DE2805278A1

DE2805278A1 - Verfahren zur herstellung von isocyanurat- und urethanbindungen enthaltenden schaumstoffen

Info

Publication number: DE2805278A1
Application number: DE19782805278
Authority: DE
Inventors: Thirumurti Narayan
Original assignee: BASF Wyandotte Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1978-09-14
Also published as: US4092276A; CA1102494A

Description

- 3 - O.Z. 2970/00902

"Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat- und Urethanbindungen enthaltenden Schaumstoffen ·

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat- und Urethanb indungen enthaltenden Schaumstoffen, die man üblicherweise als urethanmodifizierte PolyisOcyanuratschaumstoffe bezeichnet. Insbesondere betrifft sie ein neues Katalysators ystem für die Herstellung dieser Schaumstoffe.

Die Herstellung von Schaumstoffen mit Isocyanurat- und Urethanbindungen ist bekannt. Im allgemeinen erfolgt sie durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanate mit einem Polyol in Gegenwart eines Katalysators, der die Trimerisierungsrealction fördert. Die Schaumstoffe lassen sich auch dadurch herstellen, daß man in Gegenwart eines Trimerisierungskatalysators ein Quasi-Vorpolymerisat mit endständigen Isocyanatgruppen, das durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyol erhalten wurde, kondensiert. Es sind mehrere Katalysatoren für die Trimerisierung von Isocyanatgruppen bekannt, z.B. (a) starke organische Basen, (V) Cokatalysatorsysteme mit tertiären Aminen, (c) Friedel-Crafts-Katalysatoren, (d) basische Salze von Carbonsäuren, (e) Alkalioxide, -alkoholate, -phenolate, -hydroxide und -carbonate, (f) Oniumverbindüngen von Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Schwefel und Selen und (g) monosubstituierte Monocarbaminsäureester.

Im allgemeinen führt die Verwendung der oben genannten Katalysatoren zu Produkten mit kurzen Startzeiten, besonders wenn man reaktionsfähige- primäre Polyole mit endständigen Hydroxylgruppen einsetzt. Derartige Produkte sind für das Verschäumen am Einsatzort und die Herstellung von Schaumstoffplatten nicht geeignet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu beseitigen.

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- ή - α.ζ. 2970/00902^

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Alkalisalzen organischer Phosphinsäuren als Trimerisierungskatalysatoren für Isocyanatgruppen. Ein latenter katalytischer Effekt der erfingungsgemäßen Katalysatoren liegt selbst dann vor, wenn man sehr reaktionsfähige Polyole, d.h. primäre Polyole mit endständigen Hydroxylgruppen, in dem Schaumstoff-Ansatz verwendet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat- und Urethan-Bindungen enthaltenden Schaumstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) ein organisches Polyisocyanat mit einem Polyol oder

b) ein endständig Isocyanatgruppen aufweisendes Präpolymeres in Gegenwart eines Treibmittels und einer katalytisch wirksamen Menge eines Alkalisalzes einer organischen Phosphinsäure als Katalysator kondensiert.

Die Alkalisalze organischer Phosphinsäuren, die sich für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren eignen, entsprechen der Formel

R 0 η

"P-O-A

in der A Natrium oder Kalium und R Aryl, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkaryl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, Alkoxyaryl mit 1 bis ²J Kohlenstoffatomen in der Alkoxykette, Dialkyiaminoaryl und Dialkylaminoalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in den Alkylketten, N-Alkylpiperazyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, Piperidyl oder Morpholyl bedeuten. Geeignete Katalysatoren sind z.B. die Natrium- und Kaliumsalze folgender Phosphinsäuren; Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, η-Butyl-, n-Hexyl-, Hydroxymethyl-, Monochlormethyl-, Trichlormethyl-, Benzol-, Toluol-, 2,5-Dimethylbenzol-, 2,^Ji,6-Trimethylbenzol-, 2,4,6-Tripropylbenzol-, 2,4-Diäthy!benzol-, 2,5-Diäthyl-

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' - 5 -' O.Z. 2970/00902

benzol-, 2,5-Di-t-butoxybenzol-, 2,5-Diäthoxybenzol-, 2-Dimethylaminobenzol-, 2,4-Bis(dimethylamine)benzol-, 2-(N-Methylhydroxyäthylamino)benzol-, Dimethylaminomethyl-, Diäthylaminomethyl-, 4-Morpholinomethyl- und 1-Piperidinomethylphosphinsäure. Im allgemeinen verwendet man im Verfahren der Erfindung 0,1 bis 15 Teile Katalysator pro Äquivalent Polyisocyanat.

