DE2812663A1

DE2812663A1 - Verfahren zur herstellung eines hydrophilen biegsamen gefuellten detergens-polyurethanschaums

Info

Publication number: DE2812663A1
Application number: DE19782812663
Authority: DE
Inventors: Peter Daniel Pauly; Herman Stone
Original assignee: Tenneco Chemicals Inc
Current assignee: Tenneco Chemicals Inc
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1978-09-28
Also published as: IT7848534A0; BE864796A; JPS53119904A; CA1143237A; GB1557756A; FR2384803A1; ES468172A1; US4124518A; IT1105169B; NL7803059A

Description

PATEUTAN AKLTE

DR. E. WIEGAND D«Pl.-!NG. W. NIcMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT ?R1?fiß3

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 555476 8000 M 0 N C H E N 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATHILDENSTRASSE TELEX: 529 068 KARP D

22ο März 1978

W. 43 112/78 7/MZ

TENNECO CHEMICALS, INC₀ Saddle Brook, New Jersey, Y₀St₀A₈

Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen biegsamen gefüllten Detergens-Polyurethanschaums

S09839/1003

_ "£■■■ _

Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchlaufverfahren (one-shot process) für die Herstellung eines hydrophilen biegsamen gefüllten Detergens-Polyurethanschaums aus einem Tonfüllstoff, einem Alkylarylsulfonats-Detergens, einem gewöhnlich flüssigen Polyätherpolyol, Tolylendiisocyanat und Wasser als Treibmittel.

In der US-PS 3 810 841 ist die Herstellung eines elastischen Polyurethanschaums durch die Umsetzung eines Polyesterspolyols, von Tolylendiisocyanat und Wasser als Treibmittel in einem Durchlaufsystem beschrieben. Abreibungsmittel oder Schleifmittel,wie Kaolin,und Detergentien, wie Alkylarylsulfonat können dem Schaum einverleibt werden, wobei sie ihn als Schwamm für Reinigungszwecke brauchbar machen.

Die Erfindung sieht ein verbessertes Durchlaufverfahren für die Herstellung eines biegsamen Polyurethanschaums vor, der einen Füllstoff und ein Alkylarylsulfonat-Detergens enthält. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden der Füllstoff und das Detergens zur Bildung einer ersten Mischung gemischt, die dann mit einem gewöhnlich flüssigen Polyätherpolyol zur Bildung einer zweiten Mischung gemischt werden. Diese zweite Mischung, Tolylendiisocyanat und Wasser als Treibmittel werden in die Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine eingeführt, wodurch ein Schaum hergestellt wird, der sowohl den Füllstoff als auch das Detergens enthält. Das Ergebnis der Mischung des Füllstoffs, des Detergens und des Polyols in der beschriebenen Weise und der Einführung der die drei Bestandteile enthaltenden Mischung in die Mischkammer ist eine bessere Verarbeitbarke it, nämlich niedrigere Viskosität der Mischung von Füllstoff, Detergens und Polyol, sodaß die Mischung leichter in die Mischkammer gepumpt werden kann. Ein weiteres

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erwünschtes Ergebnis der Mischung des Füllstoffs, des Detergens und des Polyols in der beschriebenen Weise ist, insbesondere wenn das Gewichtsverhältnis von Detergens ,zu Füllstoff innerhalb des Bereichs von 1-3,5 liegt,eine Herabsetzung der Freigaberate des Detergens von dem Schaum.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung kann die Reaktionsmischung, von der der Polyurethanschaum erzeugt wird, ein Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, ζ.B₀ ein 1,4-Cyclohexandimethanol oder Diäthylenglykol. zur Verbesserung der Biege- und Zugfestigkeit und der Zerreiß- und Einreißfestigkeit des Schaumstoffs, insbesondere wenn er naß ist, einschließen.

