DE68903260T2

DE68903260T2 - Polyurethanweichschaeume enthaltend ein (cyclo)aliphatisches diamin.

Info

Publication number: DE68903260T2
Application number: DE8989117613T
Authority: DE
Inventors: Charles M Milliren
Original assignee: Miles Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1989-09-23
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2009-09-24
Also published as: JPH02155911A; EP0362647B1; KR900006447A; ES2052853T3; DE68903260D1; US4876292A; EP0362647A1

Description

In der Technik ist es bekannt, Polyurethanweichschäume unter Verwendung von Methylenbis(phenylisocyanat) ("MDI") und Polymethylenpoly(phenylisocyanat) ("polymerem MDI") sowie von Prepolymeren auf der Basis solcher Gemische herzustellen. Hierzu siehe z. B. die US-Patente 4 239 856, 4 256 849, 4 261 852 und 4 365 025. Zu typischen, gegenüber Isocyanat reaktionsfähigen Stoffen, die für die Verwendung mit solchen Isocyanaten vorgeschlagen wurden, zählen
i) Gemische von Polyethertriolen mit Molekulargewichten von 2 000 bis 7 000 mit Diethanolamin (US 4 239 856);
ii) Gemische von Polyethern mit Molekulargewichten von 400 bis 10 000, die primäre Hydroxyl-Gruppen besitzen, mit niedermolekularen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Stoffen (US 4 256 849);
iii) Polyoxypropylen oder Poly(oxypropylen-oxyethylen)diole oder -triole mit Äquivalentgewichten von 700 bis 2 000 (US 4 261 852); und
iv) Wasser (US 4 365 025).
Es ist auch bekannt, bei der Herstellung von Weichschäumen verschiedenartige niedermolekulare Vernetzungsmittel zu verwenden. Das US-Patent 3 067 148 beschreibt die Verwendung vierwertiger Verbindungen, die sich von Ethylendiamin und Alkylenoxiden ableiten. Das US-Patent 3 948 825 beschreibt die Verwendung von Reaktionsprodukten von Methylendianilin und Alkylenoxiden. Das US-Patent 4 569 952 beschreibt die Verwendung eines Additionsprodukts eines Alkylenoxids und eines aromatischen Diamins und eines Gemischs des Additionsprodukts mit einem Alkanolamin.
Weiterhin hat Du Pont kürzlich ein Amin, das als Dytek-Amin verkauft wird, für eine Vielfalt von Verwendungen eingeführt. Das Dytek-Amin wird als 2-Methylpentamethylendiamin beschrieben. Unter den in der Produktschrift mit dem Titel "Amines" vorgeschlagenen Verwendungen ist auch die Verwendung als Kettenverlängerungsmittel für Polyurethane.
Schließlich ist bereits bekannt, Polyurethan-Schaumstoffe mit integrierter Haut unter Verwendung von 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin als sogenanntem "schnellen" Diamin (DE-A 17 19 289, z. B. Beispiel 10) und unter Ausschluß von Wasser als Treibmittel herzustellen. Die gemäß der Erfindung erhältlichen Schaumstoffe sind im Gegensatz dazu flexible Schaumstoffe, die keine integrierte Haut haben und mit Wasser als Treibmittel hergestellt werden.
Wiewohl viele Schaumstoff-Formulierungen auf der Basis von MDI und polymerem MDI adäquate Eigenschaften für viele Anwendungen ergeben, ist es im allgemeinen schwierig, eine gute Verarbeitbarkeit über einen breiten Bereich des Isocyanat-Index hinweg zu erreichen. Daneben ist es erwünscht, einen Schaumstoff mit hoher Reißfestigkeit, hoher Dehnung und niedriger bleibender Verformung für Kraftfahrzeug-Sitze und Kopfstützen sowie für Sitze im Nicht-Kraftfahrzeug-Bereich zu entwickeln.
Die vorliegende Erfindung ist auf Polyurethanweichschäume gerichtet, die aus einer speziellen Reaktionsmischung erhältlich sind. Schaumstoffe mit Dichten innerhalb eines breiten Bereichs können mit einer guten Form-Entgasungs-Stabilität über einen breiten Bereich des Isocyanat-Index hinweg hergestellt werden. Die Fließ-Zeiten der Schaumstoff-Systeme werden verlängert, was in Kombination mit der verbesserten Entgasungs- Stabilität beträchtlich verbesserte Formteile ergibt. Die aus den Reaktionsmischungen erzeugten Schaumstoffe haben eine verbesserte Grünfestigkeit beim Entformen mit verminderten, und in den meisten Fällen ausgeschalteten, Fingerabdrücken. Außerdem ist eine Verwendung von Zellöffnungsmitteln nicht erforderlich. Schließlich haben bei Verwendung der bevorzugten Formulierungen die hergestellten Schaumstoffe hohe Reißfestigkeiten, hohe Dehnungen und niedrige Werte der bleibenden Verformung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein nicht-integraler Weich-Schaumstoff, der hergestellt ist durch Umsetzung von
