DE2348922A1

DE2348922A1 - Modifizierte flexible polyaetherurethanschaeume

Info

Publication number: DE2348922A1
Application number: DE19732348922
Authority: DE
Inventors: Hubert J Fabris; Edwin M Maxey
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1974-04-04
Also published as: IT998665B; DE2348922B2; CA994500A; JPS5314118B2; US3823096A; JPS4972397A; FR2201321A1; DE2348922C3; GB1425494A; ES417023A1; FR2201321B1

Description

s Patentanwälte:
Dr. ing. Waiter Abitz
Dr -Dieter F. Wlorf
Dr. Hans-Α. Brauns

28. September 1973

THE GENERAL TIRE AND RUBBER COMPANY Akron, Ohio 44309, USA.

Modifizierte flexible Polyätherurethanschäume.

Die Erfindung betrifft Polyätherpolyole, die mit Urethan- und/ oder Harnstoff-Endgruppen mit starker Wasserstoffbindung beendet sind oder diese Gruppen enthalten. Diese Polyätherpolyole mit Urethan- und/oder Harnstoffendgruppen werden durch Umsetzung eines Polyätherpolyoles mit einem organischen Monoisocyanat oder durch stufenweise Umsetzung zuerst mit einem Polyisocyanat und dann mit einem organischen primären Monoamin hergestellt und alleine oder in Kombination mit weiterem primärem Amin in einem flexiblen polyolmodifizierten Polyurethanschaum ver- ι wendet, um den Belastungsfaktor des Polyurethanschaumes signifikant zu verbessern.

Es ist bekannt, Polyätherpolyole anstelle von Polyesterpolyolen flexiblen Polyurethanschaumformulierungen einzuverleiben, um die Elastizität der resultierenden Schäume zu verbessern. Zwar wird die Elastizität durch diese Methode verbessert, die Schäume

A0981 4/1H1

haben jedoch.weder die Tragfähigkeit noch den Belastungsfaktor von Kautschuklatexschäumen.

Die Erfindung gründet sich auf die Pest st ellung, daß "bei flexiblen Polyurethanschaumformulierungen die Verwendung von PoIyätherpolyolen, die mit Urethan und/oder Harnstoff-Endgruppen mit starker Wasserstoffbindung beendet bzw. abgekapselt ("capped") sind, die Tragfähigkeit der Schäume gegenüber Kautschuklatexschäumen signifikant verbessert.

Polyätherpolyole, die mit Urethan₇und/oder Harnstoff-Endgruppen mit starker ¥asserstoffbindung beendet bzw. abgekapselt sind, werden in flexiblen mit Wasser getriebenen Polyätherurethanschaumformulierungen verwendet, um den Belastungsfaktor der fertigen Schäume gegenüber demjenigen von Kautschuklatexschäumen zu verbessern, ohne dabei die Dichte der Polyätherurethanschäume zu erhöhen. Alternativ können Harnstoff-Endgruppen auch in situ hergestellt werden. Die Verwendung der abgekapselten Polyole in Kombination mit ungehinderten organischen primären Monoaminen in den gleichen Schaumformulierungen führt noch zu einer weiteren signifiaknten Verbesserung des Belastungsfaktors. Die abgekapselten Polyätherpolyole werden normalerweise in Mengen von 5 - 25$ des Gewichtes der nicht abgekapselten Polyole verwendet. Die Amine, falls vorhanden, werden in Mengen von 0,005 - 0,1 g Mol pro 10Og Polyöl verwendet.

Die abgekapselten Polyätherpolyole werden hergestellt, indem man sie vorzugsweise mit einem organischen Monoisocyanat umsetzt, um die Hydroxylgruppen in Urethangruppen zu überführen. Eine andere wünschenswerte Abkapselungsmethode ist die, stufenweise die Polyole mit einem organischen Polyisocyanate vorzugsweise einem Diisocyanat, und dann mit einem aromatischen oder aliphatischen primären Monoamin, vorzugsweise mit Anilin umzusetzen, um die Hydroxylgruppen in Harnstoffgruppen zu überführen.

