DE2718512A1 - METHOD FOR PREPARING POLYISOCYANATE COMPOSITIONS - Google Patents
METHOD FOR PREPARING POLYISOCYANATE COMPOSITIONSInfo
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Description
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26. April 1977April 26, 1977
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IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London - GroßbritannienIMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London - Great Britain
"Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanatzusammensetzungen" "Process for the preparation of polyisocyanate compositions"
PRIORITÄT: 21. Mai 1976 - Großbritannien - 21061/76PRIORITY: May 21, 1976 - Great Britain - 21061/76
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Reaktionsprodukten aus Tolylendiisocyanat und oxypropylierten Triolen, auf Gemische aus solchen Produkten mit Isocyanaten und auf die Verwendung dieser Produkte und Gemische bei der Herstellung von Polyurethanschäumen.The invention relates to the production of reaction products from tolylene diisocyanate and oxypropylated triols, to mixtures of such products with isocyanates and to the use of these products and mixtures in the production of polyurethane foams.
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In der GB-PS 994 890 sind Zusammensetzungen beschrieben, die im wesentlichen aus Allophanat-polyisocyanaten bestehen, welche dadurch erhalten werden, daß man einen Überschuß eines organischen Diisocyanats mit einem Urethanisocyanat der allgemeinen Formel R (OOCNHRNCO) , worin R für ein organisches Radikal, nämlich den Rest einer Monohydroxy- oder PoIyhydroxyverbindung nach Umsetzung der Hydroxygruppen mit Isocyanatgruppen steht, η für eine Ganzzahl von 1 bis 6 steht und die Funktionalität der Hydroxyverbindung repräsentiert und R für ein zweiwertiges organisches Radikal steht, umsetzt, wobei die Umsetzung unter solchen Bedingungen ausgeführt wird, daß im wesentlichen ein Molekül Diisocyanat mit jeder anwesenden Urethangruppe reagiert, was sich aus dem gemessenen Isocyanatgruppengehalt des Reaktionsgemischs ergibt.In GB-PS 994 890 compositions are described which consist essentially of allophanate polyisocyanates, which be obtained by using an excess of an organic diisocyanate with a urethane isocyanate general formula R (OOCNHRNCO), where R is an organic radical, namely the radical of a monohydroxy or polyhydroxy compound after the hydroxyl groups have reacted with isocyanate groups, η is an integer from 1 to 6 and represents the functionality of the hydroxy compound and R stands for a divalent organic radical, converts, the reaction being carried out under conditions such that essentially one molecule of diisocyanate is present with each Urethane group reacts, which is evident from the measured isocyanate group content of the reaction mixture results.
Wenn die Gruppe R im Urethanisocyanat die gleiche ist wie der Rest des organischen Diisocyanats, dann können die Produkte in einer einzigen Stufe durch Umsetzung des organischen Diisocyanats mit der Hydroxyverbindung hergestellt werden.If the group R in the urethane isocyanate is the same as the remainder of the organic diisocyanate, then the products be prepared in a single step by reacting the organic diisocyanate with the hydroxy compound.
Von den Produkten der GB-PS 994 890 wird gesagt, daß sie im wesentlichen Allophanatisocyanate sind, obwohl auch klar festgestellt wird, daß die genaue Natur dieser Produkte nicht vollständig geklärt wurde.The products of GB-PS 994 890 are said to be essentially allophanate isocyanates, although clear too it is stated that the exact nature of these products has not been fully elucidated.
Die GB-PS 1 296 652 betrifft ebenfalls Allophanatpolyisocyanate, von denen gesagt wird, daß sie erhalten werden, wenn man einen N-substituierten Carbaminsäureester mit einem PoIyisocyanat mit mindestens zwei aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen in Gegenwart eines Alkylierungsmittels umsetzt.GB-PS 1,296,652 also relates to allophanate polyisocyanates which are said to be obtained when an N-substituted carbamic acid ester with a polyisocyanate with at least two aromatically bound isocyanate groups in the presence of an alkylating agent.