Es ist ersichtlich, daß andere Materialien als die, die üblicherweise bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoff (z.B. oberflächenaktive Mittel, Katalysatoren und Farbstoffe) verwendet werden, auch in die Mischkammer eingeführt werden können,,

. Das gewöhnlich flüssige Polyätherpolyol, daß bei der praktischen Ausführung der Erfindung verwendet wird, kann ein Solches sein, das'üblicherweise· in der Technik der Herstellung von biegsamen Polyurethanschäumen zur Anwendung gelangt. Das Polyol ist gewöhnlich ein Derivat von 1,2-Propylenoxid oder sowohl 1,2-Propylenoxid , als auch Äthylenoxid, wobei das Äthylenoxid sich auf etwa 30 Gew.% das Propylenoxids und Äthylenoxids beläuft. Wenn Äthylenoxid verwendet wird, können die Äthylenoxidreste als Blöcke vorhanden sein, oder können abwechselnd oder willkürlich verteilt sein. Bei der Herstellung des Polyols werden das Propylenoxid oder sowohl das Propylenoxid ₉ als auch das Äthylenoxid mit einem mehrwertigen Initiator, wie Glycerin, Trimeühyloläthan, Trimethylolpropan oder 1,2,6-

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Hexantriol umgesetzt. Einige repräsentative Polyätherpolyole die bei der praktischen Ausführung der Erfindung Anwendung finden können, sind: Voranol 3140 oder CP 3140, hergestellt von Dow Chemical, PG 412_;, hergestellt von Olin, F-3514 hergestellt von Jefferson Chemical und E-363 hergestellt von Union Carbide. Im allgemeinen hat das verwendete gewöhnlich flüssige Polyätherpolyol ein durchschnittliches Molekulargewicht innerhalb des Bereichs von etwa 2000 bis etwa 7000 und eine Hydroxylzahl innerhalb des Bereichs von etwa 25 bis etwa 150.

Zusätzlich zu dem gewöhnlich flüssigen Polyätherpolyol kann die Reaktionsmischung, aus der der Schaum erzeugt wird, auch ein Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen enthalten, da die Verwendung eines solchen Diols die Biegeoder Zugfestigkeit und die Zerreiß- oder Einreißfestigkeit des Schaums» insbesondere wenn er naß ist, erhöht. Zu den brauchbaren Diolen gehören: Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Trimethylglykol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Cyclohexandimethanol. Im allgemeinen liegt die Menge des verwendeten Diols innerhalb des Bereichs von etwa 2 bis etwa 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des gewöhnlich flüssigen Polyols.

Tolylendiisocyanat wird zur Umsetzung mit dem gewöhnlich flüssigen Polyols und dem Diol, falls es benutzt wird, angewendet, um das Polyurethan zu bilden und auch für die Reaktion mit dem in die Reaktionsmischung eingeführten Wasser, um Kohlendioxid zu bilden, welches das Polyurethan ausdeht. Vorzugsweise ist das verwendete Tolylendiisocyanat eine Mischung von 65 % 2,4-Isomer und 35 % 2,6-Isomer (TDI 65/35). Es können jedoch auch andere Tolylendiisocyanate, wie das 2,4-Isomer in reiner Form, die Mischung von 80 % 2,4-Isomer und 20 % 2,6-Isomer

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( TDI 80/20) oder eine Mischung von 2,4-isomer und 2j,6-7lsomer_s die .wenigstens 65 % des 2,4-Isoiners enthält, zur Anwendung gelangen. Bezüglich der Menge an Tolylendiisocyanat und Wasser, die in die Reaktionsmischung eingeführt werden, dienen die nachstehenden Beispiele als Führung.

Die zur Erzeugung des Polyurethanschaums verwendete Reaktionsmischung schließt auch ein Alkylarylsulfonat-Detergens, gewöhnlich ein Natriumalkylbenzolsulfonat oder ein Natriumalkylnaphtalinsulfonat ein_o¥enn das verwendete SuIfonat ein Alkylbenzolsulfonat ist, hat der Benzolring des Sulfonats gewöhnlich nur einen Alkylsubstituenten und ein solcher Substituent enthält 8 bis 18 Kohlenstoff atome . Unter diesen Alkylbenzolsulfonaten befinden sich lineares Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumkerylbenzolsulfonat, Natriumtridecylbenzolsulfonat und Natriumnonylbenzolsulfonat. Wenn andererseits das verwendete SuIfonat ein AlkyInaphtalinsulfonat ist,hat der Naphtalinring des Sulfonats gewöhnlich ein oder zwei Alkylsubstituenten und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Alkylsubstituenten liegt zwischen drei und zehn« Zu diesen Sulfonaten gehören: Natriummonoisopropylnaphtalinsulfonat:, Natriumdiisopropylnaphtalinsulfonat, Natriumdiamylnaphtalinsulfonat, Natriummonocaprylnaphtalinsulfonat. Die Sulfonate sind in fester Form im Handel erhältlich, und zwar in 40 bis 90 Gew.% aktiver Form, wobei der Rest vorwiegend aus Natriumsulfat besteht. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird vorzugsweise die 90 % aktive Form angewendet, welches die höchste im Handel erhältliche Form ist, jedoch können auch andere Formen zur Anwendung gelangen. Wenn das SuIfonat mit Wasser gemischt verkauft wird, dient das Wasser zur Erzeugung von Kohlendioxid zur Schaumbildung durch Reaktion mit dem Isocyanat. Allgemein gesprochen, die Verwendete Menge an SuIfonat beträgt etwa 30-80 Gew. %, berechnet als