A) mehr als 0 bis zu 3 Gew.-Teilen, auf 100 Gew.-Teile der Komponenten B) und C), eines Amins der Formel
H&sub2;N-R-NH&sub2;
in der R eine geradkettige oder verzweigte c&sub3;- bis C10- Alkylen-Gruppe oder eine C&sub4;- bis C&sub1;&sub5;-alicyclische Gruppe ist,
B) 0 bis 30 Gew.-% eines Polyoxyalkylenpolyamins mit einem Molekulargewicht von 400 bis 5 000, das 2 bis 3 primäre Amino-Gruppen enthält, und
C) 70 bis 100 Gew.-% einer oder mehrerer Polyetherpolyhydroxyl-Verbindungen mit Hydroxyl-Funktionalitäten von 2 bis 3 und Molekulargewichten von 1 000 bis 10 000,
wobei die Gewichts-Prozentsätze der Komponenten B) und C) zusammen 100% ergeben; und
D) einem Polymethylenpoly (phenylisocyanat), das 40 bis 85 Gew.-% Methylenbis(phenylisocyanat) und/oder ein Prepolymer eines solchen Isocyanats enthält, wobei das Prepolymer einen Isocyanat-Gehalt von 15 bis 30 Gew.-% hat, in Gegenwart von
E) Wasser und gegebenenfalls leichtflüchtigen organischen Substanzen als Treibmittel(n) bei einem Isocyanat-Index von 60 bis 140.
Die Komponente A) wird vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 2,5 Gew.-Teilen, und am meisten bevorzugt in einer Menge von 0,25 bis 1,5 Gew.-Teilen, eingesetzt. Die Komponente B) wird vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von 2,5 bis 15 Gew.-%, eingesetzt, wobei die Komponente c) vorzugsweise in einer Menge von 80 bis 99 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von 85 bis 97,5 Gew.-%, eingesetzt wird. Die bevorzugten und am meisten bevorzugten Bereiche ergeben Schaumstoffe, die in der Gesamtheit die besten physikalischen Eigenschaften haben. Die Schaumstoffe der vorliegenden Erfindung werden in der Weise hergestellt, daß die obigen Komponenten A, B, C (und E) mit einem Polymethylenpoly(phenylisocyanat), das 40 bis 85 Gew.-% Methylenbis(phenylisocyanat) und/oder ein Prepolymer eines solchen Isocyanats enthält, wobei das Prepolymer einen Isocyanat- Gehalt von 15 bis 30 Gew.-% hat, umgesetzt werden. Die hierin brauchbaren Isocyanate sind allgemein bekannt und werden durch Umsetzung von Phosgen mit Anilin/Formaldehyd-Kondensaten hergestellt. Bekannte Verfahren zur Herstellung der Anilin/Formaldehyd-Kondensate und der resultierenden Polyisocyanate sind in der Literatur und in vielen Patenten beschrieben, beispielsweise US 2 683 730, 2 950 263, 3 012 008, 3 344 162 und 3 362 979. Außerdem sind brauchbare Isocyanate in dem US- Patent 4 256 849 beschrieben, auf dessen Offenbarung hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Brauchbare Prepolymere sind in US 4 261 852 beschrieben. Der Isocyanat-Index beträgt 60 bis 140 und liegt vorzugsweise bei 90 bis 120.
Die Komponente A) der Reaktionsmischung der vorliegenden Erfindung ist ein Amin der Formel
H&sub2;N-R-NH&sub2;
in der R eine geradkettige oder verzweigte C&sub3;- bis C&sub1;&sub0;- Alkylen-Gruppe oder eine C&sub4;- bis C&sub1;&sub5;-alicyclische Gruppe ist. Zu brauchbaren Diaminen zählen die verschiedenen geradkettigen und verzweigten Isomeren von Diaminopropan, Diaminobutan, Diaminopentan, Diaminohexan, Diaminoheptan, Diaminooctan, Diaminononan und Diaminodecan. Zu speziellen geeigneten Diaminen gehören 1,2- und 1,3-Diaminopropan, 1,3-, 2,3- und 1,4-Diaminobutan, 1,2-Diamino-2-methylpropan, 1,5-Diaminopentan, 1,4-Diamino-1-methylbutan, 1,4-Diamino-2-methylbutan, 1,3-Diamino-1-ethylpropan, 1,3-Diamino-1,1-dimethylpropan, 1,3-Diamino-1,2-dimethylpropan, 1,3-Diamino-2,2-dimethylpropan, 1,5-Diamino-2-methylpentan, 1,6-Diaminohexan und dergleichen. Zu brauchbaren alicyclischen Diaminen zählen die verschiedenartigen Isomeren von Diaminocyclobutan, Diaminocyclopentan, Diaminocyclohexan, Diaminocycloheptan, Diaminocyclooctan und Diaminocyclononan. Ebenfalls brauchbar sind die Diamino-1-methylcyclohexane, die Methylenbis (cyclohexylamine), die Diamino-1-methylcyclopentane, die Diamino-dimethylcyclohexane, Isophorondiamin und dergleichen. Es wird gegenwärtig bevorzugt, solche Diamine zu verwenden, in denen R eine kettenverzweigte C&sub4;- bis C&sub1;&sub0;-Alkylen-Gruppe ist. Das am meisten bevorzugte Material ist 1,5-Diamino-2-methylpentan.
