FR2458562A1 - NOVEL MIXTURES OF POLYOLS AND THEIR USE IN A PROCESS FOR THE PREPARATION OF CELLULAR POLYMERS - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A DE NOUVEAUX MELANGES DE POLYOLS. SUIVANT L'INVENTION, CES MELANGES DE POLYOLS COMPRENNENT ENVIRON 20 A ENVIRON 85 EN POIDS D'UN OU DE PLUSIEURS COMPOSES CHOISIS PARMI LES DIOLS D'AMINES I, LES DIOLS D'AMIDES II ET LES TRIOLS D'AMINES III ET ENVIRON 15 A ENVIRON 80 EN POIDS D'UN POLYOL A HYDROXYLES PRIMAIRES IV CARACTERISE PAR UN POIDS MOLECULAIRE D'ENVIRON 60 A ENVIRON 1000. CES MELANGES DE POLYOLS S'AVERENT PARTICULIEREMENT INTERESSANTS POUR LA PREPARATION DE MOUSSES DE POLYISOCYANURATE.THE PRESENT INVENTION RELATES TO NEW MIXTURES OF POLYOLS. FOLLOWING THE INVENTION, THESE MIXTURES OF POLYOLS INCLUDE ABOUT 20 TO ABOUT 85 BY WEIGHT OF ONE OR MORE COMPOUNDS SELECTED FROM AMINE I DIOLS, AMID II DIOLS AND AMINE III TRIOLS AND ABOUT 15 A ABOUT 80 BY WEIGHT OF A PRIMARY HYDROXYL POLYOL IV CHARACTERIZED BY A MOLECULAR WEIGHT OF ABOUT 60 TO ABOUT 1000. THESE MIXTURES OF POLYOLS ARE PARTICULARLY INTERESTING FOR THE PREPARATION OF POLYISOCYANURATE FOAMS.
Description
"POLYMERES CELLULAIRES ET LEUR PREPARATION" La présente invention est"CELLULAR POLYMERS AND THEIR PREPARATION" The present invention is
relative à des poly- mères cellulaires et à leurs intermédiaires, et elle se rapporte, plus particulièrement, à des nouveaux mélanges de polyols ainsi qu'à leur utilisation dans la prépara- 5 tion de polyisocyanurates cellulaires. Les polymères de polyisocyanurates cellulaires sont bien connus en pratique pour leur utilisation dans différents types d'applications d'isolation thermique. Ils sont également bien connus pour leur aptitude à ré- 10 sister à la chaleur et aux flammes ; voir les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3.745.133, 3.986.991 et 4.003.859. De petites quantités de polyols sont quel- quefois ajoutées aux ingrédients générateurs de mousse de manière à modifier les propriétés de la mousse. Lors- 15 que l'on utilise des agents de soufflage fluorocarbonés, le problème de l'incompatibilité qui peut provenir entre le polyol, en particulier les polyols hydroxylés primai- res, et l'agent fluorocarboné dans des prémélanges de résines est, d'une manière générale, résolu en mélan- 20 geant préalablement la majeure partie, si pas la totali- té, de l'agent fluorocarboné avec le polyisocyanate voir les brevets des Etats-Unis d'Amérique cités ci- dessus. Les mousses de polyisocyanurate trouvent une 25 utilisation particulière dans la production de panneaux de mousse stratifiés qui peuvent être préparés avec une série de différentes matières faisant office de couches de garnissage. Les problèmes qui peuvent provenir de la production d'une matière stratifiée de ce type sont 30 1) le manque de résistance uniforme du noyau de mousse; 2) une faible adhérence entre le noyau de mousse et la couche de garnissage ; 3) le maintien d'une bonne résis- tance au feu dans la mousse ; et 4) le maintien de la 2458562 2 friabilité de la mousse à de faibles niveaux. Ces pro- blèmes ont été surmontés dans la technique en utilisant de petites quantités de polyols de faibles poids d'équivalents, en particulier des diols, dans la formulation, 5 que l'on combine avec le chauffage du produit stratifié formé dans un four à une température de 71WC à 880C ; voir le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.903.346. Toutefois^, les polyols de faibles poids d'équivalents utilisés, en particulier les diols préfé- 10 rés (voir colonne 4, lignes 59-61 du brevet des Etats- Unis d'Amérique 3.903.346) n'ayant que des groupes hy- droxyle primaires, ne peuvent pas être mélangés préalablement avec l'agent de soufflage fluorocarboné dans un composant de type "B" à cause de la faible solubilité 15 de la paire diol-agent fluorocarboné. Ceci nécessite le mélange de l'agent fluorocarboné avec le polyisocya- nate dans le composant de type "A". De plus, à cause de l'immiscibilité de l'agent fluorocarboné et du diol, le brevet des Etats-Unis d'Amérique susmentionné précise 20 qu'un troisième composant "C" est requis, ce troisième composant contenant le constituant catalytique dissous dans un glycol de faible poids moléculaire ; voir colonne 2, lignes 32-33 et les exemples du brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.903.346. 25 De plus, les stratifiés préparés suivant le brevet américain susmentionné, doivent être chauffés dans un four pour obtenir un produit dont le noyau de mousse présente une résistance uniforme. D'une façon surprenante, on a constaté que 30 des hautes teneurs en agent de soufflage fluorocarboné sont complètement miscibles avec les polyols de faible poids moléculaire contenant des groupes hydroxyle pri- maires lorsque l'on utilise de nouveaux mélanges com- 2458562 3 prenant certains types de diols d'amine ou d'amide ou de triols d'amine avec les polyols à base d'hydroxyles primaires. D'autres ingrédients qui peuvent être présents dans les mélanges miscibles sont des agents ten- 5 sio-actifs, des catalyseurs, etc. De plus, on a constaté que l'on peut obtenir le même type de mélanges contenant des hydroxyles pri- maires miscibles que ceux décrits ci-dessus, à l'excep- tion que l'on remplace le composant fluorocarboné par 10 de l'eau. De plus, on a découvert que les nouveaux mé- langes de polyols susmentionnés peuvent être utilisés en petites quantités comme composant de type B pour pré- parer des mousses de polyisocyanurate caractérisées par 15 une faible friabilité, une fine structure cellulaire, une bonne stabilité dimensionnelle, et par un faible étalement des flammes, via un procédé à deux composants, c'est-à-dire un procédé de type A et de type B. Le com- posant fluorocarboné et l'eau agissent comme agents de 20 soufflage dans leurs formulations génératrices de mousse respectives. De plus, les types de diols d'amides ou d'ami- nes ou de triols d'amines dont question ci-dessus, peu- -vent dtre utilisés comme seuls ingrédients de polyol en 25 combinaison avec l'agent fluorocarboné ou l'eau, le ca- talyseur,%l'agent tensio-actif et d'autres adjuvants, pour obtenir les mousses de polyisocyanurate de la pré- sente invention. . D'une façon tout à fait inattendue, la pré- relating to cellular polymers and their intermediates, and more particularly relates to novel polyol mixtures and their use in the preparation of cellular polyisocyanurates. Cell polyisocyanurate polymers are well known in the art for use in various types of thermal insulation applications. They are also well known for their ability to resist heat and flames; see United States Patent Nos. 3,745,133, 3,986,991 and 4,003,859. Small amounts of polyols are sometimes added to the foam generating ingredients so as to modify the properties of the foam. When fluorocarbon blowing agents are used, the problem of incompatibility which may arise between the polyol, especially the primary hydroxyl polyols, and the fluorocarbon agent in premixes of resins is in general, resolved by previously mixing most, if not all, of the fluorocarbon agent with the polyisocyanate, see the United States Patents cited above. Polyisocyanurate foams are of particular use in the production of laminated foam boards which can be prepared with a variety of different materials acting as packing layers. Problems that may arise from the production of such a laminate material are 1) the lack of uniform strength of the foam core; 2) poor adhesion between the foam core and the packing layer; 3) the maintenance of good fire resistance in the foam; and 4) maintaining the friability of the foam at low levels. These problems have been overcome in the art by using small amounts of low equivalent weight polyols, especially diols, in the formulation, which is combined with the heating of the laminate formed in a microwave oven. a temperature of 71WC at 880C; see U.S. Patent No. 3,903,346. However, the low weight polyols used, particularly the preferred diols (see column 4, lines 59-61 of US Patent 3,903,346) having only hy The primary hydroxyls can not be premixed with the fluorocarbon blowing agent in a "B" type component because of the low solubility of the diol-fluorocarbon pair. This requires mixing the fluorocarbon agent with the polyisocyanate in the "A" component. In addition, because of the immiscibility of the fluorocarbon agent and diol, the above-mentioned United States patent specifies that a third component "C" is required, this third component containing the catalytic component dissolved in a low molecular weight glycol; see column 2, lines 32-33 and the examples of U.S. Patent No. 3,903,346. In addition, the laminates prepared in accordance with the aforementioned US patent, must be heated in an oven to obtain a product whose foam core has a uniform strength. Surprisingly, it has been found that high levels of fluorocarbon blowing agent are completely miscible with low molecular weight polyols containing primary hydroxyl groups when new mixtures are used which take certain types of amine or amide diols or amine triols with the primary hydroxyl based polyols. Other ingredients that may be present in the miscible mixtures are surfactants, catalysts, and the like. In addition, it has been found that the same type of mixtures containing miscible primary hydroxyls as those described above can be obtained with the exception that the fluorocarbon component is replaced by water. In addition, it has been discovered that the above-mentioned novel polyol mixtures can be used in small amounts as a Type B component to prepare polyisocyanurate foams characterized by low friability, fine cell structure, good dimensional stability. and by low flame spread, via a two-component process, i.e. a Type A and B process. The fluorocarbon component and water act as blowing agents in their process. respective foam generating formulations. In addition, the types of amino amine diols or amino amine triols discussed above may be used as sole polyol ingredients in combination with the fluorocarbon agent or the water, catalyst, surfactant and other adjuvants to obtain the polyisocyanurate foams of the present invention. . Quite unexpectedly, the pre-
30 sence des diols d'amides ou d'amines ou destriols d'ami- nes dans le constituant de type B donne lieu à une ex- cellente compatibilité réactive entre le polyisocyanate et les autres ingrédients. Ceci donne lieu à son tour 2458562 4 à une réactivité plus grande comparativement aux mousses de la technique antérieure et à un très bon exotherme de réaction. L'exotherme élevé est particulièrement avan- tageux lorsque l'on prépare des stratifiés de mousse étant 5 donné qu'il permet d'obtenir une excellente adhérence en- tre la mousse et la matière de garnissage, en éliminant ainsi la nécessité de chauffer le stratifié formé dans un four. La présente invention comprend des mélanges de 10 poiyols comprenant (i) environ 20% à environ 85% en poids par rapport à ce mélange, d'un composé ou d'un mélange de composés choisis parmi les composés répondant aux formu- les suivantes : 51 1 ~~15 2CH2CHO--H 0 / /CH2CHO_,H R2-C-N ; et C2l-H 'NCH22CH0HO y -R1 R1 I. II 20 Ri ~1_ )CH2CH092 À 2CHR_-N R-N\ 2 _-H CH2CHOzH 25 R1 III dans lesquelles R représente un radical aliphatique com- portant de 8 à 18 atomes de carbone inclusivement, R2 représente un radical aliphatique ayant de 7 à 17 atomes 30 de carbone inclusivement, chaque radical R1 est choisi indépendamment parmi l'hydrogène et le méthyle, x et y ont chacun indépendamment une valeur moyenne d'environ 4 à environ 15 inclusivement, x' et y' ont chacun indé- 2458562 5 pendamment une valeur moyenne d'environ 1 à 3 inclusi- vement, x", y" et z ont chacun indépendamment une va- leur moyenne d'environ 1 à environ 5 inclusivement, et n est égal à 2 ou 3, et (ii) environ 15% à environ 80% 5 d'un polyol contenant des hydroxyles primaires (IV) ca- ractérisé par un poids moléculaire d'environ 60 à envi- ron 1000. La présente invention comprend également les mélanges miscibles provenant des mélanges de polyols 10 susmentionnés en combinaison avec un agent de soufflage fluorocarboné ou formé d'eau. La présente invention comprend également les mélanges miscibles provenant des mélanges de polyols susmentionnés en combinaison avec un agent de soufflage 15 fluorocarboné ou formé d'eau et un catalyseur de trimé- risation d'isocyanate. L'invention comprend également des procédés pour la préparation de polymères cellulaires de poly- isocyanurate qui utilisent, comme composant mélangé, 20 un composé ou un mélange de composés choisis parmi les composés des formules (I), (II) et (III) ci-dessus, o les valeurs de x et y peuvent avoir des valeurs moyennes indépendantes allant d'environ 1 à environ 15 mais, de préférence, d'environ 4 à environ 15, x', y', x", y", 25 z, n, R, R1 et R2 ayant les définitions données précé- demment,;en combinaison avec un agent de soufflage fluorocarboné ou constitué par de l'eau et un cataly- seur de trimérisation, le composant mélangé contenant de préférence, en outre, le polyol (IV), auquel cas le 30 diol (I) est tel que défini ci-dessus avec la gamme de x et y plus étroite d'environ 4 à environ 15, dans la réaction-avec un polyisocyanate organique. L'invention comprend également les polymères 2458562 6 cellulaires obtenus suivant le procédé susdit. L'invention comprend également un panneau stratifié ayant un noyau de mousse de polyisocyanurate obtenu suivant le procédé amélioré de la présente inven- 5 tion. On entend par l'expression "radical aliphatique", en ce qui concerne R, les radicaux alkyle et alcé- nyle comportant de 8 à 18 atomes de carbone inclusivement. Des exemples de radicaux alkyle sont les radicaux octyle, 10 décyle, dodécyle, tétradécyle, hexadécyle, octadécyle et leurs formes isomères. Des exemples de radicaux alcény- le sont les radicaux octényle, décényle, dodécényle, tétradécényle, hexadécényle, octadécényle, et leurs formes isomères. 15 On entend par l'expression "radical aliphatique' en ce qui concerne R2, les radicaux alkyle et alcényle comportant de 7 à 17 atomes de carbone inclusivement. Des exemples de radicaux alkyle et alcényle dans ce cas sont les mêmes que ci-dessus, à l'exception que la gamme d'ato- 20 mes de carbone est plus étroite, commençant aux radicaux heptyle ou heptényle et finissant aux radicaux heptadécyle ou heptadécényle et à leurs formes isomères. Les mélanges de polyols de la présente invention peuvent être utilisés comme ingrédient de polyols dans la 25 préparation de mousses de polyuréthanne. Les mousses de polyuréthanne sont bien connues en pratique pour leur uti- lisation dans une large gamme d'applications impliquant l'isolation thermique et l'insonorisation à la fois dans les bâtiments industriels et résidentiels. 30 Les mélanges de polyols trouvent une utilisation particulière, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, comme constituants mineurs dans la préparation de mousses de poly- isocyanurate, en particulier les mousses de polyisocyanu- 2458562 7 rate préparées dans des appareils de fabrication de stra- tifiés de mousse et au moyen d'un appareillage de pro- duction de mousse par pulvérisation. Ces mousses sont bien connues pour leur résistance à la chaleur et au The presence of the diols of amides or amines or amine trisols in the B component gives excellent reactive compatibility between the polyisocyanate and the other ingredients. This in turn gives rise to a higher reactivity compared to the foams of the prior art and a very good reaction exotherm. The high exotherm is particularly advantageous when foam laminates are prepared because it provides excellent adhesion between the foam and the packing material, thus eliminating the need to heat the foam. laminate formed in an oven. The present invention comprises mixtures of polyols comprising (i) about 20% to about 85% by weight, based on this mixture, of a compound or a mixture of compounds selected from compounds of the following formulas: 51 1 ~~ 15 2CH2CHO - H 0 / / CH2CHO_, H R2-CN; and wherein R is an aliphatic radical having from 8 to 18 carbon atoms, and wherein R is an aliphatic radical having from 8 to 18 carbon atoms, and wherein R is an aliphatic radical having from 8 to 18 carbon atoms. inclusive, R 2 is an aliphatic radical having 7 to 17 carbon atoms inclusive, each R 1 is independently selected from hydrogen and methyl, x and y each independently has an average value of from about 4 to about 15 inclusive, x 'and y' are each independently of an average value of about 1 to 3 inclusive, x ", y" and z each independently have an average value of about 1 to about 5 inclusive, and n is 2 or 3, and (ii) about 15% to about 80% of a primary hydroxyl (IV) -containing polyol having a molecular weight of about 60 to about 1000. The invention also includes miscible mixtures from the above-mentioned polyol blends in combination with the above-mentioned polyol blends. c a fluorocarbon blowing agent or formed of water. The present invention also includes miscible blends from the aforementioned polyol blends in combination with a fluorocarbon or water blown agent and an isocyanate trimerization catalyst. The invention also includes processes for the preparation of polyisocyanurate cellular polymers which use, as a mixed component, a compound or a mixture of compounds selected from the compounds of formulas (I), (II) and (III) ci above, where the values of x and y may have independent mean values ranging from about 1 to about 15, but preferably from about 4 to about 15, x ', y', x ", y", z, n, R, R 1 and R 2 having the definitions given above, in combination with a fluorocarbon blowing agent or consisting of water and a trimerization catalyst, the mixed component preferably containing, furthermore the polyol (IV), in which case the diol (I) is as defined above with the narrowest range of x and y from about 4 to about 15, in the reaction with an organic polyisocyanate. The invention also includes the cellular polymers obtained by the aforesaid process. The invention also comprises a laminated panel having a polyisocyanurate foam core obtained according to the improved process of the present invention. By the term "aliphatic radical" is meant, with respect to R, alkyl and alkenyl radicals having from 8 to 18 carbon atoms inclusive. Examples of alkyl radicals are octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl and their isomeric forms. Examples of alkenyl radicals are octenyl, decenyl, dodecenyl, tetradecenyl, hexadecenyl, octadecenyl and their isomeric forms. The term "aliphatic radical" with respect to R 2 is understood to mean alkyl and alkenyl radicals having from 7 to 17 carbon atoms inclusive Examples of alkyl and alkenyl radicals in this case are the same as above, with the exception that the range of carbon atoms is narrower, starting with heptyl or heptenyl radicals and ending with heptadecyl or heptadecenyl radicals and their isomeric forms, the polyol mixtures of the present invention can be used as the Polyurethane Ingredients in the Preparation of Polyurethane Foams Polyurethane foams are well known in the art for use in a wide range of applications involving thermal insulation and soundproofing in both industrial and commercial buildings. Polyol blends find particular use, as already mentioned, as minor constituents in the preparation of the blends. polyisocyanurate foams, especially polyisocyanurate foams prepared in foam laminates and by means of spray foam equipment. These foams are well known for their resistance to heat and
