DE2924426A1

DE2924426A1 - Polyurethan-schaumstoff

Info

Publication number: DE2924426A1
Application number: DE19792924426
Authority: DE
Inventors: Glenn Elton Fulmer; Clifton Leroy Kehr; Nelson Samuel Marans; Louis Leonard Wood
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1978-11-24
Filing date: 1979-06-16
Publication date: 1980-06-04
Also published as: FR2442249A1; BR7906750A; GB2037304A; GB2037304B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verstärkte» hydrophile Polyurethan-Schaumstoffe sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Schaumstoffe quellen beträchtlich auf, wenn sie mit Flüssigkeit gesättigt werden, beispielsweise bei der Verwendung von Schwämmen im Haushalt. Beim völligen Austrocknen wird der Schaumstoff häufig deformiert und schrumpft ein. Darüber hinaus zerreißen solche Schaumstoffe leicht, wenn sie naß sind, und zwar selbst bei sachgemäßer Verwendung .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verstärkten, hydrophilen Polyurethan-Schaumstoff zu schaffen, der in nassem Zustand eine verbesserte Beständigkeit gegen Aufquellen sowie eine verbesserte Bruch- und Reißfestigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen verstärkten, hydrophilen Polyurethan-Schaumstoff mit einer Schaumstoff-Grundmasse aus einem Poly(harnstoffurethan) mit einem Oxyalkylengerüst mit wenigstens 40 Mol% Oxyethylengruppen. Die Schaumstoff-Grundmasse wird erfin-

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dungsgemäß dadurch verstärkt, daß sie im wesentlichen hydrophile Fasern enthält, die aus einem Homopolymeren oder Copolymereri des Vinylalkohols (nachfolgend der Kürze wegen "PVA-Fasern" genannt) bestehen und im allgemeinen gleichmäßig in der Grundmasse verteilt sind. Gemäß der Erfindung enthält die Schaumstoff-Grundmasse etwa 1,0 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Schaumstoff-Grundmasse, solcher Fasern. Wenn die Menge der Fasern 15 Gew.% übersteigt, ist es wegen der hohen Viskositäten, die durch die Fasern den verschiedenen Medien verliehen werden, schwierig, Schaumstoffe herzustellen. Wenn weniger als 1 Gew.% an Fasern verwendet werden, erhält man keine ausreichend verstärkende Wirkung mehr.

Der Einsatz von PVA-Fasern hat verschiedene Vorteile. Insbesondere wurde gefunden, wie weiter unten ausgeführt wird, daß die erfindungsgemäßen Schaumstoffe in einem hydrophilen Zustand erhalten werden, jedoch beim Feuchtwerden und nachfolgenden Trocknen eine deutliche Beständigkeit gegenüber Dimensionsveränderungen zeigen, verglichen mit nicht verstärkten Schaumstoffen. Das bedeutet, daß das Aufquellen um 40 bis 60 % vermindert wird, ohne daß die Wasserabsorptionsfähigkeit verloren geht. Dies ist besonders für verschiedene Anwendungen wichtig, beispielsweise für Reinigungsschwämme im Haushalt oder in der Industrie. Von ganz besonderer Bedeutung ist diese Verstärkungswirkung für die erfindungsgemäßen Polyurethan-Schaumstoffe .

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Die bekannten hydriphilen Urethan-Schaumstoffe wurden in der überwiegenden Zahl der Fälle in nassem Zustand verwendet, indem der durch Wasser aufgequollene Schaumstoff eine geschwächte Struktur aufweist. Überraschenderweise reagieren die erfindungsgemäß eingesetzten hydrophilen Fasern mit dem hydrophilen Polyurethan-Schaumstoff in einer Weise, daß ein fertiges Schwammprodukt mit einer viel höheren Naßzug- und Naßzerreißfestigkeit erhalten wird, als ein faserfreier Vergleichsschwamm aufweist. Auch hydrophile Polyurethan-Schwämme, die Fasern aus verschiedenen anderen, in der Industrie allgemein verwendeten Stoffen enthalten, z.B. zerkleinertes Glas, Kunstseide, Nylon und Cellulose, haben eine niedrigere Naßzug- und Naßzerreißfestigkeit als der Vergleichsschwamm. Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe zeigen ferner eine höhere feuerhemmende Wirkung, d.h. sie sind schwer brennbar.

Die US-PS 3 214 375 betrifft Maschinenöl abgebende Dochtmaterialien zum Einspritzen in Lagerhohlräume von Maschinen, um dadurch die Lager geschmiert zu halten. Die Dochtmaterialien bestehen aus einer Mischung von Öl und Fasern. Zur Herstellung der Fasern kann Papierstoff mit einem Vinylalkohol/Vinylacetat-Copolymeren beschichtet werden.

Die US-PS 3 357 939 bezieht sich auf die Verbesserung der Eigenschaften von Polyvinylchlorid durch Mischen

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des PVC mit 1 bis 200 % eines Polyurethan-Prepolymeren. Die Mischungen zeigen eine höhere Kerbschlagzähigkeit, jedoch eine niedrigere Zerreißfestigkeit und Bruchdehnung im Vergleich zu PVC ohne Zusatz des Prepolymeren.

Die US-PS 3 046 172 beschreibt Schwämme mit guten Zerreißfestigkeits- und Bruchdehnungseigenschaften. Diese Schwämme werden durch Einarbeiten von Hohlkugeln von geschmolzener Tonerde in ein Plastisol eines Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren und nachfolgendes Pressen des Schaumes, durch das die Hohlkugeln zerdrückt werden sollen, hergestellt.

Bezüglich der Wirkung der Wasseranfeuchtung zeigen PoIyurethan-Schaumstoff-Schwämme allgemein Eigenschaften, die knapp unter denen der natürlichen Cellulose-Schwämme liegen. In der US-PS 2 900 278 wird ein Verfahren beschrieben, Polyurethan-Schaum durch Imprägnieren mit Polyvinylalkohol, der durch Behandlung mit Formaldehyd und Säure, z.B. Schwefelsäure, unlöslich gemacht werden kann, hydrophiler zu machen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrophilen Polyurethan-Schaumstoff zu schaffen, der auch in nassem Zustand eine erhöhte Naßfestigkeit besitzt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen verstärkten, hydrophilen Polyurethan-Schaumstoff mit einer Schaumstoff-Grundmasse aus einem Poly(harnstoff-urethan) mit einem Oxyalkylengerüst mit wenigstens 40 Mol% Oxyethylengruppen gelöst. Dieser erfindungsgemäße Polyurethan-Schaumstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoff-Grundmasse 1,0 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Grundmasse, im wesentlichen hydrophile, verstärkte Fasern eines Homo- oder Copolymeren des Vinylalkohole gleichmäßig verteilt enthält.

