DD301902A9 - Verfahren zu Herstellung eines weich-elastischen Polyurethanschaumstoffes - Google Patents

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Abstract

Anspruch: Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung eines weichelastischen Polyurethanschaumstoffes, die einen großen Spielraum für die Variierung der Rezepturkomponenten zulässt, um Schaumstoffe mit einem breiten Belastbarkeits- und Dichtebereich herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbesserung die Verwendung eines Polymerpolyols als eine Polyolkomponente enthält, wobei das Polymerpolyol besteht aus: A) (1) Einem hochfunktionsfähigen Polyol oder einer Polyolmischung mit einer Äquivalentmasse zwischen ungefähr 1000 und etwa 3000, wobei das Polyol oder die Polyolmischung mit einem Anteil von ungefähr 30 bis etwa 90 Masseanteilen in % des Polymerpolyols vorhanden ist. (2) Ein Hilfs-Polyalkylenoxid mit einer relativen Molekülmasse zwischen ungefähr 450 und 30000 und mit einem Poly(oxyethylen)-Gehalt über etwa 30 %, wobei das genannte Polyalkylenoxid mit einem Anteil von ungefähr 1 bis etwa 20 Masseanteile in % auf Basis Polymerpolyol vorhanden ist und dass die durchschnittliche Nenn-Funktionsfähigkeit einer Mischung aus (1) und (2) mindestens etwa 3,0 beträgt und (3) ein stabil dispergiertes, durch in situ-Polymerisation gebildetes Polymer aus Verbindungen mit niedriger relevanter Molekülmasse in der Mischung aus (1) und (2) oder in einer oder mehrerer Komponenten von (1) und/oder (2), wobei das Polymer in einem Anteil von ungefähr 2 bis etwa 50 Masseanteile in % pf des Polymerpolyols vorhanden ist. B) (1) Einen hochfunktionsfähigen Polyalkylenoxidpolyol oder einer Mischung aus Polyalkylenoxiden mit einer Äquivalentmasse zwischen ungefähr 1200 und etwa 3000 und das mindestens 8 % Poly(oxyethylen) enthält, wobei das Polyol oder die Polyolmischung in einem Anteil von ungefähr 40 bis 90 Masseanteile in % des Polymerpolyols vorhanden ist. (2) einem Hilfspolyalkylenoxid mit einer relativen Molekülmasse zwischen ungefähr 450 und 30000 und mit einem Poly(oxyethylen-Gehalt von mindestens etwa 30 %, wobei die genannte Verbindung mit einem Anteil von ungefähr 1 bis 20 Masseanteile in % des Polymerpolyols vorhanden ist und die durchschnittliche Nenn-Funktionsfähigkeit von (1) plus (2) in der Größenordnung von ungefähr 3,2 bis etwa 6 liegt und (3) ein stabil dispergiertes, durch in situ-Polymerisation gebildetes Polymer aus Verbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse in der Mischung aus (1) und (2) oder in einer oder mehreren Komponenten von (1) und/oder (2), wobei das Polymer in einem Anteil von ungefähr 2 bis etwa 50 Masseanteile in % pf des Polymerpolyols vorhanden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf bestimmte neuartige Polymerpolyolzusammensetzungen und deren Verwendung bei der Herstellung von weich-elastischen ?olyurethanscha jmstoffen. In einer Hinsicht bezieht sich vorliegende Erfindung auf Mehrkomponenten-Zusammensetzungen zur Herstellung weich-elastischer Polyurethanschaumstoffe, wobei die Zusammensetzungen aus einem hochfunktionsfähigen Polyol, einem Hilfspoiyol mit hohem Poly(Oxyethylen)-Gehalt und einem stabil dispergiertem Polymer bestehen. Unter einem weiteren Aspekt richtet sich die Erfindung auf die Verwendung von Polymerpolyolzusammensetzungen bei der Herstellung von Schaumstoffen, die einen größeren Spielraum hinsichtlich der Variierung der Rezepturkomponenten zulassen. Die Erfindung bezieht sich auch auf Schaumstoffe und geschäumte Artikel, die aus solche Zusammensetzungen enthaltenden Rezepturen hergestellt sind.
Polyurethanschaumstoffe werden in großem Umfang bei der Herstellung einer Vielzahl von Produkten vorwendet, und sie können in Abhängigkeit von der Endverwendung nach Maß für die besonderen Einsatzgebiete und die gewünschten physikalischen Eigenschaften hergestellt werden. Beispielsweise wird hochelastischer (HR) Schaumstoff in großem Umfang für Möbel, Matratzen, Automobile und zahlreiche andere Einsatzgebiete verwendet. Er unterscheidet sich vom herkömmlichen Schaumstoff durch seinen höheren Behaglichkeits- oder Stützfaktor und höheren elastischen Wirkungsgrad. Zur Definierung von HR-Schaumstoffen sind spezifische Richtlinien in ASTM-Verfahren D3770 dargelegt, allerdings sind in der Praxis eine Vielzahl breiterer Klassen von Schaumstoffen durch diese Terminologie beschrieben, und die vorliegende Erfindung soll diese breitere Klassifikation einschließen.
Ch irakteristik des bekannten Standes der Technik
Industriell verwendete Rezepturen für hochelastischen tafelförmigen Schaumstoff enthalten (1) ein Polymerpolyol, bestehend aus einem Polymer, das stabil in ein reaktives, endüberlagertes Ethylenoxid-Polyol dispergiert ist, mit mehr als 50% primären Hydroxylgruppen.^) Waser, (3) ein Vernetzungs-/Streckmittel mit niedriger relativer Molekülmasse, meistens Diethanolamin, (4) ein Polyester-Silikon-Copolymer-Stabilisator, (5) Amin- und Zinnkatalysatoren, (6) Toluendiisozyanat und mannigfaltige andere Additive, z. B. Füllstoffe, Flammenverzögerungsmittel, Treibmittel u. ä.
Geformten hochelastischen Schaumstoff kann man üblicherweise aus hochelastischen tafelförmigen Systemen durch Veränderung der Katalysator-Zusammensetzung herstellen, wobei der tafelförmige Schaumstoff meistens mit bedeutend mehr Zinnkatalysator hergestellt wird als für die Verarbeitung von geformtem Schaumstoff wünschenswert ist. Tafelförmiger Schaumstoff wird fast ausschließlich mit Toluendiisozyanatisomer-Mischungen hergestellt, während Mischungen aus polymerischem Methylendiisozyanat und Toluendiisozyanat manchmal für geformten Schaumstoff verwendet werden. Typische füllstofffreie und wassergetriebene, hochelastische tafelförmige Schaumstoffe können technisch im Bereich von ungefähr 1,8 bis 3,5 engl. Pfund pro Kubikfuß (pcf) liegen, während solche, die physikalische Treibmittel enthalten, im allgemeinen unter etwa 1,8pcf liegen. Die Belastbarkeit (25% IFD) reicht von ungefähr 20 bis 80 engl. Pfund pro 50 Quadratzoll für wassergetriebene Schaumstoffe bis hinab zu 7 bis 20 engl. Pfund pro 50 Quadratzoll für physikalische Treibmittel enthaltende Schaumstoffe, z. B. Chlorfluorkarbone. Vor der vorliegenden Erfindung wurde die Produktion von HR-tafelförmigen Sorten mit niedriger Dichte (unter etwa 1,8pcf) und/oder niedriger Belastbarkeit (unter 20 engl. Pfund/50 Quadratzoll) ohne physikalische Treibmittel infolge geringem oder keinem Verarbeitungsspielraum für die zur Herstellung dieser Sorten notwendigen Rezepturen begrenzt.
Die Verarbeitungsbreite von handelsüblichen tafelförmigen HR-Schaumstoff wird meistens durch die Diethynolamin (DEOA)- und Indexbereiche, die eine akzeptable Verarbeitung ergeben, gekennzeichnet. Ein breiter Bereich ist nicht nur für die Verarbeitung wünschenswert, da die Belastbarkeit sinkt, wenn das DEOA-Niveau ansteigt, und der Index wird verringert. Die niedrigere DEOA-Grenze wird charakterisiert durch ein übermäßiges Ausfallen oder Zusammensinken, während an der oberen Grenze der Schaumstoff einen Schrumpf (übermäßige Dichte) aufweist. Bei einem typischen industriellen Polymerpolyol hängt die DEOA-Breite von solchen Faktoren wie z. B. dem Isozyanatindex, Wassergehalt, Katalysatortypen/Niveaus, dem oberflächenaktiven Mittel und Verarbeitungsparametern ab. Im allgemeinen wird es schwierig, ein DEOA-Niveau zu finden, das einen stabilen u ndnichtschrumpfenden Schaumstoff bei Wassergehalten über etwa 3,2 und/oder Indices über 115und unter 100 ergibt. Das führt zu einer größeren nicht den Qualitätsanforderungen entsprechenden Produktion und erhöhten Herstellungskosten.
Obwohl in der Patentliteratur über eine große Anzahl von Verfahren und Polyurethan-Rezepturen berichtet worden ist, hat bis heute niemand die Polymerpolyol-Zusammensetzungen und -rezepturen der vorliegenden Erfindung offenbart, noch darüber informiert.
Über Polymerpolyole, in denen die Polyole 3 bis 10% Ethylenoxid enthalten und eine Äquivalent-Masse über 1250 und eine durchschnittliche Funktionalität über 3,2 aufweisen, wurde in US-Patent 4.111.865 berichtet und dargestellt, daß sie weichelastische Schaumstoffe mit verbesserter statischer Ermüdung und Feuchtigkeitssensibilität ergeben. Allerdings waren mit diesen Rezepturen hergestellte freiaufgehende Schaumstoffe dicht und wiesen Schrumpf auf.
Im US-Patent 3.857.800 und dem britischen Patent wird die Verwendung eines Hilfspolyols mit hohem Poly(oxyethylen) in Verbindung mit einem polyoxyethylen-überlagerten Oxypropylenpolyol dargestellt, wobei das Hilfspoiyol die öffnung der Schaumstoffzellen zur Vermeidung von Schrumpf unterstützt. Es werden Beispiele angeführt, in denen ein Vernetzungsmittel verwendet wurde, aber es gab keine Aussage hinsichtlich des Einsatzes von Polymerpolyolen. Sämtliche technisch einsetzbaren Systeme zur Herstellung von hochelastischem Schaumstoff beruhen auf Polymerpolyolen, während die stabil dispergierte Polymerkomponente eine Schrumpfresistenz erzeugt. Das Auslassen von Polymerpolyol aus HR-Schaumstoffrezepturen, bei denen Katalysatorkombinationen, die technisch anwendbare Härtegeschwindigkeiten und silikonhaltige oberflächenaktive Mittel, die annehmbare Zellstrukturen ergeben, verwendet werden, führt zu erheblichem Schrumpf, sogar wenn ein Hilfspoiyol mit hohem Poly-(oxyethylen)-Gehalt eingesetzt wird. Die in den Beispielen dieses Patents verwendeten Katalysator- und Stabilisator-Kombinationen würden keine technisch brauchbaren Systeme zur Herstellung von weich-elastischen Polyurethanschaumstoff ergeben. Die Verarbeitungsbreite und die Rezepturflexibilität wären sehr eingeschränkt.