4098 1 kl 1 1 A 1
— 2 —

•j

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Mittels zur signifikanten Verbesserung des Belastungsfaktors eines flexiblen Polyurethans-chaumes durch Verwendung eines Polyätherpolyoles, das mit Urethan- und/oder Harnstoff-Endgruppen beendet bzw. abgekapselt ist. Ein weiteres Ziel der ■vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Methode, mit der man die Viskositätseigenschaften flexibler Polyurethanschaumformulierungen so ändern kann, daß weniger stabilisierendes oberflächenaktives Mittel darin erforderlich ist und in einigen Fällen ganz darauf verzichtet werden kann.

Die Erfindung bedient sich der Verwendung von Polyätherpolyolen mit Urethan- und/oder Harnstoff-Endgruppen in flexiblen Polyurethanschäumen. Die verbreitetste Methode, flexible Polyurethanschäume herzustellen, ist die, ein organisches Polyisocyanat mit einem Polyätherpolyol oder einer anderen Verbindung, die aktiven Wasserstoff, das ist ein Wasserstoff, der gemäß der Zerewitinoff Methode, JACS, Band 49, Seite 3181 und folgende (1927), sich als aktiv messen und bestimmen läßt, enthält, umzusetzen. Gegebenenfalls' können auch andere Zutaten verwendet werden, wie Wasser, Hilfstreibmittel, Katalysatoren und oberflächenaktive Mittel.

Bekanntlich kann man eine große Vielfalt von Polyisocyanatverbindungen für die Polyurethanreaktion verwenden. Die bevorzugten Polyisocyanate für diesen Zweck sind die Kohlenwasserstoffdiisocyanate, die nicht mehr als etwa 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise nicht mehr als etwa 15 Kohlenstoff atome, enthalten, wie Toluol-2,4- und -2,6-diisocyanate; 1,6-Hexamethylendiisocyanat; Diphenylmethan-p,p'- oder -m,m·-diisocyanate und ihre Polymeren;" und Di-isocyanatomethylbenzol. Es können jedoch auch andere organische Diisocyanate und Polyisocyanate mitverwendet werden oder an die Stelle der genannten treten, wie es allgemein bekannt ist. Es ist auch klar, daß Gemische von zwei oder mehr Di- und/oder Polyisocyanaten ver-

A 0 9 8 U / 1 U 1
— 3 —

wendet werden können. Aromatische Isocyanate sind im allgemeinen bevorzugt, insbesondere die Toluoldiisocyanate.

Geeignete Polyätherpolyole können durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkoholes, Phenoles oder eines Amines mit einem Alkylenoxyd in Anwesenheit eines Katalysators hergestellt werden. Die "bevorzugten Reaktionsteilnehmer sind mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglycöl, Pentaerythrit, Propylenglycol, 2,3-Butylenglycol, 1,3-Butylenglycöl, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Glyzerin, Trimethylolpropan und deren Gemische. Zu geeigneten Alkylenoxyden gehören Äthylenoxyd., Propylenoxyd, Butylenoxyd, Amylenoxyd, Epichlorhydrin und Gemische davon. Andere auf dem Fachgebiet "bekannte Polyätherpolyole können ebenfalls in den Systemen der vorliegenden Erfindung verwendet oder anstelle anderer verwendet werden, unabhängig von deren Herstellungsverfahren. Gemische derartiger Polyole können ebenfalls verwendet v/erden.

