-
Verwendung von stabilisierenden Mitteln gegenüber dem Einfluß von
Licht und Sauerstoff in aus Polyoxy-Verbindungen und Polyisocyanaten hergestellten
Schaumstoffen Die Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen nach
dem Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren ist bekannt. Dabei werden Verbindungen
mit mehreren reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, insbesondere Polyoxy-Verbindungen,
beispielsweise endständige Hydroxylgruppen enthaltende Polyester, Polyäther und
Polythioäther, mit Polyisocyanaten zu hochmolekularen Materialien umgesetzt, wobei
durch die gleichzeitig vorhandene Carboxylgruppen oder durch den Zusatz von Wasser
Kohlendioxyd entwickelt wird, welches die sich ausbildende hochmoleklare Struktur
zu einem Schaumstoff auftreibt. Je nach Wahl der Ausgangskomponenten und deren Mengenverhältnis
sowie der Reihenfolge von deren Umsetzung und je nach Mitverwendung von Aktivatoren,
Emulgatoren oder anderen Zusatzstoffen erhält man Schaumstoffe mit den verschiedenartigsten
physikalischen Eigenschaften.
-
Es ist ferner bekannt, daß man durch den Zusatz von Licht- und Alterungsschutzmitteln
bei der Kautschukvulkanisation eine durch den Einfluß von Licht und Sauerstoff verursachte
Minderung des Gebrauchswertes von Gummiartikeln weitgehend verhüten kann.
-
Viele derartige Stabilisatoren enthalten OH- bzw.
-
SH-Gruppen in aromatischer Bindung. Ihre Wirkung wird dadurch erklärt,
daß diese Gruppen den durch Licht aktivierten Sauerstoff und die durch Anlagerung
des aktivierten Sauerstoffs an die im Gummi noch vorhandenen Doppelbindungen entstandenen
Peroxyde inaktivieren.
-
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung bestimmter Alterungsschutzmittel,
welche die Lichtechtheit und Alterungsbeständigkeit von Urethangruppen enthaltenden
Schaumstoffen verbessern. Zu diesem Zweck werden gegebenenfalls alkylierte oder
acylierte mehrwertige Phenole, die einen oder mehrere gegebenenfalls kondensierte
aromatische Ringsysteme enthalten und deren OH-Gruppen teilweise veräthert sein
können als stabilisierende Mittel gegenüber dem Einfluß von Licht und Sauerstoff
in im wesentlichen aus Polyoxyverbindungen und Polyisocyanaten hergestellten Schaumstoffen
verwendet.
-
Als für die Verwendung als Alterungsschutzmittel geeignete Verbindungen
seien beispielsweise genannt tert. Butylbrenzcatechin, 4,4-Dioxydiphenyl, Cyclohexylbrenzcatechin,
2,4- Dioxybenzophenon, 4-Oxy-5-methoxybenzalacetessigester, Brenzcatechin, Resorcin,
Hydrochinon, Pyrogallol, 4-4'-Dioxydiphenyldimethylmethan oder 4,4'-Dioxydiphenylmethyläthylmethan.
Die Stabilisatoren werden in Mengen von 0,05 bis 100/o, vorzugsweise 1 bis 20/0,
zugesetzt.
-
Dabei werden sie entweder einer der Ausgangskomponenten für die Schaumstoffe
vor deren Umsetzung oder während deren Umsetzung in Substanz oder in
Lösung zugegeben.
Werden die Stabilisatoren in Lösung zugesetzt, so hat sich insbesondere Trichloräthylphosphat
als Lösungsmittel bewährt. Die Herstellung der Polyurethan-Schaumstoffe geschieht
im übrigen ohne Abänderung nach den gebräuchlichen Verfahren.
-
Die Wirkung der erfindungsgemäß zu verwendenden Stabilisatoren wird
durch die nachfolgenden Beispiele erläutert.
-
Beispiel 1 100 Teile eines Polythioäthers aus 1 Mol Thiodiglykol
und 1 Mol 1,4-Diäthylenglykoläther des Butandiols mit der OH-Zahl 60 werden mit
einem Beschleunigergemisch folgender Zusammensetzung vermischt: 3 Gewichtsteile
Adipinsäure-N,N-diäthylaminoäthylester, 2 Gewichtsteile ölsaures Diäthylamin, 1
Gewichtsteil sulfoniertes Rizinusöl mit 540/o Wasser, 2 Gewichtsteile Wasser.