Zahlreiche weitere, sowohl in- als auch ausländische Patente offenbaren und enthalten in den Patentansprüchen verschiedene Polyolmischungen, verwenden aber zum größten Teil keine Polymerpolyole und/oder differieren noch in der Zusammensetzung der Rezeptur, so daß erwünschte weich-elastische HR-Schaumstoffe mit verbesserten Verarbeitungsvorteilen nicht erreicht werden.
Beispiele findet man in den japanischen Patenten SHO 57-133112, SHO 57-195113, SHO 57-195725 und SHO 59-100125, dem US-Patent 4.544.678, dem britischen Patent 1.480.972, dem US-Patent 4.690.955 u. &.
Deshalb waren vor der jetzigen Erfindung Rezepturen für hochelastische Schaumstoffe nicht einfach zu erhalten, die die gewünschte Breite für das Variinren der Rezepturkomponenten ohne gegenteilige Beeinträchtigung der Verarbeitungs- und der erwünschten physikalischen Eigenschaften hatten. Derzeitige tafelförmige HR-Systeme werden bei der Verarbeitung unzureichend, wenn der Wassergehalt in der Rezeptur angehoben wird, um Schaumstoffe mit niedrigerer Dichte herzustellen und/oder wenn das Vernetzungsmittelniveau erhöht oder über die gegenwärtigen Grenzen hinaus abgesenkt wird und/oder wenn der Index erhöht oder über die gegenwärtigen Grenzen hinaus abgesenkt wird. Diese Begrenzungen schränken den Bereich der herstellbaren Schaumstoffsorten ein (z.B. Dichte und Belastbarkeit) und begrenzen die Absatzmärkte/ Anwendungsgebiete, in denen sie eingesetzt wurden.
Vor der vorliegenden Erfindung erforderte die Produktion von weich-elastischem HR-Schaumstoff mit Dichten unter etwa 1,8 pcf und/oder einer Belastbarkeit unter etwa 20 engt. Pfund/50 Quadratzoll charakteristischerweise den Einsatz von Treibmitteln, beispielsweise Halogenkohlenwasserstoffe. Allerdings geht der Trend infolge der Umweltbetrachtungen dahin, den Einsatz solcher Treibmittel zur Herstellung von Schaumstoffen zu vermeiden oder zu minimieren. Ebenso hat die Produktion von HR-Sorten mit höherer Belastbarkeit den Einsatzteurertragkraftbildender Additive erfordert, die nicht eliminiert oder wesentlich unter die Richtlinien dieser Erfindung verringert werden können.
Ziel der Erfindung
Durch die Erfindung werden zur Herstellung von weich-elastischen Polyurethanschaumstoffen einsetzbare Polymerpolyole zur Verfugung gestel1'.
Die Polymerpolyole liefern einen stabilen, nichtschrumpfenden, freiaufgehenden Schaumstoff bei hohen Wassergehalten und über einen breiteren Vernetzungsmittel- und Indexbereich, der eine erhöhte Dichte und Belastungsbreite im Verhältnis zu handelsüblichen Polyolen mit hohem elastischem Wirkungsgrad ermöglicht.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polymerpolyol-Zusammensetzungen für die Verwendung bei der Produktion von hochelastischen, flexiblen Polyurethanschaum zu schaffen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Polymerpolyol-Zusammensetzungen zu entwickeln, deren Anwendung eine größere Breite für das Variieren der Rezepturkomponenten ohne gegenteilige Beeinträchtigung der Verarbeitungsbedingugnen oder der Schaumstoffeigenschaften ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestuht darin, Polymerpolyol-Zusammensetzungen zu schaffen, die für die Produktion von weich-elastischem HR-Polyurethan-Schaumstoff anwendbar sind, die aus Mehrkomponenten-Polymerpolyolsystemen bestehen. Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren für die Herstellung von weichelastischem HR-Polyurethanschaumstoff mit einer größeren Rezepturbreite und Flexibilität bei der Herstellung von solchem Schaumstoff zu erarbeiten. Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung von Rezepturen, die für die Herstellung von HR-Polyurethanschaumstoff einsetzbar sind, die die Anwendung von aus Umweltgründen unakzeptablen Treibmitteln, z. B. Halogenkohlenwasserstoffe, vermeiden und oder minimieren. Eine weitere Aufgabe besteht in der Entwicklung von Schaumstoffen und geschäumten Artikeln, die die Polymerpolyol-Zusammensetzungen dieser Erfindung enthalten. Diese und weitere Aufgaben werden den Fachleuten unter dem Aspekt der hier dargelegten Hinweise verdeutlicht. Erfindungsgemäß werden Polymerpolyol-Zusammensetzungen und Verfahren für deren Anwendung zur Produktion von weich-elastischem Polyurethanschaumstoff zur Verfugung gestellt. Die Erfindung richtet sich auch auf Rezepturen, die Polymerpolyole enthalten sowie damit hergestellte Schaumstoffe und Artikel. Bei den neuartigen Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet man eine Polymerpolyol-Zusammensetzung, die aus (1) einem hochfunktionsfähigen Polyol, (2) einem Hilfspoly(alkylenoxid) mit hohem Poly(oxyethylen)-Gehalt und (3) einem stabil dispergierten Polymer besteht. Mit der Verwendung von erfindungsgemäßen Polymerpolyol-Zusammensetzungen erreicht man eine ungewöhnlich breite Verarbeitung und Rezepturflexibilität für die Herstellung von HR Polyurethanschaumstoffen.
Wie oben ausgeführt, ist diese Erfindung teilweise auf für die Herstellung von weich-elastischem Schaumstoff verwendbare Polymerpolyol-Zusammensetzungen gerichtet, wobei das Polymerpolyol aus einem hochfunktionsfähigen Polyol oder einer Polyolmischung, einem Hilfspoly(alkylenoxid) und einem stabil dispergierten Polymer zusammengesetzt ist. Mit dem Begriff „Polymerpolyol" oder „Polymerpolyol-Zusammensetzung", wie er in dieser Spezifikation und den beigefügten Patentansprüchen angewendet wird, wird eine stabile Dispersion einer festen Polymerphase in dem flüssigen Polyol, einer Polyolmischung oder Polyol enthaltenden Mischung verstanden, wobei das feste Polymer durch eine in-situ-Polymerisation von Verbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse in der flüssigen Phase gebildet wird.
Die erste Komponente ist in der Polymer-Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 30 bis 90 Masseanteilen in % auf Basis der Masse der Gesamtzusammensetzung enthalten und ist ein Polyalkylenoxidpolyol oder eine Mischung solcher Polyole mit einer durchschnittlichen Nennfunktionsfähigkeit, so daß die Kombination der ersten und zweiten Komponente eine durchschnittliche Nenn-Funktionsf&ijgkeit von ungefähr 3,0 oder mehr und vorzugsweise im Bereich von ungefähr 3,2 bis etwa 6,0 aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsart ist die erste Komponente eine Mischung aus einem primären hochgradigen Hydroxyl Poly(oxyethylen), endüberlagerten Poly(oxypropylen) Polyol und einem dominierend sekundären Hydroxylpolyalkylenoxidpolyol.
Die zweite Komponente ist mit zwischen ungefähr 1 und etwa 20 Masseanteile in % vorhanden und ist ein Polyalkylenoxid, das mehr als ungefähr 30 Masseanteile in % Poly(oxyethylen) enthält.
Die dritte Komponente ist zwischen ungefähr 2 und etwa 50 Masseanteilen in % vorhanden und ist ein stabil dispergiertes Polymer, das durch dieYn-situ-Polymerisation von Verbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse in der Mischung aus den Komponenten 1 und 2 oder in einem oder mehreren Polyalkylenoxiden gebildet wird, die zur Bildung der ersten und zweiten Komponente eingesetzt sind.
Eine solche Polymerpolyol-Zusammensetzung ergibt einen stabilen und nichtschrumpfenden, elastischen Polyurethanschaumstoff bei höheren Wassergehalten und über einen breiteren VernetzungsmittelVStreckmittel- und Indexbereich. Damit wird eine erhöhte Dichte und Belastungsbreite im Verhältnis zu HR-Polymerpolyolen möglich (siehe Tabellen I, II, III u id X).
Folglich ermöglicht die vorliegende Erfindung die Produktion von weich-elastischen Schaumstoffen mit niedrigerer Dichte und von Schaumstoffen mit vergrößerter Belastungsbreite. Derzeitige tafelförmige Polymerpolyole haben einen begrenzten Verarbeitungsspielraum (engen DEOA und Indexbereich) bei Wassergehalten über etwa 3,2 Teilen pro Hundert (php) der Polymerpolyol-Mischung. Mit der vorliegenden Erfindung hat man einen guten Spielraum bis über 4,5php erhalten. Die Möglichkeit, diese Sorten mit niedriger Dichte herzustellen, gekoppelt mit der Möglichkeit, Schaumstoffe mit einem breiteren Belastungsbereich ohne Treibmitel oder tragfähigkeitsbildende Mittel zu produzieren, machte diese Mischung für die Herstellung von Polymerschaumstoff technisch attraktiv. Wie bereits ausgeführt, erwartet man, daß die gegenwärtigen Umweltbefastungen dazu führen, daß Kohlenwasserstoffe, z. B. Freone, als Treibmittel bei der Herstellung von Urethanschaumstoffen ausscheiden.
HR-Schaumstoffe mit hoh.er Dichte (2,3pcf) mit einem breiten Belastungsbereich kann man auch mit diesen Polymerpolyol-Kombinationen herstellen, damit bieten sie den vollen Bereich gegenwärtig hergestellter HR-Schaumstoffe mit hoher Dichte plus die Möglichkeit, Sorten mit höherer Belastbarkeit (25% IFD von 40 engl. Pfund/50 Quadratzoll oder darüber) ohne die Notwendigkeit, tragkraftbildende Mittel zuzusetzen.
Verschiedene Mischungen von Polymerpolyoisn innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung haben gute Verarbeitungswerte für den Schaumstoff ergeben, wie aus den in den Tabellen IV-VIII angegebenen Daten hervorgeht.
In der Praxis kann es sich bei dem hochfunktionsfähigen Polyol um Polyalkylenoxidpolyole oder um Mischungen solcher Polyole mit durchschnittlicher Nenn-Funktionsfähigkeit zwischen ungefähr 3 und etwa 6 handeln, die einen Ethylenoxidgehalt zwischen ungefähr 8% und etwa 25% und eine Äquivalentmasse zwischen ungefähr 1000 und etwa 3000, vorzugsweise von ungefähr 1 600 bis etwa 2 200 aufweisen. Das hochfunktionsfähige Polyol kann in Niveaus von ungefähr 30% bis etwa 90% und vorzugsweise von ungefähr 40 bis 90% auf Basis Masse der Gesamtmischung eingesetzt werden.
