WO2001000723A1 - Polyisocyanate-polyaddition products - Google Patents

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WO2001000723A1
WO2001000723A1 PCT/EP2000/005493 EP0005493W WO0100723A1 WO 2001000723 A1 WO2001000723 A1 WO 2001000723A1 EP 0005493 W EP0005493 W EP 0005493W WO 0100723 A1 WO0100723 A1 WO 0100723A1
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lactones
acid
amines
lactams
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PCT/EP2000/005493
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Andreas Arlt
Dieter Rodewald
Martin Kreyenschmidt
Helmut Tesch
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Basf Aktiengesellschaft
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    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0083Foam properties prepared using water as the sole blowing agent

Definitions

  • the invention relates to flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 2 to 70 kg / m3, containing lactones, lactams and / or cyclic esters and processes for their preparation.
  • the invention further relates to the use of lactones, actams and / or cyclic esters for deactivating amine catalysts in polyisocyanate polyaddition products and / or for reducing the content of primary amines in polyisocyanate polyaddition products and / or for improving the mechanical properties in Polyisocyanate polyaddition products, especially the compression set, especially after damp heat aging.
  • polyisocyanate polyaddition products by reacting polyisocyanates with isocyanate-reactive compounds in the presence of catalysts which accelerate the reaction of the isocyanate-reactive substances with isocyanates and, if appropriate, blowing agents, additives and / or auxiliaries is well known.
  • polyisocyanate polyaddition products are subject to aging processes which generally lead to a deterioration in the properties of use over time. Significant aging influences are, for example, hydrolysis, photooxidation and thermal oxidation, which lead to bond breaks in the polymer chains.
  • polyisocyanate polyaddition products for example polyurethanes, hereinafter also referred to as PUR
  • the action of moisture and, in particular, the combination of moisture and increased temperature results in hydrolytic cleavage of the urethane and urea bonds.
  • TDA Toluylene diamine
  • MDA diaminodiphenyl methane
  • TDA Toluylene diamine
  • MDA diaminodiphenyl methane
  • amine formation is affected by a number of parameters.
  • high temperatures from 80 ° C in combination with high air humidity lead to hydrolytic splitting of the urethane and urea indices.
  • Such conditions are important for some special areas of application of flexible PUR foams.
  • Another parameter that significantly influences the formation of primary amines is the type and amount of those used
  • Catalysts As could be demonstrated in various experiments, the catalysts contained in polyurethane systems, which are necessary for the urethanization and blowing reaction, also catalyze the hydrolytic cleavage reaction to a considerable extent. The presence of catalysts is therefore a very important prerequisite for the hydrolysis of urethane and urine bonds. In addition, it could be shown that the efficiency of the hydrolysis depends to a large extent on the activity and type of the catalyst, and on the fact whether the catalyst remains in the system or can migrate out of the material. In particular, tertiary amine catalysts with reactive functional groups such as OH and H 2 accelerate the amine formation considerably by lowering the activation energy for the cleavage reaction.
  • the functional groups result in the incorporation of the catalysts into the resulting PUR network and the products produced therewith have the advantage of lower odor and fogging problems, since the catalysts cannot escape through diffusion after the completion of the PUR product.
  • Such polyols have been used increasingly recently.
  • recipes with such constituents that are exposed to special moist and warm conditions as special applications the formation of primary amines as fission products cannot be excluded.
  • foams with amine catalysts which do not contain functional groups which can be incorporated on the other hand, these generally escape shortly after completion or when the foam ages. With such foams, warm, humid conditions lead to significantly lower amine contents.
  • W096 / 23826 describes the preparation of rigid thermoplastic polyurethanes with improved melt strength by adding a deactivatable metal catalyst and adding a deactivator for the deactivatable metal catalyst in order to suppress the cleavage of urethane bonds. An improvement in the hydrolysis stability and thus the aging is not described.
  • the catalysts mentioned are tin compounds which are deactivated via deactivators such as acids, especially based on phosphorus, antioxidant metal deactivators such as hindered phenolic polyamines, phenolic hydrazines or phenolic oximes. Deactivation of tertiary amine catalysts is not reported in this document.
  • the deactivator is preferably used in an encapsulated form and must be produced in a complex technical process. The simple addition of additives to the isocyanate or polyol component would be desirable.
  • DE-A 42 32 420 discloses the use of ⁇ -unsaturated ester carboxylates for the production of polyurethane foams which have an improved compression hardness and elongation at break.
  • Salts of ⁇ , ⁇ -unsaturated ester carboxylates are used herein as catalysts for the NCO / water reaction.
  • the compounds are capable of adding amino groups which arise during slow foam aging due to the presence of olefinic double bonds in the vicinity of the carboxylate groups.
  • a disadvantage of these compounds is their catalytic action, which leads to an impairment of the foaming reaction.
  • the catalytic effect of additives to reduce the amine content in finished PUR foams is not desirable since, as described above, this leads to a further and accelerated formation of primary amines.
  • lactones or cyclic esters and lactams as additives for reducing the content of primary aliphatic and aromatic amines and / or tertiary aliphatic amines in polyisocyanate polyaddition products, in particular flexible polyurethane foams, has not been described to date.
  • lactones only act as hydrolysis stabilizers if they are used in combination with carbodimides, which have long been described as hydrolysis stabilizers for polyester urethanes. In addition, their effectiveness is only described in semi-hard polyurethanes.
  • GB 2193504 and US 4757095 disclose lactones and lactams as additives for prepolymers which are used for the production of microcellular polyurethane foams for shoe soles.
  • the lactones and lactams bring about improved cold flexibility of the resulting elastomers, in that the freezing point of the prepolymers is lowered to 0 ° C.
  • This patent does not deal with an improvement in long-term stability or the hydrolysis protection of the polyurethane elastomers.
  • lactones are described as non-volatile additives for reducing the viscosity of polyurethane prepolymers for the production of sprayed polyurethanes.
  • caprolactone and cyclic carbonates are used in EP-A 276 452 for the production of rigid foams.
  • the polyurethane foams made from it have a number of other advantages such as improved dimensional stability and increased flame protection.
  • the effectiveness is limited to prepolymers made from aromatic polyester polyols. This patent also does not deal with improved stability to hydrolysis or even a reduction in the amine content.
  • Lactones are described as building blocks for the synthesis of polyester polyols, which are used in prepolymers for biodegradable, compact polyurethanes.
  • the object of the present invention was to deactivate amine catalysts in polyisocyanate polyaddition products, in particular after the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, in particular in flexible polyurethane foams, and thus to prevent the formation of primary amines, in particular primary aromatic amines, in polyisocyanate polyaddition products.
  • Additives should therefore be invented which are able to reduce the content of primary, preferably primary, aromatic amines, in particular in flexible PUR foams.
  • the additives should preferably also be capable of binding the aromatic amine formed in the polyurethane matrix.
  • the additives should the foaming reaction in the production of polyurethane Do not negatively influence rigid or, in particular, flexible foams.
  • inhibitors lactones, lactams and / or cyclic esters, hereinafter also referred to as "inhibitors”, and in particular by the flexible polyurethane foams described at the outset.
  • the inhibitors according to the invention are preferably already used in the generally known processes for the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, preferably polyurethanes, which may have isocyanurate and / or urea structures, particularly preferably flexible polyurethane foams.
  • the invention accordingly also relates to processes for the production of flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 20 to 70 kg / m3, the production being carried out in the presence of lactones, lactams and / or cyclic esters.
  • Lactones or cyclic esters and lactams have accordingly been found as inhibitors according to the invention for reducing the content of primary amines in polyurethane products. Experiments have shown that there are various mechanisms that contribute to this reduction.
  • the hydrolysis of lactones under the action of moisture to give hydroxycarboxylic acids is known from the literature.
  • the carboxylic acid formed by hydrolysis of the inhibitors is capable of protonating the tertiary N atom in the amine catalyst.
  • the amine catalyst By blocking the catalytically active N atom with the formation of a quaternary N atom, the amine catalyst loses its catalytic activity with regard to the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds. This leads to a deterioration in the mechanical properties of the polyisocyanate polyaddition products, in particular the soft foams, in particular under warm and moist loads, and also in the formation of primary amines, in particular primary aromatic amines, for example 2,2 ' -, 2,4' and / or 4, 4 ' -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted.
  • the hydrolysis of urethane and urea bonds is reduced in two ways, as mentioned by deactivating the amine catalysts present, but also by the fact that a large part of the penetrating water is already used for the hydrolysis of the lactones and lactams added and for the Cleavage of urethane and urea bonds is no longer available.
  • the inhibitors are also capable of reacting with primary amine already formed to give hydroxy- or aminocarboxamides.
  • lactams and lactones also improve the fogging behavior of polyurethane products by preventing the diffusion of the tertiary amine catalysts used by their protonation. Furthermore, in the case of polyurethane foams, in particular flexible polyurethane foams, it is desirable in some applications to increase the crosslinking density by adjusting the formulation (increasing the proportion of crosslinking agent, using multicore MDI, increasing the index), but without increasing the hardness too much. By adding lactones and lactams, which also act as plasticizers, it is possible to compensate for this undesirable increase in hardness.
  • Lactones e.g. those with a molecular weight of 70 to 300 g / mol, e.g. those of the following general formula:
  • X C2-C5-alkylene radical, which may optionally be branched and / or otherwise substituted.
  • Examples include: ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -decanolactone, ⁇ -decanolactone, ⁇ -dodecanolactone, ⁇ y-dimethylbutyrolactone and / or ⁇ -ethyl- ⁇ -methylbutyrolactone.
  • Lactams for example those with a molecular weight of 70 to 300 g / mol, for example those of the following general formula: with X: C2-C5-al ylene residue, which may optionally be branched and / or otherwise substituted.
  • Examples include: ⁇ -propiolactam, 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and 2-piperidone.
  • Cyclic esters for example those with a molecular weight of 150 to 500 g / mol, preferably condensation products of aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids with 4 to 15 carbon atoms and aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic dialcohols 2 to 15 carbon atoms, particularly preferably condensation products based on diethylene glycol (DEG) and adipic acid (ADS).
  • DEG diethylene glycol
  • ADS adipic acid
  • the cyclic DEG-ADS ester and the cyclic ADS-DEG-ADS-DEG ester are in addition to DEG and low molecular weight linear esters to about 40 - 50% by mass in a distillation residue which is involved in the synthesis of polyester polyols based on ADS -DEG-trimethylolpropane is obtained and is therefore particularly economical to use.
  • the inhibitors according to the invention are used for the production of polyisocyanate polyadducts by generally known processes, for example by reacting isocyanates with compounds which are reactive toward isocyanates in the presence of, if appropriate, catalysts, blowing agents, additives and / or auxiliaries.
  • polyisocyanate polyaddition products for example, compact or cellular, for example microcellular, soft, semi-hard or hard polyurethane foams, thermoplastic polyurethanes or polyurethane elastomers can be produced by customary methods using the inhibitors according to the invention.
  • the inhibitors according to the invention are preferably used in processes for the production of polyurethane elastomers or foamed polyisocyanate polyaddition products, in particular flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 2 to 70 kg / m3, preferably mattresses and / or upholstery for furniture or carpets, in particular hospital mattresses, by reacting isocyanates with compounds which are reactive toward isocyanates in Presence of catalysts, blowing agents and optionally additives and / or auxiliaries.
  • These products, ie in particular the upholstery for furniture and / or carpets or the mattresses are increasingly being treated with hot steam for cleaning or disinfection, with which the advantages according to the invention are particularly pronounced in these products.
  • the inhibitors are preferably used in an amount of from 0.01 to 20.0% by weight, based on the weight of the compounds which are reactive toward isocyanates.
  • Cyclodextrins, resorcarenes, cyclophanes and / or cyclocalixarenes for example with a molecular weight of 200 to 3000, preferably 200 to 1300 g / mol, hereinafter also referred to as "macrocycles", can preferably be used for the preparation of the polyisocyanate polyaddition products.
  • macrocycles means that the macrocycles form complexes with tertiary amines, which were used as catalysts in the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, in particular in the finished polyisocyanate polyaddition product, and the tertiary amines have their catalytic activity in the complex with the macrocycles can no longer unfold, ie are blocked.
  • the macrocycles both worsen the mechanical properties, in particular under moist, warm conditions, and also the Formation of primary amines, especially primary aromatic amines, for example 2,2'-, 2,4 and / or 4,4 , -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted.
  • the macrocycles according to the invention by complexing with primary amines, for example primary aromatic amines, can prevent them from migrating or extracting from the polyisocyanate polyaddition product.
  • the amine catalysts are also prevented from migration or extraction from the product by such complexation.
  • the resulting reduced odor and fogging problems are particularly exacerbated by the fact that the additives according to the invention can preferably be at least partially incorporated into the polyurethane network by the presence of OH groups.
  • the macrocycles thus fixed lead through inclusion of primary and / or tertiary amines for their immobilization in the foam matrix.
  • Macrocycles e.g. In addition to amines, cyclodextrins are capable of including water molecules, which further reduces the occurrence of hydrolytic cleavage reactions and thus additionally counteracts the formation of primary amines.
  • Generally known compounds can be used as macrocycles, for example cyclodextrins, resorcarenes, cyclophanes and / or cyclocalixarenes, it being possible for the compounds mentioned in each case to be modified.
  • Cyclodextrins of this type which may have a branched chain structure, are e.g. mentioned in US 5,063,251, column 2, lines 55 to 63 and DE-A 196 14 441, page 2, lines 46 to 47. Suitable cyclocalixarenes are described in US 4,642,362, column 2, line 34 to column 7, line 68th
  • ⁇ -cyclodextrin ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, reaction products of these cyclodextrins with alkylene oxides, 4-tert-butylcalix [4] arene, 4-tert.
  • the macrocycles can be used in the A and / or B component or in the constituents of these components, preferably in the isocyanate component, in order to avoid complexation of the amine catalysts which are usually contained in the A component before the polyurethane product is finished , If the macrocycles are neither soluble in the A nor in the B component, they are dispersed in the powdered form in one of the two components and then processed.
  • the macrocycles are preferably used in an amount of 0.2 to 5% by weight, based on the weight of the compounds which are reactive toward isocyanates.
  • salts of the metals of subgroup I, II and / or VIII hereinafter also generally referred to as metal salts, for the preparation of the polyisocyanate-polyadditive on products used.
  • salts of metals or “metal salts” also includes the cations of the metals according to the invention in complex form and is therefore the subject of the technical teaching.
  • the metal salts Due to the use of the metal salts, it is achieved that the metal ions form complexes with tertiary amines, which are used as catalysts in the preparation of the polyisocyanate polyadducts, and the tertiary amines can no longer develop their catalytic activity in the complex with the metals, ie are blocked , Since the complexed amine catalysts in the finished polyisocyanate polyaddition products are no longer capable of catalyzing the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds described at the outset, the metal salts cause both a deterioration in the mechanical properties, in particular under hot and humid stress, and the formation of primary ones Amines, in particular primary aromatic amines, for example 2,2 ' -, 2,4' and / or 4, 4 ' -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted. Furthermore, the metal salts according to the invention can by
  • Complexation with primary amines prevent them from migrating or being extracted from the polyisocyanate polyaddition product.
  • the aminic catalysts are also prevented from migrating or extracting from the product by such complexation, which manifests itself in an improved fogging behavior of the foams.
  • the metal salts can act as oxidation catalysts and accelerate the oxidative degradation of aromatic amines that may be formed.
  • salts of the metals for example salts of inorganic and / or organic acids, e.g. Mineral acids, the subgroups shown are used, for example salts of the following metals: Cu, Ni, Co, Fe, Zn, Ag, Pd, and Rh, preferably Cu, Ni and / or
  • Fe salts where the metals can have any stable oxidation state.
  • an anion in the metal salts generally customary anions can be present, for example chloride, sulfate, nitrate and / or
  • Carboxylates with 1 to 20 carbon atoms Carboxylates with 1 to 20 carbon atoms. Furthermore, salts of complexed cations of the same metals with known ligands such as monoalkylamines, alkylenediamines, phenantroline, acetylacetone, aromatic phosphines such as triphenylphosphine, aliphatic phosphines such as tributylphosphine, salicylaldehyde and / or 1,4-diazabutadiene derivatives are used, preferably no tertiary amines as ligands be used.
  • ligands such as monoalkylamines, alkylenediamines, phenantroline, acetylacetone, aromatic phosphines such as triphenylphosphine, aliphatic phosphines such as tributylphosphine, salicylaldehyde and / or 1,
  • the following compounds are suitable as metal salts or their complexed cations: Cu (II) sulfate, Cu (II) chloride, Ni (II) sulfate, Co (II) chloride, Cu (II) naphtenate, Fe ( II) chloride, Cu (I) chloride, Fe (III) chloride, Cu (II) acetate-ethylenediamine complex, Fe (II) -phenantroline complex (commonly known as a redox indicator under the term ferroin), Cu (I ) -nitratobistriphenyl-phosphine complex, [glyoxal-bis (cyclohexylimine)] chloro-copper (I) complex.