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Es wurde nunmehr gefunden, daß wertvolle flüssige Polyisocyanate erhalten werden, wenn man einen Überschuß an ToIylendiisocyanat mit einem oxypropylierten Triol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 800 in Abwesenheit eines Alkylierungsmittels unter solchen Bedingungen umsetzt, daß eine weitere Reaktion nach der anfänglichen Urethanbildung stattfindet. Diese Produkte sind überwiegend Flüssigkeiten. Solche Flüssigkeiten besitzen insofern Vorteile, als sie beim Stehen während mehrerer Monate ihren flüssigen Zustand beibehalten. Sie eignen sich besonders für die Herstellung von flexiblen Polyurethanschäumen, insbesondere kalthärtenden Formstücken aus flexiblem Schaum.It has now been found that valuable liquid polyisocyanates are obtained if one uses an excess of ethylene diisocyanate with an oxypropylated triol having a molecular weight of 200 to 800 in the absence of an alkylating agent reacts under such conditions that a further reaction takes place after the initial urethane formation. These products are mostly liquids. Such fluids have advantages in that they are beneficial when standing maintain their liquid state for several months. They are particularly suitable for the production of flexible Polyurethane foams, in particular cold-curing moldings made from flexible foam.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanatzusammensetzungen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man bei einer Temperatur von 120°C oder darüber mindestens 4 molare Anteile Tolylendiisocyanat mit einem oxypropylierten Triol eines Molekulargewichts von 200 bis 800 in Abwesenheit eines Alkylierungsmittels unter solchen Reaktionsbedingungen umsetzt, daß nach der ersten Urethanbildungsreaktion eine weitere Reaktion stattfindet.The invention therefore relates to a process for the preparation of polyisocyanate compositions which is carried out thereby is that one at a temperature of 120 ° C or above at least 4 molar proportions of tolylene diisocyanate with an oxypropylated triol with a molecular weight of 200 to 800 reacts in the absence of an alkylating agent under such reaction conditions that after the first urethane formation reaction another reaction takes place.
Es kann jedes Tolylendiisocyanat beim vorliegenden Verfahren verwendet werden, d.h. also, daß jedes der isomeren Tolylendiisocyanate oder jedes Gemisch dieser Isomere verwendet werden kann. Es wird bevorzugt, ein Gemisch aus 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanaten zu verwenden, in welchem die Isomere in einem Verhältnis von annähernd 80:20 vorliegen. Ein solches Gemisch aus Tolylendiisocyanat-2,4- und -2,6-isomeren ist im Handel erhältlich. Obwohl das Isomerverhältnis nicht immer genau 80:20 ist, liegt dieses Verhältnis ausreichend nah bei diesem Wert, daß die handelsüblichen Produkte mit diesem Verhältnis angegeben werden.Any tolylene diisocyanate can be used in the present process, that is, any of the isomeric tolylene diisocyanates or any mixture of these isomers can be used. It is preferred to use a mixture of 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanates to be used in which the isomers are present in a ratio of approximately 80:20. Such a mixture from tolylene diisocyanate 2,4 and 2,6 isomers is commercially available available. Although the isomer ratio is not always exactly 80:20, this ratio is sufficiently close to this Value that the commercial products are specified with this ratio.
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Bevorzugte molare Anteile an Tolylendiisocyanat sind 4 bis 30 molare Anteile je molarer Anteil an oxypropyliertem Triol.Preferred molar proportions of tolylene diisocyanate are 4 to 30 molar proportions per molar proportion of oxypropylated triol.
Es kann jedes oxypropylierte Triol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 800 verwendet werden. Solche Verbindungen werden dadurch hergestellt, daß man Propylenoxyd zu einem Triol, vorzugsweise einem aliphatischen Triol, zugibt, bis das gewünschte Molekulargewicht erhalten worden ist. Die oxypropylierten Triole sind nicht unbedingt einheitliche Verbindungen, sondern sie sind im allgemeinen Gemische aus Verbindungen mit verschiedenem Molekulargewicht, entsprechend der Anzahl der Moleküle, die sich an jedes Molekül Triol addiert haben. Solche Gemische besitzen ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200 bis 800.Any oxypropylated triol with a molecular weight of 200 to 800 can be used. Such connections are prepared by adding propylene oxide to a triol, preferably an aliphatic triol, to the desired molecular weight has been obtained. The oxypropylated triols are not necessarily uniform Compounds, but they are generally mixtures of compounds of different molecular weights, accordingly the number of molecules that have added to each triol molecule. Such mixtures have an average Molecular weight from 200 to 800.
Beispiele für Triole als Ausgangsmaterialien für die Herstellung der oxypropylierten Triole sind Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Hexantriol, Triäthanolamin, Triisopropanolamin und Triole ähnlicher Art.Examples of triols as starting materials for the production of the oxypropylated triols are glycerol, trimethylolpropane, Trimethylolethane, hexanetriol, triethanolamine, triisopropanolamine and similar triols.
Das oxypropylierte Triol besitzt vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 250 bis 400.The oxypropylated triol preferably has an average Molecular weight in the range from 250 to 400.
Oxypropylierte Triole auf der Basis von Glycerin werden bevorzugt. Oxypropylated triols based on glycerol are preferred.
Es wird bevorzugt, daß eine kleine Menge eines Stabilisierungsmittels, wie z.B. eines Säurechlorids, während der Reaktion zwischen dem Triol und dem Tolylendiisocyanat vorliegt.It is preferred that a small amount of a stabilizing agent such as an acid chloride be used during the reaction is present between the triol and the tolylene diisocyanate.