Das Hilfspolyalkylenoxid, die zweite Komponente der Polymerpolyol-Zusammensetzung, kann eine relative Molekülmasse zwischen ungefähr 450 und etwa 30000, eine Nennfunktionsfähigkeit bis zu etwa 8 und einen Ethylenoxidgehalt zwischen ungefähr 30 und etwa 100% haben. Flüssigkeiten mit niedrigerer relativen Molekülmasse (450-2000) mit einem Ethylenoxidgehalt über etwa 70% werden hinsichtlich eines einfachen Umgangs und optimaler Verarbeitung bevorzugt. Der Anteil dieser zweiten Komponente kann von ungefähr 1 bis etwa 20 Masseanteilen in % der Polymerpolyol-Zusammensetzung mit 1 bis etwa 10% als bevorzugter Bereich schwanken.
Die dritte Komponente der Zusammensetzung kann ein normales Vinylpolymer oder Copolymer, ein Polymer vom Polyharnstofftyp oder ein Kondensationsprodukt eines mehrfunktionellen Glykole oder Glykolamins mit einem Diisozyanat bei niedriger relativer Molekülmasse sein. Diese Komponente wird als stabile Dispersion in einem oder in mehreren Polyolen durch in-situ-Polymerisation des Polymers gebildet. Der Anteil des stabil dispergierten Polymers kann zwischen ungefähr 2 und etwa 50 Masseanteilen in % bei einem für elastische HR-Schaumstoffe bevorzugten Bereich von ungefähr 4% bis etwa 30% schwanken.
Die für die vorliegende Erfindung anwendbaren Polyol-Zusammensetzungen können eine Vielzahl von Verbindungen beinhalten und folgende einschließen, ohne darauf begrenzt zu sein:
(a) Alkylenoxidaddukte von Polyhydroxyalkanen;
(b) Alkylenoxidaddukte von nichtreduzierenden Zuckern und Zuckerderivaten und
(c) Alkylenoxidaddukte von Polyphenolen.
Illustrative Alkylenoxidaddukte von Polyhydroxyalkanen beinhalten unter anderem die Alkylenoxidaddukte'von Glyzerin, 1,2,4-Trihydroxybutan, 1,2,6-Trihydroxyhexan, 1,1,1-Trimethylolethan, 1,1,1-Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Polycaprolakton, Xylitol, Arabitol, Sorbitol, Mannitol u.a.
cine weitere anwendbare Klasse von Polyolen sind die oben erwähnten Alkylenoxidaddukte der nichtreduzierenden Zucker, wobei die Alkylenoxide 2 bis 4 Kohlenstoffatome haben. Unter den betrachteten nichtreduzierenden Zuckern und Zuckerderivaten sind Sucrose, Alkylglycoside, z. B. Methylglucoside, Ethylglucosid u. ä.; Glycolglycoside, z. B.
Ethylenglycolglycoside, Propylenglycolglycosid.Glyzerolglucosid, 1,2,6-Hexanetriolglycosid u.a. sowie die Alkylenoxidaddukte der Alkylglycoside, wie in US-Patent 3.073,788 angegeben.
Eine weitere anwendbare Klasse von Polyolen, wie oben in (c) angegeben, sind die Polyphenole und vorzugsweise deren Alkylenoxidaddukte, wobei die Alkylenoxide 2 bis 4 Kohlenstoffatome haben. Unter den betrachteten Polyphenolen sind beispielsweise Kondensationsprodukte von Phenol und Formaldehyd und Novolakharze; Kondensationsprodukte von verschiedenen Phenolverbindungen und Akrolein, wobei das einfachste Mitglied dieser Klasse 1,2,3-Tris(hydroxypheny!)Propane sind; Kondensationsprodukte von verschiedenen Phenolverbindungen und Glyoxal, Gluteraldehyd und andere Dialkdehyde, deren einfachste Mitglieder dieser Klasse die 1,1,2,2-Tretrakis(hydroxyphenol)Ethane sind u.a.
Die Alkylenoxidaddukte von Phosphor und Polyphosphorsäure bilden eine weitere anwendbare Klasse von Polyolen.
Ethylenoxid, 1,2-Epoxypropan, die Epoxybutane, 3-Chlor-1,2-Epoxypropan u.a. sind bevorzugte Alkylenoxide. Phosphorische Säure, Phosphorsäure, die polymetaphosphorischen Säuren, z.B. tripolyphosphorische Säure, die polymetaphosphorischen Säuren u.a. sind für die Anwendung in diesem Zusammenhang wünschenswert.
Tatsächlich kann man jede Substanz mit einem aktiven Wasserstoff, bestimmt nach dem Zerewitinoff-Test, als eine Komponente des Polyols verwenden. Beispielsweise sind aminbegrenzte Polyetherpolyole bekannt und können, falls gewünscht, eingesetzt
werden. Tabelle VIII enthält ein Beispiel, bei dem ein aminbegrenztes Polyetherpolyol verwendet wird.
Die am meisten bevorzugten, bei dieser Erfindung gebrauchten Polyole beinhalten die Poly{oxypropylenoxyethy!on)Glycole.
Ethylenoxid kann - wenn verwendet - in jeder Art entlang der Polymerkette eingebaut werden. In einer anderen festgelegten Weise kann das Ethylenoxid entweder in innere Blocks-wie Terminalblocks-oder zufällig verteilt entlang derPolyolkette eingebaut werden.
Außer bei den vorerwähnten Poly-{alkylenoxid)Komponenten kann die Polyol-Zusammensetzung hydroxylbegrenztes Polybutadien enthalten. Ferner kann man kleine Mengen eines alkensäure-anpolymerisierten Polyalkylenoxidpolyethers zugeben, um die Reaktivitätssteuerung und Zeltöffnung zu unterstützen. Beispiele für die Anwendung dieser Verbindungen findet man ebenfalls in Tabelle VIII.
Die Herstellung von stabil dispergierten Polymeren in Polyolen, um Polymerpolyole zu erhalten, ist in der Technik bekannt. Die Grundpatente auf diesem Gebiet sind Stamberger Re. 28.715 (Wiederausgabe von US. 3.383.3b1) und Re. 29.118 (Wiederausgabe von US. 3.304.273). Solche Zusammensetzungen kann man durch Polymerisation eines oder mehrerer mit ethylenur.gesättigter Monomere erzeugen, die in einem Polyol in Gegenwart eines f: eien Radikalkatalysators gelöst oder dispergiert sind und eine stabile Dispersion von Polymerpartikeln in dem Polyol bilden. Diese Polymerzusammensetzungen haban die wertvolle Eigenschaft, daß sie den daraus hergestellten Polyurethanschaumstoffen höhere lastaufnehmendo Eigenschaften verleihen, als sie durch entsprechende nichtmodifizierte Polyole erreicht werden. Ebenso sind die Polyole wie die in US-Patent Nr. 3.325.421 und 4.374.209 beschrieben, einbezogen.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerpolyot-Zusammensetzungen kann man eine große Anzahl von Monomeren verwenden. Zahlreiche ethylenungesättigte Monomere werden in den früheren Patenten angeführt. Alle diese Monomere eignen sich. Neuerdings wurden ebenfalls Polyharnstoff- und Polyurethan-Suspensionspolymere eingesetzt.
Die Auswahl des verwendeten Monomers oder der Monomere hängt von solchen Überlegungen wie von den relativen Kosten der Monomere und von den für den vorgesehenen Verwendungszweck erforderlichen Kennwerten des Polyurethanproduktes ab. Um den Schaumstoffen die gewünschte Tragfähigkeit zu verleihen, müssen das Monomere oder die für die Herstellung des Polymerpolyols erforderlichen Monomere natürlich in gewünschter Weise ausgewählt werden, um ein P >!ymer zu erzeugen, das eine Glasumwandlung hat, die mindestens geringfügig höher als Raumtemperatur ist. Beispielhafte Monomere enthalten Styren und seine Derivate z.B. Para-methylstyren, Acrylate, Methacrylate,z.B. Methylmethacrylat, Acrylnitril und andere Nitrilderivate, z. B. Methacrylnitril u. ä. Vinylidenchlorid kann ebenso verwendet werden.
Die zur Herstellung von Polymerpolyol-Zusammensetzungen bevorzugt verwendeten Monomergemische sind Gemische aus Acrylnitril und Styren oder Acrylnitril, Styren und Vinylidenchlorid.
Der Monomergehalt wird speziell ausgewählt, um den für den vorgesehenen Endverwendungszweck gewünschten Feststoffgehalt zu erreichen. Für typische HR-Schaumstoffrezepturen sind Feststoffgehalte bis zu etwa 50 Masseanteilen in % technisch ausführbar und können angewandt werden.
Vernetzungsmittel/Streckmittel
Zur Herstellung von stabilen, freiaufgehenden Schaumstoffen unter erfindungsgemäßen Bedingungen bevorzugt man mehrfunktioneile Glycoamin-Vernetzungsmittel/Streckmittel. Das am meisten eingesetzte handelsübliche Vernetzungsmittel ist Diethanolamin und stellt die bevorzugte Verbindung der Wahl dar. Sein Einsatz mit Anteilen von ungefähr 0 bis etwa 5 php- das ist ein viel breiterer Bereich als technisch sonst genutzt-z.B. ungefähr 0,6 bis etwa 1,5 php, wird durch die hier beschriebenen Polymerpolyol-Zusammensetzungen gefördert, und das ermöglicht eine wesentlich breitere Belastungssteuerung. Gemische von anderen Vernetzungsmitteln mit Diethanolamin können auch ähnliche Vorteile aufweisen. Obwohl man Dietahnolamin bevorzugt, können andere Vernetzungsmittel, ζ. Β. Glyzerin, Triethanolamin, Sorbitol und viele weitere mehrfunktioneile Hydroxy- und/oder Aminverbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse nach Wunsch als Ersatz für Diethanolamin verwendet werden.
Katalysatoren
Zur Herstellung von Polyurethan-Katalysatoren kann man jeden Polyurethan-Katalysator aus einer großen Anzahl heraus einsetzen. Charakteristische Anteile sind ungefähr 0,001 bis etwa 2php. Repräsentative Katalysatoren beinhalten: (a) tertiäre Amine, ζ. B. bis(2,2'-Dimethylamino)Ethylether, Trimethylamin, Triethylamin, N-Methylmorpholin, Ν,Ν-Ethylmorpholin, N,N-Dimethylbenzylamin, Ν,Ν-Dimethylethanolamin, NNN#N--Tetramethyl-1,3-Butandiamin, Pentamethyldipropylentriamin, Triethanolamin, Triethylendiamin, Pyridinoxid u".ä., (b) starke Basen, z.B. Alkali und Erdalkalimetallhydroxide, Alkoholate und Pher olate; (c) saure Metallsalze von starken Säuren, z.B. Eisentrichlorid, Zinndichlorid, Antimontrichlorid, Wismutnitrat und -chlorid u.a.; (d) Chelate von verschiedenen Metallen, z.B. solche, die man aus Acetylazeton, Benzoylazeton, Trifluoracetylazeton, Ethylacetoacetat, Salicylaldehyd, Cyclopentanon-2-Karboxylat, Acetylazetonamin, bis-Acetylacetonalkylendiimine.Salicylaldehydamin, u.a. mit den verschiedenen Metallen z. B. Be, Mg, Zn, Cd, Pb, Ti, Zr, Sn, As, Bi, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ni oder solche Ionen wie MoO2--, UO2·· u.a.; (f) Alkoholate und Phenolate verschiedener Metalle, ζ. Β. Ti(OR)4, Sn(OR)4, Sn(OR)2, AI(OR)3 u.a., worin R ein Alkyl oder Aryl ist und die Reaktionsprodukte von Alkoholaten mit Karboxylsäuren, Beta-Diketonen und 2-(N,N-Oialkylamino)Alkanolen, z.B. die bestens bekannten Chelate von Titan, die man durch diese äquivalenten Verfahren erhält; (g) Salze von organischen Säuren mit einer Vielzahl von Metallen, z.B. Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Al, Sn, Pb, Mn, Co, Bi und Cu, inkl. beispielsweise Natriumacetat, Kaliumlaurat, Kalziumhexanoat, Zinndiacetat, Zinndiotoat, Zinndioleat, Bleioctoat, metallische Trocknungsmittel, ζ. B. Mangan- und Kobaltnaphthenat u. ä.; (h) metallorganische Derivate von vierwertigem Zinn, dreiwertigem und fünfwertigem As, Sb und Bi sowie Metallkarbonyle von Eisen und Kobalt.