Das organische Polyisocyanat, das bei der Schaumstoffherstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, entspricht der Formel

R¹¹CNCOV .

in der R" einen mehrwertigen organischen Rest, und zwar einen aliphatischen, Aralkyl-, Alkäryl- oder aromatischen Rest oder eine Mischung aus diesen Resten, und ζ eine ganze Zahl bedeutet, die der Wertigkeit des Restes R" entspricht und mindestens 2 beträgt. Solche organischen Polyisocyanate sind z.B. aromatische Diisocyanate wie 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Mischungen aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat, rohes Toluoldiisocyanat, Methylendiphenyldiisocyanat und rohes Methylendiphenyldiisocyanat; aromatische Triisocyanate wie 4,4',4"-Triphenylmethantriisocyanat und 2,4,6-Toluoltriisocyanate; aromatische Tetraisocyanate wie 4,4^l-Dimethyldiphenylmethan-2,2^I-5,5^l-tetraisocyanat; Arylalky!polyisocyanate wie Xylylendiisocyanat; aliphatische Polyisocyanate wie Hexamethylen-l,6-diisocyanat und Lysindiisocyanatmethylester; sowie Mischungen solcher Verbindungen. Weitere organische Polyisocyanate sind z.B. Polymethylenpolyphenyl-polyisocyanate, hydriertes Methylendiphenylisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Naphthylen-l,5-diisocyanat, 1-Methoxyphenylen-2,4-diisocyanat, 4,4^I-Biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-bisphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-bisphenyldiisocyanat und 3*3'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat. Die Herstellung dieser Polyisocyanate erfolgt nach bekannten Verfahren, z.B. durch Phosgenierung des entsprechenden organischen

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Amins. Auch NCO-gruppenhaltige Präpolymere lassen sich im erfindungsgemäßen Verfahren verwenden. Diese Präpolymere werden dadurch hergestellt, daß man einen Überschuß an·organischem PoIyisocyanat oder an einer Mischung aus organischen Polyisocyanaten mit einer geringen Menge einer aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung umsetzt, wie sie nach der von Kohler im Journal of the American Chemical Society, 49 (1927) 318-1, beschriebenen Zerewitinow-Methode bestimmt wurde. Diese Verbindungen und die Verfahren zu ihrer Herstellung sind dem Fachmann bekannt. Der Einsatz einer bestimmten aktiven Wasserstoff enthaltenden Ver- · bindung ist nicht kritisch; vielmehr kann man jede derartige Verbindung verwenden. Im allgemeinen weisen die Präpolymeren einen Gehalt an freiem Isocyanat von 20 bis 40 Gew.% auf. ■

Geeignete aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppen (wie sie nach der Zerewitinow-Methode bestimmt werden), die mit einer Isocyanatgruppe reagieren können, sind z.B. -OH, -NH-, -COOH und -SH. Geeignete Arten von organischen Verbindungen mit mindestens zwei aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen, die mit einer Isoeyanatgruppe reagieren können, sind z.B. Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen, Polyalkylenätherpolyole, Polyurethanpolymere mit endständigen Hydroxylgruppen, mehrwertige Polythioäther, Alkylenoxid-Additionsverbindungen von Phosphor enthaltenden Säuren, Polyacetale, aliphatische Polyole, aliphatische Thiole einschließlich Alkan-, Alken- und Alkinthiolen mit 2 oder mehr -SH-Gruppen; Diamine einschließlich aromatischer, aliphatischer und heterocyclischer Diamine; sowie Mischungen dieser Verbindungen. Verbindungen mit 2 oder mehr unterschiedlichen Gruppen der oben definierten Art sind für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls geeignet, so z.B. Aminoalkohole mit einer Aminogruppe und einer Hydroxylgruppe. Auch Verbindungen mit einer -SH- oder einer -OH-Gruppe und solche mit einer Amino- und einer -SH-Gruppe sind geeignet.