-
Nach gründlicher Vermischung werden 36 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat
zugesetzt, worauf das Gemisch zu einem Schaumstoff auftreibt.
-
Nach dem Aushärten wird dieser Schaumstoff unter einer Kohlenbogenlampe
im Fade-o-meter bei 750 C belichtet. An den belichteten Stellen färbt sich der Schaumstoff
stark braun unter gleichzeitiger Versprödung und Abnahme seiner Festigkeit.
-
Wird dem vorgenannten Polythioäther indessen 1 0/o tert. Butylbrenzcatechin
in Form einer 300/oigen Lösung in Trichloräthylphosphat zugesetzt, so resultiert
ein
Schaumstoff, der an den wie vorhin belichteten Stellen nur noch
eine leichte Gelbfärbung, aber keine Versprödung und keinen Festigkeitsabfall mehr
aufweist, Beispiel 2 Wenn bei der Herstellung des Schaumstoffes gemäß Beispiel 1
an Stelle von 1 °/o tert. Butylbrenzcatechin 26/o Cyclohexylbrenzcatechin oder 20/0
Brenzcatechin zugesetzt werden, so tritt bei nachfolgender Belichtung des fertigen
Schaumstoffes unter den im Beispiel 1 gegebenen Bedingungen nur eine leichte Vergilbung
auf, während die physikalischen Eigenschaften des Schaumstoffes unverändert bleiben.
-
Beispiel 3 100 Teile eines aus 1,1 Mol Diäthylenglykol und 1 Mol
Adipinsäure hergestellten Polyesters mit der Of H-Zahl 60 werden mit einem Beschleunigergemisch
folgender Zusammensetzung vermischt: 3 Gewichtsteile Adipinsäure-N,lN-diäthylaminoäthylester,
1,5 Gewichtsteile ölsaures Diäthylamin, 1,5 Gewichtsteile sulfoniertes Rizinusöl
mit 54 O/o Wasser, 2 Gewichsteile Wasser.
-
Nach gründlicher Vermischung werden 42 Teile Toluylendiisocyanat
zugegeben, worauf die Umsetzung der Komponenten unter Ausbildung einer Schaumstruktur
erfolgt. Nach dem Aushärten wird der resultierende Schaumstoff unter einer Kohlenbogenlampe
im Fade-o-meter bei 750 C belichtet, wobei an den belichteten Stellen eine Vergilbung
des Schaumstoffes festzustellen ist.
-
Wird indessen den oben genannten Ausgangskomponenten 10/o tert. Butylbrenzcatechin
zugesetzt, so zeigt sich an den wie vorhin belichteten Stellen nur noch eine leichte
Gelbfärbung.
-
Das gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn man an Stelle von 1% tert.
Butylbrenzcatechin 20/o Cyclohesylbrenzcatechin zusetzt.
-
Beispiel 4 500 Teile Polyester aus 1 Mol Adipinsäure und 1,1 Mol
Äthylenglykol werden mit 68,5 Teilen 1,4-Phenylendiisocyanat bei 1100 C umgesetzt.
Man läßt 15 Minuten reagieren und rührt dann 10 Teile 1,4-Butylenglykol und 10 Teile
tert. Butylbrenzeatechin ein. Man gießt in Formen und läßt 24 Stunden bei 1100 C
aushärten.
-
Diese Probe zeigt bei 72stündiger Belichtung nur eine sehr geringe
Verfärbung, während der gleiche Ansatz ohne tert. Butylbrenzcatechin sich nach der
Belichtung sehr stark verfärbt hat.
-
Beispiel 5 100 Teile eines schwach verzweigten Polyesters aus Adipinsäure,
Diäthylenglykol und Trimethylolpropan mit der 0 H-Zahl 60 werden mit einem Beschleunigergemisch
folgender Zusammensetzung vermischt: 1 Gewichtsteil N,N-Dimethylbenzylamin, 2 Gewichtsteile
500/oige wäßrige Lösung eines oxäthylierten Oxydiphenyls. 1 Gewichtsteil Natriumsalz
eines sulfonierten Ricinusöls mit 540/o Wasser, 1,5 Gewichtsteile Wasser.