Unter der Bezeichnung "Schaumstoff-Grundmasse", die hier gebraucht wird, wird die organische Polyurethan-Schaumstoff -Grundmas se verstanden, in die weder Wasser noch Fasern eingeschlossen sind. Es wird hier der Einfachheithalber die Bezeichnung Polyurethan-Schaumstoff verwendet, obwohl in der Praxis das Polymere normalerweise einige -NH-CO-NH- Bindungen enthält und daher genauer als Poly (harnstoff-urethan) zu bezeichnen ist.

Die Fasern sind hydrophil in dem Sinne, daß sie wasser— benetzbar sind. Dementsprechend bedeutet der Ausdruck "hydrophil" in bezug auf die Schaumstoff-Grundmasse, daß der Schaum wasserbenetzbar ist.

Vorzugsweise werden PVA-Fasern verwendet, die eine Garnzahl von etwa 0,1 bis 20 Denier und eine Länge von etwa 1 bis 25 mm, vorzugsweise von 1 bis 15 mm, aufweisen.

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Der hier gebrauchte Ausdruck "Vinylalkohol-Copolymer" umfaßt Bi- und Terpolymere, die wenigstens 20, vorzugsweise wenigstens 50 Mol% der Polymeren/Vinylalkohol-Einheiten enthalten. Die eingesetzten Homo- und Copolymeren des Vinylalkohols können vernetzt sein, d.h. eine dreidimensionale Netzwerkstruktur haben. Der Ausdruck "Copolymer" umfaßt auch Blockcopolmere.

Die PVA-Fasern bestehen üblicherweise aus einem Copolymeren (das ein Bi- oder Terpolymeres sein kann) mit wenigstens 20 Mol% des polymeren Vinylalkohols. Das Vinylalkohol-Copolymere kann ein oder mehrere hydrophobe Monomere, z.B. Ethylen, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Styrol, Alkylacrylate u.dgl., enthalten. Zu den hydrophilen Monomeren, die zur Herstellung des PVA-Copolymeren benutzt werden können, gehören auch Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon, Acrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure und ähnliche Verbindungen. Terpolymer-Kombinationen können aus Mischungen der oben genannten Monomeren hergestellt werden.

Die verstärkenden Fasern können vernetzt oder unvernetzt sein, je nach Wunsch. Es können die bekannten Vernetzungsverfahren zur Herstellung dieser Fasern angewendet werden, einschließlich der Kopplung von Hydroxylgruppen an benachbarten Molekülen durch Umsetzungen, wie Verestern, oder der Verwendung von tetrafunktionellen Monomeren bei der Herstellung des Copolymeren, z.B. Ethylenglykol-dimeth-

acrylat.

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Beispielsweise sind in der vorliegenden Erfindung die in US-PS 3 111 370 beschriebenen PVA-Fasern anwendbar. In dieser US-Patentschrift wird die Herstellung von Fasern durch Emulgieren von Vinylchlorid in einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol beschrieben. Das Vinylchlorid wird wenigstens teilweise auf den Polyvinylalkohol gepfropft. Außerdem wird Polyvinylalkohol der Emulsion zugesetzt, so daß der Anteil an polymerisiertem Vinylchlorid im Gesamtpolymerisat im Bereich von 50 bis 80 Gew.% liegt. Anschließend wird die Emulsion durch einen Spritzkopf gedruckt und die erhaltenen Fäden getrocknet und orientiert (z.B. durch Wärmestreckung). Einige der vorhandenen Hydroxylgruppen können auch acetyliert sein. Die erhaltenen Fasern werden dann in passende Längen geschnitten, so daß sie für eine erfindungsgemäße Anwendung geeignet sind. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von polymerisiertem Vinylchlorid zu polymerisiertem Vinylalkohol etwa 50 % : 50 %, d.h. etwa 1:1.

Die hydrophile Polyurethan-Schaumstoff-Grundmasse und die Prepolymeren, aus denen die Schaumstoff-Grundmasse hergestellt werden kann, sind in US-PS 4 137 209 der Anmelderin beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe können hergestellt werden durch Mischen eines hydrophilen, durch Isocyanat abgedeckten Polyurethan-Prepolymeren mit einem Oxyalkylen-

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gerüst, das wenigstens 40 Mol% Oxyethylengruppen enthält, mit einem wäßrigen Reaktionsteilnehmer, wobei in diese Reaktionsmischung 1,0 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Prepolymere, im wesentlichen hydrophile, verstärkende Fasern, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert sind, eingearbeitet werden, um eine gleichmäßige Verteilung in der Masse zu erreichen. Anschließend wird die Mischung verschäumt.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern zum wäßrigen Reaktionsteilnehmer, z.B. Wasser, zugesetzt und gleichmäßig darin dispergiert, bevor der wäßrige Reaktionsteilnehmer mit dem Prepolymeren vermischt wird. Die Zumischung des die Fasern enthaltenden wäßrigen Reaktionsteilnehmers zum Prepolymeren führt in der Regel zu einer gleichmäßigen Verteilung der Fasern in der Wasser/ Prepolymeren-Mischung.

Wahlweise können die Fasern auch mit dem Prepolymeren vermischt werden. Dieses Verfahren ist jedoch weniger vorteilhaft insofern, als die erhaltene Mischung aus Fasern und Prepolymeren eine hohe Viskosität besitzt, die das Verarbeiten schwierig macht. Die hydrophilen Fasern enthalten außerdem oft eine kleine Menge Wasser, die eine vorzeitige Reaktion mit den NCO-Gruppen des Polymeren hervorrufen kann, was wiederum zu einer unerwünschten hohen Viskosität beiträgt.

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In einem dritten Verfahren können die Fasern zu einer bereits hergestellten Mischung aus wäßrigem Reaktionsteilnehmer und Prepolymerem zugesetzt werden, z.B. durch Sprühen der Fasern unter Druck oder Gießen der Fasern (ohne Druck, abgesehen von demjenigen, der zum Entfernen der Fasern aus ihren Behältern gebraucht wird) auf die Oberfläche der Mischung.

