DK175499B1 - Vandopskummet fleksibelt polyurethanskum samt fremgangsmåde til fremstilling af fleksible polyurethanskum - Google Patents

Description

I DK 175499 B1 I

I I

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af fleksible polyurethanskum ba- I

I serede på methylendiphenylisocyanater og isocyanatreaktive forbindelser, hvilken I

I fremgangsmåde praktisk taget undgår halogencarbonskummidler. Opfindelsen angår I

I endvidere et i det væsentlige vandopskummet fleksibelt polyurethanskum. I

I 5 I

I Fremstillingen af fleksibelt polyurethanskum er en velkendt I

I proces. Dens kemi og teknologi er gennemgået i håndbøger så- I

I som, "Polyurethane Chemistry and Technology" af H. Saunders og I

K.C. Frisch, "Polyurethane Handbook" af G. Oertel og "Flexible I

I Polyurethane Foams and Chemistry and Technology" af G. Woods. I

I 10 I

De deri beskrevne fremgangsmåder er i høj grad blevet udnyttet I

industrielt til fremstilling af fleksible polyurethanskum til I

I anvendelse i møbler, sengeudstyr, selvbevægende dele osv. I

I Fleksible polyurethanskum fremstilles almindeligvis ved at om- I

I sætte polyoler og polyisocyanater i nærværelse af vand som I

I 15 carbondioxidgenerator (isocyanathydrolysereaktion). Halogen- I

I carboner, såsom ch1orf1uorcarboner (CFC), anvendes ofte som I

I hjælpeskummi dl er til supplering af vands opskumni ngsvi rkn i ng. I

I Tolylendiisocyanat(TDI)-baserede isocyanater har længe været I

I anvendt som de foretrukne polyisocyanater. I

20 i den senere tid har methylendiphenylisocyanater {M DI) imid- I

I lertid også fundet anvendelse til fremstilling af fleksible I

I polyurethanskum. I

I En omtalt fordel ved anvendelse af MDI frem for TDI er deres I

I lave damptryk, som resulterer i en mere sikker anvendelse fra I

25 et industrielt hygiejnesynspunkt. Der antages imidlertid at I

I ligge en begrænsning ved MDI-baserede systemer i deres man- I

I giende evne til at fremstille lavdensitetsskum uden anvendelse I

I af hjælpeskummidler. Med hensyn til dette refereres til publi- I

I kationer af R. Volland (Journal of cellular plastics nov.-dec. I

I 84, side 416), af M.H. Courtney (proceedings of 30th annual I

I 30 SPI polyurethane technical and marketing meeting - side 244) I

2 DK 175499 B1 og R.C. Alien (proceedings of 30th annual SPI polyurethane technical and marketing meeting - side 256). Da der er voksende modvilje overfor anvendelsen af CFC-skummidler, er dette tydeligt en alvorlig ulempe ved de fleksible MDI-baserede po-lyurethanskum.

Det har imidlertid nu overraskende vist sig, at det er muligt at fremstille lavdensitetsskum baseret på MDI med vand som 10 praktisk taget det eneste skummidde1 ved udførelse af skumningsprocessen under de betingelser, som er defineret i det efterfølgende.

Opfindelsen angår følgelig en praktisk taget halogencarbonfri enkeltskudsfremgangsmåde til fremstilling af fleksible polyu-15 rethanskum, som er baserede på methyl end i phenyl isocyanater og isocyanatreakt i ve forbindelser, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man omsætter methylendiphenylisocyanater med vand og en eller flere isocyanatreakti ve forbindelser valgt blandt polyoler og polyaminer med en funktionalitet på 2-4 og en gennemsnitlig ækvivalentvægt i intervallet fra 750 til 20 5000, hvor isocyanatindekset ligger i intervallet fra 10 til 60, ,og hvor vægtforholdet mellem den eller de i socyanatreak- tive forbindelser og vand er mindre end 20 under forudsætning af, at en fremgangsmåde til fremstilling af et koldhærdet fleksibelt støbt polyurethanskum i en lukket form med en rådensitet på 25-35 kg/m3 ikke er omfattet.

