DE19509499A1

DE19509499A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen mit einer unregelmäßigen Zellstruktur

Info

Publication number: DE19509499A1
Application number: DE19509499A
Authority: DE
Inventors: Alfred Seibold
Original assignee: Elastogran GmbH
Current assignee: BASF Polyurethanes GmbH
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-09-19

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan (PU)-Weichschaumstoffen mit einer unregelmäßigen Zell struktur und dadurch bedingter verbesserter Schaumstoffqualität und einem erhöhten Sitzkomfort durch Umsetzung der an sich be kannten Aufbaukomponenten in Gegenwart von Bienenwachs als Zu satzstoff.

Die Herstellung von PU-Weichschaumstoffen ist bekannt und wird in zahlreichen Patent- und Literaturpublikationen beschrieben. Bei spielhaft genannt seien das Kunststoff-Handbuch, Band VII, Poly urethane, Carl-Hanser Verlag, München, 1. Auflage, 1966, heraus gegeben von Dr. R. Vieweg und Dr. A. Höchtlen, und 2. Auflage, 1983, herausgegeben von Dr. G. Oertel.

Zur Herstellung von PU-Weichschaumstoffen werden üblicherweise als Polyisocyanate handelsübliche Toluylen-diisocyanate, als polyfunktionelle höhermolekulare Verbindungen Polyoxyalkylen polyole auf der Grundlage von 1,2-Propylenoxid und/oder Ethylen oxid sowie Mischungen aus derartigen Polyoxyalkylen-polyolen und Pfropf-polyoxyalkylen-polyolen und als Kettenverlängerungsmittel Alkandiol oder hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltige Ver bindungen mit einer Funktionalität größer als 2, wie z. B. Gly cerin oder Alkanolamine, verwendet.

PU-Weichschaumstoffe mit einer unregelmäßigen Zellstruktur können z. B. erhalten werden durch Umsetzung von höhermolekularen Poly hydroxylverbindungen, wie z. B. Polyester- oder Polyether-polyolen und Toluylen-diisocyanaten (TDI) und/oder modifizierten TDI in Gegenwart von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) als Treibmit tel unter Verwendung von Niederdruckschäummaschinen und unter Zusatz von Mischluft. Durch den Einsatz von Hochdruckschäum maschinen anstelle der Niederdruckschäummaschinen werden dagegen PU-Weichschaumstoffe mit einer gleichmäßigen, feinen Zellstruktur und einem mäßigen Sitzkomfort hergestellt. Nachteilig auf den Sitzkomfort der PU-Weichschaumstoffe wirkt sich auch der Verzicht auf FCKW als Treibmittel und die Verwendung von gegebenenfalls modifizierten Polyisocyanaten auf Diphenylmethan-diisocya nat(MDI)-basis aus. Einer derartigen Verschlechterung des Sitzkomforts konnte teilweise durch den Zusatz von Mischluft in die schaumfähige Reaktionsmischung mit Hilfe der Nieder- oder Hochdruckschäummaschinen entgegengewirkt werden.

Zur Erzielung von PU-Weichschaumstoffen mit guten mechanischen Eigenschaften und gleichmäßiger Zellstruktur werden der schäum fähigen Reaktionsmischung oder mindestens einer Aufbaukomponente zur Herstellung der PU-Weichschaumstoffe üblicherweise Zusatz stoffe einverleibt. Als geeignete Zusatzstoffe seien z. B. Ten side, Emulgatoren, Schaumstabilisatoren und Zellregler genannt. Auf diese Weise hergestellte PU-Weichschaumstoffe mit einer gleichmäßigen feinzelligen Struktur besitzen ein gutes Dämpfungs verhalten.

Nach Angaben der Referatekopie der JP 20798/67 können PU-Schaum stoffe mit Mikro- und Makroporen hergestellt werden durch Zusatz von 0,1 bis 2 Gew.-% eines pulverförmigen Zusatzstoffes aus der Gruppe Maleinsäure, Hexamethylentetramin-palmitinsäure, Stearin säure, Cetylalkohol oder eines Wachses, z. B. eines Paraffin- oder Erdwachses (Ceresin), in die schäumfähige Reaktionsmischung zur Zerstörung der Schaumstruktur. Zur Herstellung von PU-Schaum stoffen auf Basis von Polyester-polyolen mit einer partiell fein- und grobporigen Zellstruktur, wie sie beispielsweise in Natur schwämmen vorliegt, können nach Angaben der GB-A-852 379 der Reaktionsmischung Paraffinöle, Fettsäuren, sulfonierte Fett säuren, Aminsalze von Fettsäuren, Silikonöle und Fettalkohole einverleibt werden. Nachteilig an derartigen bemerkenswert gut wasserabsorbierenden Polyester-polyurethan-Schaumstoffen ist ihre geringe Hydrolysestabilität. PU-Schaumstoffe mit einer unter schiedlichen fein- und grobzelligen Struktur, einem guten Wasser absorptionsvermögen und einer Naturschwamm ähnlichen Weichheit werden gemäß US-A-3 007 883 hergestellt unter Verwendung von 0,1 bis 5% Lecithin als Zusatzmittel. Derartige PU-Schaumstoffe mit Naturschwamm ähnlichen Eigenschaften finden vorzugsweise Ver wendung als Badeschwamm.

Nach Angaben der US-A-4 127 515 können hydrophile, flexible, offenzellige Polyharnstoffpolyurethan-Schaumstoffe, die homogen verteilt Wachse enthalten und diese wieder leicht abgeben, herge stellt werden durch Umsetzung eines Isocyanatgruppen aufweisenden Prepolymeren mit einer wäßrigen Dispersion, die, neben Wasser als alleinigem Verdünnungsmittel, ein Wachs, z. B. Montan- oder Carnaubawachs, und ein nichtionisches Polyoxyethylen-polyol als oberflächenaktives Agens enthält. Die mit Wachs imprägnierten Schaumstoffe finden Verwendung in Wachs- und Polierverfahren.