Man kann jeden geeigneten Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen, wie er z.B. aus Polycarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen

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erhalten wird, verwenden. Geeignete Polycarbonsäuren sind z.B. Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Kork-, Azelain-, Sebacin-, Brassyl-, Thapsin-, Malein-, Fumar-, Glutacon-, cfc-Hydromucon-, ß-Hydromueon-, oL-Butyl-o^-äthyl-glutar-, Α,β-Diäthylbernstein-, Isophthal-, Terephthal-, Hemimellith- und 1,4-Cyclohexandicarbonsäure. Jeder geeignete mehrwertige Alkohol, und zwar auch aliphatische und aromatische, kann eingesetzt werden, z.B. A'thylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,2-Butylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,4-Pentandiol, 1,3-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethyloläthan, Hexan-1,2,6-triol, öU-Methylglycosid, Pentaerythrit und Sorbit. Unter "mehrwertigen Alkoholen" sind auch solche Verbindungen zu verstehen, die sich vom Phenol herleiten, z.B. 2,2-Bis(4-hydroxyphenl)propan, im allgemeinen Bisphenol A genannt.

Der Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen kann auch ein Polyesteranid sein, wie man es durch Zusatz eines Amins oder Aminoalkohols zu den für die Herstellung der Polyester verwendeten Reaktionsteilnehmern erhält. So lassen sich Polyesteramide z.B. durch Kondensation eines Aminoalkohols, wie Äthanolamin, mit den oben genannten Polycarbonsäuren herstellen, oder auch dadurch, daß man dieselben Komponenten wie für die Herstellung der endständigen Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester verwendet, jedoch ein Diamin, wie Äthylendiamin, als zusätzliche Komponente einsetzt.

Geeignete Polyalkylenätherpolyole sind z.B. das Polymerisationsprodukt eines Alkylenoxids oder eines Alkylenoxide mit einem mehrwertigen Alkohol. Dafür geeignete mehrwertige Alkohole sind z.B. die, die oben für die Herstellung der Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen genannt wurden. Geeignete Alkylenoxide sind z.B. Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Amylenoxid und Hetero- oder Blockcopolymerisate dieser Oxide. Andere geeignete Ausgangsstoffe für die Polyalkylenpolyätherpolyole sind z.B. Tetrahydro-

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furan und Alkylenoxid/Tetrahydrofuran-Copolymerisate, Epihalogenhydrine, wie Epichlorhydrin, und Aralkylenoxide, wie Styroloxid. Die Polyalkylenpolyätherpolyole können entweder primäre oder sekundäre Hydroxylgruppen aufweisen; vorzugsweise handelt es sich bei ihnen um Polyäther, die aus Alkylenoxiden mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt wurden, z.B. Polyäthylen-, Polypropylen- und Polybutylenätherglykole. Die Polyalkylenpolyätherpolyole können nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, z.B. nach dem I859 von Wurtz beschriebenen Verfahren und nach dem in der Encyclopedia of Chemical Technology, Band 7, S. 257 bis 262 (I95I) oder in der US-Patentschrift Nr. 1 922 459 beschriebenen Verfahren. Alkylenoxid-Additionsverbindungen von Mannich-Kondensationsprodukten sind für die Zwecke der Erfindung ebenfalls geeignet.

Geeignete Alkylenoxid-Additionsverbindungen von Phosphor enthaltenden Säuren sind z.B. die neutralen Additionsverbindungen, die aus den oben für die Herstellung der Polyalkylenpolyätherpolyole genannten Alkylenoxiden erhalten wurden. Geeignete Säuren des Phosphors sind Säuren mit einer PpO,--fiquivalenz von etwa 72 bis etwa 95 %. Die Phosphorsäuren werden bevorzugt.

Geeignete Polyacetale mit endständigen Hydroxylgruppen sind z.B. die Reaktionsprodukte aus Formaldehyd oder einem anderen geeigneten Aldehyd mit einem zweiwertigen Alkohol oder einem Alkylenoxid, wie sie oben beschrieben werden.