Beispiele für Stabilisierungsmittel, die verwendet werden können, sind Benzoylchlorid, Acetylchlorid, Toluoylchloride, Propionylchlorid und Thionylchlorid.Examples of stabilizers that can be used are benzoyl chloride, acetyl chloride, toluoyl chlorides, Propionyl chloride and thionyl chloride.
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Die Menge an Stabilisierungsmittel kann ziemlich klein sein. Beispielsweise kann weniger als 0,1 Gew.-% Stabilisierungsmittel, wie 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Tolylendiisocyanat verwendet werden.The amount of stabilizer can be quite small. For example, less than 0.1% by weight of stabilizing agent, such as 0.01 to 0.1% by weight, based on the tolylene diisocyanate be used.
Wenn ein Triol mit drei Hydroxyendgruppen mit einem Isocyanat umgesetzt wird, dann findet als erste Reaktion eine Urethanbildung aus den Isocyanat- und Hydroxylgruppen statt, jedoch wird die vorliegende Reaktion unter solchen Bedingungen ausgeführt, daß nach dieser ersten Urethanbildung eine weitere Reaktion stattfindet. Weitere Reaktionen, die stattfinden können, sind die Allophanatbildung durch Umsetzung von überschüssigen Isocyanatgruppen mit Urethan.When a triol with three hydroxyl end groups with an isocyanate is converted, then urethane formation takes place as the first reaction from the isocyanate and hydroxyl groups, however, the present reaction will take place under such conditions stated that a further reaction takes place after this first urethane formation. More reactions that take place are the formation of allophanates through the reaction of excess isocyanate groups with urethane.
Andere Reaktionen können ebenfalls stattfinden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Reaktionsmechanismus oder auf ein Reaktionsprodukt mit bestimmten Formeln beschränkt. Die genaue Natur der endgültigen Zusammensetzung wurde nicht vollständig charakterisiert. Im Falle von solchen Zusammensetzungen ist es in der Tat extrem schwierig, eine solche Charakterisierung durchzuführen.Other reactions can also take place. The present invention is not directed to any particular reaction mechanism or limited to a reaction product with certain formulas. The exact nature of the final composition was not made fully characterized. Indeed, in the case of such compositions, such characterization is extremely difficult perform.
Eine zweckmäßige Temperatur für die Umsetzung liegt innerhalb des Bereichs von 120 bis 180°C, vorzugsweise 130 bis 150 C. Die Reaktionszeit kann innerhalb dieses Temperaturbereichs beträchtlich variieren, und zwar entsprechend dem gewünschten Umsetzungsgrad. Zeiten bis zu 12 st haben sich als zweckmäßig erwiesen.A suitable temperature for the reaction is within the range from 120 to 180 ° C., preferably from 130 to 150 ° C. The reaction time can vary considerably within this temperature range, depending on the desired degree of conversion. Times of up to 12 hours have proven to be useful .
Bei einer Methode zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens werden das oxypropylierte Triol und das Tolylendiisocyanat vorgemischt und dann auf die gewünschte Temperatur erhitzt. In one method of carrying out the present process , the oxypropylated triol and the tolylene diisocyanate are premixed and then heated to the desired temperature.
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Bei einer anderen und bevorzugten Methode kann das cxypropylierte Triol langsam zum Tolylendiisocyanat, das auf die Reaktionstemperatur gehalten wird, während eines zweckmäßigen Zeitraums, beispielsweise 1 st, zugegeben werden, worauf dann das Erhitzen nach Bedarf fortgesetzt wird.In another and preferred method, the cxypropylated triol can slowly give the tolylene diisocyanate, which is raised to the reaction temperature is held, for a suitable period of time, for example 1 st, are added, followed by heating continued as needed.
Das Verfahren kann schließlich auch dadurch ausgeführt warden, daß man das Urethan vorher aus dem oxypropylierten Triol und dem Tolylendiisocyanat herstellt und hierauf dieses Produkt mit überschüssigem Tolylendiisocyanat erhitzt. Jedoch wird ein einstufiges Verfahren, bei welchem die gesamte Herstellung in einer Stufe ausgeführt wird, bevorzugt.Finally, the process can also be carried out by previously separating the urethane from the oxypropylated triol and the Manufactures tolylene diisocyanate and then heated this product with excess tolylene diisocyanate. However, it will be a single stage Process in which the entire preparation is carried out in one step is preferred.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Produkte sind im allgemeinen Flüssigkeiten. Diese Flüssigkeiten sind mehrere Monate lagerstabil. The products obtainable according to the invention are generally Liquids. These liquids have a shelf life of several months.
Die Produkte eignen sich zur Herstellung von flexiblen Polyurethanschäumen, insbesondere Formstücken.The products are suitable for the production of flexible polyurethane foams, especially fittings.
