DE3630225A1

DE3630225A1 - Verfahren zur herstellung von elastischen, offenzelligen polyurethan-weichschaumstoffen mit erhoehter stauchhaerte

Info

Publication number: DE3630225A1
Application number: DE19863630225
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Dietrich; Hans-Walter Dr Illger; Peter Dr Vogtel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-09-05
Publication date: 1988-03-10
Also published as: CA1287947C; EP0263280B1; JPS6369820A; ATE65518T1; ES2024464B3; EP0263280A1; US4782099A; DE3771632D1; DE3630225C2; ZA876616B

Description

Aus den Standard-Weichschaumpolyethern, die in der Regel bi- bis trifunktionell sind, deren Polyetherketten aus Ethylenoxid und Propylenoxid bzw. nur aus Propylenoxid aufgebaut sind und die endständig Propylenoxid und somit sekundäre OH-Gruppen enthalten, lassen sich durch Umsetzung mit TDI-80 (Toluylendiisocyanat mit 80% 2,4- und 20%, 2,6-Isomeren) nach bekannten Verfahren Polyurethan-Weichschaumstoffe herstellen.

Zur Erhöhung der Härte dieser Schaumstoffe, die im wesentlichen durch die Rohdichte (Raumgewicht) bestimmt wird, bietet sich bei gegebenem Raumgewicht nur die Erhöhung der TDI-Kennzahl (stöchiometrisches Verhältnis TDI zu den übrigen Reaktionskomponenten, bei stöchiometrischer Umsetzung = 100) an. Da dies Verfahren jedoch engen Grenzen unterliegt, andererseits eine erhöhte Schaumstoffhärte eine erwünschte Eigenschaft ist, werden Schaumstoffe mit erhöhter Härte hauptsächlich nach zwei Verfahren hergestellt;

- Verschäumung aktiver Polyether, d. h. Polyether, die am Ende der Kette Ethylenoxid-Reste tragen und somit einen hohen Anteil an primären OH-Gruppen aufweisen. Bei der Verschäumung dieser Produkte ist neben TDI-80 die anteilige Mitverwendung von TDI-65 (Toluylendiisocyanat mit 65% 2,4- und 35% 2,6- Isomeren) notwendig, um Geschlossenzelligkeit und Schrumpf zu vermeiden. In der Verschäumungssicherheit, d. h. der Anfälligkeit gegen die üblichen Störungen bei der Schaumstoffherstellung sind aber diese Systeme grundsätzlich solchen auf Basis Standardether/TDI-80 unterlegen.
- Verschäumung von Abmischungen von Standardethern mit Füllstoffpolyolen (Polyether, die in feindisperser Phase einen organischen Füllstoff enthalten). Dieses Verfahren, das die Verschäumung mit TDI-80 ermöglicht und in der Verschäumungssicherheit mit der Verarbeitung von Standardpolyolen vergleichbar ist, weist hinsichtlich der verwendeten Abmischkomponente ökonomische Nachteile gegenüber der Verschäumung von Standardethern und in der Regel auch gegenüber der Verarbeitung von aktiven Systemen unter Mitverwendung von T-65 auf.

Alle Verfahren, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, indem zur Stauchhärteerhöhung kurzkettige, polyfunktionelle Vernetzer in Abmischung mit standardpolyethern eingesetzt wurden (bevorzugt solche, die auch ökonomische Vorteile bieten) haben keine Bedeutung erlangt:

- Zusatz monomerer OH-funktioneller Verbindungen (z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Triethanolamin) führt bereits in so geringen Mengen (< 2 Gew.- Teile) zum Schrumpf, daß sich keine Eigenschaftsverbesserungen erzielen lassen.
- Zusatz alkoxylierter Polyamine bzw. polyfunktioneller Alkohole ist zwar in Mengen von bis zu 5 Gew.-Teilen möglich, beeinträchtigt jedoch signifikat die Offenzelligkeit sowie Zugfestigkeit und Bruchdehnung ohne zu nennenswerten Stauchhärteerhöhungen zu führen.
- Zusatz alkoxylierter, mehrwertiger Alkohole mit OH- Zahlen bis 120 führt zu offenzelligen Schaumstoffen, jedoch ist die Härtesteigerung gering, die Zugfestigkeit und vor allem die Bruchdehnung der resultierenden Schaumstoffe werden wegen der notwendigen hohen Zusatzmenge negativ beeinflußt.
- Aus der DE-OS 25 07 161 ist der Zusatz kristalliner, in feiner Verteilung im Polyether dispergierter mehrfacher Alkohole z. B. Sorbit bekannt. Essentiell für die Erreichung des beschriebenen Effektes der Stauchhärteerhöhung ist das Schmelzen der polyfunktionellen Alkoholkomponente während des Aufschäumvorgangs.