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reines SuIfonat, bezogen auf das Gewicht des Polyols.

Brauchbare Tonfüllstoffe sind in der US-PS 3 080 beschrieben. Wie in dieser Patentschrift angegeben, können solche Massen nach einer Arbeitsweise hergestellt werden, welche das Überziehen von Kaolin mit einer geringen Menge, z.B. etwa 0,2 bis etwa 2 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Kaolins, eines Polyamins,wie Äthylendiamin, Hexamethyldiamin, Tetraäthylendiamin, Diäthylentriamin, Tetraathylenpentamin und Guanidin umfaßt.

■ Allgemein gesprochen beträgt die verwendete Menge an Kaolinit, der mit dem Polyamin überzogen ist, etwa 20-60 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polyols.

Andere brauchbare Tonfüllstoffe sind in der US-PS 3 151 993 beschrieben. Wie in dieser US-PS wiedergegeben ist, können solche Füllstoffe nach einer Verfahrensweise hergestellt werden, welche das Überziehen von Kaolinittelichen mit Aluminiumhydroxid, daß in situ bei einem pH-Wert zwischen etwa 7»5 und 9 gefällt worden ist, umfaßt. Hier kann wieder die Menge des verwendeten mit Aluminiumhydroxid überzogenen Kaolinits etwa 20 - 60 Gew.96, bezogen auf das Gewicht des Polyols, betragen.

Wie dies in der Technik der Herstellung von Polyurethanschaum üblich ist, enthält die Reaktionsmischung auch ein oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise eine Organosilicium-Verbindung.als oberflächenaktives Mittel, gewöhnlich auch als oberflächenaktives Silicon bezeichnet. Wie es in der Technik bekannt ist, haben Siliconmittel verschiedene Funktionen bei der Bildung von Polyurethan-

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schäumen, einschließlich der Verhinderung des Zusammenfallens während des Aufgehens oder Anstiegs des Schaums und der Steuerung der Zellengröße. Oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Organosilicium-Verbindungen enthalten ein.oder mehrere hydrophobe Gruppen und ein oder mehrere hydrophile Gruppen. Die hydrophoben Gruppen umfassen eine Mehrzahl von Siliciumatomen im allgemeinen in der Form von sich wiederholenden Siloxangruppen, d.h. Gruppen mit der Struktur

R ι

-Si-ΟΙ 0 ι

in der R ein Kohlenwasserstoffrest ist. Die hydrophilen Gruppen bestehen im allgemeinen aus einer Mehrzahl von Oxyalkylenresten in der Form einer Kette von sich wiederholenden Einheiten. Bei einer Art von SiliQönmittel umfaßt das Gerüst des Moleküls eine Kette von Siloxangruppen, an die hydrophile hängende Polyoxyalkylengruppen gebunden sind. Bei einer anderen Art bildet eine Kette von abwechselnden PoIysiloxan-und Polyoxyalkyleneegmenten das Gerüst des Moleküls. Bei einer dritten, weniger üblichen Art, wird das Polymergerüst durch eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kette gebildet, an die Siliciumatome und langkettige hydrophile Gruppen gebunden sind. Die verschiedenen Arten von oberflächenaktiven Mitteln auf der Basis von Organosilicium-Verbindungen zur Verwendung bd. der Herstellung von Polyurethanschaum sind in der Technik bekannt und in der Literatur beschrieben? sie sind im Handel erhältlich. Einige repräsentative oberflächenaktive Mittel auf Organosilicium-Basis^ die zur Verwendung bei der Erfindung geeignet sind, umfassen; L-520, L-540 und L-5720, hergestellt von Union Carbide Corp_o und DC~191j DC-196 und DC-198 ,hergestellt von Dow Corning. Die Menge an Organosili-= ciummittel, die gemäß der Erfindung verwendet wird_s liegt

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im allgemeinen in dem Bereich von etwa 0,01 bis etwa 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteile Polyol, obwohl gewünschtenfalls geringere oder größere Mengen angewendet werden können.