Die erforderliche Menge Wasser beträgt wenigstens 6,5 Mole für jedes Mol NCO-Gruppen im Prepolymeren. Vorzugsweise werden wenigstens 25 Mole Wasser auf jedes Mol
NCO-Gruppen eingesetzt. Ein geeigneter Bereich reicht von etwa 6,5 bis etwa 390.

Werden die Fasern direkt dem Wasser zugesetzt, dann wird vorzugsweise ein Dickungsmittel eingesetzt, um die Viskosität der Wasser/Faser-Dispersion zu erhöhen. Die erhöhte Viskosität trägt dazu bei, das Absetzen der Fasern zu verringern. Vorzugsweise wird eine ausreichende Menge des Dickungsmittels angewendet, so daß die Viskosität der Wasser/Faser-Disperion wenigstens 80 % derjenigen des Urethan-Prepolymeren beträgt. Es wurde gefunden,
daß dieses "Angleichen" der Viskositäten der wäßrigen und Propolymer-Phase insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Schaumstoffe maschinell hergestellt werden.
Beispielsweise besteht die herkömmliche Praxis darin, die Faser/Wasser-Dispersion in einem Behälter und das Präpolymere in einem zweiten Behälter zu plazieren und

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- 1Λ -

abgemessene Mengen dieser Komponenten durch einen Mischkopf zu schicken, worauf das Extrudieren in einen Behälter oder über eine Fläche erfolgt, wo das Schäumen stattfindet. Um das Mischen zu beschleunigen und das Absetzen zu vermindern, ist es vorteilhaft, die Viskosität der beiden Phasen einander anzugleichen, wie oben beschrieben wurde. Das Dickungsmittel wird in der Regel in eine Menge von etwa 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Wasser, zugesetzt.

In der vorliegenden Erfindung kann jedes der üblicherweise angewandten Dickungsmittel für wäßrige Medien eingesetzt werden. So wird die Art des Dickungsmittels nicht als kritisch angesehen, solange es nicht in größerem Ausmaß mit einer der Komponenten des System, insbesondere mit dem Prepolymeren, reagiert. "Fumed Silica", d.h. sehr feines SiOp-Pulver, das durch Hitzezersetzung von Ethylsilicat gewonnen wird, (z.B. "Cab-o-Sil"-Kieselerden, Hersteller Godfrey L. Cabot, Inc.) oder andere teilchenförmige, unlösliche Dickungsmittel sind geeignet, obgleich die Verwendung dieser Materialien bei der automatischen, maschinellen Schaumstoffherstellung sehr genau untersucht werden sollte, um Schwierigkeiten beim Pumpen zu vermeiden. Andere geeignete Dickungsmittel umfassen wasserlösliche Polymere mit einem Molekurgewicht von etwa 5.000 bis eta 10.000.000. Zu diesen Materialien gehören beispielsweise Gummen aus Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, hochmolekularem Polyoxyethylen oder Copolymeren des Polxyoxyethylen mit Polyoxypropylen. Eine andere ge-

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eignete Stoffklasse ist die der Polyacrylamide mit den oben genannten Eigenschaften.

Wenigstens 40 Mol% der Oxyalkylen-Einheiten in dem Prepolymerengerüst sind Oxyethylen-Einheiten, wobei der Rest aus Einheiten von Oxypropylen, Oxybutylen oder anderen Oxyalkylenen besteht. In den erhaltenen Polyurethan-Schaumstoffen sind die Verzweigungspunkte der Polymerketten durch im wesentlichen lineare Polyoxyalkylenketten mit wenigstens 40 Mol% Oxyethylen-Einheiten (ausgenommen die Initiatoren an den Verzweigungspunkten), wie oben beschrieben, verbunden. Vorzugsweise werden Produkte mit wenigstens 75 Mol% Oxyethylen-Einheiten verwendet.

Die Prepolymeren können durch Absättigung eines Polyoxyalkylenpolyols mit einem Überschuß an Polyisocyanat, z.B. Toluol-diisocyanat, hergestellt werden. Vor der Absättigung sollte das Polyol ein Molekulargewicht von etwa 200 bis 20.000, vorzugsweise von etwa 600 bis 6.000 haben. Die Hydroxyl-Funktionalität des Polyols und die entsprechende Isocyanat-Funktionalität nach der Absättigung liegt bei 2 bis 8. Die Schaumstoffe werden aus den Prepolymeren mit einer Isocyanat-Funktionalität von etwa 2 gebildet, wobei der erhaltene Schaumstoff im wesentlichen linear ist und keine so große Zugfestigkeit besitzt wie vernetzte Schaumstoffe. Dementsprechend sollte dann, wenn die Isocyanat-Funktionalität bei etwa 2 liegt, ein

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Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Geeignete Vernetzungsmittel sind dem Polyurethan-Fachmann gut bekannt und umfassen beispielsweise Tolylen-2,4,6-triamin, Ethylendiamin, Diethanolamin, Diethylen-triamin, Triethylentetramin, Tetraethylen-pentamin und Ethanolamin.

Beispiele für geeignete Polyole, die mit Polyisocyanaten abgesättigt werden, umfassen:

(A) Im wesentlichen lineare Polyole, die man beispielsweise durch Umsetzung von Ethylenoxid mit Ethylenglykol als einem Initiator herstellt. Wie oben beschrieben, können Mischungen von Ethylenoxid mit anderen Alkylenoxiden eingesetzt werden, solange die Menge an Ethylenoxid wenigstens 40 Mol% beträgt. Wie ebenfalls bereits festgestellt, kann es wünschenswert sein, Vernetzungsmittel in diesen Systemen zu verwenden, wobei in einem solchen Falle das Vernetzungsmittel zusammen mit den PVA-Fasern in Wasser eingebracht werden kann, in dem das Prepolymere dispergiert wird. In den Fällen, in denen die linearen Polyethermischungen von Ethylenoxid mit z.B. Propylenoxid sind, kann das Polymere zufällig oder in Form eines Blockcopolymeren aufgebaut sein, wobei die endständigen Einheiten entweder Oxyethylen- oder Oxypropylengruppen sein können.

