DE1109878B - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis

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DE1109878B
DE1109878B DEF27498A DEF0027498A DE1109878B DE 1109878 B DE1109878 B DE 1109878B DE F27498 A DEF27498 A DE F27498A DE F0027498 A DEF0027498 A DE F0027498A DE 1109878 B DE1109878 B DE 1109878B
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Dr Rudolf Merten
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Description

ESTERNAT.KL. C 08 g
DEUTSCHES
PATENTAMT
F 27498 IVb/39b
ANMELDETAG: 17. J A N U A R 1959
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 29. JUNI 1961
Die Herstellung von Schaumstoffen aus Polyhydroxy- und/oder Polycarboxylverbindungen, Polyisocyanaten und gegebenenfalls Wasser ist bekannt. Dabei geht man im allgemeinen von Polyhydroxyverbindungen mit primären Hydroxylgruppen aus, wie z. B. von Polyestern, Polyäthern, Polythioäthern oder Polyacetalen, wobei die primären Hydroxylgruppen infolge ihrer guten Reaktionsfähigkeit gegenüber Isocyanatgruppen einen schnellen Aufbau der Gerüstsubstanz, der mit der Entwicklung des Kohlendioxyds parallel gehen muß, gewährleisten.
Bei solchen Polyhydroxyverbindungen, die vorwiegend sekundäre Hydroxylgruppen für die Reaktion mit dem Isocyanat zur Verfügung zu stellen vermögen und infolge eines weniger polaren Aufbaues eine geringere Ausgangsviskosität besitzen, treten jedoch bei dem Versuch, die gerüstaufbauende Reaktion mit der Kohlendioxydentwicklung in Gleichklang zu bringen, erhebliche Schwierigkeiten auf.
Aus diesem Grunde zieht man es vor, eine Vorreaktion durchzuführen, indem man zunächst das PoIyisocyanat im Überschuß in einer besonderen Reaktionsstufe mit der Polyhydroxy verbindung umsetzt und dann das isocyanatgruppenhaltige »Voraddukt« unter Wasser- und gegebenenfalls weiterem Polyisocyanatzusatz in den Schaumstoff überführt. Ein anderer Weg besteht darin, daß man die Reaktionskomponenten zwar in einer Verfahrensstufe, aber unter Zuhilfenahme spezieller Katalysatoren, wie z. B. Endoäthylenpiperazin, verschäumt, wobei allerdings der Gehalt an stark basischen Beschleunigungsmitteln eine wesentliche Zunahme von Sekundärreaktionen, wie z. B. von Polymerisationsreaktionen, bewirkt, die wiederum die Eigenschaften der hergestellten Schaumstoffe in unerwünschter Weise beeinflussen können.
Es ist nun bereits aus der deutschen Patentschrift 958 774 bekannt, die bei der Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis ablaufenden Reaktionen durch den Zusatz von nichtbasischen, löslichen Schwermetallsalzen oder Organometallverbindungen zusammen mit den üblichen basischen Beschleunigungsmitteln in günstiger Weise aufeinander abzustimmen. Gemäß der deutschen Patentschrift 964 988 werden flüssige bzw. bei niederen Temperaturen schmelzende Metallalkoholate oder carbonsaure Salze nichtbasischer Natur von mehrwertigen Metallen, wie z. B. von Ti, Sn oder Zr, bei der Verschäumung von PoIyester-Polyisocyanat-Wasser-Mischungen eingesetzt.
Man hat ferner auch bereits Dibutylzinndilaurat als Verschäumungskatalysator verwendet und vorgeschlagen, Zinnverbindungen des vierwertigen Zinns mit Carbonsäuren, in denen jedes Zinnatom über min-Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen/Bayerwerk
Dr. Rudolf Merten, Köln-Flittard,
und Dr. Günther Loew, Köln,
sind als Erfinder genannt worden
destens eine C-Sn-Bindung mit einem organischen Rest verbunden ist, zu diesem Zweck zu verwenden.