I DK 175499 B1 I

I 3 I

Opfindelsen angår også en hidtil ukendt klasse af produkter, som kan defineres som I

I 5 praktisk taget vandopskummede (eller praktisk taget halogencarbonfri), fleksible po- I

I lyurethanskum, som er baserede på methylendiphenylisocyanater og isocyanatreaktive I

forbindelser valgt blandt polyoler og polyaminer med en funktionalitet på 2-4 og en I

I gennemsnitlig ækvivalentvægt i intervallet fra 750 til 5000, hvilke skum har en densitet I

i intervallet fra 15 til 45 kg/m3, et indtrykningshårdhedsindeks i intervallet fra 30 til I

I 10 210 Newton ved måling ifølge fremgangsmåden beskrevet i ISO 2439, og forudsat at I

I koldhærdet fleksibelt støbt polyurethanskum fremstillet i en lukket form, og som har en I

I rådensitet på 25-35 kg/m3 ikke er omfattet. I

I 15 I

I 1 overensstemmelse med en bestemt linie i den kendte teknik, I

I henviser udtrykket "polyurethanskum”, som det anvendes heri!

I generelt til cellulære produkter, som de opnås ved at omsætte I

I polyisocyanater med isocyanatreaktive, hydrogenholdige forbin- I

I delser i nærværelse af ops.kumningsmidler, og især omfatter ud- I

I 20 > rykket cellulære produkter, som er opnået med vand som reak- I

I tivt opskumningsmiddel (indebærende en omsætning af vand med I

I isocyanatgrupper til dannelse af urinstofbindinger og carbon- I

I dioxid). I

Udtrykkene "isocyanatreaktive, hydrogenholdige forbindelser” I

I eller "isocyanatreaktive forbindelser" skal som heri benyttet

indbefatte polyoler såvel som polyaminer. Udtrykket "polyure- I

I thanskum” skal således også indbefatte produkter, som omfatter I

DK 175499 B1 I

4 I

urethanbi ndi nger sammen med urinstofbindinger, og endog pro- I

dukter, som væsentligst omfatter urinstofbindinger med få el- I

ler ingen urethanbindinger. I

Udtrykket "fleksibel polyurethanskum" refererer som heri an- I

vendt til cellulære produkter, som udviser følgende karakteri- I

stika: I

- en "hårdhedstabs"-værdi {som kan måles ved anvendelse af den I

10 I

testmetode, som er beskrevet i ISO 3385) på ikke mere end

45%; og I

- en "hårdhedsindeks"-værdi (som kan måles ved anvendelse af I

I testmetoden, som er beskrevet i ISO 2439) i intervallet fra I

I 25 til 650. I

I 15 I

I Udtrykkene "methylendiphenylisocyanater" .og "MDI" refererer I

I som heri anvendt til polyisocyanatsammensætninger, som omfat- I

I ter forbindelser valgt blandt diphenylmethandiisocyanati some- I

I rer, polyphenylpolymethylenpolyisocyanater og derivater deraf I

I bærende mindst to isocyanatgrupper og indeholdende carbodi- I

I imidgrupper, uretonimingrupper, urethangrupper, isocyanurat- I

I grupper, allophanatgrupper, urinstofgrupper eller biuretgrup- I

I per. 1

De således definerede methylendiphenylisocyanater kan opnås I - ^ ved kondensering af anilin med formaldehyd efterfulgt af phos- I genation; hvilken fremgangsmåde giver såkaldt råt MDI, ved I fraktionering af nævnte rå MDI, hvilken fremgangsmåde giver I rent MDI og polymert MDI, og ved autokondensation af råt, rent I eller polymert MDI, eller omsætning af overskud af råt, rent