Die Komponente B) der Reaktionsmischung ist ein Polyoxyalkylenpolyamin mit einem Molekulargewicht von 400 bis 5 000, das 2 bis 3 primäre Amino-Gruppen enthält. Solche Polyamine sind in der Technik bekannt. Ein Verfahren zur Herstellung solcher Amine ist die Aminierung von Polyhydroxypolyethern (z. B. Polypropylenglycolen) durch Reaktion mit Ammoniak in Gegenwart von Raney-Nickel und Wasserstoff (Belgisches Patent 634 741). US 3 654 370 offenbart die Herstellung von Polyoxyalkylenpolyaminen durch Reaktion des entsprechenden Polyols mit Ammoniak und Wasserstoff in Anwesenheit eines Nickel-, Kupfer- oder Chrom-Katalysators. Die Herstellung von Amino- Endgruppen enthaltenden Polyethern durch Hydrierung cyanoethylierter Polyoxypropylenether ist in dem Deutschen Patent 1 193 671 beschrieben. Andere Methoden zur Herstellung von Polyoxyalkylenpolyaminen sind in den US-Patenten 3 155 728 und 3 236 895 und dem FR-Patent 1 551 605 beschrieben. Im Handel erhältlich sind Polyetherpolyamine bei Texaco unter der Handelsbezeichnung Jeffamine®.
Die Komponente c) umfaßt eine oder mehrere Polyetherpolyhydroxyl-Verbindungen mit Hydroxyl-Funktionalitäten von 2 bis 3 und Molekulargewichten von 1 000 bis 10 000, vorzugsweise von 2 000 bis 6 000. Solche Polyether sind in der Technik allgemein bekannt. Diese Polyether können durch Polymerisieren von Epoxiden wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin in Anwesenheit von Lewis-Katalysatoren wie BF&sub3; erhalten werden. Die Polymerisation kann auch durch das Hinzufügen von Epoxiden (vorzugsweise Ethylen- und/oder Propylenoxid), entweder im Gemisch oder nacheinander, zu Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoff-Atomen wie Wasser oder Alkoholen erfolgen. Zu Beispielen für geeignete reaktionsfähige Verbindungen zählen Ethylenglycol, 1,3- und 1,2-Propylenglycol, Trimethylolpropan, Glycerin und dergleichen. Ebenfalls brauchbar sind die Polyether, die hochmolekulare Polyaddukte und Polykondensate oder Polymere in fein dispergierter oder gelöster Form enthalten. Solche Polyether können durch Polyadditions-Reaktionen (beispielsweise Reaktionen zwischen Polyisocyanaten und aminofunktionellen Verbindungen) und Polykondensations-Reaktionen (beispielsweise zwischen Formaldehyd und Phenolen und/oder Aminen) in situ in den oben beschriebenen Polyethern erhalten werden. Derartige Verfahren sind in den DE-Auslegeschriften 1 168 075 und 1 260 142 und in den DE-Offenlegungsschriften 2 324 134, 2 423 984, 2 512 385, 2 513 815, 2 550 796, 2 550 797, 2 550 833, 2 550 862, 2 633 293 und 2 639 254 beschrieben siehe auch die US-Patente 3 325 421, 4 042 537, 4 089 835, 4 293 470, 4 296 213 und 4 374 209. Ebenfalls brauchbar sind die sogenannten Polymerpolyole, die durch Polymerisieren eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer in einem Polyether erhalten werden. Solche Polymer- Polyole sind in US 3 383 351, 3 304 273, 3 523 093, 3 110 685 und RE 28 715 und 29 118 beschrieben. Polymerpolyole sind im Handel bei Bayer AG, BASF und Union Carbide erhältlich. Ungeachtet des hierin eingesetzten speziellen Polyethers wird allgemein bevorzugt, Polyether zu verwenden, die primäre Hydroxyl-Gruppen enthalten.