Demgegenüber ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, daß bei der Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis in Gegenwart von Zinnverbindungen des vierwertigen Zinns mit Carbonsäuren, in denen jedes Zinnatom über mindestens eine C-Sn-Bindung mit einem organischen Rest verbunden ist, als Zinnverbindungen solche verwendet werden, die zusätzlich mindestens ein tertiäres Stickstoffatom im Molekül enthalten.
Die verfahrensgemäß als Katalysatoren zu verwendenden speziellen Zinnverbindungen weisen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber hydrolytischen Einflüssen auf. Einmal durch das Vorliegen von thermisch und chemisch weitgehend stabilen Sn-C-Bindungen; zum anderen aber führt das Vorhandensein des tertiären Stickstoffatoms im Molekül bei einer möglichen Hydrolyse unter Abspaltung der Säurekomponente zu einer intramolekularen Betainkonfiguration, wodurch die Säurekorrosion ganz wesentlich herabgesetzt wird. Hinzu kommt, daß die speziellen Zinnverbindungen färb- und geruchlos sind. Die zusätzliche Verwendung der üblichen bekannten basischen Beschleuniger ist nicht mehr erforderlich. Sie sind den bekannten basischen Katalysatoren in ihrer beschleunigenden Wirkung überlegen, so daß sie in geringeren Mengen zugesetzt werden können. Gegenüber den bei der Herstellung von Schaumstoffen aus sekundäre Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäthern und Polyestern in einem Verfahrensschritt sonst benötigten starken tertiären Aminen fehlt ihnen die starke Basizität, die dort zu den erwähnten Nebenreaktionen führt.
109 619/457
3 4
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- das OH-Äquivalent zwischen 100 und 3 000 liegen, fahrens eignen sich bevorzugt Polyhydroxyverbin- Als Polyisocyanate können bei dem erfindungsdungen, die ganz oder zum größten Teil sekundäre gemäßen Verfahren beliebige aliphatische, aralipha-Hydroxylgruppen enthalten. Als Beispiele seien ange- tische oder aromatisehe mehrwertige Isocyanate, wie führt: Reine Polymerisate von Alkylenoxyden wie 5 Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Propylenoxyd, die Butylenoxyde, Styrolöxyd, Epi- die Phenylendiisocyanate, die Toluylendiisocyanate, chlorhydrin oder auch die Additionsprodukte dieser 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat u. a. m., oder auch Oxyde an zwei- oder mehrwertige Alkohole und die Additionsprodukte dieser mehrwertigen Isocyanate Phenole wie an Äthylenglykol, Polyäthylenglykole, an unterschüssige Mengen niedermolekularer Alkohole, Alkandiole und Alkantriole, Alkendiole, Alkindiole, io wie Glycerin, Trimethylolpropan, die Hexandiole und Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Hydrochinon, Hexantriole oder auch an niedermolekulare Polyester 4,4'- Dioxydiphenylmethan, 4,4'-Dioxydiphenyldi- bzw. Rizinusöl, ferner die Umsetzungsprodukte obiger methylmethan, deren Hydrierungsprodukte, Dioxy- mehrwertiger Isocyanate mit Acetalen nach Patent naphthaline, an Mono- oder Polyamine aliphatischer 1 072 385 sowie die z. B. in den deutschen Auslegeoder aromatischer Natur, die mindestens zwei aktive 15 Schriften 1 022 789 und 1 027 394 genannten Isocy-Wasserstoffatome besitzen, wie die Alkylendiamine, anatpolymerisate Verwendung finden, wobei natürlich Diäthylentriamin, Anilin, Piperazin, an Aminoalkohole auch in diesem Falle beliebige Mischungen eingesetzt mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, wie werden können. Eine weitere Anwendung kann das Äthanolamin, die N-Alkyläthanolamine, Diäthanoi- Verfahren auch bei der durch Wasserzusatz bewirkten amin, die N-Alkyldiäthanolamine, Triäthanolamin, an 20 Verschäumung der aus obigen Polyhydroxyverbinmindestens zwei OH-Gruppen besitzende Polyester, düngen und überschüssigem Polyisocyanat erhaltenen wie Rizinusöl, oder auch an sonstige Verbindungen »Voraddukte« finden.
mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen, wie z. B. Erfindungsgemäß werden als Katalysatoren bei der an Zucker. Bei der Polykondensation der Oxyde kann Verschäumung der Reaktionskomponenten Zinnauch Äthylenoxyd teilweise miteinkondensiert oder 25 verbindungen des vierwertigen Zinns mit Carbonnachher ankondensiert werden, zumal sich die er- säuren verwendet, in denen jedes Zinnatom über haltenen Polyhydroxyverbindungen bei niederem Ge- mindestens eine C-Sn-Bindung mit einem organischen halt an Äthylenglykolresten nicht wesentlich von den Rest verbunden ist und die zusätzlich mindestens ein vorgenannten Polyhydroxyverbindungen hinsichtlich tertiäres Stickstoffatom im Molekül enthalten. Derihrer Reaktionsfähigkeit gegenüber Polyisocyanaten 30 artige organische Reste können aliphatischer, araliunterscheiden. Polyhydroxyverbindungen mit sekun- phatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Natur, dären Hydroxylgruppen können auch durch Vereste- z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amy-, rung eines oder mehrerer der vorhin genannten mehr- Vinyl-, Benzyl-, Allyl- oder Phenylreste, sein, die auch wertigen Alkohole, die teilweise sekundäre Hydroxyl- in beliebiger nichtbasischer Weise substituiert sein gruppen enthalten, mit unterschüssigen Mengen der 35 können, z. B. durch Halogenatome, Nitro-, Alkoxyüblichen mehrbasischen Carbonsäuren, wie Berstein- oder Carbalkoxygruppen. Als ein- oder mehrbasische säure, Adipinsäure, Sebazinsäure, di- und trimeri- Carbonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: sierten Fettsäuren, Phthalsäuren, Maleinsäure oder permethylierte oder allgemein peralkylierte Amino-Fumarsäure, hergestellt werden, wobei durch die Mit- säuren, etwa Glycin, Leucin, Isoleucin, Lysin, Methioverwendung von Aminoalkoholen gleichzeitig tertiäre 40 nin, Alanin, die Aminobuttersäuren, Prolin, Trypto-Stickstoffatome oder Carbonamidgruppen in den phan, Valin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Histidin, Polyester eingebaut werden können. 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecansäure, die aus
Neben den bevorzugt geeigneten Polyhydroxyver- Ammoniak oder Aminen mit Acrylnitril durch Addibindungen mit sekundären Hydroxylgruppen können tion und nachfolgende Verseifung erhältlichen einnatürlich auch solche Polyhydroxyverbindungen ein- 45 und mehrbasischen Carbonsäuren; ferner auch arogesetzt werden, deren Hydroxylgruppen primärer matische Aminocarbonsäuren, z. B. permethylierte oder Natur sind. Derartige Polyhydroxyverbindungen allgemein peralkylierte Aminobenzoesäuren und Amikönnen z. B. erhalten werden durch Veresterung der nophthalsäuren, sowie die Benzylamincarbonsäuren. oben angeführten primären mehrwertigen Alkohole Genannt seien weiterhin Pyridinmono- und -poly- oder auch Aminoalkohole mit den bereits ange- 50 carbonsäuren, Chinolincarbonsäuren und die Halbführten mehrbasischen Carbonsäuren. Ferner zählen ester von mehrbasischen Carbonsäuren mit peralzii dieser Gruppe noch die verschiedensten Arten von kylierten Aminoalkoholen, etwa die Halbester der Polyäthern, wie sie sich z. B. vom Äthylenglykol, Phthalsäure mit Dimethylaminoäthanol.
