DE2930881A1

DE2930881A1 - Verfahren zur herstellung von flammbestaendigen polyisocyanurat-schaumstoffen

Info

Publication number: DE2930881A1
Application number: DE19792930881
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kaneda; Takashi Ohashi; Toru Okuyama; Yoshiko Taniguchi; Masako Yoshida
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: GB2033912B; JPS5565214A; GB2033912A; JPS5745771B2; US4256846A; DE2930881C2

Description

Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen Polyisocyanurat-Schaumstoffen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von flammfesten Polyisocyanurat-Schaumstoffen, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen, die sich durch ausgezeichnete Flammwidrigkeit"bzw. Flammfestigkeit auszeichnen, entsprechend der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 (quasi nicht-brennbares Material entsprechend dem Brenntest nach dem japanischen Industriestandard (JIS) A-1321 für die Nichtbrennbarkeit von Innenausstattungsmaterial für Gebäude; erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren eine Kombination von speziellen Polyolen als Modifiziermittel und ein spezieller Isocyanattrimeresierungskatalysator verwendet.

Wie allgemein bekannt, werden Polyisocyanurat-Schaumstoffe hergestellt durch Umsetzen und Aufschäumen eines organischen Polyisocyanats in Gegenwart eines Isocyanattrimerisierungskatalysators, eines Treibmittels und gegebenenfalls eines oberflächenaktiven Mittels bzw. Schaumstabilisators und solche Schaumstoffe gleichen in ihrer Wärmeisoliereigenschaft im wesentlichen den Polyurethanschaumstoffen und zeichnen sich durch ausgezeichnete Wärme- bzw. Hitzebeständigkeit und Flammfestigkeitseigenschaften aus; sie sind aber sehr spröde und zerreißbar und können unter dem Einfluß einer Flamme in Teile zerfallen, wie Popcorn, so daß sie bis jetzt noch wenig oder keine weitverbreitete praktische

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Anwendung gefunden haben.

Es sind bisher bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffen bekannt geworden, um die oben aufgezeigten, bekannten Nachteile der PoIyisocyanurat-Schaumstoffe zu beseitigen oder zu überwinden. Beispielsweise wurden urethan-modifizierte Isocyanurat-Schaumstoffe hergestellt unter Verwendung eines Polyols als Modifiziermittel, weiterhin oxazolidon-modifizierte Isocyanurat-Schaumstoffe unter Verwendung einer Epoxyverbindung als Modifiziermittel, oarbodiimid-modifizierte Isocyanurat-Schaumstoffe, welche Carbodiimidbindungen enthalten u.a.m. . Bei diesen modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffen wurde jedoch bestätigt, daß die fflammfesteigenschaften in bemerkenswerter Weise beeinträchtigt werden, obwohl gleichzeitig die Nachteile der Polyisocyanurat-Schaumstoffe überwunden werden.

Dies bedeutet, daß wenn die modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffe einem Brenntest unter sehr strengen Bedingungen, wie dem Brenntest nach der japanischen Norm JIS A-1J21 für die Jlammfesteigenschaften von Stufe 2 Ijnbrennbarkeit (quasi nicht brennbares Material) unterworfen werden, sie nicht die gewünschten befriedigenden Standardwerte hinsichtlich Wärmefreisetzungswert, Rauchfaktor, Risse und Deformation u.a.m. aufweisen. Als Ergebnis wird allgemein davon ausgegangen, daß es bis heute nicht möglich ist, Schaumstoffe, die der Stufe 2 bezüglich Unbrennbarkeit entsprechen, herzustellen.

Die Erfinder haben nun zahlreiche Untersuchungen durchgeführt hinsichtlich der Modifizierung von Isocyanurat-Schaumstoffen; als Ergebnis wurde bereits vorgeschlagen, modifizierte Isocyanurat-Schaumstoffe, welche der Nxchtbrennbarkeitsstufe des Testes entsprechen dadurch herzustellen, daß man auf die organische Siliconverbindung als Schaumstoffstabilisator, welche eine wesentliche Komponente bei der Herstellung von

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Polyisocyanurat-Schaumstoffen ist, nicht verwendet oder höchstens in einer Menge von 0,2 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat (vgl. P 28 2? 499.9).

Die auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffe weisen sicherlich die Flammfesteigenschaften der Nichtbrennbarkeitsstufe auf der Anteil an geschlossenen Zellen im Schaumstoff ist aber infolge der Abwesenheit oder geringfügigen Anwesenheit von Schaumstabilisator ziemlich verringert und daher wird die Wärmeleitfähigkeit größer. Infolgedessen sind die wärmeisolierenden Eigenschaften dieses Schaumstoffes spürbar geringer.

Die Erfinder haben nun zahlreiche Untersuchungen durchgeführt hinsichtlich der Verbesserung der oben angegebenen Arbeitsweise und ein Verfahren entwickelt zur Herstellung von flammwidrigen modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffen, deren wärmeisolierenden Eigenschaften und anderen physikalischen Eigenschaften im wesentlichen gleich sind denjenigen von Polyurethanschaumstoffen und deren Flammbeständigkeit oder Flammwidrigkeit der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 entsprechend dem japanischen Standard JIS A-1321 entspricht.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung von flammwidrigen Polyisocyanurat-Schaumstoffen durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyol in Gegenwart eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators, eines Treibmittels und anderer Zusätze unter Bildung eines urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man:

(1) als Polyol mindestens ein Diol mit niedrigem Molekulargewicht (nachfolgend als Α-Gruppen Diol bezeichnet), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (a) Verbindungen der allgemeinen Formel:

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H0-4CH_oCH_o04- H

in der η 2, 3 oder 4 ist, (b) Verbindungen der allgemeinen Formel:

c. ι η

CH_x

in der η 2 oder 3 ist, (c) 2,3-Butandiol und (d) 2-Buten-1,4-diol zusammen mit mindestens einem Polyätherpolyol von hohem Molekulargewicht (nachfolgend als B-Gruppen Polyätherpolyol bezeichnet), das 2 bis 4 OH-Gruppen im Molekül aufweist und ein OH-Äquivalent von 600 bis 2 000, einsetzt;

(2) ein Gewichtsverhältnis zwischen der Summe der A-Gruppen Diole zur Summe der B-Gruppen Polyätherpolyole im Bereich von 0,55 bis 7,0 einhält,

(3) eine Gesamtmenge an Α-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole im Bereich von 12,5 bis 25 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat einsetzt und

(4) als Isocyanat-Trimerisierungskatalysator eine Kombination aus einem Alkalimetallsalz einer Carbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und einer tertiären Aminoverbindung im Falle der A-(a)-Gruppen Diole oder einer Kombination aus einem Alkalimetallsalz einer Carbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und einem Dialkylaminoalkylphenol im

Falle von A-(b)-, (c)- oder (d)-Diolen alleine verwendet.

Erfindungsgemäß werden urethanmodifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe, die allen oben genanntei Eigenschaften bzw. Anforderungen entsprechen, zunächst erhalten, indem lediglich besondere Diole, ausgewählt aus der Gruppe der allgemein bekannten niedermolekularen Diole zusammen mit bestimmten höher molekularen Polyatherpolyolen in bestimmtem Gewichtsver-

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hältnis und in bestimmter Gesamtmenge umgesetzt werden mit dem organischen Polyisocyanat in Gegenwart einer speziellen

Kombination von Isocyanattrimerisierungskatalysatoren.

Erfindungsgemäß werden einzigartige Effekte erreicht durch spezielle Kombination allgemein bekannter Polyole und Katalysatoren wie oben bezeichnet. Die Erfindung ist vollkommen verschieden von ähnlichen bekannten Verfahren, wie weiter unten näher ausgeführt.

Beispielsweise wird in der JA-OS 101 497/73 beschrieben, daß mehr als 85 % des Polyisocyanats trimerisiert wird durch Verwendung eines Diols mit niederem Molekulargewicht im Bereich von etwa 50 bis 200 zusammen mit einem Polyol, das ein Molekulargewicht von mehr als 200 aufweist, bei der Herstellung des urethanmodifizierten Isocyanurat-Schaumstoffs. Vor allem das Diol mit niederem Molekulargewicht schließt ein Teil der Diole ein, wie sie erfindungsgemäß definiert sind. In dieser Veröffentlichung jedoch wird das Molekulargewicht nur im Hinblick auf das Diol mit niederem Molekulargewicht definiert und als Polyol mit höherem Molekulargewicht und insbesondere für das praktisch verwendete Polyol wird ein OH-Äquivalent von nicht mehr als 200 angegeben, das deutlich kleiner ist als erfindungsgemäß definiert; weiterhin gibt es dort keine Begrenzung oder Beschränkung hinsichtlich des verwendeten Katalysators. Außerdem wurde bestätigt, daß der nach diesem Verfahren erhaltene urethanmodifizierte Isocyanurat-Schaumstoff nicht den Anforderungen der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 entsprechend JIS A-1321 entspricht aufgrund seines hohen Wärmeabgabe- bzw. Wärmefreisetzungswertes und Rauchfaktors, sondern daß seine flammwidrigen Eigenschaften lediglich den Anforderungen von etwa Stufe 3 des Nichtbrennbarkeitstests entsprechen.