Geeigente aliphatische Thiole (einschließlich der Alkanthiole) mit mindestens 2 -SH-Gruppen sind z.B. 1,2-Äthandithiol, 1,2-Propandithiol, 1,3-Propandithiol und 1,6-Hexandithiol, Alkenthiole, wie 2-Buten-l,4-dithiol, und Alkinthiole, wie 3-Hexin-l,6-dithiol.

Geeignete Polyamine sind z.B. aromatische Polyamine, wie Methylendianilin, Polyarylpolyalkylenpolyamin.(rohes Methylendianilin), p-Aminoanilin, 1,5-Diaminonaphthalin und 2,4-DIaJnInOtOlUoI; ali-

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phatische Polyamine, wie Äthylendiamin, 1,3-Propylendiamin, 1,4-Butylendiamin und 1,3-Butylendiamin, sowie deren substituierte sekundäre Derivate.

Außer den oben genannten hydroxylhaltigen Verbindungen kann man auch andere Verbindungen verwenden, z.B. Pfropfpolyole. Derartige Polyole werden durch in-situ-Polymerisation eines Vinylmonomeren in einem reaktionsfähigen Polyol in Gegenwart eines radikalischen Initiators hergestellt, und zwar im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 40 bis 150⁰C.

Das Medium aus einem reaktionsfähigen Polyol hat gewöhnlich ein Molekulargewicht von mindestens etwa 500 und eine Hydroxylzahl von etwa 30 bis etwa 600. Das Pfropfpolyol hat ein Molekulargewicht von mindestens etwa 1500 und eine Viskosität von weniger als 40 000 cP bei einer Polymerisat-Konzentration von 10 %.

Eine umfassendere Beschreibung der Pfropfpolyole und der Verfahren zu ihrer Herstellung findet sich in den US-Patentschriften 3 383 351, 3 304 273, 3 652 639 und 3 823 201.

- T

Auch estergruppenhaltige Polyole können im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche Polyole werden durch Umsetzen eines Alkylenoxids mit dem Anhydrid einer organischen Dicarbonsäure und mit einer ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthaltenden Verbindung erhalten. Eine umfassendere Beschreibung dieser Polyole und der Verfahren zu ihrer Herstellung findet sich in den US-Patentschriften 3 585 I85, 3 639 541 und 3 639 542. Wie aus dem oben gesagten hervorgeht, ist die bei der Herstellung des Präpolymere verwendete PoIyο!komponente für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Vielmehr läßt sich jede Verbindung mit mindestens zwei reaktionsfähigen Wasserstoffatomen für diesen Zweck einsetzen. Besonders bevorzugte Verbindungen sind die mit einem Ä'quivalentgewicht von 100 bis 1500.

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Wie bereits erwähnt, kann man das erfindungsgemäße Verfahren durch Kondensation eines organischen Polyisocyanats in Gegenwart eines Polyols durchführen. Jede organische Verbindung mit mindestens zwei aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen, die mit einer Isocyanatgruppe, wie sie im Zusammenhang mit der Herstellung der Präpolymeren beschrieben wurde, zu reagieren vermögen, kann verwendet werden. Im allgemeinen beträgt die eingesetzte Polyolmenge 0,01 bis 0,8 Gew.^, vorzugsweise 0,1 bis 0,7 Gew.%_t bezogen auf organisches Polyisocyanat.

Falls man im Verfahren der Erfindung ein Polyol verwendet, setzt man vorzugsweise auch einen Urethan-Katalysator ein. Urethan-Katalysatoren, wie sie im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind wohlbekannt und umfassen die Metallsalze und metallorganischen Salze von Carbonsäuren sowie tertiäre Amine. Beispiele solcher Verbindungen sind Dibutylzinndilaurat, Dibutyl-. zinndiacetat, Zinnoctoat,' Bleioctoat, Cobaltnaphthenat und andere Metallsalze oder metallorganische Salze von Carbonsäuren, in denen das Metall Wismut, Titan, Eisen, Antimon, uran, Cadmium, Aluminium, Quecksilber, Zink oder Nickel ist, sowie andere metallorganische Verbindungen, wie sie z.B. in der US-Patentschrift 2 846 408 beschrieben werden. Tertiäre Amine, wie Triäthylendiamin, Triäthylamin, Diäthylcyclohexylamin, Dimethyläthanolamin, Methylmorpholin, Trimethylpiperazin, N-lthylmorpholin und Diäthyläthanolamin sowie Mischungen dieser Verbindungen können ebenfalls eingesetzt werden. Der bevorzugte Urethan-Katalysator ist Dibutylzinndiacetat. Im allgemeinen verwendet man 0,01 bis 10 Gew.% Urethan-Katalysator, bezogen auf organisches Polyisocyanat .