Tetrahydrofuran oder auch Thiodiglykol oder auch Die Herstellung der Zinnverbindungen kann in den verschiedenen Polyacetalen ableiten. 55 bekannter Weise auf verschiedenen einfachen Wegen
Die für die Schaumstoffherstellung verwendeten erfolgen, von denen als Beispiel die Umsetzung eines
linearen oder verzweigten Polyhydroxyverbindungen Salzes der Säure mit einer Zinnverbindung der allge-
sollen, sofern sie sich von Polyestern ableiten, eine meinen Formel
Säurezahl_ unter 15 besitzen. Sämtliche Typen sollen
ein OH-Äquivalent von vorzugsweise 100 bis 3 000 60 Rre Sn (Halogen)^»,
besitzen, wobei unter OH-Äquivalent die Menge an , , „ . _ . , ,. TT
Polyhydroxyverbindung in Gramm verstanden sein gegebenenfalls m einem Lösungsmittel, die Umsetzung soll, die 1 Mol Hydroxylgruppen enthält. Die ange- von Alkylzmnoxyden mit den freien Säuren unter führten Polyhydroxyverbindungen können bei der azeotroper Entfernung des entstehenden Wassers, die Verschäumung in beliebiger Weise gemischt werden; 65 Umesterung von Zinnverbindungen der Formel
zusätzlich können auch noch z. B. die bereits genannten rm Sn (o C H3)4-m
niedermolekularen Polyhydroxyverbindungen zugemischt werden, jedoch muß auch dann für die Mischung mit den freien Säuren nach der USA.-Patentschrift
2 727 917 oder die Umesterung von Verbindungen der Formel
RraSn(OCOR)4-M
mit den freien Säuren, wobei gegebenenfalls zum Abfangen der freien Säuren tertiäre Amine zugesetzt werden können. Durch geeignete Wahl der Komponenten und ihrer Molverhältnisse können nach diesen Verfahren sowohl höhermolekulare als auch niedermolekulare lineare oder verzweigte Zinnverbindungen hergestellt werden. Die Metallverbindungen können natürlich auch in beliebiger Weise gemischt eingesetzt werden.
An Stelle von Zinnverbindungen mit nur einem vierwertigen Zinnatom im Molekül lassen sich ebensogut auch Verbindungen von Stannoxanen mit Sn-O-Sn-Gruppierungen im Molekül verwenden, wobei wiederum jedes Zinnatom über mindestens eine C-Sn-Bindung mit einem organischen Rest verbunden ist.
Diese erfindungsgemäß verwendeten Zinnverbindüngen stellen je nach ihrer Art feste amorphe, pastenförmige oder auch flüssige und viskose Produkte dar, die in der verschiedensten Weise den zu verschäumenden Reaktionskomponenten zugesetzt werden können. So sind die flüssigen Zinnverbindungen im allgemeinen gut verträglich und können sofort z. B. dem Polyäther oder Polyester zugesetzt werden. Feste Zinnverbindungen können in Lösungsmitteln, wie z. B. in Aceton, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Chlorkohlenwasserstoffen, Äthern, oder auch in einer der verwandten Reaktionskomponenten selbst gelöst, schließlich aber auch in fester Form, gegebenenfalls in der Polyhydroxyverbindung angepastet, dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch zugeführt werden. Die erforderlichen Mengen an Katalysator sind sehr unterschiedlich und hängen natürlich von der Art und Zusammensetzung des zu verschäumenden Reaktionsgemisches ab. Andererseits ist je nach den verwandten Zinnverbindungen der im wesentlichen wirksame Sn-Gehalt verschieden. Im allgemeinen dürften jedoch zwischen 0,001 und 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu verschäumende Gesamtgemisch, vollkommen ausreichend zur Herstellung eines guten Schaumstoffes sein.