I DK 175499 B1 I

I 5 I

I eller polymert MDI med polyoler eller polyaminer, hvilke frem- I

I gangsmåder giver modificeret MDI indeholdende henholdsvis car- I

I bodiimid-, uretonimin-, isocyanurat-, allophanat- eller biu- I

retgrupper og urethan- eller urinstofgrupper. I

I 5 I

I Således skal udtrykket "methyl end i phenyl isocyanater" som heri I

I anvendt omfatte isocyanatbærende forbindelser, der undertiden I

ifølge kendt teknik omtales som kvasi-præpolymerer eller semi- I

I præpolymerer baseret på MDI, som i virkeligheden svarer til I

I 10 det modificerede MDI indeholdende urethan- og/eller urinstof- I

I grupper som defineret ovenfor. I

I Udtrykket "praktisk taget undgår halogencarbonskummidler" be- I

I tyde som heri anvendt, at de omtalte sammensætninger højst in- I

15 deholder så lave mængder halogencarbondrivmiddel, f.eks. I

ch1 orf1uorcarboner (eller CFC'er), at den opskumning, som for- I

I årsages af de omhandlede halogencarbonskummidler, er mindre I

I end 10% af den totale opskumning af den reaktive blanding. Så- I

ledes betyder udtrykket "praktisk taget undgår halogencarbon- I

20 drivmidler" især, at den totale blanding, der anvendes i en I

I proces, indeholder mindre end 1%, og mere specifikt mindre end I

I 0,5 vægt% halogencarbonskummiddel. I

Udtrykket "konventionelle additiver" som heri anvendt refere- I

25 rer til sådanne eventuelle eller ønskelige bestanddele, som I

I kendes i fleksible polyurethanskum, og som mere detaljeret er I

beskrevet i kapitel 2 i håndbogen "Flexible Polyurethane Fo- I

I ams" af George Woods, udgivet af Applied Science Publishers, I

I hvis indhold medtages heri ved henvisningen dertil. I

I 30 I

I Således skal udtrykket "konventionelle additiver" især indbe- I

I fatte katalysatorer, kædeforlængende midler, tværbindingsmid- I

ler, hærdningsmidler, overfladeaktive midler, fyldstoffer, fi- I

I berforstærkninger og brandhæmmere. I

I 35 I

I Udtrykkene "isocyanatindeks" og "NCO-indeks" henviser, som I

heri anvendt, til forholdet mellem -NCO-grupper og reaktive I

I hydrogenatomer, som er til stede i en polyurethansammensæt- I

I ning, angivet som en procentdel: I

6 DK 175499 B1 _r nco i_ NCO-indeks= x 100 [aktivt hydrogen]

Med andre ord udtrykker NCO-indekset den procentdel isocyanat, 5 som rent faktisk anvendes i en blanding, i forhold til den mængde isocyanat, som teoretisk kræves til omsætning med den mængde isocyanatreaktivt hydrogen, som anvendes i en blanding.

Udtrykket "aktive hydrogenatomer” som heri benyttet med hen-10 blik på beregning af isocyanatindekset, refererer til det samlede antal hydroxyl- og aminhydrogenatomer, som er til stede i de reaktive sammensætninger i form af polyo ler, polyaminer og-/eller vand. Dette betyder, at med henblik på udregning af isocyanatindekset anses én hydroxylgruppe at omfatte et reak-15 tivt hydrogenatom, en primær amingruppe anses at omfatte to reaktive hydrogenatomer, og ét vandmolekyle anses at omfatte to aktive hydrogenatomer.

Det bør bemærkes, at isocyanatindekset, som heri anvendt, be-20 tragtes med hensyn til den faktiske opskumningsproces, som involverer MDI-bestandde1 en, polyol- og/eller polyaminbestand-delen og vandet, hvilket anses som værende et enke 1 skudssystem .

25 Hvilke som helst isocyanatgrupper, som er blevet forbrugt i et indledende trin til fremstilling af modificeret MDI {indbefattende sådanne MDI-derivater, som ifølge den kendte teknik omtales som kvasi- eller semi-præpolymerer), eller hvilke som helst aktive hydrogenatomer, som er blevet omsat med isocyanat 30 til fremstilling af modificerede polyoler eller polyaminer, tages der ikke hensyn til ved udregningen af isocyanatindek-set. Der tages kun hensyn til de frie isocyanatgrupper og de frie aktive hydrogenatomer (indbefattet de, der findes i vandet), som er til stede ved den faktiske opskumningsproces.