Erfindungsgemäß hingegen wurden zahlreiche Untersuchungen durch-

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geführt hinsichtlich der Polyole und Katalysatoren und herausgeflinden, daß zur Herstellung von urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen, die in der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 klassifiziert werden können, die Beschaffenheit der Diole mit niederem Molekulargewicht, der Polyätherpolyole mit relativ hohem Molekulargewicht und der Katalysatoren, das Gewichtsverhältnis von .' Diolen zu Polyätherpolyolen, die Gesamtmenge von Diolen und Polyätherpolyolen je organischem Polyisocyanat sowie die Kombination der Katalysatoren wie oben definiert werden müssen. Hieraus ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht aus der JA-OS 101 497/73 hergeleitet werden kann.

Gemäß der JA-OS 81 996/73 wird eine mischbare flüssige Lösung für die Herstellung von urethan-modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffen verwendet, welche zum Teil Diole mit niederem Molekulargewicht, wie erfindungsgemäß definiert, umfaßt, sowie andere Polyole und Kaliumacetat unter Metallsalzen von Carbonsäuren als Isocyanat-Trimerisierungskatalysator. Dieses bekannte Verfahren dient dazu, die Mischbarkeit der Komponenten in der Lösung zu verbessern und unterscheidet sich stark von dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenso wie die JA-OS 101 497/73· Außerdem werden mit Kaliumacetat alleine als Isocyanat-Trimerisierungskatalysator keine Schaumstoffe erhalten, die der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 gemäß JIS entsprechen.

Die JA-OS 21 440/78 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines starren Polymer-Erzeugnisses; verwendet wird ein Gemisch aus (1) etwa 5 bis 60 Gew.-% eines Polyols mit 2 bis 8 funktionellen Gruppen und einem Äquivalent*von etwa 30 bis 200 sowie (2) etwa 40 bis 95 Gew.-% eines Polyätherpolyols, ausgewählt aus (a) einem Pölyätherdiol mit einem Äquivalent von etwa 750 bis 2100, (b) einem Polyäthertriol mit einem Äquivalent von etwa 750 bis 1500 und (c) einem

* (Äquivalent-Gewicht)

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Polyäthertriol mit einem Äquivalent (Gewicht) von etwa 15ΟΟ bis 2100, wobei mindestens 50 % der OH-Gruppen im Polyätherpolyol (c) eine primäre OH-Gruppe sind; dieses Gemisch wird als Polyol eingesetzt und umgesetzt und aufgeschäumt mit einem Polyisocyanat in einer Menge von etwa 0,1 bis 0,5 Äquivalenten je einem Äquivalent des Polyisocyanate in Gegenwart eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators und eines Treibmittels. Der Zweck dieses Verfahrens ist, die Schlagfestigkeit oder Schockbeständigkeit der Erzeugnisse unter gegebenen Bedingungen zu verbessern, d.h. unter Bedingungen zur Ausbildung einer durchgehenden Haut in einer geschlossenen Form. Dies ist vollkommen verschieden von der Aufgabe, wie sie der Erfindung zugrunde liegt. Außerdem unterscheidet sich die Polyolkomponente mit niedrigem Molekulargewicht entsprechend dieser Veröffentlichung sehr stark von den Diolen mit niederem Molekulargewicht, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden sollen und es gibt keinerlei Beschreibung hinsichtlich der Menge der eingesetzten Polyo!komponenten sowie der Art und der Kombination der Katalysatoren, wie oben genannt.

Außerdem wurde bestätigt, daß - wenn N,N',N"-Tris(dimethylaminopropyl)sym-hexahydrotriazin, das in dieser Veröffentlichung beschrieben wird, alleine als Isocyanat-Trimerisierungskatalysator verwendet wird, keine Schaumstoffe erhalten werden, die dem Test entsprechend der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 des japanischen Standards erhalten werden, auch dann nicht, wenn irgend eine Kombination von Polyolen, wie unten aufgeführt, verwendet wird.

Aus der GB-PS 1 318 925 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung eines urethan-modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffes, bei welchem ein Polyesterpolyol als Modifiziermittel und eine Kombination aus einem Alkalimetallhydroxid und/oder Alkalisalz und/oder "tErdalkalisalz, gelöst in einem organischen

* Erdalkalihydroxids und/oder

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Lösungsmittel mit polarer OH-Gruppe und 2,4-,6-Tris(N,N dimethylaminomethyl)phenol als tertiäre Aminoverbindung bzw. Isocyanat-Trimerisierungskatalysator verwendet wird. Aufgabe dieser Patentschrift ist es, die Reaktionsfähigkeit und die Zelleigenschaften zu verbessern, wenn das Modifiziermittel auf das Polyätherpolyol beschränkt bleibt, obwohl das Katalysatorsystem teilweise der erfindungsgemäß gegebenen Katalysatorkombination entspricht. Auch diese Patentschrift ist in ihrer technischen Konzeption vollkommen verschieden von dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich von dem bekannten Stand der Technik stark unterscheidet und sich aus keiner der Veröffentlichungen oder einer Kombination daraus herleiten läßt.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Entwicklung von Hochflammfesteigenschaften (schraffierter Bereich) entsprechend der Erfindung im dreidimensionalen System, wobei auf der y-Achse das Gewichtsverhältnis zwischen Summe der Diole mit niedrigem Molekulargewicht zur Summe der Polyätherpolyole mit hohem Molekulargewicht aufgetragen ist; auf der x-Achse ist die Gesamtmenge (in Gew.-Teilen) an Polyolen aufgetragen, die je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat eingesetzt werden; auf der z-Achse ist das Äquivalentverhältnis NCO/OH zwischen organischem Polyisocyanat und Gesamtmenge der Polyole wiedergegeben, berechnet aus dem Verhältnis der Summe der Diole mit niederem Molekulargewicht zur Summe der Polyätherpolyole mit hohem Molekulargewicht sowie der Gesamtmenge Polyole, die je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt die Temperaturabgabe (Wärmeabgabe) Kurve und

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Rauchkurve des urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffs nach der Erfindung sowie von in "bekannter Weise hergestellten Schaumstoffen, wie sie sich beim Oberflächenverbrennungstest nach JIS A-1321 ergeben.

Bei der Herstellung der urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe nach der Erfindung ist es notwendig, daß das als Modifiziermittel zugesetzte Polyol eine Kombination ist aus Α-Gruppen Diol und B-Gruppen Polyätherpolyol, wie oben definiert. D.h. das A-Gruppendiol ist zumindest ein Diol mit niederem Molekulargewicht, ausgewählt jaus der Gruppe bestehend aus (a) Diäthylenglykol, Triäthylenglykol und Tetraäthylenglykol der allgemeinen Formel:

HO—GCH₂CH₂O^j-fl ,

in der η 2, $ oder 4 ist, (b) Dipropylenglykol und Tripropylenglykol der allgemeinen Formel:

HO (OH₂CHO^—H '

in der η 2 oder 3 ist, (c) 2,3-Butandiol und (d) 2-Buten-1,4-diol. Werden andere Diole mit niederem Molekulargewicht, als soeben definiert, eingesetzt, so werden keine urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe erhalten, die den Test bezüglich der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 bestehen.

Das B-Gruppen Polyätherpolyol, das zusammen mit dem A-Gruppen Diol verwendet wird, ist zumindest ein Polyätherpolyol mit 2 bis 4- OH-Gruppen im Molekül und einem OH-A" quival ent von 600 bis 2000. Werden andere Polyätherpolyole als soeben definiert eingesetzt, so werden ebenfalls keine Schaumstoffe erhalten, die den Tests entsprechend der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 bestehen. Beispiele für B-Gruppen Polyätherpolyole

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sind Polyoxyalkylenglykole, die durch Umsetzen von Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder einem Gemisch daraus mit einem Diol, wie Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,J-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, wie Äthylenglykol und Dipropylenglykol erhalten werden, weiterhin Polyoxyalkylentriole oder Polyoxyalkylentetraole, die durch Umsetzen von Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder Gemischen davon mit einem Triol oder einem Tetraol, wie Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol und Pentaerythrit erhalten werden; in Frage kommen auch Polytetramethylenglykole u.a.m. .

Erfindungsgemäß soll das Gewichtsverhältnis von Diolen mit niedrigem Molekulargewicht zu Polyätherpolyol mit hohem Molekulargewicht in folgendem Bereich liegen:

Summe der eingesetzten Α-Gruppen Diole ? _n ,-,-

v- w»sj

Summe der eingesetzten B-Gruppen Polyätherpolyole' 7»O«

Die Gesamtmenge der eingesetzten Α-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole soll im Bereich von 12,5 "bis 25 Gew.-Teilen je 100 Gew.-Teile des organischen Polyisocyanate liegen. Liegen Gewichtsverhältnüs und Gesamtmenge oberhalb der angegebenen Bereiche, so entspricht der dabei erhaltene modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoff nicht der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 des Testes aufgrund einer Verschlechterung der Flammfest- oder fflammwidrigeigenschaften.