0 3 C- .,' 3 / Π B 3 6

Eine zweite Klasse von Polyolen (B)umfaßt solche mit einer Hydroxyl-Funktionalität von 3 oder mehr. Solche Polyole werden allgemein durch Umsetzung von Alkylenoxiden mit einem polyfunktionelien Initiator, z.B. Trimethylolpropan, Pentaerythrit und ähnlichen, gebildet. Bei der Herstellung des Polyols B kann das eingesetzte Alkylenoxid Ethylenoxid oder eine Mischung von Ethylenoxid mit anderen Alkylenoxiden sein, wie oben beschrieben.

Geeignete Polyole können ferner durch den Typ (C) beschrieben werden, der eine Mischung eines linearen und eines verzweigten polyfunktionelien Polyols, wie beispielsweise unter A und B angegeben, zusammen mit einem Initiator oder Vernetzungsmittel darstellt. Das Vernetzungsmittel kann selbst ein Isocyanat.sein, z.B. das Reaktionsprodukt von TDI oder einem ähnlichen Polyisocyanat mit einem monomeren Polyol (z.B. TMOP, Glycerin, Pentaerythrit), das 3 oder 4 Hydroxylgruppen enthält. Ein spezifisches Beispiel für ein Polyol des Typs (C) ist die Mischung von Polyethylenglykol (Molekurgewicht etwa 1.000) mit Trimethylolpropan, Trimethylolethan oder Glycerin. Diese Mischung kann anschließend mit einem Überschuß an Polyisocyanat umgesetzt werden zu einem Prepolymeren, das vorteilhaft für die erfindungsgemäßen Zwecke eingesetzt werden kann. Wahlweise können die linearen (z.B.

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Polyethylenglykol) oder verzweigten Polyole auch getrennt mit einem Überschuß an Polyisocyanat umgesetzt werden. Der Initiator, z.B. Trimethylolpropan (TMOP), kann ebenfalls gesondert mit Polyisocyanat umgesetzt werden. Anschließend können die beiden abgesättigten Stoffe miteinander kombiniert werden und das Prepolymere bilden.

Im allgemeinen sind die Reaktionsbedingungen, Reaktionsteilnehmer und deren Eigenschaften, wie sie in der US-PS 4 137 200 beschrieben werden, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung brauchbar. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß das Polyisocyanat vorzugsweise eine Isocyanat-Funktionalität von 2,0 bis 3,0 ausweist und daß die Prepolymerkomponente gewöhnlich einen Überschuß an Polyisocyanat von 0,5 bis 10 Gew.% (nicht notwendigerweise nur 3,2 bis 7,9 Gew.%) enthält, also mehr als zur Absättigung ("capping") des Polyols erforderlich ist. Der Schaumstoff enthält daher vorzugsweise das Reaktionsprodukt von

A. einem mit Isocyanat abgedeckten ("capped") Prepolymeren, bestehend aus einer Mischung von

(1) einem mit Isocyanat abgedeckten hydrophilen Polyoxyethylendiol mit einem Ethylenoxidgehalt von wenigsten 40 Mol%, und

(2) einem mit Isocyanat abgedeckten Polyol, das eine Hydroxyl-Funktionalität von 3 bis 8 vor

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dem Abdecken besitzt; dieses mit Isocyanat abgedeckte Polyol ist in einem Anteil von 2,9 bis 50 Gew.%, bezogen auf die Menge von (1) und (2), vorhanden;

B. 0,5 bis 10,0 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge von A und B, eines Polyisocyanats mit einer Isocyanat-Funktionalität von 2,0 bis 3,0; und

C. 6,5 bis 390 Mole Wasser pro Mol nicht umgesetztem Isocyanat.

Das Verfahren zur Herstellung von vernetztem, hydrophilem Urethan-Schaumstoff besteht aus dem Zusammenmischen eines hydrophilen Polyoxyethylendiols mit einem Ethylenoxidgehalt von wenigstens 40 Mol% mit einem Polyol, das eine Hydroxyl-Funktionalität im Bereich von 3 bis 8 aufweist, wobei dieses Polyol in der Mischung in einer Menge von 1,0 bis 20 Gew.% vorliegt, dem Umsetzen dieser Mischung bei einer Temperatur von 0 bis 120° C mit einer Menge PoIyisocyanat mit einer Isocyanat-Funktionalität im Bereich von 2,0 bis 3,0, was 1,8 bis 1,9 Äquivalenten NCO-Gruppen pro Hydroxyl-Äquivalent entspricht, wobei man die Reaktionszeit so ausreichend bemißt, daß im wesentlichen sämtliche Hydroxylgruppen der Mischung abgedeckt werden, worauf ein weiterer Zusatz von Polyisocyanat mit einer Isocyanat-Funktionalität im Bereich von 2,0 bis 3,0 erfolgt, um für einen Überschuß von 0,1 bis 0,3 Äquivalenten NCO-Gruppen pro anfänglichem Hydroxylgruppen-Äquivalent zu

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sorgen, bezogen auf die theoretische Menge, die für die Umsetzung der Hydroxylgruppen der Ausgangsmengen an Diol und Polydiol erforderlich ist, wonach 6,5 bis 390 Mole, üblicherweise 6,9 bis 390 Mole Wasser pro Mol nicht umgesetztes Isocyanat der Mischung zugesetzt werden.

Geeignete Polyisocyanate für die Herstellung der Prepolymeren sind z.B. Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, handelsübliche Mischungen von Toluol-2,4- und -2,6-diisocyanaten, Ethylen-diisocyanat, Ethyliden-diisocyanat, Propylen-1,2-diisocyanat, Cyclohexylen-1,2-diisocanat, Cyclohexylen-1,4-diisocyanat, m-Phenylen-diisocyanat, 3,3'-Diphenyl-4,4'-biphenylen-diisocyanat, 4,4'-Biphenylen-di i socyanat, 3,3'-Dichlor-4,4'-biphenylen-diisocyanat, 1,6-Hexamethylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,10-Decamethylen-diisocyanat, 1,5-Naphthalendiisocyanat, Cumol-2,4-diisocyanat, 4-Methoxy-l,3-pheny-1en-diisocyanat, 4-Chlor-l,3-phenylen-diisocyanat, 4-Brom-1,3-pheny1en-di i socyanat, 4,-Ethoxy-1,3-pheny1en-dii socyanat, 2,4'-Diisocyanat-diphenylether, 5,6-Dimethyl-l,3-phenylen-di i socyanat, 2,4-Dimethyl-1,3-phenylen-di i socyanat , 4,4'-Diisocyanat-diphenylether, Benzidin-diisocyanat, 4,6-Dimethyl-l,3-phenylen-diisocyanat, 9,10-Anthracen-diisocyanat, 4,4'-Diisocyanat-dibenzyl, 3,3'-Dimethyl-4,4 Uli i socyanat-diphenylmethan, 2 ,6-Dimethyl-4,4'-di i socyanat-di phenyl, 2,4-Di isocyanat-st iIben, 3,3'-Di met hy 1-4 , 4 ' -di i £3 ocyanat-diphenyl, 3,3' -Dirne thoxy-4,4 ' -