Bekannt ist ferner die Verwendung von mit einem viscoelastischen Material imprägnierten Schaumstoffen als schwingungsdämpfende Elemente. Die GB-A-2 011 803 beschreibt als geeignete visco elastische Materialien eine Kombination aus einem Füllstoff und einem Ethylen-vinylacetat-copolymeren, einem Polyethylen, einem Polyethylenwachs, einem natürlichen oder synthetischen Kohlen wasserstoffharz.

Die zum Stande der Technik genannten Publikationen vermitteln keine Lehre bezüglich einer Verbesserung der PU-Schaumstoffquali tät, insbesondere des Sitzkomfort, durch eine gezielte Ein stellung der Zellstruktur in FCKW-freien PU-Weichschaumstoffen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, den Sitz komfort von FCKW-freien PU-Weichschaumstoffen durch eine preis günstige Maßnahme zu verbessern, ohne die gute Verarbeitbarkeit der PU-Schaumstoff-Formulierungen mit Hilfe von vorzugsweise Hochdruckschäummaschinen und die mechanischen Eigenschaften der hergestellten PU-Weichschaumstoffe nachteilig zu beeinflussen.

Diese Aufgabe konnte überraschenderweise mit Hilfe eines ausge wählten preisgünstigen Zusatzmittels gelöst werden.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von PU-Weichschaumstoffen durch Umsetzung von

a) organischen Polyisocyanaten, modifizierten organischen Poly isocyanaten oder Mischungen aus organischen und modifizierten organischen Polyisocyanaten mit
b) höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und
c) gegebenenfalls niedermolekularen Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder Mischungen aus Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmitteln

in Gegenwart von

d) Treibmitteln,
e) Katalysatoren und
f) mindestens einem Zusatzmittel

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Zusatzmittel (f) Bienenwachs verwendet.

Das Zusatzmittel Bienenwachs verursacht in feiner Verteilung beim Aufschäumen der Reaktionsmischung lokale Schaumstörungen. Durch die Bildung einer unregelmäßigen Zellstruktur im PU-Weichschaum stoff wird nicht nur sein Sitzkomfort erhöht, sondern auch seine mechanische Eigenschaften, insbesondere sein Dauergebrauchsver halten, verbessert.

Durch den Bienenwachszusatz kann die unregelmäßige Zellstruktur entsprechend den Verwendungsanforderungen an den PU-Weichschaum stoff stufenlos eingestellt werden, ohne daß dadurch die PU- Weichschaumproduktion nachteilig beeinflußt wird.

Vorteilhaft ist ferner, daß das Bienenwachs mit den übrigen Auf baukomponenten zur Herstellung der PU-Weichschaumstoffe gut mischbar und verträglich ist, so daß auch bei längeren Lager zeiten keine Entmischung und Sedimentation des Bienenwachses ein tritt. Werden die PU-Weichschaumstoffe in einem geschlossenen Formwerkzeug unter Verdichtung hergestellt, so ist die Ausbildung einer Randzone mit einer unregelmäßigen, feineren Zellstruktur als besonderer Vorteil zu nennen.

Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Ausgangs komponenten (a) bis (f) ist im einzelnen beispielhaft folgendes auszuführen:

a) Zur Herstellung der PU-Weichschaumstoffe, vorzugsweise der PU-Weichschaumstoff-Formkörper, eignen sich die bekannten or ganischen, z. B. aliphatischen, cycloaliphatischen, arali phatischen, cycloaliphatisch-aromatischen und vorzugsweise aromatischen Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen seien als aromatischen Polyisocyanate beispielhaft genannt:
Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-Diphenylmethan-diisocyanat (MDI), Mischungen aus MDI-Isomeren und Polyphenyl-poly methylen-polyisocyanaten, sogenanntes Roh-MDI, zweckmäßiger weise mit einem Gehalt an MDI-Isomeren von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise von 55 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat sowie die entsprechenden handelsüblichen Isomerenmischungen, Mischungen aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanate und MDI, vorzugsweise 4,4′- und 2,4′-MDI, und/oder Roh-MDI, beispiels weise solchen mit einem MDI-Gehalt von 30 bis 90 Gew.-%, vor zugsweise 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Roh-MDI′s.
Geeignet sind auch sogenannte modifizierte mehrwertige Iso cyanate, d. h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organi scher Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden. Beispiel haft genannt seien Ester-, Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-, Isocyanurat- und vorzugsweise Carbodiimid-, Uretonimin- und/ oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen kommen beispielsweise in Betracht: Urethan gruppen enthaltende Prepolymere mit einem NCO-Gehalt von 14 bis 2,8 Gew.-%, vorzugsweise von 12 bis 3,5 Gew.-% oder Quasiprepolymere mit einem NCO-Gehalt von 35 bis 14 Gew.-%, vorzugsweise von 34 bis 22 Gew.-%, wobei mit Urethangruppen modifizierte Polyisocyanate aus Toluylen-diisocyanaten, ins besondere einem NCO-Gehalt von 34 bis 28 Gew.-% und solche aus 4,4′-MDI, 4,4′- und 2,4′-MDI-Isomerenmischungen oder Roh- MDI, insbesondere einen NCO-Gehalt von 30 bis 14 Gew.-%, ins besondere bevorzugt von 28 bis 22 Gew.-%, bezogen auf das Ge samtgewicht, aufweisen und z. B. hergestellt werden durch Um setzung von Diolen, Oxalkylen-glykolen und/oder Polyoxyalky len-glykolen mit Molekulargewichten von 62 bis 6000, vorzugs weise von 134 bis 4200 mit Toluylen-diisocyanaten, 4,4′-MDI, MDI-Isomerengemischen und/oder Roh-MDI z. B. bei Temperaturen von 20 bis 110°C, vorzugsweise von 50 bis 90°C, wobei als Oxalkylen- und Polyoxyalkylen-glykole, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, beispielhaft genannt seien: Diethylen-, Dipropylen-, Polyoxyethylen-, Polyoxy propylen- und Polyoxypropylen-polyoxyethylen-glykole, Carbo diimidgruppen und/oder Uretonimingruppen enthaltende Polyiso cyanate, z. B. auf MDI-Isomeren- und/oder Toluylen-diisocya nat-Basis. In Betracht kommen ferner Mischungen aus mit Urethangruppen modifiziertem 2,4-TDI oder 2,4- und 2,6-TDI- Mischungen und 4,4′-MDI, MDI-Isomerenmischungen und/oder Roh- MDI, Mischungen aus mit Urethangruppen modifiziertem 4,4′-MDI, MDI-Isomerenmischungen, vorzugsweise aus 4,4,- und 2,4′-MDI, oder Roh-MDI und 2,4-TDI oder 2,4- und 2,6-TDI- Mischungen und Mischungen aus mit Urethangruppen modifizier tem 2,4-TDI oder 2,4- und 2,6-TDI-Mischungen und mit Urethan gruppen modifiziertem 4,4,-MDI, MDI-Isomerenmischungen, vor zugsweise aus 4,4′- und 2,4′-MDI, und/oder Roh-MDI, wobei zur Modifizierung des 4,4′-MDI und der Polyisocyanatmischungen aus TDI, MDI und Roh-MDI bevorzugt di- und/oder trifunktio nelle Polyoxypropylen- und/oder Polyoxypropylen-polyoxy ethylen-polyole mit Molekulargewichten von 134 bis 4200, vor zugsweise 1800 bis 4200 Verwendung finden.
Besonders bewährt haben sich jedoch und daher vorzugsweise Anwendung finden Toluylen-diisocyanat-2,4, Toluylen-diiso cyanat-2,6, Mischungen aus Toluylen-diisocyanat-2,4 und -2,6 und insbesondere Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-MDI, Roh-MDI mit einem MDI-Gehalt von mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-MDI und 2,4- und 2,6-TDI-Gemischen, Mischungen aus Roh-MDI und 2,4- und 2,6-TDI-Gemischen und Urethangruppen enthaltenden Polyiso cyanatmischungen mit einem NCO-Gehalt von 30 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt aus MDI und/oder Roh-MDI und Polyoxypropylen-glykolen und/oder Polyoxy propylen-polyoxyethylen-polyolen mit einem Molekulargewicht von 134 bis 4200, vorzugsweise von 1800 bis 4200.
b) Als höhermolekulare Polyhydroxylverbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen (b) finden, zweckmäßiger weise solche mit einer Funktionalität von durchschnittlich 2,0 bis 4,0, vorzugsweise 2,0 bis 3,0 und insbesondere 2,0 bis 2,4 und einem Molekulargewicht von 1800 bis 8000, vor zugsweise 2200 bis 6500 Verwendung. Die genannten Molekular gewichte wurden berechnet nach der Formel wobei die Hydroxylzahl in bekannter Weise experimentell ge messen wurde. Insbesondere geeignet sind Polyether-polyole.
In Betracht kommen jedoch auch polymermodifizierte Polyether polyole, Polyether-polyol-dispersionen und andere hydroxyl gruppenhaltige Polymere und Polykondensationsprodukte mit den obengenannten Molekulargewichten, beispielsweise Polyacetale, Polyesteramide und/oder Polycarbonate, insbesondere solche, hergestellt aus Diphenylcarbonat und Hexandiol-1,6 durch Umesterung oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyhydroxylverbindungen.
Als Polyhydroxylverbindungen werden, wie bereits ausgeführt wurde, insbesondere Polyether-polyole verwendet, die nach be kannten Verfahren, beispielsweise durch anionische Polymeri sation mit Alkalihydroxiden, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid oder Alkalialkoholaten, wie Natriummethylat, Natrium- oder Kaliumethylat oder Kaliumisopropylat als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls das 2 bis 4, vorzugsweise 2 bis 3 reaktive Wasserstoffatome gebunden ent hält, oder durch kationische Polymerisation mit Lewis-Säuren, wie Antimonpentachlorid, Borfluorid-Etherat u. a. oder Bleich erde als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest hergestellt werden können.
Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid. Die Alkylen oxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Als Startermoleküle kommen bei spielsweise in Betracht: Wasser, organische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure und Terephthal säure, aliphatische und aromatische, gegebenenfalls N-mono-, N,N- und N,N′-dialkylsubstituierte Diamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie gegebenenfalls mono- und dialkylsubstituiertes Ethylendiamin, Diethylentriamin, Tri ethylentetramin, 1,3-Propylendiamin, 1,3- bzw. 1,4-Butylen diamin, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- und 1,6-Hexamethylendiamin, Phenylendiamine, 2,3-, 2,4- und 2,6-Toluylendiamin und 4,4′-, 2,4′- und 2,2′-Diamino-diphenylmethan.
Als Startermoleküle kommen ferner in Betracht: Alkanolamine, wie z. B. Ethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-ethanolamin, Dialkanolamine, wie z. B. Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin und Trialkanolamine wie z. B. Tri ethanolamin und Ammoniak. Vorzugsweise verwendet werden mehr wertige, insbesondere zwei- und/oder dreiwertige Alkohole und Dialkylen-glykole, wie Ethandiol, Propandiol-1,2 und -1,3, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Butandiol-1,4, Hexan diol-1,6, Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythrit.
Die Polyether-polyole, vorzugsweise Polyoxypropylen- und Polyoxypropylen-polyoxyethylen-polyole, besitzen eine Funktionalität von 2 bis 4 und vorzugsweise 2 bis 3 und Mole kulargewichte von 1800 bis 8000, vorzugsweise 2200 bis 6500 und insbesondere 2800 bis 6200 und geeignete Polyoxytetra methylen-glykole ein Molekulargewicht bis ungefähr 3600.