Udtrykket "enkeltskuds”-fremgangsmåde, -proces eller -system som heri anvendt refererer således, til sådanne fremgangsmåder, hvor MDI-bestanddelen, polyol- og polyaminbestanddelen og 35

I DK 175499 B1 I

I 7 I

vandet omsættes med hinanden, under udelukkelse af den såkald- I

te præpolymerfremgangsmåde, hvori MDI-bestanddelene foromsæt- I

H tes med alle polyol- og polyaminbestandde1 ene, og hvor det op- I

I nåede produkt, eventuelt med yderligere MDI, til sidst opskunt- I

H 5 mes med vandet, men indbefattende såkaldte semi- eller kvasi- I

præpolymersystemer, hvor noget polyol og/eller polyamin er I

blevet inkorporeret i MDI-bestanddelen. I

Udtrykkene "skumdensitet" og "densitet" som de her anvendes I

H 10 med henvisning til fleksible polyurethanskum, angår med hen- I

I blik på en klar definition den densitet, som ville blive målt I

H på en skumprøve, som blev opnået ved opskumning under frie hæ- I

I vebetingelser, i modsætning til opskumning under vakuum eller I

I i en lukket form. I

15 I

I Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er imidlertid ikke begrænset I

I til sådanne frie hævebetingelser, og især kan fremgangsmåden I

I f.eks. anvendes til fremstilling af pladeskum (eng.: slab- I

I stock) samt til formning og vakuumopskumning. I

I 20 I

Methylendi phenylisocyanater, som kan anvendes ifølge opfindel- I

I sen, indbefatter f.eks.: I

I {a) dipheny1methan-4,4'-di isocyanat og blandinger deraf med I

I 25 andre isomerer af diphenylmethandiisocyanat; I

(b) methylenbroforbundne polypheny1polyisocyanater, som er frem- I

stillet ved phosgenering af blandinger af polyaminer op- I

nåede ved kondensation af anilin og formaldehyd, og som I

I 30 kendes som "råt" eller "polymert MDI"; I

(c) polymerer og oligomerer, som er opnået ved omsætning af I

diphenylmethandiisocyanater eller "råt MDI" med en isocya- I

natreaktiv forbindelse, såsom en monomer glycol eller po- I

35 lyol (eller blandinger deraf) eller en hydroxy 1-afsiuttet I

polyester eller polyether; sådanne polymerer og oligomerer I

er kendt som "MOI-præpolymerer"; og I

8 DK 175499 B1 {d) modificerede diphenylmethandiisocyanater eller "råt MDI", hvori en del af isocyanatgrupperne er omdannet til andre funktionelle grupper, såsom carbodiimid-, isocyanurat-, uretonimin-, urethan-, urinstof-, biuret- eller allopha-5 natgrupper, eller hvori en del af isocyanatgrupperne er omsat med en isocyanatreaktiv forbindelse.

De anvendte methylendiphenylisocyanaters NCO-funktionalitet ligger fortrinsvis i intervallet fra 1,9 til 2,9 og mest fo-10 retrukket fra 2 til 2,5.

Om ønsket kan også anvendes blandinger af MDI-varianter.

Isocyanatreaktive hydrogenholdige forbindelser til anvendelse 15 ifølge opfindelsen er valgt blandt polyoler og polyaminer med en funktiona1 itet på 2-4 og en gennemsnitlig ækvivalentvagt i intervallet fra 750-5000, fortrinsvis fra 1000-3000.

Egnede polyoler, som kan anvendes, indbefatter f.eks. de poly-20 etherpolyoler og polyesterpolyoler, som har en gennemsnitlig hydroxyl funkt ional itet på 2 til 4, og fortrinsvis fra 2 til 3, og en gennemsnitlig hydroxylækvivalentvægt på fra 750 til 5000, fortrinsvis fra 1000 til 3000 og mest foretrukket fra 1000 til 2500.

25

Yderligere polyoler, som kan anvendes, indbefatter f.eks. po-lythioethere, polyacetaler, polycarbonater og polyesteramider omfattende fra 2 til 4 og fortrinsvis fra 2 til 3 hydroxyl-grupper.

30

Egnede polyaminer, som kan anvendes, indbefatter f.eks. de po-lyetherpolyaminer, som har en gennemsnitlig aminfunktionalitet fra 2 til 4, fortrinsvis fra 2 til 3, og en gennemsnitlig aminækvivalentvægt fra 750 til 5000, fortrinsvis fra 1000 til 35 3000 og mest foretrukket fra 1000 til 2500.

.