Die bevorzugten Bereiche für Gewichtsverhältnis der Summe Α-Gruppen Diole zur Summe B-Gruppen Polyätherpolyole liegt im Bereich von 1,0 bis 5»0 und die bevorzugte Gesamtmenge aus Α-Gruppen Diolen und B-Gruppen Polyätherpolyolen, die als Polyol eingesetzt wird, beträgt 14 bis 22 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teil organisches Polyisocyanat. Bei Einhaltung die-

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ser bevorzugten Bereiche entstehen urethanmodifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe mit besonders guten flammwidrigen Eigenschaften.

In Fig. 1 sind die Erfordernisse für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch im dreidimensionalen System angegeben. Dabei ist das Gewichtsverhältnis von Summe (Gew.-Teile) der Α-Gruppen Diole zur Summe (Gew.-Teile) der B-Gruppen Polyätherpolyole auf der y-Achse aufgetragen, die Gesamtmenge (Gew.-Teile) der Α-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole, die insgesamt als Polyol je 100 Gew.Teile organisches Polyisocyanat eingesetzt werden, auf der x-Achse und das Äquivalentverhältnis NCO/OH von organischem Polyisocyanat zur Gesamtsumme Polyole auf der z-Achse; letzteres ist berechnet aus dem Gewichtsverhältnis der Summe der Α-Gruppen Diole zur Summe der B-Gruppen Polyätherpolyole und der Gesamtmenge der Polycle je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat. Der schraffierte Bereich in Fig. 1 ist der Bereich, in welchem die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung erreicht wird.

Als Isocyanattrimeresierungskatalysator werden erfindungsgemäß Alkalimetallsalze von Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül und tertiäre Aminoverbindungen verwendet. Zu den ersteren gehören Kaliumacetat, Kaliumpropionat, Kalium-2-äthylhexanoat, Kaliumcaprylat u.a.m. oder Gemische daraus. Zu den Letzteren gehören Dialkylaminoalkylphenole, wie 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)-phenol, ein Gemisch aus 2,4- und 2,6-Bis(dimethylaminomethyl)phenolen u.a.;-x-triazincyclische Derivate, wie N,W ,N"-Tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin u.a.; Tetraalkylalkylendiamine; Dirnethyläthanolamin; Triäthylendiamin und seine niederen alkylsubstituierten Derivate und Gemische daraus.

Erfindungsgemäß muß das Alkalimetallsalz der Carbonsäure * Triäthylamin

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mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 12 zusammen mit der tertiären Aminoverbindung als Isocyanattrimerisierungskatalysator eingesetzt werden, wenn als Diol mit niederem Molekulargewicht ein A-(a)-Gruppendiol der allgemeinen Formel:

HO (O

in der η 2, 3 oder 4 ist, verwendet wird. Wenn mit Alkalimetallsalz der Carbonsäure oder mit der tertiären Aminο-verbindung alleine gearbeitet wird, wird kein urethanmodifizierter Polyisocyanurat-Schaumstoff erhalten, der günstige flammfeste bzw. flammwidrige Eigenschaften aufweist, Weiterhin werden auch keine Schaumstoffe mit den angestrebten flammhemmenden Eigenschaften erhalten, wenn als Isocyanattrimerisierungskatalysator andere Verbindungen als oben definiert eingesetzt werden.

Werden als Diol mit niederem Molekulargewicht die A-(c)- und (d)-Diole eingesetzt, d.h. (b) Dipropylenglykol und Tripropylenglykol der allgemeinen Formel:

HO—^CH₂CHO^—H ,

in der η 2 oder 3 ist, (c) 2,3-Butandiol und (d) 2-Buten-1,4-diol, alleine oder im Gemisch miteinander zusammen mit B-Gruppen Polyätherpolyolen, so werden Schaumstoffe mit angestrebt guten flammfesten Eigenschaften nur erhalten, wenn als Isocyanattrimerisierungskatalysator das Alkalimetallsalz von Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen zusammen mit einem Dialkylaminoalkylphenol als tertiärer Aminoverbindung verwendet werden. Anders gesagt: Werden andere tertiäre Aminoverbindungen als Diaminoalkylphenole eingesetzt, so erhält man in diesem Falle keine Schaumstoffe mit den angestrebten feuerdämmenden Eigenschaften.

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Wieviel Isocyanattrimerisierungskatalysator eingesetzt werden soll, hängt von der Art des Modifiziermittels ab; allgemein beträgt der Anteil 0,5 bis 8 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß urethanmodifizierten Polyisocyanuratschaumstoffe können beliebige organische Polyisocyanate, wie sie nach dem Stand der Technik gebräuchlich sind, zur Anwendung kommen. Organische Polyisocyanate im Sinne der Beschreibung sind organische Verbindungen mit 2 oder mehr Isocyanatgruppen im Molekül. Hierzu gehören aliphatische Polyisocyanate, aromatische Polyisocyanate, Gemische daraus und modifizierte Substanzen davon. Beispiele für aliphatische Polyisocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat u.a.m.; Beispiele für aromatische Polyisocyanate sind Toluylendiisocyanat (2,4— und/oder 2,6-Isomeren), Diphenylmethandiisocyanat, Ditoluylendiisocyanat, Naphthalindiisocyanat (z.B. 1,5-Naphthalindiisocyanat), Triphenylmethantriisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Zylylendiisocyanat, Tris(isocyanatphenyl)thiophosphat, mehrkernige Polyisocyanate der allgemeinen Formel:

NCO

CH₂

in der η 0 oder eine ganze Zahl Λ oder mehr ist - sog.rohes MDI oder polymeres Isocyanat -, das durch Umsetzung eines niederen Polykondensate aus Anilin und Formaldehyd mit Phosgen erhalten wird, nicht-destilliertes Toluylendiisocyanat u.a.m. . Weiterhin kommen Prepolymerssate in Frage,

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die 2 oder mehr Isocyanatgruppen aufweisen. Sie werden auf beliebig gebräuchliche Art und Weise erhalten, beispielsweise Prepolymerisate mit einer Urethangruppe, einer Biuretgruppe, einer Isocyanuratgruppe, einer Carbodiimidgruppe oder einer Oxazolidongruppe. Diese Polyisocyanate können allein oder im Gemisch aus 2 oder mehr Polyisocyanaten zum Einsatz kommen. Als organische Polyisocyanate werden die aromatischen Polyisocyanate, insbesondere die mehrkernigen aromatischen Polyisocyanate bevorzugt.

Als Treibmittel werden erfindungsgemäß alle zur Herstellung gebräuchliche Polyurethanschaumstoffe und Polyisocyanuratschaumstoffe verwendeten Verbindungen eingesetzt. Hierzu gehören beispielsweise Kohlendioxid, das erzeugt wird, wenn Wasser dem Reaktionsgemisch zugesetzt wird oder das aus einer äußeren Quelle stammt, Stickstoffgas und Gemische daraus. Vorzugsweise wird aber als Treibmittel ein niedrig siedendes inertes Lösungsmittel verwendet, das durch die bei der Reaktion freigesetzte Wärme während des Schäumprozesses verdampft. Zu diesen Lösungsmitteln gehören fluorierte und/oder chlorierte Kohlenwasserstoffe mit guter Verträglichkeit; typische Beispiele sind Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlormonofluormethan, Monochlordifluormethan, Dichlortetrafluoräthan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, Methylenchlorid, Trichloräthan u.a.m. * Weiterhin können Benzol, Toluol, Pentan, Hexan usw. verwendet werden. Unter diesen Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln wird Dichlormonofluormethan bevorzugt im Hinblick auf die Schaumstoffeigenschaften, die Leichtigkeit des Aufschäumens und andere günstige Wirkungen. Die Menge an Treibmittel liegt vorzugsweise bei 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Schäumgemisch.

Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten können noch oberflächenaktive Mittel bzw. Schaumstabilisatoren und andere Hilfsstoffe zugesetzt werden.

* oder Gemische daraus,

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Als Schaumstabilisatoren kommen beliebige gebräuchliche Stoffe in Frage, wie sie bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen und Polyisocyanuratschaumstoffen verwendet werden. Beispiele hierfür sind Organosilicon-Stabilisatoren, wie Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymerisate, Polyalkylsiloxane mit einer Polyoxyalkylen-Seitenkette u.a.m. Weiter kommen in Frage oxyäthylierte Alkylphenole, oxyäthylierte aliphatische Alkohole, Äthylen-Propylenoxid-Blockcopolymerisate, welche ebenfalls wirksame Schaumstabilisatoren abgeben. Der Schaumstabilisator wird allgemein in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen je 100 Gew.-Teile organisches Polyisocyanat eingesetzt.

Als weitere Hilfsmittel oder Zusätze können anorganische hohle*Teilchen, granulierte feuerfeste,faserige Stoffe, anorganische Füllstoffe u.a.m., die zur Verbesserung von Schaumstoffeigenschaften wie Härte u.a. eingesetzt werden, mit zur Anwendung gelangen. Zu den anorganischen Füllstoffen gehören Glimmerpulver, fein zerteilter Ton, Asbest, Calciumcarbonat, Silicagel, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Gips, Natriumsilicat u.a.m.