Unter den zinnhaltigen Verbindungen, die eine besondere Erwähnung verdienen, sind die Dialkylzinnsalze von Karboxylsäuren, z.B. Dibutylzinndiazetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat, Dilaurylzinndiacetat, Dioctylzinndiacetat, Dibutylzinn-bis(4-Methylaminobenzoat), Dibutylzinndilaurylmercaptid, Dibutylzinn-bisie-Methylaminocaproat) u.a. Analog können ein Trialkylzinnhydroxid, Dialkylzinnoxid, Dialkylzinndialkoxid oder Dialkylzinndichlorid eingesetzt werden. Beispiele für diese Verbidnungen beinhalten Trimethylzinnhydroxid.Tributylzinnhydroxid.Trioctylzinnhydroxid, Dibutylzinnoxid,Dioctylzinnoxid, Dilaurylzinnoxid, Dibutylzinn-bis(isopropoxid), Dibutylzinn-bis(2-dimethylaminopentylat), Dibutylzinndichlorid, Dioctylzinndichlorid u.a.
Stabilisatoren
Es liegt auch im Bereich der Erfindung, wenn möglich geringe Mengen einesSchaumstabilisators, z. B. ungefähr 0,001 bis etwa 5 Masseanteile in % auf Basis der gesamten Reaktionsmischung einzusetzen. Geeignete Schaumstabilisatoren oder oberflächenaktive Mittel sind bekannt und können in Abhängigkeit von dem speziellen Einsatzgebiet des Polyurethans variiert werden. Geeignete Stabilisatoren für tafelförmige Zwecke beinhalten „hydrolisierbare" Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Block-Copolymere, z.B. die in US-Patenten 2.834.748 und 2.917.480 beschriebenen Block-Copolymere. Eine weitere anwendbare Klasse von Schaumstabilisatoren sind die „nichthydrolisierbaren" Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Block-Copolymere, z. B. die in US-Patenten 3.505.377 und 3.686.254 sowie in der britischen Patent-Spezifikation 1.220.471 beschriebenen Block-Copolymere. Letztgenannte Klasse der Copolymere unterscheidet sich von den oben erwähnten Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Block-Copolymeren insofern, daß die Polysil-Komponente an die Polyoxy-Alkylen-Komponente durch direkte Kohlenstoff-zu-Silikonbindungen anstatt durch Kohlenstoff-zu-Sauerstoff-zu-Silikonbindungen gebunden ist. Diese unterschiedlichen Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Block-Copolymere enthalten vorzugsweise 5 bis 50 Masseanteile in % des Polysiloxanpolymers mit dem Polyoxyalkylen-Polymer als verbleibenden Rest. Noch eine weitere verwendbare Klasse von Schaumstabilisatoren wird von den in US-Patent 3.905.924 beschriebenen Cyanalkyl-Polysiloxanen gebildet.
Obwohl es nicht erforderlich ist, wird ein Polyether-Silikon-Copolymer mit gemischter Hydroxy- und Methoxy-Überlagerung des Polyethers, wie in US-Patent 4.690.955 beschrieben.gegenüber weniger stabilisierenden HR-oberflächenaktiven Mitteln bevorzugt, um eine Destabilisation von dem Hilfspolyol in den erfindungsgemäßen Polymerpolyol-Zusammensetzungen entgegenzuwirken.
Polyisocyanate
Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist der große Spielraum zur Variierung des Isocyanat-Index, wobei sich noch stabile Schaumstoffe mit geringem Schrumpf herstellen lassen. Es werden Beispiele dargelegt (Tabelle III), in denen der 80/20 TDI-Index zwischen 90 und 120 für freiaufgehende Schaumstoffe verändert wird. Die industriemäßige Produktion mit derzeitigen Polymerpolyclen bewegtsich im Bereich eines Index von ungefähr 100 bis 115. Die durch den vergrößerten Indexbereich gebotene erweiterte Breite der Belastbarkeit geht aus den angegebenen Beispielen klar hervor.
Die für die Herstellung von erfindungsgemäßem Polyurethanschaum einsetzbaren organischen Polyisocyanate sind organische Verbindungen, die mindestens zwei Isocyanatgruppen enthalten. Derartige Verbindungen sind in dem Fachgebiet bestens bekannt. Geeignete organische Polyisocyanate beinhalten die Kohlenwasserstoffdiisocyanate (z. B. die Alkylendiisocyanate und die Aryldiisocyanate, sowie die bekannten Triisocyanate und Polymethylenpoly(phenylenisocyanate). Beispiele für geeignete Polyisocyanate sind 2,4-Diisocyanatotoluen, 2,6-Diisocyanatotoluen, Methy.en bis(4-cyclohexylisocyanat), 1,8-Diisocyanatooctan, 1,5-Diisocyanato-2,2,4-Trimethylpentan, 1,9-Diisocyanatononan, 1,10-Düsocyanatopropylether von 1,4-Butylenglycol, 1,11-Diisocyanatoundecan, 1,12-Diisocyanatododecan bis (isocyanatohexyl) Sulfid, 1,4-Diisocyanatobenzen, S.ö-Diisocyanato-o-Xylen^.e-Diisocyanato-m-Xylen, 2,6-Diisocyanato-p-Xylen, 2,4-Diisocyanato-i-Chlorobenzen, 2,4-Diisocyanato-1-Nitrobenzen, 2,5-Diisocyanat-1-Nitrobenzen, 4,4'-Diphenylmethylendiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethylen-Diisocyanat und Polymethylen Poly(phenyleneisocyanate) und deren Mischungen. Das bevorzugte Polyisocyanat ist 80/20 TDI (eine Mischung von 80% 2,4-Toluen-diisocyanat und 20% 2,6-Toluendiisocyanat).
Treibmittel
Um Kohlendioxid durch Reaktion mit Isocyanat herzustellen, kann man Wasser in einer Menge von ungefähr 1,0 bis etwa 5,0 php verwenden, und das wirkt als Treibmittel für den Schaum. Außerdem kann man eine Kombination von Wasser und anderen Treibmitteln benutzen. Illustrative Polyurethan-Treibmittel beinhalten halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlormonofluormethan, Dichlormethan, Trichlormethan, 1,1-Dichlor-ifluorethari^.i^-Trichlor-i^^-Trifluoretha^Hexafluorcyclobutan.Octafluorcyclobutan u.a. Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht-wie bereits dargelegt-darin, daß man die Anwendung von Fluorcarbon-Treibmitteln in der Schaumstoffrezeptur vermeiden oder zumindest minimieren kann.
Eine weitere Klasse Treibmittel beinhaltet thermisch unstabile Verbindungen, die nach Erwärmung Gase freisetzen, ζ. Β. Ν,Ν'-Dimethyl-N,N'-Dinitrosoterephthalamid,Aminformate, Ameisensäure u.a. Das bevorzugte Verfahren zur Schaumbildung für die Herstellung weich-elastischer Schaumstoffe ist die Anwendung von Wasser oder einer Kombination von Wasser plus ein Fluorcarbon-Treibmittel, z. B. Trichlormonofluorcarbon. Die Menge des eingesetzten Treibmittels schwankt mit solchen Faktoren, wie z. B. mit der in dem geschäumten Produkt gewünschten Dichte.
Weitere Additive
Eine Vielzahl weiterer den Fachleuten bekannter Additive kann in die Schaumstoffrezepturen eingebaut werden. Das können flammenhemmende Mittel, Farbstoffe, Füllstoffe und andere Substanzen sein. Sogenannte verbrennungsmodifizierte HR-Schaumstoffe kann man mit den in dieser Erfindung beschriebenen Polymerpolyolen durch Einsatz von dispergiertem Melamin-Pulver und/oder flammenhemmenden Mitteln herstellen.
In der Praxis werden die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe verwendeten Rezepturen durch Mischung der vorerwähnten Komponenten in einer üblichen Aufbereitungsanlage für Schaumstoffe mit den Fachleuten bekannten Techniken aufgestellt. Durch die entsprechend der Richtlinien dieser Erfindung verwendeten speziellen Komponenten bietet sich dem Betreiber zur Regulierung der Dichte, der Belastbarkeit und anderer physikalischer Eigenschaften des entstehenden Schaumstoffs ein größerer Spielraum dar.
Beispielsweise kann man erfindungsgemäße Schaumstoffe urtfer Anwendung eines breiten Bereichs von Wasser, DEOA und Isocyanat-Rezepturvariablen herstellen. Die Vorteile einer solchen Flexibilität bei der Schaumstoffherstellung bestehen darin, daß man Sorten mit größerer Dichte und Belastbarkeit produzieren kann. Außerdem lassen sich weichere Schaumstoffe herstellen, ohne daß man zum Einsatz von Fluorkohlenwasserstoffen Zuflucht nehmen muß. Auch kann man höher belastbare Sorten ohne teure tragkraftbildende Additive herstellen.
In einer Ausführungsart dieser Erfindung wird in einer typischen Rezeptur ein Polyalkylenoxidpolyol oder eine Polyol-Mischung verwendet, die mindestens 10% Ethylenoxid enthält und eine Nenn-Funktionsfähigkeit von mindestens etwa 3,0 sowie eine
Äquivalentmasse zwischen ungefähr 1500 und etwa 3000 hat. Die speziell bevorzugte Zusammensetzung ist eine Mischung eines stark endüberlagerten primären Hydroxylethylenoxidpolyol und eines dominierend sekundären Hydroxylpolyols. Daher besteht eine typische Rezeptur unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen zur Herstellung eines tafelförmigen, freiaufgehenden Schaumstoffs aus einer Kombination folgender Komponenten, die einen Polyurethanschaumstoff hoher Qualität mit stabiler Verarbeitbarkeit bis 5 php Wasser und mit erheblicher Diethanolamin- und Indexbreite ergeben. Diese Komponenten sind:
(a) 63% eines nominal sechs-funktionellen Poly(oxypropylen-oxyethylen)Polyol mit einerÄquivalentmasse von ungefähr 2000, einem primären Hydroxylgehalt über 80% und einem Ethylenoxidgehalt über 15%.