5 feu et sont utilisées pour la fabrication de panneaux stratifiés et de masse de mousse qui sont utilisés tous deux dans la construction de bâtiments pour l'isolation thermique et l'insonorisation. Les mélanges de polyols de la présente inven- 10 tion sont préparés simplement en mélangeant ensemble, dans les proportions en poids susmentionnées, le diol d'amine (I), le diol d'amide (II) ou le triol d'amine (III) et un polyol contenant des hydroxyles primaires (IV) tels que définis ci-dessus, dans un récipient de 15 mélange, un réservoir de stockage ou un récipient de stockage approprié, etc. Le composant (I), (II) ou (III) est de préférence utilisé à raison d'environ 25% à environ 60% en poids par rapport au poids du mélange, tandis que le polyol contenant des-hydroxyles primaires 20 est utilisé à raison d'environ 40% à environ 75% en poids. Des composants (I), (II) et (III) préférés sont ceux répondant aux formules susmentionnées, dans lesquelles R1 représente de l'hydrogène dans tous les 25 cas. Un diol particulièrement intéressant est celui qui répond à la formule (1) dans laquelle les deux grou- pes R1 représentent de l'hydrogène, et o x et y ont chacun indépendamment une valeur moyenne d'environ 5 à 30 environ 10 inclusivement. Un diol d'amide particulièrement intéressant répond à la formule (II), dans laquelle les deux groupes R1 représentent de l'hydrogène et o x' et z' ont chacun 2458562- 8 indépendamment une valeur moyenne d'environ 2 à environ 3 inclusivement. Un triol d'amine particulièrement intéressant répond à la formule (III), dans laquelle tous les grou- 5 pes R1 représentent de l'hydrogène, et o x", y" et z ont chacun une valeur moyenne d'environ 3 à environ 5 inclusivement, et n est égal à 3. Les diols d'amines (I) sont préparés en utili- sant des réactions ordinaires bien connues des spécialis- 10 tes de la technique et dans certains cas, les diols d'amines sont disponibles dans le commerce. D'une façon caractéristique, on peut préparer les diols d'amines (I) en faisant réagir une dialcanolamine appropriée avec le composé d'halogénure aliphatique approprié (R-X), ou 15 bien avec un mélange de composés R-X différents o tous les groupes aliphatiques (R) tombent dans le cadre de la définition susmentionnée, et X représente un halogène, de préférence-le chlore ou le brome. Si le nombre dési- ré de groupes alkylèneoxy ne sont pas déjà présents 20 dans la dialcanolamine avant la réaction avec l'halogé- nure aliphatique, ils peuvent être ajoutés par la suite en faisant réagir la dialcanolamine alkylée avec le nom- bre approprié de moles d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène, ou de leurs mélanges, pour obtenir les diols 25 d'amines de la formule (I). %On prépare de préférence les diols d'amine (I) en faisant réagir l'amine grasse primaire R-NH2 appro- prié ou un mélange d'amines grasses o tous les groupes R sont tels que définis ci-dessus, avec environ 2 à en- 30 viron 30 moles, de préférence avec environ 8 à environ 30 moles, et d'une manière plus préférée avec de 10 à 20 moles, d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène par proportion molaire d'amine grasse ; voir Bulletin 1294, 2458562 9 intitulé "Ethoxylated Fatty Amines", Ashland Chemical Company, Division d'Ashland Oil Inc., Box 2219, Colum- bus, Ohio 43216, pour une étude détaillée de prépara- tion des diols d'amines dont il est question. 5 Des exemples d'amines grasses de départ sont l'octylamine, la décylamine, la dodécylamine, la tétradécylamine, l'hexadécylamine, l'octadécylamine et leurs formes isomères. Des exemples d'alcénylamines sont l'octénylamine, la décénylamine, la dodécénylamine, la 10 tétradécénylamine, l'hexadécénylamine, l'octadécényl- amine et leurs formes isomères. D'autres exemples de ces amines grasses sont les mélanges d'alkyl- et d'al- cénylamines, par exemple l'amine de coco qui est cons- tituée par le mélange suivant donné en proportions en 15 poids approximatives (pourcentage) : 2% de décylamine, 53% de dodécylamine, 24% de tétradécylamine, 11% d'hexadécylamine, 5% d'octadécylamine et 5% d'octadécényl- amine ; l'amine de soja dans les proportions approxima- tives suivantes : 11,5% d'hexadécylamine, 4% d'octacé- 20 cylamine, 24,5% d'oleylamine, 53% de linoleylamine, et 7% de linolénylamine ; et l'amine de suif dans les proportions approximatives suivantes : 4% de tétradécyl- amine, 29% d'hexadécylamine, 20% d'octadécylamine, et 47% d'octadécénylamine. D'autres exemples d'amines 25 grasses de départ sont les amines grasses halogénées, en particulier les amines grasses chlorées et bromées, qui, à titre d'exemple, peuvent être obtenues par la chloration ou la bromation d'amine de coco, d'amine de soja, d'amine de suif, etc. 30 Un groupe particulièrement intéressant d'ami- nes grasses comprend le mélange d'amine de coco, le mé- lange d'amine de soja et le mélange d'amine de suif. Un membre préféré de ce groupe est l'amine de coco. 2458562 10 On prépare les diols d'amide (II) en utilisant des réactions ordinaires bien connues des spécialistes 5 fire and are used for the manufacture of laminated panels and foam mass which are both used in the construction of buildings for thermal insulation and soundproofing. The polyol blends of the present invention are prepared by simply blending together, in the aforementioned weight proportions, the amine diol (I), the amide diol (II) or the amine triol (III). and a polyol containing primary hydroxyls (IV) as defined above, in a mixing container, a storage tank or a suitable storage container, etc. Component (I), (II) or (III) is preferably used in an amount of from about 25% to about 60% by weight based on the weight of the mixture, while the polyol containing primary hydroxyls is used at about from about 40% to about 75% by weight. Preferred components (I), (II) and (III) are those of the above formulas, wherein R 1 is hydrogen in all cases. A particularly interesting diol is that which corresponds to formula (1) wherein both R 1 groups are hydrogen, and o x and y each independently have an average value of from about 5 to about 10 inclusive. A particularly useful amide diol corresponds to formula (II), wherein both R 1 groups are hydrogen and where x 'and z' are each independently an average value of from about 2 to about 3 inclusive. A particularly valuable amine triol corresponds to formula (III), in which all R 1 groups are hydrogen, and ox ", y" and z each have an average value of about 3 to about 5. inclusive, and n is 3. The amine diols (I) are prepared using ordinary reactions well known to those skilled in the art and in some cases the amine diols are available in the art. trade. Typically, the amine diols (I) can be prepared by reacting an appropriate dialkanolamine with the appropriate aliphatic halide compound (RX), or with a mixture of different RX compounds or any aliphatic group. (R) fall within the above definition, and X represents a halogen, preferably chlorine or bromine. If the desired number of alkyleneoxy groups are not already present in the dialkanolamine prior to the reaction with the aliphatic halide, they may be added thereafter by reacting the alkylated dialkanolamine with the appropriate number of moles. ethylene oxide or propylene oxide, or mixtures thereof, to obtain the amine diols of the formula (I). The amine diols (I) are preferably prepared by reacting the appropriate primary fatty amine R-NH 2 or a mixture of fatty amines where all the R groups are as defined above, with about 2 to about 30 moles, preferably about 8 to about 30 moles, and more preferably 10 to 20 moles, ethylene oxide or propylene oxide per molar proportion of amine fat; see Bulletin 1294, 2458562, entitled "Ethoxylated Fatty Amines", Ashland Chemical Company, Ashland Oil Division, Box 2219, Colum- bus, Ohio 43216, for a detailed study of the preparation of the amine diols which it contains. is question. Examples of starting fatty amines are octylamine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, octadecylamine and their isomeric forms. Examples of alkenylamines are octenylamine, decenylamine, dodecenylamine, tetradecenylamine, hexadecenylamine, octadecenylamine and their isomeric forms. Other examples of such fatty amines are mixtures of alkyl and alkenyl amines, for example coconut amine which is constituted by the following mixture given in approximate weight percentages: % decylamine, 53% dodecylamine, 24% tetradecylamine, 11% hexadecylamine, 5% octadecylamine and 5% octadecenylamine; soybean amine in the following approximate proportions: 11.5% hexadecylamine, 4% octacylamine, 24.5% oleylamine, 53% linoleylamine, and 7% linolenylamine; and tallow amine in the following approximate proportions: 4% tetradecylamine, 29% hexadecylamine, 20% octadecylamine, and 47% octadecenylamine. Other examples of starting fatty amines are the halogenated fatty amines, in particular the chlorinated and brominated fatty amines, which, for example, can be obtained by the chlorination or bromination of coconut amine, soy amine, tallow amine, etc. A particularly valuable group of fatty amines includes the coconut amine mixture, the soy amine mixture and the tallow amine mixture. A preferred member of this group is coconut amine. The amide (II) diols are prepared using standard reactions well known to those skilled in the art.
de la technique. D'une façon spécifique, on peut les préparer en faisant réagir la dialcanolamine appropriée 5 d'acide gras, l'ester d'acide gras ou le chlorure d'aci- de gras approprié d'après la réaction-suivante : ACH2CHO0H R2COR3 + H"- -I + HR3 ~CH2CHO~->HD 10 I y' RI dans laquelle R2, R1, x' et y' ont la même définition que précédemment et R3 représente -OH, -OR4 ou X, o R4 représente un groupe d'estérification caractéristique 15 quelconque, tel qu'un groupe alkyle inférieur, aryle, cycloalkyle, etc., et X représente un halogène, tel que le chlore ou le brome. Dans le cas o la diéthanolamine ou la diisopropanolamine ou un mélange de celles-ci, est la dialcanolamine de départ, et lorsqu'il est désirable 20 d'obtenir des diols d'amides dans lesquels les valeurs de x' et y' sont plus grandes que 1, alors on fait réa- gir simplement le dialcanolamide intermédiaire dans une proportion un molaire avec environ 1 à environ 4 moles d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène, ou de leurs 25 mélanges. Voir Bulletin 1295, intitulé "Varamide Alkanolamides", Ashland Chemical Company, Division of Ashlane Oil, Inc., Box 2219, Columbus, Ohio 43216, pour une description détaillée de la préparation de dialca- nolamides d'acides gras. 30 Les diols d'amides (II) sont de préférence préparés en convertissant les acides gras en les amides d'acides gras correspondants (R2CONH2) et en faisant réagir l'amide avec environ 2 à environ 6 moles, par 2458562 11 mole d'amide, d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propy- lène, ou de leurs mélanges. Des exemples d'acides gras de départ (à partir desquels proviennent également les esters, halogénures 5 d'acide et amides correspondants) sont les acides ca- prylique, caprique, laurique, myristique, palmitique, stéarique et leurs formes isomères. Des exemples d'aci- des gras insaturés sont les acides décylénique, dodécylé- nique, palmitoléique, oléique, linoléique, et leurs for- 10 mes isomères. D'autres exemples d'acides gras sont des mélanges, par exemple le mélange d'acides gras dérivé de l'huile de noix de coco qui est formé du mélange sui- vant en proportions approximatives données en pourcenta- ge en poids : 8,0% d'acide caprylique, 7,0% d'acide ca- 15 prique, 48,0% d'acide laurique, 17,5% d'acide myristique, 8,2% d'acide palmitique, 2,0% d'acide stéarique, 6,0% d'acide oléique, et 2,5% d'acide linoléique ;le mélange d'acides gras provenant de l'huile de soja : 6,5% d'aci- de palmitique, 4,2% d'acide stéarique, 33,6% d'acide 20 oléique, 52,6% d'acide linoléique, et 2,3% d'acide lino- lénique ; et le mélange d'acides gras provenant du suif : 2% d'acide myristique, 32,5% d'acide palmitique, 14,5 d'acide stéarique, 48,3% d'acide oléique et 2,7% d'acide linoléique. D'autres exemples d'acides gras de 25 départ sont les acides gras halogénés, en particulier les acides gras chlorés et bromés, qui, à titre d'exem- ple, peuvent être obtenus par la chloration ou bromation des mélanges d'acides gras de noix de coco, de soja et de suif décrits précédemment. 30 Un groupe particulièrement préféré d'acides gras de départ et d'intermédiaires d'amides d'acides gras consiste en les mélanges d'huiles de noix de coco, de soja et de suif décrits précédemment et en les mélan- 2458562 12 ges d'amide de coco, d'amide de soja et d'amide de suif correspondants. Des membres préférés de ce groupe sont le mélange d'huile de noix de coco et son dérivé de mélange de cocoamide ou d'amide de coco. 5 Un groupe préféré de diols d'amide (II) com- prend les mélanges de diols dérivés du cocoamide, de l'amide de soja et de l'amide de suif dans lesquels chaque radical R1 représente de l'hydrogène et x' et y' ont tous deux une valeur d'environ 3. Un membre parti- 10 culièrement intéressant dans ce groupe de diols d'ami- des est le mélange de diols de cocoamide dont question ci-dessus et identifié par la dénomination chimique de mélange de N,N-bis(8-hydroxy-3,6-dioxaoctyl)cocoamide. On prépare aisément les triols d'amines (III) 15 en utilisant les réactions ordinaires bien connues des spécialistes de la technique et dans, certains cas, les triols d'amine sont disponibles dans le commerce. D'une manière générale, le mode de préparation des triols d'amines dont n est égal à 2 différera légè- 20 rement de celui des triols d'amines dont n est égal à 3. Les premiers triols d'amines peuvent être aisément pré- parés d'après le schéma suivant [NH3] RNH2 + CHR1- CHR1 RNHCHRCHROH - RNHCHRCHRNH2 s0 25 V VI oxyde d'éthylène ou oxyde de propylène ou leur mélange III 30 dans lequel R et R sont tels que définis précédemment. On fait réagir l'amine de départ avec une quantité équimolaire d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène pour former l'aminoalcool (V) qui peut être aisément 2458562 13 transformé en la diamine (VI), d'une façon caractéris- tique par réaction avec de l'ammoniac, cette réaction étant suivie par la réaction d'une proportion molaire du composé (VI) avec environ 3 à environ 15 proportions 5 molaires d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène ou of the technique. Specifically, they can be prepared by reacting the appropriate fatty acid dialkanolamine, fatty acid ester or fatty acid chloride according to the following reaction: ACH2CHO0H R2COR3 + Wherein R 2, R 1, x 'and y' have the same definition as above and R 3 represents -OH, -OR 4 or X, where R 4 represents a compound of formula (I); any typical esterification group, such as lower alkyl, aryl, cycloalkyl, etc., and X represents a halogen, such as chlorine or bromine In the case where diethanolamine or diisopropanolamine or a mixture of these are the starting dialkanolamine, and when it is desirable to obtain amide diols in which the values of x 'and y' are greater than 1, then dialcanolamide is simply reacted. intermediate in a molar ratio with about 1 to about 4 moles of ethylene oxide or propylene oxide, or See Bulletin 1295, "Varamide Alkanolamides", Ashland Chemical Company, Division of Ashlane Oil, Inc., Box 2219, Columbus, Ohio 43216, for a detailed description of the preparation of fatty acid dialkanolamides. . The amide diols (II) are preferably prepared by converting the fatty acids to the corresponding fatty acid amides (R2CONH2) and reacting the amide with from about 2 to about 6 moles per mole of mole. amide, ethylene oxide or propylene oxide, or mixtures thereof. Examples of starting fatty acids (from which also the corresponding acid esters, acid halides and amides are derived) are the caprylic, capric, lauric, myristic, palmitic and stearic acids and their isomeric forms. Examples of unsaturated fatty acids are decylenic, dodecylenic, palmitoleic, oleic, linoleic acids and their isomeric forms. Other examples of fatty acids are mixtures, for example the fatty acid mixture derived from coconut oil which is formed from the following mixture in approximate proportions by weight percent: 8, 0% caprylic acid, 7.0% saccharic acid, 48.0% lauric acid, 17.5% myristic acid, 8.2% palmitic acid, 2.0% stearic acid, 6.0% oleic acid, and 2.5% linoleic acid, the fatty acid mixture from soybean oil: 6.5% palmitic acid, 4 2% stearic acid, 33.6% oleic acid, 52.6% linoleic acid, and 2.3% linolenic acid; and the mixture of fatty acids from tallow: 2% myristic acid, 32.5% palmitic acid, 14.5 stearic acid, 48.3% oleic acid and 2.7% linoleic acid. Other examples of starting fatty acids are the halogenated fatty acids, in particular the chlorinated and brominated fatty acids, which, for example, can be obtained by the chlorination or bromination of the fatty acid mixtures. of coconut, soy and tallow described above. A particularly preferred group of starting fatty acids and fatty acid amide intermediates are the above-described mixtures of coconut, soybean and tallow oils and mixtures thereof. coconut amide, soy amide and corresponding tallow amide. Preferred members of this group are the coconut oil blend and its cocoamide or coconut amide derivative. A preferred group of amide diols (II) are diol mixtures derived from cocoamide, soy amide and tallow amide wherein each R 1 is hydrogen and x 'and both have a value of about 3. A member of particular interest in this group of amino diols is the mixture of cocoamide diols discussed above and identified by the chemical N, N-bis (8-hydroxy-3,6-dioxaoctyl) cocoamide. Amine triols (III) are easily prepared using standard reactions well known to those skilled in the art and in some cases amine triols are commercially available. In general, the mode of preparation of the triols of amines of which n is 2 will differ slightly from that of the triols of amines of which n is equal to 3. The first triols of amines can be readily available. prepared according to the following scheme [NH3] RNH2 + CHR1-CHR1 RNHCHRCHROH - RNHCHRCHRNH2 5 V VI ethylene oxide or propylene oxide or their mixture III in which R and R are as defined above. The starting amine is reacted with an equimolar amount of ethylene oxide or propylene oxide to form the amino alcohol (V) which can easily be converted to the diamine (VI) in a characterized by reaction with ammonia, this reaction being followed by the reaction of a molar proportion of the compound (VI) with about 3 to about 15 molar proportions of ethylene oxide or propylene oxide or