Es kann auch noch ein zusätzlicher Flammverzögerer zugegeben werden, ohne die Wirkung der Erfindung zu beeinträchtigen. Dabei kann es sich um einen Flammverzögerer handeln, wie er für gewöhnliche Polyurethanschaumstoffe und urethanmodifizierte Isocyanuratschaumstoffe gebräuchlich ist, beispielsweise halogenierte organische Phosphorverbindungen, wie Tris(2-chloräthyl)phosphat, Tris(2-chlorpropyl)-phosphat, Tris(2,3-dichlorpropyl)phasphat, Halogenverbindungen wie chlorierte Paraffine und anorganische Flammverzögerer, wie Antimonoxid und ähnliche Stoffe.

Die erfindungsgemäß hergestellten urethanmodifizierten PoIyisocyanurat-Schaumstoffe werden erhalten durch Schäum-

* (poröse)

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reaktion der oben angegebenen Komponenten und zeichnen sich durch Eigenschaften und thermisches Isoliervermögen aus, das im wesentlichen demjenigen der Polyurethanschaumstoffe gleicht sowie außerdem durch verbesserte Feuerhemm-Eigenschaft entsprechend der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 des Brenntestes nach JIS A-1321.

Ein Aspekt der Erfindung liegt darin, daß Α-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole zusammen innerhalb der definierten Mengenbereiche als Modifiziermittel eingesetzt werden. Weiterhin: Die A-Gruppendiole sind nur wenig verträglich mit dem organischen Polyisocyanat aufgrund ihrer großen und starken Polarität, so daß Phasentrennung zwischen der erhaltenen Urethanbindung gut wird; infolgedessen wird die Ausbildung von Isocyanuratbindungen bei der Bildung der Urethanbindungen kaum gehindert. Die Anzahl an funktioneilen Gruppen im B-Gruppen Polyätherpolyol ist niedrig, so daß die Molekülkette bei der Bildung der Urethanbindungen lang wird und die Vernetzungsdichte gering bleibt und infolgedessen die Ausbildung von Isocyanuratbindungen kaum oder nicht gehindert wird. Der Gesamteffekt der gemeinsamen Verwendung von Α-Gruppen Diolen und B-Gruppen Polyätherpolyolen als Modifiziermittel ist daher die glatte,problemlose Ausbildung von Isocyanuratbindungen. Das Kombinations-Katalysatorsystem aus Alkalimetallsalz einer Carbonsäure und Aminoverbindung, insbesondere Dialkylaminoalkylphenolen, die gute Verträglichkeit mit dem organischen Polyisocyanat aufweisen und zur Bildung von Isocyanuratbindungen beitragen, zeichnet sich durch ausgezeichnete Aktivität hinsichtlich der Bildung von Isocyanuratbindungen aus; diese Kombination wird erfindungsgemäß als Isocyanattrimerisierungskatalysator verwendet, so daß die Ausbildung der Isocyanuratbindungen in überlegener Mßhge und Qualität gegenüber dsn in gebräuchlicher Weise modifizierten Isocyanurat-Schaumstoffen durch die synergistische Wirkung dieser Kombination mit dem oben genannten Modifizier-

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mittel erreicht wird.

Liegt aber die Gesamtmenge an Polyolen, welche als Modifiziermittel eingesetzt werden, unterhalt) der unteren Grenze, so nimmt die Anzahl Urethanbindungen, welche in der ersten oder Anfangsreaktionsstufe gebildet werden, ab und das Reaktionssystem selbst erreicht kaum oder nicht den zur Bildung der Isocyanuratbindungen notwendigen Aktivierungsgrad und die Ausbildung von Isocyanuratbindungen wird daher unterdrückt. Beträgt hingegen die Gesamtmenge an Modifiziermittel mehr als durch die obere Grenze angegeben, so nimmt die Anzahl an Urethanbindungen, welche schlechte Wärmebeständigkeit aufweisen, zu und die Ausbil-

werden dung von Isocyanuratbindungen kann gehindert/unter dem

Einfluß von gesteuerter Diffusionsgeschwindigkeit u.a. bei gleichzeitiger Zunahme der Anzahl an Urethanbindungen. Liegt das Gewichtsverhältnis von Α-Gruppen Diolen zu B-Gruppen Polyätherpolyolen außerhalb des definierten Bereiches, so wird das Gleichgewicht zwischen Urethanbildungsreaktion und Isocyanuratbildungsreaktion gestört, so daß die Ausbildung von Isocyanuratbindungen nicht in zufriedenstellender Weise erreicht wird. Daher wird angenommen, daß, wenn die Gesamtmenge und das Gewichtsverhältnis außerhalb der definierten Bereiche liegen, die Bildung von Isocyanuratbindungen, welche ausgezeichnete Wärme- oder Hitzebeständigkeit entfalten, nicht in ausreichendem Maße stattfindet, so daß die feuerfesten Eigenschaften des fertigen Schaumstoffes verschlechtert werden.

Da die urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe nach der Erfindung eine ausreichende Menge an Isocyanuratbindungen aufweisen, wird die Bildung von Kohle an der Oberfläche einer Schaumstoffprobe beim JIS A-1321 Brenntest beschleunigt und diese entstandene Kohle wirkt als Barriere oder Hemmschicht gegenüber der Feuer quelle, so daß insgesamt der verbrannte Anteil der Probe verringert wird;

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infolgedessen nehmen Wärmeabgabezahl oder -wert (heat release value), Rauchfaktor u.a.m. ab und es wird die gewünschte Fl.ammfestgüte entsprechend der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 erreicht.

In Fig. 2 werden die Temperatür-Rauchgas-Zßitkurven*)für erfindungsgemäß erhaltenen urethanmodifizierten Schaumstoff und Schaumstoffe nach dem Stand der Technik entsprechend dem JIS A-1321-Verbrennungstests gezeigt. Kurve 1 gibt die Temperaturkurve eines urethanmodifizierten Polyisocyanuratschaumes gemäß nachfolgendem Beispiel 4 an; Kurve 2 ist die Temperaturkurve des urethanmodifizierten Polyisocyanuratschaumstoffes entsprechend Vergleichsbeispiel 4. Kurve 3 ist die Temperaturkurve einer Standardprobe (Asbest-Perlit-Platte, definiert entsprechend JIS A-5413) und die Kurven 4 und 5 geben die Rauchgasmengen an der urethanmodifizierten Polyisocyanuratschaumstoffe des Beispiels 4 und des Vergleichsbeispiels 4. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei den erfindungsgemäß erhaltenen urethanmodifizierten Schaumstoffen die Verbrennung unterdrückt wird durch die Ausbildung einer Kohlebarriere gegenüber der Feuerquelle und daß ebenfalls Ablufttemperatur und Rauchgasmenge erheblich geringer werden als dies bei üblichen urethanmodifizierten Polyisocyanuratschaumstoffen der Fall ist.

Die Herstellung des Schaumstoffes nach der Erfindung erfolgt mit Hilfe beliebig bekannter Verfahren, allgemein folgendermaßen: Die als Urethanmodifiziermittel eingesetzten Polyole, Katalysator und Treibmittel werden unter Rühren und Zugabe eines Schaumstabilisators und gegebenenfalls weiterer Zusätze gemischt, wobei eine homogene Lösung entsteht. In diese Lösung wird das organische PoIyisocyanat eingerührt und das erhaltene Reaktionsgemisch wird in einer Form o.a. ausgegossen oder gesprüht und aufgeschäumt.
*) (exhaust temperature curve and a fuming curve)

050020/0541

Die erfindungsgemäß erhaltenen urethanmodifizierten Polyisocyanatschaumstoffe eignen sich in hervorragender Weise als wärmeisolierende Materialien, im Bauwesen, bei der Innenausstattung und für ähnliche Zwecke aufgrund ihrer verbesserten Flammfest- und Wärmeisoliereigenschaften. Die folgenden Beispiele, kombiniert mit Vergleichsbeispielen, dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Alle Teile und Proζentangaben beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben.

Die Wirkung der vorliegenden Erfindung wird danach bewertet, ob die Schaumstoffprobe der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 des JIS A-1321 Brenntestes entspricht oder nicht. Dieser Oberflächentest wird ausgeführt, indem eine Schaumstoff probe, Länge 22 cm, Breite 22 cm und Dicke 2,5 cm, in einen Heizofen gegeben und dann während einer vorbestimmten Zeit mit Gasbeheizung als Sekundärwärmequelle und elektrische Beheizung als Hauptwärmequelle erhitzt wird. Danach werden Vorhandensein und Ausmaß von Rissen und Deformation, die Zeitspanne,während welcher noch eine Flamme vorhanden ist, nachdem die Heizung abgestellt wurde, die Wärmeabgabezahl (Temperatür-Zäitflache ⁰O χ min),berechnet aus der Differenz zwischen der Ablufttemperaturkurve des Prüfkörpers und der Bezugskurve der Perlitplatte als Standardmaterial ; ebenso wird der Rauchgasfaktor berechnet aus der gemessenen maximalen Rauchgasmenge und hieraus die Flammfesteigenschaft des Prüfkörpers bewertet auf der Basis der eingeführten Standardwerte, wie sie in der folgenden Tabelle 1 angegeben sind. Darüber hinaus wird der im Anhang *entsprechend JIS A-1321 üblicherweise ausgeführt mit Bezug auf nicht-homogene Körper, wie Laminate, die ein Oberflächenmaterial u.a. aufweisen mit dem Risiko, daß Teile verbrennen, die durch Verkleben, Verschrauben u.a. beim Brennen ausgesetzt sind, was aber

bei homogenen Körpern, wie Schaumstoffen nach der Erfindung u.a.m. stets ausgeschlossen ist. Dementsprechend wird die * genannte Test

030020/0541

Bewertung durch den Anhangstest hier nicht aufgenommen. Tabelle 1

Standardwerte für Stufe 2 Nichtbrennbarkeit (praktisch nicht entflammbares Material) nach JIS A-1321 Brenntest

Wärmeab- Rauch- Flaminzeit **Risse/

Klasse gabezahl * faktor (s) Deformation (°C χ min)

Oberflächen- nicht mehr nicht nicht mehr unschädliches test als 100 mehr als als 30 Ausmaß

60

* auch als Rauchgastemperatur/Zeitkurve bezeichnet. ** Zeit, während welcher die Flamme noch flackert.