-
Dies' r Mischung wird unter intensivem Rühren 40 Gev;ichtsteile Toluylendiisocyanat
zugesetzt. Man füllt in Formen, in denen das Reaktionsgemisch zu einem feinporigen
Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 40kg/ma erstarrt.
-
Werden aus dem Schaumstoff Folien geschnitten und diese bei 750 C
22 Stunden im Fade-o-meter belichtet, so schlägt die Farbe der Folie nach Gelbbraun
um. Werden dem Beschleunigergemisch 1 Ge-
wichtsteil Di-tert. butylhydrochinon oder
2 Gewichtsteile Bis-(1-oxy-2-tert.-butyl-4-äthylphenyl) -meffian oder 3 Gewichtsteile
1, 1'-Dioxy-2,2'-dimethyl-diphenylthioäther zugesetzt, so ist nur eine schwache
gelbliche Verfärbung zu bemerken.
-
Beispiel 6 100 Gewichtsteile Polypropylenglykol mit einem Durchschnittsmolekulargewicht
von 2000 und einer OH-Zahl von 70 werden mit 30 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat
vermischt und 2 Stunden auf 1000 C erhitzt. Es resultiert ein Produkt mit einem
NCO-Gehalt von etwa 80/0. Wenn man dieses Produkt mit einem Beschleunigergemisch
aus 1 Gewichtsteil N,N-Dimethylaminopropyläthyläther, 1 Gewichtsteil eines oxäthylierten
Oxydiphenyls und 2 Gewichtsteilen Wasser gründlich verrührt und in Formen füllt,
so erhält man einen weichen Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 35 kg/m8.
-
Folien dieses Schaumstoffs zeigen nach Belichtung im Fade-o-meter
(22 Stunden bei 750 C) eine noch stärkere Verfärbung als die Folien gemäß Beispiel
5.
-
Setzt man hingegen dem Polypropylenglykol vor der Umsetzung 3 Gewichtsteile
Bis- (1-oxy-2-cyclohexyl-4-methylphenyl)-methan zu, so tritt nach Belichtung nur
noch eine sehr leichte Verfärbung der Schaumstoffe auf.
-
Beispiel 7 100 Gewichtsteile eines schwach verzweigten Polythioäthers
aus Thiodiglykol, Triäthylenglykol und Trimethylolpropan mit der OH Zahl 50 werden
mit 38 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat gründlich vermischt. Zu dieser Mischung
gibt man ein Beschleunigergemisch aus 3 Gewichtsteilen Adipinsäure-N.N-diäthylaminoäthylester,
1 Gewichtsteil ölsaurem Diäthylamin, 2 Gewichtsteilen eines Natriumsalzes eines
sulfonierten Rizinusöls mit 54 O/o Wasser und 2 Gewichtsteilen Wasser.
-
Es resultiert ein feinporiger Schaumstoff mit einem Raumgewicht von
40 kg/m3.
-
Folien dieses Schaumstoffes zeigen bei der Belichtung mit Fade-o-meter
(22 Stunden bei 750 C) eine stark gelbbraune Verfärbung. Ferner wird eine Versprödung
und eine Verringerung der Festigkeitseigenschaften bemerkt.
-
Werden jedoch einer der Ausgangskomponenten 2,5 g Hydrochinonmonobenzyläther
zugesetzt, so tritt nach Belichtung wie vorhin nur eine leichte Gelbfärbung auf.
Die Festigkeitswerte werden nicht verringert, und der Schaumstoff versprödet nicht
mehr.
-
PATVNTANSI)RE-CII Verwendung von gegebenenfalls alkylierten oder
acylierten mehrwertigen Phenolen, die einen oder mehrere gegebenenfalls kondensierte
aromatische Ringsysteme enthalten oder deren O H-Gruppen teilweise veräthert sein
können als stabilisierende Mittel gegenüber dem Einfluß von Licht und Sauerstoff
in im wesentlichen aus Polyoxy-Verbindungen und Polyisocyanaten hergestellten Schaumstoffen.
-
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 955
905; USA.-Patentschriften Nr. 2 602 783, 2 630 421; Hopff u. a. »Die Polyamide«,
1954, S. X.