Egnede polyetherpo1yo1 er, som kan anvendes, indbefatter de, som er fremstillet ved omsætning af en eller flere alkylenoxi-

I DK 175499 B1 I

I 9 I

I der eller substituerede alkylenoxider med en eller flere ini- I

I tiatorforbindelser indeholdende aktivt hydrogen. Hensigtsmæs- I

I sigt indbefatter sådanne oxider f.eks. ethylenoxid, propylen- I

oxid, tetrahydrofuran, butylenoxider, styrenoxid, epichlorhy- I

I 5 drin og epibromhydrin. I

Egnede initiatorforbindelser indbefatter f.eks. vand, ethylen- I

I glycol, propylenglycol, butandiol, hexandiol, glycerol, trime- I

I thylolpropan, pentaerythri to!, hexantriol, hydroquinon, resor- I

10 cinol, catechol, bisphenoler, novolakharpikser, phosphorsyre. I

I Yderligere egnede initiatorer indbefatter f.eks. ammoniak, I

I ethylendiamin, diami nopropaner, diaminobutaner, di ami nopenta- I

I ner, diaminohexaner, ethanolamin, aminoethylethanolamin, ani- I

I 15 lin, 2,4-toluendiamin, 2,6-toluendiamin, 2,4'-diaminodiphenyl- I

I methan, 4,4,-diaminodiphenylmethan, 1,3-phenylendiamin, 1,4- I

I phenylendiamin, naphthy 1 en-1,5-diamin, 4,4 1-di-(methy1 ami no)- I

I diphenylmethan, l-methy1-2-methy1amino-4-aminobenzen, 1,3- I

I diethyl-2,4-diaminobenzen, 2,4-diami nornes i tylen, l-methy1-3,5- I

I 20 di ethyl-2,4-diaminobenzen, l-methy1-3,5-diethy1-2,6-diami no- I

benzen, 1,3,5-tri ethyl-2,6-diaminobenzen og 3,5,31,5'-tetra- I

I ethyl-4,4'-diaminophenylmethan. I

I Egnede polyesterpolyoler, som kan anvendes, indbefatter f.eks. I

I 25 de, som er fremstillet ved omsætning af en eller flere poly- I

I carboxylsyrer eller -anhydrider eller estere deraf med en el- I

ler flere polyvalente alkoholer. Polycarboxylsyrene kan være I

I alifatiske, cykloalifatiske, aromatiske og/eller heterocyklis- I

I ke og kan være substituerede (f.eks. med halogen) og/eller I

30 umættede. Eksempler på carboxylsyrer af denne art indbefatter I

I glutarsyre, succinsyre, adipinsyre, suberinsyre, azelainsyre, I

I sebacinsyre, phthalsyre, isophtha1 syre, trimel1 i tinsyre, te- I

I trahydrophthalsyre, hexahydrophthalsyre, tetrachlorphthalsyre, I

I maleinsyre, fumarsyre, dimere og trimere fedtsyrer, som kan I

I 35 være blandede med monomere fedtsyrer, teraphtha!syre og lig- I

I nende. I

I Eksempler på egnede polyvalente alkoholer indbefatter ethylen- I

I glycol, 1,2-propylenglycol, 1,3-propy1 eng 1yco1, butylenglyco- I

10 DK 175499 B1 ler, l,6-hexandiol, 1,8-octandio1, neopentylglycol, cyklohe- xandimethanol (1,4-bis-hydroxymethylcyklohexan), 2-methyl-l,3-propandiol, glycerol, trimethylolpropan, 1,2,6-hexantriol, 1,2,4-butantriol, trimethylolethan, pentaerythritol, quinitol, 5 diethylenglycol, triethylenglycol, tetraethylenglycol, poly-ethylenglycoler, dipropylenglycol, polypropylenglycoler, dibu-,tylenglycol eller polybutylenglycoler. Det er også muligt at anvende polyestere af lactoner, såsom caprolacton, eller hy-droxycarboxylsyrer, såsom hydroxycapronsyre.