Beispiele 1 bis 6, Vergleichsbeispiele 1 bis

Urethanmodifizierte Polyisocyanuratschaumstoffe wurden hergestellt entsprechend den Abmischungsrezepten in der folgenden Tabelle 2. Als organisches Polyisocyanat wurde rohes Diphenylmethandiisocyanat (Handelsbezeichnung Sumidur 44V-20 der Sumitomo Bayer Urethane Co. Ltd., nachfolgend abgekürzt als 44-V-20) eingesetzt sowie verschiedene Aminkatalysatoren zusammen mit einer 33%igen Lösung von Kaliumacetat in Diäthylenglykol (nachfolgend abgekürzt als AcOK/DEG); Trlchlormonofluormethan (nachfolgend F-11 bezeichnet) wurde als Treibmittel verwendet sowie ein Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymerisat (Handelsbezeichnung L-5340 der Nippon Unicar Go. Ltd.).als Silicon-Schaumstabilisator, weiterhin eine Kombination aus Diäthylenglykol (nachfolgend mit DEG abgekürzt) und Polypropylenglykol (Handelsbezeichnung PP-2000, OH-Äquivalent = 1000 der Sanyo Kasei Kogyo Co. Ltd.) als Polyol-Modifiziermittel

030020/0BA1

in einer Gesamtmenge von 17₅17 Gew.-Teilen (einschließlich des Diäthylenglykols, das als Lösungsmittel für Kaliumacetat benötigt wird) je 100 Gew.-Teile des organischen Polyisocyanats. Die Abwandlung bestand darin, daß das Gewichtsverhältnis von DEG zu PP-2000 verändert wurde.

In einem Becherglas aus Polyäthylen wurden die Komponenten mit Ausnahme des organischen Polyisocyanats eingewogen und gemischt; darauf wurde das zuvor abgewogene organische Polyisocyanat zugegeben. Unmittelbar nach der Zugabe wurde die schaumbildende Masse mit einem Schnellaufenden Rührer während 6 s gerührt und dann in einer Holzform ausgegossen und Aufschäumen gelassen. Die Herstellung der Schaumstoffe erfolgte jeweils mit dem Dreifachen der in Tabelle 2 angegebenen Mengen.

In der folgenden Tabelle 2 sind die Rezepturen angegeben, das Schäumverhalten und die Ergebnisse der Bewertung beim Brenntest nach JIS A-1J21.

TABELLEN 2(a) und 2(b):

030020/0541

Tabelle 2(a)

	Vergl.-	Rezeptur in Teilen ,	100	1,0	Beisp. 1	Beisp. 2	Beisp. 3	Beisp. 4	Beisp. 5	Beisp.	6	Vergl . -
	Beisp. 1	44V - 20	1,2	20								Beisp. 2
	AcOK/DEG	0,5	16,37
	DMP - 30 1)			100	100	100	100	100	100		100
	Polycat 41 2)	N,N-Dimethyläthanolamin—		1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,	2	1,2
	L-5340	0,5	0,5	0,5			0,	5	0,5
	P-11				0,65		—	-
	DEG					0,5	—	-
σ co	PP-2000	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,	0	1,0
O #*™>		20	20	20	20	20	2C		20
IO	13,	38 10,30	8,8	8,8	8,8	5,	6	2,4
O -s.	2,	99 6,07	7,57	7,57	7,57	10,	η	13,97
CD «Π

Gew.-Verhältnis von Polyolen A zu Polyäther- polyole B	OD	17	4	,74	1	,83	1	,27	1,	27	1	,27	0,	59	0	,23
Polyole insgesamt, Teile	17,	2	17	,17	17	,17	17	,17	17,	17	17	,17	17,	17	17	,17
NCO/OH		2	,7	3	,4	3	,8	3,	8	3	,8	5,	5	9	,7

Z Schäumverhalten

F- Cremezeit (s) 25 25 23 22 23 12 22 19 n>

Z Steigzeit (s)'■ 60 56 54 54 51 49 58 48 f?

CO CU

i §

ο —*

Tabelle

2(b)

σι

Vergl.- Beisp.1 Beisp.2 Beisp.3 Beisp.4 Beisp.5 Beisp. 1

Beisp.6 Vergl.-Beisp.

Raumgewicht (g/ml) 0,0273 0,0277 0,0288 0,0295 0,0282 0,0281

0,0316 0,0348

JIS-A-1321 Brenntest	213,8	18,8	0	0	8,8	53,8
Wärmeabgabezahl TdO
(°Gxmin)	39,0	26,4	38,4	25,8	28,2	28,2
Rauchfaktor C^	vorhan	keine/	keine/	keine/	keine/	keine/
Risse/Deformation	den/stark	wenig	wenig	wenig	wenig	wenig
	14	0	8	10	3	26
Flammzeit, s	nicht be	befrie	befrie	befrie	befrie	befrie
Beurteilung	friedigend	digend	digend	digend	digend	digend

57,5 215,8

41,4 54,8

keine/ vorhanden/

wenig wenig ,

25 51 iy

befrie- nicht be- ,"

digend friedigend

1) 2,4,6-Tris(N,N-dimethylaminomethyl)phenol der Rohm & Haas Co., Ltd.

2) N,N',N"-Tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin der Abbott Laboratories

CO CO O CD OO

-ar-

Der Vergleich lehrt, daß die Schaumstoffe der Beispiele bis 6 äfiη Definitionen hinsichtlich Polyole, Katalysator, Gewichtsverhältnis von Diolen mit niederem Molekulargewicht zu Polyätherpolyolen mit hohem Molekulargewicht, Gesamtmenge an Polyolen entsprechen und den Anforderungen des Brenntestes bezüglich der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 entsprechen, während die Schaumstoffe der Vergleichsbeispiele 1 und 2, bei denen das Gewichtsverhältnis außerhalb des definierten Bereiches liegt, ein erheblich schlechteres Verhalten im Brenntest zeigen und den Anforderungen nicht genügen.

Beispiele 7 bis 9 ·, VerKleichsbeispiele 3 bis

Die Abmischungsrezepturen für die urethanmodifizierten PoIyisocyanurat-Schaumstoffe sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben. In diesen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde als Isocyanattrimerisierungskatalysator ein Aminkatalysator und eine 20%ige Kaliumacetatlösung in Dipropylenglykol (nachfolgend mit AcOK/DPG bezeichnet) verwendet, außerdem Dipropylenglykol (abgekürzt als DPG) als Diol mit niederem Molekulargewicht; verändert wurde das Gewichtsverhältnis von DPG zu PP-2000.

Die Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung der Schäumgemieche, das Schäumverhalten und die Ergebnisse bei der Bewertung entsprechend dem Brenntest.

* ausgeführt wie Beispiele 1-6

TABELLEN 3(a) und 3(b);

030020/0541

	Vergl. beisp.	T a b e 1	1 e 3Ca	)	Beisp.9	Vergl.- beisp.4	Vergl.- beisp.5	Vergl.- beisp.6	Vergl.- beisp.7
	100	Beisp.7 3	Beisp.8	100	100	100	100	100
44V - 20	2,0	100	100	2,0	2,0	0,4 (nur AcOK)	2,0	2,0
AcOK/DPG	0,5	2,0	2,0	0,5	0,5	0,5
DMP - 30		0,5	0,5				0,5
Polycat 41	#—« —			_·——			___	0,5
N,N-Dimethyl- äthanolamin	1,0			1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
L-5340	20	1,0	1,0	20	20	20	20	20
F-11	15,57	20	20	8,0	1,6		9,41	9,41
DPG	—	12,58	9,41	7,57	13,97	17,17	6,07	6,07
PP-2000	2,99	6,07

-* Gew.-Verhältnis von

Polyolen A zu Poly- co 4,74 1,83 1,27 0,25 0 1,85 1,85 ätherpolyolen B

Polyole insgesamt,

Teile 17,17 17,17 17,17 17,17 17,17 17,17 17,17 17,17

O

2 NCO/OH 2,8 3,4 4,2 4,8 11,7 41,9 4,2 4,2

> CO

_ CD

Z OO

Sg co

m -j>

Tabelle

3(b)

Vergl.- Beisp.7 Beisp.8 Beisp.9 Vergl.- Vergl.- Vergl.- Vergl.-Beisp.3 beisp.4 beisp.5 beisp.6 beisp.7