Wie in der GB-PS 13 96 105 beschrieben, lassen sich Propoxylierungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen wie Trimethylolpropan und Pentaerythrit im OH-Zahlenbereich von ca. 175 störungsfrei in 9 Teilen mitverschäumen, es wird jedoch keine Stauchhärteerhöhung erreicht.

Nach GB-PS 13 96 105 bzw. DE-OS 33 23 872 erzielt man erst durch Einsatz von Additionsprodukten aus Alkylenoxide (Ethylenoxid und/oder Propylenoxid) und monomeren, polyfunktionellen Alkoholen der Funktionalität 6 im OH-Zahlenbereich zwischen 120 und 200, die mit Standardpolyethern verträglich sind und in Mengen bis zu 20 Gew.-% in Abmischung mit Standardpolyethern nach normalen Weichschaum-Rezepturen mit Polyisocyanaten, vorzugsweise TDI-80 verschäumbar sind, Schaumstoffe mit erhöhter Stauchhärte bei guten sonstigen mechanischen Eigenschaften.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß insbesondere endständige Ethylenoxid modifizierte polyfunktionelle Alkohole der Funktionalität 6 in Mengen bis zu 25 Gew.-% in Abmischung mit Standardpolyethern nach Weichschaumrezepturen mit Polyisocyanaten, vorzugsweise TDI-65 verschäumbar sind und Schaumstoffe mit wesentlich höheren Stauchhärten ergeben als die in den vorstehend genannten Literaturstellen beschrieben.

1. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von elastischen, offenzelligen Polyurethan-Weichschaumstoffen mit wesentlich erhöhter Stauchhärte durch Umsetzung von

a) Polyisocyanaten mit
b) einem Polyolgemisch in Gegenwart von
c) Wasser und/oder organischen Treibmitteln, gegebenenfalls unter Mitverwendung von
d) Katalysatoren, Stabilisatoren sowie weiteren an sich bekannten Hilfs- und Zusatzstoffen,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Polyolgemisch b) ein Gemisch, bestehend aus 95 bis 75 Gew.-% eines endständig sekundäre OH-Gruppen aufweisenden Polyetherpolyols der Funktionalität 2-4 und einer OH- Zahl von 25 bis 60, und 5 bis 25 Gew.-% eines mindestens hexa-funktionellen Polyetherpolyols mit einer OH-Zahl von 150 bis 200, das nach Umsetzung eines Alkohols der Funktionalität von mindestens 6 mit Propylenoxid endständig mit 5-50 Gew.-%, bevorzugt 10-30 Gew.-% (bezogen auf Gesamtalkylenoxid), Ethylenoxid modifiziert worden ist,

verwendet wird.

Erfindungsgemäß werden als Polyisocyanate bevorzugt aromatische Polyisocyanate verwendet; besonders bevorzugt Toluylendiisocyanat mit einem Gehalt von 65 Gew.-% 2,4-Isomeren und 35 Gew.-% 2,6-Isomeren.

Erfindungsgemäß werden als mindestens hexafunktionelle Polyether bevorzugt solche verwendet, die durch Umsetzung von Sorbit mit Propylenoxid und anschließend Ethylenoxid erhalten worden sind.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Polyisocyanate eingesetzt:

1. Aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136 beschrieben werden, beispielsweise solche der Formel

Q (NCO)_n

in der
n = 2-4, vorzugsweise 2,
und

Qeinen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2-18, vorzugsweise 6-10 C-Atomen,einencycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4-15, vorzugsweise 5-10 C-Atomen, einenaromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6-15, vorzugsweise 6-13 C-Atomen, oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8-15, vorzugsweise 8-13 C-Atomen,

bedeuten, z. B. 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6- Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- isocyanatomethyl-cyclohexan (DE-Auslegeschrift 12 02 785, US-Patentschrift 34 01 190), 2,4- und 2,5-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder 1,4-phenylendiisocyanat, Perhydro-2,4′- und/oder 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4′- und/oder -4,4′-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat.