10

Egnede polyetherpolyaminer, som kan anvendes, indbefatter de, som kan fremstilles ved aminering af polyetherpolyoler af den ovenfor beskrevne type. Til anvendelse ifølge opfindelsen er det ikke nødvendigt, at amineringen af polyolerne er fuldstæn-15 dig. Delvis aminerede polyetherpolyoler af den ovenfor beskrevne type kan også anvendes. Andre egnede polyol sammensætninger, som kan anvendes, indbefatter f.eks. polyhydroxylderi-vater, som indeholder højmolekylære polyadditions- eller poly-kondensationspolymerer i dispergeret eller opløselig form. Så-20 danne polyhydroxyIder i vater kan f.eks. opnås ved at udføre en polyadditionsreaktion (f.eks. mellem polyisocyanater og amino-funktionel le forbindelser) eller en polykondensationsreaktion (f.eks. mellem formaldehyd og phenoler og/eller aminer) in situ i sådanne polyoler, som allerede er beskrevet ovenfor. Eg-25 nede er også polyhydroxylderivater, som er modificeret ved vinylpolymerisation, f.eks. opnået ved at polymerisere styren og acrylonitril i nærværelse af polyetherpolyoler eller polycar-bonatpolyoler.

30 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal isocyanatindekset som defineret ovenfor ligge i intervallet fra 10 til 60, fortrinsvis fra 15 til under 60 og mest foretrukket fra 20 til under 60. 1 Vægtforholdet mellem polyolerne og/eller polyaminerne og vandet skal være mindre end 20 og skal fortrinsvis ligge i intervallet fra 3 til under 20 og mest foretrukket fra 5 til under 20.

I DK 175499 B1 I

I I

Som anført ovenfor fører fremgangsmåden ifølge opfindelsen til I

I opskummede produkter, som ikke kunne opnås tidligere, dvs. I

I praktisk taget vandopskummede og/eller halogencarbonfri MDI- I

I baserede, fleksible polyurethanskum med en fri hævedensitet på I

I 5 under 45 kg/m3, subsidiært i intervallet fra 15 til 45 kg/m3, I

I fortrinsvis i intervallet fra 20 til 45 kg/m3 og mest fore- I

I trukket i intervallet fra 20 til 40 kg/m3. I

I Det er et yderligere formål med opfindelsen at forene disse I

I 10 ønskelige densitetsegenskaber hos skummene til særligt ønske- I

lige b1ødhedsegenskaber. Følgelig angår opfindelsen sådanne I

I MDl-baserede polyurethanskum med en densitet på under 45 I

I kg/m3, som har et "hårdhedsindeks" (målt ifølge fremgangsmåden I

I beskrevet i ISO 2439) i intervallet fra 30 til 210 og for- I

15 trinsvis fra 40 til 170. I

Den foreliggende opfindelse angår endvidere polyurethansy- I

I stemer, som er egnede til udførelse af fremgangsmåden ifølge I

I opfindelsen. Udtrykket "system" som heri benyttet refererer I

20 til et sæt individuelle bestanddele, som fremstilles og/eller I

I markedsføres med det tydelige formål at være egnede til anven- I

delse i kombination med hinanden til udførelse af en specifik I

I fremgangsmåde eller til opnåelse af specifikke præstationer. I

I 25 Opfindelsen angår således et reaktivt system til fremstilling I

I af fleksible polyurethanskum, hvori indgår en praktisk taget I

halogencarbonfri isocyanatblanding baseret på methylendipheny- I

I lisocyanater og et praktisk taget halogencarbonfrit isocyana- I

I treaktivt materiale omfattende en eller flere polyoler og/el- I

I 30 ler polyaminer med en funktionalitet på 2-4 og en gennemsnit- I

I lig ækvivalentvægt i intervallet fra 750 til 5000 og mindst 5 I

I vægtdele vand per 100 dele polyol og polyamin, eventuelt sam- I

I men med konventionelle additiver, idet isocyanatbland i ngen og I

I det isocyanatreakti ve materiale foreligger i mængder, der fø- I

I 35 rer til et isocyanatindeks i intervallet fra 10 til 60. I

I Opfindelsen angår også polyurethansammensætninger, som er eg- I

I nede til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Ud- I

12 DK 175499 B1 trykket "sammensætning" som heri benyttet refererer til en skriftlig eller mundtlig beskrivelse, som nævner individuelle bestanddele i de behørige mængder, som muliggør udførelse af en specifik fremgangsmåde eller opnåelse af specifikke præsta-5 tioner.