de leurs mélanges, de manière à former le triol d'amine (III). Les triols d'amines ayant n égal à 3 sont d'une façon caractéristique préparés par le schéma 10 suivant : [HI] RNH2+ R1CH=CR1CN-- RNHCHR1CHR1-CN--RNHCHR1CHRlCH2NH2 VII VIII IX Oxyde d'éthylène ou ~~~~~15 ~~oxyde de propylène ou leur mélange III < dans lequel R et R1 sont tels que défini précédemment. L'amine de départ est cyanoéthylée avec l'acrylonitrile 20 substitué de façon appropriée (VII) pour former le pro- duit (VIII) qui est réduit en la diamine (IX), cette réaction étant suivie d'une alcoxylation avec environ 3 à environ 15 proportions molaires d'oxyde d'éthylène ou d'oxyde de propylène ou de leurs mélanges pour for- 25 mer le produit (III). Les amines grasses de départ sont les mêmes que celles dont il est question ci-dessus et que celles exemplifiées dans la préparation des diols d'amines (I). Des exemples de composés d'acrylonitrile que 30 l'on peut utiliser dans la préparation des triols d'ami- nes suivant la présente invention sont l'acrylonitrile, l'a-méthacrylonitrile, le P-méthacrylonitrile, l'a,p- diméthacrylonitrile, etc. On préfère utiliser l'acrylo- nitrile. 2458562 14 Un groupe préféré de triols d'amines (III) est constitué par les mélanges de triols d'amines dérivés des mélanges d'amine de coco, d'amine de soja et d'amine de suif dans lesquels tous les groupes R1 représentent 5 de l'hydrogène, n est égal à 3, et x", y" et z valent chacun environ 3 à environ 5. Un groupe particulièrement préféré est constitué par le mélange de triols d'amines dérivé de l'amine de coco dans lequel tous les groupes R1 représentent de l'hydrogène, n est égal à 3 et x", 10 y" et z valent chacun environ 4,6. Le polyol comportant des hydroxyles primaires (IV) peut 8tre un polyol à hydroxyles primaires quelcon- ques ayant un poids moléculaire d'environ 60 à environ 1000, de préférence d'environ 60 à 800, et d'une manière 15 plus particulièrement préférée d'environ 60 à environ 600. Les diols, les triols et les tétrols sont incorporés dans les polyols (IV). Les polyols préférés sont les diols. Se trouvent incorporés dans la classe des polyols contenant des hydroxyles primaires, les différents 20 diols, triols et tétrols contenant des hydroxyles pri- maires décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3.745.133, qui satisfont aux limitations de poids mo- léculaires susmentionnées et dont la description en ce qui concerne ces polyols est incorporée ici à titre de 25 référence. Les classes préférées sont les polyester de polyols préparés à partir d'acides carboxyliques diba- siques et d'alcools polyatomiques englobant ceux à base d'anhydride chlorendique, les alkylène diols, les alcoxy- alkylène diols, les polyalkylène ester diols, les poly- 30 oxyalkylène ester diols, les monoamines ou diamines ali- phatiques hydroxyalkylées, les résol polyols (voir Prep. Methods of Polymer Chem. par W. R. Sorenson et coll., 1961, page 293, Interscience Publishers, New York, N.Y.) 2458562 15 et les résines de polybutadiène ayant des groupes hy- droxyles primaires (voir Poly Bd Liquid Resins, Product Bulletin BD-3, Octobre 1974, Arco Chemical Company, Div. d'Atlantic Richfield, New York, N. Y.). 5 Les classes les plus préférées sont les alky- lène diols, les alcocyalkylène inférieur diols, les po- lyalkylène ester diols, et les polyoxyalkylène ester diols. Des exemples non limitatifs des classes préfé- 10 rées de polyols suivant la présente invention sont l'éthylène glycol, le 1,3-propanediol, le 1,4-butane- diol, la glycérine, le triméthylolpropane, le pentaéry- thritol, le diéthylène glycol, les polyoxyéthylène gly- cols préparés par l'addition d'oxyde d'éthylène à de 15 l'eau, de l'éthylène glycol ou du diéthylène glycol, etc,qui donnent du triéthylène glycol, du tétraéthy- lène glycol et des glycols supérieurs, ou des mélanges de ceux-ci, de sorte que le poids moléculaire tombe dans la gamme susmentionnée ; la glycérine éthoxylée, 20 le triméthylolpropane éthoxylé, le pentaérythritol éthoxylé, etc. ; le bis(P-hydroxyéthyl)téréphtalate, le bis(p-hydroxyéthyl)phtalate, etc. ; le polyéthylène succinate, le polyéthylène glutarate, le polyéthylène adipate, le polybutylène succinate, le polybutylène 25 glutarate, le polybutylène adipate, le copolyéthylène- butylène succinate, le copolyéthylènebutylène glutarate, le copolyéthylènebutylène adipate, etc., les polyesters à terminaisons d'hydroxy ; le polyoxydiéthylène succi- nate, le polyoxydiéthylène glutarate, le polyoxydiéthy- 30 lène adipate, le polyoxydiéthylène adipate glutarate etc., la diéthanolamine, la triéthanolamine, la N,N'bis(P-hydroxyéthyl)aniline, etc. Les diols les plus intéressants sont le di- 2458562 1 6 éthylène glycol, et les polyester diols du type polyoxydiéthylène adipate glutarate ayant un poids moléculaire d'environ 400 à environ 600. S'avèrent particulièrement intéressants les 5 mélanges d'environ 30% à environ 50 /o en poids de di- éthylène glycol avec environ 50% à environ 70% en poids of their mixtures, so as to form the amine triol (III). The triols of amines having n equal to 3 are typically prepared by the following scheme: [HI] RNH 2 + R 1 CH = CR 1 CN - RNHCHR 1 CHR 1-CN - RNHCHR 1 CHR 1 CH 2 NH 2 VII VIII IX Ethylene oxide or ~~~~ ~ 15 ~~ propylene oxide or their mixture III <wherein R and R1 are as defined above. The starting amine is cyanoethylated with appropriately substituted acrylonitrile (VII) to form the product (VIII) which is reduced to the diamine (IX), this reaction being followed by alkoxylation with about 3 to about 15 molar proportions of ethylene oxide or propylene oxide or mixtures thereof to form the product (III). The starting fatty amines are the same as those mentioned above and those exemplified in the preparation of amine diols (I). Examples of acrylonitrile compounds which can be used in the preparation of the amine triols according to the present invention are acrylonitrile, α-methacrylonitrile, β-methacrylonitrile, α, β- dimethacrylonitrile, etc. It is preferred to use acrylonitrile. A preferred group of amine triols (III) are amine triol mixtures derived from mixtures of coconut amine, soy amine and tallow amine in which all R 1 groups represent Of hydrogen, n is 3, and x ", y" and z are each about 3 to about 5. A particularly preferred group is the amine triol mixture derived from coconut amine in wherein all R 1 groups are hydrogen, n is 3 and x ", 10 y" and z are each about 4.6. The polyol having primary hydroxyls (IV) may be any primary hydroxyl polyol having a molecular weight of from about 60 to about 1000, preferably from about 60 to 800, and more preferably from About 60 to about 600. Diols, triols and tetrols are incorporated in the polyols (IV). Preferred polyols are diols. Included in the class are primary hydroxyl-containing polyols, the various primary hydroxyl-containing diols, triols and tetrols disclosed in US Pat. No. 3,745,133, which satisfy the weight limitations of the present invention. The above-mentioned leculars and whose description with respect to these polyols is incorporated herein by reference. Preferred classes are polyester polyols prepared from dibasic carboxylic acids and polyhydric alcohols including those based on chlorendic anhydride, alkylene diols, alkoxyalkylene diols, polyalkylene ester diols, polyol Oxyalkylene ester diols, hydroxyalkylated monoamines or aliphatic diamines, resol polyols (see Methods of Polymer Chem., By WR Sorenson et al., 1961, page 293, Interscience Publishers, New York, NY) 2458562; polybutadiene resins having primary hydroxyl groups (see Poly Bd Liquid Resins, Product Bulletin BD-3, October 1974, Arco Chemical Company, Atlantic Richfield Div., New York, NY). The most preferred classes are alkylene diols, alkocyalkylene lower diols, polyalkylene ester diols, and polyoxyalkylene ester diols. Non-limiting examples of the preferred classes of polyols according to the present invention are ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, glycerine, trimethylolpropane, pentaerythritol, diethylene glycol, polyoxyethylene glycols prepared by the addition of ethylene oxide to water, ethylene glycol or diethylene glycol, etc., which give triethylene glycol, tetraethylene glycol and higher glycols, or mixtures thereof, such that the molecular weight falls within the aforementioned range; ethoxylated glycerin, ethoxylated trimethylolpropane, ethoxylated pentaerythritol, etc. ; bis (β-hydroxyethyl) terephthalate, bis (p-hydroxyethyl) phthalate, etc. ; polyethylene succinate, polyethylene glutarate, polyethylene adipate, polybutylene succinate, polybutylene glutarate, polybutylene adipate, copolyethylene butylene succinate, copolyethylenebutylene glutarate, copolyethylenebutylene adipate, etc., hydroxy-terminated polyesters; polyoxydiethylene succinate, polyoxydiethylene glutarate, polyoxydiethylene adipate, polyoxydiethylene adipate glutarate etc., diethanolamine, triethanolamine, N, N'bis (β-hydroxyethyl) aniline, and the like. The most interesting diols are ethylene glycol diol, and polyoxydiethylene adipate glutarate polyester diols having a molecular weight of from about 400 to about 600. Particularly interesting are mixtures of about 30% about 50% by weight of diethylene glycol with about 50% to about 70% by weight
d'un polyester diol de polyoxydiéthylène adipate gluta- rate ayant un poids'moléculaire d'environ 400 à environ 600. 10 Dans les mélanges de polyols préférés de la présente invention, l'agent de soufflage fluorocarboné ou constitué par de l'eau est également présent dans le mélange, l'agent fluorocarboné étant l'agent de souffla- ge préféré. 15 Lorsque l'agent de soufflage est un agent fluorocarboné, les caractéristiques inattendues avanta- geuses des mélanges de polyols de (I), (II) ou (III) avec le produit (IV) peuvent être totalement réalisées. En conséquence, on peut obtenir des mélanges de polyols 20 miscibles comprenant au moins environ 20% en poids d'un agent de soufflage fluorocarboné et le restant étant constitué. par les mélanges dans les proportions sus- mentionnées. Le pourcentage d'agent fluorocarboné particulier à dissoudre dans le mélange régira les propor- 25 tions de (IV) et de (I), (II) ou (III) à utiliser dans un exemple donné quelconque et ses proportions, tombant dans la gamme susmentionnée, peuvent être aisément dé- terminées par un spécialiste de la technique par des méthodes d'approximations successives. 30 Des mélanges de polyols miscibles comprenant plus de 50%/. en poids d'agent fluorocarboné et même jus- qu'à 90% en poids peuvent être aisément obtenus avec les mélanges dans les proportions susmentionnées de la 2458562 17 présente invention et suivant le choix des ingrédients de mélange. D'une manière générale, la quantité d'agent fluorocarboné que l'on peut dissoudre dans le mélange pour une proportion donnée de polyol (I), (II) ou (III) 5 est d'autant plus grande que le poids moléculaire du polyol à hydroxyles primaires (IV) est plus faible, par opposition à un mélange avec un polyol (IV) d'un poids moléculaire supérieur pris dans la même proportion. A cet égard, les alkylène diols, et les alcoxyalkylène in- 10 férieur diols ayant des poids moléculaires inférieurs à 400 sont des polyols intéressants de la formule (IV), ces alcoxyalkylène inférieur diols s'avérant les plus intéressants. Les proportions particulières de polyol (1), 15 (II) ou (III) par rapport au polyol (IV) à utiliser dans un mélange de polyols particulier quelconque pour obtenir une miscibilité maximale avec l'agent fluorocarboné, peuvent être déterminées par approximations suc- cessives. 20 D'une manière générale, lorsque l'on utilise le diol d'amine (I) avec le polyol (IV), on obtient des mélanges de polyols miscibles comprenant au moinsenvi- ron 25% en poids jusqu'à au moins environ 65% en poids d'un agent de soufflage fluorocarboné et les 75% à en- 25 viron 35% en poids correspondants étant constitués par le mélange de (I) et (IV). Lorsque l'un utilise le diol d'amide (II) et le polyol (IV), on obtient des mélanges de polyols mis- cibles comprenant au moins environ 20% en poids jusqu'au 30 moins environ 60% en poids d'un agent de soufflage fluorocarboné,les 80 à environ 40% en poids correspondants étant constitués par le mélange de polyols de (II) et de (IV). 2458562 18 Enfin, lorsque l'on utilise le triol d'amine (III) et le polyol (IV), on obtient des mélanges de po- lyols miscibles comprenant au moins environ 20% en poids jusqu'au moins environ 5oe/0 en poids d'un agent de souf- 5 flage fluorocarboné, les 80 à environ 50% en poids cor- respondants étant constitués par le mélange de polyols de (III) et de (IV). Lorsque l'eau est l'agent de soufflage, elle est présente dans les proportions d'environ 1% à environ 10 6%, et de préférence d'environ 2 à environ 5% en poids, les 94 à 99% et de préférence les 95 à 98% restants étant constitués par le produit (1), (II), ou (III) avec le produit (IV). L'agent de soufflage fluorocarboné peut être 15 l'un quelconque des fluorocarbures bien connus des spé- cialistes de la technique et que l'on peut utiliser pour le soufflage de mélanges polymères sous la forme de po- lymères cellulaires. D'une manière générale, ces agents de soufflage sont des hydrocarbures aliphatiques halogé- 20 nés qui sont également substitués par du chlore et/ou du brome en plus de la teneur en fluor et sont bien connus des spécialistes de la technique ; voir le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.745.133, colonne 11, lignes 25 à 38, dont la description relative aux agents de 25 soufflage fluorocarbonés est incorporée ici à titre de référence. Suivant une forme de réalisation préférée d'un mélange de polyols de la présente invention qui trouve une utilisation particulière dans la préparation de mous- 30 ses de polyisocyanurate, se trouve également présent, dans le mélange de l'agent de soufflage et des composants (I), (II) ou (III) et (IV), un catalyseur de tri- mérisation d'isocyanate. Le composant catalytique de 2458562 19 trimérisation d'isocyanate sera discuté plus en détail ci-après. Le catalyseur de trimérisation d'isocyanate est avantageusement présent dans les proportions d'en- viron 2 à environ 20, de préférence dans les proportions 5 d'environ 2 à environ 15% en poids, les 80 à 98% en of a polyoxydiethylene adipate glutarate polyester diol having a molecular weight of from about 400 to about 600. In the preferred polyol blends of the present invention, the fluorocarbon or water blowing agent is also present in the mixture, the fluorocarbon agent being the preferred blowing agent. When the blowing agent is a fluorocarbon agent, the unexpected advantageous characteristics of the polyol mixtures of (I), (II) or (III) with the product (IV) can be fully realized. Accordingly, miscible polyol mixtures comprising at least about 20% by weight of a fluorocarbon blowing agent and the balance being formed can be obtained. by the mixtures in the proportions mentioned above. The percentage of particular fluorocarbon agent to be dissolved in the mixture will govern the proportions of (IV) and (I), (II) or (III) to be used in any given example and its proportions, falling within the range. mentioned above, can easily be determined by one skilled in the art by successive approximation methods. Miscible polyol mixtures comprising more than 50%; By weight of fluorocarbon and even up to 90% by weight can be easily obtained with the mixtures in the aforementioned proportions of the present invention and according to the choice of mixing ingredients. In general, the amount of fluorocarbon agent which can be dissolved in the mixture for a given proportion of polyol (I), (II) or (III) is all the greater as the molecular weight of the Primary hydroxyl polyol (IV) is lower, as opposed to a mixture with a polyol (IV) of higher molecular weight taken in the same proportion. In this regard, the alkylene diols, and the lower alkoxyalkylene diols having molecular weights below 400 are interesting polyols of the formula (IV), with these lower alkoxyalkylene diols being the most interesting. The particular proportions of polyol (1), (II) or (III) with respect to the polyol (IV) to be used in any particular polyol mixture to obtain maximum miscibility with the fluorocarbon agent, can be determined by approximations - cessives. In general, when the amine diol (I) is used with the polyol (IV), mixtures of miscible polyols comprising at least 25% by weight up to at least about 65 are obtained. % by weight of a fluorocarbon blowing agent and the corresponding 75% to 35% by weight being the mixture of (I) and (IV). When one uses the amide diol (II) and the polyol (IV), target polyol mixtures are obtained comprising at least about 20% by weight up to at least about 60% by weight of a fluorocarbon blowing agent, the corresponding 80 to about 40% by weight consisting of the mixture of polyols of (II) and (IV). Finally, when the amine triol (III) and the polyol (IV) are used, miscible polyol mixtures are obtained comprising at least about 20% by weight up to at least about 5% by weight. weight of a fluorocarbon blowing agent, the corresponding 80 to about 50 wt.% being the mixture of (III) and (IV) polyols. When water is the blowing agent, it is present in the proportions of about 1% to about 6%, and preferably about 2 to about 5% by weight, 94% to 99%, and preferably the remaining 95 to 98% being product (1), (II), or (III) with product (IV). The fluorocarbon blowing agent may be any of the fluorocarbons well known to those skilled in the art and which may be used for blowing polymeric blends in the form of cellular polymers. In general, these blowing agents are halogenated aliphatic hydrocarbons which are also substituted by chlorine and / or bromine in addition to the fluorine content and are well known to those skilled in the art; see U.S. Patent 3,745,133, column 11, lines 25-38, the description of which for fluorocarbon blowing agents is incorporated herein by reference. According to a preferred embodiment of a polyol mixture of the present invention which finds particular use in the preparation of polyisocyanurate whisks, is also present in the mixture of blowing agent and components ( I), (II) or (III) and (IV), an isocyanate-trimerization catalyst. The catalytic component of isocyanate trimerization will be discussed in more detail below. The isocyanate trimerization catalyst is preferably present in the proportions of about 2 to about 20, preferably in the proportions of about 2 to about 15% by weight, the 80 to 98% by weight.