19% eines dominierend sekundären Hydroxylpoly(oxyethylenoxypropylen)Polyols mit Nenn-Funktionsfähigkeit von 3, einer Äquivalentmasse von etwa 1100 und einem internen Ethylenoxidgehalt von ungefähr 10%.
(b) 2% eines dominierend Poly(oxyethylen)Polyols mit einer Nenn-Funktionsfähigkeit von 3 und einer Äquivalentmasse von 330.
(c) 16% eines in dem Polyol stabil dispergierten Styren/Acrylnitril-Copolymers.
(d) Wassergehalt zwischen ungefähr 1,5 und etwa 5 Teilen pro hundert Teilen Polymerpolyol (php).
(e) Diethanolamingehalte zwischen ungefähr 0,4 und 5 php.
(f) Toluendiisocyanat (80/20) bei Index 75 bis 125 (Stöchiometrie).
(g) Eine Mischung aus bis(2-dimethylaminomethyl)Ether und Triethylendiamin als tertiärer Aminkatalysator. (h) Zinnoctoat oder Dibutylindilaurat als Zinnkatalysator.
(i) Ein oberflächenaktives Mittelvom Typ Polyether-Silicon-Copolymer.
(j) Ein verbleibender Rest normale Additive wie Treibmittel, flammenhemmende Mittel, Füllstoffe, Farbstoffe o. ä. je nach Bedarf.
Ausführungsbeispiele
In den folgenden Beispielen wurden verschiedene Abkürzungen verwendet, um die bei der Herstellung von Schaumstoffe eingesetzten Komponenten zu definieren
Diese Komponenten werden wie folgt erläutert:
Polyole
Polyol A - ist ein Polyalkylenoxidtriol (nominal), hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin, gefolgt von einer Reaktion mit Ethylenoxid und dann Überlagerung mit Propylenoxid, um eine Äquivalentmasse von ungefähr 1180 zu erreichen.
Es enthält etwa 10% internes Ethylenoxid und hat dominierend sekundäre Hydroxylgruppen.
Polyol B - ist ein Polyalkylenoxidhexol (nominal), hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Sorbitol und danach Überlagerung mit Ethylenoxid. Das Produkt enthält 16,0% Ethylenoxid und hat einen primären Hydroxylgehalt von ungefähr 83%. Es besitzt eine Äquivalentmasse von etwa 2000.
Polyol C - ist ähnlich wie Polyol B, ausgf no> nmen, daß es ungefähr 11 % Ethylenoxid enthält.
Polyol D-ist ähnlich wie Polyol B, ausgenommen, daß es ungefähr23% Ethylenoxid enthält.
Polyol E - ist ähnlich wie Polyol B, ausgenommen, daß es etwa 20% Ethylenoxid enthält.
Polyol F-ist ein Polyalkylenoxidtriol, hergestellt durch Reaktion von Ethylenoxid mit Glycerin zu einerÄquivalentmasse von etwa 330. Es ist ungefähr 90% Ethylenoxid.
Polyol G - ist ähnlich wie Polyol F, ausgenommen, daß es eine Äquivalentmasse von etwa 670 hat.
Polyol H-ist ähnlich wie Polyol F, ausgenommen, daß es eine Äquivalentmasse von etwa 170 hat.
Polyol I - ist ähnlich wie Polyol F, ausgenommen, daß es eine Äquivalentmasse von etwa 6700 hat.
Polyol J - ist ein Polyalkylenoxidtriol, hergestellt durch Reaktion von Ethylenoxid mit einem propoxylierten Glycerinstarter zu
einer Äquivalentmasse von ungefähr 700. Es ist etwa 65% Ethylenoxid.
Polyol K - ist ein Polyalkylenoxiddiol, hergestellt durch Reaktion von Ethylenoxid zu einer Äquivalentmasse von ungefähr 1 700.
Es ist 100 Ethylenoxid.
Polyol L - ist ein Polyalkylenoxidhexol, hergestellt durch Reaktion von Ethylenoxid mit einem propoxylierton Sorbitolstarter zu
einerÄquivalentmasse von ungefähr 400. Es ist -3twa 50% Ethylenoxid.
Polyol M - ist ähnlich wie Polyol L, ausgenommun, daß es ethoxyliert ist zu einer Äquivalentmasse von ungefähr 800.
Polyol /SI- ist eine 10%ige Aufpolymerisieru ng von Acrylsäure auf ein Polyalkylenoxidpolymer, hergestellt durch Reaktion von Ethylen/Propylenoxid mit Butanol.
Polyol O-ist ein Polyalkylenoxiddiol, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid zu einer Äquivalentmasse von ungefähr 1000.
Polyol P - ist ein Polyalkylenoxiddiol (nominal) hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid zu einerÄquivalentmasse von ungefähr 2000.
Poiyol Q- ist ein Polyalkylenoxidtriol (nominal) hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin, gefolgt von
Ethylenoxid (17%) und letztlich überlagert mit Propylenoxid, um eine Äquivalentmasse von ungefähr 2000 zu erhalten.
Polymer-Polyole(PP)
PP-A- ein handelsübliches HR-Polymerpolyol mit einem Gehalt von ungefähr 11 % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer in einer Mischung aus mit Oxethylen überlagerten Poly(oxypropylen)Polyolen.
PP-B - ein handelsübliches HR-Polymerpolyol analog PP-A.
PP-C- ein Polymerpolyol bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1) 15 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 65% Polyol B und (3) 20% Polyol A.
PP-D - analog PP-C, ausgenommen, daß auch eine Spur (ungefähr 0,1 %) Polyol N enthalten ist. '
PP-E - analog PP-C, ausgenommen, daß die Komponente (3) durch Polyol D ersetzt ist.
PP-F- ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1)16 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 44% Polyol B und (3) 40% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einer Äquivalentmasse von 1 600,
hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 16,5% Ethylenoxid.
PP-G-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) ISVoStyrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2)32% Polyol E; (3) 20% Polyol A und (4) 32 % eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einerÄquivalentmasse von 2000, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 16% Ethylenoxid.
PP-H- ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 17 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 32% Polyol C; (3) 20% Polyol A und (4) 31% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einerÄquivalentmasse von 1600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glyzerin und Überlagerung mit 16,5% Ethylenoxid.
PP-I-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 17 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-
Copolymer; (2) 40% eines nominell vierfunktionellen Polyols mit einer Äquivalentmasse von 1600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Pentaerythritol und Überlagerung mit 15% Ethylenoxid; (3) 20% Polyol A; und (4) 23% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einerÄquivalentmasse von 1600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 16,5% Ethylenoxid.
PP-J-ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1) 18,5 Masseanteile in %Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 59% Poylol B und (3) 22,5% Polyol A.
PP-K- ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 16 Masseanteiie in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 55% Polyol E; (3) 19% Polyol A und 10% Polyol O.
PP-L-ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1) 15 Masseanteile in %Styrenacrylnitril-Vinylidenchlorid-Suspension-Terpolymer; (2) 65% Polyol B und (3) 20% Polyol Q.
PP-M-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 17 Masseanteile in % Styrenactylnitril-Vinylidenchlorid-Suspensions-Terpolymerf(2) 31 % Polyol B; (3) 20% Polyol Q und (4) 32% einas nominell dreifunktionellen Polyols mit einer
Äquivalentmasse von 1 600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 19% Ethylenoxid.
PP-N - ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1)17 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Vinylidenchloi id-Suspensions-Terpolymer; (2) 40% Polyol B; (3) 20% Polyol Q und (4) 23% eines nominell zweifunktionellen Polyols mit einer
Äquivalentmasse von 1400, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 17 % Ethylenoxid.
PP-Q-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 17 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Vinylidenchlorid-Suspensions-Terpolymer; (2) 30% Polyol B; (3) 20% Polyol Q und (4) 33% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einer Äquivalentmasse von 1600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 19% Ethylenoxid.
PP-P- ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1) 8 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 80% Polyol B und (3) 12% Polyol A.
PP-Q-ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1) 24 Masseanteile in % Styrenacryinitril-Suspensions-Copolymer; (2) 40% Polyol B und (3) 36% Polyol A.
PP-R- ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 12 Masseanteile in % Polyharnstoff-Suspensions-Copolymer; (2)45% Polyol B; (3) 20% Polyol A und (4) 23% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einerÄquivalentmasse von 1700, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 16% Ethylenoxid.
PP-S-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 4 Masseanteile in %Polyurethan-Suspensions-Copolymer (Kondensationsprodukt von TDI und Triethanolamin); (2) 45% Polyol B; (3) 20% Polyol A und (4) 31% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einer Äquivalentmasse von 1600, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und Überlagerung mit 15% Ethylenoxid.
PP-T-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1)16 Masseanteile in %Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 44% Polyol B; (3) 20% Polyol A und (4) 20% eines nominell dreifunktionellen aminbegrenzten Polyols mit einer
Äquivalentmasse von 2000, hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und begrenzt mit einem Amin.
PP-U-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1)18 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 56% Polyol B; (3) 23% Polyol A und (4) 3% Polybutadienpolyol mit einerÄquivalentmasse von 1250.
PP-V- ein Polymerpolyol, bestehend aus drei Hauptkomponenten: (1)18 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 49% Polyol B und (3) 33% eines nominell dreifunktionellen Polyols mit einer Äquivalentmasse von 1600,
hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid auf Glycerin und dann Überlagerung mit 19% Ethylenoxid.
PP-W-ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1) 16 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 61 % Polyol B; (3) 20% Polyol A; und (4) 3% Polyol P.
PP-X - ein Polymerpolyol, bestehend aus vier Hauptkomponenten: (1)18 Masseanteile in % Styrenacrylnitril-Suspensions-Copolymer; (2) 56% Polyol B, pf; (3) 23% Polyol A und (4) 3% Polyol P.
Vernetzungsmittel/Streckmittel DEOA ist Diethanolamin MEOA ist Methyl(ethanolamin) EOA ist Mono-ethanolamin
Katalysatoren
A-1 ist ein handelsüblicher tertiärer Aminkatalysator vcn Union Carbide Corporation.
C-183 ist ein handelsüblicher tertiärer Aminkatalysator von Union Carbide Corporation.
T-9 und D-19 sind dominierend Zinndioctat.
T-12 und D-22 sind dominierend Dibutyltindilaurat.
Oberflächenaktive Mittel
SURF-A ist ein alkoxyüberlagertes Polyether-Silicon-Copolymer. Es ist ein normales handelsübliches HR-oberflächenaktives Mittel.
SURF-B ist ein Polyether-Silicon-Copolymer mit gemischter Hydroxy- und Mothoxy-Überlagerung. Es isi geringfügig
stabilisierender als SURF-A.
SURF-C ist ein Polyether-Silicon-Copolymer mit gemischter Hydroxy- und Methoxy-Überlagerung. Es ist stabilisierender als SURF-A.
SURF-D ist ein alkoxyüberlagertes Polyether-Silicon-Copolymer, analog SURF-A.
Flammenhemmende Mittel
T-101 {Thermolin 101) ist ein handelsübliches organofchlorophosphatjflammenhemmendes Mittel von Olin Corporation.
DE-60 F Special ist ein handelsübliches flammenhemmendes Mittel, zusammengesetzt aus einer bromierten aromatischen Verbindung und einem Organo-(Chlorophosphat) von Great Lakes Chemical Co.