Als Polyether-polyole eignen sich ferner polymermodifizierte Polyether-polyole, vorzugsweise Pfropf-polyether-polyole, insbesondere solche auf Styrol- und/oder Acrylnitrilbasis, die durch in situ Polymerisation von Acrylnitril, Styrol oder vorzugsweise Mischungen aus Styrol und Acrylnitril, z. B. im Gewichtsverhältnis 90 : 10 bis 10 : 90, vorzugsweise 70 : 30 bis 30 : 70, in zweckmäßigerweise den vorgenannten Polyether polyolen analog den Angaben der deutschen Patentschriften 11 11 394, 12 22 669 (US 3 304 273, 3 383 351, 3 523 093), 11 52 536 (GB 10 40 452) und 11 52 537 (GB 987 618) herge stellt werden, sowie Polyether-polyoldispersionen, die als disperse Phase, üblicherweise in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 25 Gew.-%, enthalten: z. B. Polyharn stoffe, Polyhydrazide, tert.-Aminogruppen gebunden ent haltende Polyurethane und/oder Melamin und die z. B. be schrieben werden in der EP-B-011 752 (US 4 304 708), US-A-4 374 209 und DE-A-32 31 497.
Die Polyether-polyole können einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden. Ferner können sie mit den Pfropf-polyether-polyolen, den hydroxylgruppenhaltigen Poly esteramiden, Polyacetalen und/oder Polycarbonaten gemischt werden. Vorzüglich bewährt haben sich beispielsweise Mischungen mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einem Molekulargewicht von 1800 bis 8200, die enthalten mindestens ein Polyether-polyol und mindestens ein polymermodifiziertes Polyether-polyol aus der Gruppe der Pfropfpolyether-polyole oder Polyether-polyoldispersionen, die als disperse Phase Polyharnstoffe, Polyhydrazide oder tertiäre Aminogruppen gebunden enthaltende Polyurethane enthalten.
Als hydroxylgruppenhaltige Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, 4,4′-Di hydroxyethoxy-diphenyldimethylmethan, Hexandiol und Form aldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Poly merisation cyclischer Acetale lassen sich geeignete Poly acetale herstellen.
Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die beispielsweise durch Umsetzung von Diolen, wie z. B. Propandiol-(1,3), Butan diol-(1,4) und/oder Hexandiol-(1,6), Diethylenglykol, Tri ethylenglykol oder Tetraethylenglykol mit Diarylcarbonaten, z. B. Diphenylcarbonat, oder Phosgen hergestellt werden können.
Zu den Polyesteramiden zählen z. B. die aus mehrwertigen, gesättigten und/oder ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und/oder ungesättigten Aminoalkoholen oder Mischungen aus mehrwertigen Alkoholen und Aminoalkoholen und/oder Polyaminen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.
c) Die vorzugsweise FCKW-freien PU-Weich(form)schaumstoffe können ohne oder unter Mitverwendung von difunktionellen Kettenverlängerungs- und/oder mindestens trifunktionellen Vernetzungsmitteln (c) hergestellt werden. Zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften, z. B. der Härte, kann sich je doch der Zusatz von derartigen Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenenfalls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel kommen polyfunktionelle, insbesondere di- und/oder trifunktionelle Verbindungen mit Molekulargewichten von 18 bis ungefähr 400, vorzugsweise von 62 bis ungefähr 300 in Betracht. Verwendet werden beispielsweise Di- und/oder Trialkanolamine, wie z. B. Diethanolamin und Triethanolamin, Alkylenglykole, z. B. Diethylen- und Dipropylenglykol, alipha tische Diole und/oder Triole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie z. B. Ethan-, 1,3-Propan-, 1,4-Butan-, 1,5-Pentan-, 1,6-Hexandiol, Glycerin und/oder Trimethylol propan und niedermolekulare Ethoxylierungs- und/oder Propoxy lierungsprodukte, hergestellt aus den vorgenannten Di-, Trialkanolaminen, Diolen und/oder Triolen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Diaminen wie z. B. 1,2-Ethan-, 1,4-Butan-, 1,6-Hexandiamin, 2,3-, 2,4- und/oder 2,6-Tolu ylen-diamin, 4,4′-Diamino-diphenylmethan, 3,3′-di- und/oder 3,3′,5,5′-tetraalkyl-substituierten 4,4′-Diaminodiphenyl methanen als Startermolekülen und Alkylenoxid oder -gemischen.
Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel (c) vor zugsweise eingesetzt werden Dialkanolamine, Diole und/oder Triole und insbesondere Diethanolamin, Hexandiol-1,6, Butan diol-1,4, Trimethylolpropan und Glycerin oder Mischungen davon.
Die Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel (c), die vorteilhafterweise zur Herstellung der PU-Weich(form)schaum stoffe mitverwendet werden, kommen zweckmäßigerweise in solchen Gewichtsmengen zur Anwendung, die pro Mol höher molekularer Polyhydroxylverbindung (B) 0,01 bis 8 Mole, ins besondere 0,1 bis 3 Mole Kettenverlängerungsmittel und/oder Vernetzungsmittel (c) in der Reaktionsmischung vorliegen.
d) Als Treibmittel (d) zur Herstellung der PU-Weich(form) schaumstoffe, findet insbesondere Wasser Verwendung, das mit Isocyanatgruppen unter Bildung von Kohlendioxid reagiert. Die Wassermengen, die zweckmäßigerweise eingesetzt werden, be tragen 0,1 bis 8 Gew.-Teile und vorzugsweise 2,5 bis 6,0 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Polyhydroxyl verbindungen (b).
Als Treibmittel geeignet sind ferner Flüssigkeiten, welche gegenüber den flüssigen, mit Urethangruppen modifizierten Polyisocyanatmischungen (a) inert sind und Siedepunkte unter 80°C, vorzugsweise unter 50°C, insbesondere zwischen -50°C und 30°C bei Atmosphärendruck aufweisen, so daß sie unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion verdampfen sowie Mischungen aus solchen physikalisch wirkenden Treibmitteln und Wasser. Beispiele derartiger, vorzugsweise verwendbarer Flüssigkeiten sind Alkane, vorzugsweise solche mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen wie z. B. Heptan, Hexan, n- und iso-Pen tan, vorzugsweise technische Gemische aus n- und iso-Penta nen, n- und iso-Butan und Propan, Cycloalkane, vorzugsweise solche mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Cyclopentan und/oder Cyclohexan, Ether, z. B. wie Furan, Dimethylether und Diethylether, Ketone, wie z. B. Aceton und Methylethylketon, Carbonsäurealkylester, wie z. B. Methylformiat, Dimethyloxalat und Ethylacetat und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Methylenchlorid, Dichlormonofluormethan, Difluormethan, Tri fluormethan, Difluorethan, Tetrafluorethan, Chlor-difluore thane, 1,1-Dichlor-2,2,2-trifluorethan, 2,2-Dichlor-2-fluore than und Heptafluorpropan. Auch Gemische dieser niedrigsie denden Flüssigkeiten untereinander und/oder mit anderen sub stituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffen können verwendet werden. Geeignet sind ferner organische Carbon säuren, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Ricinolsäure und andere carboxylgruppenhaltige Verbindungen.
Als Treibmittel vorzugsweise Verwendung finden Chlordifluor methan, Chlordifluorethane, Dichlorfluorethane, Alkane mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen, z. B. Pentangemische, Cycloalkane mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen z. B. Cyclopentan, Cyclohexan und insbesondere Wasser sowie Mischungen aus mindestens zwei dieser Treibmittel, z. B. Mischungen aus Wasser und Cyclo pentan und/oder Cyclohexan, Mischungen aus Chlordifluormethan und 1-Chlor-2,2-difluorethan und gegebenenfalls Wasser. Als Treibmittel nicht verwendet werden Fluorchlorkohlenwasser stoffe, die die Ozonschicht schädigen.
Die erforderliche Menge an physikalisch wirkenden Treib mitteln kann in Abhängigkeit von der gewünschten Schaumstoff dichte und der gegebenenfalls eingesetzten Wassermenge auf einfache Weise experimentell ermittelt werden und beträgt un gefähr 0 bis 25 Gew.-Teile, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Polyhydroxylverbindungen (b). Gegebe nenfalls kann es zweckmäßig sein, die organischen Polyiso cyanate und/oder modifizierten organischen Polyisocyanate so wie insbesondere die Urethangruppen gebunden enthaltenden Polyisocyanatmischungen (a) mit dem inerten physikalisch wirkenden Treibmittel zu mischen und dadurch ihre Viskosität zu verringern.