Die Herstellung der Schaumstoffe erfolgt im übrigen in an sich bekannter Weise durch gleichzeitige intensive Vermischung der Komponenten (Polyhydroxy- und/oder Polycarboxylverbindung, Polyisocyanat und gegebenenfalls Wasser nebst weiteren Zusatzstoffen) zweckmäßig auf maschinellem Wege, wie es beispiels- go weise in der französischen Patentschrift 1074 713 beschrieben ist. Hierbei kann das Wasser auch in Form von kristallwasserhaltigen Salzen eingesetzt werden. Auf die Möglichkeit, durch Wasserzusatz Isocyanatgruppen enthaltende »Voraddukte« zu verschäumen, wurde bereits hingewiesen.
Bei der Umsetzung der Reaktionskomponenten lassen sich bekanntlich die verschiedensten Zusatzstoffe mitverwenden. Erwähnt seien beispielsweise Emulgatoren, wie z. B. sulfoniertes Rizinusöl oder Addukte von Äthylenoxyd an hydrophobe Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, Zellregulatoren wie Paraffinöle oder die verschiedensten Silikonöle, Farbstoffe, Füllstoffe, Flammschutzmittel, Weichmacher und Schaumstabilisatoren, wie z. B. Silikone mit basischen Stickstoffatomen im Molekül (gemäß der französischen Patentschrift 1 240 302), oder PoIyalkylenglykolätherreste aufweisende Organopolysiloxane (deutsche Auslegeschrift 1040 251). Letztere werden auch als Organopolysiloxan-Polyalkylenglykolester bezeichnet. Dazu zählen insbesondere Verbindungen der allgemeinen Formel I
,0(R2SiOMC1H2nO)3R"
R'Si~ 0(R2Si O)8(CßH2» O)2R"
x 0(R2Si OMC„ U2n O)2R"
in der R, R' und R" Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, p, q und r eine ganze Zahl von 4 bis 8, ζ eine ganze Zahl von 26 bis 34 bedeuten. Die Einheiten (Cm H2B O) stellen dabei bevorzugt 15 bis 19 Äthylenglykoleinheiten und 11 bis 15 Propylenglykoleinheiten dar. Neben den erfindungsgemäß zu verwendenden Zinnkatalysatoren können zusätzlich noch die bekannten basischen Beschleunigungsmittel, etwa tertiäre Amine wie Dimethylbenzylamin, l-Alkoxy-3-dialkylaminopropan, Endoäthylenpiperazin in kleiner Menge, permethyliertes N-Äthylaminopiperazin, die Dimethylalkylamine oder auch alkalisch reagierende Metallverbindungen wie Alkalihydroxyde, -carbonate, -phenolate und -alkoholate zugesetzt werden.
Die erhaltenen Schaumstoffe, deren Raumgewicht bekanntlich durch Variation der Polyisocyanat- und Wassermenge abgewandelt werden kann, zeichnen sich durch hervorragende mechanische und physikalische Werte aus.
Beispiel 1
100,0 Gewichtsteile eines Polyesters aus Adipinsäure, Diäthylenglykol und Hexantriol (O H-Zahl 56), 43,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat, 0,8 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin, 0,1 Gewichtsteil Dibutylzinn-di-(pyridin-4-carbonsäureester), Fp. = 156 bis 157° C, 1,5 Gewichtsteile eines sulfonierten Rizinusöles (50 °/o Wassergehalt), 1,0 Gewichtsteil einer sulfonierten Rizinolsäure (50°/0 Wassergehalt), 2,0 Gewichtsteile Wasser werden maschinell vermischt und das schaumfähige Reaktionsgemisch in Form gefüllt. Die Mischung beginnt sofort aufzuschäumen und erstarrt schnell zu einem elastischen Schaumstoff, der rißfrei ist und auch nach der Aushärtung nicht zusammenschrumpft.
