <C 10" .
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen dieses Schaums, das sich auszeichnet durch die Umsetzung eines
hydrophilen Polyols mit einem Polyisocyanat, in dem die NCO-Gruppen
nicht direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind, einem Schaumstabilisierungsmittel, einem Blähmittel und einem
geeigneten Katalysator, insbesondere einer Katalysator-Kombination aus mindestens zwei der oben genannten Verbindungen.
Die Erfindung betrifft schlieaslich auch die hydrophilen Produkte,
insbesondere Monatsbinden, Verbände und Windeln, welche den hydrophilen Polyurethanschaum der Erfindung enthalten.
Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Die Erfindung liefert einen schmiegsamen Polyurethanschaum, der Dank seiner besonderen Eigenschaften vor allem auf medizinischem
und hygienischem Gebiet Verwendung findet.
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Dabei handelt es sich um einen Polyurethanschaum, der durch Umsetzung eines hydrophilen Polyols mit einem Polyisocyanat
erhalten wird, dessen NCO-Gruppen nicht direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind. Dieser Schaum enthält außerdem
ein Bläh- oder Treibmittel, ein Tensid, das ein Schaumstabilisierungsmittel darstellt, und einen Katalysator. Mit den erfindungsgemäß
angewandten Polyisocyanaten werden durch eine evtl. Hydrolyse jene aromatischen Amine nicht gebildet, die
als cancerogene Stoffe bekannt sind.
Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Polyurethanschaums können sehr verschieden sein.
Im folgenden wird eine Übersicht über die verschiedenen Polyole, Polyisocyanate, Katalysatoren, Blähmittel und Schaumstabilisatoren
gegeben, die in die erfindungsgemäße Polyurethanschaummasse eingebracht werden können.
Das hydrophile Polyol kann gegebenenfalls aus einer Mischung verschiedener Polyole bestehen, von denen mindestens eines
die hydrophilen Eigenschaften aufweisen muß. Dieses hydrophile Polyol kann vom Polyäther- oder Polyester-Typ sein.
Die Polyäther-Polyole sind Produkte, die durch Polyaddition von polyfunktionellen Polyolen niedrigen Molekulargewichts,
Polyaminen oder Alkanolaminen an Epoxyde, insbesondere Oxyde des Äthylens und/oder Propylens erhalten werden und bekanntlich
zur Herstellung traditioneller flexibler Polyurethanschäume verwendet werden und in der Literatur z.B. in der
canadischen PS 918 675, der U.S.A. P.S. 3 778 390 und der D PS 2 354 952 beschrieben sind.
Um dem Schaum die erwünschten hydrophilen Eigenschaften zu verleihen,
muß der Gehalt an Äthylenoxyd-Gruppen, in Bezug auf die Summe der Äthylen- und Propylenoxyd-Gruppen, ausreichend hoch
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sein, da die hydrophilen Eigenschaften eine direkte Funktion des Prozentsatzes der Äthylenoxyd-Gruppen in dem Polyol oder
in dem Polyolgemisch ist. Der Prozentsatz an Äthylenoxyd, in Bezug auf die Summe der Äthylen- und Propylenoxyd-Gruppen, muß
mindestens in der Größenordnung von 5 % und vorzugsweise bei
mindestens 15 # liegen, wenn die hydrophilen Eigenschaften ausreichend ausgeprägt sein sollen. Die hydrophilen Polyole
können auf verschiedene Weise erhalten werden, wie z.B. durch Hinzufügen von üblichen Polyäther-Polyolen mit einem Gehalt an
Äthylenoxyd-Gruppen, der verhältnismäßig gering oder sogar Null ist zu Polyolen, die reich an Äthylenoxyd-Gruppen sind,
wie die Polyoxyäthylen-Glykole und die Polyole, die im Handel unter den folgenden Namen bekannt sind: Pluronics und Tetronics
der BASF-Wyandotte, Lupranol 1180 der BASF-Kuhlmann (früher bekannt unter der Bezeichnung Pluracol MK .93),,,. .
m einer Stufe
Bermadol 87 von Berol-Kemi, sei es durch Syntheseivon Copolymerisaten
des Polyäthylen-Epoxyds und des Polypropylenoxyds.
die reich an Äthylenoxydeinheiten sind, sei es
durch Kombination dieser Polyole. Derartige Polyole oder PoIyolgemische
werden unter anderem in der belgischen PS 768 054 beschrieben. Einige typische Beispiele von handelsüblichen
Polyolen sind:
SA 1421 (Dow Chemicals C )
X601, X603, X6O7 (Olin)
Pluracol 395 und 396 (Wyandotte)
PR 7015, PR 7020, PR 7048 (Wyandotte) Napiol 444 (Sodethane)
Desmophen DD 3061 (Bayer)
SA 1421 (Dow Chemicals C )
X601, X603, X6O7 (Olin)
Pluracol 395 und 396 (Wyandotte)
PR 7015, PR 7020, PR 7048 (Wyandotte) Napiol 444 (Sodethane)
Desmophen DD 3061 (Bayer)
Die gesamte Anzahl von Hydroxyl-Gruppen in dem Polyol oder dem Gemisch an Polyolen liegt für die Herstellung der flexiblen
Schäume in der Größenordnung von 20 bis 80, vorzugsweise in der Größenordnung von 30 bis 60.
Die Polyester-Polyole sind Kondensationsprodukte mit endständi-
von
gen Hydroxyl-Gruppen, die man durch Veresterung/Polycarbonsäuren
mit überschüssiger: "olyalkoholen erhält, gegebenenfalls
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8-
in Anwesenheit von Polyaminen oder Alkanolamine^ welche Amid-Gruppierungen
in der Kette bilden, wobei die Polyalkohole, Polyamine und Alkanolamine polyfunktioneile Verbindungen mit
niedrigem Molekulargewicht sind. Dies ist bekannt für die übliche Herstellung von Polyurethanschäumen und u.a. beschrieben
in der FPS 2 077 383, der canadischen PS 918 675, der DPS 2 354 952 und in der canadischen PS 822 188. Die Polyester-Polyole
können auch durch Polymerisation aus Caprolacton mit offener Kette erhalten werden.
Die Polyester-Polyole müssen jedoch "modifiziert" sein, um die hydrophilen Eigenschaften ausreichend ausprägen zu können. Die
hierfür erforderliche Technik ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung und wird hier nicht beschrieben.
Als Beispiele für handelsübliche hydrophile Polyester-Polyole seien Produkte genannt, die unter den Namen "Fomrez 45" der
Firma Witco und "Versuchsprodukte PU 3092 und PU 3101" der Firma Bayer bekannt sind.