Erfindungsgemäß werden Wasser und gegebenenfalls leicht flüchtige organische Substanzen als Treibmittel verwendet. Zu geeigneten organischen Treibmitteln zählen beispielsweise Aceton, Ethylacetat und Halogen-substituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Ethylidenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan und Dichlordifluormethan sowie Butan, Hexan, Heptan und Diethylether. Der Effekt eines Treibmittels kann auch durch Zusatz von Verbindungen erzielt werden, die sich bei Temperaturen oberhalb von Raumtemperatur zersetzen und dabei Gase wie Stickstofffreisetzen, z. B. Azo-Verbindungen wie Azoisobuttersäurenitril. Weitere Beispiele für Treibmittel und die Verwendung von Treibmitteln sind bekannt und beschrieben, z. B. in Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag München 1966, z. B. auf den Seiten 108 und 109, 432 bis 455 und 507 bis 510.
Katalysatoren werden erfindungsgemäß ebenfalls häufig verwendet. Die zugesetzten Katalysatoren sind allgemein bekannt, und zu ihnen gehören tertiäre Amine wie Triethylamin, Tributylamin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, N-Cocomorpholin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, N-Methyl-N'-dimethylaminoethylpiperazin, N,N-Dimethylbenzylamin, Bis(N,NDiethylaminoethyl)adipat, N,N-Diethylbenzylamin, Pentamethyldiethylentriamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3-butandiamin, N,N-Dimethyl-β-phenylethylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol und dergleichen. Ebenfalls brauchbar sind die im Handel erhältlichen tertiären Amine wie Niax®A1 und Niax®A107, erhältlich von Union Carbide; Thancat®DD, erhältlich von Texaco; und dergleichen. An sich bekannte Mannich-Basen, die aus sekundären Aminen wie Dimethylamin und Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, oder Ketonen wie Aceton, Methylethylketon oder Cyclohexanon und Phenolen wie Phenol, Nonylphenol oder Bisphenol erhalten werden, können ebenfalls als Katalysatoren eingesetzt werden. Zu Beispielen von Katalysatoren, die aus tertiären Aminen mit Wasserstoff-Atomen bestehen, die gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähig sind, gehören Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin und deren Reaktionsprodukte mit Alkylenoxiden wie Propylenoxid und/oder Ethylenoxid.
Silaamine mit Kohlenstoff-Silicium-Bindungen, wie sie z. B. in dem DE-Patent 1 229 290 und dem US-Patent 3 620 984 beschrieben sind, können ebenfalls als Katalysatoren verwendet werden. Zu Beispielen zählen 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin und 1,3-Diethylaminoethyltetramethyldisiloxan.
Basische Stickstoff-Verbindungen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, Alkalimetallhydroxide wie Natriumphenolat und Alkalimetallalkoholate wie Natriummethylat können ebenfalls als Katalysatoren eingesetzt werden. Auch Hexahydrotriazine sind geeignete Katalysatoren.
Metallorganische Verbindungen können ebenfalls als erfindungsgemäße Katalysatoren eingesetzt werden, insbesondere organische Zinn-Verbindungen. Die verwendeten organischen Zinn-Verbindungen sind vorzugsweise Zinn(II)-Salze von Carbonsäuren, etwa Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-octanoat, Zinn(II)-ethylhexanoat und Zinn(II)-laurat und Zinn(IV)-Verbindungen wie Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat oder Dioctylzinndiacetat. Alle oben genannten Katalysatoren können selbstverständlich auch als Mischungen verwendet werden.
Weitere Beispiele von Katalysatoren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, und Einzelheiten die Aktivität der Katalysatoren betreffend sind bekannt und werden z. B. beschrieben in Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag München 1966, Seiten 96 bis 102.
Die Katalysatoren, sofern sie zur Verwendung kommen, werden im allgemeinen in einer Menge zwischen 0,001 und 10 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf die Menge der primäre Hydroxyl-Gruppen enthaltenden Polyether.
Grenzflächenaktive Zusatzstoffe wie Emulgatoren und Schaumstabilisatoren können erfindungsgemäß ebenfalls verwendet werden. Zu geeigneten Emulgatoren gehören z. B. die Natrium- Salze von Rizinoleinsulfonaten oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ölsäurediethylamin oder Stearinsäurediethanolamin. Alkalimetall- oder Ammonium-Salze von Sulfonsäuren wie Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure oder von Fettsäuren wie Rizinoleinsäure oder von polymeren Fettsäuren können ebenfalls als grenzflächenaktive Additive verwendet werden.