e) Als Katalysatoren (e) zur Herstellung der PU-Weichschaum stoffe und PU-Weichformschaumstoffe werden vorzugsweise Verbindungen verwendet, die die Reaktion der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen der Komponenten (b) und gegebenen falls (c) mit den organischen und/oder modifizierten organi schen Polyisocyanaten (a) stark beschleunigen. In Betracht kommen organische Metallverbindungen, vorzugsweise organische Zinnverbindungen, wie Zinn-(II)-salze von organischen Carbon säuren, z. B. Zinn-(II)-acetat, Zinn-(II)-octoat, Zinn-(II)-ethylhexoat und Zinn-(II)-laurat und die Dialkyl zinn-(IV)-salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Dibutyl zinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn-maleat und Dioctylzinn-diacetat und stark basische Amine, beispielsweise Amidine, wie z. B. 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tertiäre Amine, wie z. B. Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, N-Methyl-, N-Ethyl-, N-Cyclohexyl morpholin, N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin, N,N,N′,N′- Tetramethyl-butandiamin, N,N,N′,N′-Tetramethyl-hexan diamin-1,6, Di-(4-dimethylaminocyclohexyl)-methan, Penta methyl-diethylentriamin, Tetramethyl-di(aminoethyl)ether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, Dimethylpiperazin, 1,2-Dimethylimidazol, 1-Aza-bicyclo-(3,3,0)-octan und vor zugsweise 1,4-Diaza-bicyclo-(2,2,2)-octan und Alkanolamin verbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin und Dimethylethanolamin.
Als Katalysatoren kommen ferner in Betracht: Tris-(dialkyl aminoalkyl)-s-hexahydrotriazine, insbesondere Tris-(N,N-di methylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Tetraalkylammonium hydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid und Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat sowie Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seiten ständigen OH-Gruppen und Kombinationen aus den organischen Metallverbindungen und stark basischen Aminen. Vorzugsweise verwendet werden 0,001 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-% Katalysator bzw. Katalysatorkombination bezogen auf das Gewicht der Polyhydroxylverbindung (b).
f) Erfindungswesentlich für die Herstellung der PU-Weichschaum stoffe und PU-Weichformschaumstoffe nach dem erfindungs gemäßen Verfahren ist die Verwendung von Bienenwachs als Zusatzmittel (f) zur Ausbildung einer unregelmäßigen Zell struktur zur Verbesserung der PU-Weichschaumstoffqualität.
Zur Erzielung der vorgenannten verbesserten mechanischen Eigenschaften und insbesondere des hohen Sitzkomforts wird das Bienenwachs zweckmäßigerweise in einer Menge von 0, 01 bis 3 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,03 bis 1,0 Gew.-Teilen und insbesondere 0, 05 bis 0,5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der höhermolekularen, Polyhydroxylverbindung (b) eingesetzt. Das Bienenwachs kann hierzu direkt der soge nannten Komponente-A, die als wesentliche Bestandteile die höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen (b) und gegebenen falls Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel (c) enthält, einverleibt werden. Zur Erzielung einer möglichst homogenen Verteilung in der Komponente A, hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, das Bienenwachs zweckmäßigerweise unter Erwärmung z. B. auf Temperaturen bis 85°C, vorzugsweise von 70 bis 80°C in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen und in gelöst er Form der Komponente A oder direkt in die schäumfähige Reaktionsmischung einzubringen. Als geeignete Lösungsmittel haben sich z. B. Testbenzine (Siedepunkte 120 bis 220°C), hydroxylgruppenhaltige Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmittel (c) und insbesondere die höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen besonders bewährt, so daß diese Lösungsmittel bevorzugt Anwendung finden. Als Lösungsmittel eignen sich ferner gegenüber Isocyanatgruppen inert, niedrig siedende Flüssigkeiten, die unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion verdampfen und daher zusätzlich als Treibmittel wirksam werden können, wie z. B. Alkane, z. B. Pentanisomerengemische, Cycloalkane wie z. B. Cyclopentan und/ oder Cyclohexan, lineare und cyclische Ether z. B. Diethyl ether und Tetrahydrofuran und partiell fluorierte Alkane, wie z. B. Heptafluorpropan. Die pro Gew.-Teil Bienenwachs verwen dete Menge an Lösungsmittel ist abhängig von dessen Wirksam keit, die experimentell leicht ermittelt werden kann. Bei der Verwendung von Testbenzin als Lösungsmittel, finden pro Gew.- Teil Bienenwachs üblicherweise 4 bis 10 Gew.-Teile, vorzugs weise 6 bis 8 Gew.-Teile Testbenzin mit einem Siedebereich von 120 bis 220°C Verwendung.
Zusätzlich zu dem erfindungswesentlichen Zusatzmittel (f) Bienenwachs können der Reaktionsmischung zur Herstellung der PU-Weich(form)schaumstoffe gegebenenfalls noch andere Zusatz mittel einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise ober flächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolysemittel, fungistatische und bakteriostatisch wirkende Substanzen.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen. Genannt seien beispielsweise Emul gatoren, wie z. B. die Natriumsalze von Ricinusölsulfaten, oder von Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen, z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanolamin, rici nolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali- oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Dinaphthylmethan disulfonsäure und Ricinolsäure; Schaumstabilisatoren, wie Siloxan-Oxalkylen-Mischpolymerisate und andere Organo polysiloxane, oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Fett alkohole, Paraffinöle, Ricinusöl- bzw. Ricinolsäureester, Türkischrotöl und Erdnußöl. Zur Verbesserung der Emulgier wirkung und/oder Stabilisierung des Schaumes eignen sich ferner oligomere Polyacrylate mit Polyoxyalkylen- und Fluor alkanresten als Seitengruppen. Die oberflächenaktiven Sub stanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Polyhydroxyl verbindungen (b), angewandt.
Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen und anorga nischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel und Beschwerungsmittel zu verstehen. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: anor ganische Füllstoffe wie z. B. silikatische Mineralien, bei spielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Serpentin, Horn blenden, Amphibole, Chrysotil, Zeolithe, Talkum; Metalloxide, wie z. B. Kaolin, Aluminiumoxide, Aluminiumsilikat, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze wie z. B. Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente, wie Cadmiumsulfid, Zinksulfid sowie Glaspartikel. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht: Ruß, Melamin, Kolophonium, Cyclopentadienyl harze und Pfropfpolymerisate.
Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden und werden der Reaktions mischung vorteilhafterweise in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (a) bis (c), einverleibt.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresyl phosphat, Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris-(2-chlorpro pyl)phosphat, Tris-(1,3-dichlorpropyl)phosphat, Tris-(2,3-di brompropyl)phosphat und Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendi phosphat.
Außer den bereits genannten halogensubstituierten Phosphaten können auch anorganische Flammschutzmittel, wie roter Phos phor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoniumsulfat, Ammoniumpolyphosphat, Blähgraphit und Calciumsulfat oder Cyanursäurederivate, wie z. B. Melamin oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z. B. Ammoniumpolyphosphaten und Melamin und/oder Blähgraphit sowie gegebenenfalls Stärke zum Flammfestmachen der erfindungsgemäß hergestellten PU-Weich(form)schaumstoffe verwendet werden. Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-Teile, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-Teile der genannten Flammschutzmittel oder -mischungen für jeweils 100 Gew.-Teile der Komponenten (a) bis (c) zu verwenden.
Nähere Angaben über die oben genannten anderen üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispiels weise der Monographie von J.H. Saunders und K.C. Frisch "High Polymers" Band XVI, Polyurethanes, Teil 1 und 2, Verlag In terscience Publishers 1962 bzw. 1964, oder dem Kunststoff- Handbuch, Polyurethane, Band VII, Carl-Hanser-Verlag, München, Wien, 1. und 2. Auflage, 1966 und 1983 zu entnehmen.