Der erfindungsgemäße hydrophile Polyurethanschaum wird ausgehend von Polyisocyanaten erhalten, deren NCO Gruppen nicht direkt an
einen aromatischen Kern gebunden sind.
Diese Polyisocyanate können gegebenenfalls in Form von Praepolymerisaten
vorliegen, und zwar durch Modifikation mit den Polyalkoholen, Polyaminen oder Alcanolaminen mit niedrigem
Molekulargewicht, oder sie können mit den Polyolen vom PoIyäther-
oder Polyester-Typ wie oben beschrieben, Praepolymerisate bilden.
Beispiele für solche Polyisocyanate sind Äthylen-Diisocyanat, Propylen-1,2-Diisocyanat, Äthyliden-Diisocyanat, Hexamethylen-Diisocyanat,
2,2,4-Trimethyl-Hexamethylen-Diisocyanat, Cychlohexylen-1,2-Diisocyanat,
3-Tsocyanat-Methyl-3,5,5-Trimethyl-
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-AS '
cyclo-Hexylisocyanat, m- und p-Xylylen-Diisocyanat, 4,4-Methylen-Bis
(Cyclohexylisocyanat), 2(4)4'-Methylen-Bis
(Cyclohexyl-Isocyanat), 2-Methyl-l,3-Cyclohexylen-Diisocyanat,
Bis (2-Isocyanatäthyl) Carbonat, etc.
In der PPS 2 077 388 und in der canadischen PS 918 675 werden ebenfalls Polyisocyanate erwähnt, die zur Herstellung der Polyurethanschäume
der Erfindung dienen können.
Unter den bevorzugten Polyisocyanaten seien das Hexamethylen-Diisocyanat,
da3 2,4,4-Trimethylhexamethylen-Diisocyanat, das
2,4' (4,4*)-Methylen-Bis (Cyclohexyl-Isocyanat), das 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-Trimethylcyclohexyl-Isocyanat
und das Xylylen-Diisocyanat genannt.
Wie bereits erwähnt, können die praepolymeren Polyisocyanat-Derivate
ebenfalls Anwendung finden, die durch Umsetzung mit einer gerin/reren als der stöchiometrischen Menge an Polyolen
vom Polyäther- oder Polyester-Typ oder mit Verbindungen niedrigen Molekulargewichts, die zumindest bifunktionell sind, erhalten
werden, wie z.B. mit den Initiatoren bzw. den Polyolen, Polyaminen oder Alkanolaminen niedrigen Molekulargewichts, die
insbesondere in der erwähnten canadischen PS 822 188 beschrieben sind.
Bei den Praepolymerisäten muß der Gehalt an NCO-Gruppen mindestens
5 # betragen.
Der Index "Isocyanat" kann zwischen 70 und 120 variieren.
Die erfindungsgemäß angewandten Katalysatoren sind vorzugsweise eine synergistische Kombination aus mindestens 2 Verbindungstypen (A und B), wie sie in der luxembourgisehen PS 68 552
beschrieben sind.
Dabei ist es wichtig festzustellen, daß die meisten Verbindungen der katalytischen Kombination bereits als unabhängige Katalysatoren
zur Herstellung von Polyurethanschäumen auf Basis von
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aromatischen Polyisocyanaten bekannt sind, d.h. Polyisocyanate, in denen die NCO-Gruppen direkt an einen aromatischen Kern gebunden
sind.
Es ist bekannt, daß, wenn diese Verbindungen einzeln bzw. getrennt
als Katalysatoren zur Herstellung von Polyurethanschäumen ausgehend von einem Polyisocyanat, dessen NCO-Gruppen nicht
direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind, verwendet werden, es wegen der geringen Reaktivität solcher Polyisocyanate
zu großen Schwierigkeiten bei der Reaktion in industriellem Maßstab kommt und es ist beispielsweise nicht möglich, in einem
solchen Fall die "one shot"-Technik anzuwenden.
Obwohl zunächst gewisse Katalysatorkombinationen Vorzug genießen, ist ein wesentliches Ziel der Erfindung die Wahl einer oder
mehrerer Verbindungen der Gruppe (A), wobei es sich um Verbindungen handelt, die in der Literatur als Stoffklasse definiert
ist, die unabhängig zur Herstellung von Polyurethanschäumen einsetzbar ist, in Kombination mit einer oder mehrerer Verbindungen
aus der bzw. den beiden anderen Gruppen (B), wobei es sich um Verbindungen handelt, die in der Literatur als andere Produktklasse
definiert ist, die ebenfalls unabhängig zur Herstellung von Polyurethanschäumen eingesetzt werden kann.
Auf den ersten Blick kann man demnach annehmen, daß die verschiedenen
Verbindungen einer Gruppe im Hinblick auf die Herstellung der Katalysatorkombination der Erfindung technisch
gleichwertig sind.
Die Amine der Gruppe (A) können in verschiedene Untergruppen
geteilt werden, von denen die meisten wie in der Literatur definiert sind. Diese Untergruppen sind:
a) die Diazabicycloalkene und deren Salze, wie sie z.B. in der FPS 1 542 058 und der canadischen PS 881 617 beschrieben
sind;
b) die substituierten oder nichtsubstituierten Guanidine sowie
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M-
deren Salze, wie sie z.B. in der PPS 2 077 388, der canadischen PS 918 675, der DPS 1 950 275 und der U.S.A. 3 621 020
beschrieben cind;
c) die Biguanidine und
d) die Isobiguanidine, wie sie z.B. in der U.S.A. PS 3 621 020 beschrieben sind.
Unter den in Frage kommenden, oben erwähnten aminierten Verbindungen
sind die folgenden Verbindungen von besonderem Interesse: 1,5-Diazabicyclo (4,3,0)nonen-5;
1,8-Diazabi cyclo-(5,4,0)-undecen-7;
1,8-Diazabicyclo (5,3,O)-decen-7;
1,5-Diazabicyclo (4,4,O)-decen-5;
1,4-Diazabicyclo (3,3,0)-octen-4;
1,8-Diazabi cyclo-(5,4,0)-undecen-7;
1,8-Diazabicyclo (5,3,O)-decen-7;
1,5-Diazabicyclo (4,4,O)-decen-5;
1,4-Diazabicyclo (3,3,0)-octen-4;
die Additionssalze dieser Diazabicycloalkene mit Mono- oder Dicarbonsäuren,
mit der Kohlensäure und Phenolen; die substituierten Guanidine der Formel II
C = N-X
worin X Wasserstoff, ein Methyl-, Cyclohexyl-, Decyl-, Dodecyl-,
Alkyl-Phenyl (C-,-C-) Rest oder ein Rest der Formel
-(CH2J2N(R111 R11") ist, worin ζ 2 oder 3 ist und R"· und R"M
gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest (C-,-0.) bedeuten,
R1 bis R. ein Kethylrest sind sowie die Additionssalze
dieser Guanidine und die Additionssalze der Guanidine der Formel II, in der, ferner, mindestens R-. und R„ Wasserstoff sind, mit
Kohlensäure und Phenol; das 1,1,4,4,5,5-Hexamethylisobiguanidin und das substituierte Biguanidin der Formel Ha
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12
(CH3)2
C=N-Y-N=C
(CH3)2
worin Y ein zweiwertiger Alkylenrest (Cg-C-J2) ist.