Falls gewünscht kann ein Teil des mehrwertigen Alkoholes durch eine andere Verbindung, die wenigstens zwei reaktive Wasserstoffatome aufv/eist, wie Alkylamine, Alkylenpolyamine, cyclische Amine, Amide und Polycarbonsäuren, ersetzt werden. Zu geeigneten Alkylaminen und AlkylenpοIyaminen gehören Methylamin, Äthylamin, Propylamin, Butylamin, Hexylamin, Äthylendiamin, 1,6-Hexan-diamin, Diäthylendiamin und dergleichen. Es können auch cyclische Amine, wie Piperazin, 2-Methylpiperazin und 2,5-Dimethyl-piperazin sowie Amide, wie Acetamid, Succinamid und Benzolsulphonamid und andere Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, verwendet werden.

Im allgemeinen handelt es sich bei den Polyätherpolyolen oder Polyolgemischen, die für die Herstellung von flexiblem Polyurethanschaum hier geeignet sind, um Flüssigkeiten oder schmelzbare Festsubstanzen mit einem Molekulargewicht von 500 bis etwa 5000 und einer durchschnittlichen Funktionalität von wenigstens etwa 2 und im allgemeinen nicht mehr als 3.

4098U/1H1
_ 4 _

Bei der Polyurethanreaktion reagiert das Isocyanat mit dem Polyol und Wasser in Anwesenheit eines Katalysators, dabei reagiert das Polyol mit etwas von dem Isocyanat unter Bildung eines kettenverlängerten Polyurethanes,, weiteres Isocyanat reagiert mit dem Wasser unter Bildung von Carbaminsäure, die ""unter Bildung eines primären Amines und Kohlendioxyd zerfällt, das Kohlendioxyd expandiert das Polyurethan zu einem zelligen Schaumgefüge und das bei der Gasreaktion gebildete primäre Amin reagiert mit weiterem Isocyanat unter Bildung eines disubstituierten Harnstoffes, der wiederum mit mehr Isocyanat unter Bildung vernetzender Biuret struktur en reagieren kann.

Im allgemeinen gibt man Wasser in einer Menge von 1 bis etwa 5 Gewichtsteilen pro 100 Teile nicht modifiziertes Polyätherpolyol zur Formulierung, um die Kohlendioxyderzeugung zu unterstützen, denn das Kohlendioxyd stellt das Treibmittel für die Entwicklung des Schaumgefüges dar. Das Wasser sollte man zur Entfernung von Verunreinigungen, wie Eisen, Calciumsalzen und anderen Materialien, die Härte erzeugen, behandeln. Allgemein ausgedrückt sollte das Wasser einer Behandlung mit verschiedenen Zeoliten und anderen Molekularsieben unterworfen werden oder destilliert werden, um praktisch alle Verunreinigungen zu entfernen.

Katalysatoren werden im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Teile nicht modifiziertes Polyätherpolyol zugesetzt, um die verschiedenen Reaktionen zu beschleunigen. Die Kettenverlängerungsreaktion, bei der das Polyol und Wasser mit dem Isocyanat unter Bildung des Polyurethanes reagiert, wird durch tertiäre Amine und bestimmte Metallverbindungen beschleunigt. Man verwendet insbesondere Kombinationen von tertiären Aminen und Zinnverbindungen. Zu Beispielen für tertiäre Amine gehören Triäthylendiamin, Tetramethylenbutandiamin, /3, ß'-Dirnethylaminoäthyläther, Triäthylamin, N-Methylmorpholin, N-Äthyl-morpholin, Diäthyläthanolamin, N-Kokosmorpholin, 1-Methyl-4— dimethy1-aminoäthylpiperazin, 3-Methoxy-

4 0 9 8 U / 1 1 4 1
- 5 -

N-dimethylpropylamin, Ν,-N-Dimethyl-N-isopropylainin, Ν,Ν-Diäthyl-3-diäthylaminopropylamin und Dimethyl-benzylamin. Zu Beispielen für Zinnkatalysatoren gehören Dibutylzinndilaur at, Zinn-II-ehlorid, Dibutylzinn-di-2-äthylhexoat, Zinn-II-octoat, Zinn-II-oleat, Tetramethylzinn, Tetra-n-butylzinn, Di-n-butylzinndichlorid, Di-isobutylzinn-bis(monobutyl-maleat), Di-n-butylzinndiacetat, M-2-äthylhexylzinn-bis(2-äthyl-liexoat), Tri-n-butylzinnacetat und Dibutylzinndistearat.