  • the central atom and ligand of the metal-ligand complex should preferably be chosen so that the central atom of the complex can form complexes with primary aromatic amines or tertiary aliphatic amines or catalyze their oxidation.
  • the complex between MDA and / or TDA or the amine catalysts and the metal cation of the complexes used is preferably more stable, i.e. the dissociation constant is larger than is the case for the complex cation used.
  • the metal salts are preferably used in an amount of 0.05 to 5% by weight, based on the weight of the sum of the metal salts and the compounds which are reactive toward isocyanates.
  • the metal salts can be used in the A and / or B component or in the components of these components, preferably in the isocyanate component.
  • organic and / or inorganic acid anhydrides particularly preferably at least one carboxylic acid anhydride, can preferably be used to prepare the polyisocyanate polyadducts, the acid anhydride (s) preferably in an amount of from 0.01 to 20% by weight, based on the Weight of the isocyanates and the acid anhydrides, is used.
  • the anhydrides in the polyisocyanate polyadducts are hydrolyzed to the acids, especially under moist and warm conditions.
  • These acids formed after the hydrolysis block the aminic catalysts which may be present in the products, for example by protonation or reaction, and thus prevent the cleavage of the urethane bonds from being accelerated.
  • an undesirable split Free amino groups possibly formed by urethane bonds are bound by reaction with the acid anhydrides according to the invention.
  • the acid anhydrides are thus used in polyisocyanate polyaddition products to stabilize the polyisocyanate polyaddition products, in particular polyurethanes, against cleavage of the urethane and urea bonds, for example by blocking amine catalysts by protonation of the catalysts or by reaction with the catalysts.
  • the acid anhydrides in polyisocyanate polyadducts for reaction with amino groups, for example to form amides can be used in the polyisocyanate polyadducts.
  • the use of the acid anhydrides in a mixture with compounds which are reactive toward isocyanates can particularly preferably be carried out in such a way that the acid anhydrides are only added to this mixture shortly before the polyisocyanate polyaddition products are prepared, since the compounds which are reactive toward isocyanates usually contain small amounts of water, with also the acid anhydrides according to the invention can be stable over a longer period in the compounds reactive toward isocyanates.
  • Organic or inorganic acid anhydrides for example also polyanhydrides, can be used as anhydrides, preferably carboxylic acid anhydrides, for example anhydrides of aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic carboxylic acids with usually 1 to 10, preferably 1 to 2, carboxyl groups, with mixed anhydrides also being prepared on the base of at least two different carboxylic acids can be used.
  • carboxylic acid anhydrides for example anhydrides of aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic carboxylic acids with usually 1 to 10, preferably 1 to 2, carboxyl groups, with mixed anhydrides also being prepared on the base of at least two different carboxylic acids can be used.
  • Polyanhydrides obtainable by di- and / or polycarboxylic acids or copolymers of anhydrides and various alkenes can also be used as anhydrides.
  • the carboxyl groups of the compounds are preferably largely, particularly preferably completely, converted into
  • the compounds (ii) usually have a molecular weight of 60 to 1,000,000.
  • Examples include: acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, pentanoic anhydride, hexanoic anhydride, heptanoic anhydride, octanoic anhydride, dirnethylol propionic anhydride, adipic anhydride, fumaric anhydride, 4,4'-mesacrylic anhydride, ethylenedimide anhydride, 4-methylene malonic anhydride, bismethylene anhydride, 4-methylene malonide anhydride '- (2-acetyl-l, 3-glycerol) - bis-anhydrotrimellithate, decanedioic anhydride, dodecanedioic acid anhydride, azelaic acid anhydride, pimelic acid anhydride, brassylic acid anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid an
  • Anhydrides based on the following compounds are preferably used: pyromellitic acid, succinic acid, maleic acid, polymaleic anhydride, glutaric acid, which can also contain very different side groups, and / or copolymers of these anhydrides with all conceivable monomers which can be polymerized with anhydrides or acids.
  • Anhydrides which dissolve well in the isocyanates and / or the compounds which are reactive toward isocyanates, preferably the isocyanates, are generally particularly preferred.
  • the known aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and preferably aromatic organic isocyanates, preferably polyfunctional, particularly preferably diisocyanates, can be used as isocyanates.
  • alkylene diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical such as 1, 12-dodecane diisocyanate, 2-ethyl-tetramethylene diisocyanate-1, 4, 2-methylpenta- methylene diisocyanate-1, 5, tetramethylene diisocyanate-1, 4 and preferably hexamethylene diisocyanate-1, 6; cycloaliphatic diisocyanates, such as cyclohexane-1, 3- and -1, 4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, l-isocyanato-3, 3, 5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane (isophorone diisocyanate), 2,4- and 2, 6-hexahydrotoluene diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-, 2,2'- and 2, 4 '-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding
  • TODI 3, 3 '-dimethyl-4, 4' -diisocyanatodiphenyl
  • TODI 1, 4'-diisocyanatodiphenyl
  • mixtures of TODI and 4,4'- and / or 2,4 '-diphenylmethane diisocyanates polyphenyl polymethylene polyisocyanates, mixtures of 4, 4'-, 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanates and polyphenylpolymethylene polyisocyanates (crude MDI) and mixtures of crude MDI and Toluylene diisocyanates.
  • the organic di- and polyisocyanates can be used individually or in the form of their mixtures.
  • modified polyvalent isocyanates i.e. Products obtained by chemical reaction of organic di- and / or polyisocyanates are used. Examples include di- and / or polyisocyanates containing ester, urea, biuret, allophanate, carbodiimide, isocyanurate, uretdione and / or urethane groups.
  • di- or polyoxyalkylene glycols which can be used individually or as mixtures, for example: diethylene, dipropylene glycol, polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxypropylene-polyoxyethylene glycols, triols and / or tetrols.
  • Prepolymers containing NCO groups and having NCO contents of 25 to 3.5% by weight, preferably 21 to 14% by weight, based on the total weight, made of, for example, polyester and / or preferably polyether polyols and 4, are also suitable , 4'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures of 2,4'- and
  • modified polyisocyanates can be combined with one another or with unmodified organic polyisocyanates such as, for example, 2,4'-, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, crude MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate may be mixed.
  • unmodified organic polyisocyanates such as, for example, 2,4'-, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, crude MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate may be mixed.
  • isocyanate-reactive compounds with usually at least two reactive hydrogen atoms, usually hydroxyl and / or amino groups, it is advantageous to use those with a functionality of 2 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of usually 60 to 10,000.
  • Polyether polyamines and / or preferably polyols selected from the group of polyether polyols, polyester polyols, polythioether polyols, polyester amides, hydroxyl group-containing polyacetals and hydroxyl group-containing aliphatic polycarbonates or mixtures of at least two of the polyols mentioned.
  • Polyester polyols and / or polyether polyols which can be prepared by known processes, are preferably used.
  • the polyester polyols preferably have a functionality of 2 to 4, in particular 2 to 3, and a molecular weight of usually 500 to 3000, preferably 1200 to 3000 and in particular 1800 to 2500.
  • the polyether polyols have a functionality of preferably 2 to 6 and usually molecular weights of 500 to 8000.
  • polyether polyols are, for example, polymer-modified polyether polyols, preferably graft polyether polyols, in particular those based on styrene and / or acrylonitrile, which are prepared by in situ polymerization of acrylonitrile, styrene or preferably mixtures of styrene and acrylonitrile can.
  • polymer-modified polyether polyols preferably graft polyether polyols, in particular those based on styrene and / or acrylonitrile, which are prepared by in situ polymerization of acrylonitrile, styrene or preferably mixtures of styrene and acrylonitrile can.
  • the polyether polyols can be used individually or in the form of mixtures. They can also be mixed with the graft polyether polyols or polyester polyols and hydroxyl-containing polyester amides, polyacetals and / or polycarbonates.
  • highly functional polyols in particular polyether polyols based on highly functional alcohols, are sugar alcohols for rigid polyurethane foam materials which may have isocyanurate structures and / or saccharides as starter molecules, for flexible foams, in particular 2- and / or 3-functional polyether and / or polyester polyols based on glycerol and / or trimethylolpropane and / or glycols as starter molecules or alcohols to be esterified.
  • the polyether polyols are produced using a known technology.
  • Suitable alkylene oxides for the preparation of the polyols are, for example, tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and 1,2-propylene oxide.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as mixtures.
  • Alkylene oxides which lead to primary hydroxyl groups in the polyol are preferably used.
  • Particularly preferred polyols are those which have been alkoxylated with ethylene oxide at the end of the alkoxylation and thus have primary hydroxyl groups.
  • thermoplastic polyurethanes it is preferred to use polyols with a functionality of 2 to 2.2 and no crosslinking agents.
  • chain extenders and / or crosslinking agents can be used as compounds reactive toward isocyanates.
  • the addition of chain extenders, crosslinking agents or, if appropriate, mixtures thereof can prove to be advantageous.
  • Water, diols and / or triols with molecular weights from 60 to ⁇ 500, preferably from 60 to 300, can be used as chain extenders and / or crosslinking agents.
  • Ethylene glycol propanediol-1, 3, decanediol-1,10, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably butanediol-1, 4, hexanediol-1, 6 and bis- (2-hydroxy- ethyl) -hydroquinone, triols, such as 1,2,4-, 1, 3, 5-trihydroxy-cyclohexane, glycerol and trimethylolpropane and low molecular weight hydroxyl-containing polyalkylene oxides based on ethylene and / or 1, 2-propylene oxide and diols and / or triols as starter molecules.
  • chain extenders, crosslinking agents or mixtures thereof are used to prepare the polyisocyanate polyaddition products, these are advantageously used in an amount of 0 to 20% by weight, preferably 2 to 8% by weight, based on the weight of the isocyanates-reactive Compounds are used, thermoplastic polyurethanes preferably being produced without crosslinking agents.
  • Suitable catalysts are generally customary compounds, for example organic amines, for example triethylamine, triethylenediamine, tributylamine, dirnethylbenzylamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylbutane diamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-hexane-l, 6-diamine, dimethylcyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, pentamethyldiethylenetriamine, 3-methyl-6-dimethylamino-3-azapentol, dirnethylaminopropylamine, 1, 3-bisdimethylaminobutane, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, 2-dimethylaminoethoxyethanol, dimethylethanolamine
  • organic metal compounds can be used as catalysts for this purpose, preferably organic tin compounds, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, for example tin (II) acetate, tin (II) octoate, tin ( II) ethylhexoate and tin (II) laurate and the dialkyltin (IV) salts of organic carboxylic acids, for example dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate.
  • Tertiary aliphatic and / or cycloaliphatic amines can preferably be contained in the mixtures in the mixtures, particularly preferably triethylenediamine.
  • blowing agents optionally, preferably for the production of foamed polyurethanes
  • blowing agents such as, for example, substances which have a boiling point under normal pressure in the range from -40 ° C. to 120 ° C.
  • gases and / or solid blowing agents and / or water in customary manner Amounts are used, for example carbon dioxide, alkanes and or cycloalkanes such as isobutane, propane, n- or iso-butane, n-pentane and cyclopentane, ethers such as diethyl ether, methyl isobutyl ether and dimethyl ether, nitrogen, oxygen, helium, argon, laughing gas , halogenated hydrocarbons and / or partially halogenated hydrocarbons such as trifluoromethane, monochlorotrifluoroethane, difluoroethane, pentafluoroethane, tetrafluoroethane or mixtures which
  • the organic polyisocyanates and the isocyanate-reactive compounds with a molecular weight of 60 to 10000 g / mol are reacted in such amounts that the equivalence ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of the reactive hydrogen atoms of the isocyanate-reactive compounds is 0.5 to 5: 1 is preferably 0.9 to 3: 1 and in particular 0.95 to 2: 1.
  • the polyurethanes can contain isocyanurate groups at least in part.
  • a ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of the reactive hydrogen atoms of 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1, can preferably be selected.
  • the polyisocyanate polyaddition products can be produced, for example, by the one-shot process or the known prepolymer process, for example using high-pressure or low-pressure technology in open or closed molds, reaction extruders or belt systems.
  • the flexible polyurethane foams are preferably produced by the one-shot process.
  • Foamed polyisocyanate polyadducts for example foamed polyurethane and / or polyisocyanurates, are preferably produced with the mixtures according to the invention.
  • the inhibitors can be used in the A and / or B component or in the components of these components, preferably in the A component or components of the A component.
  • the MDA or TDA content of the foams produced was measured both in the untreated state and after aging under heat and moisture, in addition to the compression set, resilience and compression hardness.
  • the aromatic amines were extracted using a method developed by Prof. Skarping, University of Lund.
  • the acetic acid was transferred to a 50 ml volumetric flask with the foam sample compressed.
  • the process is repeated three times and the volumetric flask is filled up to the measuring mark with acetic acid.
  • the MDA content of the combined extracts was then determined by means of capillary electrophoresis with UV detection.
  • the MDA contents given in the examples correspond to the absolute contents of the MDA formed in the PUR foam.
  • test system 1 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 1 with the difference that the A component contained 5% by weight ⁇ -butyrolactone in dissolved form.
  • test system 2 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 2 with the difference that the A component contained 5% by weight ⁇ -caprolactone in dissolved form.
  • test system 3 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 3 with the difference that the A component contained 5% by weight ⁇ -decanolactone in dissolved form.
  • test system 4 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1) hereinafter referred to as test system 4, with the difference that the A component contained 5% by weight ⁇ -dodecanolactone in dissolved form.
  • test system 5 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 5 with the difference that the A component contained 5% by weight of 2-pyrrolidone in dissolved form.
  • test system 6 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 6 with the difference that the A component contained 5% by weight ⁇ -valerolactam in dissolved form.
  • test system 7 Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 7 with the difference that the A component contained 5% by weight of cycledistillate in dissolved form.
  • Cycled distillate distillation residue that arises in the synthesis of polyester polyols based on ADS-DEG-trimethylolpropane and approx. 40 - 50% by mass of low molecular weight cyclic esters, i.e. Condensation products from diethylene glycol (DEG) and adipic acid (ADS), e.g. Contains DEG-ADS esters and ADS-DEG-ADS-DEG esters as well as DEG and low molecular weight linear esters.
  • DEG diethylene glycol
  • ADS adipic acid
  • carboxylic acids in turn are capable of deactivating the tertiary amine catalysts used by protonating the catalytically active tertiary nitrogen and thus significantly preventing its activity from cleaving urethane and urea bonds.
  • lactone and lactam compounds according to the invention or the cyclic esters significantly fewer urethane and urea bonds are consequently split. This manifests itself not only in significantly smaller amounts of extractable primary amines, but also in a significantly lower deterioration in the mechanical properties of the foams (test systems) after storage under moist heat. As the results also show, the test systems show a significantly smaller drop in the resilience after wet-heat aging compared to the two comparison systems.
  • the compression set remains at a much lower level, while the compression hardness generally drops to a lower level, which is due to the already known softening effect of the lactones and lactams.
  • the added lactone and lactam compounds and the cyclic esters are therefore suitable as stabilizers against hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds and thus against the formation of primary amines in polyurethane products.
  • Another advantage, which becomes clear when looking at the examples, is the improvement of the compression set before the moist heat storage, in particular through the addition of cyclic esters based on DEG / ADS.
  • the compounds according to the invention are also suitable as additives for the production of polyisocyanate polyaddition products with improved compression set (lower DVR values in the finished foam).

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Abstract

The invention relates to polyurethane flexible foams which have a density ranging from 15 to 300 kg/m3 and which contain lactones, lactams and/or cyclic esters.

Description

Polyisocyanat-PolyadditionsproduktePolyisocyanate polyaddition
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf Polyurethanweichschaumstoffe mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m3, bevorzugt 2 bis 70 kg/m3 enthaltend Lactone, Lactame und/oder cyclische Ester sowie Verfahren zu deren Herstellung. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von Lactonen, actamen und/oder cyclischen Estern zur Deaktivierung von aminischen Katalysatoren in Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten und/oder zur Reduzierung des Gehaltes an primären Aminen in Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und/oder zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten, insbesondere des Druckverformungsrestes, insbesondere nach Feuchtwärmealterung.The invention relates to flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 2 to 70 kg / m3, containing lactones, lactams and / or cyclic esters and processes for their preparation. The invention further relates to the use of lactones, actams and / or cyclic esters for deactivating amine catalysts in polyisocyanate polyaddition products and / or for reducing the content of primary amines in polyisocyanate polyaddition products and / or for improving the mechanical properties in Polyisocyanate polyaddition products, especially the compression set, especially after damp heat aging.