Wie bereits angegeben, müssen diese aminierten bzw. Stickstoff enthaltenden Verbindungen immer in Kombination mit mindestens
einem Metallsalz, einem Alkoholat und/oder einem Metall-Phenolat
verwendet werden.
Bevorzugt sind dabei die Verbindungen der Gruppe aus den Natrium- und Kalium-Salzen der Oleinsäure, 2,3-Methylbenzoesäure,
Adipinsäure, 2,4-Dichlorbenzoeaäure, Benzoesäure,
β -Chloressigsäure, Chlor- und Brom-Benzoesäure, Salizylsäure,
Essigsäure, Ameisensäure und dem Phenolat und Methylat des Natriums und Kaliums.
Diese Katalysatoren können gegebenenfalls durch Katalysatoren ergänzt werden, wie sie zur Herstellung von Polyurethanschäumen
ausgehend von üblichen aromatischen Polyisocyanaten bekannt sind, wie z.B. die tertiären Amino und die metallorganischen
Verbindungen. Solche Katalysatoren sind außerdem in der U.S.A. P.S. 3 799 898 beschrieben.
Die erfindungsgemäß angewandten Blähmittel oder Treibmittel
enthalten Wasser in einem Verhältnis von 0,5 bis 7 Gewichtsteilen auf 100 Teile Polyol, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsteile.
Dieses Wasser, welches die Bildung von Kohlendioxyd auslöst und damit ein chemisches Blähmittel ist, kann gegebenenfalls durch
ein physikalisches Blähmittel ergänzt werden. Dabei handelt es
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sich im allgemeinen um ein inertes organisches Lösungsmittel,
das verdampft und dadurch in dem Schaum ein Gas bildet. Die typischsten sind das Trichlorfluoromethan und das Methylenchlorid.
Die Menge dieses physikalischen Blähmittels beträgt im allgemeinen max. 30 Gewichtsteile, vorzugsweise max. 15 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Polyol.
Bei den Tensiden handelt es sich um ,"jene Verbindungen, die im
allgemeinen laufend in dem Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen angewandt werden. Sie sind beispielsweise beschrieben
in der U.S.A. P.S. 3 778 390 und 3 799 898 sowie in der FPS 2 077 388.
Diese Tenside können Verbindungen verschiedener Art sein. Sie
können beispielsweise gebildet sein aus Silikonen, wie die Copolymeren von Polydimethylsiloxan und Polyoxyalkylen, nun
nichtionischen Tensiden, wie die Polyglycoläther von Alkylphenol
oder Fettalkoholen, Alkylolamide von Fettsäuren, die polyoxyäthylierten Pflanzenöle, die oxyäthylierten Amine und
Polyamine, die polyoxyäthylierten Monoester aus Sorbit und den
Fettsäuren, oder auch aus anionischen Tensiden, wie die Alkylbenzol-Sulfon-Säuren,
die Alkylbenzol-Sulfonate (als Natriumsalze), die Natriumsulfate der Fettalkohole, die Natriumsulfate
von Polyglycol-Äthern der Fettalkohole, Phosphate von Polyglycoläthern,
Additionsprodukte von Polyoxyäthylen-Fettsäuren (d'acides gras polyoxyethyleniques), die sulfoniert oder sulfatiert
sein können.
Die Mengen an Tensid sind im allgemeinen 0,1 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polyol, sofern dieses Tensid kein
Silikon enthält, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteile. Wenn das Tensid aus Silikon hergestellt wurde, liegt die angewandte Menge
im allgemeinen in der Größenordnung von 0,1 bin 10 Gewichtsteilen,
vorzugsweise 0,2 bis 3 Gewichtstoilen in Bezug auf 100 Gewichtnteile
Polyol.
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XO
Erfindungsgemäß können dabei die hydrophilen Eigenschaften des Polyurethansohaums durch die Wahl des Tensids verbessert werden.
Die Anwendung von Tensiden, die Polyäthylenoxyd-Gruppen aufweisen, kann sich auf die hydrophilen Eigenschaften des erhaltenen
Polyurethanschaums sehr vorteilhaft auswirken. Im allgemeinen jedoch, enthält das Tensid, das üblicherweise
ein Schaumstabilisierungsmittel ist, eine Substanz auf Silikonbasis,
um in dem Schaum während der Bildung eine optimale Stabi-
der Zellen lisierung/zu gewährleisten.
Der schmiegsame hydrophile Polyurethanschaum gemäß der Erfindung kann durch die Verfahren hergestellt werden, die als "one shot"
-Verfahren, "Praepolymerisat-Verfahren" und als "Quasi-Praepolymerisat-Verfahren"
bekannt sind. Diese Verfahren sind z.B. in der U.S.A. P.S. 3 778 390, Spalte 4, Zeilen 41 bis 57 beschrieben.
Im folgenden werden konkrete Beispiele für die Herstellung einiger
besonderer Polyurethanschäume gemäß der Erfindung beschrieben, wobei die in den Spalten der Tabelle angegebenen Werte
Gewichtsteile sind. Der Ausdruck "id" bedeutet, daß das Ergebnis oder die Bedingungen dieselben sind wie in dem vorhergehenden
Beispiel.