Die Schaumstoffe der vorliegenden Erfindung werden dadurch hergestellt, daß man das organische Polyisocyanat, das Polyol oder das NCO-gruppenhaltige Präpolymere und die Katalysatoren miteinander mischt, und zwar bei einer Starttemperatur, die je nach Art des Katalysators etwa 0 bis 50⁰C beträgt. Die erfindungsge-

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ORiQiNAL INSPECTED

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mäßen Schaumstoffe können auch weitere Zusätze enthalten, mit denen ihre Eigenschaften in bestimmter Weise beeinflußt werden. So lassen sich z.B. Weichmacher und Tenside, wie Silicontenside, z.B. Alkylpolysiloxane, verwenden. Weitere Zusätze sind z.B. Hilfs- oder Zusatz-Trimerisierungskatalysatoren und die Bildung von Carbodiimidbindungen fördernde Verbindungen. Anorganische Füllstoffe, Pigmente und dergleichen können ebenfalls eingesetzt werden.

In jedem Fall handelt es sich bei den erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffen um harte Produkte, mit einer Dichte von etwa l6 bis 640 g/l, die ausgezeichnete Festigkeits- und Brandeigenschaften aufweisen, wie z.B. Flammwidrigkeit, geringe Rauchentwicklung und ausgezeichnete Gewichtserhaltung.

Die Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die darin angegebenen Teile sind, wenn nichts anderes vermerkt ist, Gewichtsteile. In den Beispielen werden folgende Abkürzungen verwendet:

MDI = rohes Diphenylmethandiisocyanat.

TDH = l,3,5-Tris(N,N-dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin DC-193 = Polyalkylsiloxan/Polyoxalkylen-Copolymerisat,

ein Schaum-Stabilisator
F-IlB = Trichlorfluormethan
TCP = Tris(chlorpropyl)phosphat
DMP-30 = 2,4,6-Tri(dimethylaminomethyl)phenol DMAE = Ν,Ν-Dimethylaminoäthanol
SBP = Natriumbenzolphosphinat
PBP = Kaliumbenzolphosphinat
PA = Kaliumacetat
Polyol A = ein Polyol, das durch Umsetzen von Äthylenoxid mit Trimethylolpropan hergestellt wurde und ein A'quivalentgewicht von 250 aufweist

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Polyol B = ein esterhaltiges Polyol, das durch Umsetzen von

Propylenoxid mit dem Reaktionsprodukt aus 1 Mol Tetrabromphthalsäureanhydrid und 1 Mol des Propylenoxid-Addukts von Pentaerythrit erhalten wurde (Äquivalentgewicht des Polyols 235)

Polyol C = ein Polyol, das durch Umsetzen von fithylenoxid mit Toluoldiamin hergestellt wurde und ein Äquivalentgewicht von 125 aufweist

Polyol D = ein esterhaltiges Polyol, das durch Umsetzung von Propylenoxid mit dem Reaktionsprodukt aus 1 Mol cis-Hexachlor-endo-methylen-tetrahydrophthalsäureanhydrid und 1 Mol Propylenglykol erhalten wurde und ein Äquivalentgewicht von 290 aufweist.

Die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe wurden nach folgenden Prüfmethoden ermittelt:

Dichte ASTM D-1622-63

K-Faktor " ASTM C-518

Druckfestigkeit ASTM D-1621-3

Zerreibbarkeit ASTM C-421

Flammwidrigkeit ASTM D-3014

Rauchdichte NBS-Rauchdichte-Prüfung

Darüber hinaus wurde durch infrarot-spektroskopische Analysen das Vorhandensein von Isocyanurat- und Urethanbindungen in den Schaumstoffen bestätigt.