Beispiel 2
80,0 Gewichtsteile eines Polyesters aus Adipinsäure, Phthalsäure und Hexantriol (O H-Zahl 300), 20,0 Gewichtsteile eines Polyesters aus Adipinsäure, Hexantriol und Butylenglykol (O H-Zahl 220), 97,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat, 0,1 Gewichtsteil Dibutylzinn-bis-(4-dimethylaminobenzoesäureester),Fp. = 139 bis 14O0C, 4,0 Gewichtsteile eines sulfonierten Rizinusöles (50 °/o Wassergehalt) werden maschinell vermischt und das schaumfähige Reaktionsgemisch in Form gefüllt. Die Mischung beginnt sofort aufzuschäumen und erstarrt schnell zu einem elastischen Schaumstoff, der rißfrei ist und auch nach der Aushärtung nicht zusammenschrumpft.
Beispiel 3
100,0 Gewichtsteile eines verzweigten Polypropylenglykols (O H-Zahl 45), 40,0 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat, 1,5 Gewichtsteile eines Organopolysiloxan-Polyalkylenglykolesters der Formel I, 0,5 Gewichtsteile Dibutyl-zinn-bis-fco-dimethylaminocapronsäureester), 3,3 Gewichtsteile Wasser werden maschinell vermischt und das schaumfähige Reaktionsgemisch in Form gefüllt. Die Mischung beginnt sofort aufzu-
7 8
schäumen und erstarrt schnell zu einem elastischen wurde, geben beim Verrühren einen schnell steigenden Schaumstoff, der rißfrei ist und auch nach der Aus- Schaumstoff mit guten elastischen Werten,
härtung nicht zusammenschrumpft. . .
Beispiel 4 5 100 Gewichtsteile eines Polypropylenglykols nach
100 Gewichtsteile eines verzweigten Polypropylen- Beispiel 4, 38 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat nach
glykols, das durch Anlagerung von Propylenoxyd an Beispiel 4, 1,5 Gewichtsteile Organopolysiloxan-Poly-
Hexantriol erhalten wurde (O H-Zahl 55), 38 Gewichts- alkylenglykolester der Formel I, 2,6 Gewichtsteile
teile Toluylendiisocyanat, das die 2,4- und 2,6-Iso- Wasser und 1,0 Gewichtsteil Dioctyl-zinn-bis-(odi-
meren im Verhältnis 80:20 enthält, 1,5 Gewichtsteile io methylaminocaproat), das durch Umesterung der
eines Organopolysiloxan-Polyalkylengjykolesters der freien Säure mit Dioctyldimethoxyzinn erhalten wurde
Formel I, 2,9 Gewichtsteile Wasser und 1,0 Gewichts- und einen Brechungsindex von n2§ = 1,4738 besitzt,
teil Dibutyl-zinn-bis-(«-dimethylaminocaproat), wie ergeben bei der maschinellen Vermischung einen
es durch azeotrope Veresterung von 159 Gewichts- schnell steigenden und abbindenden Schaumstoff mit
teilen der freien Säure und 125 Gewichtsteilen Dibutyl- 15 folgenden physikalischen Werten:
zinnoxyd unter Mitverwendung von Toluol als Schlepp- Raumgewicht 32 kg/m3
mittel in viskoser Form und mit einem Brechungs- Zugfestigkeit 1,2 kp/cm2
index rf§ ■= 1,4900 erhalten wurde, liefern bei der Bruchdehnung 255%
Verschäumung in einer Apparatur nach der franzö- Stoßelastizität 40 %
sischen Patentschrift 1074 713 einen hochelastischen 20 Bleibende Verformung 25 % (22 Stunden bei
Schaumstoff mit einer Steigzeit von 1,5 Minuten, der 700C; nach % Stunde
in kurzer Zeit abbindet. bestimmt)
Raumgewicht 36 kg/m3 Beispiel 7
Zugfestigkeit 1,0 kp/cm2 2g 100 Gewichtsteile Polypropylenglykol nach Bei-
Brucndeimung 330 J0 gpiel 4> 38 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat nach
btoJJelastizitat 50 /„ Beispiel 4, 1,5 Gewichtsteile eines Organopolysiloxan-