Diese Beispiele sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt:
Diese Beispiele sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt:
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Nr, des Beispiels | 1 | 2 | 3 | 4 | VJl | 6 |
!{Bestandteile a)Polyol b)Isocyanat Index NCO c{Blähmittel d)Tensid e)Katalysator O (D OB CJ |
SA 1421:70 D 3900:30 Hylene W:66,3 100 Wasser:4 1520:1,5 TMG: 2 Benzoat des Na: 2 DBTL:0,5 |
id. id. id. id. id. DBU :1 Acetat des Na:2,5 |
i id. id. id. id. id. DBN: 2 Acetat des KiI Polycat 8:1 |
id. id. id. id. id. Acetat des Guanidine:3 Phenolat des Na : 1 |
id. id. id. id. id. TMG : 3 SO : 1 |
id. id. id. id. id. Dabco : 2 Polycat 8:2 DBTL : 1 |
**! 2)Character!stika <-» der Reaktion |
35 16 60 51 |
37 15 62 51 |
37 14 55 40 |
34 19 71 59 |
- | - |
-* a JRG α» b)CRT C)RT d)GT |
50 10 0,9 χ 30 30 |
62 15 1 χ 30 35 |
60 10 0,9 χ 25 25 |
56 16 x 35 30 |
- | - |
3)HydroT3hile Eigenschaften a)Penetrabilität trocken Penetrabilität feucht b{Kapillarität cjAbsorptionsver- mögen d)Aufblähung |
Nr.des Beispiels | RG | 7 | 8 | 9 | id. | 10 | 11 | 12 | id. | 13 | id. | t | — | ! |
l)Bestandteile | CRT | id. | id. | id. | - | |||||||||
aJPolyol | RT | DD306l:100 | id. | id. | id. | id. | id. | id. | — | |||||
bjlsocyanat | GT | 50% IPDI )ςη Δ 50# Hyleneru»4 W |
id. | id. | id. | id. | id. | id. | ||||||
Index NCO | 3)Hydrophile Eigen | ν» 110 |
id. | id. | id. | |||||||||
cblähmittel | schaften | eau: 3 | id. | id. | id. | id. | id. | id. | ||||||
a)Penetrabilität | Preon:7 | Acetat | DBU-Phe- | Acetat | ||||||||||
d)Tensid | (trocken) | B237O:1,3 | id. | des Gua- | id. | id. | nolat:2 | des Na:3 | ||||||
-jr e )Katalysator | b)Penetrabilität | TKGDO:0,8 | TMGC:1,5 | dinins:l,5 | DBC-Buty- | HOBG:1,5 | Bi-Natri- | Cat. | ||||||
O | (feucht) | Oleat des K:2 |
rat:4 | Dichiοr- | um-Phta- lat:2 |
Al:0,5 So:l |
||||||||
<o | b)Kapillarität | Pentachlor- | Propio- | Acetat des | acetat | Sj | ||||||||
837 | c)Absorptionsver | phenolat des Na:l,5 |
nat des Na: 1 |
Lithiums:! | des Na:l,5 |
|||||||||
„* 2)Characteristika | mögen | 30 | 32 | |||||||||||
ο der Reaktion | d)Aufblähung | 18 | 18 | ρ | ||||||||||
-»•a | 32 | 33 | 65 | 34 | 34 | 80 | ||||||||
«Ob | 19 | 21 | 51 | 19 | 22 | 65 | -X | |||||||
c | 67 | 72 | 81 | 75 | ||||||||||
d | 50 | 55 | 64 | 59 | ||||||||||
40 | 29 | |||||||||||||
22 | 38 | 9 | 53 | 52 | 10 | |||||||||
• 1,3 | 1,6 | |||||||||||||
5 | 3 | 9 | 6 | |||||||||||
1,5 | 1,7 | χ 37 | 2 | 1,6 | x 37 | |||||||||
80 | 95 | |||||||||||||
χ 34 | χ 40 | χ 39 | χ 30 | |||||||||||
85 | 95 | 100 | 80 |
Nr.des Beispiels | ο | a, | RG | 14 | 15 | id. | 16 | id. | 17 | id. |
l)Bestandteile | to c· blähmittel | CRI | ||||||||
a)Polyol + Isocyanat | °· t) Iensid | Q | RT | (Präpolymereβ von | ||||||
+ | co | d | (CP 3002+überschüs- | id.:14 | lupranol 1180:30 | lupranol 1180:20 | ||||
D) | w e)Katalysator | 3)Hydrophile Eigen | sigem | id. | id. | id. | ||||
schaften | id. | id. | id. | |||||||
O ~* |
a)Penetrabilität | DC 200:0,5 | DD 3045:0,5 | M66-82:3 | ||||||
"° 2)Characteristika | (trocken) | 200 cts | ||||||||
der Reaktion | Penetrabilität | IPDI -NCO*:15 | PMG:0,8 | HOBG:0,9 | DBO oleat:2 | |||||
(feucht) | 100 Teile | n-Cresolat | Binatriumsali- | Acetat des | ||||||
bjKapillarität | Polyethylen- | des K : 1 | cylat : 2 | K : 0,5 | ||||||
c JAbsorptionsvermögen | (Glycol,PM6OOJ15 | |||||||||
d)Aufblähung | (IPDI:10 | |||||||||
Wasser:3 | 33 | 30 | 33 | |||||||
V/M: 3 | 13 | 10 | 10 | |||||||
65 | 51 | 70 | ||||||||
TMG :1 | 52 | 33 | 55 | |||||||
Natriumphenolat | ||||||||||
des /3-naphtols:l | ||||||||||
68 | 50 | 46 | ||||||||
32 | ||||||||||
9 | 20 | 9 | 10 | |||||||
53 | 0,8 | 1,1 | 1,1 | |||||||
40 | χ 28 | x 35 | x 33 | |||||||
15 | 35 | 30 | ||||||||
44 | ||||||||||
12 | ||||||||||
1,4 | ||||||||||
x 37 | ||||||||||
25 |
O CD CO LO
Nr. des Beispiels | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | • | Acetat |
l)Bestandteile | des Na:5 | ||||||||
a)Polyol | P45:1OO | id. | id. | id. | id. | id. | id. | DBTL:0,5 | |
b)lsocyanat | TMDI:50,2 | id. | id. | id. | id. | id. | id. | ||
Index NCO | 100 | id. | id. | id. | id. | id. | id. | ||
cjBlähmittel | 3,5 | id. | id. | id. | id. | id. | id. | ||
d)Tensid | EM: 2 | A381 A:l,5 | DC 193:1 | 1058:2 | B2008:l,5 | L532:l,3 | L532:l,5 | ||
TX: 2 | 77/86:2 | ||||||||
e)Katalysator | DBC:1,5 | Phenolat | Para | TMGD:2 | Carbonat | NEM: 5 | |||