Beispiel 1

Eine Reihe von Schaumstoffen wurde hergestellt, indem man in einem Gefäß einen Strom aus Polyisocyanat und Treibmittel mit einem Strom aus- Polyol, Treibmittel und Tensid intensiv mischte. Man goß die erhaltene Mischung in eine Form und ließ sie frei aufschäumen. Be-

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standteile, Mengen und Reaktivität der Ansätze sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Wie aus den Angaben in der Tabelle hervorgeht, zeigen die Katalysatoren der Erfindung eine latente katalytische Wirkung, d.h. längere Start- und Gelierzeiten und ergeben dennoch voll ausge.-häftete Schaumstoffe (Zeit bis zum klebfreien Zustand) innerhalb akzeptabler Reaktionszeiten.

809837/0613 - in -

	Tabelle 1
	Bestandteile
	MDI
	F-IlB
	DC-193
	Polyol A
	Äthylenglykol
OO	TDH
O co	DMP-30
00	PA
ω	PBP
ο	SBP

Reaktivität
Startzeit, (SekundenJ Gelier zeit, [Sekunden] Steigzeit, (Sekunden|

Zeit bis zum klebfreien Zustand, (Sekunden!!

Dichte, |g/lj

Teile

A	B	C	D	E
100	100	100	100	100
25	25	25	25	25
1	1	1	1	1
20	20	20	20	20
4	4	3	3	5
2			mm

	Schaumstoff	11	13	12	23
5	125	20	38	55
16	50	38	85	95
40	240	20	125	100
40	Schaum zu sammenge fallen	32	30	35
27

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Beispiele 2 bis 8 .

Eine Reihe von Schaumstoffen wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Bestandteile, Mengen und Reaktivität der Ansätze sowie die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe sind in Tabelle 2 aufgeführt.

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Tabelle 2	2
Bestandteile, [Teile]	200
MDI	40
F-IlB	40
Polyol A	-
Polyol B
TCP	5
PBP	-
SBP	VJl
Äthylenglykol	2
DC-193
Reaktivität, [Sekunden]	12
Startzeit	40
Gelierzeit	75
Steigzeit
Zeit bis zum kleb-

freien Zustand

3 200

40 . 30

5 2

16 46 85

135

	Beispiel	6
4	5	200
200	200	40
50	40	50
40	6o	10
-		5
5	5
5,8	-	5
10,2	5	2
2	2	12
23	12	37
52	32	75
95	70

105

7
200

43
60

20
5

5
2

14
42
75

180

8 200

45 60

40 5

5 2

14 44 95

225

Nl

rv>

O O

VO O

CD CTI

Tabelle 2 (Portsetzung)

Physikalische Eigenschaften des Schaumstoffs nach Beispiel

Dichte, g/l

Geschlossene Zellen, korrig.,'%

K-Faktor zu Beginn

K-Paktor nach IOtägigem Altern bei 60 C

o Druckfestigkeit, 10p£ co Durchbiegung, kp/cm

^ Zerreibbarkeit, Ge- -j wicht sverlust in % Q Butler-Kamin-Test ^m Flammenhöhe, cm

4a> Selbstverlöschzeit, Sekunden

NBS-Rauchdichte

2	116	3	124	4	VJl	6	7	119	8	,114
29	165	29	168	34	30	29	30	167	32	,178
99	55	98	62	100	96	, 98	92	27	81	,05
ο,		0,		0,112	0,108	0,111	0,		0
ο,		0,		0,148	0,155	0,153	°>		0
1,		1,		1,55	1,69	1,34	1,		1
21		17		12	6	10	17		20
77		83		47	56	78	85		87
23	18	25,5	25,5	23	18	15
16	10	27	27	14	10	10
88	125	132	105	121	112	133

oo

-j α ο cn ο ho

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Beispiele 9 bis 22

Eine Reihe von Schaumstoffen wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Bestandteile, Mengen und Reaktivität der Ansätze sowie die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe sind in Tabelle 3 aufgeführt.