Bleibende Verformung 12% (22 Stunden bei Polyalkyknglykolesters der Formel I, 2,8 Gewichts-
/0 C; nach /2 !stunde tdle Wasserj lj0 Gewichtsteil l-Äthoxy-3-dimethyl-
bestimmt) go aminOprOpan un(i i;o Gewichtsteil Dibenzyl-zinn-bis-
Beisoiel 5 (ω-dimethylaminocaproat), das durch Umesterung der
freien Säure mit dem Dibenzyldimethoxyzinn bei
100 Gewichtsteile eines linearen Polypropylenglykols maximal 130° C erhalten wurde und einen Brechungs-
(OH-ZaM 56), 39 Gewichtsteile eines Toluylendiiso- index «!? = 1,5520 besitzt, liefern beim Vermischen
cyanats nach Beispiel 4,0,2 Gewichtsteile Endoäthylen- 35 einen guten Schaumstoff mit einem Raumgewicht von
piperazin, 3,0 Gewichtsteile Wasser, 1,3 Gewichtsteile 42 kg/m3 und einer Stoßelastizität von 46%·
eines Umesterungsproduktes aus 1 Mol _, . . , _
Beispiel 8
C2H5O-(Si(CH3)2O)9-C2H5 100 Gewichtsteile eines verzweigten Polypropylen-
40 glykols nach Beispiel 4, 38 Gewichtsteile Toluylendi-
mit 2 Mol Äthanolamin gemäß der französischen isocyanat, das die 2,4- und 2,6-Isomeren im Verhältnis Patentschrift 1 239 808 und 0,6 Gewichtsteile Dibutyl- von 65: 35 enthält, 1,0 Gewichtsteil eines Organopolyzinn-bis-(a-dimethylaminoacetat), wie es durch aze- siloxan-Polyalkylenglykolesters der Formel I, 2,6 Geotrope Veresterung gemäß Beispiel 4 in viskoser wichtsteile Wasser und 0,3 Gewichtsteile eines Zinn-Form mit einem Brechungsindex η"$ = 1,5086 erhalten 45 salzes der Formel
(CH3)2N —(CH^—COO-(Sn(C4H9)2O—)„ —CO-(CH^N — (CH3)2
mit η gä 1,5, das durch Umesterung des entsprechenden R . .
Dimethoxystannoxans mit 2 Mol cu-Dimethylamino- 50 Beispiel y
capronsäure erhalten wurde und einen Brechungs- 100 Gewichtsteile eines Polypropylenglykols nach
index η™ — 1,4865 besitzt, ergeben beim Verschäumen Beispiel 4, 38 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat nach
einen schnell steigenden Schaumstoff mit einem Raum- Beispiel 4, 1,0 Gewichtsteil Organopolysiloxan-Poly-
gewicht von 34 kg/m3, einer Stoßelastizität von 44%= alkylenglykolester der Formel I, 2,6 Gewichtsteile
einer Zerreißfestigkeit von 1,1 kp/cm2 und einer 55 Wasser und 0,5 Gewichtsteile einer basischen Stann-
Bruchdehnung von 220 %· oxanverbindung der Formel
C4H9 C4H9
(CHg)2N-(CHa)5-COO —Sn-O —Sn-OCO-(CH2)5 — N(CH3)2
! I
C4H9 C4Hg
wie sie durch azeotrope Veresterung von 1 Mol Di- festigkeit von 1,3 kp/cm2, einer Bruchdehnung von butylzinnoxyd mit 1 Mol cu-Dimethylaminocapron- 275 % und einer Stoßelastizität von 45 %·
säure unter Mithilfe von Toluol mit einem Brechungs- 65
index n%° = 1,4867 erhalten wurde, ergeben beim Beispiel 10
Verschäumen einen schnell abbindenden Schaumstoff 100 Gewichtsteile Polypropylenglykol nach Bei-
mit einem Raumgewicht von 35 kg/m3, einer Zug- spiel 4, 38 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat nach
Beispiel 4, I5O Gewichtsteil Organopolysiloxan-Polyalkylenglykolester der Formel I, 2,6 Gewichtsteile Wasser, 0,5 Gewichtsteile l-Äthoxy-3-dimethylamino-
CHS propan und 1,6 Gewichtsteile einer 50%igen Acetonlösung eines basischen Zinnsalzes der theoretischen Formel:
(QH9)2Sn —(OCO-CH2-N-CH2CH2-N:
CH2—CH2
CH2—CH2
N-CHs)2