Die Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in Anwesenheit von Katalysatoren, die die Reaktion der gegenüber Isocyanaten reaktiven Stoffe mit Isocyanaten beschleunigen und gegebenenfalls Treibmitteln, Zusatzstoffen, und/oder Hilfsmitteln ist allgemein bekannt.The production of polyisocyanate polyaddition products by reacting polyisocyanates with isocyanate-reactive compounds in the presence of catalysts which accelerate the reaction of the isocyanate-reactive substances with isocyanates and, if appropriate, blowing agents, additives and / or auxiliaries is well known.
wie auch andere Kunststoffe sind Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukte Alterungsprozessen unterworfen, die im allgemeinen mit zunehmender Zeit zu einer Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften führen. Wesentliche Alterungseinflüsse sind beispielsweise Hydrolyse, Photooxidation und Thermooxidation, die zu Bin- dungsbrüchen in den Polymerketten führen. Bei Polyisocyanat-Poly- additionsprodukten, beispielsweise Polyurethanen, im Folgenden auch als PUR bezeichnet, hat speziell die Einwirkung von Feuchtigkeit und noch verstärkt die Kombination von Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur eine hydrolytische Spaltung der Urethan- und Harnstoffbindungen zur Folge.Like other plastics, polyisocyanate polyaddition products are subject to aging processes which generally lead to a deterioration in the properties of use over time. Significant aging influences are, for example, hydrolysis, photooxidation and thermal oxidation, which lead to bond breaks in the polymer chains. In the case of polyisocyanate polyaddition products, for example polyurethanes, hereinafter also referred to as PUR, the action of moisture and, in particular, the combination of moisture and increased temperature results in hydrolytic cleavage of the urethane and urea bonds.
Diese Spaltung äußert sich nicht nur in einer signifikanten Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften, sondern führt auch zur Bildung von primären aromatischen Aminen wie z.B. Toluylendiamin (TDA) und Diaminodiphenylmethan (MDA) oder primären aliphatischen Aminen wie beispielsweise Hexamethylendiamin oder Isophoron- diamin.This cleavage not only manifests itself in a significant deterioration in the properties of use, but also leads to the formation of primary aromatic amines, e.g. Toluylene diamine (TDA) and diaminodiphenyl methane (MDA) or primary aliphatic amines such as hexamethylene diamine or isophorone diamine.
Wie in Versuchen festgestellt wurde, wird die Aminbildung von einer Reihe von Parametern beeinflußt. Insbesondere hohe Temperaturen ab 80 °C in Kombination mit hoher Luftfeuchtigkeit führen zur hydrolytischen Spaltung der Urethan- und Harnstoff indungen. Derartige Bedingungen sind für einige spezielle Anwendungsgebiete von PUR-Weichschaumstoffen von Bedeutung.As found in experiments, amine formation is affected by a number of parameters. In particular, high temperatures from 80 ° C in combination with high air humidity lead to hydrolytic splitting of the urethane and urea indices. Such conditions are important for some special areas of application of flexible PUR foams.
Ein weiterer Parameter, der die Bildung primärer Amine signifi- kant beeinflußt, ist die Art und Menge der verwendetenAnother parameter that significantly influences the formation of primary amines is the type and amount of those used
Katalysatoren. Wie in diversen Experimenten nachgewiesen werden konnte, katalysieren die in Polyurethansystemen enthaltenen, für die Urethanisierungs- und Treibreaktion notwendigen Katalysatoren, in erheblichem Maße auch die hydrolytische Rück- spaltungsreaktion. Die Anwesenheit von Katalysatoren ist somit eine ganz entscheidende Voraussetzung für die Hydrolyse der Urethan- und Harns offbindungen. Darüberhinaus konnte gezeigt werden, daß die Effizienz der Hydrolyse in hohem Maße von der Aktivität und der Art des Katalysators abhängig ist, sowie der Tatsache, ob der Katalysator im System verbleibt oder aus dem Material herausmigrieren kann. Insbesondere tertiäre Aminkataly- satoren mit reaktionsfähigen funktionellen Gruppen wie OH- und H2 beschleunigen die Aminbildung durch Absenkung der Aktivierungsenergie für die Spaltreaktion erheblich. Die funktionellen Gruppen bewirken den Einbau der Katalysatoren in das entstehende PUR- Netzwerk und die damit hergestellten Produkte weisen den Vorteil geringerer Geruchs- und Foggingproblematik auf, da die Katalysatoren nach der Fertigstellung des PUR-Produktes nicht durch Diffusion entweichen können. Dasselbe gilt für Rezepturen mit Polyolen, die mit primären oder sekundären Aminen als Startmoleküle hergestellt wurden und somit katalytisch aktive Zentren besitzen. Derartige Polyole kommen in jüngster Zeit vermehrt zum Einsatz. Bei Rezepturen mit solchen Bestandteilen, die als Spezialanwendüngen besonderen feucht-warmen Bedingungen ausge- setzt sind, kann die Bildung von primären Aminen als Spaltprodukte nicht ausgeschlossen werden. Bei Schaumstoffen mit Amin- katalysatoren, die keine einbaufähigen funktionellen Gruppen enthalten, entweichen diese dagegen in der Regel bereits kurze Zeit nach der Fertigstellung, bzw. bei der Alterung des Schaumstoffes. Bei solchen Schaumstoffen führen feucht-warme Bedingungen zu wesentlich geringeren Amingehalten.Catalysts. As could be demonstrated in various experiments, the catalysts contained in polyurethane systems, which are necessary for the urethanization and blowing reaction, also catalyze the hydrolytic cleavage reaction to a considerable extent. The presence of catalysts is therefore a very important prerequisite for the hydrolysis of urethane and urine bonds. In addition, it could be shown that the efficiency of the hydrolysis depends to a large extent on the activity and type of the catalyst, and on the fact whether the catalyst remains in the system or can migrate out of the material. In particular, tertiary amine catalysts with reactive functional groups such as OH and H 2 accelerate the amine formation considerably by lowering the activation energy for the cleavage reaction. The functional groups result in the incorporation of the catalysts into the resulting PUR network and the products produced therewith have the advantage of lower odor and fogging problems, since the catalysts cannot escape through diffusion after the completion of the PUR product. The same applies to formulations with polyols that were produced with primary or secondary amines as starting molecules and thus have catalytically active centers. Such polyols have been used increasingly recently. In the case of recipes with such constituents that are exposed to special moist and warm conditions as special applications, the formation of primary amines as fission products cannot be excluded. In the case of foams with amine catalysts which do not contain functional groups which can be incorporated, on the other hand, these generally escape shortly after completion or when the foam ages. With such foams, warm, humid conditions lead to significantly lower amine contents.
Um speziell bei solchen PUR-Produkten, die feucht-warmen Bedingungen ausgesetzt sind, die hydrolytische Spaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen und damit die Bildung primärer Amine zu vermindern, war es notwendig, Additive zu finden, die die verwendeten Aminkatalysatoren durch Deaktivierung in ihrer Effizienz zur Bindungsspaltung behindern. Die Additive sollten dabei die Schäumreaktion nicht wesentlich beeinflussen. In der W096/23826 wird die Darstellung von steifen thermoplastischen Polyurethanen mit verbesserter "melt strength" durch Zugabe eines deaktivierbaren Metall-Katalysators und der Zugabe eines Deaktivators für den deaktivierbaren Metall-Kataly- sator, um die Spaltung von Urethanbindungen zu unterdrücken, beschrieben. Eine Verbesserung der Hydrolysestabilität und damit der Alterung wird nicht beschrieben. Bei den genannten Katalysatoren handelt es sich um Zinnverbindungen, die über Deaktivatoren wie Säuren, speziell auf Phosphorbasis, antioxi- dante Metall-Deaktivatoren wie gehinderte phenolische Polyamine, phenolische Hydrazine oder phenolische Oxime deaktiviert werden. Über eine Deaktivierung von tertiären Aminkatalysatoren wird in diesem Dokument nicht berichtet. Der Deaktivator wird bevorzugt in gekapselter Form eingesetzt und muß in einem aufwendigen tech- nischen Verfahren hergestellt werden. Wünschenswert wäre der einfache Zusatz von Additiven in die Isocyanat- oder Polyol- komponente.In order to reduce the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds, and thus the formation of primary amines, especially in such PUR products that are exposed to warm and humid conditions, it was necessary to find additives which deactivated the amine catalysts in their efficiency to hinder bond splitting. The additives should not significantly influence the foaming reaction. W096 / 23826 describes the preparation of rigid thermoplastic polyurethanes with improved melt strength by adding a deactivatable metal catalyst and adding a deactivator for the deactivatable metal catalyst in order to suppress the cleavage of urethane bonds. An improvement in the hydrolysis stability and thus the aging is not described. The catalysts mentioned are tin compounds which are deactivated via deactivators such as acids, especially based on phosphorus, antioxidant metal deactivators such as hindered phenolic polyamines, phenolic hydrazines or phenolic oximes. Deactivation of tertiary amine catalysts is not reported in this document. The deactivator is preferably used in an encapsulated form and must be produced in a complex technical process. The simple addition of additives to the isocyanate or polyol component would be desirable.
DE-A 42 32 420 offenbart die Verwendung von , ß-ungesättigten Estercarboxylaten zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, die eine verbesserte Stauchhärte und Reißdehnung aufweisen. Salze von α, ß-ungesättigten Estercarboxylaten werden hierin als Katalysatoren für die NCO/Wasser-Reaktion verwendet. In einem Nebensatz wird beschrieben, daß die Verbindungen aufgrund des Vorliegens von olefinischen Doppelbindungen in Nachbarschaft zu den Carboxylatgruppen zur Addition von Aminogruppen, die während der langsamen Schaumalterung entstehen, befähigt sind. Nachteilig an diesen Verbindungen ist ihre katalytische Wirkung, die zu einer Beeinträchtigung der Schäumreaktion führt. Die katalytische Wirkung von Additiven zur Reduzierung der Amingehalte in fertigen PUR-Schäumen ist jedoch nicht erwünscht, da dies wie oben beschrieben zu einer weiteren und beschleunigten Bildung primärer Amine führt.DE-A 42 32 420 discloses the use of β-unsaturated ester carboxylates for the production of polyurethane foams which have an improved compression hardness and elongation at break. Salts of α, β-unsaturated ester carboxylates are used herein as catalysts for the NCO / water reaction. In a subordinate clause it is described that the compounds are capable of adding amino groups which arise during slow foam aging due to the presence of olefinic double bonds in the vicinity of the carboxylate groups. A disadvantage of these compounds is their catalytic action, which leads to an impairment of the foaming reaction. However, the catalytic effect of additives to reduce the amine content in finished PUR foams is not desirable since, as described above, this leads to a further and accelerated formation of primary amines.
Die Verwendung von Lactonen bzw. cyclischen Estern und Lactamen als Additive zur Reduzierung des Gehaltes an primären aliphatischen und aromatischen Aminen und/oder tertiären aliphatischen Aminen in Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, insbesondere Polyurethanweichschaumstoffen wurde bisher nicht beschrieben.The use of lactones or cyclic esters and lactams as additives for reducing the content of primary aliphatic and aromatic amines and / or tertiary aliphatic amines in polyisocyanate polyaddition products, in particular flexible polyurethane foams, has not been described to date.
DE-A 197 10 978 beschreibt Lactone in Kombination mit carbodi- imidhaltigen Verbindungen als Stabilisatoren gegen hydrolytische Alterungserscheinungen in halbharten kompakten und/oder zelligen Polyurethanformteilen. Der Zusatz der Wirkstoffkombinationen aus Carbodiimid und Lacton führt zu einem wesentlich geringerenDE-A 197 10 978 describes lactones in combination with carbodimide-containing compounds as stabilizers against hydrolytic signs of aging in semi-hard, compact and / or cellular molded polyurethane parts. The addition of the active ingredient combinations of carbodiimide and lactone leads to a much lower one
Abfall der Zugfestigkeit der Produkte nach Feucht-Wärmelagerung, verglichen zu einem Produkt ohne Zusatz dieser Kombination. Nach- teilig an diesen Zusätzen ist, daß die Lactone nur dann als Hydrolyseschutzmittel wirken, wenn sie in Kombination mit Carbo- diimiden, die schon lange als Hydrolyseschutzmittel für Poly- esterurethane beschrieben wurden, eingesetzt werden. Zusätzlich wird ihre Wirksamkeit lediglich in halbharten Polyurethanen beschrieben.Decrease in the tensile strength of the products after moist heat storage compared to a product without the addition of this combination. To- Part of these additives is that the lactones only act as hydrolysis stabilizers if they are used in combination with carbodimides, which have long been described as hydrolysis stabilizers for polyester urethanes. In addition, their effectiveness is only described in semi-hard polyurethanes.
In GB 2193504 und US 4757095 werden Lactone und Lactame als Zusätze für Prepolymere, die zur Herstellung von mikrozellulären Polyurethanschaumstoffen für Schuhsohlen verwendet werden, offenbart. Die Lactone und Lactame bewirken eine verbesserte Kälteflexibilität der resultierenden Elastomere, indem sie zu einer Gefrierpunktserniedrigung der Prepolymere auf 0 °C führen. Auf eine Verbesserung der Langzeitstabilität, bzw. des Hydrolyse- Schutzes der Polyurethanelastomere wird in diesem Patent nicht eingegangen. Dasselbe gilt für die US 4234445 und US 4195148, in denen Lactone als nichtflüchtige Zusätze zur Verringerung der Viskosität von Polyurethan-Prepolymeren zur Herstellung von gesprühten Polyurethanen beschrieben werden. Zum selben Zweck werden Caprolacton sowie cyclische Carbonate in EP-A 276 452 zur Herstellung von Hartschaumstoffen verwendet. Neben der verbesserten Verarbeitbarkeit des Prepolymers weisen die daraus hergestellten Polyurethanschaumstoffe eine Reihe weiterer Vorteile wie z.B. verbesserte Dimensionsstabilität und erhöhter Flammschutz auf. Allerdings beschränkt sich die Wirksamkeit auf Prepolymere aus aromatischen Polyesterpolyolen. Auch in diesem Patent wird nicht auf eine verbesserte Hydrolysestabilität oder gar der Verminderung des Gehaltes an Aminen eingegangen.GB 2193504 and US 4757095 disclose lactones and lactams as additives for prepolymers which are used for the production of microcellular polyurethane foams for shoe soles. The lactones and lactams bring about improved cold flexibility of the resulting elastomers, in that the freezing point of the prepolymers is lowered to 0 ° C. This patent does not deal with an improvement in long-term stability or the hydrolysis protection of the polyurethane elastomers. The same applies to US 4234445 and US 4195148, in which lactones are described as non-volatile additives for reducing the viscosity of polyurethane prepolymers for the production of sprayed polyurethanes. For the same purpose, caprolactone and cyclic carbonates are used in EP-A 276 452 for the production of rigid foams. In addition to the improved processability of the prepolymer, the polyurethane foams made from it have a number of other advantages such as improved dimensional stability and increased flame protection. However, the effectiveness is limited to prepolymers made from aromatic polyester polyols. This patent also does not deal with improved stability to hydrolysis or even a reduction in the amine content.
In der WO 89/05830 werden u.a. Lactone als Baustein zur Synthese von Polyesterpolyolen, die in Prepolymeren für biologisch abbaubare, kompakte Polyurethane eingesetzt werden, beschrieben.In WO 89/05830 i.a. Lactones are described as building blocks for the synthesis of polyester polyols, which are used in prepolymers for biodegradable, compact polyurethanes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, aminische Katalysatoren in Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, insbesondere nach der Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditions- produkte, insbesondere in Polyurethanweichschaumstoffen, zu deaktivieren und damit die Bildung primärer Amine, insbesondere primärer aromatischer Amine, in Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten zu verhindern. Es sollten somit Additive erfunden werden, die in der Lage sind, den Gehalt an primären, bevorzugt primären aromatischen Aminen insbesondere in PUR-Weichschaumstoffen zu reduzieren. Neben ihrer Funktion als Katalysatorinhibitoren sollten die Additive bevorzugt auch dazu befähigt sein, gebildetes aromati- sches Amin in der Polyurethanmatrix zu binden. Die Additive sollten dabei die Schäumreaktion bei der Herstellung von Polyurethan- hart- oder insbesondere -weichschaumstoffen nicht negativ beeinflussen.The object of the present invention was to deactivate amine catalysts in polyisocyanate polyaddition products, in particular after the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, in particular in flexible polyurethane foams, and thus to prevent the formation of primary amines, in particular primary aromatic amines, in polyisocyanate polyaddition products. Additives should therefore be invented which are able to reduce the content of primary, preferably primary, aromatic amines, in particular in flexible PUR foams. In addition to their function as catalyst inhibitors, the additives should preferably also be capable of binding the aromatic amine formed in the polyurethane matrix. The additives should the foaming reaction in the production of polyurethane Do not negatively influence rigid or, in particular, flexible foams.