0 3 0 L . '- / Π ^ri 3 8

diisocyanat-diphenyl, 3,3'-Dimethoxy-4.4'-diisocyanat-diphenyl ,1,4-Anthracen-diisocyanat, 2,5- Fluoren-diisocyanat, 1,8-Naphthaien-diisocyanat, 2,6- Diisocyanat-benzfuran, 2,4,6-Toluol-triisocyanat und 4,4',4''-Triphenylmethan-triisocyanat.

Geeignete Initiatoren für die Herstellung der Prepolymeren sind z.B. Propylenglykol, Trimethylenglykol, 1,2-Butylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexylenglykol, 1,10-Decandiol, 1,2-Cyclohexandiol, 2-Buten-l,4-diol, 3-Cyclohexan-l,1-dimethanol, 4-Methyl-3-cyclohexan-1,1-dimethanol, 3-Methylen-l,5-pentandiol, Diethylenglykol, 1,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Trimethylolpropan, 3-(2-Hydroxyethoxy)-l,2-propandiol, 3-(2-Hydroxypropoxy)-l,2- propandiol, 2,4-Dimethyl-2-(2-hydroxyethoxy)-methylpentandiol-i,5, 1,1,1-Tris K2-hydroxyethoxy)-methylj ethan, 1,1,1 ,-Tris |(2-hydroxypropoxy)methyl] propan, Triethanolamin, Triisopropanolamin, Resorcin, Pyrogallol, Phloroglucin, Hydrochinon, 4,6-Di-t-butyl-catechol, Catechol, Ethylendiamin und Propylendiamin.

Vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele v/eiter erläutert. Insofern nichts anderes angegeben wird, sind die Mengenangaben Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente. "Pluronic" ist ein eingetragenes Warenzeichen, unter dem flüssige oder feste nichtionogene grenzflächenaktive Stoffe aus Polyoxypropylenglykol im Handel angeboten v/erden.

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Beispiel 1 Herstellung des Prepolymeren A

Ein hydrophiles, mit Isocyanat abgedecktes, Urethan enthaltendes Prepolymeres wurde hergestellt, indem man von einer Mischung aus 2 Mol-Äquivalenten Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 (abgekürzt: PEG - 1000) und einem Mol-Äquivalent Trimethylolpropan (TMOP) ausging. Die Mischung wurde bei 100 bis 110° C unter Druck von 5 bis 15 Torr getrocknet, bis das Wasser entfernt war. Die erhaltene trockene Mischung wurde langsam zu 6,65 Mol-Äquivalenten Toluol-diisocyanat (TDI) in einem Gefäß unter ständigem Rühren zugegeben, wobei die entstehende Mischung auf eine Temperatur von 60° C gehalten wurde. Anschließend wurde die Reaktion unter Rühren drei Stunden lang bei 60° C fortgesetzt. Danach wurden zusätzlich 1,05 Mol-Äquivalente TDI unter Rühren innerhalb einer Stunde zugefügt, während der die Temperatur weiterhin auf 60° C gehalten wurde. Die fertige Reaktionsmischung enthielt einen 10 %igen molaren Überschuß an TDI. Sämtliche Hydroxylgruppen wurden mit Isocyanat abgedeckt, außerdem traten Kettenverlängerungen zwischen den Polyoleri und TDI auf. Die erhaltene Prepolymermischung wird nachfolgend als Prepolymer A bezeichnet.

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Herstellung des Prepolymeren B

Das Prepolymere wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie oben für das Prepolymere A beschrieben, mit dem Unterschied, daß 0,66 Mol-Äquivalente TMOP auf jeweils 2 Mol-Äquivalente PEG - 1000 eingesetzt wurden. In der anfänglichen Absättigungsreaktion betrug die Menge an TDI etwa 92 % der zur Absättigung sämtlicher Hydroxylgrupen in
der Polyolmischung erforderlichen theoretischen Menge.
Anschließend wurden weitere 13 % TDI zugefügt, um einen
theoretischen molaren Überschuß von etwa 5 % zu erreichen. Sämtliche Hydroxylgruppen wurden mit Isocyanat abgedeckt, wobei auch Kettenverlängerungen zwischen den Polyolen
und TDI auftraten. Die erhaltene Prepolymermischung wird nachfolgend als Prepolymer B bezeichnet.

Die Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff A

100 Teile des Prepolymeren A wurden mit 100 Teilen Wasser, das 2,0 Teile "Pluronic L-62" (Hersteller Wyandotte)
als grenzflächenaktives Mittel enthielt, gemischt. Man
rührte die Mischung und ließ sie aufschäumen. Der erhaltene, nicht verstärkte, hydrophile Schaumstoff wurde als Vergleichsstoff eingesetzt und wird nachfolgend als Schaumstoff "A" bezeichnet.

0 3 0 0 / 3 / U b 3 δ

Faserverstärkter Polyurethan-Schaumstoff

Polyurethan-Schaumstoffproben wurden aus den Reaktionspartnern, die für den Schaumstoff A eingesetzt wurden, hergestellt. Der erste Schaumstoff (mit ¹¹V" bezeichnet) enthielt 6,3 Teile Vinylalkohol/Vinylchlorid-Copolymerfasern ("Cordelan", ein 50 % / 50 % Vinylalkohol/Vinylchlorid-Copolymeres, Hersteller: Amerimex Corp.) pro 100 Gewichtsteile des Prepolymeren. Ein zweiter Schaumstoff, (als "W" bezeichnet) enthielt 10 Teile der gleichen Copolymerfasern pro 100 Teile des Prepolymeren. Die Copolymerfasern besaßen eine Garnzahl von etwa 2 Denier mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 1,5 mm und wurden in die den grenzflächenaktiven Stoff enthaltende wäßrige Phase eingearbeitet. Die wäßrige Phase wurde zur Herstellung eines Schaumstoffes, z.B. dem Schaumstoff A, eingesetzt.