Hilfstreibmittel oder Luftdruck erzeugende Mittel können verwendet werden, um die Treibwirkung aus der Wasserreaktion zu unterstützen. Zu Beispielen für geeignete Druck erzeugende Verbindungen gehören halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Monofluortrichlormethan, Dichlordifluormethan, Trifluormono— chlormethan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, Dichlortetrafluoräthan, Äthylenchlorid, Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff. Zu anderen geeigneten Schäumungsmitteln gehören Alkane von niedrigem Molekulargewicht, wie Methan, Ithan, Propan, Pentan, Hexan und Heptan; Alkene, wie Äthylen und Propylen; Äther, wie Äthyläther und Diisopropylather; Gemische davon und dergleichen. Im allgemeinen verwendet man die halogenierten Kohlenwasserstoffe in einer Menge von etwa 1-50 G-ewichtsteile pro 100 Gewichtsteile.nicht modifiziertes Polyol.

Normalerweise gibt man ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 0,1-5 Gewichtsteile pro 100 Teile nicht modifiziertes Polyol hinzu, um die Zellenstruktur zu verbessern und ein Kollabieren des Schaumes während der Expansion des Luftdruck erzeugenden Mittels zu verhüten. Typische oberflächenaktive Mittel sind Siloxan-oxyalkylen-Blockcopolymerisate, wie sie z.B. in der US Patentschrift Nr. 2 834 748 beschrieben sind.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten modifzierten PoIyätherpolyole, die Urethan- und/oder Harnstoffendgruppen mit starker Wasserstoffbindung enthalten, werden vorzugsweise her-

A098 U/ 1 U 1
- 6 -

gestellt, indem man entweder das Polyol mit einem stochiometrischen Äquivalent eines organischen Monoisocyanates am Ende umsetzt (abkapselt), um Urethan-Endgruppen am Polyol anzubringen oder indem man nacheinander das Polyol mit 1 Mol organischem Diisocyanat (wie oben beschrieben) pro Mol Hydroxyl im Polyol umsetzt und dann mit einem stochiometrischen Äquivalent (bezogen auf die Isocyanatgruppen) eines organischen Monoamines, wie Anilin, um Harnstoff-Endgruppen am Polyol anzubringen. Die zu modifizierenden oder abzukapselnden Polyole haben eine durchschnittliche Hydroxylfunktionalität von wenigstens etwa und im allgemeinen von nicht mehr^ als 3 und ein Äquivalentgewicht, bezogen auf die Hydroxylfunktionalität, im Bereich von 200 - 2000.

Das organische Monoisocyanat ist vorzugsweise ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff mit bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen, frei von aliphatisch ungesättigten Bindungen und enthält eine Isocyanatgruppe. Das organische Monasiocyanat ist ebenfalls vorzugsweise in dem zu modifizierenden Polyol löslich, stärker bevorzugt handelt es sich um eine Flüssigkeit. Zu Beispielen für bevorzugte organische Monoisocyanate gehören Äthylisocyanat, Isöbutylisocyanat, Undecylisocyanat, cC-Naphthylisocyanat, Phenylisocyanat und die o-, m- und p-Tolylisocyanate.

Das organische Monoamin ist vorzugsweise ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff mit bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen, frei von aliphatisch ungesättigten Bindungen und enthält eine primäre Amingruppe. Das organische Monoamin ist ebenfalls vorzugsweise in dem zu modifizierenden Polyol löslich, stärker bevorzugt handelt es sich um eine Flüssigkeit. Zu Beispielen für bevorzugte organische Monoamine gehören Benzylamin, Anilin, n-Propylamin, 1-Amino-3-methylbutan, n—Hexylamin, o-, m- und p-Toluidin und cc- und β-Naphthylamine.