Polyethersiloxane sind besonders geeignete Schaumstabilisatoren; besonders nützlich sind solche, die wasserlöslich sind. Diese Verbindungen weisen im allgemeinen eine an ein Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid gebundene Polydimethylsiloxan-Gruppe auf. Schaumstabilisatoren dieser Art sind bekannt und beispielsweise in den US-Patenten 2 834 748, 2 917 480 und 3 629 308 beschrieben. Es kann jedoch vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren ohne Schaumstabilisatoren durchzuführen.
Zu anderen Additiven, die gemäß der Erfindung ebenfalls verwendet werden können, zählen Reaktionsverzögerer, z. B. Substanzen mit saurer Reaktion wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, Zellregler wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane, Pigmente, Farbstoffe, flammhemmende Mittel wie Tris-chlorethylphosphat, Tricresylphosphat oder Ammoniumphosphat und Polyphosphate, Stabilisatoren gegen Alterung und Verwitterung, Weichmacher, fungistatische und bakteriostatische Substanzen und Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide.
Andere Beispiele für grenzflächenaktive Stoffe, Schaumstabilisatoren, Zellregler, Reaktionsverzögerer, flammhemmende Substanzen, Weichmacher, Farbstoffe, Füllstoffe und fungistatische und bakteriostatische Substanzen, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, und den Einsatz und die Art und Weise dieser Additive betreffende Einzelheiten sind bekannt und sind z. B. in Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag München 1966, auf den Seiten 103 bis 113 zu finden.
Erfindungsgemäß können die Komponenten mittels bekannter Verfahrensweisen miteinander umgesetzt werden, wobei oft mechanische Geräte wie die in dem US-Patent 2 764 565 beschriebenen benutzt werden. Die Verarbeitungs-Apparaturen, die eingesetzt werden können, betreffende Einzelheiten sind in Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag München 1966, Seiten 121 und bis 205, zu finden.
Gemäß der Erfindung wird die Reaktion des Schäumens zur Erzeugung der Schaumstoff-Produkte oft im Inneren von Hohlformen durchgeführt. Bei diesem Verfahren wird die schäumbare Reaktionsmischung in eine Hohlform eingebracht, die aus einem Metall wie Aluminium oder einem Kunststoff-Material wie einem Epoxid-Harz gefertigt sein kann. Die Reaktionsmischung schäumt in der Hohlform auf und bildet dabei das geformte Erzeugnis. Das Verfahren des Schäumens in Hohlformen wird durchgeführt, um ein Produkt mit einer zelligen Struktur auf seiner Oberfläche zu erzeugen. Erfindungsgemäß kann das angestrebte Ergebnis dadurch erzielt werden, daß gerade eine solche Menge der schäumbaren Reaktionsmischung eingebracht wird, die ausreicht, um nach Beendigung der Reaktion die Hohlform mit dem Schaum zu füllen.
Sogenannte äußere Formentrennmittel, die in der Technik bekannt sind, wie Siliconwachse und -öle werden häufig verwendet, wenn das Schäumen im Inneren von Hohlformen durchgeführt wird. Das Verfahren kann auch mit Hilfe sogenannter innerer Formentrennmittel durchgeführt werden, gewünschtenfalls in Kombination mit äußeren Formentrennmitteln, wie z. B. in den DE-Offenlegungsschriften 2 121 670 und 2 307 589 beschrieben ist.
Kalthärtende Schäume können gleichermaßen hergestellt werden, wie in dem GB-Patent 1 162 517 und der DE-Offenlegungsschrift 2 153 086 beschrieben ist.
Die Schäume können naturgemäß auch mittels des Verfahrens des Blockschäumens oder des Laminator-Verfahrens hergestellt werden, die in der Technik bekannt sind. Die erfindungsgemäß erhältlichen Erzeugnisse können beispielweise als Polster- oder Wattierungs-Materialien verwendet werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch nicht als Beschränkung aufzufassen sind; in den Beispielen sind alle Teile und Prozentzahlen auf das Gewicht bezogen, sofern nichts anderes angegeben ist.