Die Proben A, V und W wurden unter den gleichen Bedingungen getrocknet, d.h. bei 60° C, 150 bis 400 Torr etwa 16 Stunden lang, und die physikalischen Eigenschaften der getrockneten Schaumstoffe gemessen und in der Tabelle 1 zusammengestellt. Die "Wet-in"-Zeit erhält man dadurch, daß man Wassertröpfchen auf die Schaumstoffoberfläche aufträgt und die Zeit mißt, die vergeht, bis die Tröpfchen vom Schaumstoff absorbiert sind.

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TABELLE 1

	ο	Schaum	Teile Fasern	Dichte	VoI.-	"Wet-In"-	Wasser
	co	stoff	pro 100 T. des	(g/cm³)	Schrumpfung	Zeit	absorption
	CD	A	"Prepolymeren	0,0865	{%)	(Sek.)	(Vol.%-Zunahme
	O		0,0		45	4,5	88
	NJ CO	V		0,0785
	CD		6,3		26	1,0	39
	cn	W		0,0865
	co cn		10,0		26	1,0	41


D I
. INS
-a

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 deutlich hervorgeht, wird die Volumenschrumpfung in den Schaumstoffen, die die erfindungsgemäßen Fasern enthalten, weitgehend reduziert, verglichen mit der keine Fasern enthaltenden Probe A, d.h. die getrockneten Schaumstoffe weisen nach dem Trocknen eine viel bessere Dimensionsstabilität auf. Außerdem wurde das Aufquellen durch die Wasserabsorpstark verringert.

Die in den Tabellen 2a und 2b zusammengestellten Ergebnisse zeigen eine deutliche Verbesserung der Zug- und Zerreißfestigkeit in trockenem und nassem Zustand für die Fasern enthaltenden Schaumstoffe.

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TABELLE 2a

Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von trockenen Schaumstoffen (siehe Beispiel 1)

	Schaumstoff-	Modul ρ	Zugfestigkeit	Reißlast	Reißfestigkeit
	probe	(kg/cm^)	(kg/cm^)	(%)	(kg/cm)
O
ca O	A	1,97	1,34	160	0,43
O ro	V	3,59	1,48	64	0,45
co	W	2,67	1,76	59	0,61
ο
CTi
co
Ü>

TABELLE 2b

Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von nassen Schaumstoffen (siehe Beispiel 1)

Schaumstoff- Modul Zugfestigkeit Reißlast Reißfestigkeit probe (kg/cm ) (kg/cm ) (%) (kg/cm)

O CJ	A	0,77	0,70	142	0,13
O C_)	V	2,53	0,84	57	0,18
;o CJt	W	2,81	1,27	56	0,20
Ό536

Beispiel 2 Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff B

100 Teile des Prepolymeren B wurden mit 100 Teilen Wasser, das 4,0 Teile des grenzflächenaktiven Stoffes "Pluronic L-62" (Hersteller: Wyandotte) enthielt, vermischt. Man rührte die Mischung und ließ sie aufschäumen. Der erhaltene, nicht verstärkte, hydrophile Schaumstoff wird als Vergleich benutzt und wird im folgenden als Schaumstoff B bezeichnet.

Polyurethan-Schaumstoffproben wurden unter Verwendung der Reaktionsteilnehmer für den Schaumstoff B hergestellt. 10 Teile Fasern eines vernetzten Vinylalkohol-Homopolymeren ("Kuralon"-Fasern der Kuraray International) wurden der Wasserphase zugesetzt und das Ganze aufgeschäumt, wie oben für den Schaumstoff B beschrieben. Es wurden drei Versuchsreihen durchgeführt, wobei in jeder Reihe die Faser enthaltenden Schaumstoffe X, Y, Z und der Vergleichsschaumstoff B, B¹ und B¹¹ geprüft wurden. Die eingesetzten Fasern hatten die folgenden Längen und Garnzahlen (in der oben angegebenen Reihenfolge der Proben): 3mm, 1 Denier; 6 mm, 2 Denier; 12 mm, 5 Denier.

030023/0536

In einer zweiten Versuchsserie wurde das Verfahren für den Schaumstoff B insofern verändert, daß das Propolymere 16 Stunden lang auf 65° C erwärmt und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde, bevor es mit dem Wasser vermischt wurde. Die Fasern enthaltenden Schaumstoffe zeigten höhere Dichten als die Vergleichsschaumstoffe. Die gemessenen Dichten (in g/cm ) betrugen: Versuchsfolge 1 (X und B): 0,119 und 0,087; Versuchsfolge 2 (Y und B¹): 0,112 und 0,103; Versuchsfolge 3 (X und B¹'): 0,130 und 0,106. Die Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften der trockenen und nassen Schaumstoffe wurden jeweils an drei Proben pro Versuch gemessen.

Wie aus den Tabellen 3a und 3b hervorgeht, zeigten die Schaumstoffe mit PVA-Fasern deutlich verbesserte Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften sowohl in trockenem als auch in nassem Zustand.

030023/0536

TABELLE 3a

IvJ CX)

cn co cn

Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von trockenen Schaumstoffen (siehe Beispiel 2)

Schaumstoff probe	0 10	Modul ρ ; (kg/cm )	Zugfestigkeit (kg/cm )	Reißlast	1+ 1 + ΓΟ N] CD	Reißfestigkeit (kg/cm)	I
B' X	0 6	,.9.1 - 0,06 ,61 - 4,71	2,32 - 0,04 4,36 - 2,04	478 58	± 22 ± 4	0,671 ± 0,007 0,866 - 0,063	ω I
B¹ Y	,98 - 0,042 ,19 - 1,41	2,60 - 0,07 2,88 - 0,63	436 64	0,786 - 0,018 0,875 - 0,018

0,91 - 0,06

2,74 - 0,22

3,23 - 0,77

2,39 - 0,24

476 - 19

98 - 20

0,732 - 0,036 1,089 - 0,107

TABELLE 3b

Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von nassen Schaumstoffen (siehe Beispiel 2)

	Schaumstoff probe	Modul (kg/ciTi )	Zugfestigkeit (kg/cm )	Reißlast (%)	Reißfestigkeit kg/cm	I
030	B X	0,77 - 0,06 6,54 - 2,11	0,77 - 0,01 1,62 - 0,27	134 - 12 41 i 10,8	0,123 - 0,005 0,342 - 0,007	ω ro ι
023/053	B¹ y	0,70 - 0,08 4,15 i 1,83	0,98 - 0,01 1,69 i 0,63	200 ± 26 5?· i 14	0,230 - 0,055 0,513 - 0,014
m	B¹ · Z	0,70 - 0,08 1,76 - 0,65	0,91 - 0,02 0,98 - 0,28	176 ± 12 82 - 6,6	0,132 - 0,012 0,289 - 0,057

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Herstellung des Prepolymeren C

Ein hydrophiles Polyurethan-Prepolymeres C wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie in Beispiel 1 für das Prepolymere A angegeben ist, mit dem Unterschied, daß ein Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600 an Stelle eines solchen mit einem Molekulargewicht von 1000 eingesetzt wurde.

