DE1040233B - Verfahren zum Herstellen eines elastischen Schaumstoffes mit im wesentlichen offenen Zellen auf Polyester-Isocyanat-Basis - Google Patents

Description

Für das Verfahren der Erfindung kann auch ein

lenglykol und ferner einer kleineren Menge einer ali- "

phatischen Polyhydroxyverbindung mit mindestens einem größeren Molekülgewicht hergestellt werden, drei Hydroxylgruppen, wie Trimethylolpropan und was wiederum Vorbedingung für einen elastischen Pentaerythrit, und der vorstehend angegebenen Säure Schaum mit einer größeren Zugfestigkeit ist ■— vererhalten ist. Das Verfahren der Erfindung unterschei- 30 glichen mit den entsprechenden Eigenschaften der bedet sich von den bekannten Verfahren im wesentlichen kannten Produkte.

durch den Zusatz des tertiären Amins mit dem Diiso- Der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte

cyanat zu dem vorstehend angegebenen in an sich nach Schaumstoff ist. weich und elastisch und hat im bekanntem Verfahren hergestellten Vorprodukten. Die wesentlichen offene Zellen; er eignet sich insbesondere für das bekannte Verfahren vorgesehene Verwendung 35 zum Herstellen von Polstern und Filtern, von nur kurzzeitig haltbaren, von Stabilisierungsmit- Für die in an sich bekannter Weise erfolgende Her-

teln freien isocyanatmodifizierten Polyestern erfordert stellung des Polyesterharzes dienen zweibasische Säubesondere Vorsichtsmaßnahmen, da die vorpolymere- ren und deren Anhydride, die wie Bernsteinsäure und sierten Produkte so instabil sind, daß sie schon mit Bernsteinsäureanhydrid und Adipin-, Azelain- und der kleinsten Menge Feuchtigkeit der Luft reagieren 40 Sebacinsäure mehr als 1 Kohlenstoffatom zwischen und infolgedessen verdicken und schäumen. Die zur den Carboxylgruppen aufweisen, oder geradkettige geDurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die- sättigte zweibasische Säuren, die 2 bis 8 Kohlenstoffnenden Ausgangsstoffe sind dagegen stabil, infolge- atome und 0 bis 2 nicht benachbarte Äther-Sauerstoffdessen sind auch bezüglich ihrer Lagerung keinerlei Atome zwischen den Carboxylgruppen aufweisen und Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Die Ausgangsstoffe 45 aus einem Polyäthylenglykol gewonnen sind, als Beikönnen in offenen Behältern gelagert und diesen für spiel sei die Diglykolsäure genannt. Die Verwendung die nach der Erfindung in einer Stufe erfolgende Her- von Polyestern mit einer Säurezahl von 0,5 und einer stellung von Schaumstoffen entnommen werden. Das Hydroxylzahl von 50 zur Herstellung von Schaum-Verfahren der Erfindung ermöglicht ferner eine genau stoffen auf Polyester-Isocyanat-Basis ist bekannt, vorher bestimmte Vorkondensation. Es besteht nicht 5°

wie l>ei dem bekannten Zweistufenverfahren die Ge
fähr, daß eine Dimerisation des Diisocyanates eintritt.
Ferner können nach dem Verfahren der Erfindung
Schaumprodukte mit einer größeren Kettenlänge, d. h.

Als organische Diisocyanate können 2,4-Toluylendiisocyanat, 2,6-Toluylendiisocyanat und auch Mischungen aus diesen beiden Diisocyanaten angewendet werden, wie sie in technischem Toluylendiisocyanat vorliegen. Die Verwendung dieser Diisocyanate zur

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Claims (2)