Ferner kommen beispielsweise erfindungsgemäß in Frage:

Triphenylmethan-4,4′,4″-triisocyanat, Polyphenyl- polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin- Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z. B. in den GB-Patentschriften 8 74 430 und 8 48 671 beschrieben werden, m- und p-Isocyanatophenyl- sulfonyl-isocyanate gemäß der US-Patentschrift 34 54 606, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z. B. in der DE-Auslegeschrift 11 57 601 (US-Patentschrift 32 77 138) beschrieben werden, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der DE-Patentschrift 10 92 007 (US-Patentschrift 31 52 162) sowie in den DE-Offenlegungsschriften 25 04 400, 25 37 685 und 25 52 350 beschrieben werden, Norbornan- Diisocyanate gemäß US-Patentschrift 34 92 330, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der GB-Patentschrift 9 94 890, der BE-Patentschrift 7 61 626 und der NL-Patentanmeldung 71 02 524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der US-Patentschrift 30 01 973, in den DE-Patentschriften 10 22 789, 12 22 067 und 10 27 394 sowie in den DE-Offenlegungsschriften 19 29 034 und 210 04 048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der BE-Patentschrift 7 52 261 oder in den US-Patentschriften 33 94 164 und 36 44 457 beschrieben werden, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß der DE-Patentschrift 12 30 778, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in den US- Patentschriften 31 24 605, 32 01 372 und 31 24 605 sowie in der GB-Patentschrift 8 89 050 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z. B. in der US-Patentschrift 36 54 106 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyante, wie sie z. B. in den GB-Patentschriften 9 65 474 und 10 72 956, in der US-Patentschrift 35 67 763 und in der DE-Patentschrift 12 31 688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der obengenannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der DE-Patentschrift 10 72 385 und polymere Fettsäureester enthaltende Polyisocyanate gemäß der US- Patentschrift 34 55 883.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden, Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden. Aromatische Polyisocyanate sind bevorzugt.

Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyante, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate"), insbesondere solche modifizierte Polyisocyanate, die sich vom 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat bzw. vom 4,4′- und/oder 2,4′-Diphenylmethandiisocyanat ableiten.

Ganz besonders bevorzugtes Polyisocyanat ist, wie bereits erwähnt, Toluylendiisocyanat mit einem Gehalt von 65 Gew.-% an 2,4- und 35 Gew.-% an 2,6-Isomeren (TDI-65).

Als Polyolkomponente wird ein Polyetherpolyolgemisch eingesetzt, das zu 95 bis 75 Gew.-% aus einem Polyetherpolyol der Funktionalität 2-4 im OH-Zahl-Bereich 25 bis 60 besteht. Diese zwei bis vier, vorzugsweise zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyether sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Ethylenoxid, Propylenoxid (bevorzugt). Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid und Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von Lewis-Katalysatoren wie BF₃, oder durch Anlagerung dieser Epoxide gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, vorzugsweise von Propylenoxid, gegebenenfalls unter Mitverwendung von geringen Mengen an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Wasser, Alkohole, Ammoniak oder Amine, z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, Glycerin, 4,4′-Dihydroxy-diphenylpropan, Anilin, Ethanolamin oder Ethylendiamin hergestellt. Als Startkomponenten sind Trimethylolpropan und/oder Glycerin bevorzugt.

Erfindungsgemäß sind solche Polyether bevorzugt, die ausschließlich oder weit überwiegend (über 90 Gew.-%, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyether) sekundäre OH-Gruppen aufweisen. Diese Polyether umfassen die sogenannten Standard-Weichschaumpolyether.

Die andere Komponente des Polyolgemisches, die in diesem von 5 bis 25% enthalten ist, ist ein mindestens hexafunktionelles Polyetherpolyol vom OH-Zahlbereich 150 bis 200, welches ein Additionsprodukt aus polyfunktionellen Alkoholen mit 6 oder mehr OH-Gruppen, vorzugsweise 6 bis 8 OH-Gruppen, wie Sorbit (bevorzugt) oder Sucrose und Propylenoxid darstellt, das mit 5-50 Gew.-%, bevorzugt 10-30 Gew.-%, Ethylenoxid (bezogen auf Gesamtalkylenoxid), endständig modifiziert ist. Bevorzugt sind Alkoxylierungsprodukte von Sorbit mit der OH-Zahl von etwa 175.