Faserverstärkter Polyurethan-Schaumstoff

Die folgenden Versuche zeigen, daß viele Fasersorten die Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften eines hydrophilen Polyurethan-Schaumstoffes im trockenen und nassen Zustand nicht verbessern.

In sämtlichen Versuchen wurden die Zusätze zu dem wäßrigen Reaktionsteilnehmer zugefügt, mit der Ausnahme, daß das Prepolymere C zum Prepolymeren A zugefügt wurde. Das Prepolymere und die wäßrigen Reaktionsteilnehmer mischte man unter rühren und ließ sie aufschäumen. Die erhaltenen Schaumstoffe wurden mit Mikrowellen, im Vakuumofen und dann zwei Tage lang an der Luft getrocknet. Die Tabelle 4 zeigt die verschiedenen Mengen an Zusätzen, die zu

030023/0 5 36

den Schaumstoffen zugefügt wurden, und in den Tabellen
5a und 5b sind die gemessenen Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften zusammengestellt. Wie man aus den Tabellen 5a und 5b entnehmen kann, besaß die Probe 3h, die keine Fasern enthielt, sowohl im nassen als auch im trockenen Zustand von allen gemessenen Schaumstoffen die höchsten Werte für die Zug- und Reißfestigkeit.

Die Analyse der Ergebnisse, die man für die verschiedenen Zusätze erhielt, wurde nach dem standartisierten Placket-Burman-Verfahren durchgeführt und in Tabelle 6 angegeben. Die Analyse wurde in der Weise durchgeführt, daß man
die einzelnen gemessenen physikalischen Werte für die
vier Proben, die den Zusatz enthielten, addierte und
den durchschnittswert (dadurch, daß man durch vier dividierte) bestimmte. Die gleiche Prozedur wurde mit
den physikalischen Werten der vier Proben, die keinen
Zusatz enthielten, durchgeführt. Alle vier Fasern enthaltenden Schaumstoffe zeigten gemäß der Placket-Burman-Analyse geringere Zug- und Reißfestigkeiten im trockenen und nassen Zustand als die Proben ohne Fasern.

03 0 023/0536

TABELLE

Gewichtsteile der Reaktionsteilnehmer

Gewichtsteile an Tensiden Gewichtsteile der Faserzusätze

O O Ni GO

Probe	Prepolymere	"C"	H₂O
Nr.	¹¹A"	"20	200
3a	100	0	200
3b	100	20	100
3c	100	20	100
3d	100	20	100
3e	100	0	100
3f	100	0	200
3g	100	0	100
3h	100

B-26 (5)

L-520 (6)

0	0
3,0	0
0	1,0
3,0	0
3,0	1,0
3,0	1,0
0	1,0
0	0

zerhackte Kunst-Glasfa- seidesern (1) fasern (2)

10 10

0 10

Nylon	gemahlene
fasern	Cellulose
(3)	fasern
	(4)
10	0
10	10
10	■10
0	10
0	0
10	0
0	10
0	0

(1) zerhackte Glasfasern 0,8 mm (2). Kunstseidefasern 0,15 Denier

(3) Nylon 3,0 Denier

(4) Solka-Floc - eine gemahlene Cellulosefaser, im Handel erhältlich (Brown Co.)

(5) B-26 - ein Tensid, im Handel erhältlich (BASF-Wyandotte)

(6) L-520 - ein im Handel erhältliches Tensid (Union Carbide)

CD

TABELLE 5a
Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von trockenen Schaumstoffen (siehe Beispiel 3)

	Probe Nr.	Modul (kg/cm	²)	28	Zugfestigkeit kg/cm )	Reißlast	6	Reißfestigkeit kg/cm
	3a	2,63 -	0,	12	0,89 -	63 -	14	0,336 -
	3b	0,52 -	0,	06	0,32 -	96 -	4	0,314 -
	3c	2,81 -	0,	17	0,98 -	77 -	16	0,275 -
	3d	0,97 -	0,	25 34	0,47 ^:	79 -	17 15	0,448 -
O ω ο C: Γχί	3e 3f	1,46 - 2,47 ί	0, 0,	81	0,69 - 0,99 ^	100 - 116 -	13	0,296 - 0,518 ■
CO	3g	4,72 -	0,	56	1,26 ^	81 -	15	0,361 -
σ ir»	3h	4,57 -	0,	2,71 ■	158 -	1,123 ^;
	- 0,11	- 0,016
- 0,04	- 0,020
- 0,04	- 0,005
- 0,04	- 0,064
- 0,12 - 0,06	- 0,011 - 0,027
-0,03	- 0,021
- 0,18	- 0,016

TABELLE 5b

	Zug- und Reißfestigkeitseigenschaften von nassen	Modul ■(kg/cnT)	Zugfestigkeit (kg/cnT)	Reißlast	6	Schaumstoffen (siehe Beispiel 3)
	Probe Nr.	0,91 + 0.15	0,35 + 0,01	49 +	8	Reißfestigkeit (kg/cm)
	3a	0,25+0,04	0,16 + 0,02	79 +	6	0,118 + 0,012
	3b	1,04 + 0,02	0,44 + 0,04	68 +	9	0,0679 + 0,005
	3c	0,46 + 0,04	0,27 + 0,06	66 +	3	0,114 + 0,005
O	3d	0,52 + 0,0	0,37 + 0,03	76 +	11	0,116 + 0,025
ω ο	3e	0,79 + 0,03	0,43 + 0,04	75 +	3	0,098 + 0,004
ο NJ CO	3f	1,24 + 0,06	0,49 + 0,01	61 +	2	0,118 + 0,007
O	3g	1,71 + 0,12	1,02 + 0,04	83 +	0,114 + 0,004
σι	3h	0,321 +0,07