Herstellung von Schaumstoffen ist bekannt. Das Polyesterharz und das organische Diisocyanat können im Verhältnis von etwa 30 g Harz zu etwa 6 bis 11g Diisocyanat angewendet werden. Das Verhältnis hängt weitgehend von der Art des Harzes und des angewendeten Diisocyanates ab. Als tertiäre Amine seien z.B. genannt: Pyridin, Kollidiii, Lutidin und Methylmorpholin. Auch Salze dieser Amine mit langkettigen Fettsäuren und Ester von Hydroxyaminen können verwendet werden. Ferner sind die unter den Begriff Urethane fallenden bekannten Reaktionsprodukte dieser tertiären Hydroxyamine mit Isocyanaten geeignet. Die erforderliche Menge Katalysator hängt so weitgehend von der Art des Katalysators selbst und der anderen Reaktionsteilnehmer ab, daß keine allgemeine Vorschrift für eine bestimmte Menge gegeben werden kann, außer, daß genügend Katalysator eingesetzt werden muß. damit die Reaktion in etwa 2 Stunden bis zu wenigstens etwa 80% und in 1 oder 2 Tagen praktisch vollständig verläuft. Die zur Schaumbildung zugesetzte Menge Wasser wird so bemessen, daß genug Gas entwickelt wird, um einen Schaum der gewünschten Dichte zu erzeugen. Je größer die Menge des angewendeten Wassers ist, desto geringer ist die Dichte des gebildeten Schaums. Das Mischen aller Ausgangsstoffe außer Wasser und das Stehenlassen der Reaktionsmischung während einer bestimmten Mindestzeit, bevor das Wasser zugesetzt wird, führt, wie angenommen werden kann, zu einer Verlängerung der aus dem Polyesterharz und dem Diisocyanat entstehenden Molekülketten. Durch das Wasser wird anscheinend eine weitere Kettenverlängerung bewirkt. Die optimale Zeitspanne, die vor iljr Wasserzugabe vergehen kann, schwankt mit dem angewendeten Harz und Diisocyanat; aber sie beträgt immer mehr als 30 Sekunden. Es scheint keine kritische obere Zeitgrenze zugeben, nach welcher Wasser zuzusetzen ist, jedoch ist es nicht leicht, das Wasser zuzugeben, wenn die Ausgangsmischung beim Stehenlassen zu viskos geworden ist. Dieser Zeitraum beträgt gewöhnlich etwa 7 oder 8 Minuten, jedoch kann er manchmal über 10 Minuten liegen. Wenn ein Harz verwendet wird, das ein Gemisch mit niedrigerer Viskosität ergibt, kann die Zeitdauer auch länger sein. Nach dem Zusetzen des Wassers sind die gebildeten Schaumzellen zuächst alle isoliert. Diese Zellen gehen dann, wenn die Reaktion fortschreitet, teilweise ineinander über, so daß die Endstruktur einer großen Zahl kleiner Zellen gleicht, die sich nur an bestimmten Stellen ihrer kugelförmigen oder fast kugelförmigen Oberfläche und nur innerhalb kleiner Abschnitte, verglichen mit der gesamten Oberfläche der ursprünglichen Zelle, berühren. Diese Umwandlung läuft gewöhnlich innerhalb einer oder zweier Stunden ab, aber manchmal kann sie selbst innerhalb von 2 Tagen noch nicht vor sich gehen. Dem Reaktionsgemisch können Zusätze der verschiedensten Art zugegeben werden, z. B. Pigmente, um gefärbte Schaumstoffe zu erhalten, oder aber auch Chlorverbindungen oder Phosphate zur Herstellung feuerfester Schaumstoffe. Ferner kann das Reaktionsgemisch mit Emulgatoren wie auch Schaumstabilisatoren versetzt werden, um die Porengröße zu bestimmen. Die Menge der Schaumstabilisatoren ist sorgfältig zu erproben, weil bei zu großem Zusatz manchmal ein Schaumstoff mit geschlossenen Zellen erhalten