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Tabelle 3	9
Bestandteile, (Teile)	200
MDI	54
P-IlB	-
Polyol A	20
Polyol B	20
Polyol C	40
Polyol D	1
DMP-30	-
DMAE	-
TDH	2
DC-193	1»
PBP/EG-Lösung (1:1)
TCP
Reaktivität	20
Startzeit, [Sekunden]	47
Gelierzeit, [Sekunden]
Zeit bis zum kleb-
freien Zustand,	η
(Sekunden]	85
Steigzeit, [Sekunden!

Beispiel

10 11 12 13 14 15

200 200 200 200 200

₅i} 54 54 54 58 58

20 - 20 - -<■ 30

20 20 20 20 50 50

-20 - 20 30

20 20 20 20 α» σ co

OO UWÄC VO

1 1 1 - ,

2 2 2 2 2

4 4 4 4 4

10 10

I₉ 23 18 18 20 22 68 60 65 48 72 125 ο

205 120 190 ' 95 125 . 320 £ OQ

120 95 120 90 120 210 ο ^

Tabelle 3 (Portsetzung)

Eigenschaften	9	10	11	12	13	27	15	•	ι
Dichte, g/l	30	30	29	30	27	1,20	32	■ro σ
Druckfestigkeit, 10 % Durchbiegg., kp/cm	1,20	1,11	1,62	1..55 ,	1,62	0,129	1,05	ι
K-Faktor zu Beginn	0,129	0,133	0,132	0,130	0,123	0,159	0,133
K-Faktor nach 10-tä- gigem Altern bei 60 C	0,155	0,171	0,163	0,173	0,159	37	0,175
Zerreibbarkeit, Ge wichtsverlust in %	18	17	36	17	30	79	14
Butler-Kamin-Test, Gewichtserhaltung, %	79	83	82	88	84	25,5
Flammenhöhe, cm	25,5	25,5	23	20,5	23		25,5
Selbstverlöschzeit, Sekunden	12	12	10	11	H	190	12
NBS-Rauchdichte	121	90	125	103	112	180

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Bestandteile, [Teile]	16
MDI	200
F-IlB	54
PoIyol A	-
Polyol B	20
Polyol C	40
Polyol D	20
DMP-30	1
DMAE	-
TDH	-
DC-193	2
PBP/EG-^Lo sung (1:1) ,	4
TCP	■*■
Reaktivität
Startzeit, (Sekunden3 Gelierzeit, (Sekunden)	26 55
Zeit bis zum kleb freien Zustand, ^Sekunden) Steigzeit, Sekunden]	72 75

17

200

20

• 20

40

16 65

155 125

	Beispiel	20
18	19	200
200	200	55
54	54	30
-	-	60
-_	40	-
40	40	-
40	-	-
1	1	1
mm		4
2	2	4
4	H

25

55

75
100

9 43

70
110

21
200
55
30
30

2 4 4

8 40

110
60

22

200

55

30

60

ι 4 4

1 44

120 90

O O VO

Tabelle 3 (Portsetzung)

co OO co

(U VjJ

Eigenschaften	16	17	18	19	20	21	22	1
Dichte, [g/l]	29	32	29	29	34	29	30	ro
Druckfestigkeit, IQ %								1
Durchbiegg., jkp/cnr}	1,34	1,20	1,48	1,41	1,69	Ij62	1,48
K-Paktor zu Beginn	0,125	0,122	0jll9	0,118	0,116	0,128	0,114
K-Faktor nach 10-tä-
gigem Altern bei 60 C	0,155	0,159	0,140	0,143	0,154	0,170	0*148
Zerreibbarkeit, Ge
wichtsverlust in %	25	8	14 '	19	7	17	5
Butler-Kamin-Test, Gewichtserhaltung\%]	72	75	70	79	87	87	89
Flammenhöhe, tem]	25,5	25,5	25,5	25,5	25,5	20,5	25,5
Selbstverlöschzeit,
Sekunden	12	12	14	14	11	11	12
NBS-Rauchdichte	153	126	' 181	145	176	107	93

N3 O

vo

■8

- 23 - O.Z. 2^70/00902-

Beispiele 23 bis 29

Drei NCO-gruppenhaltige Präpolymere wurden durch Umsetzen von 100 Teilen MDI mit 10 Teilen Polyöl A, B bzw. D nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt* Vorpolymer I (aus Polyol A) hatte eine Viskosität von 1040 cP bei 25°C und enthielt 26,7 % freies Isocyanate Vorpolymer II (aus Polyol B) hatte eine Viskosität von 265O cP- bei 25°C und enthielt 26,4 % freies Isocyanat. Vorpolymer III (aus Polyol D) hatte eine Viskosität von 1140 cP bei 25⁰G und enthielt 26,7 % freies Isocyanat.