TABELLE 6

trockener Schaumstoff

Plackett-Burman-Grundmassenanalyse der Muster aus Tabelle 5 zerhackte Glasfasern Kunstseidefasern

30 Teile

15 Teile

Modul (kg/cnr)

Zugfestigkeit (kg/crn^)

Reißlast {%)

Reißfestigkeit (kg/cm)

2,70 - 1,01 2,34 - 1,35

0,90 - 0,22 1,17 - 0,73

85 -

108 -

2,33-1,34 2,71-0,99

0,79-0,29 1,27 - 0,74 85 - 13

108 - 30

0,418 - 0,068 0,502 - 0,307 0,327 - 0,02 0,59 - 0,266

CO

CD

TABELLE 6 Fortsetzung

nasser Schaumstoff

zerhackte Glasfasern

30 Teile

Kunstseidefasern 15 Teile

Modul (kg/cm²) 0,85-0,22 0,88-0,49

0,73-0,31 1,00 ί 0,38

Zugfestigkeit (kg/cnr)

Reißlast (%)

0,39-0,07 0,49-0,26

63-8

77 ±

0,34-0,09 0,53 ~ 0,24

66 - 14

73-3

Reißfestigkeit (kg/cm)

0,118 - 0,00 0,150 - 0,083 0,100 - 0,016 0,168 - 0,077

CO

CTJ

TABELLE 6 Fortsetzung

trockener Schaumstoff

Nylonfasern 15 Teile

gemahlene Cellulosefasern
Teile 0

Modul (kg/crrr) 2,11 - 1,37 2,93 - 1,72 2,26-1,42 2,78 - 0,90

Zugfestigkeit (kg/cn/)

0,79 - 0,24 1,28 - 0,71 0,76 - 0,37 1,32 i 0,66

	Reißlast {%)
j;
CO	Reißfestigkeit (kg/cm)

88 i

105 -

0,361 - 0,079 0,557 i 0,284 - 16 109 - 28

0,350 - 0,055 0,568 - 0,277

TABELLE 6 Fortsetzung

nasser Schaumstoff

Nylonfasern 15 Teile

gemahlene Cellulosefasern 15 Teile 0

Modul (kg/cm²) 0,75 - 0,25 0,98 - 0,49 0,75 - 0,46 0,98 - 0,37

Zugfestigkeit (kg/crn^)

0,34 - 0,09 0,53-0,24

0,34 - 0,13 0,54 - 0,31

Reißlast (%)

68-9

72-8 69 - 5

71 - 11

Reißfestigkeit (kg/cm)

0,105 - 0,018 0,163 - 0,080 0,104 - 0,018 0,164 - 0,105

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verstärkter hydrophiler Polyurethan-Schaumstoff

mit einer Schaumstoff-Grundmasse aus einem Poly(harnstoff-urethan) mit einem Oxyalkylengerüst aus we-. nigstens 40 Mol% Oxyethylengruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoff-Grundmasse 1,0 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Grundmasse, im wesentlichen hydrophile, verstärkte Fasern eines Homo- oder Copolymeren des Vinylalkohols gleichmäßig verteilt enthält.

2. Polyurethan-Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einem vernetzten Vinylalkohol-Homopolymeren bestehen.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Polyurethan-Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einem Vinylchlorid/ Vinyl al kohol-Copolyrneren bestehen.

4. Polyurethan-Schaumstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerfasern wenigstens 50 Mol% polymerisieren Vinylalkohol enthalten.

5. Polyurethan-Schaumstoff nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern eine Garnzahl von 0,1 bis etwa 20 Denier besitzen.

6. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, hydrophilen Polyurethan-Schaumstoffes durch Vermischen eines hydrophilen Polyurethan-Prepolymeren, des ein Oxyalkylengerüst mit wenigstens 40 Mol% Oxyethylengruppen enthält, mit einem wäßrigen Reaktionsteilnehmer und Schäumen der Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Schäumen in die Reaktionsmischung zur gleichmäßigen Verteilung 1,0 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Prepolymere, im wesentlichen hydrophile, verstärkte Fasern, wie in den Ansprüchen 1 bis 5 definiert, einarbeitet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern und 0, b bis 5,0 Gew.λ'., bezogen

Ü J

2324428

auf den Wassergehalt des wäßrigen Reaktionsteilnehmers, eines Verdickungsmittels zu dem wäßrigen Reaktionsteilnehmer zusetzt und die erhaltene Dispersion dem Prepolymeren zufügt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel ein hochmolekulares wasserlösliches Polymeres ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionsmischung herstellt, indem man ein hydrophiles Polyoxyethylendiol, das einen Oxyethylengehalt von wenigstens 40 Mol% besitzt, mit einem Polyol, das eine Hydroxyl-Funktionalität von 3 bis 8 aufweist, mischt, so daß der Anteil des Polyols in der Mischung 1,0 bis 20 Gew.% beträgt, die Mischung dann bei einer Temperatur von 0 bis 120° C mit einer ausreichenden Menge eines Polyisocyanats mit einer Isocyanat-Funktionalität von 2,0 bis 3,0 reagieren läßt, so daß 1,8 bis 1,9 NCO-Äquivalente auf ein OH-Äquivalent im Diol oder Polyol entfallen und so im wesentlichen sämtliche Hydroxylgruppen des Diols und Polyols abgedeckt werden, danach eine weitere Polyisocyanatmenge mit einer Isocyanat-Funktionalität von 2,0 bis 3,0 zufügt, so daß ein Überschuß von 0,1 bis 0,3 NCO-Äquivalenten

0 3: ' ■ ¹^ π

-A-

2924A26

pro OH-Äquivalent im Ausgangsdiol und -polydiol, berechnet auf die für die Umsetzung mit den Hydroxylgruppen theoretisch erforderliche Menge, vorliegt, und schließlich 6,9 bis 390 Mole Wasser pro Mol nicht umgesetztes Isocyanat in der Mischung zusetzt zur Bildung einer Schaumstoff-Grundmasse.

0 3 C C :. 2 I 0 fi 3 ß