BEISPIELE

In den folgenden Beispielen wurden die nachstehenden Stoffe verwendet:
A) POLYOL A: ein durch Glycerin initiierter Propylenoxid/Ethylenoxid-Polyether (Gewichts-Verhältnis PO zu EO etwa 5 : 1) mit einem Molekulargewicht von etwa 6 000.
B) POLYOL B: ein durch Propylenglycol initiierter Propylenoxid/Ethylenoxid-Polyether (Gewichts-Verhältnis PO zu EO etwa 7 : 1) mit einem Molekulargewicht von etwa 4 000.
C) POLYAMIN A: ein difunktioneller Polyether mit endständigem primären Amin und einem Molekulargewicht von etwa 400, von Texaco als Jeffamine®D-400 erhältlich.
D) POLYAMIN B: Jeffamine®RD2000, ein von Texaco erhältliches Propylenoxiddiamin mit einem Molekulargewicht von 2000.
E) DYTEK A: 2-Methylpentamethylendiamin, erhältlich von Du Pont.
F) SILOXAN A: B8002, ein von Goldschmidt erhältliches Siloxan.
G) SILOXAN B: KS 43, ein niedermolekulares Polyoxyalkylenpolysiloxan, erhältlich von Bayer AG.
H) ZELLÖFFNER A: ein Ethylenoxid/Propylenoxid-Polyether auf Glycerin-Basis mit einer OH-Zahl von 35.
I) ZELLÖFFNER B: ein durch Sorbit initiierter Propylenoxid/Ethylenoxid-Polyether (Gewichts-Verhältnis PO zu EO etwa 5 : 1) mit einer OH-Zahl von 100.
J) WASSER.
K) ISOCYANAT: Mondur®MRS-2, erhältlich von Mobay, ein Polymethylenpoly(phenylisocyanat), das etwa 78 Gew.-% Diisocyanat enthält, mit einem Isocyanat-Gehalt von 33%, einem Äquivalent-Gewicht von 127 und einer Viskosität von 22 mPa·s bei 25ºC.
In den Beispielen wurden die Komponenten der B-Seite genau in einen geeigneten Behälter eingewogen und mit Hilfe eines luftbetriebenen Zweiflügel-Rührers vermischt. Das resultierende Gemisch wurde dann zu der Dosierungsapparatur gebracht. Die Dosierungsappartur wurde mit der Mischung gespült und auf den gewünschten Schaum-Index kalibriert.
Das Gemisch wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Dosierungs- Apparatur (HENNECKE®HK100) und eines selbstreinigenden Mischkopfs HENNECKE®MQ12-2 mit dem Isocyanat vermischt.
Die Prozeß-Einstellungen waren die folgenden:
TEMPERATUR MIX/ISO 27ºC/27ºC
MIX-DRÜCKE MIX/ISO 17,5/ 11,2 N/mm²
HOHLFORM-TEMPERATUR 54-66ºC
FORMENTRENNMITTEL Brulin 2023
ENTFORMUNGSZEIT 3 bis 5 min
Die Reaktionsmischung wurde in solcher Menge in eine (zuvor mit dem Formentrennmittel ausgesprühte) Hohlform von 37,5 cm · 37,5 cm · 10 cm dosiert, daß die gewünschte Schaum- Dichte erhalten wurde. Dann wurde die Form geschlossen, und nach Vervollständigung der Reaktion wurde das Schaum-Teil der Form entnommen. Die Teile wurden bezeichnet und auf ihre physikalischen Eigenschaften geprüft. Die Teile wurden unter ASTM-Standard-Bedingungen (50% relative Luftfeuchtigkeit, 22-23ºC) drei Tage gealtert. Die Teile wurden dann mittels der Laboratoriums-Arbeitsvorschriften gemäß ASTM 2406 geprüft, wie sie in Chrysler MS-DC634 spezifiziert sind.
Die eingesetzten Formulierungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben (sämtliche Mengen sind in Gew.-Teilen angegeben).
Die Beispiele 1 bis 4 sind Vergleichsbeispiele. Sämtliche übrigen Beispiele hatten ausgezeichnete Verarbeitungs-Charakteristiken. Was die Werte der bleibenden Verformung angeht, so sind im allgemeinen Werte von weniger als 30% erwünscht, wobei die Werte umso besser sind, je kleiner die Prozentzahl ist. Tabelle Beispiel B-SEITE POLYOL A POLYOL B POLYAMIN A POLYAMIN B ZELLÖFFNER A ZELLÖFFNER B DYTEK A SILOXAN A SILOXAN B WASSER A1/lV/.1/1* A1/LV:1/1,5 A1/LV:1/4 A1/LV:1/1,75 A1/LV:10 ISO INDEX Tabelle - Fortsetzung Beispiel ERGEBNISSE: Dichte (kg/m³) Zugfestigkeit (kPa) Dehnung (%) Reißfestigkeit (N/M) Bleibende Verformung (%)*¹ (bezogen auf die ursprüngliche Verformung)
*A1 bezieht sich auf Nieax A1, einen tertiären Amin-Katalysator, erhältich von Union Carbide; LV bezieht sich auf Dabco 33LV, einen tertiären Amin-Katalysator, erhältich von Air Products; die Zahlen (z. B. 1/1, 1/1,5 etc.) bezeichnen das Gewichts-Verhältnis A1 zu LV.
*¹ 2A ist der ursprüngliche Schaum, während 2C der gemäß der Chrysler-Spezifikation feucht gealterte Schaum ist; 50 und 75 sind die prozentualen Verformungen für den Test.