Diese Aufgabe konnte durch die Verwendung von Lactonen, Lactamen und/oder cyclische Estern, im Folgenden auch als "Inhibitoren" bezeichnet, und insbesondere durch die eingangs beschriebenen Polyurethanweichschaumstoffe gelöst werden. Die erfindungsgemäßen Inhibitoren werden bevorzugt bereits in den allgemein bekannten Verfahren zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukte, bevorzugt Polyurethane, die gegebenenfalls Isocyanurat und/oder HarnstoffStrukturen aufweisen können, besonders bevorzugt Polyurethanweichschaumstoffe, eingesetzt. Erfindungsgegenstand sind demnach auch Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m3, bevorzugt 20 bis 70 kg/m3, wobei man die Herstellung in Gegenwart von Lactonen, Lactamen und/oder cyclischen Estern durchführt.This problem was solved by the use of lactones, lactams and / or cyclic esters, hereinafter also referred to as "inhibitors", and in particular by the flexible polyurethane foams described at the outset. The inhibitors according to the invention are preferably already used in the generally known processes for the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, preferably polyurethanes, which may have isocyanurate and / or urea structures, particularly preferably flexible polyurethane foams. The invention accordingly also relates to processes for the production of flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 20 to 70 kg / m3, the production being carried out in the presence of lactones, lactams and / or cyclic esters.
Der Zusatz der Inhibitoren in PUR-Schaumrezepturen führt überraschend zu deutlich reduzierten Gehalten an primären Aminen. Als erfindungsgemäße Inhibitoren zur Reduzierung des Gehaltes an primären Aminen in Polyurethanprodukten wurden demnach Lactone bzw. cyclische Ester und Lactame gefunden. Wie Versuche gezeigt haben, gibt es verschiedene Mechanismen, die zu dieser Reduzierung beitragen. Aus der Literatur ist die Hydrolyse von Lactonen unter Feuchtigkeitseinwirkung zu Hydroxycarbonsäuren bekannt. Die durch Hydrolyse der Inhibitoren entstehende Carbonsäure ist zur Proto- nierung des tertiären N-Atoms im Aminkatalysator befähigt. Durch die Blockierung des katalytisch aktiven N-Atoms unter Ausbildung eines quartären N-Atoms verliert der Aminkatalysator seine kata- lytische Aktivität bezüglich der hydrolytischen Rückspaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen. Dadurch wird einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Polyisocyanat-Polyadditi- onsprodukte, insbesondere der Weichschaumstoffe, insbesondere unter feucht-warmer Belastung, als auch der Bildung von primären Aminen, insbesondere primären aromatischen Aminen, beispielsweise 2,2'-, 2,4' und/oder 4, 4 ' -MDA und/oder 2,4- und/oder 2 , 6-TDA entgegengewirkt . Durch den Zusatz der Inhibitoren wird die Hydrolyse von Urethan- und Harnstoffbindungen auf zweierlei Weise vermindert, wie erwähnt durch die Deaktivierung der vorhandenen Aminkatalysatoren aber auch dadurch, daß ein Großteil des eindringenden Wassers bereits für die Hydrolyse der zugesetzten Lactone und Lactame verbraucht wird und für die Spaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen nicht mehr zur Verfügung steht. Zum anderen sind die Inhibitoren jedoch auch zur Reaktion mit bereits gebildetem primären Amin zu Hydroxy- bzw. Aminocarbonsäureamiden befähigt . Durch den Zusatz der erfindungsgemäßen Inhibitoren kann die Diffusion bzw. Migration von primären Aminen aus den Polyurethanprodukten vermindert werden, indem die primären Amine zu Hydroxy- bzw. Aminocarbonsäureamiden umgesetzt werden. Durch das höhere Molekulargewicht der Umsetzungsprodukte, insbesondere bei der Verwendung von Lactonen höhergliedriger Carbonsäuren, wie z.B. der Hydroxydecansäure oder der Hydroxydodecansäure, wird die Diffusion, bzw. Migration aus der Polyurethanmatrix vermindert, so daß das Foggingverhalten verbessert wird.The addition of the inhibitors in PUR foam formulations surprisingly leads to significantly reduced levels of primary amines. Lactones or cyclic esters and lactams have accordingly been found as inhibitors according to the invention for reducing the content of primary amines in polyurethane products. Experiments have shown that there are various mechanisms that contribute to this reduction. The hydrolysis of lactones under the action of moisture to give hydroxycarboxylic acids is known from the literature. The carboxylic acid formed by hydrolysis of the inhibitors is capable of protonating the tertiary N atom in the amine catalyst. By blocking the catalytically active N atom with the formation of a quaternary N atom, the amine catalyst loses its catalytic activity with regard to the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds. This leads to a deterioration in the mechanical properties of the polyisocyanate polyaddition products, in particular the soft foams, in particular under warm and moist loads, and also in the formation of primary amines, in particular primary aromatic amines, for example 2,2 ' -, 2,4' and / or 4, 4 ' -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted. By adding the inhibitors, the hydrolysis of urethane and urea bonds is reduced in two ways, as mentioned by deactivating the amine catalysts present, but also by the fact that a large part of the penetrating water is already used for the hydrolysis of the lactones and lactams added and for the Cleavage of urethane and urea bonds is no longer available. On the other hand, however, the inhibitors are also capable of reacting with primary amine already formed to give hydroxy- or aminocarboxamides. By adding the inhibitors according to the invention, the diffusion or migration of primary amines from the polyurethane products can be reduced by converting the primary amines to hydroxy- or aminocarboxamides. Due to the higher molecular weight of the reaction products, in particular when using lactones of higher-membered carboxylic acids, such as hydroxydecanoic acid or hydroxydodecanoic acid, the diffusion or migration from the polyurethane matrix is reduced, so that the fogging behavior is improved.
Lactame und Lactone bewirken nach deren Hydrolyse außerdem eine Verbesserung des Foggingverhaltens von Polyurethanprodukten, indem die Diffusion der verwendeten tertiären Aminkatalysatoren durch deren Protonierung verhindert wird. Des weiteren ist bei Polyurethanschaumstoffen, insbesondere Polyurethanweichschaumstoffen, in einigen Anwendungen erwünscht, die Vernetzungsdichte durch Rezepturanpassung (Erhöhung des Vernetzeranteils, Verwendung von Mehrkern-MDI, Indexerhöhung) anzuheben, ohne dabei aber die Härte zu stark zu erhöhen. Durch den Zusatz von Lactonen und Lactamen, die auch als Weichmacher fungieren, ist es möglich, diese unerwünschte Härteerhöhung auszugleichen.After hydrolysis, lactams and lactones also improve the fogging behavior of polyurethane products by preventing the diffusion of the tertiary amine catalysts used by their protonation. Furthermore, in the case of polyurethane foams, in particular flexible polyurethane foams, it is desirable in some applications to increase the crosslinking density by adjusting the formulation (increasing the proportion of crosslinking agent, using multicore MDI, increasing the index), but without increasing the hardness too much. By adding lactones and lactams, which also act as plasticizers, it is possible to compensate for this undesirable increase in hardness.
Als erfindungsgemäße Inhibitoren können beispielsweise die folgenden Verbindungen eingesetzt werden:The following compounds can be used as inhibitors according to the invention:
Lactone, beispielsweise solche mit einem Molekulargewicht von 70 bis 300 g/mol, z.B. solche der folgenden allgemeinen Formel:Lactones, e.g. those with a molecular weight of 70 to 300 g / mol, e.g. those of the following general formula:
Figure imgf000007_0001
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mit X : C2-C5-Alkylenrest, der gegebenenfalls verzweigtkettig und/oder sonstig substituiert sein kann.with X: C2-C5-alkylene radical, which may optionally be branched and / or otherwise substituted.
Beispielhaft seien genannt: ß-Propiolacton, γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, ε-Caprolacton, γ-Decanolacton, δ-Decanolacton, δ-Dodecanolacton, γy-Dimethylbutyrolacton und/oder α-Ethyl-γ-Methylbutyrolacton.Examples include: β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, ε-caprolactone, γ-decanolactone, δ-decanolactone, δ-dodecanolactone, γy-dimethylbutyrolactone and / or α-ethyl-γ-methylbutyrolactone.
Lactame, beispielsweise solche mit einem Molekulargewicht von 70 bis 300 g/mol, z.B. solche der folgenden allgemeinen Formel:
Figure imgf000008_0001
mit X: C2-C5-Al ylenrest, der gegebenenfalls verzweigtkettig und/ oder sonstig substituiert sein kann.
Lactams, for example those with a molecular weight of 70 to 300 g / mol, for example those of the following general formula:
Figure imgf000008_0001
with X: C2-C5-al ylene residue, which may optionally be branched and / or otherwise substituted.
Beispielhaft seien genannt: ß-Propiolactam, 2-Pyrrolidon, N-Methylpyrrolidon und 2-Piperidon.Examples include: β-propiolactam, 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and 2-piperidone.
Cyclische Ester, beispielsweise solche mit einem Molekulargewicht von 150 bis 500 g/mol, bevorzugt Kondensationsprodukte von ali- phatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen und aliphati- schen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Dialkoholen mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Kondensationsprodukte basierend auf Diethylenglykol (DEG) und Adipinsäure (ADS) . Diese cyclischen Ester, wie z.B. der cyclische DEG-ADS-Ester und der cyclische ADS-DEG-ADS-DEG-Ester befinden sich neben DEG und niedermolekularen linearen Estern zu ca. 40 - 50 Massen-% in einem Destillationsrückstand, der bei der Synthese von Polyesterpolyolen auf Basis von ADS-DEG-Trimethylolpropan anfällt und sind demnach wirtschaftlich besonders günstig einzusetzen.Cyclic esters, for example those with a molecular weight of 150 to 500 g / mol, preferably condensation products of aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids with 4 to 15 carbon atoms and aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic dialcohols 2 to 15 carbon atoms, particularly preferably condensation products based on diethylene glycol (DEG) and adipic acid (ADS). These cyclic esters, e.g. The cyclic DEG-ADS ester and the cyclic ADS-DEG-ADS-DEG ester are in addition to DEG and low molecular weight linear esters to about 40 - 50% by mass in a distillation residue which is involved in the synthesis of polyester polyols based on ADS -DEG-trimethylolpropane is obtained and is therefore particularly economical to use.
Die erfindungsgemäßen Inhibitoren werden zur Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten nach allgemein bekannten Verfahren beispielsweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in Gegenwart von gegebenenfalls Katalysatoren, Treibmitteln, Zusatzstoffen und/ oder Hilfsmitteln verwendet. Als Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukte können beispielsweise kompakte oder zellige, beispielsweise mikrozellige, weiche, halbharte oder harte Polyurethanschaumstoffe, thermoplastische Polyurethane, oder Polyurethanelastomere nach üblichen Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Inhibitoren hergestellt werden. Bevorzugt setzt man die erfindungsgemäßen Inhibitoren in Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren oder geschäumten Polyisocyanat-Polyadditi- onsprodukten, insbesondere Polyurethanweichschaumstoffen mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m3, bevorzugt 2 bis 70 kg/m3, bevorzugt Matratzen und/oder Polsterungen für Möbel bzw. Teppiche, insbesondere Krankenhausmatratzen, durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in Gegenwart von Katalysatoren, Treibmitteln und gegebenenfalls Zusatzstoffen und/oder Hilfsmitteln ein. Diese Produkten, d.h. insbesondere die Polsterungen für Möbel und/oder Teppiche bzw. die Matratzen werden zunehmend zur Reinigung bzw. Desinfektion mit heißem Dampf behandelt, womit gerade bei diesen Produkten die erfindungsgemäßen Vorteile besonders ausgeprägt sind.The inhibitors according to the invention are used for the production of polyisocyanate polyadducts by generally known processes, for example by reacting isocyanates with compounds which are reactive toward isocyanates in the presence of, if appropriate, catalysts, blowing agents, additives and / or auxiliaries. As polyisocyanate polyaddition products, for example, compact or cellular, for example microcellular, soft, semi-hard or hard polyurethane foams, thermoplastic polyurethanes or polyurethane elastomers can be produced by customary methods using the inhibitors according to the invention. The inhibitors according to the invention are preferably used in processes for the production of polyurethane elastomers or foamed polyisocyanate polyaddition products, in particular flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , preferably 2 to 70 kg / m3, preferably mattresses and / or upholstery for furniture or carpets, in particular hospital mattresses, by reacting isocyanates with compounds which are reactive toward isocyanates in Presence of catalysts, blowing agents and optionally additives and / or auxiliaries. These products, ie in particular the upholstery for furniture and / or carpets or the mattresses are increasingly being treated with hot steam for cleaning or disinfection, with which the advantages according to the invention are particularly pronounced in these products.
Zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte setzt man die Inhibitoren bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 20,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen ein.To prepare the polyisocyanate polyadducts, the inhibitors are preferably used in an amount of from 0.01 to 20.0% by weight, based on the weight of the compounds which are reactive toward isocyanates.
Bevorzugt können des weiteren zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte Cyclodextrine Cyclodextrine, Resorcarene, Cyclophane und/oder Cyclocalixarene, beispielsweise mit einem Molekulargewicht von 200 bis 3000, bevorzugt 200 bis 1300g/mol, im Folgenden auch als "Makrocyclen" bezeichnet, eingesetzt werden.Cyclodextrins, resorcarenes, cyclophanes and / or cyclocalixarenes, for example with a molecular weight of 200 to 3000, preferably 200 to 1300 g / mol, hereinafter also referred to as "macrocycles", can preferably be used for the preparation of the polyisocyanate polyaddition products.
Aufgrund des Einsatzes der Makrocyclen wird erreicht, daß die Makrocyclen mit tertiären Aminen, die als Katalysatoren bei der Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte eingesetzt wurden, insbesondere im fertigen Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukt Komplexe bilden und die tertiären Amine ihre katalytische Aktivität im Komplex mit den Makrocyclen nicht mehr entfalten können, d.h. blockiert sind. Da die komplexierten Aminkataly- satoren in den fertigen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten nicht mehr dazu befähigt sind, die eingangs geschilderte hydrolytische Rückspaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen zu kata- lysieren, wird durch die Makrocyclen sowohl einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften insbesondere unter feuchtwarmer Belastung als auch der Bildung von primären Aminen, insbesondere primären aromatischen Aminen, beispielsweise 2,2'-, 2,4 und/oder 4,4,-MDA und/oder 2,4- und/oder 2 , 6-TDA entgegen- gewirkt. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Makrocyclen durch Komplexierung mit primären Aminen, beispielsweise primären aromatischen Aminen diese an einer Migration oder Extraktion aus dem Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt hindern. Auch die aminischen Katalysatoren werden durch eine derartige Komplexierung an einer Migration oder Extraktion aus dem Produkt gehindert. Die dadurch verringerte Geruchs- und Foggingproblema- tik wird insbesondere dadurch verstärkt, daß die erfindungsgemäßen Additive bevorzugt durch das Vorhandensein von OH-Gruppen zumindest teilweise in das Polyurethannetzwerk eingebaut werden können. Die somit fixierten Makrocyclen führen durch Einschluß von Primären und/oder tertiären Aminen zu deren Immobilisierung in der Schaummatrix.The use of macrocycles means that the macrocycles form complexes with tertiary amines, which were used as catalysts in the preparation of the polyisocyanate polyaddition products, in particular in the finished polyisocyanate polyaddition product, and the tertiary amines have their catalytic activity in the complex with the macrocycles can no longer unfold, ie are blocked. Since the complexed amine catalysts in the finished polyisocyanate polyaddition products are no longer capable of catalyzing the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds described at the outset, the macrocycles both worsen the mechanical properties, in particular under moist, warm conditions, and also the Formation of primary amines, especially primary aromatic amines, for example 2,2'-, 2,4 and / or 4,4 , -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted. Furthermore, the macrocycles according to the invention, by complexing with primary amines, for example primary aromatic amines, can prevent them from migrating or extracting from the polyisocyanate polyaddition product. The amine catalysts are also prevented from migration or extraction from the product by such complexation. The resulting reduced odor and fogging problems are particularly exacerbated by the fact that the additives according to the invention can preferably be at least partially incorporated into the polyurethane network by the presence of OH groups. The macrocycles thus fixed lead through inclusion of primary and / or tertiary amines for their immobilization in the foam matrix.