Die abgekapselten oder modifizierten Polyole können entweder allein oder in Kombinationen angewendet werden. Durch Variation

— 7 —

■ β

der Wahl des Polyoles und seines Molekulargewichtes und seiner !Funktionalität, der Wahl des Polyisocyanates und der Wahl des primären Amines oder einer anderen aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung für die Abkapselung, kann man den Effekt des endständigen Harnstoffes variieren.

Diese modifizierten "bzw. abgekapselten Polyätherpolyole können in Mengen im Bereich von 5-25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile nicht modifiziertes Polyol verwendet werden.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der oben beschriebenen modifizierten Polyätherpolyole in Kombination mit organischen primären Aminen in flexiblen Polyurethanschaumformulierungen. Eine derartige Kombination bewirkt eine bemerkenswerte Erhöhung des Belastungsfaktors des Schaumes, höher als der Wert, der durch die alleinige Verwendung des modifizierten Polyätherpolyoles erreicht wird. Eine große Vielfalt primärer Amine ist für die Verwendung in Kombination mit den modifizierten Polyätherpolyolen geeignet. Beispiele für derartige primäre Amine sind oben genannt. Diese primären Amine, falls vorhanden, können in Mengen im Bereich von etwa 0,005 - 0,1 g Mol pro 100 g abgekapseltes Polyätherpolyol verwendet werden.

Außer der Zunahme des Belastungsfaktors der flexiblen Polyurethanschäume, die modifizierte Polyätherpolyole enthalten, weisen die flexiblen Pοlyurethanschäume auch eine Druckverformungskurve auf, die viel weniger ausgeprägte Plateaus hat als man sie bei ähnlichen Urethanschäumen findet, die nicht die hier offenbarten Additive enthalten. Diese Plateaus sind charakteristisch für flexible Polyurethanschäume, sie treten jedoch nicht in Kautschuklatexschäumen auf. Diese besondere Eigenschaft ist bei der Ausführungsform hervorzuheben, bei der das modifizierte Polyätherpolyol in Kombination mit einem primären Amin verwendet wird,

409 8 U/ 1 VU ι
- 8 -

ί¹ 234 8

Ein Weiteres unerwartetes Ergebnis der Verwendung modifizierter iöiyätherpdlyöle¹ in flexiblen Pölyu^ethansöhaumfbrmuiieruhgen iö-t eine bemerkenswerte "Veränderung des Viskositätspro files der Formulierurig vor dem Schäumen. Während die nicht modifizierten Pölyätherpolyole alleine als viskose Sirupe vorliegen* hat der Zusatz der modifizierten Poiyätherpblybie zu den nicht modifizierten Pbiyätherpblyoieri, mit öder bhne. das primäre Amin, eine bemerkenswerte Vi skb si ta ts erhöhung zur Folge, die so weit gehtj daß die resultierende Mischung exit gelatinöses Aussehen annimmt. Nach kurzem Rühren verschwindet jedoch der &e'iehäräkter der Formulierung lind sie kehrt in den Zustand eires üblichen viskosen Sirtips zurück. Diese Umwandlung ist reversibel. Dieser thixotrdpe Charakter verleiht wahrscheinlich der Förmttlierung einen erheblichen G-räd an Stabilisierung bei der Entwicklung des Schauiües und kann verantwortlich dafür sein, daß bei Formulierungen, die die abgekapselten Pölyätherpolyole Verwenden, bemerkenswert weniger stabilisierende oberflächenaktive Mittel erforderlich sind. Einen ähnlichen Viskbsitatseffekt erzielt man, wenn Harnstoff gruppen in situ gebildet werden, durch Zugabe kleiner Mengen hoch reaktiver primärer Monoamine zur Formulierung. Diese Amine werden vorzugsweise in der Polyolkomponente aufgelöst. Besonders"ausgeprägte Verbesserungen iri Bezug, auf den Belastungsfaktor sind mit Kombinationen der beiden Techniken erzielt worden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken. Wenn nichts anderes angegbeh ist, stellen alle ieile G-ewichtsteile und alle Prozentsätze Gewichtsprozentsätze dar.