poids restants et de préférence les 85 à 98% en poids restants, étant constitués par les ingrédients dont il est question ci-dessus. D'une façon surprenante, l'agent de soufflage 10 et le mélange de polyols qui comprend les polyols conte- nant des hydroxyles primaires sont totalement miscibles l'un dans l'autre sans qu'aucune séparation ne se pro- duise lors du stockage, cette miscibilité étant due à la présence du diol d'amine (I), du diol d'amide (II) ou 15 du triol d'amine (III). En dehors des avantages prove- nant d'un mélange de polyols à hydroxyles primaires et de fluorocarbure ou d'eau, miscible, stable, les effets avantageux d'avoir le diol ou triol contenant de l'azote présent comme constituant mineur lorsque l'on prépare 20 des mousses de polyisocyanurate , ont été notés ci-des- sus. On peut ajouter d'autres additifs éventuels aux mélanges de polyols sans nuire à la miscibilité et à la stabilité des mélanges. Ces additifs sont consti- 25 tués par d'autres composants de polyols éventuels, tels que des polyols contenant des hydroxyles secondaires, des agents de dispersion, des stabilisants cellulaires, des agents tensio-actifs, des agents retardant l'inflam- mation, etc., qui sont ordinairement utilisés dans le 30 procédé de l'invention. Dans la préparation de mousses de polyisocya- nurate de la présente invention, le diol d'amine, le diol d'amide ou le triol d'amine décrit ci-dessus peut être 2458562 20 utilisé comme seul composant de polyol en mélange avec un agent de soufflage formé d'un fluorocarbure ou d'eau, et d'un catalyseur de trimérisation pour former un com- posant de type B pour la réaction avec le composant de 5 type A formé d'un polyisocyanate organique. Dans ce cas, les valeurs de x et y dans le composant (I) correspon- dent aux gammes les plus étendues telles que notées ci- dessus, c'est-à-dire d'environ 1 à environ 15. Les proportions en pourcentage en poids des 10 ingrédients des mélanges sont les mêmes que celles in- diquées ci-dessus pour les proportions de catalyseur à mélanger avec l'agent de soufflage et le composant de polyol. Cela revient à dire que le mélange B est constitué à raison d'environ 2 à environ 20% en poids, et 15 de préférence à raison d'environ 2 à environ 15% en poids d'un catalyseur de trimérisation et à raion d'environ 80 à environ 98% en poids, et de préférence à raison d'environ 85 à 98% en poids du constituant (I), (II) ou (III) et d'un agent de soufflage. Dans le cas o l'on 20 utilise un agent de soufflage formé d'un fluorocarbure, celui-ci est présent dans les proportions d'environ 20 à environ 80 et de préférence à raison d'environ 20 à environ 50% en poids par rapport au constituant (I), (II) ou (III), ce dernier composant étantprésentparcoesé- 25 quent à raison d'environ 20 à environ 80, et de préfé- rence à raison d'environ 50 à environ 80% en poids. Dans le cas o l'on utilise de l'eau comme agent de soufflage, celle-ci est présente à raison d'environ 1 à environ 6, de préférence d'environ 2 à 30 environ 5% en poids par rapport au constituant (I), (II) ou (III), lequel est présent par conséquent à raison d'environ 94 à environ 99%, et de préférence à raison d'environ 95 à 98% en poids. 2458562 21 On utilise avantageusement le mélange de type B en une quantité tombant dans la gamme d'environ 10 parties à environ 120 parties, de préférence à raison d'environ 10 à environ 80 parties, et d'une manière 5 plus particulièrement préférée en raison d'environ 20 à environ 60 parties en poids par équivalent de polyiso- cyanate, pour autant que les équivalents d'hydroxyle. totaux présents danb le mélange (B) tombent dans une gamme d'environ 0,05 à environ 0,5 équivalent, de pré- 10 férence dans une gamme d'environ 0,08 à environ 0,4 équivalent, par équivalent du polyisocyanate. Il y a également de préférence dans le mélange de type B une petite quantité du polyol à hydroxyles primaires (IV) décrit ci-dessus. Cette combinaison 15 dans le mélange non seulement donne lieu aux mélanges miscibles stabilisés dont question ci-dessus, mais per- met, de plus, d'obtenir des mousses de polyisocyanurate ayant les propriétés avantageuses optimales dont il est question ci-dessus, englobant la préparation de strati- 20 fiés de mousse qui ne requièrent pas un chauffage au four afin de réaliser la résistance de mousse maximale et l'adhérence maximale aux couches de garnissage du stratifié. Dans ce cas, les valeurs de x et de y dans (I) ont les gammes les plus étroites telles que notées 25 ci-dessus, c'est-à-dire d'environ 4 à environ 15. Le mélange contenant le diol d'amine (I), le diol d'amide (II) ou le triol d'amine (III), avec le polyol à hydroxyles primaires (IV), l'agent de souffla- ge, et le catalyseur de trimérisation est également uti- 30 lisé en une quantité tombant dans la mdme gamme de par- ties par équivalent d'isocyanate dont il est question ci-dessus pour le mélange de type B sans le composant (IV) ; et avec la mâme restriction mentionnée ci-dessus 2458562 -22 remaining weights and preferably the remaining 85 to 98% by weight, being the above mentioned ingredients. Surprisingly, the blowing agent 10 and the polyol mixture which comprises the primary hydroxyl containing polyols are fully miscible with each other without any separation occurring during storage. this miscibility being due to the presence of the amine diol (I), the amide diol (II) or the amine triol (III). Apart from the advantages of a mixture of miscible and stable fluorochemical or fluorocarbon or water-miscible polyols, the advantageous effects of having the nitrogen-containing diol or triol present as a minor component when the Polyisocyanurate foams were prepared above. Other optional additives may be added to the polyol mixtures without affecting the miscibility and stability of the mixtures. These additives are constituted by other possible polyol components, such as secondary hydroxyl-containing polyols, dispersing agents, cell stabilizers, surfactants, flame retardants, etc. which are ordinarily used in the process of the invention. In the preparation of polyisocyanurate foams of the present invention, the amine diol, amine diol, or amine triol described above can be used as the sole polyol component in admixture with an agent. blowing agent formed from a fluorocarbon or water, and a trimerization catalyst to form a type B component for reaction with the organic polyisocyanate type A component. In this case, the values of x and y in component (I) correspond to the largest ranges as noted above, i.e., from about 1 to about 15. Percentage proportions By weight of the ingredients of the mixtures are the same as those indicated above for the proportions of catalyst to be blended with the blowing agent and the polyol component. That is, blend B is from about 2 to about 20% by weight, and preferably from about 2 to about 15% by weight of a trimerization catalyst and about 80 to about 98% by weight, and preferably about 85 to 98% by weight of component (I), (II) or (III) and a blowing agent. In the case where a fluorocarbon blowing agent is used, it is present in the proportions of from about 20 to about 80 and preferably from about 20 to about 50 wt. relative to component (I), (II) or (III), the latter component being present at a ratio of from about 20 to about 80, and preferably from about 50 to about 80% by weight. In the case where water is used as the blowing agent, it is present in an amount of from about 1 to about 6, preferably from about 2 to about 5% by weight of the component ( I), (II) or (III), which is therefore present from about 94 to about 99%, and preferably from about 95 to 98% by weight. Advantageously, the B-type mixture is used in an amount falling within the range of about 10 parts to about 120 parts, preferably in the range of about 10 to about 80 parts, and more preferably in from about 20 to about 60 parts by weight per equivalent of polyisocyanate, as long as the hydroxyl equivalents. The totals present in the mixture (B) fall in a range of about 0.05 to about 0.5 equivalents, preferably in a range of about 0.08 to about 0.4 equivalents, per equivalent of the polyisocyanate. . There is also preferably in the type B mixture a small amount of the primary hydroxyl polyol (IV) described above. This combination in the mixture not only gives rise to the stabilized miscible mixtures discussed above, but also makes it possible to obtain polyisocyanurate foams having the optimum advantageous properties discussed above, including the preparing foam laminates which do not require oven heating in order to achieve maximum foam resistance and maximum adhesion to the laminate packing layers. In this case, the values of x and y in (I) have the narrowest ranges as noted above, i.e., from about 4 to about 15. The mixture containing the diol is amine (I), amide diol (II) or amine triol (III), with the primary hydroxyl polyol (IV), the blowing agent, and the trimerization catalyst are also used. In an amount falling within the same range of isocyanate equivalent portions discussed above for the Type B mixture without component (IV); and with the same restriction mentioned above 2458562 -22
pour la gamme d'équivalents d'hydroxyle totaux par équi- valent d'isocyanate. Les proportions de chaque ingrédient dans le mélange en pourcentage en poids par rapport au mé- lange sont les mêmes proportions que celles indiquées dans 5 la description des mélanges de polyols. Le diol d'amine (I), le diol d'amide (II), le triol d'amine (III), le polyol à hydroxyles primaires (IV) et l'agent de souffla- ge ont tous la même signification et la même portée que ci-dessus. 10 Le catalyseur de trimérisation utilisé peut être un catalyseur quelconque connu des spécialistes de la technique qui catalysera la trimérisation d'un composé d'isocyanate organique pour former le fragment d'isocyanurate. De plus, on peut utiliser, si on le dé- 15 sire, une combinaison de catalyseur générateur d'uréthan- ne et de catalyseur de trimérisation. En ce qui concerne des catalyseurs de triméri- sation d'isocyanate caractéristiques, voir The Journal of Cellular Plastics, novembre/décembre 1975, page 329, 20 et les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3.745.133, 3.896.052, 3.899.443, 3.903.018, 3.954.684 et 4.101.465, qui sont incorporés ici à titre de références. Des catalyseurs préférés sont ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3.896.052 25 et 4.101.465. La première référence décrit la combinai- son catalytique (a) d'un sel de métal alcalin d'un amide N-substitué avec (b) un sel de métal alcalin d'une N-(2- hydroxyphényl)méthyl glycine et éventuellement (c) d'un catalyseur de trimérisation d'amine tertiaire. La se- 30 conde référence décrit la combinaison des mêmes compo- sants (a) et (b) dont question ci-dessus avec un sel de carboxylate d'hydroxyalkyltrialkylammonium. Les polyisocyanates organiques que l'on peut 2458562 23 utiliser dans la préparation des mousses de polyisocyanurate de la présente invention, peuvent être l'un quelconque des polyisocyanates organiques ordinairement utilisés précédemment dans la technique à cet effet. 5 Avantageusement, et afin d'obtenir des mousses ayant une résistance à la chaleur et une résistance structurale exceptionnellement élevées, les polyisocyanates préfé- rés sont les polym thylène polyphényl polyisocyanates, en.particulier ceux mentionnés dans le brevet des Etats- 10 Unis d'Amérique n 3.745.133, dont la description en ce qui concerne ces isocyanates est donnée ici à titre de référence. D'autres polyisocyanates intéressants sont les polyméthylène polyphényl polyisocyanates traités avec une petite quantité d'un composé d'époxy de maniè- 15 re à reduire les impuretés de caractère acide suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3.793.362, et les polyméthylène polyphényl polyisocyanates qui con- tiennent des teneurs élevées de l'isomère 2,4', ainsi que cela est décrit d'une manière caractéristique dans 20 le brevet des Etats-Unis d' Amérique n 3.362.979. Un polyisocyanate organique particulièrement intéressant est un mélange contenant environ 30% à environ 85% en poids de méthylènebis(phényl isocyanate), le restant de ce mélange étant constitué par des poly- 25 méthylène polyphényl polyisocyanates d'une fonctionna- lité supérieure à 2,0. En ce qui concerne la réalisation de la pré- paration des mousses de polyisocyanurate suivant le procédé de l'invention et, en particulier, des mousses 30 de polyisocyanurate pour la préparation de stratifiés de mousse, on utilise les processus et l'appareillage traditionnels bien connus dela technique (voir les brevets cités ci-dessus) ; pour ce qui est d'une des- 2458562 24 cription détaillée du mode de préparation, et de l'uti- lisation des stratifiés de mousse de polyisocyanurate, on se référera au brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.896.052 qui est incorporé à titre de référence dans 5 le cadre de la présente invention. Les exemples suivants décrivent la manière et le procédé de fabrication et d'utilisation de l'inven- tion et précisent également le meilleur mode envisagé pour réaliser l'invention, les exemples ne constituant 10 toutefois en aucun cas une limitation à celle-ci. Exemple 1 - Les cinq mousses de polyisocyanurate (mousses A à E) sont préparées d'après le processus suivant. On prépare les mousses sous la forme d'échantillons mélangés à la main en mélangeant ensemble les ingrédients de type A et de type B (en parties en poids) présentés dans le Tableau I ci-après, dans des godets de 1,13 litre. L'ingrédient de polyisocyanate est le seul composant du type A tandis que les ingrédients du 20 type B qui sont mentionnés dans le Tableau I, sont mé- langés préalablement et examinés avant d'être mis en réaction avec le polyisocyanate. On réalise l'opération de mélange en mélangeant à fond les ingrédients de type A et B dans le godet avec un moteur de presse à forer à 25 haute vitesse pourvu d'une pale d'agitateur. Le mélange est rapidement versé dans une botte de carton et on le laisse se lever librement et durcir à la température ambiante (environ 200C). Les mousses B et E sont suivant la présente 30 invention tandis que les mousses A, C et D ne le sont for the range of total hydroxyl equivalents per equivalence of isocyanate. The proportions of each ingredient in the mixture by weight percent relative to the mixture are the same proportions as indicated in the description of the polyol mixtures. The amine diol (I), the amide diol (II), the amine triol (III), the primary hydroxyl polyol (IV) and the blowing agent all have the same meaning and the same range as above. The trimerization catalyst used may be any catalyst known to those skilled in the art which will catalyze the trimerization of an organic isocyanate compound to form the isocyanurate moiety. In addition, a combination of urethane generating catalyst and trimerization catalyst may be used if desired. For typical isocyanate trimerization catalysts, see The Journal of Cellular Plastics, November / December 1975, page 329, and US Patent Nos. 3,745,133, 3,896,052, 3,899,443, 3,903,018, 3,954,684 and 4,101,465, which are incorporated herein by reference. Preferred catalysts are those described in U.S. Patent Nos. 3,896,052 and 4,101,465. The first reference describes the catalytic combination (a) of an alkali metal salt of an N-substituted amide with (b) an alkali metal salt of an N- (2-hydroxyphenyl) methyl glycine and optionally ( c) a tertiary amine trimerization catalyst. The second reference describes the combination of the same components (a) and (b) discussed above with a hydroxyalkyltrialkylammonium carboxylate salt. The organic polyisocyanates which may be used in the preparation of the polyisocyanurate foams of the present invention may be any of the organic polyisocyanates ordinarily previously used in the art for this purpose. Advantageously, and in order to obtain foams having exceptionally high heat resistance and structural strength, the preferred polyisocyanates are polymethylene polyphenyl polyisocyanates, particularly those mentioned in US Pat. No. 3,745,133, the description of which for these isocyanates is given here by reference. Other useful polyisocyanates are polymethylene polyphenyl polyisocyanates treated with a small amount of an epoxy compound to reduce acidic impurities according to US Patent 3,793,362, and polymethylene polyphenyl polyisocyanates which contain high levels of the 2,4 'isomer, as is typically described in U.S. Patent 3,362,979. A particularly useful organic polyisocyanate is a mixture containing from about 30% to about 85% by weight of methylenebis (phenyl isocyanate), the remainder of this mixture being poly-methylene polyphenyl polyisocyanates having a functionality greater than 2, 0. With regard to the preparation of the polyisocyanurate foams according to the process of the invention and, in particular, polyisocyanurate foams for the preparation of foam laminates, the conventional processes and apparatus are used. known from the art (see the patents cited above); With regard to a detailed description of the method of preparation, and the use of the polyisocyanurate foam laminates, reference is made to US Pat. No. 3,896,052, which is incorporated herein by reference. incorporated by reference in the context of the present invention. The following examples describe the manner and method of manufacture and use of the invention and also specify the best mode contemplated for carrying out the invention, but the examples are in no way limiting thereto. Example 1 - The five polyisocyanurate foams (foams A to E) are prepared according to the following process. The foams are prepared in the form of hand-mixed samples by mixing together the Type A and Type B ingredients (in parts by weight) shown in Table I below, in 1.13 liter buckets. The polyisocyanate ingredient is the only component of type A whereas the ingredients of type B which are mentioned in Table I are mixed beforehand and examined before being reacted with the polyisocyanate. The mixing operation is accomplished by thorough mixing of the Type A and B ingredients in the cup with a high speed drill press motor provided with an agitator blade. The mixture is quickly poured into a cardboard boot and allowed to rise freely and harden at room temperature (about 200C). Foams B and E are according to the present invention whereas foams A, C and D are not