Således dækker opfindelsen enhver direkte eller indirekte, skriftlig eller mundtlig tilskyndelse til fremstilling af fleksible polyurethanskum ved anvendelse af en praktisk taget 10 halogencarbonfri isocyanatblanding baseret på methylendipheny-, lisocyanater og et praktisk taget halogencarbonfri isocyana- treaktivt materiale omfattende en eller flere polyoler og/e1 -ler polyaminer med en funkt ional itet på 2-4 og en gennemsnitlig ækvivalentvægt i intervallet fra 750 til 5000 og mindst 5 15 vægtdele vand per 100 dele polyol og polyamin, eventuelt sammen med konventionelle additiver, idet isocyanatb1 and i ngen og det isocyanatreaktive materiale foreligger i mængder til opnåelse af et isocyanatindeks i intervallet fra 10 til 60.

20 Fremst i 11 i ngen af fleksible skum ifølge den foreliggende opfindelse kan udføres ved anvendelse af metoder, der er velkendte og i stort omfang beskrevet i de ovenfor omtalte håndbøger. Således kan fremgangsmåden udføres på konventionelle måder som fri hævemetode eller som formningsmetode, og den kan 25 anvendes til fremstilling af formede skum såvel som pladeskum, enten ved en kontinuerlig eller ved en diskontinuerlig proces.

Opfindelsen illustreres, men begrænses ikke af de følgende eksempler.

30

Eksempler I disse eksempler blev følgende manuelle blandeprocedure fulgt. Den i socyanatreaktive forbindelse, vandet og addi t i -35 verne blev for-blandet i 15 sek. ved 1500 omdrejninger per min. Derefter blev isocyanatet tilsat med yderligere 5 sek. blanding ved 2000 omdrejninger per min. Blandingerne blev udhældt i 5 liter po1 yethy1enspande. Man lod skummene hærde i

I DK 175499 B1 I

I 13 I

I 24 timer. Derefter blev der udskåret stykker på 10 x 10 x 5 cm I

I fra midten af massen til fysisk testning. Ved anvendelse af I

I denne procedure fremstilledes fleksible polyurethanskum ved I

I anvendelse af de sammensætninger, som er anført nedenfor. I I

I 5 disse sammensætninger anvendes følgende henvisninger til at I

I betegne de forskellige komponenter: I

I-R betegner den eller de isocyanatreakti ve forbindelse I

I ifølge den ovenfor givne definition, I

10 C betegner katalysekomponent(er), I

I C-L betegner tværbindingskomponent(er), I

I S betegner s tab i 1 i ser ingskomponent(er ) I

I og I

ISO betegner isocyanatkomponenten eller isocyanatkomponenterne. I

I 15 I

I Eksempel 1 I

I I-R :"Daltoce1”T-3275 (fra ICl) (1) 100 vægtdele I

I S : “Tegostab*'B-4113 (fra Goldschmidt) 1 vægtdel I

I 20 C :"Dabco"33 LV (fra Air Products) 2 vægtdele I

I Vand 7,5 vægtdele I

I ISO :"Suprasec"DNR (fra I Cl>(2) 75 vægtdele. I

I Isocyanatindekset var 60. I

I 25 I

I Det hærdede skum havde en densitet på 19 kg/m3. I

Indtrykningshårdhedsindekset, som målt ifølge fremgangsmåden I

beskrevet i ISO 2439, havde en værdi på 90. I

I 30 I

I 35 I

DK 175499 B1 14

Eksempel 2 I-R : Polypropylenglycol molvægt 2000 100 vægtdele S :"Tegostab"B-2370 (fra Goldschmidt) 2,5 vægtdele 5 C : MDabco"33LV (fra Air Products) 0,8 vægtdele C : Stannooctoat 1,0 vægtdel

Vand 8,0 vægtdele ISO : "Suprasec"DNR (fra ICI) (2) 59,0 vægtdele.

10 Isocyanatindekset var 43.

Det hærdede skum havde en densitet på 24 kg/m3.

Eksempel 3 15 I-R : "Polyurax"U-26-03 (fra BP Chemicals) (3) ioo vægtdele C :"Dabco"33LV (fra Air Products) 0,3 vægtdele C :"Niax"Al (fra Union Carbide) 0,2 vægtdele S :"Tegostab"8-4113 (fra Goldschmidt) 1,0 vægtdele 20 Vand 9,0 vægtdele ISO :"Suprasec"DNR (fra ICI)(2) 53,4 vægtdele.

Isocyanatindekset var 37.