So wird also gemäß der Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man ein Produkt des vorliegenden Verfahrens mit einem Polymer, das mindestens zwei mit Isocyanat reaktive Endgruppen aufweist, unter solchen Bedingungen umsetzt, daß ein schaumbildendes Gas erzeugt wird..Thus, according to the invention, a method for producing polyurethane foams is also proposed, which is carried out by making a product of the present process with a polymer containing at least two isocyanate Has reactive end groups, reacts under such conditions that a foam-forming gas is generated ..
Es wurde außerdem gefunden, daß Zusammensetzungen, die ein Produkt der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Anteil eines Gemische aus Methylenbrücken aufweisenden Polyphenylpolyisocyanaten und/oder einem Anteil an Tolylendiisocyanat enthalten, sich besonders für die Herstellung von Polyurethanschaumformstücken eignen. Besonders bevorzugt sind solche Zusarrcnen-It has also been found that compositions comprising a product of the present invention together with a portion contain a mixture of polyphenyl polyisocyanates with methylene bridges and / or a proportion of tolylene diisocyanate, are particularly suitable for the production of molded polyurethane foam pieces. Such arrangements are particularly preferred
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Setzungen, die 10 bis 4o% gemischte Methylenbrücken aufweisende Polyphenylpolyisocyanate, bezogen auf das Gesamtgewicht der Isocyanatzusammensetzung, enthalten.Settlements with 10 to 40% mixed methylene bridges Polyphenyl polyisocyanates, based on the total weight of the isocyanate composition.
Gemische von Methylenbrücken aufweisenden Polyphenylpolyisocyanaten sind in der Technik allgemein bekannt und werden oftmals als rohes oder polymeres MDI oder als rohes oder polymeres Dipheriylmechandiisocyanat beschrieben. Sie werden dadurch hergestellt, daß man das rohe Amingemisch phosgeniert, das durch Kondensation von Anilin und Formaldehyd in Gegenwart von Katalysatoren, wie z.B. Salzsäure, erhalten worden ist. Es ist bekannt, daß diese Gemische verschiedene Anteile an Diisocyanat und höherfunktionellen Polyisocyanaten enthalten. Jedes derartige Gemisch kann in den obigen Zusammensetzungen verwendet werden.Mixtures of polyphenyl polyisocyanates containing methylene bridges are well known in the art and are often referred to as raw or polymeric MDI or as raw or polymeric Dipheriylmechandiisocyanat described. They are made by that the crude amine mixture is phosgenated by condensation of aniline and formaldehyde in the presence of catalysts, such as hydrochloric acid. It is known that these mixtures have different proportions of diisocyanate and contain higher functional polyisocyanates. Any such mixture can be used in the above compositions.
Alle bekannten Polymere, die mit Isocyanat reaktive Endgruppen auf v/eisen, können verwendet werden, und zwar insbesondere Polymere mit Hydroxylendgruppen, ganz besonders Polyätherpolyole.All known polymers containing isocyanate-reactive end groups on iron can be used, in particular polymers with hydroxyl end groups, especially polyether polyols.
Geeignete Polyätherpolyole können in bekannter Weise durch umsetzung ein oder mehrerer Alkylenoxyde mit einer Verbindung, die mehrere aktive Wasserstoffatome enthält, hergestellt werden. Geeignete Alkylenoxyde sind Äthylenoxyd, Propylenoxyd, Epichlorohydrin, 1,2-Butylenoxyd, 2,3-Butylenoxyd und Styroloxyd. Gemische aus zwei oder mehr Oxyden können ggf. verwendet werden, wie z.B. Gemische aus Äthylen- und Propylenoxyd. Als weitere Variante kann die den aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindung mit zwei oder mehr Alkylenoxyden in aufeinanderfolgenden Stufen umgesetzt werden, wobei beispielsweise Propylenoxyd in der ersten Stufe und Äthylenoxyd in der zweiten Stufe oder umgekehrt Äthylenoxyd in der ersten Stufe und Propylenoxyd in der zweiten Stufe verwendet wird. Verbindungen, die mehrereSuitable polyether polyols can be reacted in a known manner one or more alkylene oxides can be prepared with a compound containing several active hydrogen atoms. Suitable alkylene oxides are ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide and styrene oxide. Mixtures of two or more oxides can optionally be used, such as mixtures of ethylene and propylene oxide. as Another variant can be the compound containing the active hydrogen with two or more alkylene oxides in successive Stages are implemented, for example propylene oxide in the first stage and ethylene oxide in the second stage or conversely, ethylene oxide is used in the first stage and propylene oxide in the second stage. Connections that have multiple
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aktive Wasserstoffatome enthalten, mit denen die Alkylenoxyde umgesetzt werden können, sind Wasser, Äthyler.glycol, Propylenglycol, Diäthylenglycol, Glycerin, Trimethyiolpropan, Triäthanolamin, Sorbit, Saccharose und Pentaerythrit. Gemische derselben Können ebenfalls verwendet werden.contain active hydrogen atoms with which the alkylene oxides can be implemented are water, ethylene glycol, propylene glycol, Diethylene glycol, glycerine, trimethyiolpropane, triethanolamine, Sorbitol, sucrose and pentaerythritol. Mixtures of the same can also be used.