Zur Herstellung der PU-Weich(form)schaumstoffe können die flüssigen Urethangruppen gebunden enthaltenden Polyisocyanat mischungen (a), höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen (b) und gegebenenfalls Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungs mittel (c) in Gegenwart von Treibmitteln (d), Katalysatoren (e) und Zusatzstoffen (f) bei Temperaturen von z. B. 10 bis 100°C, vor zugsweise 18 bis 80°C in solchen Mengenverhältnissen zur Reaktion gebracht werden, daß pro NCO-Gruppe zweckmäßigerweise 0,5 bis 2, vorzugsweise 0,8 bis 1,3 und insbesondere ungefähr ein reak tive(s) Wasserstoffatom(e) gebunden an die Ausgangskomponen ten (b) und gegebenenfalls (c) vorliegen und, sofern Wasser als Treibmittel verwendet wird, das Molverhältnis von Äquivalente Wasser zu Äquivalente NCO-Gruppe vorteilhafterweise 0,5 bis 5 : 1, vorzugsweise 0,7 bis 0,95 : 1 und insbesondere 0,75 bis 0,85 : 1 beträgt.

Die PU-Weich(form)schaumstoffe werden zweckmäßigerweise nach dem one shot-Verfahren durch Vermischen von zwei Komponenten mit Hilfe einer Hochdruck- oder Niederdruckschäummaschine herge stellt, wobei die Ausgangskomponenten (b), (d), (e), (f) und ge gebenenfalls (c) zu der sogenannten Komponente A oder Polyol-Kom ponente vereinigt und als Komponente B oder Polyisocyanat-Kompo nente die organischen und/oder modifizierten organischen Polyiso cyanate (a), gegebenenfalls im Gemisch mit inerten, physikalisch wirkenden Treibmitteln verwendet werden. Da die Komponente A und Komponente B sehr gut lagerstabil sind, müssen diese vor Her stellung der PU-Weich(form)schaumstoffe nur noch intensiv ge mischt werden. Die Reaktionsmischung kann in offenen oder ge schlossenen Formwerkzeugen verschäumt werden; sie eignet sich ferner zur Herstellung von Blockschaumstoffen.