Wie dies auch in der Technik der Herstellung von Polyurethanschaum üblich ist, wird die Reaktionsmischung auch einen Katalysator enthalten. Geeignete Katalysatoren zur Verwendung bei der Erfindung sind die üblichen in der Polyurethanschaumtechnik und schließen tertiäre Amine und Metallverbindungen ein. Brauenbare tertiäre Amine umfassen: N-Alkylmorpholine, wie N-Athylmorpholin, Ν,Ν-Dialkylcyclohexylamine, wobei die Alkylgruppen Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl usv/. sind, Trialkylamine wie Triäthylamin, Tripropylamin, Tributylamin, Triamylamin, usw., Triäthylendiamin,Bis (2-dimethylaminoäthyl)-äther, N, N-Dimethylaminoäthyl-N', N' -dimethylaminopropyläther, tertiäres Amin THANCAT DD (Jefferson Chemical Co.), und andere in der Technik bekannte tertiäre Amine. Brauchbare Metall* verbindungen umfassen diejenigen von Wismut, Blei, Titan, Eisen, Antimon, Uran, Cadmium, Kobalt, Aluminium, Quecksilber, Zink, Nickel, Cer , Vanadium, Kupfer, Mangan, Zirkon, Zinn und andere. Zinnverbindungen sind besonders brauchbar, wobei einige Beispiele Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-2-äthylhexoat, Zinn(II)-oleat, Dibutylzinn- bis (2-äthylhexoat), und Dibutylzinndilajirat' sind. Die Mengen an verwendetem Katalysator sind die Üblichen.

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-yd -

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert. Der Ausdruck "Teile" "bedeutet "Gewichtsteile" soweit nichts anderes angegeben ist.

Beispiele 1 "bis 3

Es wurde eine Reihe von drei Aufschlämmungen hergestellt, von denen jede 500 Teile Polyätherpolyol (Voranol 3140, einem Polyätherpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 3800 und einer Hydroxylzahl von etwa 45), 250 Teile eines im Handel erhältlichen linearen Dodecylbenzolnatriumsulfonats und 100 Teile von behandeltem Kaolinit (Kaogan-7, einem Produkt der Georgia Kaolin Company, hergestellt gemäß der US-PS 3 080 256, mit einem mittleren •Teilchendurchmesser von etwa 0,77 Ζ⁰™ (Mikron)) enthielt.

Im Beispiel 1 wurden das Polyol und das SuIfonat zusammengemischt, wonach die Mischung mit dem Kaolinit gemischt wurde. Im Beispiel 2 wurden das Polyol und der Kaolinit.zusammengemischt, wonach die Mischung mit dem SuIfonat gemischt wurde. Im Beispiel 3 wurde das SuIfonat mit dem Kaolinit gemischt, wonach die Mischung mit dem Polyol gemischt wurde. Die Tabelle I gibt.die erhaltenen Ergebnisse wieder.

Tabelle I
Beispiele 1 2 3

Anfangsviskosität

in Tausenden cps

bei 25 ⁰C 30,2 30,2 · 15,8

Viskosität nach 75 k in Tausenden cps bei

25 "c	Gewicht	8	54	,10	0	3	43	,0	22	,8
Spezifisches	809	1	/10		1	,09	1	,06
		39

Beispide 4 Ms 6

Es wurden drei Schaumproben in einem Durchlaufverfahren unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle II, ausgedrückt in Teilen,hergesteilt:

Tabelle II
Beispiel 4. 5 6

Propoxyliertes Glycerin

(J7-3514.) 100 ■ 100

PoIyatherpolyo1 (Voranol 3140)	32,2	36,7	100
Tolylendiisocyanat (TDI 65/35)	1,8	1,8	32,2
Wasser	0,5	0,5	1,8
Polysiloxan (L-520)	1,0	1,0	0,5
Lösung von Triäthylen- diamin in Dipropylen- glykol CDabco 33-LV)	0,2	0,2	1,5
Zinn(II)-octoat f ft Ol	30,0	30,0	0,2
Lineares Dodecylbenzol- natriumsulfonat	20,0	20,0	50,0
behandelter Kaolinit (Kaogan-7)	1,0	1,0	20,0
Blau 45 (Blue 45)	5,0		1,0
1,4-Cyclohexandimethanol (1,4-GHDM)	1,0	5,0 1,0	5,0
Diäthylenglykol Polydimethylsiloxan/propoxy- liertes Glycerin (L-501/JT3514) (1/100)

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If-3514 ist ein propoxyliertes Glycerin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3500 und einer Hydroxylzahl von 48. L-501 ist ein Polydimethylsiloxan, das als Zellöffner verwendet und von Union Carbide hergestellt wird. Dabco 33-LV ist eine Lösung von Triethylendiamin in Dipropylenglykol in einem Gewichtsverhältnis von 33 : 67, hergestellt von Air Products. C-2 ist ein Zinn(II)-octoat, hergestellt von Witco. Blue 45 ist eine Mischung, die Kupferphthalocyanin und saures Azorot in Triisopropylphenylphosphat enthält, hergestellt von JMC Corporation. Es ist ersichtlich, daß andere Farbstoffe, z.B. gelb oder grün, angewendet werden können.

Bei der Herstellung der drei Schaumproben unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle II wurden das cienandelte

Sulfonat und der Kaolinit (Kaogan-7) zur Schaffung einer ersten Mischung gemischt, die dann mit dem propoxylierten Glycerin (F-3514) oder dem PoIyätherpolyöl (Voranol 3140) gemischt wurden. Die so erzeugte Mischung wurde als erster Strom der Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine zugeführt. Das Tolylendiisocyanat (TDI 65/35) wurde als zweiter Strom der Mischkammer zugeführt, und die übrigen Bestandteile wurden in einem oder mehreren anderen Strömen zu der Mischkammer geführt. Der erzeugte Schaum hatte die folgenden Eigenschaften (ASTM D-1564):

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Beispiel 4 5

Dichte (lb/cu ft) 4,1 4,9 5,6

Trocken-Zugfestigkeit 16,0 15,0 18,7 (psi)

Haß-Zugfestigkeit 8,6 6,9 5,3 (psi)

Trο cken-Bruchd ehnung

(%) 153. 139

tfaß-Bruchdenung

(%) 151 126

Trocken-Reißfestig-

keit (lb/lineai incli). 3,0 2,7 4,2

Eaß-Reißfestigkeit 1,0 0,8 1,2 (lb-lineax inch)

Beispiele 7 bis

Es wurden vier Schaumproben in einem Durchlaufverfahren unter Anwendung der Zusammensetzungen der Tabelle III, ausgedrückt in Teile, hergestellt:

Tabelle III

Beispiel 7 8 9 10

Polyätherpolyo1

(Voranol 3140) 100 100 100 100

1,4-Cyclohexandimethanol

(1,4-CHDM) 5,0 5,0 5,0 5,0

Poly siloxan

(L-520) 0,45 0,45 0,45 0,45

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	(Beispiele	A5	0,15	8	9	10)
Tabelle	Blau 45 (Blue 45)		1,0	3,8	3,8	3,8
ill (Portsetzung)	33,25	2,0 1,0	2,0 1,0	2,0 1,0
7	65,0	0,15	0,15	0,15
3,8	20,0	1,0	1,0	1,0
Lösung von Triäthylen- diamin in Dipropylen- glykol (33-LV) 2,5 Polydimethylsiloxan/Poly- "ätherpolyol (L-501 / Voranol 3140) (1/100) 1,0	33,25	33,25	33,25
Zinn(II)-octoat (C-2)	65,0	65,0	65,0
Wasser
Tolylendiisocyanat (TDI 65/35)
Lineares Dodecylbenzol- natriumsulf0nat
behandelter Kaolinit (Kaogan-7)