Makrocyclen, z.B. Cyclodextrine sind neben Aminen zum Einschluß von Wassermolekülen befähigt, was das Auftreten von hydrolytischen Spaltreaktionen weiter vermindert und somit der Bildung von primären Aminen zusätzlich entgegenwirkt.Macrocycles, e.g. In addition to amines, cyclodextrins are capable of including water molecules, which further reduces the occurrence of hydrolytic cleavage reactions and thus additionally counteracts the formation of primary amines.
Als Makrocyclen können allgemein bekannte Verbindungen verwendet werden, beispielsweise Cyclodextrine, Resorcarene, Cyclophane und/oder Cyclocalixarene, wobei die genannten Verbindungen jeweils modifiziert vorliegen können.Generally known compounds can be used as macrocycles, for example cyclodextrins, resorcarenes, cyclophanes and / or cyclocalixarenes, it being possible for the compounds mentioned in each case to be modified.
Derartige Cyclodextrine, die gegebenenfalls verzweigtkettig auf- gebaut sein können, werden z.B. genannt in US 5 063 251, Spalte 2, Zeilen 55 bis 63 und DE-A 196 14 441, Seite 2, Zeilen 46 bis 47. Geeignete Cyclocalixarene werden beschrieben in US 4 642 362, Spalte 2, Zeile 34 bis Spalte 7, Zeile 68.Cyclodextrins of this type, which may have a branched chain structure, are e.g. mentioned in US 5,063,251, column 2, lines 55 to 63 and DE-A 196 14 441, page 2, lines 46 to 47. Suitable cyclocalixarenes are described in US 4,642,362, column 2, line 34 to column 7, line 68th
Bevorzugt ist die Verwendung von α-Cyclodextrin, ß-Cyclodextrin, γ-Cyclodextrin, Umsetzungsprodukten dieser Cyclodextrine mit Alkylenoxiden, 4-tert .-Butylcalix [4] aren, 4-tert . -Butylca- lix[6]aren, 4-tert .-Butylcalix [8] aren, 4-Sulfocalix [4] aren, 4-Sulfocalix [6] aren, 4-Sulfocalix [8] aren, C-Methylcalix [4] resor- cinaren, C-Undecylcalix [4] resorcinaren, Tetra-N-pentylcalix [4] resorcinaren und/oder [2.2 ] Paracyclophan, besonders bevorzugt ß-Cyclodextrin, 4-tert .-Butylcalix [6] aren, 4-Sulfocali [6] aren und/oder [2.2 ] Paracyclophan.Preferred is the use of α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin, reaction products of these cyclodextrins with alkylene oxides, 4-tert-butylcalix [4] arene, 4-tert. -Butylcalix [6] arene, 4-tert-butylcalix [8] arene, 4-sulfocalix [4] arene, 4-sulfocalix [6] arene, 4-sulfocalix [8] arene, C-methylcalix [4] resorcinarene, C-undecylcalix [4] resorcinarene, tetra-N-pentylcalix [4] resorcinarene and / or [2.2] paracyclophane, particularly preferably ß-cyclodextrin, 4-tert-butylcalix [6] arene, 4-sulfocali [ 6] arenes and / or [2.2] paracyclophane.
Die Makrocyclen können in der A- und/oder B-Komponente beziehungsweise in den Bestandteilen dieser Komponenten verwendet werden, bevorzugt in der Isocyanatkomponente, um eine Komplexierung der Aminkatalysatoren, die üblicherweise in der A-Komponente enthalten sind, vor der Fertigstellung des Polyurethanproduktes zu vermeiden. Sind die Makrocyclen weder in der A- noch in der B-Komponente löslich, werden sie in der pulverisierter Form in einer der beiden Komponenten dispergiert und anschließend verarbeitet .The macrocycles can be used in the A and / or B component or in the constituents of these components, preferably in the isocyanate component, in order to avoid complexation of the amine catalysts which are usually contained in the A component before the polyurethane product is finished , If the macrocycles are neither soluble in the A nor in the B component, they are dispersed in the powdered form in one of the two components and then processed.
Zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte setzt man die Makrocyclen bevorzugt in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen ein.For the preparation of the polyisocyanate polyadducts, the macrocycles are preferably used in an amount of 0.2 to 5% by weight, based on the weight of the compounds which are reactive toward isocyanates.
Bevorzugt werden des weiteren Salze der Metalle der I, II und/ oder VIII Nebengruppe, im folgenden auch allgemein als Metallsalze bezeichnet, zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditi- onsprodukte eingesetzt. Unter dem Begriff "Salze der Metalle" bzw. "Metallsalze" sind auch die Kationen der erfindungsgemäßen Metalle in komplexierter Form zu verstehen und damit Gegenstand der technischen Lehre.Preference is furthermore given to salts of the metals of subgroup I, II and / or VIII, hereinafter also generally referred to as metal salts, for the preparation of the polyisocyanate-polyadditive on products used. The term "salts of metals" or "metal salts" also includes the cations of the metals according to the invention in complex form and is therefore the subject of the technical teaching.
Aufgrund des Einsatzes der Metallsalze wird erreicht, daß die Metallionen mit tertiären Aminen, die als Katalysatoren bei der Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte verwendet werden, Komplexe bilden und die tertiären Amine ihre katalytische Aktivität im Komplex mit den Metallen nicht mehr entfalten können, d.h. blockiert sind. Da die komplexierten Aminkatalysatoren in den fertigen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten nicht mehr befähigt sind, die eingangs geschilderte hydrolytische Rückspaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen zu katalysieren, wird durch die Metallsalze sowohl einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften insbesondere unter feucht-warmer Belastung als auch der Bildung von primären Aminen, insbesondere primären aromatischen Aminen, beispielsweise 2,2'-, 2,4' und/oder 4, 4 ' -MDA und/oder 2,4- und/oder 2,6-TDA entgegengewirkt. Des wei- teren können die erfindungsgemäßen Metallsalze durchDue to the use of the metal salts, it is achieved that the metal ions form complexes with tertiary amines, which are used as catalysts in the preparation of the polyisocyanate polyadducts, and the tertiary amines can no longer develop their catalytic activity in the complex with the metals, ie are blocked , Since the complexed amine catalysts in the finished polyisocyanate polyaddition products are no longer capable of catalyzing the hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds described at the outset, the metal salts cause both a deterioration in the mechanical properties, in particular under hot and humid stress, and the formation of primary ones Amines, in particular primary aromatic amines, for example 2,2 ' -, 2,4' and / or 4, 4 ' -MDA and / or 2,4- and / or 2,6-TDA counteracted. Furthermore, the metal salts according to the invention can by
Komplexierung mit primären Aminen, beispielsweise primären aromatischen Aminen diese an einer Migration oder Extraktion aus dem Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt hindern. Auch die aminischen Katalysatoren werden durch eine derartige Komplexierung an einer Migration oder Extraktion aus dem Produkt gehindert, was sich in einem verbesserten Foggingverhalten der Schaumstoffe äußert. Darüber hinaus können die Metallsalze als Oxidationskatalysatoren wirken und einen oxidativen Abbau gegebenenfalls gebildeter aromatischer Amine beschleunigen.Complexation with primary amines, for example primary aromatic amines, prevent them from migrating or being extracted from the polyisocyanate polyaddition product. The aminic catalysts are also prevented from migrating or extracting from the product by such complexation, which manifests itself in an improved fogging behavior of the foams. In addition, the metal salts can act as oxidation catalysts and accelerate the oxidative degradation of aromatic amines that may be formed.
Als Metallsalze können allgemein bekannte Salze der Metalle, beispielsweise Salze von anorganischen und/oder organischen Säuren, z.B. Mineralsäuren, der dargestellten Nebengruppen verwendet werden, beispielsweise Salze der folgenden Metalle: Cu, Ni, Co, Fe, Zn, Ag, Pd, und Rh, bevorzugt Cu-, Ni- und/oderWell-known salts of the metals, for example salts of inorganic and / or organic acids, e.g. Mineral acids, the subgroups shown are used, for example salts of the following metals: Cu, Ni, Co, Fe, Zn, Ag, Pd, and Rh, preferably Cu, Ni and / or
Fe-Salze, wobei die Metalle jegliche stabile Oxidationsstufe aufweisen können.Fe salts, where the metals can have any stable oxidation state.
Als Anion in den Metallsalzen können allgemein übliche Anionen vorliegen, beispielsweise Chlorid, Sulfat, Nitrat und/oderAs an anion in the metal salts, generally customary anions can be present, for example chloride, sulfate, nitrate and / or
Carboxylate mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Des weiteren kommen Salze komplexierter Kationen derselben Metalle mit bekannten Liganden wie z.B. Monoalkylamine, Alkylendiamine, Phenantrolin, Acetylaceton, aromatische Phosphane wie Triphenylphosphan, aliphatische Phosphane wie Tributylphosphan, Salicylaldehyd und/ oder 1, 4-Diazabutadienderivate zum Einsatz, wobei bevorzugt keine tertiären Amine als Liganden verwendet werden. Beispielsweise kommen als Metallsalze bzw. derer komplexierter Kationen folgende Verbindungen in Frage: Cu(II)-sulfat, Cu (II) -Chlorid, Ni( II) -sulfat, Co( II) -Chlorid, Cu(ll)-naphtenat, Fe( II) -chlorid, Cu(I) -Chlorid, Fe( III) -chlorid, Cu(II) -acetat-Ethylendiaminkom- plex, Fe (II) -Phenantrolinkomplex (unter dem Begriff Ferroin allgemein als Redoxindikator bekannt), Cu (I )-nitratobistriphenyl- phosphankomplex, [Glyoxal-bis (cyclohexylimin) ]chloro-Kup- fer (I) -komplex.Carboxylates with 1 to 20 carbon atoms. Furthermore, salts of complexed cations of the same metals with known ligands such as monoalkylamines, alkylenediamines, phenantroline, acetylacetone, aromatic phosphines such as triphenylphosphine, aliphatic phosphines such as tributylphosphine, salicylaldehyde and / or 1,4-diazabutadiene derivatives are used, preferably no tertiary amines as ligands be used. For example the following compounds are suitable as metal salts or their complexed cations: Cu (II) sulfate, Cu (II) chloride, Ni (II) sulfate, Co (II) chloride, Cu (II) naphtenate, Fe ( II) chloride, Cu (I) chloride, Fe (III) chloride, Cu (II) acetate-ethylenediamine complex, Fe (II) -phenantroline complex (commonly known as a redox indicator under the term ferroin), Cu (I ) -nitratobistriphenyl-phosphine complex, [glyoxal-bis (cyclohexylimine)] chloro-copper (I) complex.
Zentralatom und Ligand des Metall-Ligand-Komplexes sind bevorzugt so zu wählen, daß das Zentralatom des Komplexes mit primären aromatischen Aminen bzw. tertiären aliphatischen Aminen Komplexe bilden bzw. deren Oxidation katalysieren kann. Bevorzugt ist der Komplex zwischen MDA und/oder TDA bzw. den aminischen Katalysatoren und dem Metallkation der eingesetzten Komplexe stabiler, d.h. die Dissoziationkonstante größer, als dies für das eingesetzte Komplexkation der Fall ist.The central atom and ligand of the metal-ligand complex should preferably be chosen so that the central atom of the complex can form complexes with primary aromatic amines or tertiary aliphatic amines or catalyze their oxidation. The complex between MDA and / or TDA or the amine catalysts and the metal cation of the complexes used is preferably more stable, i.e. the dissociation constant is larger than is the case for the complex cation used.
Bevorzugt werden Cu( II) -sulfat, Ni (II) -sulfat, Cu(II)-acetat, Fe (II) -Phenantrolinkomplex, Cu(II) -Acetat-Ethylendiaminkomplex, Cu (II) -naphtenat und/oder Cu(I)-nitratobistriphenylphosphankom- plex als Metallsalz verwendet.Cu (II) sulfate, Ni (II) sulfate, Cu (II) acetate, Fe (II) -phenantroline complex, Cu (II) acetate-ethylenediamine complex, Cu (II) naphtenate and / or Cu ( I) -nitratobistriphenylphosphane complex used as the metal salt.
Zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden die Metallsalze bevorzugt in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe aus den Metallsalzen und den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen eingesetzt.To produce the polyisocyanate polyaddition products, the metal salts are preferably used in an amount of 0.05 to 5% by weight, based on the weight of the sum of the metal salts and the compounds which are reactive toward isocyanates.
Die Metallsalze können in der A- und/oder B-Komponente bezie- hungsweise in den Bestandteilen dieser Komponenten verwendet werden, bevorzugt in der Isocyanatkomponente.The metal salts can be used in the A and / or B component or in the components of these components, preferably in the isocyanate component.
Außerdem können bevorzugt organische und/oder anorganische Säureanhydride, besonders bevorzugt mindestens ein Carbonsäure- anhydrid, zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte eingesetzt werden, wobei das oder die Säureanhydride bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Isocyanate und der Säureanhydride, verwendet werden ist.In addition, organic and / or inorganic acid anhydrides, particularly preferably at least one carboxylic acid anhydride, can preferably be used to prepare the polyisocyanate polyadducts, the acid anhydride (s) preferably in an amount of from 0.01 to 20% by weight, based on the Weight of the isocyanates and the acid anhydrides, is used.
Aufgrund der Säureanhydride erreicht man, daß die Anhydride in den Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten insbesondere unter feuchten und warmen Bedingungen zu den Säuren hydrolysiert werden. Diese nach der Hydrolyse entstandenen Säuren blockieren die gegebenenfalls in den Produkten enthaltenen aminischen Katalysatoren beispielsweise durch Protonierung oder Reaktion und verhindern somit eine Beschleunigung der Rückspaltung der Urethanbindungen. Zudem werden durch eine unerwünschte Spaltung von Urethanbindungen gegebenenfalls entstandene freie Aminogrup- pen durch Reaktion mit den erfindungsgemäßen Säureanhydriden gebunden.Because of the acid anhydrides it is achieved that the anhydrides in the polyisocyanate polyadducts are hydrolyzed to the acids, especially under moist and warm conditions. These acids formed after the hydrolysis block the aminic catalysts which may be present in the products, for example by protonation or reaction, and thus prevent the cleavage of the urethane bonds from being accelerated. In addition, an undesirable split Free amino groups possibly formed by urethane bonds are bound by reaction with the acid anhydrides according to the invention.
Die Säureanhydride werden somit in Polyisocyanat-Polyadditions- produkten zur Stabilisierung der Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukte, insbesondere Polyurethane, gegen eine Spaltung der Urethan- und Harnstoffbindungen verwendet, beispielsweise durch Blockierung von aminischen Katalysatoren durch Protonierung der Katalysatoren oder durch Reaktion mit den Katalysatoren. Zudem können die Säureanhydride in Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten zur Reaktion mit Aminogruppen, beispielsweise zu Amiden, in den Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten Verwendung finden.The acid anhydrides are thus used in polyisocyanate polyaddition products to stabilize the polyisocyanate polyaddition products, in particular polyurethanes, against cleavage of the urethane and urea bonds, for example by blocking amine catalysts by protonation of the catalysts or by reaction with the catalysts. In addition, the acid anhydrides in polyisocyanate polyadducts for reaction with amino groups, for example to form amides, can be used in the polyisocyanate polyadducts.
Die Diffusion von Aminen aus den Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukten und die Rückspaltung der Urethanbindung beispielsweise durch in den Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten vorhandene aminische Katalysatoren kann damit vermindert kann.The diffusion of amines from the polyisocyanate polyaddition products and the cleavage of the urethane bond, for example by amine catalysts present in the polyisocyanate polyaddition products, can thus be reduced.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß Säureanhydride, die bei der Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten eingesetzt werden, den Herstellprozeß nahezu unbeschadet überstehen und nicht wesentlich in die Reaktion eingreifen. Dies gilt insbesondere, wenn man die Säureanhydride in Mischung mit Iso- cyanaten einsetzt, da diese Komponente üblicherweise frei von Wasser ist und somit eine Hydrolyse der Anhydride vermieden werden kann. Ein Einsatz der Säureanhydride in Mischung mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen kann besonders bevorzugt derart erfolgen, daß die Säureanhydride erst kurz vor der Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte in diese Mischung gegeben werden, da die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen üblicherweise geringe Anteile an Wasser enthalten, wobei auch die erfindungsgemäßen Säureanhydride über einen längeren Zeitraum in den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen stabil sein können.It has surprisingly been found that acid anhydrides which are used in the production of polyisocyanate polyaddition products survive the production process almost undamaged and do not significantly interfere in the reaction. This applies in particular if the acid anhydrides are used in a mixture with isocyanates, since this component is usually free of water and thus hydrolysis of the anhydrides can be avoided. The use of the acid anhydrides in a mixture with compounds which are reactive toward isocyanates can particularly preferably be carried out in such a way that the acid anhydrides are only added to this mixture shortly before the polyisocyanate polyaddition products are prepared, since the compounds which are reactive toward isocyanates usually contain small amounts of water, with also the acid anhydrides according to the invention can be stable over a longer period in the compounds reactive toward isocyanates.