wird. Als schaumstabilisierende Zusätze kommen beispielsweise die Reaktionsprodukte aus Diäthylen- und Triäthylenglykol mit langkettigen Fettsäuren, wie z. B. ölsäure und Ricinolsäure, in Frage. Beispiel 1 30 g eines aus Diäthylenglykol und Adipinsäure hergestellten Polyesterharzes mit einer Hydroxylzahl von 48, Säurezahl von 1,5, Viskosität von 0,12, 7,65 ecm 2,4-Toluylendiisocyanat und 0,7 ecm Bisdiäthylaminoäthyladipat wurden gemischt und IV2 Minuten reagieren gelassen. Die viskose Mischung wurde dann sehr schnell mit 0,5 ecm Wasser versetzt und schäumen gelassen. Während etwa 1 Stunde bildete sich aus der geschäumten Masse ein weicher, elastischer Schaumstoff mit einer großen Zahl untereinander verbundener Poren. Auch wenn Wasser nach 4 Minuten zugegeben wurde, wies der Schaumstoff vorwiegend miteinander verbundene Zellen auf. Gibt man jedoch Wasser schon nach 1 Minute zu, hat der Schaumstoff vorwiegend isolierte Zellen. Beispiel 2 Folgende Stoffe wurden gemischt und in 3 Minuten umgesetzt: 30 g Polyesterharz (hergestellt aus 146 g Adipinsäure, 98 g Diäthylenglykol und 22,5 g Trimethylolpropan; Hydroxylzahl 69, Säurezahl 12, Viskosität 0,113), 7,5 ecm 2,4-Toluylendiisocyanat und 0,3 g l-Methyl-2,4-N,N'-di-(N,N-diäthylaniinopropionyl)-aminobenzol, das folgende Strukturformel hat: CH, -NHOOCCH9CH9-N; C2H5 C9H5 CeHK NHOOCCH9CHoN C2H6 Dann wurde die harzige Masse schnell mit 0,5 ecm Wasser vermischt und aufschäumen gelassen. Es bildete sich ein weicher, elastischer Schaumstoff. Beispiel 3 Folgende Stoffe wurden gemischt und in 3Va Minute umgesetzt: 30g Polyesterharz (hergestellt aus 202 g Sebazinsäure, 157 g Triäthylenglykol und 7 g Pentaerythrit; Säurezahl 13,9, Hydroxylzahl 44, Viskosität 0,118), 7,5 ecm 2,4-Toluylendiisocyanat und 0,5 g 1 - Methyl-2,4-N,N'-di- (N, N - diäthylaminopropionyl) aminobenzol. Mit der Reaktionsmasse wurden dann rasch 0,5 ecm Wasser vermischt. Es entstand ein poröser, elastischer Schaumstoff mit untereinander verbundenen Löchern. Pate ντ λ χs ρ rρ (: η ε :

1. Verfahren zum Herstellen eines elastischen Schaumstoffes mit im wesentlichen offenen Zellen auf Polyester-Isocyanat-Basis, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus einem aus einem Polyäthylenglykol und einer mindestens 4 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen zweibasischen Säure erhaltenen Polyesterharz mit einer Säurezahl von etwa 20 und einer Hydroxylzahl von 20 bis 100 sowie einem Überschuß an organischem Diisocyanat und einem tertiären Amin in katalytisch wirkender Menge in an sich bekannter Weise zwischen 30 Sekunden und 30 Minuten bei einer Anfangstemperatur bis zu

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30° C reagieren läßt, dann dem Reaktionsprodukt gruppen und einer mindestens 4 Kohlenstoffatome

eine kleine Menge Wasser zusetzt und die gesamte enthaltenden aliphatischen zweibasischen Säure

Masse aufschäumen läßt. erhaltenes Polyesterharz verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ~"

zeichnet, daß ein aus einem Polyäthylenglykol, 5 In Betracht gezogene Druckschriften:

einer kleineren Menge einer aliphatischen Poly- Deutsche Patentschriften Nr. 826 641, 901 471,

hydroxyverbindung mit mindestens 3 Hydroxyl- 919 072, 929 507.

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