Besonders geeignete Polyätherpolyole für die Verwendung beimParticularly suitable polyether polyols for use in
erfindungsgemdßen Polyurethanherstellungsverfahren sind PoIy-polyurethane production processes according to the invention are poly-
oxypropylen und Poly(oxypropylen-oxyäthylen)polyole mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen je Molekül.oxypropylene and poly (oxypropylene-oxyethylene) polyols with 2 to 4 hydroxyl groups per molecule.
Es können auch Polyätherpolyole verwendet werden, die durch in situ-Polymerisation von Vinylmonomeren modifiziert worden sind, um ein Polyol herzustellen, das einen Anteil an Vinylpolymeren oder -mischpolymeren enthält.Polyether polyols modified by the in situ polymerization of vinyl monomers can also be used are to produce a polyol that contains a proportion of vinyl polymers or copolymers.
Bevorzugte Polyätherpolyole besitzen durchschnittliche Molekulargewichte im Bereich von 1000 bis 10 000, vorzugsweise 2000 bis 7000, berechnet aus dem gemessenen Hydroxylwart.Preferred polyether polyols have average molecular weights in the range from 1000 to 10,000, preferably from 2000 to 7000, calculated from the measured hydroxylwart.
Bei der Herstellung von Polyurethanschäumen aus den Produkten der vorliegenden Erfindung oder aus Zusammensetzungen, die diese Produkte enthalten, können alle die bekannten Schaumherstellungstechniken verwendet werden. So kann jedes der üblichen Treibmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete Treibmittel sind Wasser, welches mit dem Polyisocyanat unter Bildung von Kohlendioxyd reagiert, und inerte flüchtige Flüssigkeiten, die sich unter dem Einfluß der exothermen Wärme oder aufgrund einer Druckwegnahme (sofern ein Schäumungsverfahren verwendet wird) verdampft. Beispiele für solche Flüssigkeiten sind halogenierte Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten nicht über 100 C und vorzugsweise nicht über 50 C bei atmosphärischem Druck, ganz besonders chloro-fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Trichlorofluoromethan und Dichlorofluoromethan. Die MengeIn the manufacture of polyurethane foams from the products of the present invention or from compositions containing containing these products, any of the known foam-making techniques can be used. So can any of the usual Propellants are used. Examples of suitable blowing agents are water, which is formed with the polyisocyanate of carbon dioxide reacts, and inert volatile liquids that are under the influence of exothermic heat or due to a pressure release (if a foaming process is used) evaporated. Examples of such liquids are halogenated Hydrocarbons with boiling points not above 100 C and preferably not above 50 C at atmospheric pressure, especially chlorofluorinated hydrocarbons, e.g. Trichlorofluoromethane and dichlorofluoromethane. The amount
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des Treibmittels wird in bekannter Weise ausgewählt, so daß Schäume mit der gewünschten Dichte entstehen. Im allgemeinen sind 0,O05 bis 0,3 Mol Gas je 1OO g Reaktionsgemische geeignet. Ggf. kann die Dichte des Produkts durch "Überpacken" modifiziert werden, d.h. also, daß das Schäumen des Reaktionsgemischs in einer geschlossenen Form ausgeführt wird, deren Volumen kleiner ist als dasjenige, das vom resultierenden Schaum eingenommen würde, wenn das Reaktionsgemisch frei steigen könnte.the propellant is selected in a known manner so that Foams with the desired density are created. In general, from 0.05 to 0.3 mol of gas per 100 g of reaction mixtures are suitable. If necessary, the density of the product can be modified by "overpacking" i.e. that the foaming of the reaction mixture is carried out in a closed mold, the volume of which is less than that which would be taken up by the resulting foam if the reaction mixture were allowed to rise freely.
Das schaumbildende Reaktionsgemisch kann auch andere herkömmliche Bestandteile für solche Reaktionsgemische enthalten. So kann das Reaktionsgemisch die folgenden Zusätze enthalten: Katalysatoren, wie z.B. tertiäre Amine und organische Zinnverbindungen, grenzflächenaktive Mittel, wie z.B. niedrigmolekulare Dimethylsiloxanpolymere, Vernetzungsmittel oder Kettenverlängerungsmittel, wie z.B. Triäthanolamin, Äthylenglycol und m-Phenylendiamin, flammhemmende Mittel, wie z.B. Trishalogenalkylphosphate, und Füllstoffe, wie z.B. Bariumsulfat.The foam-forming reaction mixture can also contain other conventional ingredients for such reaction mixtures. So the reaction mixture can contain the following additives: catalysts, such as tertiary amines and organic tin compounds, surfactants, such as low molecular weight dimethylsiloxane polymers, crosslinking agents or chain extenders, such as triethanolamine, ethylene glycol and m-phenylenediamine, flame retardants such as trishaloalkyl phosphates, and fillers such as barium sulfate.