25 Det hærdede skum havde en densitet på 25 kg/m3.

Eksempel 4 I-R : "Jeffamine"D 2000 (fra Texaco) (4) 100 vægtdele 30 C :"Niax"Al (fra Union Carbide) 0,5 vægtdel

Vand 15,0 vægtdele ISO : Eksperimentelt polyisocyanat (5) 70,0 vægtdele.

Isocyanatindekset var 22.

Det hærdede skum havde en densitet på 24 kg/m3.

35

I DK 175499 B1 I

I 15 I

I Eksempel 5 I

I I-R :"Daltocel"F2805 (fra ICl) 100 vægtdele I

I S :"Tegostab"B-4113 (fra Goldschmidt) 0,5 vægtdel I

I 5 C :"Dabco"33LV (fra Air Products) 1,5 vægtdele I

I C : Oibuty1 i ndi 1 aurat 0,2 vægtdele I

I Vand 5,0 vægtdele I

I ISO :"Suprasec"VM20 (fra I Cl){7) 36,5 vægtdele. I

I 10 Isocyanatindekset var 41. I

I (1) "Daltocel"T-3275 er en polyetherpolyol med et hydroxyltal I

I på 32 mg KOH/g. I

I 15 (2) "Suprasec"DNR er et polymert MDI med et frit NCO-indhold I

I på 30,7%. I

I (3) ,,Polyurax"U 26-03 er en polymerpolyol med et hydroxyltal I

I på 28 mg KOH/g. I

I 20 I

(4) "Jeffamine"D 2000 er en polyoxyalkylendiamin med en gennem- I

I snitlig molvægt på 2000. I

(5) Det eksperimentelle isocyanat var et modificeret, rent I

I 25 MDI med et frit NCO-indhold på 25%. I

I (6) "Daltocel"F2805 er en polyetherpolyol med et hydroxyltal I

I på 28 mg KOH/g. I

I 30 (7) "Suprasec"VM 20 er et modificeret, rent MDI med et frit NC0- * I

I indhold på 29,0%. I

I 35 I

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af fleksible polyurethanskum baserede på meth-5 ylendiphenylisocyanater og isocyanatreaktive forbindelser, hvilken fremgangsmåde praktisk taget undgår halogencarbonskummidler, kendetegnet ved, at den omfatter omsætning af methylendiphenylisocyanater med vand og en eller flere isocyanatreaktive forbindelser valgt blandt polyoler og polyaminer med en funktionalitet på 2-4 og en gennemsnitlig ækvivalentvægt i intervallet fra 750 til 5000, eventuelt sammen med 10 konventionelle additiver, hvor isocyanatindekset ligger i intervallet fra 10 til 60, og hvor vægtforholdet mellem den isocyanatreaktive forbindelse og vand er mindre end 20 under forudsætning af, at en fremgangsmåde til fremstilling af et koldhærdet fleksibelt støbt polyurethanskum i en lukket form med en rådensitet på 25-35 kg/m3 ikke er omfattet. 15

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en eller flere isocyanatreaktive forbindelser vælges blandt polyetherpolyoler, polyesterpolyoler og po-lyetherpolyaminer.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vægtforholde mellem den isocyanatreaktive forbindelse og vandet ligger i intervallet fra 3 til under 20.

4. I det væsentlige vandopskummet "fleksibelt polyurethanskum" baseret på # methylendiphenylisocyanater og isocyanatreaktive forbindelser valgt blandt polyoler • 25 og polyaminer med en funktionalitet på 2-4 og en gennemsnitlig ækvivalentvægt i in tervallet fra 750 til 5000, hvilke skum har en densitet i intervallet fra 15-45 kg/m3, et indtrykningshårdhedsindeks i intervallet fra 30 til 210 Newton ved måling ifølge fremgangsmåden beskrevet i ISO 2439, og forudsat, at koldhærdet fleksibelt støbt polyurethanskum fremstillet i en lukket form, og som har en rådensitet på 25-35 kg/m3, ikke 30 er omfattet. I DK 175499 B1 I I 17 I

5. Fleksibelt polyurethanskum ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det er opnået I I ved en enkeltskudsffemgangsmåde. I

6. Fleksibelt polyurethanskum, kendetegnet ved, at det er opnået ved frem- I I 5 gangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-3. ' I