Beispiel 1

Ein modifiziertes (abgekapseltes) Polyätherpolyol wird hergestellt, indem man ein Polyoxypropylentriol mit Äthylenoxyd und einem geeigneten Katalysator umsetzt bis alle Hydroxylgruppen vollständig mit Endgruppen versehen sind ("capped").

40981 kl 1 UI
- 9 -

Das Reaktionsprodukt, das ein Molekül arg ev/icht von etwa 4600 hat (ein Äquivalentgewicht von etwa 1500) wird isoliert und dariri mit einer BtöcMometrischen Menge Phenylisocyariät umgesetzt, um die Hydroxylgruppen in Urethangruppen umzuwandeln..

Zwei Muster aus wassergetriebenem flexiblem Polyätherurethanschaum werden aus den unten aufgeführten Bestandteilen hergestellt. Alle Bestandteile werden in einer Mischvorrichtung init höher Scherwirkung zusammengemischt und die Formulierung wird in einen Milchbehälter aus Pappkarton gegossen, um einen Schäiiin an der Luft bei Raumtemperatur zu_ bilden. Die Muster werden ΙΟ Minuten lang bei 126,7°C (260°ϊ) im Ofen gehärtet lind einer Reihe von Tests unterzogen, deren Ergebnisse ebenfalls tint en angegeben sind:

Bestandteile

Pölyöxypropylentriol, MG-: 3000 modifiziertes Polyätherpolyol 80/20:2,4/2,6-Toluoldiisocyanat Wasser

oberflächenaktives Silicon Zinn-II-öctoat N,N,W ,N'-Tetramethylbutandiamin N-Methylmorpholin

Eigenschaften

Dichte, g/cm³ (Ibs/ft³), ΙΟ χ 10 χ 5 cm 0,0254718 0,0259524 Probe (4" x 4" x 2") - · (1,59) (1,62)

Verformungslast bei kg (lbs)

Belastungsfaktor Schopper-Rückprall

M u	A	st e r
100	B
-	100
52	10
4	52
1	4
0,35	1
0,05 '	0,35
0,60	0,05
0,60

5f> Eindrückung,	2,68 (5,9)	2,72 (6,0)
5i° Eindrücküng,	5,44 (12,0)	6,25 (13,8)
	2,04	2,31
- 10 -	52	56
098H/1U1	SAD GRäÖiNAL

Die Verbesserung des Belastungsfaktors ist "bei Verwendung des modifizierten Polyoles signifikant.

Beispiel 2

Man stellt ein modifiziertes Polyätherpolyol her, indem man ein Polyoxypropylendiol mit einem Molekulargewicht von 2000 mit dem Zweifachen seines Äquivalentgewichtes einer 80/20 Mischung von 2,4/2,6-Toluoldiisocyanat umsetzt. Das Reaktionsprodukt wird anschließend mit so viel Anilin umgesetzt, daß alle nicht umgesetzten Isocyanatgruppen in N-Phenylharnstoffgruppen umgewandelt werden. Dieses Produkt wird r.iit einer gleichen Gewichtsmenge Polyoxypropylentriol mit einem Molekulargewicht von 3000 vermischt, um die Handhabung zu erleichtern.