Überraschend konnte festgestellt werden, daß die Säureanhydride in Mischung mit Isocyanaten bei Raumtemperatur, d.h. 25 °C stabil sind und die Isocyanatgruppen nicht oder nicht wesentlich mit den Anhydridgruppen reagieren.Surprisingly, it was found that the acid anhydrides mixed with isocyanates at room temperature, i.e. 25 ° C are stable and the isocyanate groups do not react or do not react significantly with the anhydride groups.
Als Anhydride können organische oder anorganische Säureanhydride, beispielsweise auch Polyanhydride, eingesetzt werden, bevorzugt Carbonsäureanhydride, beispielsweise Anhydride aliphatischer, cycloaliphatischer, araliphatischer und/oder aromatischer Carbonsäuren mit üblicherweise 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 2, Carboxyl- gruppen, wobei auch gemischte Anhydride hergestellt auf der Basis von mindestens zwei verschiedenen Carbonsäuren eingesetzt werden können. Als Anhydride können auch Polyanhydride eingesetzt werden, die durch Di- und/oder Polycarbonsäuren erhältlich sind bzw. Copolymere aus Anhydriden und unterschiedlichsten Alkenen. Bevorzugt sind die Carboxylgruppen der Verbindungen weitgehend, besonders bevorzugt vollständig in die entsprechenden Anhydride überführt. Die Verbindungen (ii) weisen üblicherweise ein Molekulargewicht von 60 bis 1000000 auf. Beispielhaft seien genannt: Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäure- anhydrid, Pentansäureanhydrid, Hexansäureanhydrid, Heptansäure- anhydrid, Oktansäureanhydrid, Dirnethylolpropionsäureanhydrid, Adipinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Mesaconsäureanhydrid, Methylenmalonsäurenahydrid, Trimellithsäureanhydrid, 4,4'-Ethy- lenglykol-bis-anhydrotrimellithat, 4, 4 '- (2-Acetyl-l, 3-glycerin) - bis-anhydrotrimellithat, Decandionsäureanhydrid, Dodecandion- säureanhydrid, Azelainsäureanhydrid, Pimelinsäureanhydrid, Brassylsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Naphthalin-1, 8-dicarbonsäureanhydrid, Naphthalin-1, 2-dicarbon- säureanhydrid, Chlorendicsäureanhydrid, 1,2,3, 6-Tetrahydrophthal- saureanhydrid, Mellophansäureanhydrid, Benzol-1, 2 , 3 , 4-tetra- carbonsäureanhydrid, Benzol-1 , 2 , 3-tricarbonsäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid, Diphenyl-3 , 3 '-4, 4 ' -tetracarbonsäureanhydrid, Diphenyl-2 , 2 '-3 , 3 '-tetracarbonsäureanhydrid, Naphthalin-2 ,3,6,7- tetracarbonsäureanhydrid, Naphthalin-1, 2 , 4, 5-tetracarbon- saureanhydrid, Naphthalin-1, 4, 5, 8-tetracarbonsäureanhydrid, Decahydronaphthalin-1, 4,5, 8-tetracarbonsäureanhydrid, 4, 8-Dimethyl-l, 2,3,5,6, 7-hexahydronaphthalin-1, 2,5, 6-tetracarbons äureanhydrid, 2, 6-Dichloronaphthalin-l, 4,5, 8-tetracarbon- säureanhydrid, 2, 7-Dichloronaphthalin-l, 4,5, 8-tetracarbon- saureanhydrid, 2,3,6, 7-Tetrachloronaphthalin-l, 4,5, 8-tetracarbon- säureanhydrid, Phenanthren-1 ,3,9, 10-tetracarbonsäureanhydrid, Perylen-3, 4,9, 10-Tetracarbonsäureanhydrid, Bis (2 , 3-dicarboxy- phenyl )methananhydrid, Bis (3 , 4-dicarboxyphenyl )methananhydrid, 1, 1-Bis (2 , 3-dicarboxyphenyl) ethananhydrid, 1, 1-Bis (3 , 4-dicarboxy- phenyl ) ethananhydrid, 2 , 2-Bis (2 , 3-dicarboxyphenyl )propananhydrid, 2 , 2-Bis (3 , 4-dicarboxyphenyl)propananhydrid, Bis (3 , 4-dicarboxy- phenyl)sulfonanhydrid, Bis (3 , 4-dicarboxyphenyl) etheranhydrid, Ethylentetracarbonsäureanhydrid, Butan-1 , 2,3, 4-tetracarbon- säureanhydrid, Cyclopentan-1 ,2,3, 4-tetracarbonsäureanhydrid, Pyrrolidin-2 , 3 , 4, 5-tetracarbonsäureanhydrid, Pyrazin-2 , 3 , 5, 6- tetracarbonsäureanhydrid, Mellithsäureanhydrid, Thiophen-2 , 3 , 4, 5- tetracarbonsäureanhydrid, Benzophenon-3 , 3 ' , 4 , 4 ' -tetracarbonsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Pyromellitsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure- und/oder Terephthalsäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid, Phenyl- essigsäureanhydrid, Cyclohexylalkansäureanhydride, Malonsäure- anhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Poly-maleinsäureanhydrid, Anhydride auf der Basis von Addukten der Maleinsäure mit Styrol, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Anhydride aus Maleinsäure und beliebigen Alkylenen, wie n-Octylen-Bernsteinsäureanhydrid, n-Dodicylen-bernsteinsäureanhydrid und/oder Copolymere aus Anhydriden und beliebigen weiteren Monomeren, wie Isobuten und Maleinsäureanhydrid, Poly- (ethylen-co-acrylsäurebutylester comaleinsäuredianhydrid) und/oder Poly- (styrol-co-maleinsäure- anhydrid) , wobei die entsprechenden Di- oder Polysäuren teilweise oder bevorzugt vollständig als Anhydride vorliegen. Die ent- sprechenden Anhydride können bei den Di- oder Polysäuren, soweit dies sterisch möglich ist, sowohl inter- als auch intramolekular ausgebildet sein.Organic or inorganic acid anhydrides, for example also polyanhydrides, can be used as anhydrides, preferably carboxylic acid anhydrides, for example anhydrides of aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic carboxylic acids with usually 1 to 10, preferably 1 to 2, carboxyl groups, with mixed anhydrides also being prepared on the base of at least two different carboxylic acids can be used. Polyanhydrides obtainable by di- and / or polycarboxylic acids or copolymers of anhydrides and various alkenes can also be used as anhydrides. The carboxyl groups of the compounds are preferably largely, particularly preferably completely, converted into the corresponding anhydrides. The compounds (ii) usually have a molecular weight of 60 to 1,000,000. Examples include: acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, pentanoic anhydride, hexanoic anhydride, heptanoic anhydride, octanoic anhydride, dirnethylol propionic anhydride, adipic anhydride, fumaric anhydride, 4,4'-mesacrylic anhydride, ethylenedimide anhydride, 4-methylene malonic anhydride, bismethylene anhydride, 4-methylene malonide anhydride '- (2-acetyl-l, 3-glycerol) - bis-anhydrotrimellithate, decanedioic anhydride, dodecanedioic acid anhydride, azelaic acid anhydride, pimelic acid anhydride, brassylic acid anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, naphthalene dicarbonic acid, 1-8-diacid anhydride acid anhydride, chlorendic acid anhydride, 1,2,3, 6-tetrahydrophthalic acid anhydride, mellophanoic acid anhydride, benzene-1, 2, 3, 4-tetra-carboxylic acid anhydride, benzene-1, 2, 3-tricarboxylic acid anhydride, benzoic acid anhydride, diphenyl-3, 3 ' -4, 4 'tetracarboxylic anhydride, diphenyl-2, 2' -3, 3 'tetracarboxylic acid drid, naphthalene-2, 3,6,7-tetracarboxylic anhydride, naphthalene-1, 2, 4, 5-tetracarboxylic acid anhydride, naphthalene-1, 4, 5, 8-tetracarboxylic anhydride, decahydronaphthalene-1, 4,5, 8- tetracarboxylic anhydride, 4, 8-dimethyl-l, 2,3,5,6, 7-hexahydronaphthalene-1, 2,5, 6-tetracarboxylic acid anhydride, 2, 6-dichloronaphthalene-l, 4,5, 8-tetracarbonate anhydride , 2, 7-dichloronaphthalene-l, 4,5, 8-tetracarbonic acid anhydride, 2,3,6, 7-tetrachloronaphthalene-l, 4,5, 8-tetracarbonic acid anhydride, phenanthrene-1, 3,9, 10 -tetracarboxylic anhydride, perylene-3, 4,9, 10-tetracarboxylic anhydride, bis (2, 3-dicarboxyphenyl) methane anhydride, bis (3, 4-dicarboxyphenyl) methane anhydride, 1, 1-bis (2, 3-dicarboxyphenyl) ethane anhydride , 1, 1-bis (3, 4-dicarboxyphenyl) ethane anhydride, 2, 2-bis (2, 3-dicarboxyphenyl) propane anhydride, 2, 2-bis (3, 4-dicarboxyphenyl) propane anhydride, bis (3, 4 -dicarboxy-phenyl) sulfonic anhydride, bis (3, 4-dicarboxyphenyl) ether anhydride, ethylene tetracarboxylic anhydride, Bu tan-1, 2,3, 4-tetracarboxylic acid anhydride, cyclopentane-1, 2,3, 4-tetracarboxylic acid anhydride, pyrrolidine-2, 3, 4, 5-tetracarboxylic acid anhydride, pyrazine-2, 3, 5, 6-tetracarboxylic acid anhydride, Mellitic anhydride, thiophene-2, 3, 4, 5-tetracarboxylic acid anhydride, benzophenone-3, 3 ', 4, 4' -tetracarboxylic acid anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, pyromellitic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, and / or terephthalic acid, / terephosphonic anhydride, , Malonic anhydride, succinic anhydride, poly-maleic anhydride, Anhydrides based on adducts of maleic acid with styrene, dodecenylsuccinic anhydride, anhydrides from maleic acid and any alkylenes, such as n-octylene-succinic anhydride, n-dodicylenesuccinic anhydride and / or copolymers from anhydrides and any other monomers, such as isobutene and maleic acid, maleic (ethylene-co-acrylic acid butyl ester comaleic acid dianhydride) and / or poly- (styrene-co-maleic acid anhydride), the corresponding di- or polyacids being partially or preferably completely present as anhydrides. The corresponding anhydrides of the di- or polyacids can, as far as this is sterically possible, be designed to be both inter- and intramolecular.
Bevorzugt werden Anhydride auf der Basis folgender Verbindungen eingesetzt: Pyromellitsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Polyma- leinsäureanhydrid, Glutarsäure, die auch unterschiedlichste Seitengruppen enthalten können, und/oder Copolymeren dieser Anhydride mit allen denkbaren Monomeren, die mit Anhydriden bzw. Säuren polymerisierbar sind.Anhydrides based on the following compounds are preferably used: pyromellitic acid, succinic acid, maleic acid, polymaleic anhydride, glutaric acid, which can also contain very different side groups, and / or copolymers of these anhydrides with all conceivable monomers which can be polymerized with anhydrides or acids.
Besonders bevorzugt sind im allgemeinen solche Anhydride, die sich gut in den Isocyanaten und/oder den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, bevorzugt den Isocyanaten, lösen.Anhydrides which dissolve well in the isocyanates and / or the compounds which are reactive toward isocyanates, preferably the isocyanates, are generally particularly preferred.
Die weiteren Ausgangsstoffe für die Herstellung der Polyisocya- nat-Polyadditionsprodukte werden nachfolgend beispielhaft beschrieben.The other starting materials for the production of the polyisocyanate polyaddition products are described below by way of example.
Als Isocyanate können die an sich bekannten aliphatischen, cyclo- aliphatischen, araliphatischen und vorzugsweise aromatischen organischen Isocyanate, bevorzugt mehrfunktionelle, besonders bevorzugt Diisocyanate, eingesetzt werden.The known aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and preferably aromatic organic isocyanates, preferably polyfunctional, particularly preferably diisocyanates, can be used as isocyanates.
Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1, 12-Dodecan-dii- socyanat, 2-Ethyl-tetramethylen-diisocyanat-l, 4, 2-Methyl-penta- methylen-diisocyanat-1, 5, Tetramethylen-diisocyanat-1, 4 und vorzugsweise Hexamethylen-diisocyanat-1, 6; cycloaliphatische Diisocyanate, wie Cyclohexan-1, 3- und -1, 4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, l-Isocyanato-3 , 3 , 5-trimethyl- 5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron-diisocyanat) , 2,4- und 2 , 6-Hexahydrotoluylen-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,2'- und 2 , 4 '-Dicyclohexylmethan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, aromatische Di- und Polyisocyanate, wie z.B. 2,4- und 2 , 6-Toluylen-diisocyanat (TDI) und die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- und 2 , 2 '-Diphenylmethan-diisocyanat (MDI) und die entsprechenden Isomerengemische, Naphthalin-1, 5-diisocyanat (NDI), Mischungen aus 4,4'- und 2 , 4 '-Diphenylmethan-diisocyanaten, Mischungen aus NDI und 4,4'- und/oder 2 , 4 '-Diphenylmethan-diisocyanaten,The following may be mentioned by way of example: alkylene diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical, such as 1, 12-dodecane diisocyanate, 2-ethyl-tetramethylene diisocyanate-1, 4, 2-methylpenta- methylene diisocyanate-1, 5, tetramethylene diisocyanate-1, 4 and preferably hexamethylene diisocyanate-1, 6; cycloaliphatic diisocyanates, such as cyclohexane-1, 3- and -1, 4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, l-isocyanato-3, 3, 5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane (isophorone diisocyanate), 2,4- and 2, 6-hexahydrotoluene diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-, 2,2'- and 2, 4 '-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, aromatic di- and polyisocyanates, such as 2,4- and 2, 6-tolylene diisocyanate (TDI) and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-, 2,4'- and 2, 2'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and the corresponding Mixtures of isomers, naphthalene-1,5-diisocyanate (NDI), mixtures of 4,4'- and 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, mixtures of NDI and 4,4'- and / or 2,4'-diphenylmethane diisocyanates .
3, 3 '-Dimethyl-4, 4 '-diisocyanatodiphenyl (TODI), Mischungen aus TODI und 4,4'- und/oder 2 , 4 '-Diphenylmethan-diisocyanaten, Poly- phenyl-polymethylen-polyisocyanate, Mischungen aus 4,4'-, 2,4'- und 2 , 2 '-Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenylpolymethylen- polyisocyanaten (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluy- len-diisocyanaten. Die organischen Di- und Polyisocyanate können einzeln oder in Form ihrer Mischungen eingesetzt werden.3, 3 '-dimethyl-4, 4' -diisocyanatodiphenyl (TODI), mixtures of TODI and 4,4'- and / or 2,4 '-diphenylmethane diisocyanates, polyphenyl polymethylene polyisocyanates, mixtures of 4, 4'-, 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanates and polyphenylpolymethylene polyisocyanates (crude MDI) and mixtures of crude MDI and Toluylene diisocyanates. The organic di- and polyisocyanates can be used individually or in the form of their mixtures.