Die Bestandteile des schaumbildenden Reaktionsgemischs können in jeder zweckmäßigen Weise zusammengemischt werden, wobei beispielsweise irgendeine Mischvorrichtung verwendet wird, die in der Literatur für diesen Zweck beschrieben ist. Ggf. können einige der einzelnen Komponenten vorgemischt werden, um die Anzahl der Komponentenströme zu verringern, die in der endgültigen Mischstufe zusammengebracht werden müssen. Es ist oftmals zweckmäßig, ein Zweistromsystem zu verwenden, wobei ein Strom aus dem Polyisocyanat besteht und der zweite Strom alle anderen Bestandteile des Reaktionsgemischs enthält.The components of the foam-forming reaction mixture can be mixed together in any convenient manner, wherein for example, any mixing device described in the literature for this purpose is used. If necessary, can some of the individual components can be premixed to reduce the number of component streams involved in the final Mix stage must be brought together. It is often convenient to use a two-stream system, with one stream from consists of the polyisocyanate and the second stream contains all other components of the reaction mixture.
Bei Verwendung der Polyisocyanatzusammensetzung der vorliegenden Erfindung entweder alleine oder in Mischung mit anderen Isocyanaten, die oben erwähnt wurden, ist es möglich, eine ver- When using the polyisocyanate composition of the present invention either alone or in admixture with other isocyanates mentioned above, it is possible to use a
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besserte Aushärtung von Schaumformstücken zu erzielen und damit die Zeit zu verringern, während der das Formstück in der Form vorliegen muß. Eine gute rasche Aushärtung in der Form auf eine vernünftige Grünfestigkeit ist auf einer Produktionsstraße wichtig, wo kürzere Verweilzeiten in der Form zu einer erhöhten Produktion führen.to achieve better curing of foam moldings and thus reducing the time during which the fitting must be in the mold. A good quick hardening in the Mold to a reasonable green strength is on a production line important where shorter dwell times in the mold lead to increased production.
In einem Automobil übertragen Sitzkissen, die auf einer federfreien Basis montiert sind. Vibrationen. Diese sind bei einer Frequenz in der Nähe der Grundfrequenz des Hauptkörpers maximal und können deshalb für die Fahrgäste Unbequemlichkeiten verursachen. Es wurde nunmehr gefunden, daß Kissen, die aus Schäumen hergestellt sind, welche aus den erfindungsgemäßen Isocyanatzusammensetzungen angefertigt wurden, insbesondere dann, wenn die Polyisocyanatzusammensetzung der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit Gemischen aus Methylenbrücken aufweisender. Polyphenylisocyanaten verwendet werden, ungefähr 3O% weniger Vibrationsübertragung ergeben als ein entsprechendes Kissen, das aus einem Schaum besteht, welcher aus Gemischen von unmodifiziertera ToIylendiisocyanat und Gemischen von Methylenbrücken aufweisenden Polyphenylpolyisocyanaten hergestellt worden ist.In an automobile seat cushions transferred to a springless Base are mounted. Vibrations. These are maximum at a frequency close to the fundamental frequency of the main body and therefore can cause inconvenience to passengers. It has now been found that pillows made of foams which are made from the isocyanate compositions of the invention especially when using the polyisocyanate composition of the present invention together with mixtures of methylene bridges. Polyphenyl isocyanates are used, give about 3O% less vibration transmission than a corresponding cushion made from consists of a foam which consists of mixtures of unmodified a ToIylene diisocyanate and mixtures of methylene bridges Polyphenyl polyisocyanates has been produced.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin die Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.The invention is illustrated in more detail by the following examples, in which the parts and percentages are expressed by weight are.
1740 Teile eines 80/20-Gemischs der 2,4/2,6-Tolylendiisocyanatisomeren (TDI) und 0,6 Teile Benzoylchlorid wurden in einen Reaktionsbehälter eingebracht, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Kühler ausgerüstet war. Das Gemisch wurde unter Rühren und unter einer Stickstoffdecke auf 13O°C erhitzt und 31O Teile oxypropyliertes Glycerin mit einem Mole-1740 parts of an 80/20 mixture of the 2,4 / 2,6-tolylene diisocyanate isomers (TDI) and 0.6 parts of benzoyl chloride were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a Thermometer and a cooler. The mixture was heated to 130 ° C. with stirring under a nitrogen blanket and 31O parts of oxypropylated glycerin with a mol-
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kularcjewicht von 310 wurden während eines Zeitraums von 1 st bei 130 bis 13 5°C zugegeben. Das Erhitzen wurde 2 1/2 st bei 130 bis 13 5°C fortgesetzt, worauf das Produkt auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wurde. Das Produkt, eine leicht viskose, blaß gelbe Flüssigkeit hatte einen Isocyanatwert von 33,5%.kularcjewicht of 310 were during a period of 1 st added at 130 to 13 5 ° C. The heating was at 2 1/2 st 130 to 13 5 ° C, whereupon the product to room temperature was allowed to cool. The product, a slightly viscous, pale yellow liquid, had an isocyanate value of 33.5%.