Zur Herstellung von PU-Weichformschaumstoffen wird die Reaktions mischung vorteilhafterweise mit einer Temperatur von 18 bis 40°C, vorzugsweise 20 bis 35°C in ein zweckmäßigerweise metallisches temperierbares Formwerkzeug eingebracht. Die Formwerkzeugtempe ratur beträgt üblicherweise 20 bis 70°C, vorzugsweise 30 bis 60°C. Die Reaktionsmischung läßt man unter Verdichtung z. B. bei Ver dichtungsgraden von 1,1 bis 10, vorzugsweise von 2 bis 6 und ins besondere 2,2 bis 4 in dem geschlossenen Formwerkzeug aushärten.

Die PU-Weichschaumstoffe besitzen üblicherweise freigeschäumte Dichten von z. B. 20 bis 120 g/l und vorzugsweise von 30 bis 70 g/l. Aus derartigen Schaumstoff-Formulierungen hergestellte PU-Weichschaumstoff-Formkörper können in Abhängigkeit vom ange wandten Verdichtungsgrad eine Gesamtdichte von 30 bis 700 g/l, vor zugsweise von 40 bis 250 g/l aufweisen.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten PU-Weich schaumstoffe eignen sich z. B. als Sitzpolster für Polstermöbel und die PU-Formweichschaumstoffe als Polsterelemente, Armlehnen, Kopfstützen, Sonnenblenden und Sicherheitsabdeckungen in Fahr zeugkabinen, vorzugsweise in Kraftfahrzeugen und Flugzeugen.

Beispiele Herstellung von erfindungsgemäß verwendbaren Bienenwachslösungen Beispiel 1

14,3 Gew.-Teile Bienenwachs und 85,7 Gew.-Teile Testbenzin mit einem Siedepunktbereich von 120 bis 220°C wurden bei 23°C unter Rühren auf 60°C erwärmt. Sobald sich das Bienenwachs vollständig gelöst hatte, wurden die 100 Gew.-Teile der Lösung mit 700 Gew.- Teilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxypropylen-polyoxye thylen-polyols mit einem Molekulargewicht von 4800 unter Rühren gemischt. Das Gewichtsverhältnis von Bienenwachs zu Polyoxypropy len-polyoxyethylen-polyol betrug ca. 2 : 98.

Beispiel 2

Eine Mischung aus 2 Gew.-Teilen Bienenwachs und 48 Gew.-Teilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxypropylen-polyoxyethylen-po lyols mit einem Molekulargewicht von 4800 wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt. Nachdem das Bienenwachs vollständig gelöst war, wurde die erhaltene Lösung mit 50 Gew.-Teilen des vorgenannten, auf 20 bis 23°C temperierten Polyoxypropylen-polyoxyethylen-poly ols verdünnt und unter Rühren auf 23 bis 25°C abkühlen gelassen. Das Gewichtsverhältnis von Bienenwachs zu Polyoxypropylen-poly oxyethylen-polyolbetrug 2 : 98.

Herstellung von PU-Weichschaumstoffen A-Komponente

Mischung, die bestand aus

75 Gew.-Teilen
eines Polyoxypropylen-polyoxyethylen-polyols mit der Hydroxylzahl 35 mg KOH/g, hergestellt durch Propoxylierung von Glycerin und anschließende Ethoxylierung des Glycerin-Polyoxypropylen addukts,
10 Gew.-Teilen
eines Polyoxypropylen-polyoxyethylen-polyols mit der Hydroxylzahl 55 mg KOH/g, hergestellt durch Propoxylierung von Glycerin und anschließende Ethoxylierung des Glycerin-Polyoxypropylen addukts,
10 Gew.-Teilen
eines Pfropfpolyether-polyols mit der Hydroxyl zahl von 25 mg KOH/g, hergestellt durch in situ- Polymerisation einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril in Gegenwart eines Polyoxyalkylen polyols,
0,5 Gew.-Teilen
N,N,N′,N′-Tetramethyl-4,4′-diamino-diphenyl methan,
0,4 Gew.-Teilen
N,N-Dimethylaminopropylamin,
0,2 Gew.-Teilen
einer 33 Gew.-%igen Lösung von Triethylendiamin in Dipropylen-glykol,
0,15 Gew.-Teilen
eines Schaumstabilisators auf Silikonbasis (Tegostab® B 8631 der Firma Goldschmidt AG, Es sen) und
3,70 Gew.-Teilen
Wasser