Aus den unten aufgeführten Bestandteilen werden zw:ei Muster von wassergetriebenem flexiblem Poylätherurethanschaum hergestellt. Die Vermischung und Bearbeitung erfolgt so wie in Beispiel 1 angegeben. Beim Stehenlassen vor dem Schäumen wird die Formulierung hochviskos; beim Verühren wird die Formulierung bedeutend dünner, wird aber wieder hochviskos, wenn man aufhört zu rühren. Dieses thixotrope Verhalten kann zur Stabilisierung der schäumenden Mischung beitragen und ein stabilisierendes oberflächenaktives Mittel kann in geringerer Menge verwendet werden oder ganz entfallen.

Bestandteile

Polyoxypropylentriol, MG: 3000

50 Gew.^ige Lösung des modifizierten PoIyätherpolyols in Polyoxypropylentriol, MG: 3000

80/20:2,4/2,6-Toluoldiisocyanat Wasser

oberflächenaktives Silicon

- 11 4098 1 Ul 1 U

Mus	t e r
A	B
90	100
20	—
56	56
4	4
1	1

	M u	2348	0	922
	A	s t e	O	r
	,50		0	B Mn
O	,05	,50
O	,60	,05
O	,60

GT-705-ϊ¹
Bestandteile

Zinn-II-octoat

N,N,N¹,N'-Tetramethyl-butandiamin N-Me thylmorpholin

Eigenschaften

Dichte, g/cm³ (lbs/ft⁵), 10 χ 10 χ 5 cm 0,0257922 0,0251514 Muster (4" χ 4" χ 2») (1,61) (1,57)

Verformungslast bei 25% Bindrückung, 1,72 2,95 kg (lbs) , (3,8) (6,5)

Verformungslast bei 65$ Eindrückung, 5,53 5,62 kg (lbs) (12,2) (12,4)

Belastungsfaktor 3,21 1,91

Schopper-Rüekprall ■ ' „ 56 52

Die Verbesserung des Belastungsfaktors ist bei Verwendung des modifizierten Polyoles sehr ausgeprägt.

Beispiel 3

Das modifzierte Polyätherpolyol des Beispieles 2 wird mit anderen Bestandteilen zur Herstellung von Proben aus mit Wasser aufgetriebenem flexiblem Polyätherurethanschaum verwendet, wie unten angegeben. Das Vermischen und Verarbeiten erfolgte wie in Beispiel 1.

Bestandteile

Polyoxypropylentriol, MG: 3000

50 Gew.% Lösung des modifzierten Polyätherpolyols in Polyoxypropylentriol, MG: 3000

Anilin

80/20:2,4/2,6-Toluoldiisocyanat

M	U S t	e r	D
A	B	G	90
100	100	90	20
-	-	20	2
—	2	-	55
52	55	52

098U)²I

GT-705-ί¹	A	4	Ii	u s t e r	C mm	234	8922	4
Bestandteile		1	M	B '				1
		50		4			D	0,50
Wasser	o,	60		1	o,	φ	0,60
oberflächenaktives Silicon	o,	05		0,50	o,	1	0,05
Zinn-II-oetoat	o,		0,60	o,	50
N-Me thylmorpholin			0,05 '	60
N,N,N¹ ,N'-Tetramethyrbutan-				05

diamin

Eigenschaften

Dichte, g/cm³ (lVft³) 0,024030 0,024831 0,025312 0,025472 10 χ 10 χ 5 cm Muster (1,50) (1,55) (1,58) (1,59) (4" χ 4" χ 2»)

Verformungslast "bei 25$ Eindrückung, kg (lbs) Verformungsiast bei 65$ Eindrückung, kg (lbs) Belastungsfaktor Schopper-Rückprall

Die Verbesserung des Belastungsfaktors zwischen den Proben A und C und zwischen A, C und D zeigt den signifikanten Unterschied zwischen den Eigenschaften, die bei Verwendung modifizierter Polyätherpolyole per se und bei Verwendung der modifizierten Polyätherpolyole in Kombination mit einem primären Amin erhalten werden.