Schäumverhalten	21	21	21	20	16	25	23	25
Cremezeit (s)	55	70	65	71	58	120	67	63
Steigzeit (s)

Raumgewicht g/ml 0,0272 0,0284 0,0296 . 0,0292 0,0347 0,0357 0,0296 0,0304

O ca	JIS-A 1321 Brenn test	218,8
0 0 2i	Wärmeabgabezahl TdO (°Cxmin)	36,6
	Rauchfaktor 0„	keine/ mittel
O an	Risse/Deforma tion	0
	Flammzeit, s	nicht b
	Beurteilung

70,0 30,0

70,0

27,0

77,5 260,0 290,0

27,0

59,4 75,0

keine/ keine/ keine/ vornan- keine/
wenig wenig wenig den/mit- wenig

tel

10

15

86

16

180,0 217,5

38,1 42,3

keine/ wenig/

wenig wenig

0 0

nicht be- befrie- befrie- befrie- nicht nicht nicht nicht
friedigend digend digend digend befrie- befrie- befrie- befriedigend digend digend digend

O OO OO

Die in Tabelle 3 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß selbst bei Verwendung der Kombination aus DPG und PP-2000 als Polyol Schaumstoffe erhalten wurden, welche den Anforderungen bezüglich der Nichtbrennbarkeitsstufe nicht entsprachen, wenn das Gewichtsverhältnis von DPG zu PP-2OOO außerhalb der angegebenen Grenzwerte lag, das Ungenügen beruhte auf der erheblichen Zunahme des Wärmeabgabewertes TdO. Unbefriedigende Schaumstoffe wurden auch erhalten, wenn als Katalysator nicht IiIiIP-30 verwendet wurde, weil die Wärmeabgabezahl den Standardwert überschritt.

Beispiel 10, Vergleichsbeispiele 8 und 9

Urethanmodifizierte Polyisocyanuratschaumstoffe wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 7 hergestellt mit der Abwandlung, daß das Gewichtsverhältnis DPG zu PP-2000 4,7^- betrug und auch die Gesamtmenge an Polyolen verändert wurde.

In der folgenden Tabelle 4· sind die Rezepturen für das Schaumgemisoh, das Schaumverhalten und die Ergebnisse bei der Bewertung der Schaumstoffe im Brenntest zusammengefaßt.

TABELLE M-:

030020/05A1

	e 1 1 e	31	Beisp. 10	2930881
Tab	Vergl.-	4
	beisp.8			Vergl.-
			100	beisp.9
Rezeptur in Teilen	100		2,0
44V - 20	2,0		0,5	100
AcOK/DPG	0,5		1,0	2,0
DMP - $0	1,0		20	0,5
L-5340	20		9,81	1,0
F-11	5,49		2,41	20
DPG	1,50		22,51
PP-2000		5,08

Gew.-Verhältnis von Polyolen A zu Polyäther- polyolen B	4	,74	4,	74	4	,74
Polyole insgesamt, Teile	8	,59	13,	81	29	,19
WGO/OH	6	,8	4,	25	2	,0

Schäumverhalten	24	22	23
Cremezeit (s)	73	73	63
Steigzeit (s)

Raumgewicht (g/ml)

0,0290

0,0283

0,0297

JIS-A-1321 Brenntest Wärmeabgabezahl TdO ( °Cxmin)

Rauchfaktor C^
Risse/Deformation

Flammzeit, s
Beurteilung

180,0

31,5

vorhanden/ wenig

10

45,0
keine/wenig

243,8

51,6

vorhanden/ mittel

nicht- befriedigend nichtbefriedigend befriedigend

030020/05A1

Diese Tabelle zeigt, daß, wenn die Gesamtmenge an Polyolen außerhalb des definierten Bereiches liegt, wie in den Vergleichsbeispielen 8 und 9 beschrieben, die Wärmeabgabezahl (TdO) der Schaumstoffe den Standardwert überschreitet, während der Schaumstoff des Beispiels 10 den Anforderungen der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 entspricht, mit geringen oder wenigen Deformationen.

Vergleichsbeispiele 10 und 11

Der Schaumstoff wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 hergestellt mit der Abwandlung, daß als Isocyanattrimere si erungskatalysator Kaliumacetat und Polycat 41 alleine verwendet wurden.

Die Rezepturen, das Schaumverhalten und die Ergebnisse

bei der Bewertung im Brenntest sind in der folgenden Tabelle

zusammengefaßt.

TABELLE 5:

030020/0541

Gewichtsverhältnis von Polyolen A zu Polyätherpolyolen B 1,27

T a b e	lie 5	Vergl.-
	Vergl.-	beisp.11
	beisp. 10
Rezeptur in Teilen		100
44V - 20	100
AcOK/DEG	1,2	3,0
Polycat 41		1,0
L-5340	1,0	20
F-11	20	9,6
DEG	8,8	*7^7*
PP-2000	7,57

1,27

Polyole insgesamt, Teile 17,17	3,8	17,17
NCO/OH		3,8
Schaumverha1ten	74
Cremezeit (s)	111	20
Steigzeit (s)	0,0291	104
Raumgewicht (g/ml)		0,0312
JIS-A-1321 Brenntest	158,8
Wärmeabgabezahl TdO (°Cxminj	35,4	220,8
Rauchfaktor C^	keine/wenig	58,2
Risse/Deformation	6	keine/wenig
Flammzeit, s	nicht befrie digend	34
Beurteilung	nicht befrie digend

030020/0541

Diese Beispiele zeigen, daß, wenn üaliumacetat als Alkalimetallsalz einer Carbonsäure oder Polycat 41 als Aminkatalysator jeweils alleine verwendet werden, der erhaltene Schaumstoff nicht den Anforderungen der Mchtbrennbarkeitsstufe 2 entspricht.

Beispiele 11 und 12 , Verp,'leichsbeispiele 12 bis

Es wurden urethanmodifizierte Polyisocyanuratschaumstoffe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 beschrieben hergestellt, mit der Abwandlung, daß Dipropylenglykol als Diol mit niederem Molekulargewicht verwendet wurde, verschiedene Polypropylenglykole als Polyätherpolyole mithohem Molekulargewicht, das Gewichtsverhältnis von Dipropylenglykol zu Polypropylenglykol 1,83 betrug und die Gesamtmenge dieser Polyole 17,17 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teile organisches PoIyisocyanat ausmacht. Die Einzelheiten, Rezeptur, Schaumverhalten und Bewertungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

TABELLEN 6(a) und 6(b);

030020/0541

	Q? a b e 1	1 e 6Ca;	Vergl.-	Vergl·.-	Vergl.-
	Beisp. 11	Beisp. 12	beisp. 12	beisp. 13	beisp. 14

Rezeptur in Teilen			100	100	100
44V - 20	100	100	2,0	2,0	2,0
AcOK/DPG	2,0	2,0	0,5	0,5	0,5
DMPG - 30	0,5	0,5	1,0	1,0	1,0
L-5340	1,0	1,0	20	20	20
F-11	20	20	9,41	9,41	9,41
DPG	9,41	9,41
PP-4000 3)	6,07
PP-1200 4)		6,07	6,07
PP-750 5)				6,07
PP-400 6)				_ — _	6,07
PP-200 7)	_M__	——.__

Gewichtsverhältnis von Polyolen A zu Polyäther- polyolen B	1,83	1,83	1,83	1,83	1,83
Polyole insgesamt, Teile	17,17	17,17	17,17	17,17	17,17
NCO/OH	4,3	4,1	4,0	5,7	5,2

CO O OO OO

Tabelle

6(b)

Beisp.11 Beisp.12

Vergl.- Vergl.- Vergl.-beisp.12 beisp.15 beisp. 14

SchäuKverhalt en Creinezeit, s Steigzeit;, s

27 75

23
62

Raumgewicht (g/ml)

0,0522

0,0500 0,0502 0,0287

JIS-A-1321 Brenntest Värmeabgabezahl TdG (°Cxmin) 51,5 Rauchfaktor C_A 42,0

Risse/Def orraation keine/

wenig

Flammzeit, s

Beurteilung ' befriedigend 70

0,0288

76,3	161,3	145,0	145,0	1	it*
53,9	39,6	45,0	42,0	-P
keine/	keine/	keine/	keine/
wenig	wenig	wenig	wenig
15	23	15	15
befrie	nicht be- nicht be	nicht be
digend	friedigend friedigend	friedigend

3) 4) 5) 6) 7)

Folypropylenglykole der Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. mit OH-Äquivalent 2000

Il	I!	Il	11
II	Il	I!	Il
Il	Il	Il	Il
Il	Il	I!	Il

Il	I!	600
Il	It	375
Il	Il	200
Il	Il	100

CD CjO CD OO OO

Der Vergleich zeigt, daß bei Verwendung von Polypropylenglykolen mit einem OH-lquivalent unter 200 die erhaltenen Schaumstoffe nicht mehr befriedigen, weil die Wärmeabgabezahl (TdO) den Standardwert überschreitet.