CEF ist ein handelsübliches organo(chlorophosphat)flammenhemmendes Mittel von Stauffer Corporation.
Treibmittel
F-11C ist im wesentlichen Trichlorfluormethan (Fluorcarbon 11).
Diisocyanate
INDEX ist der Prozentsatz der berechneten stöchiometrischen Menge TDI, die erforderlich ist, um mit aktiven Wasserstoffkomponenten in der Rezeptur zu reagieren und stellt die benötigte stöchiometrische Menge TDI dar. Beispielsweise besagt ein Index von 110, daß 110% der stöchiometrischen Menge TDI verwendet wurden. Falls nicht in den Tabellen angegeben, bezieht sich der Index auf eine eingesetzte Menge von 80/20 TDI.
80/20 TDI ist eine Mischung von 80% 2,4-Toluendiisocyanat und 20% 2,6-Toluendiisocyanat.
65/35 TDI ist eine Mischung von 65% 2,4-Toluendiisocyanat und 35% 2,6-Toluendiisocyanat.
Begriffe der Verarbeitung und physikalischen Eigenschaften
Aufrahmungszeit ist die Zeit vom Mischen des TDI mit den anderen Komponenten bis eine bemerkenswerte Expansion der Schaumstoffmischung eintritt.
Aufgehzeit ist die Zeit vom Mischen des TDI mit den anderen Komponenten bis ein sichtbarer Gasaustritt in der Nähe des vollen Aufgehens des Schaumes auftritt.
Prozentuales Absetzen ist der prozentuale Höhenverlust (von der maximalen Schaumhöhe) am Fünf-Minuten-Punkt nach der TDI-Zugabe zu den anderen Komponenten.
Schrumpf ist eine Angabe übar die Größe des Schaumstoffschrumpfes, der während der Abkühlung des Schaumes auftritt. Ein mittlerer Schrumpf wird als unakzeptabel für die Verarbeitung angesehen.
Porösität ist ein Maß für die Durchflußgeschwindigkeit der Luft (Kubikfuß pro Minute pro Quadratfuß) durch eine Schaumstoffscheibe nach dem Zerdrücken, um Zellfenster zu öffnen.
Messungen mittels Standardmethoder,
Dichte - englische Pfund pro Kubikfuß.
Elastischer Wirkungsgrad - Prozent Kugelrückprall.
IFD 25 % (25 % IFD) - Belastbarkeit (Durchbiegung durch Eindrückkraft) bei 25% Zusammendrücken in engl. Pfund pro 50 Quadratzoll.
IFD 65% (65% IFD)-Belastbarkeit (Durchbiegung durch Eindrückkraft) bei.65%Zusammendrücken in engl. Pfund pro 50 Quadratzoll.
Beispiele 1-59
In den nachfolgenden Beispielen wurden Schaumstoffe im Prüfmaßstab (Beispiele 1-51) hergestellt durch Einwiegen aller Rezepturbestandteile mit Ausnahme von TDI und dem Zinndioctat-Katalysator (wenn verwendet) in eine yli oder 1 Gallone Papierkanne, danach Mischen bei 2400/min. 15 Sekunden unter Verwendung einer Säulenbohrmaschine mit einem mit Flügeln versehenen Rührer. In die Papierkanne wird eine Prallplatte eingesetzt, und das Mischen wird für 60 Sekunden wieder aufgenommen. Dann läßt man die Mischung 15 Sekunden stehen, währenddessen das Zinndioctat-wenn gebraucht zugegeben wird. Das Mischen wird für 15 Sekunden mit dem zuzugebenden Isocyanat fortgesetzt, wobei man in dieser Zeit 7 Sekunden stehen läßt. Die fertige Mischung wird schnell in eine 14 χ 14 χ 6" „Kuchenform zur Ausbildung des Schaumstoffes gegossen. Das Profil und das Abgesetzte werden 5 Minuten lang registriert, und dann wird der Schaumstoff für 5 Minuten bei 125°C in eine Trockenvorrichtung mit Luftumwälzung gebracht. Nach Entnahme aus der Trockenvorrichtung läßt man den Schaumstoff unter Umgebungsbedingungen mindestens 16Stunden aushärten. Anzeichen eines Schrumpfes des Schaumstoffes werden nach dieser Periode notiert, dann wird der Schaumstoff auf 12 χ 12 χ 4" zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften zugeschnitten.
Maschinell geformte Schaumstoffe (Beispiele 52-59) wurden mit Hilfe einer konventionellen Niederdruckmaschine im Pilotmaßstab für tafelförmigen Schaumstoff hergestellt. Es erfolgte eine Vormischung aller Komponenten mit Ausnahme von TDI und Zinndioctat (wenn zugesetzt), diese wurden bei der Vermischung durch getrennte Ströme zum Mischkopf eingespritzt. Es wurden tafelförmige Laibe mit einem Querschnitt von etwa 36" Breite mal 18 bis 24" Höhe hergestellt. Aus der Mitte jedes Laibes wurden Prüfproben (15 x 15 x 4") herausgeschnitten. Sämtliche Proben wurden mit Hilfe von normalerweise in der Industrie angewandte Untersuchungen bewertet. Die Ergebnisse sind in nachstehenden Tabellen I bis X dargestellt.
Legende für die nachfolgenden Tabellen
1 = Wasser 11= keiner
2 = Aufrahmungszeit 12 = Mittel
3 = Aufgehzeit 13 = kein Gasaustritt
4 = prozentuales Absetzen 14 = gering
5 = Schrumpf 15 = technischer Name 6= Hinweise 16 = gering bis mittel
7 = Dichte 17 = geringfügigesAusblasen
8 = elastischer Wirkungsgrad 18 = kein Ausblasen
9 = Porösität 19 = mittel bis stark 10 = Zusammenfallen
Tabelle I
Vergleich der rezepturmißigen Diethanolamin-Zubereltungsbrelte für bevorzugte Potymerpotyol-Zusammensetzungen mit handelsüblichen Poiymerpolyoien für tafelförmigen HR-Schaumstoff (PP-A, PP-B)
EXAMPLE 1 EXAMPLE 2 EXAMPLE 3 NIL EXAMPLE 4 EXAMPLE 5
PP-A 100.00 100.00
PP-B 100.00 1.60
PP-C 98.00 43.00 98.00
POLYOL-F 2.00 42.77 2.Ό0
WATER 3.75 3.75 3.75 41.75 3.75 3.75
DEOA .60 .80 .60 85.50 1.25 1.30
C-183 .20 .20 .20 EXAMPLE 8 .20 .20
T-9 .13 .13 .13 .13 .13
SURF-A 1.00 1.00
SURF-B .30 98.00 .30 .30
INDEX 110.00 110.00 110.00 2.00 110.00 110.00
CREMTIME 7.00^ 8.00 9.00 3.75 8.00 8.00
RISETIME 99.00 3.00 88.00
% SETTLING .95 .10 4.14 2.37
SHRINKAGE .13 MODERATE SLIGHT
COMMENTS COLLAPSE COLLAPSE NOBLOWOFF
DENSITY .30 1.56 1.56
RESILIENCY 110.00 55.00 50.00
POROSITY 8.00 37.38 31.99
IFD 25% 100.00 29.40 34.40
IFD 65% 2.56 63.00 72.98
EXAMPLES EXAMPLE 7 SLIGHT
PP-A 100.00 \
PP-B 100.00 1.63
PP-C 57.00
POLYOL-F 62.17
WATER 3.75 3.75 30.00
DEOA 3.00 3.00 ' 70.50
C-183 .10 .10
T-9 .13 .13
SURF-A 1.00 1.00
SURF-B
INDEX 110.00 110.00
CREMTIME 8.00 8.00
RISETIME
% SETTLING 5.11 2.39
SHRINKAGE MODERATE MODERATE
COMMENTS NOBLOWOFF NOBLOWOFF
DENSITY 1.64 1.51
RESILIENCY 61.00 54.00
POROSITY 40.08 48.16
IFD 25 % 23.00 24.25
IFD 65 % 55.50 55.25
Tabellen
Vergleich der Verarbeitung von Rezepturen mit hohem Wasseranteil für bevorzugte Polymerpolyol-Zusammensetzungen mit handelsüblichen HR-Polyrherpolyolen (PP-A, PP-B)
EXAMPLE 9 EXAMPLE 10 EXAMPLE 11 EXAMPLE 12 EXAMPLE 13 EXAMPLE 14
PP-A 98.00 100.00
PP-C 98.00
PP-B 98.00
PP-D 97.00 98.00
POLYOL-F 2.00 2.00 2.00 2.00
POLYOL-G 3.00
WATER 4.50 4.50 4.50 5.00 4.50 4.50
DEOA 3.00 3.00 3.00 2.00 3.00 3.00
C-183 .10 .10 .10 .15 .15 .15
T-9 .15 .15 .15 . .15 .15
D-19 .075 -
Tabelle II (Fortsetzung)
Vergleich der Verarbeitung von Rezepturen mit hohem Wasseranteil
für bevorzugte Polymerpolyol-Zusammensetzungen mit handelsüblichen HR-Polymerpolyolen (PP-A, PP-B)
EXAMPLE 9 EXAMPLE 10 EXAMPLE 11 EXAMPLE 12 EXAMPLE 13 EXAMPLE 14
SURF-B .30 .30 .30 .30
SURF-A 2.50 1.50
T-101 2.00 2.00 2.00
DE60FSp 1.00 2.00 2.00
INDEX 105.00 105.00 105.00 110.00 115.00 115.00
CREMTIME 9.00 9.00 9.00 13.00 8.00 S.00
RISETIME 97.00 115.00 94.00
% SETTLING 2.03 6.22 6.10
SHRINKAGE NIL NIL NIL ,
COMMENTS COLLAPSE COLLAPSE COLLAPSE
DENSITY 1.46 1.34 1.49
POROSITY 26.60 21.21 31.99
IFD 25% 23.25 29.00 25.50
IFD 65% 63.75 62.00 64.75
Tabelle III Beispiele zur Darstellung der Flexibilität zur Herstellung von Schaumstoffen
mit breiten Belastbarkeits- und Dichtebereichen unter Anwendung von bevorzugten Polymerpolyol-
Zusammensetzungen
EXAMPLE 15 EXAMPLE 16 EXAMPLE 17 EXAMPLE 18 EXAMPLE 19 EXAMPLE 20
PP-C 98.00 97.00 97.00 97.00 97.00
PP-A 100.00
POLYOL-F 2.00 ^
POLYOL-G 3.00 3.00 3.00 3.00
WATER 4.50 4.50 5.00 4.25 4.25 1.90
F-11 C 10.50
DEOA 1.30 1.30 3.00 5.00 3.00 .80
C-183 .10 .15 .15 .10 .15 .15
T-9 .15 .15
D-19 .15 .125 .125 .125
SURF-B .30 .40 .30 .30 .25
SURF-A 1.50
T-101 2.00 2.00
DE60FSp 1.00
INDEX 105.00 105.00 95.00 90.00 90.00 120.00
TECH NAME SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH
CREMTIME 10.00 9.00 11.00 6.00 10.00 i:.oo
RISETIME 105.00 97.00 85.00 87.00 140.00 '140.00
% SETTLING 1.02 2.19 3.07 3.55 2.31 1.18
SHRINKAGE NIL NIL NIL V. SLIGHT NIL NIL
DENSITY 1.38 1.42 1.28 1.53 1.26 2.80
RESILIENCY 42.00 49.00 51.00 57.00 52.00 49.00
POROSITY 31.99 31.99 26.60 92.36 67.56 18.52
IFD 25% 37.50 29.00 17.75 12.25 12.25 54.73
IFD 65% 77.00 61.50 42.50 33.00 29.00 117.75
Tabelle IV
Modifikationsbeispiele für Komponente 1 (hochfunktionsfähiges PolyolJ von Polymerpolyol-Zusammensetzungen EXAMPLE 21 EXAMPLE 22 EXAMPLE 23 EXAMPLE 24 EXAMPLE 25
PP-E 98.cn
PP-F
PP-G
PP-H
PP-I
POLYOL-F 2.00
WATER 3.75
DEOA 3.00
C-183 .15
D-19 .10
T-9
98.00
2.00
3.75
3.00
.15
.15
98.00
2.00
3.75
3.00
,10
.15
98.00
2.00
3.75
1.25
98.00
2.00
3.75
1.25
.20
.15
Tabelle IV (Fortsetzung)
Modifikationsbeispiele für Komponente 1 (hochfunktlonsfihlges Polyol} von Polymerpolyol-Zusammensetzungen
EXAMPLE 21 EXAMPLE 22 EXAMPLE 23 EXAMPLE 24 EXAMPLE 25 EXAMPLE 31
SURF-A 1.50 2.50
SURF-B .30 .30 .30
T-101 2.00 2.00 2.00 2.00
INDEX 110.00 110.00 110.00 110.00 110.00
CREM TIME 11.00 7.00 3.00 10.00 10.00 98.00
RISETIME 102.00 100.00 105.00 98.00 107.00 2.00
% SETTLING 4.08 3.56 2.68 1.52 1.54 3.75
SHRINKAGE SLIGHT SLIGHT SLIGHT SLIGHT SL-MOD 3.00
DENSITY 1.58 1.65 1.68 1.67 1.63 .15
RESILIENCY 61.00 58.00 52.00 47.00 48.00
POROSITY' 42.77 37.38 13.78 23.91 31.99 .13
IFD 25% 21.75 24.75 33.50 41.50 37.47 .20
IFD 65% 53.00 60.25 74.25 89.25 78.17 1.00
EXAMPLE 26 EXAMPLE 27 EXAMPLE 28 EXAMPLE 29 EXAMPLE 30
PP-K 98.00 1.00
PP-L 98.00 110.00
PP-M 98.00 8.00
PP-N 98.00 118.00
PP-O 98.00 3.65
POLYOL-F 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 NIL
WATER 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 1.73
DEOA 3.00 2.50 3.00 3.00 3.00 55.00
C-133 .15 .15 .15 .15 .20 18.52
D-19 .125 χ 30.25
T-9 .15 .13 .125 .11 72.75 .