pas parce que le composant de diol d'amine a des valeurs de x et de y en dessous de celles revendiquées. Les com- posants de type B dans toutes les formulations sont lim- 2458562 25 pides sans aucun signe de turbidité. Toutefois, dans le cas des mousses A et C, il y a des polyols contenant des hydroxyles secondaires qui sont des solubilisants connus pour les fluorocarbures tandis que dans la mousse C on y 5 a ajouté en plus le plastifiant de phosphate. La mousse D contient également l'ingrédient plastifiant. Des propriétés de mousse maximales en ce qui concerne la combinaison de l'exotherme de réaction ma- ximal avec un taux ferme, rapide et une faible friabilité 10 du noyau et de la surface, sont observées avec la mousse E. Le trouble superficiel en ce qui concerne un échantillon de mousse enlevée est le point o la surface n'ayant pas réagi,brillante et humide de la mousseen le- vée ou montante devient trouble ou matte et indique qu'un 15 durcissement ou une réaction efficace s'est produit à la surface. Tous les échantillons de mousse montrent un bon trouble superficiel. TABLEAU I Mousses A B C D E 20 Ingrédients (parties en poids) Type A : Polyisocyanate I 100 100 100 100 100 Type B : 25 Diéthylène glycol 5,7 5,4 6 6 8 Varonic L-202 5,7 - 6 6 - 3 Varonic K-215 - 23,5 - - 8 4 Pluracol GP-730 5,7 - - - - PluracolDPEP-6505 - - 6 - - 30 Tris(dichloropropyl- - 7,2 18 18 - phosphate) 6 Polyol propoxylé - - 6 - L-54207 1,25 1,25 1,25 1.25 1.2 _ , _ _ _ r ~ ~ my 2458562 26 TABLEAU I (suite) Mousses A B C D E Fluorocarbure R-11B 25 Catalyseur I 5 Indice NCO/OH Aspect du composant B 3 25 3 25 3 25 3 25 3 environ environ environ environ environ 4 4 4 4 4 clair et non trouble 10 Exotherme de réac- 170,5 tion de la mousses, C Vitesse ou taux ferme rapide Friabilité du noyau élevée 15 Friabilité de la aucune surface Trouble superficiel oui clair clair clair clair et non et non et non et non trouble trouble trouble trouble 156 145,5 148 174 lent moyen rapide rapide faible élevée élevée faible au2une aucune aucune aucune oui oui oui oui Renvois du Tableau I 1 Le polyisocyanate I est un polyméthylène polyphényl polyisocyanate contenant environ 45% en poids de méthylènebis- 20 (phényl isocyanate), le restant de ce mélange étant cons- titué par du polyméthylène polyphényl polyisocyanate ayant une fonctionnalité supérieure à 2 ; l'équivalent d'isocyanate = 133. 2 Varonic L-202 est le produit d'addition d'amine de soja obtenu par la réaction d'une proportion 2 molaires d'oxyde d'éthylène avec de l'amine de soja ; poids d'équivalents 25 d'amine d'environ 360 ; poids d'équivalents d'hydroxyle d'environ 180 ; délivré par Chemical Products Division, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. 3 Varonic K-215 est le produit d'addition de cocoamine ob- tenu par la réaction d'une proportion 15 molaires d'oxyde d'éthylène avec de la cocoamine ; poids d'équivalents d'amine d'environ 885 ; poids d'équivalents hydroxyle 30 d'environ 442 ; délivré par Chemical Products Division, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. 2458562 27 Pluracol GP-730 est un produit de glycérine propoxylé ; poids d'équivalents d'hydroxyle = 243, délivré par BASF Wyandotte Chemical Corp., Wyandotte, Michigan. Pluracol PEP-650 est un produit de pentaérythritol propoxylé ; poids d'équivalents hydroxyle = 148, et qui 5 est délivré par BASF Wyandotte Chemical Corp., Wyandotte, Michigan. 6Le polyol propoxylé est le produit obtenu à partir d'une propoxylatiob d'un mélange de sorbitol et de to- luène diamine jusqu'à un indice d'hydroxyle de 360, une viscosité de 2500 centistokes à 25 C, et un poids spécifique de 1,072. Le L-5420 est un agent tensio-actif de mousse de silico- ne rigide ayant un indice d'hydroxyle d'environ 119, dé- livré par Union Carbide Corp., Tarrytown, N.Y. 10591 ; voir Union Carbide Bulletin F-43565, décembre 1971. Le fluorocarbure R-IlB est un agent de soufflage de mo- 15 nofluorotrichlorométhane stabilisé avec de l'allo-ocimè- ne et délivré par DuPont Chemical Corp., Wilmington, Del. 9 Le catalyseur I comprend une combinaison dans les pro- portions suivantes de A) 1 partie d'une solution formée (a) de 45% en poids de N-phényl-2-éthyl-hexamide de po- tassium, (b) de 27% d'éthylène glycol, et (c) de 28% de diméthylformamide ; B) de 3 parties d'une solution for- 20 mée de 50% en poids de N-(2-hydroxy-5-nonylphényl)méthyl- N-méthyl glycinate de sodium dans le diéthylène glycol ; et de C) 1 partie d'une solution formée de 50% en poids de formiate de 2-hydroxypropyltriméthylammonium et de 50% de dipropylène glycol ; et de D) 1 partie d'un poly- éthylène glycol (poids moléculaire = 200). 25 Exemple 2 On prépare les mousses suivantes d'après le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, à l'ex- ception de ce qui est noté ci-après. Les mousses de cet exemple permettent de comparer le procédé de la technique 30 antérieure (mousses F et H) par rapport au procédé de la présente invention (mousses G et I). Les ingrédients des types A et B sont indiqués not because the amine diol component has x and y values below those claimed. The type B components in all formulations are limpid without any sign of turbidity. However, in the case of foams A and C, there are secondary hydroxyl-containing polyols which are known solubilizers for fluorocarbons while in foam C the phosphate plasticizer is additionally added thereto. Foam D also contains the plasticizing ingredient. Maximum foam properties with respect to the combination of the maximum reaction exotherm with a firm, fast rate and low friability of the core and the surface are observed with the foam E. The superficial cloudiness with A foam sample removed is the point where the unreacted, glossy and moist surface of the raised or rising foam becomes cloudy or matt and indicates that an effective curing or reaction has occurred. the surface. All foam samples show a good superficial disorder. TABLE I Foams ABCDE 20 Ingredients (parts by weight) Type A: Polyisocyanate I 100 100 100 100 100 Type B: 25 Diethylene glycol 5,7 5,4 6 6 8 Varonic L-202 5,7 - 6 6 - 3 Varonic K -215 - 23.5 - - 8 4 Pluracol GP-730 5.7 - - - - PluracolDPEP-6505 - - 6 - - 30 Tris (dichloropropyl- - 7.2 18 18 - phosphate) 6 Propoxylated polyol - - 6 - L-54207 1.25 1.25 1.25 1.25 1.2 _, _ _ _ my ~ 2458562 TABLE I (cont'd) Foams ABCDE Fluorocarbon R-11B Catalyst I 5 NCO / OH Index Appearance of Component B 3 25 Approximately about 4 4 4 4 4 clear and not turbid 10 Magnesium Reaction Foam 170.5, C Fast rate or fast rate High ring friability 15 Friability of no surface Superficial disorder yes clear clear clear clear and no and no and no and no disorder disorder disorder disorder 156 145.5 148 174 slow medium fast fast low high high low au2a none none none yes yes yes yes Referrals from the table The polyisocyanate I is a polymethylene polyphenyl polyisocyanate containing about 45% by weight of methylenebis (phenyl isocyanate), the remainder of this mixture being constituted by polymethylene polyphenyl polyisocyanate having a functionality greater than 2; the equivalent of isocyanate = 133. 2 Varonic L-202 is the soy amine adduct obtained by the reaction of a 2 molar proportion of ethylene oxide with soy amine; amine equivalent weight of about 360; hydroxyl equivalents weight of about 180; issued by Chemical Products Division, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. Varonic K-215 is the cocoamine adduct obtained by the reaction of a molar proportion of ethylene oxide with cocoamine; amine equivalent weight of about 885; hydroxyl equivalent weight of about 442; issued by Chemical Products Division, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. Pluracol GP-730 is a propoxylated glycerin product; hydroxyl equivalents weight = 243, issued by BASF Wyandotte Chemical Corp., Wyandotte, Michigan. Pluracol PEP-650 is a propoxylated pentaerythritol product; hydroxyl equivalent weight = 148, which is issued by BASF Wyandotte Chemical Corp., Wyandotte, Michigan. 6The propoxylated polyol is the product obtained from a propoxylatiob of a mixture of sorbitol and toluene diamine up to a hydroxyl number of 360, a viscosity of 2500 centistokes at 25 C, and a specific gravity of 1.072. L-5420 is a rigid silicone foam surfactant having a hydroxyl number of about 119, issued by Union Carbide Corp., Tarrytown, N.Y. 10591; see Union Carbide Bulletin F-43565, December 1971. The R-11B fluorocarbon is an alloocene-stabilized mono-fluorofluoromethane blowing agent supplied by DuPont Chemical Corp., Wilmington, Del. Catalyst I comprises a combination in the following proportions of A) 1 part of a solution formed (a) of 45% by weight of potassium N-phenyl-2-ethyl-hexamide, (b) 27% ethylene glycol, and (c) 28% dimethylformamide; B) 3 parts of a solution of 50% by weight of sodium N- (2-hydroxy-5-nonylphenyl) methyl-N-methyl glycinate in diethylene glycol; and C) 1 part of a solution of 50% by weight of 2-hydroxypropyltrimethylammonium formate and 50% dipropylene glycol; and D) 1 part of a polyethylene glycol (molecular weight = 200). EXAMPLE 2 The following foams are prepared according to the method and apparatus described in Example 1, except as noted below. The foams of this example compare the prior art process (foams F and H) with the process of the present invention (foams G and I). Ingredients A and B are indicated
dans le Tableau II ci-après. Les deux mousses F et G 2458562 28 contiennent un polyisocyanate différent des mousses H et I. Le composant de type A des mousses F et H con- tient l'agent de soufflage fluorocarboné de la technique antérieure. Lorsque la même quantité du fluorocarbure 5 est mélangée dans le constituant de type B pour essayer la miscibilité, dans les deux cas le fluorocarbure se sépare des autres ingrédients, à savoir le diéthylène glycol, l'agent tensio-actif et le catalyseur. Dans le cas des mousses G et I qui contiennent 10 la cocoamine éthoxylée dans le constituant de type B, le fluorocarbure et les autres ingrédients sont complètement miscibles avec le composant de diéthylène glycol. Une comparaison des temps de levée des mousses entre les mousses F et G et H et I, montre clairement une 15 vitesse beaucoup plus rapide pour les mousses de la pré- sente invention (G et I) par rapport à la paire respecti- ve de la technique antérieure (F et H). Les augmentations de vitesse importantes montrent clairement la compatibili- té accrue entre les composants A et B qui mène à une meil- 20 leure réaction entre ces deux-ci, et par conséquent à des temps de levée plus rapides par rapport aux formulations de la technique antérieure. Bien que l'amine éthoxylée dans les mousses G et I soit une amine tertiaire, ces types d'aminestertiaires de poids moléculaire élevé ne 25 sont pas des bases fortes et sont utilisées dans les mousses G et I en très petites quantités sur base d'équivalents d'amine, c'est-à-dire 0,009 équivalent dans chaque cas. Cette basse teneuruen amine faible n'est pas suffisante pour expliquer les augmentations 30 de levée importantes des mousses G et I par rapport respectivement aux mousses F et H sur la base d'une ca- talyse par amine seule. 2458562 29 TABLEAU II Mousses F G H I Ingrédients (parties en poids) Type A : 5 Polyisocyanate I 100 Polyisocyanate II2 Fluorocarbure R-11B 21,5 Type B : Diéthylène glycol 8,3 10 Varonicg K-215 - L-5420 1,25 Catalyseur I 3,0 Fluorocarbure R-11B - Indice NCO/OH 4,6 15 Temps de levée de la mousse (secondes) Crème Gel Durée sans collage 20 Exotherme ( C) Densité du noyau, kg/m3 Vieillissement thermique à sec, 149 C/24 heures % de modification du volume 25 Friabilité du noyau, %3 Friabilité superficielle Trouble superficiel Renvois du Tableau II 75 104 116 172 28,16 +4,6 31 aucune oui 100 - 105 - 22,5 8,0 8,0 1,25 3,0 23 4,2 19 42 49 169 27,84 +4,1 30 aucune oui 105 8,3 8,0 - 8,0 1,25 1,25 3,0 3,0 - 24 4,6 4,2 59 96 106 159 28,64 +2,9 22 aucune oui 21 41 47 158 28,00 +2,4 19 aucune oui 1 Voir renvoi 1, Tableau I. 30 2Le polyisocyanate II est un polyméthylène polyphényl polyisocyanate contenant environ 35% en poids de mé- méthylènebis(phényl isocyanate), le restant de ce mé- lange étant formé de polyméthylène polyphényl polyiso- 2458562 30 cyanate ayant une fonctionnalité supérieure à 2; l'équivalent d'isocyanate = 140. 3 La friabilité est le pourcentage de perte de poids de l'échantillon sur une période de 10 minutes et est dé- terminée suivant la méthode d'essai ASTM C-421. 5 Exemple 3 Les deux mousses de polyisocyanurate J et K suivantes de la présente invention sont préparées d'après le processus et l'appareil décrits dans l'Exem- ple 1, et en utilisant les ingrédients dans les propor- 10 tions en poids indiquées dans le Tableau III ci-après. Les composants B sont clairs dans les deux cas. Les deux mousses ont une structure cellulaire très fine sans friabilité superficielle et on observe un bon trouble superficiel. Les exothermes des mousses sont 15 bons et les profils de levée rapides sont la preuve d'une réactivité rapide pour les deux mousses. Il est intéressant de noter que le mélange ca- talytique utilisé dans les deux mousses J et K contient une très petite quantité de la diol d'amine Varonic 20 K-215 qui agit comme agent de compatibilisation pour les différents autres composants catalytiques. En l'absence du Varonic K-215, les autres composants catalytiques ne sont pas totalement miscibles. TABLEAU III 25 Mousse J K Ingrédients (parties en poids) Type A: Polyisocyanate III1 135 135 Pype B: 30 Varonic K-2052 37 - Varonic K-215 - 75 DC-1933 1,5 1,5 2458562 31 Tableau III (suite) Mousse J K Fluorocarbure R-llB 22 27 Catalyseur II 3 3 5 Indice NCO/OH 4,5 4,5 Aspect du mélange B clair clair Temps de levée de la mousse (secondes) Crème 5 6 Gel 20 20 10 Durée sans collage 30 40 Levée - - Exotherme, C Friabilité superficielle aucune aucune Trouble superficiel oui oui 15 Friabilité du noyau faible faible Aspect cellules cellules très fines très fines Renvois du Tableau III Le polyisocyanate III est un polyméthylène polyphényl 20 polyisocyanate contenant environ 45% en poids de méthylè- nebis(phényl isocyanate), le restant de ce mélange étant constitué de polyméthylène polyphényl polyisocyanates ayant une fonctionnalité supérieure à 2, l'équivalent d'isocyanate = 135. 2 Le Varonic L-205 est le produit d'addition de coco- 25 'amine obtenu par la réaction d'une proportion 5 molaires in Table II below. The two foams F and G 2458562 contain a polyisocyanate different from the H and I foams. The type A component of the foams F and H contains the fluorocarbon blowing agent of the prior art. When the same amount of the fluorocarbon is mixed in the B component to test the miscibility, in both cases the fluorocarbon separates from the other ingredients, namely diethylene glycol, surfactant and catalyst. In the case of the G and I foams which contain the ethoxylated cocoamine in the B component, the fluorocarbon and the other ingredients are completely miscible with the diethylene glycol component. A comparison of foam emergence times between foams F and G and H and I clearly shows a much faster rate for the foams of the present invention (G and I) relative to the respective pair of foams. the prior art (F and H). The significant increases in speed clearly show the increased compatibility between components A and B which leads to a better reaction between these two, and therefore to faster emergence times compared to the formulations of the art. earlier. Although the ethoxylated amine in the G and I foams is a tertiary amine, these high molecular weight aminestertiary types are not strong bases and are used in G and I foams in very small amounts based on amine equivalents, i.e., 0.009 equivalents in each case. This low low amine content is not sufficient to account for the large lift increases of the G and I foams relative to the F and H foams, respectively, on the basis of amine-only catalysis. 2458562 TABLE II Foams FGHI Ingredients (parts by weight) Type A: Polyisocyanate I 100 Polyisocyanate II2 Fluorocarbon R-11B 21.5 Type B: Diethylene glycol 8.3 Varonicg K-215 - L-5420 1.25 Catalyst I 3.0 Fluorocarbon R-11B - NCO / OH Index 4.6 15 Foam emergence time (seconds) Cream Gel Duration without bonding 20 Exotherm (C) Core density, kg / m3 Dry thermal aging, 149 C / 24 hours% change in volume 25 Friability of core,% 3 Superficial friability Surface disorder Referred from Table II 75 104 116 172 28.16 +4.6 31 none yes 100 - 105 - 22.5 8.0 8.0 1 , 25 3.0 23 4.2 19 42 49 169 27.84 +4.1 30 none yes 105 8.3 8.0 - 8.0 1.25 1.25 3.0 3.0 - 24 4, 6 4.2 59 96 106 159 28.64 +2.9 22 none yes 21 41 47 158 28.00 +2.4 19 none yes 1 See footnote 1, Table I. 2Polyisocyanate II is a polymethylene polyphenyl polyisocyanate containing about 35% by weight of meth-methylenebis (phenyl isocyanate), the remainder of this - lange being formed polymethylene polyphenyl polyisobutylene 2458562 30 cyanate with a functionality greater than 2; the equivalent of isocyanate = 140. 3 Friability is the percentage of weight loss of the sample over a period of 10 minutes and is determined according to ASTM C-421 test method. EXAMPLE 3 The following two polyisocyanurate foams J and K of the present invention were prepared according to the process and apparatus described in Example 1, and using the ingredients in the indicated weight percentages. in Table III below. Components B are clear in both cases. Both foams have a very fine cell structure without superficial friability and a good superficial disorder is observed. Foam exotherms are good and rapid emergence profiles are evidence of rapid reactivity for both foams. It is interesting to note that the catalytic mixture used in both J and K foams contains a very small amount of the Varonic amine diol K-215 which acts as compatibilizer for the various other catalyst components. In the absence of Varonic K-215, the other catalytic components are not completely miscible. TABLE III 25 JK Foam Ingredients (parts by weight) Type A: Polyisocyanate III1 135 135 Type B: 30 Varonic K-2052 37 - Varonic K-215 - 75 DC-1933 1.5 1.5 2458562 31 Table III (continued) JK foam Fluorocarbon R-11B 22 27 Catalyst II 3 3 5 NCO / OH number 4.5 4.5 Appearance of the mixture B clear clear Foam emergence time (seconds) Cream 5 6 Gel 20 20 10 Duration without bonding 30 40 Leavening - - Exotherm, C Superficial friability none none Superficial disorder yes yes 15 Low kernel friability Appearance very fine cell cells very fine Table III references Polyisocyanate III is a polymethylene polyphenyl polyisocyanate containing about 45% by weight of methylenbis (phenyl isocyanate), the remainder of this mixture being polymethylene polyphenyl polyisocyanates having a functionality greater than 2, the equivalent of isocyanate = 135. 2 Varonic L-205 is the coconut adduct got by the reaction of a molar proportion