Acetat des | des Guani | Äthyl | Phenolat | des Gua- | Dabco:l | — | |||
K : 0,5 | dine:! | TMGP:2 | des K:l | nidins:l | S0:0,5 | _ | |||
Acetat | Kalium | Methylat | _ | ||||||
des Na:l,5 | salz der | des Na:l | — | ||||||
Chlorben- | |||||||||
zoesäure:l | |||||||||
2)Characteristika | |||||||||
der Reaktion | _ | ||||||||
a)RG | 36 | 33 | 33 | 37 | 35 | — | |||
b)CRT | 10 | 13 | 13 | 11 | 10 | — | _ | ||
C)RT | 65 | 66 | 72 | 68 | 69 | _ | — | ||
d)GT | 50 | 54 | 61 | 56 | 60 | — | - | ||
3)HydroOhile | |||||||||
Eigenschaften | — | ||||||||
a)Penetrabilität | |||||||||
trocken | 34 | 56 | 65 | 31 | 48 | _ | |||
Peiietrabilität | |||||||||
feucht | 3 | 10 | 10 | 6 | 9 | _ | |||
bjKapillarität | 1,3 | 0,7 | 0,7 | 1,2 | 1,0 | - | |||
cjAbsorptions- | x 35 | χ 25 | χ 23 | x 31 | χ 28 | - | |||
vermögen | |||||||||
d)Aufblähung | 5 | 3 | 3 | 7 | 5 | — |
O CD OO CO
Nr.des Beispiels | a | RG | 25 | 5 | 26 | id. | 27 | 28 | id. |
l)Bestandteile | b | CRT | id. | id. | |||||
a)Polyol | C | RT | PU 3092:100 | id. | id. | id. | |||
b/Isocyanat | d | GT | XDI:40-2 | id. | id. | id. | |||
Index NCO | 3)Hydrophile Eigen | 90 | id. | id. | id. | ||||
c)Blähmittel | schaften | Wasser:3,5 | Triton XlOO:2 | id. | WM :2 | ||||
a)Peneirabilität | MC: 5 | Tenearyl S3 55 P:2 | id. | SM :2 | |||||
d)Tensid | trocken | I 532:1 | DBU phenolat:l,5 | M66-82:3 | TMG :2 | ||||
Penetrabilität | Kalium-phenolat | 2 Xthyl-hexoat | |||||||
e)Katalysator | feucht | TMGDO:1 | des 2,4-Dibromo- | DBN :1 | des Na : 2 | ||||
bjKapillarität | Bi-Kalium:l | phenols:2 | Laurat des | ||||||
Adipat | Na: 3 | ||||||||
2)Characteristic | 29 | 32 | |||||||
der Reaktion | 20 | 17 | |||||||
29 | 77 | 33 | 57 | ||||||
16 | 68 | 15 | 42 | ||||||
63 | 68 | ||||||||
48 | 51 | ||||||||
24 | 32 | ||||||||
38 | 7 | 50 | 3 | ||||||
1,8 | 2 | ||||||||
5 | χ 30 | 6 | x 3 | ||||||
1,3 | 6 | 1,5 | 7 | ||||||
c)Absorptionsvermögen χ 27 | χ 32 | ||||||||
d)Aufblähung | 3 |
Nr. des Beispiels | a | RG | 29 | : 2 | 30 | 1,5 | 31 |
1) Bestandteile | CRT | ||||||
a) Polyol | c | RT | F 45 : 100 | id. | id. | ||
b) Isocyanat | d | GT | IPDI : 53 | id. | id. | ||
Index NCO | 3) HvdroOhile | 100 | id. | id. | |||
c) Blähmittel | Eigenschaften | V.'asser : 3,5 | id. | i ti. | |||
d) Katalysator | a) Penetrabilität | Methachlor-TKGP | TMCJN : 1,5 | HMIB : 1,5 | |||
trocken | Chloracetat des | Formiat des Na : | Kaliuinsslz der | ||||
Penetrabilität | Na : 1 | 2,4-Dichlor- | |||||
e) Tensid | feucht | L 532 : 1,5 | id. | benzoesaure: 1 id. |
|||
2) Characteristika | b) Kapillarität | ||||||
der Reaktion | c) Absorptionsvermögen | ||||||
d) Aufblähung | 34 | 35 | 31 | ||||
12 | 12 | 10 | |||||
64 | 70 | 68 | |||||
55 | 61 | 60 | |||||
39 | 46 | 36 | |||||
8 | 10 | 10 | |||||
1,1 | 1,2 | 1,1 | |||||
x 29 | χ 31 | χ 29 | |||||
4 | 3 | 3 | |||||
VL
Im folgenden werden die in den Tabellen angewandten Zeichen erklärt:
1) Bestandteile
a) Polyole:
1) Bestandteile
a) Polyole:
S.A. 1421: Hydrophiles Polyäther-Polyol der Dow Chemical, das zahlreiche Oxyäthylen-Gruppen enthält,
wobei die Anzahl der Hydroxyle in der Größenordnung von 33 liegt.
D 3900: Desmophen 3900 von Bayer. Es enthält ein aktives Polyäther-Triol mit einer Hydroxyl-Zahl
von etwa 35.
Lupranol 1180:
TD 3061:
P 45:
PU 3092:
CP 3002:
Bekannt unter dem Handelsnamen Euran von der BASF Kuhlmann. Es enthält ein Polyäther-Triol
mit einem erhöhten Gehalt an Oxyäthylen-Gruppen, die Hydroxyl-Zahl ist etwa 42. Hydrophiler Polyäther, der unter dem Handelsnamen
Desmophen TD 3061 bekannt ist (von Bayer). Die Verbindung enthält eine Reihe Oxyäthylen-Gruppen. Die Hydroxyl-Zahl ist
etwa 27.
Bekannt unter dem Handelsnamen Fomrez 45 der Firma Witco und enthält ein besonderes hydrophiles
Polyester-Polyol, die Hydroxyl-Zahl ist um 50.
"Versuchsprodukt" der Firma Bayer, enthält ein besonderes hydrophiles Polyester-Polyol, die
Hydroxyl-Zahl ist etwa 50.
Aktiver Polyäther, der unter dem Namen Voranol CP 3002 der Dow Chemical bekannt ist und eine
Hydroxyl-Zahl von etwa 55 besitzt.
b) Isocyanate:
Hylene W: Handelsname eines Produkts der Firma Du Pont de Nemourr-, das ein Stereoisomeres des 4,4'-
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IPDI:
TMDI: XDI:
c) Tenside:
L 532 und L 520:
B 2370 und
B 2008:
DC 193:
DD 3045:
DC 200, 200 cts:
M 66-82 A 381A und
1058:
1058:
Methylenbis-fCyclohexylisocyanats) mit 32 % NCO
-Gruppen enthält.