2,54 (5,6)	2,99 (6,6)	(4?3)	1,36 (3,0)
5,35	8,12 07,9)	5,31 (11,7).	6,75 (14,S
1,98	2,71	2,72 .	4,97
52	48	54	58

40981 4/ 1 U1 - 13 -

Claims

CASE: GT-705-ί1 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen mit Wasser aufgetriebenen Polyätherurethanschauraes aus einer Schaumformulierung, die organisches Polyisocyanat, Polyätherpolyol, Wasser, Katalysator und ein Hilfstreibmittel und oberflächenaktives Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schaumformulierung ein Polyätherpolyol zugesetzt wird, das mit Urethan- und/oder Harnst off gruppen an den Enden blockiert worden ist, wobei das an den Enden blockierte Polyätherpolyol, vor der Endgruppenblockierung, eine durchschnittliche Hydroxylfunktionalität von wenigstens etwa 2 und nicht mehr als etwa 3 aufweist und ein Äquivalentgewicht, bezogen auf die Hydroxylfunktionalität, im Bereich von 200 bis 2000 hat, und das an den Enden blockierte Polyätherpolyol in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile nicht modifiziertes Polyätherpolyol in der Schaumformulierung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJß das an Enden blockierte Polyätherpolyol durch Umsetzung des Polyoles mit einer stöchiometrisch äquivalenten Menge« eines organischen Monoisocyanates, das im wesentlichen aus einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff mit bis zu

4098 U/ 1 U 1

-H-

ϊ¹ .-

18 Kohlenstoffatomen Gesteht, frei von aliphtischer Unsäitigung ist und eine Isocyanatgruppe enthält, hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an den Enden "blockierte Polyätherpolyol durch Umsetzung des Polyoles mit einem organischen Diisocyanat in einer Menge von 1 Mol organisches Diisocyanat .pro Mol Hydroxyl in dem Polyol und durch anschließende Umsetzung des resultierenden, mit Isocyanat an den Enden blockierten Polyäthers mit einem stöchiometrisehen Äquivalent eines organischen Monoamines, das im wesentlichen aus einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen besteht, frei von aliphatischer Unsättigung ist und eine primäre Amingruppe auf v/eist, hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches primäres Amin mit dem an den Enden blockierten Polyätherpolyol in der Schaumformulierung verwendet wird, wobei das organische primäre Amin im wesentlichen aus einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasser stoff mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen besteht, frei von aliphatischer Unsättigung ist und eine primäre Amingruppe enthält und das organische primäre Amin in einer Menge von etwa 0,005 bis 0,1 g Mol pro 100 g endblockiertes Polyätherpolyol vorliegt.

5. Flexibler mit Wasser getriebener Polyatherurethansehaum, enthaltend ein Polyätherpolyol, das mit Urethan- und/ oder Harnstoffgruppen an den Enden blockiert ist, wobei dieses an den Enden blockierte Polyätherpolyol vor der Blockierung der Endgruppen eine mittlere Hydroxylfunkti onali tat von wenigstens etwa 2 und nicht mehr als etwa 3 und ein Äquivalentgewicht, bezogen auf die Hydroxylfunktionalitat, im Bereich von 200 bis 2000 aufweist, und das an den Enden blockierte Polyätherpolyol in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsteile pro 100 Gewichts teile nicht modifiziertes Polyätherpolyol in der Schaumformulierung vorliegt.

4098H/1H1 - 15 -

4(

6. Schaum nach Anspruch 5, enthaltend in der Schaumformulierung ein organisches primäres Amin neben dem an den Enden blockierten Polyätherpolyol, wobei das organische primäre Amin im wesentlichen aus einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff mit Ms zu 18 Kohlenstoffatomen besteht, frei von aliphatischer Unsättigung ist und eine primäre Amingruppe enthält, und das organische primäre Amin in einer Menge von etwa 0,005 bis 0,1 g Mol pro 100 g endblockiertes Polyätherpolyol vorliegt.

4098 14/1
- 16 -