Kaolinit mit Aluminium-

hydroxyd überzogen

(Kaophile-2) 20,0

Kalkstein Nr. 4 20,0

Hydratisiertes Alumi-nium-

oxyd 20,0

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Kaophile-2, ein Produkt der Georgia Kaolin Company, ist ein mit Aluminiumhydroxyd überzogener Kaolinit, hergestellt, wie dies in der TJS-PS 3 151 993 beschrieben ist. Kaophile-2 hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,20 / (Mikron). Bei der Herstellung der vier Schaumproben unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle III wurden das Sulfonat und der Kaolinit (Kaogan-7), der mit Aluminiumhydroxyd überzogene Kaolinit (Kaophile-2), der Kalkstein Ur. 4 oder hydratisiertes Aluminiumoxyd gemischt, um eine erste Mischung zu schaffen, die dann mit dem Polyätherpolyol (Voranol 314-0) gemischt wurde. Die so erzeugte Mischung wurde als erster Strom der Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine zugeführt. I¹Ur die Beisp-iele 7r 8, 9 und 10 waren, die "Viskosität solcher ersten Ströme. GJOO, 6650, 5700 bzw. 5200 Centipoise. Das Tolylendiisocyanat (TDI 65/35) wurde als zweiter Strom der Mischkammer zugeführt, und die übrigen Bestandteile wurden ebenfalls in die Mischkammer geführt. Die erzeugten Schäume hatten die folgenden Eigenschaften (ASTM D-1564):

Beispiel 7 8 9

Dichte (lb/cu.ft) 5,84 5,38 5,24 5,00

Elastizität (%) Trockenzugfestigkeit (psi)	28. 11,8	28 8,9	28 8,4	26 7,9
Trocken- Bruchdehnung '" ' (%)	150	172	147	168
Trocken-Eeißfestigkeit (lb/linear inch)	3,2	3,4	2,3	2,4
Naß- Zugfestigkeit (psi)	5,1	7,1	2,2	2,9
Naß-Bruchdehnung (%)	133	166	149	149

Naß-Reißf es-ti gkei t

(lb/linear inch) 1,9 1,9 0,97 0,96

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Beispiele 11 bis 14

Vier Schaumproben wurden in einem Durchlaufverfahren unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle IV, ausgedrückt in Teile, hergestellt:

	Tabelle	10,0	10,0	2,6	IV	12	13	1*
Beispiele	11	Lösung von Triäthy- lendiamin in Dipropy- lenglykol (33-LV) 10,0	Lineares Dodecyl- benzolnatriumsulfonat 300	18,0	1000	1000	1000
Propoxyliertes Gly cerin	850	Blau 45 (Blue-45)	Zinn (Il)-octoat (0-2)	200	200	200
behandelter Kaolinit (Kaogan-7)	200	Wasser	5,0	5,0	5,0
Poly siloxan (L-520) 5,0 Polydimethylsiloxan/propoxy- liertes Glycerin	10,0	10,0	10,0
(1/100)	10,0	10,0	10,0
10,0	10,0	10,0
300	300	300
2,0	2,0	3,5
18,0	18,0	18,0

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Tabelle IY (Fortsetzung) (Beispiele 11 12 13 14-)

Tolylendiisocyanat

(TDI 65/35) 263,5 321,5 366,5 260,5

Polyesterpolyol

(F-50) 150

1,4—Cyclohexandimetha-

(1,4--CHIM) 50

Diäthylenglykol 50

IF-50 ist ein Polyesterpolyol, hergestellt aus Diäthylenglykol, Trimethylolpropan und Adipinsäure. F-50 hat ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 2000 und eine Hydroxylzahl von etwa 52.

Bei der Herstellung des Schaums aus den Proben unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle IV wurden das Sulfonat und der behandelte Kaolinit (Kaogan-7) zur Schaffung einer ersten Mischung gemischt, die dann mit dem propoxylierten Glycerin (F-3514-) ^un(3· auch mit dem Polyesterpolyol (i"-50) in Beispiel 11 gemischt wurde. Die so erzeugte Mischung wurde als erster Strom der Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine zugeführt. Das Tolylendiisocyanat (TDI 65/35) wurde als zweiter Strom zu der Mischkammer geführt, und die übrigen Bestandteile wurden auch in die Mischkammer eingeführt. Die erzeugten Schäume hatten die folgenden Eigenschaften (ASTM D-1564-):