Handelsname der Firma Veba Chemie, Deutschland,
für das 3-Isocyanatmethyl-3,5J5-Trimethylcyclo-
hexyl-Isocyanat, das etwa 37,8 % NCO-Gruppen
enthält.
2,4,4-Trimethyl-Hexamethylen-Diisocyanat, das
40 fo NCO-Gruppen enthält.
Handelsname für das Xylylen-Diisocyanat, das
aus einem Gemisch von 70 # des Meta-Isomeren
und 30 % des Para-Isomeren besteht, wobei dieses
Gemisch einen Gehalt an NCO-Gruppen von 45 %
besitzt.
Handelsnamen von Copolymerisaten aus Polysiloxan und Polyoxyalkylen, Tenside auf Silikon-Basis
der Firma Union Carbide.
Handelsnamen von Copolymerisaten aus Polysi-
loxan und Polyoxyalkylen, Tenside der Firma
Goldschmidt.
Handelsname eines Copolymer!sats aus Polysi-
loxan-und Polyoxyalkylen, ein Silikon-Tensid
der Firma Dow Corning.
Handelsname eines besonderen Tensids der Firma
Bayer.
Handelsname eines Silikonöls aus Polydimethyl-Siloxan, mit einer Viscosität von 200 cts der
Firma Dow Corning.
Organische Tenside der Firma Wifco, die
kein Silikon enthalten.
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- 23 -
77-86: Sulfatiertes oder sulfoniertes Additiv aus
Fettsäure-Äthylenoxyd und Propylen-Oxyd der Firma Witco.
WM, EM, TX
und SM: Handelsnamen von emulgierenden Tensiden, die
kein Silikon enthalten, von der Firma Bayer.
Triton
X 100: Handelsname eines Additivs aus Äthylenoxyd und
Octylphenol der Firma Rohm und Haas.
Tensaryl
SB 55 P: Handelsname des Alkyobenzol-Sulfats (Natriumsalz)
der Firma Tensia, Belgien.
d) Katalysatoren:
TMG: Tetramethylguanidin TMGG: Cyclohexyltetramethylguanidin
PMG: Pentamethylguanidin TMGL: n-Decyltetramethylguanidin
TMGDO: n-Dodecyltetramethylguanidin
DBU: 1,8-Diazabicyclo (5,4,O)undecen-7
DBN: 1,5-Diazabicyclo(4,3,0)nonen-5
DBC: l,5-Diazabicyclo(4,4,0)decen-5 DBO: l,4-Diazabicyclo(3,3,0)octen-4
DBTL: Zinn-Dibutyldilaurat
SO: Zinn-II-Octoat
"Cat.Al": Handelsname eines Gemische aus 70 #
(CHj)2N-(CH2 J2-O-(CH2) 2-N-(CH3) 2 und 30 £
Dipropylen-Glycol der Union Carbide. "Poly cat8":
Handelsname von Dimethylcyclohexylamin der
Firma Abott Chemicals. NEM: N-Äthylmorpholin
Dabco: Triäthylen-Diamin (Houdry) TMGN: Dimethyl-Aminoäthyl-Tetramethylguanidin HMIB: 1,1,4,4,5,5-Hexamethylisobiguanidin TMGP: Phenyl-Tetramethylguanidin HOBG: Hexameth.ylen-Octamethyl-Biguanidin
Dabco: Triäthylen-Diamin (Houdry) TMGN: Dimethyl-Aminoäthyl-Tetramethylguanidin HMIB: 1,1,4,4,5,5-Hexamethylisobiguanidin TMGP: Phenyl-Tetramethylguanidin HOBG: Hexameth.ylen-Octamethyl-Biguanidin
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- ί* -So
e) Blähmittel:
Wasser
Wasser
Freon: Trichlorofluormethan MC: Methylendichlorid
2) Characteristika der Reaktion
a) RG: Dichte des Schaums in kg/m ("foam density")
b) CRT: "Cremierungszeit" (temps de cremage) in Sekun
den ("cream time")
c) RT: Steinzeit in Sekunden ("full rise time")
d) GT: Gelbildungszeit in Sekunden ("gel time"), wel
che dem Zeitpunkt entspricht, an dem man einen elastischen Polyurethanfaden aus dem Schaum
ziehen kann, der mit Hilfe einer mit diesem Schaum in Kontakt gebrachten Eisenstange
steigt.
3) Hydrophile Eigenschaften
a) Penetra-
bllität: Die Zeit in Sekunden, die erforderlich ist, damit ein Wassertropfen von 1 cm der mittels einer
Pipette auf eine Schaumprobe gebracht wurde, vollständig in die Oberfläche dieser Probe
eintritt ("wet out"). Dies kann mit einer trockenen Probe erfolgen, oder mit einer vorher feuchten und getrockneten Probe.
b) Kapillari
tät: Dieser Wert entspricht der Höhe eines Wasserfilms in Zentimeter, die dieser In einer Schaumprobe von 10 χ 2,5 x 1,27 cm durchlaufen hat,
wobei die Schaumprobe mit einem Ende in einen Wasserbehälter taucht, ausgehend von der Wasseroberfläche nach 3 Minuten ("Wicking speed in
cm/3 min").
c) Absorptions
vermögen: Dieser Wert entspricht der Gewichtszunahme einer
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Schaumprobe bekannten Gewichts, die vollständig mit Wasser gesättigt ist und die man dann
60 aek. lang trocknen bzw. abtropfen läßt, in Bezug auf da3 Gewicht der trockenen Probe.
d) Aufblähung:Volumzunahme einer Probe in Prozent, die gänzlich
mit Wasser gesättigt ist, in Bezug auf die ursprünglich trockene Probe.
Technik In den Beispielen 1 bis 6 wurde die sogenannte "one shot") auf
verschiedene Ausgangsgemische angewandt, die sich voneinander
lediglich durch den angewandten Katalysator unterscheiden, während die anderen Bestandteile identisch sind, sowohl hinsichtlich
ihrer Art als ihrer Menge.
Alle Bestandteile, mit Ausnahme des Isocyanate wurden zusammen gerührt, bis eine sichtlich homogene Mischung entstand. Dann
wurde das Isocyanat hinzugefügt und das Ganze etwa 10 sek. lang intensiv gerührt. Das so erhaltene Gemisch wurde dann in einen
offenen Behälter gegossen, in dem der Schaum sich frei bilden konnte.