Häufig werden auch sogenannte modifizierte mehrwertige Isocyanate, d.h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organischer Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden, verwendet. Beispiel- haft genannt seien Ester-, Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-, Carbodiimid-, Isocyanurat-, Uretdion- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen kommen beispielsweise in Betracht: Urethangruppen enthaltende organische, vorzugsweise aromatische Polyisocyanate mit NCO-Ge- halten von 33,6 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, modifiziertes 4 , 4 ' -Diphenylmethan- diisocyanat, modifizierte 4,4'- und 2, 4 '-Diphenylmethan-diisocya- natmischungen, modifiziertes NDI, modifiziertes TODI, modifiziertes Roh-MDI und/oder 2,4- bzw. 2 , 6-Toluylen-diisocyanat, wobei als Di- bzw. Polyoxyalkylenglykole, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, beispielsweise genannt seien: Diethylen-, Dipropylenglykol, Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxypropylen-polyoxyethylen-glykole, -triole und/oder -tetrole. Geeignet sind auch NCO-Gruppen enthaltende Prepolymere mit NCO-Gehalten von 25 bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise von 21 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt aus beispielsweise Polyester- und/oder vorzugsweise Polyetherpolyolen und 4, 4 '-Diphenylmethan-diisocyanat, Mischungen aus 2,4'- undSo-called modified polyvalent isocyanates, i.e. Products obtained by chemical reaction of organic di- and / or polyisocyanates are used. Examples include di- and / or polyisocyanates containing ester, urea, biuret, allophanate, carbodiimide, isocyanurate, uretdione and / or urethane groups. In particular, the following may be considered, for example: Organic, preferably aromatic polyisocyanates containing urethane groups with NCO contents of 33.6 to 15% by weight, preferably 31 to 21% by weight, based on the total weight, of modified 4,4 '-Diphenylmethane diisocyanate, modified 4,4'- and 2,4'-diphenylmethane-diisocyanate mixtures, modified NDI, modified TODI, modified crude MDI and / or 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate The following may be mentioned as di- or polyoxyalkylene glycols, which can be used individually or as mixtures, for example: diethylene, dipropylene glycol, polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxypropylene-polyoxyethylene glycols, triols and / or tetrols. Prepolymers containing NCO groups and having NCO contents of 25 to 3.5% by weight, preferably 21 to 14% by weight, based on the total weight, made of, for example, polyester and / or preferably polyether polyols and 4, are also suitable , 4'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures of 2,4'- and
4, 4 '-Diphenylmethan-diisocyanat, NDI, TODI, Mischungen aus NDI und Isomeren des MDI , 2,4- und/oder 2 , 6-Toluylen-diisocyanaten oder Roh-MDI. Bewährt haben sich ferner flüssige, Carbodiimid- gruppen und/oder Isocyanuratringe enthaltende Polyisocyanate mit NCO-Gehalten von 33,6 bis 15, vorzugsweise 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, z.B. auf Basis von 4,4'-, 2,4'- und/oder 2 , 2 '-Diphenylmethan-diisocyanat, NDI, TODI und/oder 2,4- und/oder 2, 6-Toluylen-diisocyanat .4,4 'diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, mixtures of NDI and isomers of MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanates or crude MDI. Liquid polyisocyanates containing carbodiimide groups and / or isocyanurate rings with NCO contents of 33.6 to 15, preferably 31 to 21% by weight, based on the total weight, e.g. based on 4,4'-, 2,4'- and / or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI and / or 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate.
Die modifizierten Polyisocyanate können miteinander oder mit unmodifizierten organischen Polyisocyanaten wie z.B. 2,4'-, 4, 4'-Diphenyl-methan-diisocyanat, NDI, TODI, Roh-MDI, 2,4- und/ oder 2 , 6-Toluylen-diisocyanat gegebenenfalls gemischt werden. Bevorzugt werden als Isocyanate in den erfindungsgemäßen Mischungen bzw. Verfahren 4,4'-, 2,4'- und/oder 2 , 2 '-Diphenyl- methandiisocyanat, 2,4- und/oder 2, 6-Toluylendiisocyanat, NDI, Hexamethylendiisocyanat und/oder Isophorondiisocyanat eingesetzt, wobei diese Isocyanate sowohl in beliebigen Mischungen als auch wie bereits beschrieben modifiziert eingesetzt werden können.The modified polyisocyanates can be combined with one another or with unmodified organic polyisocyanates such as, for example, 2,4'-, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, crude MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate may be mixed. 4,4'-, 2,4'- and / or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate, NDI, hexamethylene diisocyanate are preferred as isocyanates in the mixtures or processes according to the invention and / or isophorone diisocyanate are used, these isocyanates being usable either in any mixtures or modified as already described.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen mit üblicherweise mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen, üblicherweise Hydroxyl- und/oder Aminogruppen, werden zweckmäßigerweise solche mit einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6, und einem Molekulargewicht von üblicherweise 60 bis 10000, verwendet. Bewährt haben sich z.B. Polyether-polyamine und/oder vorzugsweise Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Polyether- polyole, Polyester-polyole, Polythioether-polyole, Polyester- amide, hydroxylgruppenhaltigen Polyacetale und hydroxylgruppen- haltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole. Vorzugsweise Anwendung finden Polyester-polyole und/oder Polyether-polyole, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden können.As isocyanate-reactive compounds with usually at least two reactive hydrogen atoms, usually hydroxyl and / or amino groups, it is advantageous to use those with a functionality of 2 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of usually 60 to 10,000. Have proven successful Polyether polyamines and / or preferably polyols selected from the group of polyether polyols, polyester polyols, polythioether polyols, polyester amides, hydroxyl group-containing polyacetals and hydroxyl group-containing aliphatic polycarbonates or mixtures of at least two of the polyols mentioned. Polyester polyols and / or polyether polyols, which can be prepared by known processes, are preferably used.
Die Polyester-polyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von üblicherweise 500 bis 3000, vorzugsweise 1200 bis 3000 und insbesondere 1800 bis 2500.The polyester polyols preferably have a functionality of 2 to 4, in particular 2 to 3, and a molecular weight of usually 500 to 3000, preferably 1200 to 3000 and in particular 1800 to 2500.
Die Polyether-polyole, besitzen eine Funktionalität von vorzugsweise 2 bis 6 und üblicherweise Molekulargewichte von 500 bis 8000.The polyether polyols have a functionality of preferably 2 to 6 and usually molecular weights of 500 to 8000.
Als Polyether-polyole eignen sich beispielsweise auch polymermodifizierte Polyether-polyole, vorzugsweise Pfropf-polyether- polyole, insbesondere solche auf Styrol- und/oder Acrylnitril- basis, die durch in situ Polymerisation von Acrylnitril, Styrol oder vorzugsweise Mischungen aus Styrol und Acrylnitril hergestellt werden können.Also suitable as polyether polyols are, for example, polymer-modified polyether polyols, preferably graft polyether polyols, in particular those based on styrene and / or acrylonitrile, which are prepared by in situ polymerization of acrylonitrile, styrene or preferably mixtures of styrene and acrylonitrile can.
Die Polyether-polyole können ebenso wie die Polyester-polyole einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden. Ferner kön- nen sie mit den Pfropf-polyether-polyolen oder Polyester-polyolen sowie hydroxylgruppenhaltigen Polyesteramiden, Polyacetalen und/ oder Polycarbonaten gemischt werden.Like the polyester polyols, the polyether polyols can be used individually or in the form of mixtures. They can also be mixed with the graft polyether polyols or polyester polyols and hydroxyl-containing polyester amides, polyacetals and / or polycarbonates.
Als Polyolkomponenten werden dabei für Polyurethanhartschaum- Stoffe, die gegebenenfalls Isocyanuratstrukturen aufweisen können, insbesondere hochfunktionelle Polyole, insbesondere Poly- etherpolyole auf Basis hochfunktioneller Alkohole, Zuckeralkohole und/oder Saccharide als Startermoleküle, für flexible Schäume insbesondere 2- und/oder 3-funktionelle Polyether- und/oder Polyesterpolyole auf Basis Glyzerin und/oder Trimethylolpropan und/ oder Glykolen als Startermoleküle bzw. zu veresternde Alkohole eingesetzt. Die Herstellung der Polyetherpolyole erfolgt dabei nach einer bekannten Technologie. Geeignete Alkylenoxide zur Herstellung der Polyole sind beispielsweise Tetrahydrofuran, 1, 3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2 , 3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1, 2-Propylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydroxylgruppen in dem Polyol führen. Besonders bevorzugt werden als Polyole solche eingesetzt, die zum Abschluß der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit pri- märe Hydroxylgruppen aufweisen. Zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen verwendet man bevorzugt Polyole mit einer Funktionalität von 2 bis 2,2 und keine Vernetzungsmittel.In particular, highly functional polyols, in particular polyether polyols based on highly functional alcohols, are sugar alcohols for rigid polyurethane foam materials which may have isocyanurate structures and / or saccharides as starter molecules, for flexible foams, in particular 2- and / or 3-functional polyether and / or polyester polyols based on glycerol and / or trimethylolpropane and / or glycols as starter molecules or alcohols to be esterified. The polyether polyols are produced using a known technology. Suitable alkylene oxides for the preparation of the polyols are, for example, tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and 1,2-propylene oxide. The alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as mixtures. Alkylene oxides which lead to primary hydroxyl groups in the polyol are preferably used. Particularly preferred polyols are those which have been alkoxylated with ethylene oxide at the end of the alkoxylation and thus have primary hydroxyl groups. For the production of thermoplastic polyurethanes it is preferred to use polyols with a functionality of 2 to 2.2 and no crosslinking agents.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können des wei- teren Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel verwendet werden. Beispielsweise zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften der mit diesen Substanzen hergestellten Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte, z.B. der Härte, kann sich der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenen- falls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel können Wasser, Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten von 60 bis <500, vorzugsweise von 60 bis 300 verwendet werden. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ethylenglykol, Propandiol-1, 3 , Decan- diol-1,10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1, 4, Hexandiol-1, 6 und Bis- (2-hydroxy-ethyl) -hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1, 3 , 5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethylolpropan und niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1, 2-Propylenoxid und Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle.Further chain extenders and / or crosslinking agents can be used as compounds reactive toward isocyanates. For example to modify the mechanical properties of the polyisocyanate polyaddition products made with these substances, e.g. the hardness, the addition of chain extenders, crosslinking agents or, if appropriate, mixtures thereof can prove to be advantageous. Water, diols and / or triols with molecular weights from 60 to <500, preferably from 60 to 300, can be used as chain extenders and / or crosslinking agents. For example, aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols with 2 to 14, preferably 4 to 10 carbon atoms, such as e.g. Ethylene glycol, propanediol-1, 3, decanediol-1,10, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably butanediol-1, 4, hexanediol-1, 6 and bis- (2-hydroxy- ethyl) -hydroquinone, triols, such as 1,2,4-, 1, 3, 5-trihydroxy-cyclohexane, glycerol and trimethylolpropane and low molecular weight hydroxyl-containing polyalkylene oxides based on ethylene and / or 1, 2-propylene oxide and diols and / or triols as starter molecules.
Sofern zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gegenüber den Isocyanaten reaktiven Verbindungen zum Einsatz, wobei thermoplastische Polyurethane bevorzugt ohne Vernetzungsmittel hergestellt werden. Als Katalysatoren kommen allgemein übliche Verbindungen in Betracht, beispielsweise organische Amine, beispielsweise Tri- ethylamin, Triethylendiamin, Tributylamin, Dirnethylbenzylamin, N,N,N' ,N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N' ,N'-Tetramethyl-butan- diamin, N,N,N' ,N'-Tetramethyl-hexan-l, 6-diamin, Dimethylcyclo- hexylamin, Pentamethyldipropylentriamin, Pentamethyldiethylentri- amin, 3-Methyl-6-dimethylamino-3-azapentol, Dirnethylaminopropyl- amin, 1, 3-Bisdimethylaminobutan, Bis- (2-dimethylaminoethyl) - ether, N-Ethylmorpholin, N-Methylmorpholin, N-Cyclohexylmorpho- lin, 2-Dimethylamino-ethoxy-ethanol, Dimethylethanolamin, Tetra- methylhexamethylendiamin, Dirnethylamino-N-methyl-ethanolamin, N-Methylimidazol, N- (3-Aminopropyl) imidazol, N-(3-Amino- propyl) -2-Methylimidazol, 1- (2-Hydroxyethyl) imidazol, N-For- myl-N, N'-dimethylbutylendiamin, N-Dimethylaminoethylmorpholin, 3 , 3 '-Bis-dimethylamino-di-n-propylamin und/oder 2 , 2 '-Dipiparazin- diisopropylether, Dirnethylpiparazin, N,N'-Bis- (3-aminopropyl)- ethylendiamin und/oder Tris- (N,N-dimethylaminopropyl )-s-hexahy- drotriazin, oder Mischungen enthaltend mindestens zwei der genannten Amine, wobei auch höhermolekulare tertiäre Amine, wie sie beispielsweise in DE-A 28 12 256 beschrieben sind, möglich sind. Des weiteren können als Katalysatoren für diesen Zweck übliche organische MetallVerbindungen eingesetzt werden, vorzugsweise organische Zinnverbindungen, wie Zinn- (II) -salze von organischen Carbonsäuren, z.B. Zinn- (II) -acetat, Zinn- (II) -octoat, Zinn- (II ) -ethylhexoat und Zinn- (II) -laurat und die Dialkyl- zinn- (IV) -salze von organischen Carbonsäuren, z.B. Dibutyl-zinn- diacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn-maleat und Dioctyl- zinn-diacetat . Bevorzugt können tertiäre aliphatische und/oder cycloaliphatische Amine in den Mischungen in den Mischungen ent- halten sein, besonders bevorzugt Triethylendiamin.If chain extenders, crosslinking agents or mixtures thereof are used to prepare the polyisocyanate polyaddition products, these are advantageously used in an amount of 0 to 20% by weight, preferably 2 to 8% by weight, based on the weight of the isocyanates-reactive Compounds are used, thermoplastic polyurethanes preferably being produced without crosslinking agents. Suitable catalysts are generally customary compounds, for example organic amines, for example triethylamine, triethylenediamine, tributylamine, dirnethylbenzylamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylbutane diamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-hexane-l, 6-diamine, dimethylcyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, pentamethyldiethylenetriamine, 3-methyl-6-dimethylamino-3-azapentol, dirnethylaminopropylamine, 1, 3-bisdimethylaminobutane, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, 2-dimethylaminoethoxyethanol, dimethylethanolamine, tetramethylhexamethylenediamine, dirnethylamino-N-methylethanolamine, N-methylimidazole, N- (3-aminopropyl) imidazole, N- (3-aminopropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxyethyl) imidazole, N-formyl-N, N'-dimethylbutylene diamine, N -Dimethylaminoethylmorpholine, 3, 3 '-Bis-dimethylamino-di-n-propylamine and / or 2, 2' -Dipiparazin- diisopropylether, Dirnethylpiparaz in, N, N'-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine and / or tris- (N, N-dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine, or mixtures containing at least two of the amines mentioned, high-molecular tertiary amines also being used, as described for example in DE-A 28 12 256, are possible. Furthermore, conventional organic metal compounds can be used as catalysts for this purpose, preferably organic tin compounds, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, for example tin (II) acetate, tin (II) octoate, tin ( II) ethylhexoate and tin (II) laurate and the dialkyltin (IV) salts of organic carboxylic acids, for example dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate. Tertiary aliphatic and / or cycloaliphatic amines can preferably be contained in the mixtures in the mixtures, particularly preferably triethylenediamine.
Als Treibmittel können gegebenenfalls, bevorzugt zur Herstellung von geschäumten Polyurethanen, allgemein bekannte Treibmittel, wie z.B. Stoffe, die einen Siedepunkt unter Normaldruck im Bereich von -40°C bis 120°C besitzen, Gase und/oder feste Treibmittel und/oder Wasser in üblichen Mengen eingesetzt werden, beispielsweise Kohlendioxid, Alkane und oder Cycloalkane wie beispielsweise Isobutan, Propan, n- oder iso-Butan, n-Pentan und Cyclopentan, Ether wie beispielsweise Diethylether, Methyliso- butylether und Dimethylether, Stickstoff, Sauerstoff, Helium, Argon, Lachgas, halogenierte Kohlenwasserstoffe und/oder teil- halogenierte Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Trifluor- methan, Monochlortrifluorethan, Difluorethan, Pentafluorethan, Tetrafluorethan oder Mischungen, die mindestens zwei der bei- spielhaft genannten Treibmittel enthalten. Als Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Zellregler, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische und bakteriostatisch wirkende Substanzen genannt .As blowing agents, optionally, preferably for the production of foamed polyurethanes, generally known blowing agents, such as, for example, substances which have a boiling point under normal pressure in the range from -40 ° C. to 120 ° C., gases and / or solid blowing agents and / or water in customary manner Amounts are used, for example carbon dioxide, alkanes and or cycloalkanes such as isobutane, propane, n- or iso-butane, n-pentane and cyclopentane, ethers such as diethyl ether, methyl isobutyl ether and dimethyl ether, nitrogen, oxygen, helium, argon, laughing gas , halogenated hydrocarbons and / or partially halogenated hydrocarbons such as trifluoromethane, monochlorotrifluoroethane, difluoroethane, pentafluoroethane, tetrafluoroethane or mixtures which contain at least two of the blowing agents mentioned by way of example. Examples of auxiliaries and / or additives are surface-active substances, foam stabilizers, cell regulators, fillers, dyes, pigments, flame retardants, hydrolysis protection agents, fungistatic and bacteriostatic substances.
Üblicherweise werden die organischen Polyisocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 60 bis 10000 g/mol in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen 0,5 bis 5 : 1 vorzugsweise 0,9 bis 3 : 1 und insbesondere 0,95 bis 2 : 1 beträgt.Usually, the organic polyisocyanates and the isocyanate-reactive compounds with a molecular weight of 60 to 10000 g / mol are reacted in such amounts that the equivalence ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of the reactive hydrogen atoms of the isocyanate-reactive compounds is 0.5 to 5: 1 is preferably 0.9 to 3: 1 and in particular 0.95 to 2: 1.