d'oxyde d'éthylène avec de la cocoamine ; poids d'équi- valents d'amine = environ 445 ; poids d'équivalents d'hy- droxyle environ 222 ; délivré par Chemical Products Divi- sion, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. 3 Le DC-193 est un agent tensio-actif de silicone délivré 30 par Dow Corning, Midland, Michigan ; voir Bulletin 05- 146, février 1966. 4 Le catalyseur II comprend une combinaison dans les pro- portions suivantes de : A) 1 partie d'une solution for- mée de 50% en poids de N-(2-hydroxy-5-nonylphényl)méthyl- 2458562 32 N-méthyl glycinate de sodium dans le diéthylène glycol ; B) de 0,50 partie d'acétate depotassium;C) 0,30 partie d'eau ; et D) 0,50 partie de Varonic K-215, qui est dé- crit dans le renvoi 3 du Tableau I ci-dessus. On note- ra que ce mélange de catalyseurs est tout à fait clair et miscible. La préparation du même mélange catalytique 5 mais sans le composant K-215 donne un mélange trouble et opaque. Exemple 4 on prépareà les deux mousses suivantes de poly- isocyanurate soufflées à l'eau L et M suivant la présente 10 invention en utilisant le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, et en utilisant les ingrédients dans les proportions pondérales indiquées dans le Tableau IV ci-après. Le composant de type B dans les deux cas forme un mélange miscible clair. 15 On constate que les caractéristiques de levée des mousses sont très rapides avec une durée sans collage rapide malgré le fait que les mousses soient soufflées à l'eau. On observe également des exothermes de mousse élevés, témoignant des excellentes conversions. Les pro- 20 priétés physiques des mousses résultantes sont bonnes. TABLEAU IV Mousses L M Ingrédients (parties en poids> Type A : 25 Polyisocyanate III 135 135 Type B : Mélange de polyols I 23 30 L-5420 2 2 HO0 1 1 2 30 Catalyseur II 3 3 Indice NCO/OH (comprenant H20) 3 2,5 Aspect du mélange B clair - clair 2458562 33 TABLEAU IV (suite) Mousses L M Temps de levée de la mousse (secondes) 5 Crème 15 13 Gel 31 26 Levée 48 48 Durée sans collage 35 30 Exotherme, C 191 195 10 Densité, kg/m 42,4 44,96 Facteur K 2 Joules/hre-m 2- C/m en dir. | 14.194 14.989 en dir. 14.110 14.445 15 Résistance à la compression, kg/cm2 Ilà la levée 2,76 2,94 1 à la levée 2,1 1,4 % de modification du volume à 70 C, 100% d'humidité re20 lative après 24 heures -7,7 -4,7 Vieillissement à sec à 149 C, modification du volume (%) après 24 heures -2,9 +3,0 Renvois du Tableau IV 1 25 Le mélange de polyols I comprend un mélange dans les proportions suivantes de A) 40,8 parties d'un polyester diol d'un polyoxydiéthylène adipate glutarate d'un poids moléculaire de 500 ; de B) 28,6 parties de diéthylène glycol ; et de C) 30,6 parties de Varonic K-215. 2 Le facteur K est une mesure de conductivité thermique des matériaux obtenue en déterminant le flux de cha- 30 leur suivant la méthode d'essai ASTM C-518. 2458562 34 Exemple 5 Cet exemple montre une mousse de polyisocyanura- te N mélangée à la main préparée suivant la présente in- vention, en utilisant le procédé et l'appareil décrits 5 dans l'Exemple 1, et les ingrédients indiqués dans le Tableau V ci-après. Le constituant B de l'échantillon N contient un mélange de triol à hydroxyles primaires et de diéthylène glycol avec une proportion de 41% en poids de fluorocar-' 10 bure, le mélange étant encore clair sans turbidité. La mousse présente des temps de levée rapides avec un bon exotherme et de bonnes caractéristiques de friabilité. TABLEAU V 15 Mousse N Ingrédients (parties en poids) TypeA : - Polyisocyanate III Type B : 20 TPEG-990 Diéthylène glycol Varonic K-215 DC-193 Catalyseur II 25 Fluorocarbure R-11B Aspect du mélange B % de R-11B dans le mélange B Temps de levée de la mousse (secondes) 30 Crème Gel Durée sans collage 135 8,5 6,5 10 1,25 3,0 20 clair sans turbidité 41% 13 30 35 2458562 35 TABLEAU V (suite) Mousse N Exotherme, OC 176 Friabilité superficielle aucune 5 Trouble superficiel oui Friabilité du noyau faible Renvois du Tableau V Le TPEG-990 est un polyéthylène glycol trifonctionnel contenant des hydroxyles primaires ayant un poids d'équivalents hydroxyle de 333, et est délivré par 10 Union Carbide Corp., New York, N/Y. Exemple 6 On prépare les stratifiés de mousse de poly- isocyanurate suivants de la présente invention, résis- tant aux hautes températures et aux flammes en utilisant 15 la mousse O qui est préparée à partir des ingrédients indiqués dans le Tableau VI ci-après. On utilise une machine de stratification Viking avec des températures de composants "A" et "B" respecti- vement de 230C et 210C. Le débit est de 6,79 kg/minute 20 à travers une tête de mélange de contact à basse pres- sion. Une technique de faible dépôt est utilisée à la place d'un cylindre d'écartement. La vitesse du trans- porteur est de 3,05 m/minute et la température du four de durcissement correspond à la température ambiante 25 (210 à 320C). On prépare deux stratifiés d'une épaisseur de 5,08 cm avec des couches de garnissage formées de feuil- les d'aluminium de 0,038 mm et on les prépare également ethylene oxide with cocoamine; equivalent weight of amine = about 445; weight of hydroxyl equivalents about 222; issued by Chemical Products Division, Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio. DC-193 is a silicone surfactant supplied by Dow Corning, Midland, Michigan; see Bulletin 05- 146, February 1966. Catalyst II comprises a combination in the following proportions of: A) 1 part of a solution formed of 50% by weight of N- (2-hydroxy-5- nonylphenyl) methyl-N-methyl glycinate sodium in diethylene glycol; B) 0.50 part of potassium acetate, C) 0.30 part of water; and D) 0.50 part of Varonic K-215, which is described in reference 3 of Table I above. It will be appreciated that this catalyst mixture is quite clear and miscible. The preparation of the same catalytic mixture but without component K-215 gives a cloudy and opaque mixture. Example 4 The following two foams of water-blown polyisocyanurate L and M according to the present invention were prepared using the method and apparatus described in Example 1, and using the ingredients in the indicated weight proportions. in Table IV below. The type B component in both cases forms a clear miscible mixture. It is found that the foaming characteristics of the foams are very fast with a duration without rapid sticking despite the fact that the foams are blown with water. High foam exotherms are also observed, showing excellent conversions. The physical properties of the resulting foams are good. TABLE IV Foams LM Ingredients (parts by weight> Type A: Polyisocyanate III 135 135 Type B: Polyol blend I 23 30 L-5420 2 2 HO0 1 1 2 Catalyst II 3 3 NCO / OH index (including H 2 O) 3 2.5 Appearance of the mixture B light-clear 2458562 33 TABLE IV (cont.) Foam LM Foam emergence time (seconds) 5 Cream 15 13 Gel 31 26 Lifted 48 48 Duration without adhesive 35 30 Exothermic, C 191 195 10 Density , kg / m 42.4 44.96 Factor K 2 Joules / hr-m 2 C / m in dir 14.194 14.989 dir 14.110 14.445 15 Compressive strength, kg / cm2 Lifting 2.76 2 , 94 1 at emergence 2.1 1.4% change in volume at 70 C, 100% humidity after 24 hours -7.7 -4.7 Dry aging at 149 C, change in volume ( %) after 24 hours -2.9 +3.0 Referrals from Table IV 1 The polyol mixture I comprises a mixture in the following proportions of A) 40.8 parts of a polyester diol of a polyoxydiethylene adipate glutarate a molecular weight of 500; of B) 28.6 parts of diethylene glycol; and C) 30.6 parts of Varonic K-215. The K factor is a measure of the thermal conductivity of the materials obtained by determining the heat flux according to the ASTM C-518 test method. EXAMPLE 5 This example shows a hand-mixed N polyisocyanurate foam prepared according to the present invention, using the method and apparatus described in Example 1, and the ingredients shown in Table V. below. Component B of sample N contains a mixture of primary hydroxyl triol and diethylene glycol with a proportion of 41% by weight of fluorocarbon, the mixture being still clear without turbidity. The foam has fast emergence times with good exotherm and good friability characteristics. TABLE V 15 Foam N Ingredients (parts by weight) Type A: - Polyisocyanate III Type B: 20 TPEG-990 Diethylene glycol Varonic K-215 DC-193 Catalyst II 25 Fluorocarbon R-11B Appearance of the mixture B% of R-11B in the mix B Foam emergence time (seconds) 30 Cream Gel Duration without sticking 135 8.5 6.5 10 1.25 3.0 20 clear without turbidity 41% 13 30 35 2458562 35 TABLE V (continued) Foam N Exothermic , OC 176 Superficial friability none Superficial disorder yes Low kernel friability Table V references TPEG-990 is a trifunctional polyethylene glycol containing primary hydroxyls having a hydroxyl equivalent weight of 333, and is issued by Union Carbide Corp. , New York, N / Y. Example 6 The following polyisocyanurate foam laminates of the present invention are prepared, resistant to high temperatures and flame, using Foam O which is prepared from the ingredients shown in Table VI below. A Viking laminating machine with component temperatures "A" and "B" of 230C and 210C is used. The flow rate is 6.79 kg / minute through a low pressure contact mixing head. A low deposit technique is used instead of a spacer cylinder. The speed of the conveyor is 3.05 m / min and the temperature of the curing oven corresponds to room temperature (210 ° C to 320 ° C). Two 5.08 cm thick laminates were prepared with packing layers of 0.038 mm aluminum foil and prepared as well.
avec des couches de garnissage formées d'asphalte. Les 30 propriétés des mousses rapportées dans le Tableau VI ci- après correspondent au noyau demousse après avoir enle- vé les couches de garrissage. Par conséquent, la couche 2458562 36 de garnissage n'a aucun effet en elle-même sur ces résultats. L'adhérence entre la couche de garnissage et la mousse est excellente. Le composant B, bien que contenant le polyester 5 à hydroxyles primaires et du diéthylène glycol et une te- neur en fréon (R-llB) de 43% en poids, est clair sans au- cune turbidité. On prépare les stratifiés sans devoir les dur- cir au four à une température élevée à cause de la réac- 10 tivité rapide de la formulation. La réactivité rapide se reflète également dans le profil de levée rapide et par le fait que l'on constate que la friabilité de la mousse est extrêmement faible malgré qu'il n'y ait pas eu d'étape de durcissement à haute température. On ob15 serve également une bonne adhérence des couches de gar- nissage, ainsi qu'on l'a noté ci-dessus. On constate que les propriétés physiques globales des mousses sont bonnes, notamment la très faible friabilité, la bonne résistance au feu, ainsi que le 20 résultat'du facteur K et du vieillissement humide. TABLEAU VI Mousse O Ingrédients (parties en poids) Type A : 25 Polyisocyanate I 133 Type B Polyester diol1 9 Diéthylène glycol 6,3 Varonic K-215 6,7 30 DC-193 1,25 Catalyseur II 3,0 Fluorocarbure R-llB 20,0 2458562 37 Tableau VI (suite) 0 Aspect du mélange B 5 % de R-llB dans le mélange B Indice NCO/OH Temps de levée de la mousse (secondes) Temps de crémage Gel 10 Durée sans collage Friabilité superficielle Trouble superficiel Friabilité du noyau Densité globale, kg/m3 15 Densité du noyau Résistance à la compression, kg/cm2 l[à la levée là la levée Cellules fermées2 20 Facteur K 2 Joules/hre-m - C/m Vieillissement humide (70 C, 95% d'humidité relative) Modification du volume, après 1 jour 7 jours 25 28 jours Essai ASTM E-84 sur des échantillons de 5,08 cm d'épaisseur Taux d'étalement des flammes Fumée clair sans turbidité 43% 4,9 19 40 47 aucune oui faible 32 1,8 (6%) 2,17 1,47 94% 10.444 +6% +6,5% +7,0% 38 187 30 Renvois du Tableau VI 1 Le polyester diol est le même diol que celui décrit dans le renvoi 1 du Tableau IV sous A). Mousse 2458562 38 2 Les cellules fermées sont déterminées par l'essai du picnomètre sous air d'après la méthode d'essai ASTM D-2856. Exemple 7 On prépare la mousse de polyisocyanurate P 5 suivante de la présente invention en utilisant le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, et en utilisant les ingrédients dank les proportions pondérales indiquées dans le Tableau VII ci-après. Le composant B est clair sans aucun signe de 10 turbidité en dépit de la combinaison du fluorocarbure avec les hydroxyles primaires du diol d'amide. La mousse obtenue se caractérise par une struc- ture cellulaire très fine sans aucune friabilité superficielle et avec un bon trouble superficiel. L'exotherme de 15 la mousse est bon et le profil de levée rapide montre la réactivité rapide de la mousse. TABLEAU VII Mousse P 20 Ingrédients (parties en poids) Type A : Polyisocyanate III1 135 Type B : Varamide 6-CM2 49 25 DC-193 1,5 Fluorocarbure R-llB - 23 Catalyseur II3 3 Indice NCO/OH 4,5 Aspect du composant B clair, sans trouble 30 Temps de levée de la mousse (secondes) Temps de crémage 8 Gel 42 2458562 39 TABLEAU VII (suite) Mousse P Durée sans collage 52 Levée 5 Exotherme, C 164,5 Friabilité superficielle aucune Trouble superficiel oui Friabilité du noyau modérément friable Aspect cellules très fines 10 Renvois du Tableau VII Le polyisocyanate III est le même polyméthylène poly- phényl polyisocyanate défini dans l'Exemple 3, renvoi 1 du Tableau III. Le Varamide 6-CM est le produit d'addition de coco- amide obtenu par la réaction d'une proportion 6 molaires 15 d'oxyde d'éthylène avec une proportion 1 molaire de cocoamide ; poids d'équivalents d'amine = 290 ; poids d'équi- valents d'hydroxyle = 193 ; délivré par Chemical Products Div., Ashland Chemical Co., Columbus, Ohio ; et identifié par ailleurs par la dénomination chimique de mélange de N,N-bis(8-hydroxy-3,6-dioxaoctyl)cocoamide. Le catalyseur II est la même combinaison catalytique que 20 celle définie dans l'Exemple 3, Tableau III, renvoi 4. Exemple 8 Les mousses de polyisocyanurate Q. R et S sui- vantes sont préparées d'après le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, et en utilisant les ingrédients 25 indiqués ci-après dans le Tableau VIII. Les mousses Q et R sont suivant la présente invention tandis que la mousse S ne l'est pas. Les composants de type B dans le cas des mous- ses Q et R sont clairs sans aucun signe de turbidité mal- 30 gré le mélange du fluorocarbure avec les composants conte- nant des hydroxyles primaires dans les deux mélanges. Le composant A de la mousse S contient l'agent 2458562 40 de soufflage fluorocarboné de la technique antérieure. Lorsque l'on mélange la même quantité du fluorocarbure with layers of packing formed of asphalt. The properties of the foams reported in Table VI below correspond to the foam core after removal of the gill layers. Therefore, the packing layer has no effect in itself on these results. The adhesion between the packing layer and the foam is excellent. Component B, although containing the primary hydroxyl polyester and diethylene glycol and Freon content (R-11B) of 43% by weight, is clear without any turbidity. The laminates are prepared without having to be baked at an elevated temperature because of the rapid reactivity of the formulation. The fast reactivity is also reflected in the fast