Als Treibmittel werden eingesetzt:
Wasser und/oder leicht flüchtige anorganische oder organische Substanzen. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton, Ethylacetat, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Ethylidenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlorfluormethan, ferner Butan, Hexan, Heptan oder Diethylether, als anorganische Treibmittel (z. B. Luft, CO₂ oder N₂O, in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff, sich zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen wie Azodicarbonamid oder Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden.

Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff- Handbuch Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 108 und 109, 453 bis 455 und 507 bis 510 beschrieben.

Als Katalysatoren, Stabilisatoren und weitere Zusatzstoffe werden gegebenenfalls mitverwendet:
Katalysatoren der an sich bekannten Art, z. B. tertiäre Amine, wie Triethylamin, Tributylamin, N-Methyl- morpholin, N-Ethyl-morpholin, N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin, Pentamethyl-diethylentriamin und höhere Homologe (DE-Offenlegungsschriften 26 24 527 und 26 24 528), 1,4-Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N′- dimethylaminoethylpiperazin, bis- (dimethylaminoalkyl)- piperazine (DE-Offenlegungsschrift 26 36 787), N,N′- Dimethylbenzylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N- Diethylbenzylamin, Bis-(N,N-diethylaminoethyl)-adipat, N,N,N′,N′-Tetramethyl-1,3-butandiamin, N,N-Dimethylphenylethylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol, monocyclische und bicyclische Amidine (DE-Offenlegungsschrift 17 20 633). Bis-(dialkylamino)alkyl-ether (US-Patentschrift 33 330 782, DE-Auslegungsschrift 10 30 558, DE-Offenlegungsschriften 18 04 361 und 26 18 280) sowie Amidgruppen (vorzugsweise Formamidgruppen) aufweisende tertiäre Amine gemäß den DE- Offenlegungsschriften 25 23 633 und 27 32 292). Als Katalysatoren kommen auch an sich bekannte Mannichbasen aus sekundären Aminen, wie Dimethylamin, und Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, oder Ketonen wie Aceton, Methylethylketon oder Cyclohexanon und Phenolen, wie Phenol, Nonylphenol oder Bisphenol, in Frage.

Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine als Katalysator sind z. B. Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-diethanolamin, N-Ethyl-diethanolamin, N,N-Dimethyl-ethanolamin, deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden wie Propylenoxid und/oder Ethylenoxid sowie sekundär-tertiäre Amine gemäß DE-Offenlegungsschrift 27 32 292.

Als Katalysatoren kommen ferner Silaamine mit Kohlenstoff- Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der DE-Patentschrift 12 29 290 (entsprechend der US-Patentschrift 36 20 984) beschrieben sind, in Frage, z. B. 2,2,4- Trimethyl-2-silamorpholin und 1,3-Diethylaminomethyl- tetramethyl-disiloxan.

Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden (DE-Offenlegungsschrift 17 69 043).

Die Reaktion zwischen NCO-Gruppen und Zerewitinoffaktiven Wasserstoffatomen wird auch durch Lactame und Azalactame stark beschleunigt, wobei sich zunächst ein Assoziat zwischen dem Lactam und der Verbindung mit acidem Wasserstoff ausbildet. Derartige Assoziate und ihre katalytische Wirkung werden in den DE-Offenlegungsschriften 20 62 288, 20 62 289, 21 17 576 (US- Patentschrift 37 58 444), 21 29 198, 23 30 175 und 23 30 211 beschrieben.

Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren, verwendet werden. Als organische Zinnverbindungen kommen neben schwefelhaltigen Verbindungen wie Di-n-octyl-zinn-mercaptid (DE-Auslegeschrift 17 69 367; US-Patentschrift 36 45 927) vorzugsweise Zn(II)salze von Carbonsäure wie Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-ethylhexoat und Zinn(II)-laurat und die Zinn(IV)-Verbindungen, z. B. Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat oder Dioctylzinndiacetat in Betracht.

Selbstverständlich können alle obengenannten Katalysatoren als Gemische eingesetzt werden. Von besonderem Interesse sind dabei Kombinationen aus organischen Metallverbindungen und Amidinen, Aminopyridinen oder Hydrazinopyridinen (DE-Offenlegungsschriften 24 34 185, 26 01 082 und 26 03 834).

Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser- Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben.

Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyethern mit mindestens zwei Hydroxylgruppen eingesetzt. Als Emulgatoren kommen z. B. die Natriumsalze von Ricinusöl-sulfonaten oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ölsaures Diethylamin oder stearinsaures Diethanolamin infrage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure oder von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.

Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem Polyethersiloxane, speziell wasserlösliche Vertreter, infrage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in den US-Patentschriften 28 34 748, 29 17 480 und 36 29 308 beschrieben. Von besonderem Interesse sind vielfach über Allophanatgruppen verzweigte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymere gemäß DE-OS 25 58 523.

Gegebenenfalls werden Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide mit verwendet, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z. B. Trischlorethylphosphat, Trikresylphosphat oder Ammoniumphosphat und -polyphosphat, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen sowie Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide.

Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerer, Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser- Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens:
Die Reaktionskomponenten werden erfindungsgemäß nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Prepolymerverfahren oder dem Semiprepolymerverfahren zur Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. solcher, die in der US-Patentschrift 27 64 565 beschrieben werden. Im allgemeinen wird dabei bei Kennzahlen von 95-120 gearbeitet. Einzelheiten über Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß infrage kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, Carl- Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 121 bis 205 beschrieben.

Selbstverständlich können aber auch Schaumstoffe durch Blockverschäumung oder nach dem an sich bekannten Doppeltransportbandverfahren hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren:

Tabelle 1 gibt eine kurze Charakteristik der eingesetzten Vernetzertypen.

Tabelle 2 mit den Beispiele 1-6 zeigt den überraschenden Effekt der bedeutenden Stauchhärteerhöhung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Polyolmischung. Aus den Vergleichsbeispielen 7-15 ist ersichtlich, daß

- eine Verminderung des Gehaltes an primären OH- Gruppen bei den verwandten kurzkettigen Polyethern zu einer Stauchhärteerniedrigung führt (Vergleichsbeispiele 9-12).
- eine Reduzierung der Funktionalität des Starters bei sonst vergleichbarem Gehalt an primären OH-Gruppen ebenfalls in einer Stauchhärteminderung resultiert (Vergleichsbeispiele 13-15).
- eine Verringerung der OH-Zahl (Vergleichsbeispiel 7) eine Stauchhärteerniedrigung, eine Erhöhung der OH-Zahl (Vergleichsbeispiel 8) zwar eine Stauchhärteerhöhung aber inakzeptable sonstige mechanische Eigenschaften mit sich bringt.

Tabelle 3 belegt, daß eine Mengensteigerung des Vernetzers in der Polyolabmischung zu einer Stauchhärteerhöhung führt, daß allerdings die übrigen Schaumeigenschaften wie Zugfestigkeit und Bruchdehnung (sowie die in der Tabelle nicht angegebenen Elastizitätswerte) nicht tolerierbare Werte annehmen.

Tabelle 1

Eingesetzte Vernetzertypen

Tabelle 2

Verschäumungsbeispiele

Tabelle 2 (Fortsetzung)

Tabelle 3

Unterschiedliche Abmischungsverhältnisse Standardpolyether/Vernetzer

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von elastischen, offenzelligen Polyurethan-Weichschaumstoffen mit wesentlich erhöhter Stauchhärte durch Umsetzung von

dadurch gekennzeichnet, daß
als Polyolgemisch b) ein Gemisch, bestehend aus 95 bis 75 Gew.-% eines endständig sekundäre OH-Gruppen aufweisenden Polyetherpolyols der Funktionalität 2-4 und einer OH-Zahl von 25-60, und 5 bis 25 Gew.-% eines mindestens hexa-funktionellen Polyetherpolyols mit einer OH-Zahl von 150-200, das nach Umsetzung eines Alkohols einer Funktionalität von mindestens 6 mit Propylenoxid endständig mit 5-50 Gew.-%, bevorzugt 10-30 Gew.-% Ethylenoxid (bezogen auf Gesamtalkylenoxid), modifiziert worden ist, verwendet wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanate aromatische Polyisocyanate verwendet werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als aromatisches Polyisocyanat bevorzugt Toluylendiisocyanat mit einem Gehalt von 65 Gew.-% 2,4-Isomeren und 35 Gew.-% 2,6-Isomeren verwendet wird.

4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als mindestens hexafunktionelle Polyether solche verwendet werden, die nach der Umsetzung von Sorbit mit Propylenoxid endständig mit 5 - 50 Gew.-%, bevorzugt 10-30 Gew.-%, Ethylenoxid (bezogen auf Gesamtalkylenoxid), modifiziert worden sind.

5. Verwendung der gemäß Ansprüchen 1 bis 4 erhaltenen Schaumstoffe zur Herstellung von Matratzen und Polstermaterialien.