SURF-B .25 .30 .20 .20 .25
SURF-D 1.00 .50
SURF-A 1.00
T-101 2.00 1.00 1.00 1.00
INDEX 110.00 110.00 110.00 110.00 110.00
CREMTIME 11.00 9.00 8.00 9.00 7.00
RISETIME 86.00 105.00 118.00 136.00 114.00
% SETTLING 3.52 1.09 3.65 2.33 4.95
SHRINKAGE NIL SLIGHT NIL NIL SLIGHT
DENSITY 1.65 1.65 1.73 1.90 1.72
RESILIENCY 57.00 55.00 55.00 52.00 56.00
POROSITY 45.47 37.38 18.52 31.99 31.99
IFD 25% 25.08 28.20 30.25 26.25 27.75
IFD 65% 57.33 62.25 72.75 64.17 66.50
Tabelle V
Modifikationsbeispiele für Polyol-Komponente 2 (Polyol mit hohem Oxyethylengehalt)
EXAMPLE 32 EXAMPLE 33 EXAMPLE 34 EXAMPLE 35 EXAMPLE 36
PP-J 97.00 97.00 95.00 97.00 97.00
POLYOL-H 3.00
POLYOL-K 3.00
POLYOL-M 5.00
POLYOL-L 3.00
POLYOL-I 3.00
WATER 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 -
DEOA 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
C-183 .15 .15 .15 .15 .15
D-19 .125 .125 .125 .10 .10
SURF-B .25 .25
SURF-A 1.50 1.50 1.50
INDEX 110.00 110.00 110.00 110.00 110.00
CREMTIME 11.00 11.00 10.00 11.00 11.00
RISETIME 101.00 89.00 85.00 104.00 96.00
% SETTLING .60 3.13 3.28 2.59 6.90
SHRINKAGE SLIGHT NIL NIL NIL NIL
COMMENTS V. SLIGHT
BLOWOFF
Tabelle V (Fortsetzung) Modifikationsbeispiele für Polyol-Komponente 2 (Polyol mit hohem Oxyethylengehalt)
EXAMPLE 32 EXAMPLE 33 EXAMPLE 34 EXAMPLE 35 EXAMPLE 36
DENSITY 1.56 1.61 1.61 1.65 1.69
RESILIENCY 51.00 55.00 44.00 50.00 52.00
POROSITY 37.38 50.86 21.21 54.63
IFD 25% 24.75 23.00 19.48 26.08 22.00
IFD 65% 59.00 55.25 47.63 62.90 54,28
Tabelle Vl
Modifikationsbeispiele für den Anteil der Polyol-Komponente 2 (Polyol mit hohem Oxyethylengehalt)
EXAMPLE 37 EXAMPLE 38 EXAMPLE 39
PP-J 98.00 99.00 95.00
POLYOL-J 2.00 . 1.00 5.00
DEOA 3.00 3.00 3.00
C-183 .15 .15 .15
D-19 .125 .125 .125
SURf-A 1.50 1.50 1.50
INDEX 120.00 110.00 110.00
CREMTIME 8.00 7.00 7.00
RISETIME 85.00 90.00 86.00
% SETTLING 2.83 J.53 4.53
SHRINKAGE NIL SLIGHT NIL
DENSITY 1.70 1.62 1.70
RESILIENCY 50.00 54.00 58.00
POROSITY 26.60 34.68 40.08
IFD 25 % 27.20 23.50 20.40
IFD 65% 69.25 57.20 49.88
Tabelle VII
Modifikationsbeispiele für Komponente 3 (stabil disperglertes Polymer) und Polymer-Polyol-Zusammensetzungen
EXAMPLE 40 EXAMPLE41 EXAMPLE 42 EXAMPLE 43 EXAMPLE 44
PP-P 97.00
PP-J 97.00
PP-Q 97.00
PP-R 98.00
PP-S 98.00
POLYOL-F 2.00 2.00
POLYOL-J 3.00 3.00 3.00
WATER 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75
DEOA 3.00 3.00 3.00 1.25 1.25
C-183 .15 .15 .15 .20 .20
D-19 .125 .125 .125
T-9 .125 .125
SURF-A 1.00 1.00 1.00
SURF-B .30 .30
T-101 2.00 2.00
INDEX 110.00 110.00 110.00 110.00 110.00
CREMTIME 7.00 8.00 10.00 10.00 7.00
RISETIME 85.00 85.00 127.00 101.00
% SETTLING 4.86 4.40 3.17 1.07 1.64
SHRINKAGE NIL NIL SLIGHT MOD-SEVERE SLIGHT
COMMENTS NO BLOWOFF
DENSITY 1.67 1.66 1.65 1.59 1.70
RESILIENCY 61.00 58.00 41.00 53.00 54.00
POROSITY 77.27 31.99 42.77 21.21 18.52
IFD 25% 17.20 22.55 30.73 30.75 29.00
IFD 65% 41.15 53.98 73.13 66.25 63.25
Tabelle VIII Beispiele für verschiedene Modifikationen von Polymerpolyol· und Schaumstoffrezepturen
EXAMPLE45 EXAMPLE 46 EXAMPLE 47 EXAMPLE 48
PP-D 98.00 98.00
PP-T 98.00
PP-U 98.00
POLYOL-F 2.00 2.00 2.00 2.00
WATER 3.75 3.75 3.75 2.30
DEOA 3.00 3.00 3.00 0.75
C-183 .10 .15 .10 0.17
T-9 .15 .16
D-22 0.12
D-19 .1250
SURF-A .30 .25 .30 0.20
T-101 2.00 2.00
MELAMINE 100.00
CEF 5.00
DE-60FSP. 6.00
TDI-80/20 53.20 53.66 30.10
TDI-65/35 53.26
INDEX 110.00 110.00 110.00 105.00
CREMTIME 9.00 11.00 10.00 11.00
RISETIME 103.00 99.00 95.00 221.00
% SETTLING 6.25 2.02 5.54 0.90
SHRINKAGE NIL SLIGHT NIL NIL
DENSITY 1.72 1.59 1.72 4.68
RESILIENCY 58.00 53.00 48.00 38.00
POROSITY 42.77 26.60 31.99 24.00
IFD 25% 28.50 27.00 42.75 94.35
IFD 65% 68.25 63.25 90.75 269.25
Tabelle IX
Modifikationsbeispiele für Vernetzungsmittel in Schaumstoffrezepturen
EXAMPLE 43 EXAMPLE 50 EXAMPLE 51
PP-D 98.00
PP-C 99.00
PP-V 98.00
POLYOL-F 2.00
POLYOL-J Ί.00 2.00
WATER 3.75 3.75 3.75
DEOA 1.50 3.00 1.25
MEOA 1.00
SUCROSE 2.00
EOA 1.00
C-183 .15 .20
A-I .10
T-9 .15
D-19 .15
D-22 .125
SURF-B .35
SURF-D 1.00
SURF-C 1.00
T-101 2.00
DE 60FSP 1.00 1.00
INDEX 110.00 110.00 110.00
CREMTIME 7.00 10.00 8.00
RISETIME 104.00 102.00 76.00
% SETTLING 2.95 2.02 3.69
SHRINKAGE V. SLIGHT NIL NIL
DENSITY 1.63 1.65 1.55
RESILIENCY 50.00 54.00 57.00
POROSITY 34.68 37.38 21.21
IFD 25% 28.53 29.75 21.25
IFD 65% 65.75 73.25 48.50
Tabelle X
Verarbeitung und Eigenschaften von auf einer Pilotanlage hergestelltem Schaumstoff
EXAMPLE 52 EXAMPLE 53 EXAMPLE 57 EXAMPLE 58 EXAMPLE 59
PP-A 100.00
PP-W 98.50 98.50 98.50
PP-X 98.50
POLYOL-F 1.50 1.50 1.50 1.50
WATER 3.75 3.75 5.00 4.50 1.90
F-11C 11.00
DEOA 1.25 3.00 3.00 3.00 3.00
C-183 .20 .15 .15 .15 .20
T-9 .125 .125 .15 .10
T-12 .11
SURF-A 1.00
SURF-B .25 .35 .35 .20
T-101 2.00 2.00 2.00 2.00 1.00
INDEX 105.00 - 105.00 105.00 105.00 105.00
CREMTIME 6.00 5.00 5.00 5.00 5.00
RISETIME 107.00 120.00 77.00 69.00
% SETTLING 5.80 3.11 1.82 4.82 6.08
SHRINKAGE NIL NIL NIL NIL NIL
DENSITY 1.59 1.54 1.22 1.40 2.69
RESILIENCY 57.00 60.00 54.00 56.00 60.00
POROSITY 29.30 26.60 21.21 18.52 31.99
IFD 25% 15.05 16.17 18.90 22.88 19.90
IFD 65% 37.25 ,42.10 53.98 56.13 55.08
Aus den in den vorstehendenTabellen angeführten Werten geht eindeutig hervor, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Polymerpolyol-Zusammensetzungen einen größeren Rezeptierungs- und Verarbeitungsspielraum bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen ermöglicht.