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-η

Beispiel 11 12 13 14

Dichte (Ib/cu ft) 4,31 4,14 4,89 4,15

Trockenzugfestig-

keit (psi) 10,9 16,0 15,0 14,3

Naß-Zugfestigkeit 6,0 8,6 6,9 6,7 (psi)

Tr ο cken-Bruchd eh-

nung (%) 98,7 153,4- 138,7 151,3

Haß-Bruchdehnung (%) 98,7 151,3 126,1 126,1

Trocken-Zerreißfestigkeit

(lb/linear in) 2,5 3,0 2,7 3,2

Naß-Zerreißfestigkeit (iVlinear in) 1,7 2_v0 1,7 1_va

Beispiele 15 Ms 21

Sieben Schaumproben wurden in einem Durchlaufνerfahren unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle V,
ausgedrückt in Teilen, hergestellt:

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Tabelle V

15 16 17 18 19 20 21
Polyäthertriol 200,0 200,0 200,0 200,0 200,0 200,0

Propfpolymerpolyo]

(Ε·ί-363) - - 200,0

behandelter Kaolinit

(Kaogan-7) . 40,0 40,0 40,0 40,0 - 40,0 40,0

Poly siloxan

(L-520) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Dimethylsiloxan/Polyäthertriol
g (L-501/PG-412) (1/100) 3,0 3,0 2,0 2,0

to Lösung von Triäthylenco diamin in Dipropylen-

<£ glykol (Dabco 33-LV) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

^ Blau 45

^ (Blue 45) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

ο Lineares Dodecylbenzol-

u> natriumsulfonat 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Zinn (Il)-oßtoat

(0-2) 0,6 0,6 0,5. 0,5 0,5 0,3 0,4

Wasser 3,6 , 1,6 2,6 3,6 3,6 3,6 3,6

Tolylendiisocyanat

(TDI 65/35) . 52,1 52,1 62,3 72,5 78,5 84,7 71,6

gewasch en er unbehandelter Ton

(Hydrite UP) . *.

1,0	1,0
2,0	1,0
3,0	3,0
2,0	2,0
100,0	100,0
0,5	0,3
3,6	3,6
78,5	84,7
40,0

TO OO

ro
1 ^-Cyclohexandimethanol CD

(1,4-CHBM) - - - - _ 10,0 CD-

CO

SlA

PG-412 ist ein Polyäthertriol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 3500 und einer durchschnittlichen Hydroxylzahl von etwa 48. E-363 ist ein Pfropfpolymerpolyol mit einem Gehalt von Acrylnitril-Styrol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 3700 und einer Hydroxylzahl von etwa .45· Hydrite Ui¹ ist ein gewaschener, nicht behandelter Ton (Kaolin).

Bei der Herstellung der sieben Schaumproben unter Verwendung der Zusammensetzungen der Tabelle V wurden das Sulfonat und der nicht behandelte Kaolinit (Kaogan-7) oder der gewaschene unbehandelte Ton (Hydrite Ui) gemischt, um eine erste Mischung zu schaffen, die dann mit dem Polyäthertriol (PG-412) oder dem Pfropfpolymerpolyol ( E-363) gemischt wurde. Die so erzeugte Mischung wurde als erster Strom der Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine zugeführt. Das Tolylendiisocyanat (TDI-6535) wurde als zweiter Strom der Mischkammer zugeführt, und die übrigen Bestandteile wurden auch in die Mischkammer eingeführt. Die erzeugten Schäume hatten die folgenden Eigenschaften (ASTM D-1564) : ·

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Beispiel 15' 16 17 18 ' 19 20 21

Aufrehmzeit

(sec) 7 7 8 7 7 7-

Aufgehzeit

(sec) 180 240 200 170 150 140

Dichte

(lb/cu ft) 5,07 . 6,75 5,56 4,66 4,15 5,15 5,89

Trocken-Zugfestig-

keit ♦) 13,5 16,4 15,7 10,4 18,4 14,4 19,2

Naß-Zugfestigkeit *) 3,7 5,1 4,0 4,8 5,8 6,1 10,1

Trocken-Bruchdehnung
**> *) 169 84 82 80 118 69 88

co Naß-Bruchdehnung *) 88 61 78 88 98 90 124

_ω Trocken-Zerreiß-

CD festigkeit *) 3,2 2,45 2,3 2,55 2,6 3,3 2,2 2l Naß-Zerreißfestig-

o keit *) 0,65 0,82 0,85 0,92 1,15 1,35 1,68

*) Maßeinheiten wie in Beispielen 6 bis 14

CD CaJ

- 22 Beispiele 22 bis 25

Diese Beispiele geben Zusammensetzungen an, die wie in den Beispielen 4 bis 6 beschrieben istj zur Herstellung von gefüllten hydrophilen biegsamen Detergens-Polyurethanschäumen gemäß der Erfindung verwendet werden können.