Ausreichend 80/20-2,4/2,6-TDI wurde zugegeben, so daß eine Zusammensetzung mit einem Isocyanatwert von 40,0% erhalten wurde (Probe 1).Sufficient 80 / 20-2.4 / 2.6 TDI was added to give a composition with an isocyanate value of 40.0% was (sample 1).
Eine zweite Probe wurde in ähnlicher Weise wie bei (1) hergestellt, wobei jedoch durchgehend eine Temperatur von 100°C verwendet wurde. Es wurde ein Isocyanatwert von 3 5,5% erhalten. Auch dieses Material wurde mit 80/20-2,4/2,6-TDI verdünnt, so daß ein Isocyanatwert von 40,0% erhalten wurde (Probe 2).A second sample was prepared in a similar manner to (1), however, a temperature of 100 ° C was used throughout. An isocyanate value of 3 5.5% was obtained. This material was also diluted with 80 / 20-2.4 / 2.6-TDI, so that an isocyanate value of 40.0% was obtained (sample 2).
Die Proben 1 und 2 und eine Probe aus 80/20-2,4/2,6-TDI wurden !tiit rohen MDI (weiter unten definiert) in einem Verhältnis von 80:20 gemischt, so daß Isocyanatgemische 3, 4 bzw. 5 erhalten wurden. Gemäß den folgenden Formulierungen wurden flexible Schaumformstücke hergestellt.Samples 1 and 2 and a sample made from 80 / 20-2.4 / 2.6 TDI were used ! ti with raw MDI (defined below) in a ratio of 80:20 mixed so that isocyanate mixtures 3, 4 and 5 were obtained. According to the following formulations were flexible foam moldings produced.
Schaumfoam
oxypropyliertes Glycerin +14% Äthylenoxydspitzen, MG 5300oxypropylated glycerine + 14% ethylene oxide tips, MW 5300
Wasserwater
Dabco 33 LV (33% Triäthylendiamin in Dipropylenglycol)Dabco 33 LV (33% triethylenediamine in dipropylene glycol)
DimethylaminoäthanolDimethylaminoethanol
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Fortsetzung von Tabelle 1Continuation of table 1
Schaum A BFoam A B
niedermolekulares Polydimethylsiloxan O,O7 O,O7 O,O7low molecular weight polydimethylsiloxane O, O7 O, O7 O, O7
oxyäthyliertes Octylphenol 1,5 1,5 1,5oxyethylated octylphenol 1.5 1.5 1.5
Isocyanatgemisch 3 45,9 - -Isocyanate mixture 3 45.9 - -
Isocyanatgemisch 4 - 45,9 -Isocyanate mixture 4 - 45.9 -
Isocyanatgemisch 5 - - 4O,OIsocyanate mixture 5 - 4O, O
Die Bestandteile wurden mit 20OO U/min zusammengerührt und in eine isolierte Form, die auf 3O°C erhitzt worden war, überführt, worauf die Form verschlossen wurde. Es wurde ein sehr geringer Grad von Oberpackung verwendet.The ingredients were stirred together at 20OO rpm and in an isolated mold, which had been heated to 30 ° C, transferred, whereupon the mold was closed. It became a very minor one Degree of upper packing used.
Die Form bestand aus Aluminium und war mit "Easilease 4O1", ein geeignetes Entformungsmittel, beschichtet.The mold was made of aluminum and was marked with "Easilease 4O1", a suitable mold release agent, coated.
Bis zum Entformen verstrichen 10 min. Es wurde festgestellt, daß die Schäume B und C, die zu Vergleichszwecken beigefügt wurden, im wesentlichen die gleiche mäßige Aushärtung zeigten. Der Schaum A hatte eine viel bessere Aushärtung erreicht, was sich aus der Natur des Formstücks ergab.It was found that foams B and C were added for comparison purposes showed essentially the same moderate cure. The foam A had achieved a much better cure, what resulted from the nature of the fitting.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Produkte ergibt eine Verbesserung in der Aushärtung von flexiblen Schaumformstücken.The use of the products according to the invention results in an improvement in the curing of flexible foam moldings.