Beispiele 1-8, Tabelle I
In den Beispielen wird die durch ein erfindungsgemäßes Polyol gebotene DEOA-Breite mit zwei handelsüblichen HR-Polymerpolyolen bei der Produktion in Versuchsmaßstab von 1,6 pcf wassergetriebenen, freiaufgehenden Schaumstoffen verglichen. Die handelsüblichen Polyole fallen bei DEOA-Gehalten unter etwa 0,8php zusammen und weisen einen unakzeptablen Schrumpf bei hohen Niveaus (1,25php bei PP-B) auf. Das bevorzugte Polymerpolyol bringt einen stabilen Schaumstoff mit geringem Schrumpf von 0,6php bis 3 php hervor.
Beispiele 9-14, Tabelle Il
Diese Beispiele zeigen die verbesserte Stabilität bei hohen Wassergehalten (4,5-5 php) für erfindungsgemäße Polymerpolyole im Verhältnis zu handelsüblichen Polymerpolyolen.
Beispiele 15-20, Tabelle III
Belastungen (25% IFD) zwischen 12 und 55 engl. Pfund pro 50 Quadratzoll und Dichten zwischen 1,28 und 2,8 pcf werden mit erfindungsgemäßen Polymerpolyolen ohne tragkraftbildende oder physikalische Treibmittel produziert. Die derzeitige Produktion mit Polymerpolyolen für HR tafelförmige Rohstoffe reicht von ungefähr 20 bis 35 engl. Pfund/50 Quadratzoll und weist eine Dichte von über etwa 1,8 auf.
Beispiele 21-44, Tabellen IV-VIi
In diesen Beispielen werden Modifikationen für die Komponenten der erfindungsgemäßen Polymerpolyole dargestellt, und sie veranschaulichen weiter die Breite der anwendbaren Zusammensetzungen.
Beispiele 45-51, Tabellen VIII und IX
Diese Beispiele liefern ebenfalls Modifikationen der Technologie und veranschaulichen weiterhin die Breite anwendbarer Schaumstoffzusammensetzungen.
Beispiele 52-59, Tabelle X
Diese Beispiele zeigen, daß die bei der Produktion im Versuchsmaßstab der vorangehenden Beispiele erzielten Vorteile auf die maschinelle Schaumstoffverarbeitung übertragen werden können.
Obwohl die Erfindung anhand der vorangehenden Beispiele veranschaulicht wurde, ist die Auslegung nicht zulässig, daß eine Begrenzung auf die hier verwendeten Substanzen erfolgt, vielmehr bezieht sich die Erfindung auf das dargestellte Gebiet als Ganzes. Davon können verschiedene Modifikationen und Ausführungsarten erfolgen, ohne vom Sinn und Umfang abzuweichen.

Claims (11)

1. Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung eines weichelastischen Polyurethanschaumstoffes, die einen großen Spielraum für die Variierung der Rezepturkomponenten zuläßt, um Schaumstoffe mit einem breiten Belastbarkeits- und Dichtebereich herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbesserung die Verwendung eines Polymerpolyols als eine Potyolkomponente enthält, wobei das Polymerpolyol besteht aus:
A) (1) Einem hochfunktionsfähigen Polyol oder einer Polyolmischung mit einer Äquivalentmasse
zwischen ungefähr 1 000 und etwa 3000, wobei das Polyol oder die Polyolmischung mit einem Anteil von ungefähr 30 bis etwa 90 Masseanteüe in % des Polymerpolyols vorhanden ist.
(2) Ein Hilfs-Polyalkylenoxid mit einer relativen Molekülmasse zwischen ungefähr 450 und 30000 und mit einem Poly(oxyethylen) Gehalt über etwa 30%, wobei das genannte Polyalkylenoxid mit einem Anteil von ungefähr 1 bis etwa 20 Masseanteile in % auf Basis Polymerpolyol vorhanden ist und daß die durchschnittliche Nenn-Funktionsfähigkeit einer Mischung aus (1) und (2) mindestens etwa 3,0 beträgt und
(3) ein stabil dispergiertes, durch in-situ-Polymerisation gebildetes Polymer aus Verbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse in der Mischung aus (1) und (2) oder in einer oder mehreren Komponenten von (1) und/oder (2), wobei das Polymer in einem Anteil von ungefähr 2 bis etwa 50 Masseanteile in % pf des Polymerpolyols vorhanden ist,
B) (1) Einen hochfunktionsfähigen Polyalkylenoxidpolyol oder einer Mischung aus
Polyalkylenoxiden mit einer Äquivalentmasse zwischen ungefähr! 200 und etwa 3000 und dasmindestens8%Poly(oxyethylen) enthält, wobei das Polyol oder die Polyolmischung in einem Anteil von ungefähr 40 bis 90 Masseanteile in % des Polymerpolyols vorhanden ist.
(2) Einem Hilfspolyalkylenoxid mit einer relativen Molekülmasse zwischen ungefähr 450 und 30000 und mit einem Poly(oxyethylen) Gehalt von mindestens etwa 30%, wobei die genannte Verbindung mit einem Anteil von ungefähr 1 bis etwa 20 Masseanteile in % des Polymerpolyols vorhanden ist und die durchschnittliche Nenn-Funktionsfähigkeit von (1) plus (2) in der Größenordnung von ungefähr3,2 bis etwa 6 liegt und
(3) ein stabil dispergiertes, durch ;n-situ-Polymerisation gebildetes Polymer aus Verbindungen mit niedriger relativer Molekülmasse in der Mischung aus (1) und (2) oder in einer oder mehreren Komponenten von (1) und/oder (2), wobei das Polymer in einem Anteil von ungefähr 2 bis etwa 50 Masseanteile in % pf des Polymerpolyols vorhanden ist.
2. Verbesserung eines Verfahrens für die Herstellung eines hochelastischen, weichflexiblen Polyurethanschaums, die einen großen Spielraum für die Variierung der Rezepturkomponenten ermöglicht, um Schaumstoff mit einem breiten Belastbarkeits- und Dichtebereich herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbesserung die Verwendung des Polymerpolyols nach Anspruch 2 als eine Polymerkomponente enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerpolyol in Gegenwart von (a) Wasser, (b) einem organischen Isocyanat, (c) mindestens eines Vernetzungs-/Streckmittels mit niedriger relativen Molekülmasse, (d) Schaumstabilisator und (e) mindestens einem Katalysator und wahlweise Schaumadditiven reagiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser mit einem Anteil von ungefähr 1,0 bis 5,0 Teilen pro 100 Teilen Polyol vorhanden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser mit einem Anteil von etwa 1,5 bis 4,0 Teilen pro 100 Teilen Polyol vorhanden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungs-/Streckmittel ein Alkanolamin ist.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungs-/Streckmittel ein Diethanolamin ist.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungs-/Streckmittel mit einem Anteil zwischen ungefähr 0,4 bis 5 Teilen pro 100 Teilen Polymerpolyol vorhanden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfspolyol zu der Schaumstoffrezeptur als Komponente getrennt von dem restlichen Polymerpolyol zugegeben wird.
10. Ein weich-elastischer Polyurethanschaum, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3 hergestellt worden ist.
11. Ein hergestellter Artikel, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Teil mindestens einen Schaumstoff gemäß Anspruch 10 enthält.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8914233D0 (en) * 1989-06-21 1989-08-09 Ici Plc Isocyanate-reactive compositions
US5093379A (en) * 1990-04-09 1992-03-03 Polymer Dynamics Technology, Inc. Heat stable polyurethane foams
US5252624A (en) * 1990-11-06 1993-10-12 Miles Inc. System for the production of toluene diisocyanate based flexible foams and the flexible foams produced therefrom
CA2052908A1 (en) * 1990-11-06 1992-05-07 Charles M. Milliren System for the production of toluene diisocyanate based flexible foams and the flexible foams produced therefrom
US5234965A (en) * 1992-12-04 1993-08-10 Eastman Kodak Company Process for the production of polyurethane foams
GB9325043D0 (en) * 1993-12-07 1994-02-02 Polyol Int Bv Polyol compositions and their use in the preparation of high resilience polyurethane foams
US5549841A (en) * 1995-03-24 1996-08-27 Arco Chemical Technology, L.P. Process for manufacturing foam with improved wet set properties
DE19725020C2 (de) * 1997-06-13 2001-10-31 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung elastischer Polyurethanweichschaumstoffe
DE19741257A1 (de) * 1997-09-19 1999-03-25 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
US20090012195A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Neff Raymond A Resin composition for use in forming a polyurethane article with increased comfort
US12565557B2 (en) 2020-04-03 2026-03-03 Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Reaction system for preparing polymer polyol and method for preparing polymer polyol
CN111318247B (zh) * 2020-04-03 2022-02-18 万华化学集团股份有限公司 制备聚合物多元醇的反应系统和制备聚合物多元醇的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3304273A (en) 1963-02-06 1967-02-14 Stamberger Paul Method of preparing polyurethanes from liquid, stable, reactive, filmforming polymer/polyol mixtures formed by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol
GB1022434A (en) 1961-11-28 1966-03-16 Union Carbide Corp Improvements in and relating to polymers
USRE29118E (en) 1963-02-06 1977-01-18 Method of preparing polyurethanes from liquid, stable, reactive, film-forming polymer/polyol mixtures formed by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol
DE1260142B (de) 1963-02-12 1968-02-01 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyadditionsprodukten
USRE28715E (en) 1964-08-12 1976-02-17 Polyurethanes, reactive solutions and methods and their production
US4226756A (en) * 1976-07-06 1980-10-07 Union Carbide Corporation Mixtures of extenders and polyols or polymer/polyols useful in polyurethane production
US4125505A (en) * 1976-07-06 1978-11-14 Union Carbide Corporation Polymer/polyols from high ethylene oxide content polyols
US4374209A (en) 1980-10-01 1983-02-15 Interchem International S.A. Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
US4701474A (en) * 1986-04-09 1987-10-20 Union Carbide Corporation Reduced reactivity polyols as foam controllers in producing polyurethanes foams

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DK342789D0 (da) 1989-07-11
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DD287043A5 (de) 1991-02-14
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IE892229L (en) 1990-01-12
IE66467B1 (en) 1995-12-27
NO892865L (no) 1990-01-15
KR950006805B1 (ko) 1995-06-22

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