Beispiel	22	36,0	20,0	23	24	25
Polyäthertriol 100 (PG-412)	Lineares Dodecylben- zolnatriumsulfonat 50,0	5,0
Polyätherpolyol (CP-3140)	behandelter Kao- linit (Kaogan-7)	0,25	100,0	100,0	100,0
Tolylendiisocyanat (TDI 65/35)	1,4-Cyclohexan- dimethanol (1,4-CHDM)	33,0	39,7	38,4
	Polysiloxan (L-520)	59,1	65,0	60
36,4	25,0	35
4,5	5,0	5

Härtemittel
(28 Gew.% Zinn in Form von Zinn(II)octoat) 0,21

Zinn(Il)-octoat

(C-2) 0,2 0,2 0,33

Blau 45

(Blue 45) 3,7

Aktivator

0,2	0,	2
3,8
1,75	3,	0
0,73	1,	25

Lösung von Triäthylendiamin in Dipropylen-

glykol (33-LV) " 1,35 1,75 3,0 1,8

Wasser 1,35

Polysiloxan

(L-520) 0,10 0,1

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ORlQfNAL INSPECTED

	— 23 -	2,05
	Fortsetzung	0,02
(Beispiel	22 23
Contaminantmischung
PoIyäthertri ο1 (PG-412)	0,99
Dimethylsiloxan (L-501)	0,01
Polyätherpοlyo1 (CP-3140)"
Dimethylsiloxan (L-501) Pigment (Grün 30) (Green 30)

24 25)

Trisisopropylphenyl-

phosphatpigmentdispergier-

mittel

(Kronitex 100) 2,0

Wasser 1,27

Organo siIicium -

dispergiermittel

(L-6202) 0,1

CP-314-0 ist ein Polyätherpolyol mit einem durchschnittlichen .Molekulargewicht von etwa 3800 und einer Hydroxylzahl von etwa 45.

809839/1003 ' qr.ⁱ3inal inspected

Claims

Patentansprüche

: Iy Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen biegsamen

gefüllten Detergens-Polyurethanschaums aus einem Tonfüllstoff, einem Alkylarylsulfonat-Detergens und einem gewöhnlich flüssigen Polyätherpolyol, dadurch gekennzeichnet, daß man den Füllstoff und das Detergens zur Bildung einer ersten Mischung mischt, die erste Mischung mit dem Polyol zur Bildung einer zweiten Mischung mischt, und die zweite Mischung,Tolylendiisocyanat und Wasser als Treibmittel in die Mischkammer einer Schaumherstellungsmaschine einführt, wodurch ein gefüllter Detergens-Polyurethanschaum hergestellt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mischung 20-60 Gew.% Füllstoff, bezogen auf das Gewicht des Polyols enthält und daß die zweite Mischung 30-80 Gew.% Sulfonatdetergens, bezogen auf das Gewicht des Polyols, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis an Detergens zu Füllstoff innerhalb des Bereichs von 1-3,5 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus Kaolin besteht, das mit 0,2 bis etwa 2 Gew.?£, bezogen auf das Gewicht des Kaolins, eines PoIyamins überzogen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamin Äthylendiamin ist.

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sulfonatdetergens ein lineares Dodecylbenzolnatriumsulfonat ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tolylendiisocyanat Tolylenisocyanat (65/35 TDI) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 2 bis 10 Gew. %, bezogen auf das Gewicht des Polyols, eines Diols mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in

die Mischkammer eingeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Diol 1,4-Cyclohexandimethanol ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Diol Diäthylenglykol ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Organosiliciumverbindung flächenaktives Mittel und ein Katalysator in die Mischkammer eingeführt werden.

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