In den Beispielen 1 bis 4 wurde eine katalytische Kombination gemäß der Erfindung angewandt, in den Beispielen 5 und 6, zum
Vergleich, eine bekannte katalytische Kombination. In den Beispielen 1 bis 4 waren die verschiedenen Phasen der
Schaumbildung völlig gleichförmig und es konnte in verhältnismäßig
kurzer Zeit ein Schaum mit einer homogenen Zellstruktur und guter mechanischer Festigkeit erhalten werden. Das war
nicht der Pail in den Beispielen 5 und 6. In Beispiel 5 stieg
der Schaum sehr langsam, während er teilweise absank. Gegen Ende der Reaktion wurde ein gewisses Zurückziehen festgestellt.
In Beispiel 6 konnte nach 2 Minuten Kontakt der Bestandteile keine Reaktion festgestellt werden.
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In den Beispielen 7 bis 13, in denen ebenfalls mit der "one shot"-Technik gearbeitet wurde, wurde ein anderes Gemisch angewandt,
welches als Blähmittel neben Wasser ebenfalls noch eine gewisse Menge an "Freon" enthielt. In diesen Beispielen wurde
lediglich die Art des Katalysators variiert, wobei in Beispiel 13 eine bekannte katalytische Kombination zum Vergleich eingesetzt
wurde.
Wie bei den Beispielen 1 bis 4 konnte eine gute, gleichförmige Entwicklung des Polyurethanschaums beobachtet werden. Dagegen
war es mit dem in Beispiel 3 angewandten Katalysator, ebenso wie in Beispiel 5, nicht möglich, ein industriell brauchbares
Produkt zu erhalten.
Die hydrophilen Eigenschaften der in den Beispiele 7 bis 12 erhaltenen
Schäume waren ebenfalls wie bei den Beispielen 1 bis sehr zufriedenstellend.
In den Beispielen 14 bis 17 wurde mit der sogenannten "Quasi-Praepolymerisat-Technik"
gearbeitet. In jedem dieser Beispiele wurde das Praepolymerisat (χ in der obigen Tabelle) ausgehend
von 100 Teilen CP 3002 und 65 Teilen IPDI hergestellt. Dieses Gemisch wurde etwa 4 Stunden lang auf 80 C erhitzt, bis der
"Endgehalt" (teneur finale) an NCO-Gruppen konstant blieb. Zu diesem Praepolymerisat, das also endständige NCO-Gruppen enthielt,
wurde eine ergänzende Menge an Polyol und Polyisocyanat gegeben, sowie Wasser, ein Tensid und der Katalysator. Das
Ganze wurde etwa 10 sek. lang innig gemischt. Dann wurde die erhaltene Mischung in einen Behälter gegossen, in dem die
"Cremierung" oder "Aufrahmung" (cremage) sich frei
entfalten konnte. \i±e aus den Tabellen hervorgeht, rechtfertigen
die Entwicklung der Reaktion und die hydrophilen Eigenschaften eine industrielle Anwendung.
Bei den Beispielen 18 bis 31 wurde mit derselben Technik gearbeitet
wie bei den Beispielen 1 bis 13, ,-jedoch mit anderen
Gemischen. In den Beispielen 18 bis 22 und 25 bis 31 wurden
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erfindungsgemäße Katalysatoren angewandt, während, wie die Beispiele
5, 6 und 13 auch die Beispiele 23 und 24 zum Vergleich die Verwendung bekannter Katalysatoren betreffen die, wie aus
den Tabellen ersichtlich ist, keine vorteilhaften Ergebnisse liefern. In Beispiel 23 konnte nach 2 min. keine Reaktion beobachtet
werden, wnhrend in Beispiel 5 eine sehr langsame "Gremierung"
erfolgte, es zu einem teilweinen Absinken kam und ferner ein nicht unbeo.chtliches Zurückziehen beobachtet werden
konnte. Im Gegensatz dazu wurden in den BeispielenlS bis 22 und 25 bis 31 in jeder Hinsicht gute Ergebnisse erzielt, d.h.
ebenso was die Reaktion als solche als auch was das Endprodukt betrifft.
Der Schaum bzw. Schaumstoff der Erfindung kann in verschiedenen Formen Verwendung finden, wie z.B. in Form von Platten, die von
einem Schaumstoff-Block abgeschnitten sind und gegebenenfalls durch eine Zusatzbehandlung eine Haut auf mindestens einer Seite
der Platte aufweisen. Diese Haut kann durch Einwirkung erwärmter Metallplatten ausgebildet werden, die gegen den Schaum angedrückt
(appliqu&es) werden, wodurch ein sogenannter "pelletisierter"(pelletisee)
Schaum entsteht.
Gegebenenfalls kann auch ein besonderer erfindungsgemäßer Absorptions-Körper
durch "Abformen" (moulage) erhalten werden,
wobei ein Schaum mit einer integren oder vollständigen (integrale)
Haut gebildet wird, der durch Anwendung einer ausreichenden Wassermenge als Blähmittel genügend permeabel bleibt,
um eine wirksame Absorption zu gewährleisten.
Gemäß einer weiteren Möglichen Ausführungsform liegt der Schaum in Flocken vor, die gegebenenfalls in ein durchlässiges Gewebe,
z.B. auf Zellulosebasis eingehüllt sind. Die im Voranstehenden mehrfach erwähnten Ausdrücke Cremierung,Auf
rahmung (Cremage) betreffen die "Startzeit", d.h. diejenige Zeit,
die verstreicht zwischen dem Augenblick der Zusammenführung der
Reaktionspartner und dem Beginn des Aufsteigens des Schaumes
(Steigzeit « Zeit die verstreicht zwischen dem Beginn und dem Ende
des Aufsteigens des Schaumes).