Nach dem in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Verfahren wurden unter Verwendung der Präpolymeren als Isocyanatkompönente eine Reihe von Schaumstoffen hergestellt. In Jedem Ansatz wurden 28 Teile P-IlB, 1 Teil DC-193 und 2 Teile einer 50 jS-igen Lösung von PBP in Äthylenglykol verwendet. Die weiteren Bestandteile und ihre Mengen sowie das Reaktivitätsbild und die physikalischen Eigenschäften der erhaltenen Schaumstoffe sind in Tabelle 4 aufgeführt.

808*37/0613 - 2H-

Tabelle

	23	24	25 ⁺	Beispiel	27	28	29	I
Bestandteile, [Teilet	110	110	110	26	-	-	-	ro
Präpolymer I	-	-	-	-	110	-	-
Präpolymer II	-	-	-	110	-	110	110
Präpolymer III	-	-	-	-	10	-	-
Polyol A	10	10	10	-	-	10	5
Polyol B	10	-	-	-	10	10	15
Polyol C	-	10	10	10	-	-	-
Polyol D	0,5	1,0	1,0	10	0,5	1,0	0,5
TDH			1,0

Der Ansatz enthält darüber hinaus 0,1 Teil Dibutylzinndilaurat

ω > w ¹l

Tabelle 4 (Fortsetzung)

Q. O et et

Ct Η· O

O CO CO

Reaktivität	23	21»	25	26	27	28	29
Startzeit, [Sekunden]	15	16	12	11	10	12	14
Gelierzeit, [Sekunden]	65	100	62	30	35	50	nn
Steigzeit,[Sekunden]	120	160	120	80	80	95	90
Zeit bis zum kleb
freien Zustand,
Sekunden]	115	195	120	55	60	70	65

Eigenschaften Dichte, fg/l]

Druckfestigkeit, IQ % Durchbxegg.,[kg/cm J

K-Faktor zu Beginn

K-Faktor nach 10-tä~ gigem Altern bei 60°C

Zerreibbarkeit, Gewichtsverlust in %

Butler-Kamin-Test, Gewichtserhaltung, %

Flammenhöhe, Com]

Selbstverlöschzeit, (Sekunden]

NBS-Rauchdichte

30

27

1,62	1,69	1,	76	1	,55	1,	69	1,69	1,	41	ro UI
0,123	0,131	0,	123	0	,115	0,	113	0,122	ο.	122	ι
0,154	0,176	0,	163	0	,148	0,	148	0,145	ο,	153
14	25	15		18		7		6	22
85	85	85		82		84		81	87
20,5	20,5	18		23		23		25,5	23		ο
10	11	10		11		11		11	11		IS •
145	83	83		14Ο		126		141	131		ro

O O VO O

ro

Claims

Patentansprüche

1,) Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat- und Urethan-Bindungen enthaltenden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein organisches Polyisocyanat mit einem Polyol oder

b) ein endständig Isocyanatgruppen aufweisendes Präpolymere s

in Gegenwart eines Treibmittels und einer katalytisch wirksamen Menge eines Alkalisalzes einer organischen Phosphinsäure als Katalysator kondensiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalisalz Natriumbenzolphosphinat verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalisalz Kaliumbenzolphosphinat verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Polyisocyanat Diphenylmethandiisocyanat verwendet .
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Polyisocyanat Tolaol^iisocyanat
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyol ein Äthylenoxid-Addukt eines mehrwertigen Alkohols verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als mehrwertigen Alkohol TrimethyIo!propan verwendet.

809837/0615 - 2 -

ORiGiNAL INSPECTED

- 2 - U.Z. 2970/00902
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyol ein Äthylenoxid-Addukt von Toluoldiamin verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ₃ daß man als Treibmittel eine Fluorkohlenstoffverbindung einsetzt.

809837/PRI.3