Gegebenenfalls kann es von Vorteil sein, daß die Polyurethane zumindest teilweise Isocyanuratgruppen gebunden enthalten. In diesen Fällen kann ein Verhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60 : 1, vorzugsweise 1,5 bis 8 : 1 bevorzugt gewählt werden.If appropriate, it can be advantageous for the polyurethanes to contain isocyanurate groups at least in part. In these cases, a ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of the reactive hydrogen atoms of 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1, can preferably be selected.
Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte können beispielsweise nach dem one-shot Verfahren, oder dem bekannten Prepolymer-Ver- fahren hergestellt werden, beispielsweise mit Hilfe der Hochdruck- oder Niederdruck-Technik in offenen oder geschlossenen Formwerkzeugen, Reaktionsextrudern oder Bandanlagen. Die Polyurethanweichschaumstoffe werden bevorzugt nach dem one-shot-Ver- fahren hergestellt.The polyisocyanate polyaddition products can be produced, for example, by the one-shot process or the known prepolymer process, for example using high-pressure or low-pressure technology in open or closed molds, reaction extruders or belt systems. The flexible polyurethane foams are preferably produced by the one-shot process.
Bevorzugt werden mit den erfindungsgemäßen Mischungen geschäumte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, beispielsweise geschäumte Polyurethane- und/oder Polyisocyanurate hergestellt.Foamed polyisocyanate polyadducts, for example foamed polyurethane and / or polyisocyanurates, are preferably produced with the mixtures according to the invention.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Polyisocyanat-Polyaddi- tionsprodukte nach dem Zweikomponentenverfahren herzustellen und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen und gegebenenfalls die Katalysatoren, Treibmittel und/oder Hilfs- und/oder Zusatzstoffe in der A-Komponente zu vereinigen und als B-Komponente die Isocyanate und Katalysatoren und/oder Treibmittel einzusetzen. Die Inhibitoren können in der A- und/oder B-Komponente beziehungsweise in den Bestandteilen dieser Komponenten verwendet werden, bevorzugt in der A-Komponente oder Bestandteilen der A-Komponente .It has proven to be advantageous to prepare the polyisocyanate polyaddition products by the two-component process and to combine the isocyanate-reactive compounds and, if appropriate, the catalysts, blowing agents and / or auxiliaries and / or additives in the A component and as the B component use the isocyanates and catalysts and / or blowing agents. The inhibitors can be used in the A and / or B component or in the components of these components, preferably in the A component or components of the A component.
Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele dargestellt werden . Beispiele:The invention is illustrated by the following examples. Examples:
Um Bedingungen, wie sie bei oben erwähnten Spezialanwendungen vorkommen können, zu simulieren, wurde mit Proben nachfolgend genannter Weichschaumstoffe eine Feuchtwärmealterung durchgeführt. Hierzu wurden jeweils Probewürfel mit der Kantenläge 3 cm bei 90 °C und 90 % rel . Luftfeuchtigkeit für 72 Stunden im Klimaschrank gealtert. Unter diesen Bedingungen kann es zu einer hydrolytischen Spaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen kom- men. Dies führt nicht nur zu einer drastischen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, sondern auch zur Bildung aromatischer Amine.In order to simulate conditions that can occur in the above-mentioned special applications, moist heat aging was carried out with samples of the soft foams mentioned below. For this purpose, test cubes with an edge length of 3 cm at 90 ° C and 90% rel. Humidity aged for 72 hours in a climate cabinet. Under these conditions, hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds can occur. This leads not only to a drastic deterioration in the mechanical properties, but also to the formation of aromatic amines.
Aus diesem Grund wurden bei den hergestellten Schaumstoffen sowohl im unbehandelten Zustand als auch nach Feucht-Wärmealte- rung neben dem Druckverformungsrest, der Rückprallelastizität und der Stauchhärte auch der Gehalt an MDA oder TDA gemessen.For this reason, the MDA or TDA content of the foams produced was measured both in the untreated state and after aging under heat and moisture, in addition to the compression set, resilience and compression hardness.
Die Extraktion der aromatischen Amine wurde mittels einer von Prof. Skarping, Universität Lund, entwickelten Methode durchgeführt. Hierzu wird der Schaum mit 10 ml Essigsäure (w = 1 Gew.-%) 10 mal ausgequetscht. Die Essigsäure wurde bei zusammengedrückter Schaumprobe in einen 50-ml-Meßkolben überführt. Der Vorgang wird dreimal wiederholt und der Meßkolben wird bis zur Meßmarke mit Essigsäure aufgefüllt. Anschließend wurde der MDA-Gehalt der vereinigten Extrakte mittels Kapillarelektrophorese mit UV-Detektion bestimmt. Die in den Beispielen angegebenen MDA-Gehalte entsprechen den Absolutgehalten des gebildeten MDA im PUR-Schaum.The aromatic amines were extracted using a method developed by Prof. Skarping, University of Lund. For this purpose, the foam is squeezed out 10 times with 10 ml of acetic acid (w = 1% by weight). The acetic acid was transferred to a 50 ml volumetric flask with the foam sample compressed. The process is repeated three times and the volumetric flask is filled up to the measuring mark with acetic acid. The MDA content of the combined extracts was then determined by means of capillary electrophoresis with UV detection. The MDA contents given in the examples correspond to the absolute contents of the MDA formed in the PUR foam.
Beispiel 1example 1
A-Komponente :A component:
97 Gew. -Teile eines Polyols mit der OHZ 28, einer mittleren Funktionalität von 2,3 und einem EO/PO Verhältnis von 14/8697 parts by weight of a polyol with OHZ 28, an average functionality of 2.3 and an EO / PO ratio of 14/86
3 Gew. -Teile eines Polyols mit der OHZ 42, einer mittleren3 parts by weight of a polyol with the OHZ 42, a medium
Funktionalität von 3 und einem PO/EO Verhältnis von 30/70Functionality of 3 and a PO / EO ratio of 30/70
3,31 Gew. -Teile Wasser3.31 parts by weight of water
0,8 Gew. -Teile Aminopropylimidazol 0,6 Gew. -Teile Lupragen N107, OH-Zahl: 421 (BASF)0.8 parts by weight of aminopropylimidazole 0.6 parts by weight of Lupragen N107, OH number: 421 (BASF)
0,5 Gew. -Teile Tegostab B 8631 (Goldschmidt) B-Komponente0.5 part by weight of Tegostab B 8631 (Goldschmidt) Component B
Mischung aus einem Polymer-MDI mit einem Anteil von 50 % und einem Gemisch von 2,4'-MDI und 4,4'-MDI im Verhältnis 1:1 mit einem Anteil von 50 %.Mixture of a polymer MDI with a proportion of 50% and a mixture of 2,4'-MDI and 4,4'-MDI in a ratio of 1: 1 with a proportion of 50%.
Figure imgf000022_0001
o.L.: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000022_0001
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Beispiel 2Example 2
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1) , nachfolgend bezeichnet als Testsystem 1 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% γ-Butyrolacton in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 1 with the difference that the A component contained 5% by weight γ-butyrolactone in dissolved form.
Figure imgf000022_0002
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000022_0002
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Beispiel 3Example 3
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1) , nachfolgend bezeichnet als Testsystem 2 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% ε-Caprolacton in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 2 with the difference that the A component contained 5% by weight ε-caprolactone in dissolved form.
Figure imgf000022_0003
Figure imgf000022_0003
O.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L. : nach Feucht-Wärmelagerung Beispiel 4OL: without wet heat storage m .L. : after moist heat storage Example 4
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1) , nachfolgend bezeichnet als Testsystem 3 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% γ-Decanolacton in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 3 with the difference that the A component contained 5% by weight γ-decanolactone in dissolved form.
Figure imgf000023_0001
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000023_0001
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Beispiel 5Example 5
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1) nachfolgend bezeichnet als Testsystem 4 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% δ-Dodecanolacton in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1) hereinafter referred to as test system 4, with the difference that the A component contained 5% by weight δ-dodecanolactone in dissolved form.
Figure imgf000023_0002
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000023_0002
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Beispiel 6Example 6
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1) , nachfolgend bezeichnet als Testsystem 5 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% 2-Pyrrolidon in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 5 with the difference that the A component contained 5% by weight of 2-pyrrolidone in dissolved form.
Figure imgf000023_0003
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung Beispiel 7
Figure imgf000023_0003
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage Example 7
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1), nachfolgend bezeichnet als Testsystem 6 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% δ-Valerolactam in gelöster Form enthielt.Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 6 with the difference that the A component contained 5% by weight δ-valerolactam in dissolved form.
Figure imgf000024_0001
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L. : nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000024_0001
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Beispiel 8Example 8
Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in Analogie zu 1), nachfolgend bezeichnet als Testsystem 7 mit dem Unterschied, daß die A-Komponente 5 Gew.-% Cyclendestillat in gelöster Form enthielt .Production of a flexible polyurethane foam in analogy to 1), hereinafter referred to as test system 7 with the difference that the A component contained 5% by weight of cycledistillate in dissolved form.
Figure imgf000024_0002
o.L: ohne Feucht-Wärmelagerung m.L.: nach Feucht-Wärmelagerung
Figure imgf000024_0002
oL: without wet heat storage mL: after wet heat storage
Cyclendestillat: Destillationsrückstand, der bei der Synthese von Polyesterpolyolen auf Basis von ADS-DEG-Trimethylolpropan anfällt und ca. 40 - 50 Massen-% an niedermolekularen cyclischen Estern, d.h. Kondensationsprodukten aus Diethylenglykol (DEG) und Adipin- säure (ADS), z.B. DEG-ADS-Ester und ADS-DEG-ADS-DEG-Ester sowie DEG und niedermolekulare lineare Ester enthält.Cycled distillate: distillation residue that arises in the synthesis of polyester polyols based on ADS-DEG-trimethylolpropane and approx. 40 - 50% by mass of low molecular weight cyclic esters, i.e. Condensation products from diethylene glycol (DEG) and adipic acid (ADS), e.g. Contains DEG-ADS esters and ADS-DEG-ADS-DEG esters as well as DEG and low molecular weight linear esters.
Diskussion der Ergebnissediscussion of the results
Die erfindungsgemäßen Vorteile, d.h. der deutlich gesenkte Gehalt an primären aromatischen Aminen nach einer Lagerung unter feuchtwarmen Bedingungen durch Zusatz von Lactonen und Lactamen sowie insbesondere von niedermolekularen cyclischen Estern auf Basis von DEG/ADS in Polyurethanschaumstoffen, konnten anhand der angeführten Beispiele überzeugend nachgewiesen werden. Bei den genannten Verbindungen findet unter Ringöffnung eine chemische Reaktion der primären Amine zu den entsprechenden substituierten Carbonsäureamiden statt. Daneben ist jedoch auch eine hydrolytische Spaltung der Lactone und Lactame zu den entsprechenden Hydroxy- bzw. Aminocarbonsäuren möglich. Diese Carbonsäuren wiederum sind zur Deaktivierung der verwendeten tertiären Amin- katalysatoren befähigt, indem der katalytisch aktive tertiäre Stickstoff protoniert wird und damit in seiner Aktivität gegenüber der Spaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen signifikant gehindert wird. Durch den Zusatz der erfindungsgemäßen Lacton- und Lactamverbindungen bzw. der cyclischen Ester werden folglich deutlich weniger Urethan- und Harnstoff indungen gespalten. Dies äußert sich nicht nur in wesentlich geringeren Mengen an extrahierbaren primären Aminen, sondern auch in einer deutlich geringeren Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Schaumstoffe (Testsysteme) nach Feuchtwärmelagerung. Wie die Ergebnisse weiter zeigen, ist in den Testsystemen verglichen zu den beiden VergleichsSystemen ein deutlich geringerer Abfall der Rückprallelastizität nach der Feucht-Wärmealterung zu verzeichnen. Auch die Druckverformungsreste halten sich auf einem wesentlich niedrigeren Niveau, während die Stauchhärte in der Regel auf ein geringeres Niveau abfällt, was auf den bereits bekannten weichmachenden Effekt der Lactone und Lactame zurückzuführen ist. Die zugesetzten Lacton- und Lactamverbindungen sowie die cyclischen Ester eignen sich demnach als Stabilisatoren gegen eine hydrolytische Spaltung von Urethan- und Harnstoffbindungen und damit gegen die Bildung primärer Amine in Polyurethanprodukten. Ein weiterer Vorteil, der bei Betrachtung der Beispiele deutlich wird, ist die Verbesserung der Druckverformungsreste bereits vor der Feucht-Wärmelagerung, insbesondere durch den Zusatz von cyclischen Estern auf Basis von DEG/ADS. Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich neben ihrer Funktion als Hydrolysestabilisatoren auch als Additive zur Herstellung von Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten mit verbessertem Druckverformungsrest (geringere DVR-Werte im fertigen Schaumstoff) . The advantages according to the invention, ie the significantly reduced content of primary aromatic amines after storage under warm, moist conditions by adding lactones and lactams and, in particular, low molecular weight cyclic esters based on DEG / ADS in polyurethane foams, could be demonstrated convincingly on the basis of the examples given. In the case of the compounds mentioned, a chemical reaction of the primary amines to the corresponding substituted ones takes place with ring opening Carboxamides instead. In addition, hydrolytic cleavage of the lactones and lactams to the corresponding hydroxy or aminocarboxylic acids is also possible. These carboxylic acids in turn are capable of deactivating the tertiary amine catalysts used by protonating the catalytically active tertiary nitrogen and thus significantly preventing its activity from cleaving urethane and urea bonds. By adding the lactone and lactam compounds according to the invention or the cyclic esters, significantly fewer urethane and urea bonds are consequently split. This manifests itself not only in significantly smaller amounts of extractable primary amines, but also in a significantly lower deterioration in the mechanical properties of the foams (test systems) after storage under moist heat. As the results also show, the test systems show a significantly smaller drop in the resilience after wet-heat aging compared to the two comparison systems. The compression set remains at a much lower level, while the compression hardness generally drops to a lower level, which is due to the already known softening effect of the lactones and lactams. The added lactone and lactam compounds and the cyclic esters are therefore suitable as stabilizers against hydrolytic cleavage of urethane and urea bonds and thus against the formation of primary amines in polyurethane products. Another advantage, which becomes clear when looking at the examples, is the improvement of the compression set before the moist heat storage, in particular through the addition of cyclic esters based on DEG / ADS. In addition to their function as hydrolysis stabilizers, the compounds according to the invention are also suitable as additives for the production of polyisocyanate polyaddition products with improved compression set (lower DVR values in the finished foam).

Claims

Patentansprüche claims
1. Polyurethanweichschaumstoffe mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m3 enthaltend Lactone, Lactame und/oder cyclische Ester.1. Flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 containing lactones, lactams and / or cyclic esters.
2. Matratzen oder Polsterungen für Möbel oder Teppiche enthaltend Polyurethanweichschaumstoffe gemäß Anspruch 1.2. Mattresses or upholstery for furniture or carpets containing flexible polyurethane foams according to claim 1.
3. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m3, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung in Gegenwart von Lactonen, Lactamen und/oder cyclischen Estern durchführt wird.3. Process for the production of flexible polyurethane foams with a density of 15 to 300 kg / m 3 , characterized in that the production is carried out in the presence of lactones, lactams and / or cyclic esters.
4. Verwendung von Lactonen, Lactamen und/oder cyclischen Estern zur Deaktivierung von aminischen Katalysatoren in Polyisocya- nat-Polyadditionsprodukten.4. Use of lactones, lactams and / or cyclic esters to deactivate aminic catalysts in polyisocyanate polyadducts.
Verwendung von Lactonen, Lactamen und/oder cyclischen Estern zur Reduzierung des Gehaltes an primären Aminen in Polyiso- cyanat-Polyadditionsprodukten.Use of lactones, lactams and / or cyclic esters to reduce the content of primary amines in polyisocyanate polyadducts.
6. Verwendung von Lactonen, Lactamen und/oder cyclischen Estern zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in Polyiso- cyanat-Polyadditionsprodukten.6. Use of lactones, lactams and / or cyclic esters to improve the mechanical properties in polyisocyanate polyadducts.
7. Verwendung gemäß Anspruch 4, 5 oder 6 in Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten.7. Use according to claim 4, 5 or 6 in processes for the preparation of polyisocyanate polyadducts.
8. Verwendung gemäß Anspruch 4, 5 oder 6 in Polyurethanweich- schaumstoffen. 8. Use according to claim 4, 5 or 6 in flexible polyurethane foams.
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