emergence profile and in that it is found that the friability of the foam is extremely low despite the fact that there has been no curing step at high temperature. Good adhesion of the packing layers is also observed, as noted above. The overall physical properties of the foams are found to be good, including very low friability, good fire resistance, as well as the result of K-factor and wet aging. TABLE VI Foam O Ingredients (parts by weight) Type A: Polyisocyanate I 133 Type B Polyester diol1 9 Diethylene glycol 6,3 Varonic K-215 6,7 30 DC-193 1,25 Catalyst II 3,0 Fluorocarbon R-11B 20.0 2458562 37 Table VI (continued) 0 Appearance of the mixture B 5% of R-11B in the mixture B NCO / OH index Foam emergence time (seconds) Creaming time Gel 10 Unbleached duration Superficial friability Superficial disorder Core friability Overall density, kg / m3 Core density Compressive strength, kg / cm2 l [at emergence at emergence Closed cells2 20 K-factor 2 Joules / hr-m - C / m Wet aging (70 C, 95% relative humidity) Change in volume, after 1 day 7 days 25 days 28 days ASTM E-84 test on 5.08 cm thick samples Flame spread rate Smoke without turbidity 43% 4.9 19 40 47 none yes low 32 1.8 (6%) 2.17 1.47 94% 10.444 + 6% + 6.5% + 7.0% 38 187 30 References to Table VI 1 The polyester diol is the same diol as that described in reference 1 of Table IV under A). Foam 2458562 38 2 The closed cells are determined by the air picnometer test according to ASTM Test Method D-2856. Example 7 The following polyisocyanurate P 5 foam of the present invention was prepared using the method and apparatus described in Example 1, and using the ingredients in the weight proportions indicated in Table VII below. Component B is clear without any sign of turbidity despite the combination of the fluorocarbon with the primary hydroxides of the amide diol. The foam obtained is characterized by a very fine cell structure without any superficial friability and with a good superficial cloudiness. The exotherm of the foam is good and the rapid emergence profile shows the rapid reactivity of the foam. TABLE VII Foam P 20 Ingredients (parts by weight) Type A: Polyisocyanate III1 135 Type B: Varamide 6-CM2 49 25 DC-193 1.5 Fluorocarbon R-11B-23 Catalyst II3 3 NCO / OH number 4.5 Appearance component B clear, turbid 30 Foam emergence time (seconds) Creaming time 8 Gel 42 2458562 39 TABLE VII (continued) Foam P Time without bonding 52 Lifting 5 Exotherm, C 164.5 Superficial friability no Superficial disorder yes Friability Moderately friable core appearance Very fine cell appearance Referring to Table VII Polyisocyanate III is the same polymethylene polyphenyl polyisocyanate defined in Example 3, ref. 1 of Table III. Varamide 6-CM is the cocoamide adduct obtained by the reaction of a 6 molar proportion of ethylene oxide with a 1 molar proportion of cocoamide; amine equivalent weight = 290; hydroxyl equivalents = 193; issued by Chemical Products Div., Ashland Chemical Co., Columbus, Ohio; and further identified by the chemical name of a mixture of N, N-bis (8-hydroxy-3,6-dioxaoctyl) cocoamide. Catalyst II is the same catalytic combination as defined in Example 3, Table III, ref. 4. EXAMPLE 8 The following polyisocyanurate foams, Q.sub.R and S, are prepared according to the described method and apparatus. in Example 1, and using the ingredients shown below in Table VIII. Foams Q and R are according to the present invention while foam S is not. The B components in the case of the Q and R foams are clear without any sign of turbidity despite mixing the fluorocarbon with the primary hydroxyl containing components in both mixtures. Component A of the foam S contains the fluorocarbon blowing agent 2458562 of the prior art. When mixing the same amount of fluorocarbon
dans le composant B pour essayer la miscibilité, le fluorocarbure se sépare des autres ingrédients, à savoir 5 du diéthylène glycol, de l'agent tensio-actif et du cata- lyseur. Une comparaison des temps de levée des mousses entre les mousses Q et R d'une part avec la mousse S d'autre part, montre clairement une vitesse beaucoup 10 plus rapide pour les mousses de la présente invention (Q et R) par rapport à la mousse de la technique anté- rieure (S). Les augmentations de vitesse importantes montrent clairement la compatibilité accrue entre les composants A et B qui mène à une meilleure réaction 15 entre ces deux-ci, et par conséquent à des temps de le- vée plus rapides par rapport aux formulations de la technique antérieure. TABLEAU VIII Mousses Q R S 20 Ingrédients (parties Type A : Polyisocyanate III Polyisocyanate I Flurocarbure R-11B 25 Type B: Polyester diol2 Diéthylène glycol VaramideD 6-CM L-5420 30 DC-193 Fluorocarbure R-11B Catalyseur II Catalyseur I en poids) 100 8 8 1,25 25 4,5 135 - - 100 - 21,5 9 6,3 6,7 2 22 5 8,3 1,25 3,0 2458562 41 TABLEAU VIII (suite) Mousses Q R S Indice NCO/OH 5 Aspect du composant B Temps de levée de la mousse (secondes) Temps de crémage Gel 10 Durée sans collage Levée Exotherme, C Vitesse ou taux ferme Friabilité superficielle 15 Trouble superficiel Densité du noyau, kg/m3 Friabilité du noyau (%) Vieillissement à sec à 149 C, % de modification du volume/ 24 heures 20 Renvois du Tableau VIII environ 4 clair non trouble 16 40 45 54 173 rapide aucune oui 24,8 38,5 +7,4 environ 4 clair non trouble environ 4,6 16 75 35 104 40 116 48 - 177 172 rapide - aucune - oui - 32,96 28,16 32,0 31 +5,0 +4,6 1 Le polyisocyanate I est le polyméthylène polyphényl polyisocyanate défini dans l'Exemple 1, Tableau I, renvoi 1. 2 Le polyester diol : un polyester diol de polyoxydiéthy- lène adipate glutarate d'un poids moléculaire de 500, et 25 d'un indice d'hydroxyle de 211,5. Le catalyseur I est la même combinaison catalytique que celle définie dans l'Exemple 1, Tableau I, renvoi 9. Exemple 9 On prépare la mousse de polyisocyanurate T 30 suivante de la présente invention d'après le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, en utilisant les 2458562 42 ingrédients dans les proportions en poids indiquées dans le Tableau IX ci-après. Le composant B est clair sans signe de turbi- dité malgré la combinaison du fluorocarbure avec les hy- 5 droxyles primaires du constituant de triol d'amine. La mousse obtenue se caractérise par une struc- ture cellulaire très fine sans aucune friabilité superfi- cielle et avec un bon trouble superficiel. L'exotherme de la mousse est bon et le profil de 10 levée rapide est la preuve de la réactivité rapide de la mousse. TABLEAU IX Mousse T Ingrédients (parties en poids) 15 Type A : Polyisocyanate III Type B : KD-214 DC-193 20 Fluorocarbure R-11B Catalyseur II Indice NCO/OH Aspect du composant B 25 Temps de levée de la mousse (secondes) Temps de crémage Gel Durée sans collage 30 Levée Exotherme, C Friabilité superficielle Trouble superficiel 135 56 1,5 23 2,5 4,5 clair, non trouble 4 17 50 162 aucune léger 2458562 43 TABLEAU IX (suite) Mousse T Friabilité du noyau faible 5 Aspect cellules très fines Renvois du Tableau IX Le KD-124 est le mélange éthoxylé obtenu en faisant réagir de l'oxyde.d'éthylène avec une cocodiamine dans les proportions molaires d'environ respectivement 14 à 1, et dans lequel on obtient la cocodiamine en faisant 10 réagir de la cocoamine avec un équivalent d'acryloni- trile et en réduisant le mélange de cocoamine cyano- éthylé en cocodiamine ; poids d'équivalents d'amine = 290 ; poids d'équivalents hydroxyle = 193 ; délivré par Chemical Products Div., Ashland Chemical Co., Columbus, Ohio. 15 Exemple 10 Les mousses de polyisocyanurate U, V et W sui- vantes sont préparées d'après le procédé et l'appareil décrits dans l'Exemple 1, en utilisant les ingrédients mentionnés ci-après dans le Tableau X. Les mousses U et 20 V sont suivant la présente invention tandis que la mousse W ne l'est pas. Les composants de type B dans le cas des mous- ses U et V sont clairs sans aucun signe de turbidité mal- gré le mélange du fluorocarbure avec les composants con- 25 tenant des hydroxyles primaires dans les deux mélanges. Le composant de type A de la mousse W contient l'agent de soufflage fluorocarboné de la technique anté- rieure. Lorsque l'on mélange la même quantité du fluoro- carbure dans le composant de type B pour essayer la mis- 30 cibilité, le fluorocarbure se sépare des autres ingré- dients, à savoir du diéthylène glycol, de l'agent tensio- actif et du catalyseur. Une comparaison des temps de levée des mousses entre les mousses U et V d'une part et la mousse W d'au- 2458562 44 tre part, montre clairement une vitesse beaucoup plus rapide pour les mousses de la présente invention (U et V) par rapport à la mousse de la technique antérieure (W). Les augmentations de vitesse importantes indiquent clai5 rement la compatibilité accrue entre les composants A et in component B to test miscibility, the fluorocarbon separates from the other ingredients, namely diethylene glycol, surfactant and catalyst. A comparison of foam emergence times between foams Q and R on the one hand with foam S on the other hand clearly shows a much faster rate for the foams of the present invention (Q and R) compared to the foam of the prior art (S). The significant increases in speed clearly show the increased compatibility between components A and B which leads to a better reaction between these two, and therefore to faster rise times compared to the prior art formulations. TABLE VIII QRS Foams 20 Ingredients (Parts Type A: Polyisocyanate III Polyisocyanate I Flurocarbide R-11B Type B: Polyester diol2 Diethylene glycol Varamide D 6-CM L-5420 DC-193 Fluorocarbon R-11B Catalyst II Catalyst I by weight) 100 8 8 1.25 25 4.5 135 - - 100 - 21.5 9 6.3 6.7 2 22 5 8.3 1.25 3.0 2458562 41 TABLE VIII (continued) QRS foams NCO / OH number 5 Component Appearance B Foam Lift Time (seconds) Creaming Time Gel 10 Bonding Time Exotherm Exotherm, C Rate or Firm Rate Superficial Friability 15 Superficial Disorder Core Density, kg / m3 Core Friability (%) Dry Aging at 149 C,% change in volume / 24 hours 20 Referrals from Table VIII about 4 clear no cloudy 16 40 45 54 173 fast none yes 24.8 38.5 +7.4 about 4 clear not turbid about 4.6 16 75 35 104 40 116 48 - 177 172 rapid - none - yes - 32.96 28.16 32.0 31 +5.0 +4.6 1 Polyisocyanate I is polymethylene polyphenyl polyisocyte The anion defined in Example 1, Table I, ref. 1. The polyester diol: a polyester diol of polyoxydiethylene adipate glutarate with a molecular weight of 500 and a hydroxyl number of 211.5. Catalyst I is the same catalytic combination as defined in Example 1, Table I, ref. 9. EXAMPLE 9 The following polyisocyanurate T foam of the present invention is prepared according to the method and apparatus described in US Pat. Example 1, using the ingredients in the proportions by weight indicated in Table IX below. Component B is clear without any sign of turbidity despite the combination of the fluorocarbon with the primary hydroxyls of the amine triol component. The foam obtained is characterized by a very fine cellular structure without any superficial friability and with a good superficial cloudiness. The exotherm of the foam is good and the fast lifting profile is proof of the fast reactivity of the foam. TABLE IX Foam T Ingredients (parts by weight) 15 Type A: Polyisocyanate III Type B: KD-214 DC-193 20 Fluorocarbon R-11B Catalyst II NCO / OH Index Appearance of Component B 25 Foam Lift Time (seconds) Cremation time Gel Time without bonding 30 Exothermic lift, C Superficial friability Superficial disorder 135 56 1.5 23 2.5 4.5 clear, not cloudy 4 17 50 162 none light 2458562 43 TABLE IX (cont'd) T-foam Core friability 5 Very fine cell appearance Table IX references KD-124 is the ethoxylated mixture obtained by reacting ethylene oxide with a cocodiamine in the molar proportions of about 14 to 1, respectively, and in which cocodiamine by reacting cocoamine with one equivalent of acrylonitrile and reducing the cyanoethyl cocoamine mixture to cocodiamine; amine equivalent weight = 290; hydroxyl equivalent weight = 193; issued by Chemical Products Div., Ashland Chemical Co., Columbus, Ohio. EXAMPLE 10 The following U, V and W polyisocyanurate foams are prepared according to the method and apparatus described in Example 1, using the ingredients listed below in Table X. Foams U and 20 V are according to the present invention while the foam W is not. The B-type components in the U and V foams are clear without any sign of turbidity despite mixing the fluorocarbon with the primary hydroxyl components in both mixtures. The type A component of the foam W contains the fluorocarbon blowing agent of the prior art. When the same amount of the fluorocarbon is mixed in the B component to test the misibility, the fluorocarbon separates from the other ingredients, namely diethylene glycol, surfactant and catalyst. A comparison of the foam emergence times between the U and V foams on the one hand and the W foam on the other hand clearly shows a much faster rate for the foams of the present invention (U and V). compared to the foam of the prior art (W). The significant increases in speed clearly indicate the increased compatibility between components A and
B, qui mène à une meilleure réaction entre ces deux com- posants, et par conséquent à des temps de levée plus ra- pides par rapport aux formulations de la technique anté- rieure. 10 TABLEAU X Mousses U V W Ingrédients (parties en poid Type A: Polyisocyanate III 15 Polyisocyanate I Fluorocarbure R-11B Type B: Polyester diol1 Diéthylène glycol 20 KD-214 L-5420 DC-193 Fluorocarbure R-llB Catalyseur II 25 Catalyseur I Indice NCO/OH Aspect du composant B 30 Temps de levée de la mousse. (secondes) Temps de crémage Gel .s) 100 8 8 1,25 25 2,5 environ 4 clair non trouble 16 39 135 9 6,3 6,7 2 22 2,5 environ 4 clair non trouble 15 42 100 21,5 8,3 1,25 m 3,0 environ 4,6 75 104 2458562 45 TABLEAU X (suite) Mousses U V W Durée sans collage 46 50 116 Levée 56 60 - 5 Exotherme, C 166 169,5 172 Taux ou vitesse ferme rapide rapide - Friabilité superficielle aucune aucune - Trouble superficiel oui oui - Densité du noyau, kg/m3 26,72 36,32 28,16 10 Friabilité du noyau (%) 18,8 33,1 31 Vieillissement à sec à 149 C, % de modification du volume/ 24 heures +10,8 +5,3 +4,6 Renvoi du Tableau X 15 1 Polyester diol : un polyester diol de polyoxydiéthylène adipate glutarate d'un poids moléculaire de 500, et d'un indice d'hydroxyle de 211,5. Exemple 11 On prépare une série de mélanges de fluorocar- 20 bure R-11B (monofluorotrichlorométhane) avec les deux polyols à hydroxyles primaires caractéristiques de la pré- sente invention. Les proportions pondérales utilisées, y compris la quantité de diol d'amine (I) lorsqu'il est présent, sont modifiées suivant les valeurs indiquées 25 dans le Tableau XI ci-après. On examine les mélanges pour leur miscibilité et leur clarté ou leur turbidité et pour la séparation du fluorocarbure de la solution. Les mélanges A à D contiennent du diéthylène glycol avec du fluorocarbure et en l'absence de diol 30 d'amine, c'est-à-dire en présence de 100% de diéthylène glycol, la solubilité maximale du fluorocarbure est de 15% en poids. L'addition de 10% en poids de diol d'amine n'est pas suffisante pour communiquer une so2458562 46 lubilité au fluorocarbure allant jusqu'à 25% en poids, tandis qu'une teneur en diol d'amine de 20% (mélange D) ne permet pas d'obtenir une solution miscible, claire à 25% de fluorocarbure. 5 Les mélanges E à J contiennent un polyester diol défini tel que ci-dessus, dans lequel le polyester diol pur est capable de dissoudre 20% en poids de fluorocarbure mais pas 25%. L'arrêt en ce qui concerne la solu- bilité à 25% de fluorocarbure commence à environ 10 par- 10 ties en poids du diol d'amine (mélange G) tandis qu'au ni- veau de 20% de diol d'amine, le fluorocarbure pourrait se dissoudre jusqu'à 31% en poids. On observe que les mélanges K à M ont des taux de fluorocarbure maxima supérieurs à 90% et jusqu'à 15 67,5% respectivement pour le diéthylène glycol et pour le polyester diol lorsque l'on utilise une quantité ma- ximale de 85% en poids de diol d'amine. On observe que les mélanges N à Q ont des so- lubilités maximales en ce qui concerne le fluorocarbure 20 de 60% et de 50% respectivement pour le diéthylène gly- col et le polyester diol lorsque les mélanges d'alcool primaire et de diol d'amine sont de 50/50% en poids. TABLEAU XI Mélange A B C D E F G H I Ingrédients (parties en poids) Diéthylène glycol - Polyester diol K-2152 Fluorocarbure R-11B % en poids d'alcool primaire % en poids de diol d'amine % en poids de fluorocarbure Aspect du mélange 100 100 90 80 - - 10 20 17,6 25 33,3 33,3 100 100 90 80 o O 10 20 15 20 25 25 -'H CDH I i -Fi mm o o Id me~ O O m~ I-. W CD tum 1. CD' Me fCD nD H 'i Cn 100 100 90 - - 10 25 33,3 33,3 100 100 90' O 0 10 20 25 25 m n o m cn 3t.~* na 3 m Pi 0 0 w 0F. M` 9 0 Fi HJ P)D H mD H CD O . 