B-Komponente

Mit Urethangruppen modifizierte Semiprepolymermischung mit einem NCO-Gehalt von 27 Gew.-%, die hergestellt wurde durch Umsetzung einer Mischung aus 48 Gew.-Teilen eines 4,4′- und 2,4′-MDI-Iso merengemisches und 37 Gew.-Teilen Roh-MDI mit einer Mischung aus 10 Gew.-Teilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxypropylen-po lyoxyethylen-polyols mit der Hydroxylzahl 42 mg KOH/g und 5 Gew.- Teilen Polyoxypropylen-glykol mit der Hydroxylzahl von 56 mg KOH/g.

Zur Herstellung der PU-Weichformschaumstoffe wurden 100 Gew.- Teile der A-Komponente mit 62 Gew.-Teilen der B-Komponente, ent sprechend einem NCO-Index von 84, oder 72 Gew.-Teilen der B-Kom ponente, entsprechend einem NCO-Index von 100, bei 23°C mit Hilfe eines Rührers intensiv gemischt, die Reaktionsmischung wurde in ein auf 45°C temperiertes metallisches Formwerkzeug mit den inneren Abmessungen 40 cm × 40 × 10 cm eingefüllt und in dem da nach verschlossenen Formwerkzeug aufschäumen und aus reagieren ge lassen. Das erhaltene Formteil wurde nach 5 Minuten entformt.

Beispiele 3 bis 9

Zur Herstellung der PU-Weichschaumstoffe wurden in 100 Gew.-Teile A-Komponente die in Tabelle 1 genannten Mengen einer Bienenwachs lösung nach Beispiel 1 oder Beispiel 2 einverleibt. Hierbei zeigte sich, daß die Bienenwachslösungen, unabhängig von der Her stellungsweise im Rahmen der Meßgenauigkeit die gleichen mechani schen Eigenschaften ergaben.

Die zugegebenen Mengen einer Wachslösung, der angewandte Iso cyanatindex und die am hergestellten PU-Weichformschaumstoff ge messenen mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 zusammen gefaßt.

Vergleichsbeispiele I bis IV

Die Herstellung der PU-Weichschaumstoffe aus den vorgenannten A- und B-Komponenten wurde in Abwesenheit einer Bienenwachslösung und gegebenenfalls unter Zudosierung von Mischluft mit 3 bar durchgeführt.

Der Einsatz von Mischluft, der angewandte Isocyanatindex und die an den hergestellten PU-Weichformschaumstoffen gemessenen mecha nischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Das Dauergebrauchsverhalten der PU-Weichformschaumstoffe wurde mit Hilfe des Dauerschwingversuches mit konstanter Belastungsam plitude im Eindruck-Schwellbereich (entsprechend DIN 53 574) er mittelt.

Ein Vergleich der Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigt, daß durch den Zusatz der Bienenwachslösung der Dicken- und Härtever lust der PU-Weichformschaumstoffe reduziert werden.

Durch Zusatz von 2,5 Gew.-Teilen Bienenwachs pro 100 Gew.-Teile A-Komponente kann z. B. der Dickenverlust der PU-Weichschaumstoffe von 1,91% (Vergleichsbeispiel III) auf 1,49% (Beispiel 9) und der Härteverlust von 14,1% auf 7,24% reduziert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen durch Umsetzung von

a) organischen Polyisocyanaten, modifizierten organischen Polyisocyanaten oder Mischungen aus organischen und modi fizierten organischen Polyisocyanaten mit
b) höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen und
c) gegebenenfalls niedermolekularen Kettenverlängerungs mitteln, Vernetzungsmitteln oder Mischungen aus Ketten verlängerungs- und Vernetzungsmitteln

in Gegenwart von

d) Treibmitteln,
e) Katalysatoren und
f) mindestens einem Zusatzmittel,

dadurch gekennzeichnet, daß man als Zusatzmittel (f) Bienen wachs verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,01 bis 3 Gew.-Teile Bienenwachs pro 100 Gew.-Teile der höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen (b) verwendet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß man das Bienenwachs, in Form einer Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß man das Bienenwachs in Form einer Lösung in Testbenzin verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß man als organische und/oder modifizierte orga nische Polyisocyanate (a) verwendet:
Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-Diphenylmethan-diisocyanat, Mischungen aus Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl polymethylen-polyisocyanaten mit einem Gehalt an Diphenyl methan-diisocyanaten von mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, Mischungen aus 4,4′- und 2,4′-Diphenylme than-diisocyanat und Gemischen aus 2,4- und 2,6-Toluylen diisocyanat, Mischungen aus Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten und Gemischen aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanaten, Urethangruppen enthal tende Polyisocyanatmischungen mit einem NCO-Gehalt von 30 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht auf der Grundlage von Diphenylmethan-diisocyanaten oder Mischungen aus Diphe nylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyiso cyanaten und Polyoxypropylen-glykolen und/oder Polyoxypro pylen-polyoxyethylen-polyolen mit einem Molekulargewicht von 134 bis 4200.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß man als höhermolekulare Polyhydroxyl verbindungen Polyether-polyole mit einer Funktionalität im Bereich von 2,0 bis 4,0 und einem Molekulargewicht von 1800 bis 8000 verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß man als Treibmittel Wasser, Alkane mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen, Cycloalkane mit 4 bis 7 Kohlenstoff atomen oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Verbindungen verwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß man die Umsetzung in einem geschlossenen Form werkzeug unter Verdichtung mit einem Verdichtungsgrad von 1,1 bis 10 durchführt.