Beispiele 13 bis 17 ■> Vergleichs^eispiel

Es wurden urethanmodifizierte Polyisocyanuratschaumstoffe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, mit der Abwandlung, daß als Diol mit niederem Molekulargewicht Biäthylenglykol verwendet wurde sowie verschiedene Polyätherpolyole als Polyätherpolyol mit hohem Molekulargewicht. Die Einzelheiten sind in der folgenden Tabelle 7 zusammengefaßt: Rezepturen, Schaumverhalten und Ergebnisse der Bewertung im Brenntest.

Tabellen 7(a) und 7(b)

030020/0541

Tabelle

7(a)

Rezeptur in Teilen 44V DEG PE - 61 8) GP-JOOO 9) FA-103 10) FA-702 11) PTG-500 12) Beisp.13 Beisp.14 Vergl.- Beisp.15 Beisp.16 Beisp.i7 "beisp.15

100 100 100 8,8 8,8 8,8

100	100	100
8,8	8,8	2,4
7,57		___

7,57

13,97

7,57

7,57 '

7,57

O cn *~	Gew.-Verhältnis von Polyolen A zu Polyätherpolyolen B	1,	27	1,27	0	,23	1,27	1,27	1,27
	Polyole insgesamt, Teile	17	,17	17,17	17	,17	17,17	17,17	17,17
	NCO/OH	3	,8	3,8	9	,7	3,9	3,9	3,8

Schaumverhalten Cremezeit (s) Steigzeit (s)

26
65

25
63

8
34

22 55

33 75

Baumgewicht (g/ml) 0,0278 0,0289

0,0295

0,0306 0,0291

0,0279

Tabelle

7Cb)

JIS-A-1321 Brenntest

Wärmeabgabezahl TdO (°Cxmin) 12,5
Rauchfaktor C.

Risse/Deformation

Flammzeit, s
Beurteilung

Beisp.13	Beisp.14	Vergl.- Beisp.15 beisp. 15	25,0 36,0	Beisp.16	Beisp.17
.) 12,5 50	60,0 32,4	267,5 35,1	keine/ wenig	82,5 33,0	43,8 32,1
keine/ wenig	keine/ wenig	vorhanden/ mittel	13 befrie digend	keine/ wenig	keine/ wenig
10 befrie digend	0 befrie digend	0 nicht be friedigend	O befrie digend	0 befrie digend

In allen Rezepturen: AcOK/DEG = 1,2 Teile, DMP-30 = 0,5 Teile, L-5340 =1,0 Teil, F-11 = 20 Teile

8) Polyoxyäthylenpolyoxypropylenglykol, OH-Äquivalent 900, der Sanyo Kasei Kogyo Co. Ltd.

9) Polyoxypropylentriol, OH-Äquivalent 1000, der Mitsui Nisso Co. Ltd.

10) Polyoxyäthylenpolyoxypropylentriol, alle endständigen OH-Gruppen = primäre OH-Gruppen, OH-Äquivalent 1120 der Sanyo Kasei Kogyo Co. Ltd.

11) Polyoxyäthylenpolyoxypropylentetraol auf Pentaerythritbasis, OH-Äquivalent 1510, der Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. ivj

12) Polytetramethylenglykol, Hydroxy-Äquivalent 1000, der Nippon Polyurethane Co., Ltd. *°

Tabelle 7 zeigt, daß alle Schaumstoffe der Beispiele 13 bis den Anforderungen der Nichtbrennbarkeitsstufe 2 genügen, während der Schaumstoff des Vergleichsbeispiels 15 eine beträchtliche Verschlechterung der Flammfesteigenschaften aufweist.

Beispiel 18 bis 25 , Vergleichsbeispiele 16 bis

Es wurden urethanmodifizierte Polyisocyanuratschaumstoffe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt mit der Abwandlung, daß PP-2000 als Polyätherpolyol mit hohem Molekulargewicht und verschiedene Diole, Triole und Tetraole als Polyol mit niederem Molekulargewicht verwendet wurden; der Katalysator Kaliumacetat wurde in der Gesamtmenge eingesetzter Polyole gelöst.

In den folgenden Tabellen 8 bis 10 sind die Rezepturen, das Schaumverhalten und die Bewertung entsprechend dem Brenntest zusammengefaßt.

TABELLM 8(a) bis iO(b)

030020/05 Al

Tabelle 8(a)

	Vergl.-	100	Beisp.18	Beisp.19	Beisp.20	Vergl.	- Vergl.	Vergl.-	Beisp.21
	beisT)>.i6	0,4				beisp.	17 beisT)	.18 beisp.19
	Rezeptur in Teilen	15
	44V - 20	5,39	100	100	100	100	100	100	100
	Kaliumacetat		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	F-11	Triäthyienglykol	20	20	20	20	16	20	20
	Äthylenglykol
O	DEG	9,22
ω>	—_	13,05		-—

—	-	—	—	6	,47	—	—
—	-	—	-	-	—	7	,57
6,	96	6,	96	10	,70	6	,96

ο Tetraäthylenglykol 16,88

»° 'EEG 200 13) . 17,40 —

^. 1,3-Propandiol —-- 6,61

♦η Propylenglykol

f2 Dipropylenglykol

PP-2000 6,96 6,96 6,96 6,96

Gew.-Verhältnis von
Polyolen A zu PoIyätherpolyolen B 0,77 1,52 1,88 2,43 2,50 0,95 0,60 1,09

Polyole insgesamt,

Teile 12,35 16,18 20,01 23,84 24,36 13,57 17,17 14,53 *o

to

OO O OO OO

NCO/OH

Tabelle 8(b)

Vergl.- Beisp.18 Beisp.19 Beisp.20 Vergl.- Vergl.- Vergl.- Beisp.21 beisp.16 beisp.17 beisp.18 beisp.19

4,0

4,8

O O NJ O

Schäumverhalten Cremezeit, s Steigzeit, s

50 70

15 52

14 56

23
56

37
85

JIS-A-1321 Brenntest

Wärmeabgabezahl 146, TdO (°Cxmin) Rauchfaktor C

39,0

Risse/Deformation keine/

mittel

Elamrazeit, s Beurteilung

12

nicht befrie digend

33,8

34,5

keine/ wenig

- befriedigend

16,3 39,0

88,8 27,6 215,0
36,0

137,5
45,0

236,25 37,8

15 76

Raumgewicht (g/ml) 0,0251 0,0293 0,0289 0,0267 0,0271 0,0308 0,0262 0,0292

77,5 27,0

keine/ keine/ wenig wenig

7

befrie- befriedigend digend vorhanden/ keine/
wenig wenig

7 0

vorhanden/ keine/ mittel wenig

O 20

nicht be- nicht be- nicht be- befriefriedifriedifriedi- digend gend gend gend

In allen Rezepturen: EMP-30 =0,5 Teile, L-5340 =1,0 Teile

13) Polyäthylenglykol, OH-Iquivalent 100, der Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.

CD CO CD OO OO

Tabelle 9(a)

Vergl.- Vergl.- Beisp.21 Beisp.22 Vergl.- Vergl.- Vergl.- Vergl.-beisp.2O beisp.21 beisp.22 beisp.23 beisp.24 beisp.25

Rezeptur in Teilen

44V - 20 100 100

Kaliumacetat 0,8 0.8

F-11 20 20

1,4-Butandiol 7,83

1,3-Butandiol 7,83

2,3-Butandiol

2-Buten-1,4-diol

1,5-Pentandiol

PP-200

Glycerin

Trimethylolpropan

PP-2000 6,96 6,96

100

0,8

7,83

100

0,8

20

100

0,4

100

0,4

20

100

0,4

20

7,83

9,05

6,96

17,40

9,60

6,96 7,57

100

0,4

20

7,78
6,96

Gew.-Verhältnis von Polyolen A zu PoIy- ätherpolyolen B 1,13	1,1	3	1,	13	1,1	3	1,30	2,	50	1	,27	1,	12
Polyole insgesamt.^ ^q Teile ''"	14,	79	14	,79	14,	79	16,01	24,	36	17	,17	14,	74

Tabelle

9(b)

Vergl.-

JIS-A-1321 Brenntest

333,8

Vergl.-

Beisp.21

Beisp.22

Vergl.-

3,4

4,0

schäumend

90

I

beisp.2O

Wärmeabgabezahl

32,4

beisp.21

beisp.22

beisp.23beisp.2ⁱt-beisp.25

0,0316

NGO/OH

4,0

Tdö (°Cxmin)

keine/

4,0

nicht

35

I

Schäumverhalten

Rauchfaktor 0_Δ

wenig

Cremezeit, s

16

Risse/Deformation

0

17

40

16

nicht

50

260,0

•P

nicht

schäumend

59,4

v\

Steigzeit, s

36

Plammzeit, s

befrie

36

85

34

120

keine /

Raumgewicht (g/ml)

0,0324

Beurteilung

digend

0,0304

0,0280

0,0274

0,0297

nicht

mittel

meßbar

42

nicht

196,3

83,8

75,8

166,3

befrie

39,0

51,0

39,0

digend

K)

vorhanden/

keine/

nicht

keine/

CO

wenig

meßbar

wenig

OO

0

CD

nicht be

befrie

nicht

CO

friedi

digend

befrie

CO

gend

digend

Tabelle iO(a)