80 20 40 80 20 28,5 m n J.' H n b n -1 CD 80 20 45 80 20 31 3o n-1 CD .4 N *j~ un Co Ln 0% N TABLEAU XI (suite) Mélange J K L M N 0 P Q Ingrédients (parties en poids) Diéthylène glycol 1 Polyester diol K-2152 Fluorocarbure R-11B % en poids d'alcools primaires % en poids de diol d'amine % en poids de fluorocarbure Aspect du mélange M 80 20 50 80 20 33,3 15 85 900 15 85 90 50 50 15 85 207,7 15 85 67,5 15 85 233,3 15 85 70 50 150 50, 50 60 50 175 50 50 63,6 50 50 100 50 50 50 50 50 120 50 50 55 Renvois du Tableau XI 1 Le même polyester diol décrit dans le renvoi I du Tableau IV sous A. 2 K-215 est le diol d'amine (I) défini dans le renvoi 3 du Tableau I. tu IM. oe 0% Ln o $ 2458562 49 Exemple 12 On prépare une série de mélanges de fluorocar- bure R-llB (monofluorotrichlorométhane) avec trois po- lyols à hydroxyles primaires caractéristiques de la pré- 5 sente invention. Les proportions en poids utilisées, y compris la quantité de diol de cocoamide (II) lorsqu'il y en a, sont modifiées suivant les valeurs indiquées dans le Tableau XII ci-après. On observe les mélanges pour leur miscibilité et leur clarté ou bien pour leur turbidi- 10 té et pour la séparation du fluorocarbure de la solution. Les mélanges A à D contiennent du diéthylène glycol et, en l'absence de diol d'amide, la solubilité B, which leads to a better reaction between these two components, and consequently to faster emergence times compared to the formulations of the prior art. TABLE X UVW Foam Ingredients (parts in weight Type A: Polyisocyanate III Polyisocyanate I Fluorocarbon R-11B Type B: Polyester diol1 Diethylene glycol 20 KD-214 L-5420 DC-193 Fluorocarbon R-11B Catalyst II Catalyst I Catalyst NCO Ingredient aspect B 30 Foam emergence time (seconds) Creaming time Gel .s) 100 8 8 1.25 25 2.5 about 4 clear no cloudiness 16 39 135 9 6.3 6.7 2 22 2.5 approximately 4 clear no cloudiness 15 42 100 21.5 8.3 1.25 m 3.0 approximately 4.6 75 104 2458562 45 TABLE X (continued) UVW Foams Duration without bonding 46 50 116 Lifting 56 60 - 5 Exotherm, C 166 169.5 172 Rate or fast firm fast speed - Superficial friability none none - Superficial disorder yes yes - Core density, kg / m3 26.72 36.32 28.16 10 Core friability (%) 18 , 8 33.1 31 Dry aging at 149 ° C,% change in volume / 24 hours +10.8 +5.3 +4.6 Return of Table X 15 1 Polyester diol: a polyester diol of polyoxydiethylene adipate glutarate It has a molecular weight of 500, and a hydroxyl number of 211.5. Example 11 A series of fluorocarbon R-11B (monofluorotrichloromethane) mixtures were prepared with the two primary hydroxyl polyols characteristic of the present invention. The weight proportions used, including the amount of amine diol (I) when present, are varied according to the values given in Table XI below. Blends are examined for their miscibility and clarity or turbidity and for the separation of the fluorocarbon from the solution. Mixtures A to D contain diethylene glycol with fluorocarbon and in the absence of amine diol, i.e. in the presence of 100% diethylene glycol, the maximum solubility of the fluorocarbon is 15%. weight. The addition of 10% by weight of amine diol is not sufficient to impart a fluorocarbon solubility of up to 25% by weight, while an amine diol content of 20% D) does not provide a miscible solution, clear at 25% fluorocarbon. Blends E to J contain a polyester diol defined as above, wherein the pure polyester diol is capable of dissolving 20% by weight of fluorocarbon but not 25%. The stopping for the 25% fluorocarbon solubility starts at about 10 parts by weight of the amine diol (mixture G) while at the level of 20% amine diol. the fluorocarbon could dissolve up to 31% by weight. It is observed that mixtures K to M have maximum fluorocarbon levels of greater than 90% and up to 67.5% respectively for diethylene glycol and for polyester diol when a maximum of 85% is used. by weight of amine diol. It is observed that mixtures N to Q have maximum fluorocarbon solubilities of 60% and 50% respectively for diethylene glycol and polyester diol when the primary alcohol and diol mixtures are used. the amine are 50/50% by weight. TABLE XI Mixture ABCDEFGHI Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol - Polyester diol K-2152 Fluorocarbon R-11B% by weight of primary alcohol% by weight of amine diol% by weight of fluorocarbon Aspect of the mixture 100 100 90 80 - - 10 20 17.6 25 33.3 33.3 100 100 90 80 -'H CDH I i -Fi mm oo Id me ~ OO m ~ I-. W CD tum 1. CD 'Me fCD nD H' i Cn 100 100 90 - - 10 25 33.3 33.3 100 100 90 'O 0 10 20 25 25 mnom cn 3t. ~ * Na 3 m Pi 0 0 w 0F. M` 9 0 Fi HJ P) D H mD H CD O. 80 20 40 80 20 28.5 m n J. ' H nbn -1 CD 80 20 45 80 20 31 3o n-1 CD .4 N * j ~ a Co Ln 0% N TABLE XI (cont.) Mixture JKLMN 0 PQ Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol 1 Polyester diol K- 2152 Fluorocarbon R-11B% by weight of primary alcohols% by weight of amine diol% by weight of fluorocarbon Aspect of the mixture M 80 20 50 80 20 33.3 15 85 900 15 85 90 50 50 15 85 207.7 85,550 50, 50 60 50 175 50 50 63,6 50 50 100 50 50 50 50 50 120 50 50 55 References to Table XI 1 The same polyester diol described in US Pat. reference I of Table IV under A. 2 K-215 is the amine diol (I) defined in ref. 3 of Table I. EXAMPLE 12 A series of fluorocarbon mixtures R-11B (monofluorotrichloromethane) were prepared with three primary hydroxyl polyols characteristic of the present invention. The proportions by weight used, including the amount of cocoamide diol (II), if any, are varied according to the values given in Table XII below. The mixtures are observed for their miscibility and clarity or for their turbidity and for the separation of the fluorocarbon from the solution. Mixtures A to D contain diethylene glycol and, in the absence of amide diol, solubility
maximale du fluorocarbure n'atteint pas 20% en poids. L'addition de 10% de diol d'amide (mélange B) n'est pas 15 suffisante pour communiquer au fluorocarbure une solubi- lité à 20% en poids. Il faut au moins 15% de diol d'ami- de (mélange C) pour que le mélange reste clair à 20% de fluorocarbure, et évidemment il est clair au niveau des mélanges de 80/20 (mélange D). 20 Les mélanges E à G contiennent de l'éthylène glycol et au moins 20% de diol d'amide sont requis pour maintenir une solubilité en ce qui concerne le fluoro- carbure de 20% en poids. On prépare les mélanges H à L à partir d'un 25 polyester diol et on observe que bien qu'il soit possi- ble d'atteindre une solubilité de 20% en ce qui concerne le fluorocarbure, il n'est pas possible d'atteindre une solubilité de 25% avec le diol pur. Lorsque la teneur en diol d'amide est de 20% (mélanges J à L), le plus 30 haut niveau en fluorocarbure que l'on peut atteindre est d'environ 31%. On observe que les mélanges M à O ont des taux de fluorocarbure maxima supérieurs à 90% et al- 2458562 50 lant jusqu'à 60% en poids respectivement pour le diéthylè- ne glycol et le polyester diol lorsque l'on utilise un ma- ximum de 85% en poids de diol d'amide. On observe que les mélanges P à S ont des solu- 5 bilités maximales en ce qui concerne le fluorocarbure de 55% et de 45% respectivement pour le diéthylène glycol et le polyester diol lorsque les mélanges d'alcool primaire et de diol d'amide sont de 50/50/o en poids. TABLEAU XII Mélange A B C D E F G H I J Ingrédients (parties en poids) Diéthylène glycol Ethylène glycol Polyester diol1 6-CM2 Fluorocarbure R-11B % en poids d'alcool primaire % en poids de diol d'amide % en poids de fuorocarbure Aspect du mélange 100 90 85 80 - - - - - - 100 85 80 - - - - - - - 100 100 80 - 10 15 20 - 15 20 ' - - 20 25 25 25 25 25 25 25 25 33,3 40 100 90 85 80 100 85 80 100 100 80 0 10 15 20 0 15 20 O 0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 25 28,5 Mnt r D rf CDH i DH o o CDe (D'.C PCD PJ CD H isH CD CD m mo Pw PJ O PO O H Il H CO Cflrt- Mtn <DH o PCD ~ 0 CD, 13; À H)( H H Co H 0 o~~~~ H-- H- CDFî H o P. P- M sz m 1- (D% C ol IH O H. ru >-p. Ln co u1 0% r TABLEAU XII (suite) Mélange K L M N 0 P Q R S Ingrédients (parties en poids) Diéthymène glycol Ethylène glycol Polyester diol 6-CM2 Fluorocarbure R-11B % en poids d'alcool primaire % en poids de diol d'amide % en poids de fluorocarbure Aspect du mélange 15 M 80 80 20 20 45 50 80 80 2.0 20 31 33,3 n '. C- FiCD CDI m m o H r- @` tdp Fi- CD 85 900 15 85 90 5.~ P_ n m Fi CD - - 50 50 15 85 150 15 85 60 rnPJ O W H- 0 85 166,7 15 85 62,5 m r (D. bD CD hi 50 125 50 50 55 H H P. Il J. 50 150 50 50 60 CDFII 07 o (DI PJ CD hi CD Renvois du Tableau XII 1 Le même polyester diol décrit au renvoi 1 du Tableau IV ci-dessus. 2 6-CM est le meme cocoamide identifié au renvoi 2 du Tableau VII ci- dessus. ri co Ch ru 50 50 81,8 50 50 45 O PJ Q-I 50 50 100 50 50 50 CD rr (D -i o me M @ (DI b4 PJCD Fi CD 2458562 53 Exemple 13 On prépare une série de mélanges de fluorocar- bure R-llB (monofluorotrichlorométhane) avec trois polyols à hydroxyles primaires caractéristiques de la présente in- 5 vention. Les proportions pondérales utilisées, y compris la quantité de triol d'amine (III) lorsqu'il y en a, va- rient suivant les valeurs indiquées dans le Tableau XIII ci-après. On observe les mélanges pour leur miscibilité et leur clarté ou bien pour leur turbidité et pour la 10 séparation du fluorocarbure de la solution. Les mélanges A à D contiennent du diéthylène glycol et en l'absence de triol d'amine, la solubilité du fluorocarbure ne pourrait pas atteindre 20% en poids. L'addition de 10% de triol d'amine (mélange B) n'est pas 15 suffisante pour communiquer au fluorocarbure une solubi- lité au taux de 20%. I1 faut au moins 15% de triol d'amine pour que le mélange reste clair à 20% de fluoro- carbure. Les mélanges E à G contiennent de l'éthylène 20 glycol et au moins 20% de triol d'amine sont requis pour maintenir une solubilité de 20% en poids en ce qui concerne le fluorocarbure. On prépare les mélanges H à M à partir d'un polyester diol et on remarque,bien qu'il soit possible de 25 solubiliser 20% de fluorocarbure, qu'il n'est pas possi- ble de solubiliser 25% de fluorocarbure avec le diol pur et qu'au moins 15% en poids de triol d'amine sont requis pour maintenir la solubilité du fluorocarbure à 25% (mélange K). A 20% en poids de triol d'amine, la 30 solubilité maximale du fluorocarbure est d'environ 28,6% en poids. On observe que les mélanges N à P ont des taux de fluorocarbure maxima supérieurs à 90% et 2458562 54 jusqu'à 50% en poids respectivement pour le diéthylène glycol et le polyester diol lorsque l'on utilise 85% en poids au maximum de triol d'amine. On observe que les mélanges Q à T ont des solu- 5 bilités fluorocarbonées maximales de 50% et de 40%/ respectivement pour le diéthylène glycol et le polyester diol lorsque les mélanges d'alcool primaire et de triol d'amine sont de 50/50o/0 en poids. TABLEAU XIII fluorocarbon does not reach 20% by weight. The addition of 10% amide diol (mixture B) is not sufficient to impart to the fluorocarbon a solubility of 20% by weight. At least 15% of amine diol (mixture C) is required for the mixture to remain clear at 20% fluorocarbon, and obviously it is clear at the 80/20 mixes (mixture D). Mixtures E to G contain ethylene glycol and at least 20% amide diol is required to maintain solubility for fluorocarbon of 20% by weight. Mixtures H to L are prepared from a polyester diol and it is observed that although it is possible to achieve a solubility of 20% with respect to the fluorocarbon, it is not possible to reach a solubility of 25% with the pure diol. When the amide diol content is 20% (mixtures J to L), the highest level of fluorocarbon that can be achieved is about 31%. It is observed that mixtures M to O have maximum fluorocarbon levels of greater than 90% and up to 60% by weight respectively for diethylene glycol and polyester diol when using a monomer. up to 85% by weight of amide diol. It is observed that mixtures P to S have maximum fluorocarbon solubilities of 55% and 45% respectively for diethylene glycol and polyester diol when mixtures of primary alcohol and amide diol are used. are 50/50% by weight. TABLE XII Mixture ABCDEFGHIJ Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol Ethylene glycol Polyester diol 6-CM2 Fluorocarbon R-11B% by weight of primary alcohol% by weight of amide diol% by weight of fluorocarbon Aspect of the mixture 100 90 85 80 - - - - - - 100 85 80 - - - - - - - 100 100 80 - 10 15 20 - 15 20 '- - 20 25 25 25 25 33.3 40 100 90 85 80 100 85 80 100 CDH (CDD) (CDC) CDD (CDC) CDH ish CD CDM mp Pd PJ O ## STR1 ## where: ## STR1 ## where: ## STR1 ## where: ## STR1 ## % KOHN 0 PQRS Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol Ethylene glycol Polyester diol 6-CM2 Fluorocarbon R-11B% by weight primary alcohol% by weight of amide diol% by weight of fluorocarbon Aspect of the mixture M 80 80 20 20 45 50 80 80 2.0 20 31 33.3 No. C-FiCD CDI ## EQU1 ## 85,500 15,85,55. ## EQU1 ## 50 50 15 85 150 15 85 60 rnPJ O W H- 0 85 166.7 15 85 62.5 m (D. bD CD hi 50 125 50 50 55 HH P.IJ J. 50 150 50 50 60 CDFII 07 o (DI PJ CD hi CD References to Table XII 1 The same polyester diol described in reference 1 of Table IV above. -CM is the same cocoamide identified in reference 2 of Table VII above: ri co Ch ru 50 50 81.8 50 50 45 O PJ IQ 50 50 100 50 50 50 CD rr (D -io me M @ (DI b4 EXAMPLE 13 A series of fluorocarbon mixtures R-11B (monofluorotrichloromethane) were prepared with three primary hydroxyl polyols characteristic of the present invention, the weight proportions used, including the amount of triol of The amine (III), where present, varies according to the values given in Table XIII below: The mixtures are observed for their miscibility and clarity or for their turbidity and for the separation of the fluorocarbon from Mixtures A to D contain diethylene glycol and in the absence of amine triol the solubility of the fluorine ocarbure could not reach 20% by weight. The addition of 10% amine triol (mixture B) is not sufficient to impart a 20% solubility to the fluorocarbon. At least 15% amine triol is required for the mixture to remain clear at 20% fluorocarbon. Mixtures E to G contain ethylene glycol and at least 20% amine triol is required to maintain a solubility of 20% by weight with respect to the fluorocarbon. Mixtures H to M are prepared from a polyester diol and it is noted, although it is possible to solubilize 20% fluorocarbon, that it is not possible to solubilize 25% of fluorocarbon with pure diol and at least 15% by weight of amine triol is required to maintain the solubility of the 25% fluorocarbon (K mixture). At 20% by weight of amine triol, the maximum solubility of the fluorocarbon is about 28.6% by weight. It is observed that the N to P mixtures have maximum fluorocarbon levels of greater than 90% and up to 50% by weight respectively for diethylene glycol and polyester diol when a maximum of 85% by weight of triol is used. amine. It is observed that mixtures Q to T have maximum fluorocarbon solubilities of 50% and 40% respectively for diethylene glycol and polyester diol when the mixtures of primary alcohol and amine triol are 50/50. 50% by weight. TABLE XIII
Mélange A B C D E F G H I J Ingrédients (parties-en poids) Diéthylène glycol 1 Ethylène glycol Polyester dioli 2 KD-214 Fluorocarbure R-l1B % en poids d'alcoolprimaire 1 % en poids de triol d'amine % en poids de fluorocarbure Aspect du mélange n .00 90 85 80 - - - _ _ - 'f en~ n C on 10 25 25 00 90 o 10 20 20 rt- o M e CD% b' CD M r m CD% P` M - - LW OD O5tJ - - - . . - - - 100 100 90 15 20 - 15 20 - - 10 25 25 25 25 25 25 33,3 33,3 85 80 100 85 80 100 100 90 15 20 0 15 20 0 0 10 20 20 20 20 20 20 25 25 PO. p . p CD < O fiP. mn oo i O O mn p Fi.b' l P. FI CD% b' CD% ~ H b' F i Hi H PCD W >D H OD OD Fi Fi CD CD CD P H n H- FJ. Fi F- CD o O F (DI b' M (D ui u1 o >CDM 0 CD om m 11 ru un tJ1 oN N m TABLEAU XIII (suite) Mélange K L M N O P Q R S T Ingrédients (parties en poids) Diéthylène glycol Ethylène glycol Polyester diol KD-2142 Fluorocarbure R-llB % en poids d'alcool primaire % en poids de triol d'amine % en poids de fluorocarbure Aspect du mélange - - - 15 85 15 33,3 85 15 25 80 20 40 80 20 28,6 H- H (3 - nH e Renvois du Tableau XIII 1 Le meme polyester diol décrit au renvoi 2 KD-214 est le produit d'addition ci-dessus. ' 80 20 45 80 20 31 3 O H' H P. FI H. e - - 50 50 _ _ - 15 85 85 900 100 15 15 85 85 90 50 cnt-t' O eD i 'J'HF 0 M PiH o n P m~ H pe H, p F-i CD CD 15 - 85 50,. 50 50 110,5 100 122,2 66,7 15 50 50 50 85 50 50 50 52,5 50 55 40 t P O HPi C ep. M e-F (%O m' H P. - b" Fi CD 1 du Tableau IV ci-dessus. de cocodiamine (III) défini au renvoi 1 du Tableau IX OB 50 50 81,8 50 50 45 on 0% 3nP H- F e p n-I FI Il (D Fi o ca~ 0 ol N U1 0o tn C0s 2458562 57. Mixture ABCDEFGHIJ Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol 1 Ethylene glycol Polyester diol 2 KD-214 Fluorocarbon R-11B% by weight of primary alcohol 1% by weight of amine triol% by weight of fluorocarbon Aspect of mixture n. 90 85 80 - - - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - - - - - . . - - - 100 100 90 15 20 - - 25 20 333 33.3 85 80 100 85 80 100 100 90 15 20 0 20 20 25 25 PO. p. p CD <O fiP. #####################################################################################################################. Fi F-CD o OF (DI b 'M (D ui u1 o> CDM 0 CD om m 11 ru un tJ1 nN TABLE XIII (cont.) Mixture KLMNOPQRST Ingredients (parts by weight) Diethylene glycol Ethylene glycol Polyester diol KD- 2142 Fluorocarbon R-11B% by weight of primary alcohol% by weight of amine triol% by weight of fluorocarbon Appearance of the mixture - - - 15 85 15 33.3 85 15 25 80 20 40 80 20 28.6 H- The same polyester diol described in Ref. 2 KD-214 is the above adduct. 50 50 85 85 900 100 15 15 85 85 90 50 cnt-t 'O HF 0 M PiH on P m ~ H p H, p fi CD CD 15 - 85 50, 50 50 110.5 100 122.2 66.7 15 50 50 50 85 50 50 50 52.5 50 55 40 t PO HPi C ep M eF (% O m 'H P - b "Fi CD 1 of Table IV above, of cocodiamine (III) defined in reference 1 of Table IX OB 50 50 81.8 50 50 45 on 0% 3nP H-F ep nI FI II (D F o C o 0 0 ol N U1 0o tn C0s 2458562 57.
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