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Claims (1)
- Patentansprüche1. Hydrophiler Polyurethanschaum, der ausgehend von einem hydrophilen Polyol, einem Polyisocyanat, einem Tensid, einem Katalysator und einem Bläh- oder Treibmittel hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die NCO-Grup^ pen des Polyisocyanate nicht direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind.2. Schaum gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat 2,4'(-4,4*)-Methylenbis-(Cyclohexylisocyanat); 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-Trimethylcyclohexylisocyanat; 2,4,4,-Trimethyl-Hexamethylen-Diisocyanat; Xylylen-Diisocyanat oder Hexamethylen-Diisocyanat ist,3. Schaum nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadur'ch gekennzei chnet, daß der Katalysator(A) mindestens eine Verbindung der Gruppe aus den (l) Diazabicyloalkenen der Formel I<0H2>mr - cworin m von 3 bis 7 und η von 2 bis 4 variiert und deren Salzen mit organischen Säuren, die eine Dissociations Konstante von Ka a* 10" aufweisen, (2) substituierten Guanidinen und deren Salzen der Formel IIR2 /RlC = NX ι709837/1018worin R-,, Rp, R* und R. unabhängig voneinander einen Alkylrest (C-.-C,), einen mit einem Alkoxyrest (C1-C4) substituierten Alkylrest (C1-C4) oder einen heterocyclischen Rest (Oc-G7) mit höchsten 2 Atomen der Gruppe aus Sauerstoff und Schwefel darstellen, R1-Rp und/oder R-z-R^ mit dem benachbarten Stickstoffatom einen heterocyclischen Kern (Cc-C7) mit höchstens einem Atom Schwefel oder Sauerstoff bilden können, X Wasserstoff, einen Phenylrest, einen durch eine oder mehrere AIkOXy-(C1-C.), Alkyl-(C,-C,2)gruppen oder Halogene substituierte Phenylrest oder auch einen Rest der Formel IIIC - R7I ' R6bedeutet, worin R1-, Rg und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Alkyl-(C-,-C.) rest oder einen mit einer Phenylgruppe substituierten Alkyl- (C-.-C. )rest einen substituierten Phenylrest, einen Alkoxy (C1-C4)-, Aryloxy (Cg-C-.^)-, Nitril- oder Carbalkoxyrest bedeuten, wobei R7 ein Alkylrest (Cc-C18), ein substituierter Phenylrest oder ein Alkoxyrest (C-.-C.) sein kann oder wobei auch eine oder zwei Gruppen Rc-Rg, Rc-R7, und Rg-R^ einen cyclischen Ring aus Kohlenstoffatomen und höchstens einem Atom Stickstoff, Schwefel oder Sauerstoff bilden, worin X schliesslich ein Rest der Formel IVR1 .R1" (-C-) H-sein kann, worin ζ eine ganze Zahl von 2 bi3 12 ist, R1 und R" Wasserstoff oder einen Alkylrest (C1-C4) bedeuten, R"1 und R"" einen Alkylrest (C1-C4) bedeuten oder mit dem benach-709837/1018Yf-barten Stickstoff einen Cycloalkylrest (Cc-Cg) bilden sowie den Additionssalzen dieser Guanidine und den Additionssalzen von Guanidinen, in denen mindestens einer der Reste R-, , Rp» R, oder R, Wasserstoff ist, mit einer Säure mit einer Dissoziationskonstanten Ka ' 10" ,
(3) substituierten Biguanidinen der Formel VN-C-N= NX«worin Q-, bis Qg unabhängig voneinander einen Alkylrest (C-J-C^) oder einen Cycloalkytest (Ca-C^) bedeuten und X1 Wasserstof f oder ein Carbamoylrest der Formel VE _ß_jjHZist, wobei Z ein einwertiger, nach der Eliminierung einer Isocyanatgruppe des Polyisocyanate verbleibender Rest ist, wobei Q1 bis Qg, X' und Z mit Chlor, Brom oder einer Alkoxygruppe (C-j-Cp) substituiert sein können, (4) substituierten Biguanidinen der Formel VII= N-Y-N =709837/1018-λ 'worin M-, bis Mg unabhängig voneinander einen Alkylrest (C-J-C^) bedeuten, Y eine Gruppe der Formel VIIIdarstellt, in der Mg und M,o Wasserstoff oder ein Alkylrest (C-,-C.) sind und 06 eine ganze Zahl von 3 bis 12 ist, oder auch einen 2-wertigen Cyclohexyl- oder 2-wertigen Isophoronrest darstellt und(B) mindestens ein Alkali- oder Erdalkalisalz einer organischen Säure mit einer Dissoziationskonstanten Ka <[, 10" ,s -2 vorzugsweise Ka \ 10 , enthält.4. Schaum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator mindestens eine Verbindung der Gruppe aus(1) den folgenden Diazabicycloalkenen: 1,5-Diazabicyclo(4,3,0)nonen-5, 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)-undecen-7»1t5-Diazabicyclo(5,4,0)-decen-5, l,4-Diazabicyclo(3,3,0)-octen-4,den Additionssaleen dieser Diazabicycloalkene mit Mono- oder<_ a 10 ,mit Kohlensäure und mit Phenolen,(2) den substituierten Guanidinen der Formel IIN-X709837/1018worin X Wasserstoff, ein Methyl-, Cyclohexyl-, Decyl-, Dodecyl-, Alkyl-Penyl (0,-C^)-ReSt oder ein Rest der Formel -(CU0)Ji(R'" R"») ist. worin ζ 2 oder 3 ist und R··· und R"»c. Zgleich oder verschieden sind und einen Alkylrest (C-,-C^) bedeuten, wobei R, bis R. ein Methylrest sind, sowie den Additionssalzen dieser Guanidine und den Salzen der Guanidine der obigen Formel, in der, ferner, mindestens R-, und R« Wasserstoff sind, mit Kohlensäure und Phenol,(3) dem l,l,4,4,5,5-Hexamethylisog"uanidin und(4) den substituierten Biguanidinen der Formel II aC = N-Y-N=C(CH3)2worin X ein 2-wertiger Alkylenrest (Cg-C-,,,) ist, enthält.Schaum nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator mindestens eine Verbindung aus der Gruppe aus den Natrium- und Kaliumsalzen der Oleinsäure, der 2,3-Methylbenzoesäure, der Adipinsäure, der 2,4-Dichlorbenzoesäure, der Benzoesäure, der p-Chloressigsäure, der Chlor- und Brom-Benzoesäure, Salizylsäure, Essigsäure, Ameisensäure und dem Phenolat und Methylat des Natriums und Kaliums t enthält.Verfahren zum Herstellen des hydrophilen Polyurethanschaums gemäß den vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Umsetzung eines hydrophilen Polyols mit einem Polyisocyanat, in dem die NCO-Gruppen nicht direkt an einen aromatischen Kern gebunden sind, einem Schaumstabilisator, einom Blähmittel und einem Katalysator, wie er in den Ansprüchen 3 bis 5 definiert ist.709837/10187. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit der "one shot"-Technik erfolgt.8. Verwendung des Polyurethanschauma gemäß den vorhergehenden Ansprüchen zur Ausbildung von hydrophilen Produkten.9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Produkt als Monatsbinde, Verband oder Windel ausgebildet ist.10. Verwendung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum in Form einer Platte vorliegt, bei der gegebenenfalls mindestens eine Seite eine Haut aufweist, oder in Form von Flocken, die gegebenenfalls in ein durchlässiges Gewebe eingehüllt sind.709837/1018
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