wie es durch azeotrope Veresterung von 2 Mol der entsprechenden Säure mit 1 Mol Dibutylzinnoxyd erhalten wurde, geben beim Verschäumen auf maschinellem Wege einen schnell steigenden und abbindenden Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 35 kg/m3, einer Zugfestigkeit von 1,3 kp/cm2, einer Bruchdehnung von 255 0I0, einer Stoßelastizität von 45% und einer bleibenden Verformung von 14%·
Beispiel 11
20
Herstellung des Katalysators: Durch Umesterung von 70 Gewichtsteilen Triäthylmethoxyzinn mit 47,7 Gewichtsteilen ω-Dimethylaminocapronsäure bei maximal 1300C erhält man in quantitativer Ausbeute das Triäthylzinn-cü-dimethylaminocaproat, Schmelzpunkt 650C (aus Aceton).
100 Gewichtsteile Polypropylenglykol nach Beispiel 4, 38 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat nach Beispiel 4, 1,0 Gewichtsteil Organopolysiloxan-Polyalkylenglykolester der Formel I, 2,6 Gewichtsteile Wasser, 0,5 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin und 0,5 Gewichtsteile des wie oben hergestellten Zinnsalzes, gelöst in 1 ml Aceton, ergeben nach maschinellem Verrühren einen in 1,5 Minuten ansteigenden und in 10 Minuten abbindenden Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 34 kg/m3, einer Zugfestigkeit von 0,8 kp/cm2, einer Bruchdehnung von 215% und einer Stoßelastizität von 37%.
Beispiel 12
40
100 Gewichtsteile eines Polyätherisocyanates (Isocyanatgehalt 9%), wie es durch Umsetzung von 100 Gewichtsteilen Polypropylenglykol nach Beispiel 5 mit 37,3 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat nach Beispiel 8 erhalten wurde, 1,0 Gewichtsteil Polydimethylsiloxan, 1,9 Gewichtsteile Wasser und 1,0 Gewichtsteil Dibutyl-zinn-bis-(cü-dimethylaminocaproat) ergeben beim maschinellen Vermischen einen schnell abbindenden Schaumstoff mit guten mechanischen Werten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis aus Polyhydroxy- und/oder Polycarboxylverbindungen, Polyisocyanaten und gegebenenfalls Wasser in Gegenwart von Zinnverbindungen des vierwertigen Zinns mit Carbonsäuren, in denen jedes Zinnatom über mindestens eine C-Sn-Bindung mit einem organischen Rest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Zinnverbindungen solche verwendet werden, die zusätzlich mindestens ein tertiäres Stickstoffatom im Molekül enthalten.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zinnverbindungen von mehrwertigen Carbonsäuren verwendet werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zinnverbindungen solche verwendet werden, die an Stelle eines einzelnen vierwertigen Zinnatoms Stannoxangruppierungen im Molekül enthalten.
    4. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Polyhydroxyverbindungen mit vorwiegend sekundären Hydroxylgruppen umgesetzt werden.
    5. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschäumen in Gegenwart von zusätzüchen tertiären Aminen erfolgt.
    6. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschäumen unter Zusatz von Polyalkylenglykolätherreste aufweisenden Organopolysiloxanen oder Silikonen mit basischen Stickstoffatomen erfolgt.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    »Chem. Eng. News«, 36 (1. Dezember
    S. 19, 48 bis 49.
    1958),
    © 109 619/457 6.61
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