Das im obigen Beispiel und in den folgenden Beispielen verwendete rohe MDI war ein Gemisch aus Methylenbrücken aufweisenden Polyphenylpolyisocyanaten mit 45% Diphenylmethandiisocyanaten und mit einer durchschnittlichen Funktionalität vonThe crude MDI used in the above example and in the following examples was a mixture of methylene bridges Polyphenyl polyisocyanates with 45% diphenylmethane diisocyanates and with an average functionality of
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2,8. Ls war hergestellt worden durch Phosgenierung des Gemischs aus Polyarylaminer., das durch Kondensation von Anilin mit Formaldehyd im Molverhältnis von 1,85/1 in Gegenwart von Salzsäure erhalten wird.2.8. Ls had been prepared by phosgenating the mixture of polyarylamines obtained by condensing aniline with formaldehyde in a molar ratio of 1.85 / 1 in the presence of hydrochloric acid.
Eine Polyisocyanatzusammensetzung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch 870 Teile eines 30/20-2,4/2,6-TDI , 0,35 Teile Benzoylchlorid und 295 Teile eines oxypropylierten Glycerins mit einem Molekulargewicht von 590 verwendet wurden. Nach dem Abkühlen hatte das Produkt, eine leicht viskose Flüssigkeit, einen Isocyanatwert von 27,2%. Dieses Material wurde mit ausreichend 80/20-2,4/2,6-TDI verdünnt, so daß ein Isocyanatgehalt von 37,0% erhalten wurde (Probe 6).A polyisocyanate composition was prepared under the same reaction conditions as in Example 1, except that 870 parts of a 30 / 20-2.4 / 2.6 TDI, 0.35 part of benzoyl chloride and 295 parts of an oxypropylated glycerol with a molecular weight of 590 were used became. After cooling, the product, a slightly viscous liquid, had an isocyanate value of 27.2%. This material was diluted with sufficient 80 / 20-2.4 / 2.6 TDI that an isocyanate content of 37.0% was obtained (Sample 6).
Eine Polyisocyanatzusammensetzung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch 652 Teile 80/20-2,4/2,6-TDI, 0,35 Teile Benzoylchlorid und 153 Teile eines oxypropylierten Glycerins mit einem Moler kulargewicht von 410 verwendet wurden. Das Produkt aus der Reaktion hatte einen Isocyanatwert von 30,0%. Das Gemisch wur de mit ausreichend 80/20-2,4/2,6-TDI gemischt, so daß ein Isocyanatwert von 38,5% erhalten wurde (Probe 7). A polyisocyanate composition was prepared under the same reaction conditions as in Example 1 except that 652 parts of 80/20 to 2.4 / 2,6-TDI, 0.35 parts of benzoyl chloride and 153 parts of a propoxylated glycerol with a kulargewicht Moler were used 410 . The product from the reaction had an isocyanate value of 30.0%. The mixture was mixed with sufficient 80 / 20-2.4 / 2.6 TDI that an isocyanate value of 38.5% was obtained (Sample 7).
Die Proben 6 und 7 wurden mit rohem MDI im Verhältnis von 80:20 gemischt, so daß Isocyanatgemische 8 bzw. 9 erhalten wurden. Flexible Schaumformstücke wurden gemäß den Formulierungen von Tabelle 2 hergestellt, wobei das gleiche Verfahren verwendet wurde, das bei der Herstellung der Schäume A, B und C zur Verwendung gelangte. Samples 6 and 7 were mixed with crude MDI in a ratio of 80:20 to give isocyanate mixtures 8 and 9, respectively. Flexible foam moldings were made according to the formulations of Table 2 using the same procedure that was used in making Foams A, B and C.
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14% Äthylenoxydspitzen (MG 5300)CKypropylated glycerine rait
14% ethylene oxide tips (MW 5300)
in Dipropylenglycol)Dabco 33LV (33% triethylenediamine
in dipropylene glycol)
siloxanlow molecular weight polydimethyl
siloxane
12% A'thylencxydspitzen, (MG 3000)CKypropylated glycerine with
12% ethylene oxide tips, (MW 3000)
14% ÄthylencKydspitzen (MG 5300)
modifiziert mit 10% 60/40-
Methy Imethacry lat/Acry lonitri 1CKypropylated glycerine with
14% EthylenecKyd tips (MG 5300)
modified with 10% 60 / 40-
Methy Imethacry lat / Acry lonitri 1
Ein Vergleich der Schaumforr.istücke D, E und F nach einer Zeit von 10 min bis zur Entformung zeigte, daß die Formstücke D und E gegenüber dem Formstück F (hergestellt aus unmodifiziortem Isocyanat) eine verbesserte Aushärtung aufwiesen. A comparison of foam shapes D, E and F is shown after one Time of 10 min to demold showed that the molded pieces D and E showed improved curing compared to the molded part F (made from unmodified isocyanate).
Ähnliche Vergleiche der Formstücke G und I bzw.H und J zeigten die verbesserte Aushärtung mit Isocyanatgemischen, die gemäß der Erfindung hergestellt worden waren, im Vergleich zu der Verwendung von unmodifizierten Isocyanaten.Similar comparisons of fittings G and I or H and J showed the improved curing with isocyanate mixtures, prepared according to the invention compared to the use of unmodified isocyanates.
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