Claims

1. Nicht-integraler Weich-Schaumstoff, der hergestellt ist durch Umsetzung von

A) mehr als 0 bis zu 3 Gew.-Teilen, auf 100 Gew.-Teile der Komponenten B) und C), eines Amins der Formel

H&sub2;N-R-NH&sub2;

in der R eine geradkettige oder verzweigte C&sub3;- bis C&sub1;&sub0;- Alkylen-Gruppe oder eine C&sub4;- bis C&sub1;&sub5;-alicyclische Gruppe ist,

B) 0 bis 30 Gew.-% eines Polyoxyalkylenpolyamins mit einem Molekulargewicht von 400 bis 5 000, das 2 bis 3 primäre Amino-Gruppen enthält, und

C) 70 bis 100 Gew.-% einer oder mehrerer Polyetherpolyhydroxyl-Verbindungen mit Hydroxyl-Funktionalitäten von 2 bis 3 und Molekulargewichten von 1 000 bis 10 000, wobei die Gewichts-Prozentsätze der Komponenten B) und C) zusammen 100% ergeben; und

D) einem Polymethylenpoly (phenylisocyanat), das 40 bis 85 Gew.-% Methylenbis(phenylisocyanat) und/oder ein Prepolymer eines solchen Isocyanats enthält, wobei das Prepolymer einen Isocyanat-Gehalt von 15 bis 30 Gew.-% hat, in Gegenwart von

E) Wasser und gegebenenfalls leichtflüchtigen organischen Substanzen als Treibmittel(n) bei einem Isocyanat-Index von 60 bis 140.

2. Schaum nach Anspruch 1, worin R eine kettenverzweigte C&sub4;bis C&sub1;&sub0;-Alkylen-Gruppe ist.

3. Schaum nach Anspruch 2, worin die Komponente A) 1,5-Diamino- 2-methylpentan ist.