Vergl.- Vergl.- Vergl.- Vergl.-

beisp.26 beisp.27 beisp.28 beisp.29

Rezeptur in Teilen	16)	100	100	100	100
44V - 20	17)	0,4	0,4	0,4	0,4
Kaliumacetat		20	20	20	20
F-11		14,44
GP-250 14)		9,6		—~
!M-30 15)			16,01
Hyprox RQ-350				9,6
Newpol NP-3OO	6,96	7,57	6,96	6,96
PP-2000

ν-» ' tn Gew.-Verhältnis von **" Polyolen A zu Polyatherpolyolen	B 2,07	1,27	2,30	1,38
Polyole insgesamt, Teile	21,40	17,17	22,97	16,56
NCO/OH	4,0	7,4	4,0	5,2
Schäumverhalten Cremezeit, s Steigzeit, s	46 105	24 135	46 115	35 90

Tabelle

IQ(Td)

	Vergl.- beisp.26	Vergl.- beisp.27	Vergl.- beisp.28	Vergl.- beisp.29
Raumgewicht (g/ml)	0,0305	0,0318	0,0336	0,0319
JIS-Α-1321 Brenntest
Wärmeabgabezahl TdO (°Cxmin)	266,3	260,0	266,3	232,5
Sauchfaktor C^	48,6	49,5	67,2	72,0
Risse/Deformation	keine/ mittel	vorhanden/ wenig	keine/ mittel	vorhanden: mittel
Flammzeit, s	0	0	29	33
Beurteilung	nicht be friedigend	nicht be friedigend	nicht be-nicht be- f.riedi- friedigend gend

14) Polyoxypropylentriol, OH-Äquivalent 83, der Sanyo Kasei Kogyo Co. Ltd.

15) Polyoxyäthylentriol, 0H-lquivalent 106, der Asahi Denka Kogyo Go. Ltd.

16) Polyoxypropylentetraol auf Pentaerythritbasis, OH-Äquivalent 92, der
Dainippon Ink Kagaku Kogyo Go., Ltd.

17) Polyoxypropylentetraol auf Äthylendiaminbasis, OH-lquivalent 74, der
Sanyo Kasei Kogyo Go. Ltd.

CD OO CO

Die Ergebnisse zeigen, daß, wenn Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Dipropylenglykol, 2,3-Butandiol und 2-Buten-1,4-diol als Diol mit niederem Molekulargewicht eingesetzt werden, alle erhaltenen Schaumstoffe den Anforderungen der Nichtbrenribarkeitsstufe 2 genügen, daß aber beim Einsatz anderer Polyole, der oben genannten/Triole und Tetraole, die fflammfesteigenschaften erheblich abnehmen und die erhaltenen Schaumstoffe den Anforderungen der Nichtbrennbarkeitsstufe nicht mehr entsprechen.

Beispiele 24 bis 26

Die urethanmodifizierteaPolyisocyanuratschaumstoffe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt mit folgender Abwandlung: Ein Gemisch aus zwei Pölyolen wurde als Polyätherpolyol mit hohem Molekulargewicht in Beispiel 24, eingesetzt, ein Gemisch aus zwei Diolen als Diol mit geringem Molekulargewicht im Beispiel 25 und im Beispiel 26 wurde Kalium-n-caprylat als Alkalisalz einer Carbonsäure verwendet.

Die Einzelheiten sind in der folgenden Tabelle 11 zusammengefaßt: Rezepturen, Schaumverhalten und Ergebnisse der Bewertung im Brenntest.

TABELLE 11

030020/0541

Tabelle

Rezeptur in Teilen	Beisp. 24	Beisp. 25	Beisp. 26	0	0
44V - 20				befriedigend befriedigend
AcOK/DEG	100	100	100
Kalium-n-caprylat/DEG 18)	1,2	1,2	—-
DMP-30			1,2
L-534O	0,5	0,5	0,5
F-11	1,0	1,0	1,0
DEG	20	20	20
DPG	8,8	4,0	8,8
PP-2000	-—	4,8
GP-3OOO	3,79	7,57	7,57
Gew.-Verhältnis von Polyolen A zu Polyäther- polyolen B	3,78	—_	——
Polyole insgesamt, Teile	1,27	1,27	1,27
NCO/OH	17,17	17,17	17,17
Schäumverhalten	3,8	4,2	3,8
Gremezeit (s)
Steigzeit (s)	25	20	25
Raumgewicht (g/ml)	58	61
JIS-A-1321 Brenntest	0,0300	0,0303	0,0286
Wärmeabgabezahl TdO (°0xmin)
Rauchfaktor C.	22,5	51,3	20,0
Risse/Deformation	43,8	34,2	29,4
Flammzeit, s	keine/wenig keine/wenig keine/wenig
Beurteilung	15
befriedigend

18) Lösung aus 33 % Kalium-n-caprylat in Diäthylenglykol

(Die Menge von als Lösungsmittel verwendetem Diäthylenglykol ist in der Menge niedrig molekularer Diole eingeschlossen).

Die Schaumstoffe entsprachen in allen Fällen den gestellten Anfο rdeiu ngen.

Patentansprüche:

030020/0541

Claims

Patentansprüche

_v y.

Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen PoIyisocyanurat-Schaumstoffen durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyol in Gegenwart eines Katalysators für die Trimerisierung des Isocyanats, eines Treibmittels sowie anderer Zusätze unter Bildung eines urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffes, dadurch g e kennzeichnet , daß man

(1) als Polyol mindestens ein Diol mit niedrigem Molekulargewicht (nachfolgend Α-Gruppen Diol bezeichnet) , ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (a) Verbindungen der allgemeinen Formel:

im /'λιγτ rtij f\\ ττ

XlVJ" V_-vUpV/IlpV,/ 'Xl ,

in der η 2, 3 oder 4- bedeutet sowie (b) Verbindungen der allgemeinen Formel:

HO (OI

in der η 2 oder 3 ist, (c) 2,3-Butandiol und (d) 2-Buten-1,4-diol zusammen mit mindestens einem Polyätherpolyol mit hohem Molekulargewicht (nachfolgend B-Gruppen Polyätherpolyol bezeichnet), das 2 bis 4 OH-Gruppen im Molekül sowie ein OH-Äquivalent von 600 bis 2 000 aufweist, einsetzt,

(2) ein Gewichtsverhältnis zwischenSumme der A-Gruppen Diole zur Summe der B-Gruppen Polyätherpolyole im

030020/0541

2330881

Bereich von 0,55 bis 7»O einhält,

(3) die Summe aus Α-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole im Bereich von 12,5 bis 25 Gew.-Teile ,je 100 Gew.-Teile organischem Polyisocyanat hält und

(4) als Isocyanat-Trimerisierungskatalysator eine Kombination aus einem Alkalimetallsalz einer Carbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül und einer tertiären Aminoverbindung im Falle der Verwendung von A-(a)-Gruppen Diöl oder eine Kombination aus einem Alkalimetallsalz einer Carbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül mit einem Dialkylaminoalkylphenol im Falle von A-(b}-, (c)-oder (d)-Diol alleine verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als organisches Polyisocyanat ein aromatisches Polyisocyanat einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als organisches Polyisocyanat ein mehrkerniges Polyisocyanat der allgemeinen Formel:

NCO

NCO

NCO

CII₂

in der η 0,/oder eine ganze Zahl von mehr als 1 ist oder ein Gemisch daraus, einsetzt.
4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß man das B-Gruppen

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Polyätherpolyol auswählt unter Polyoxyalkylenglykolen, die erhalten werden durch Umsetzen von Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder einem Gemisch davon mit einem Diol, wie Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, Diäthylenglykol und Dipropylenglykol; Polyoxyalkylentriole oder Polyoxyalkylentetraole, erhalten durch Umsetzen von Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder einem Gemisch davon mit einem Triol oder Tetraol, wie Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol und Pentaerythrit; sowie Polytetramethylenglykol.
5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Gewichtsverhältnis zwischen Summe der Α-Gruppen Diole zur Summe der B-Gruppen Polyätherpolyole von 1,0 bis 5₅O einhält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5_? dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtmenge A-Gruppen Diole und B-Gruppen Polyätherpolyole 14 bis 22 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teil organisches Polyisocyanat beträgt.
7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß man das Alkalimetallsalz der Carbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen auswählt aus der Gruppe Kaliumacetat, Kaliumpropionat, Kalium-2-äthylhexanoat, Kaliumcaprylat und Gemischen daraus.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß man die tertiäre Aminoverbindung auswählt unter Dialkylaminoalkylphenolen, wie 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, einem Gemisch aus 2,4- und 2,6-Bis(dimethylaminomethyl)phenolen; Triäthylamin; cyclischen Triazinderivaten, wie N,N',N"-Tris-(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin; Tetraalkylen-

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durch diamine; Triäthylendiamin land seine/Substitution mit niederen Alkylgruppen erhaltenen Derivate sowie Gemischen daraus.
9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß man das Dialkylaminoalkylphenol auswählt unter 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)-phenol, 2,4- und 2,6-Bis(dimethylaminomethyl)phenol und Gemischen davon.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet , daß man als Treibmittel ein niedrig siedendes inertes fluoriertes und/oder chloriertes Lösungsmittel, insbesondere Trichlormonofluormethan verwendet.

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