DE2232525C3 - Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, nicht schrumpfenden, offenporigen, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen - Google Patents

Description

Gruppe und mindestens einen Isocyanursäurering enthaltenden Polyisocyanaten in isocyanuratgruppenfreien Polyisocyanaten in Frage.

Hohe Flammfestigkeit bei Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen bedeutet, daß sie nach der ASTM-Methode D 1692 - 67 T als selbstverlöschend bezeichnet werden.

Die flammfesten, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffe mit erwünschten physikalischen Eigenschaften, hergestellt z. B. unter Verwendung der »modifizierten Polyisocyanate«, weisen insofern einen Nachteil auf, als sie besonders bei der Verschäumung durch Formgebung, Störungen in Form von Blasen unter der Schaumstoffoberfläche aufweisen, die sich auch in das Innere des Formteils fortpflanzen können. Dieses Erscheinungsbild ist außerordentlich nachteilig, z. B. bei der Fertigung von Formteilen, sei es für die Möbelindustrie oder Automobilindustrie, da sich auf feinen Bezugsstoffen diese Blasenbildung deutlich abzeichnet.

Es hat sich gezeigt, daß Versuche, durch Einsatz von handelsüblichen Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Copolymeren das angeführte Störungsbild zu beheben, nicht das gewünschte Ergebnis lieferten, da selbst ein Zusatz geringer Mengen an Stabilisatoren zu einem irreversiblen Schrumpfen des Schaumstoffs und damit zu nicht verwertbaren Schaumstoffen führt.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, nicht schrumpfenden, offenporigen, Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen gefunden, bei dem man bestimmte Siloxane verwendet, die die unerwünschte Blasenbildung im Inneren der Schaumstoffe bzw. unter der Schaumstoffoberfläche verhindern.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, nicht schrumpfenden, offenporigen, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen aus aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyäthern mit einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000, gegebenenfalls in Mischung mit niedermolekularen Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht bis 750 oder bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf den Polyäther, mit höhermolekularen Polyestern, Polyacetalen, Polyesteramiden und Polycarbonaten, Polyisocyanaten, Wasser und/oder organischen Treibmitteln in Gegenwart von Alkyl/Phenyl-Siloxanen in Mengen von 0,1 bis 25 Gew.-% und gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkyl/Phenyl-Siloxane ein Gemisch von Verbindungen der allgemeinen Formel

R₃SiO

R'

Si —04-SiR₃

SiR₃

verwendet, in der

R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen und
R' einen Phenylrest bedeutet, und in der
a Werte von 0 bis 3 darstellen, wobei mindestens 70 Gew.-% des Gemisches den Wert a = 1 besitzen und Verbindungen mit a = 0 höchstens in Anteilen von 25 Gew.-%, mit a =* 2 höchstens in Anteilen von 20 Gew.-% und mit a = 3 höchstens in Anteilen von 5 Gew.-°/o im Gemisch enthalten sind.

Nach der GB-PS 8 96 901 werden Polyurethane, u. a. ϊ auch geschäumte Polyurethane, durch Umsetzung von beliebigen Polyisocyanaten mit beliebigen Hydroxyverbindungen, wie Polyestern und Polyäthern, in Gegenwart von konventionellen Methyl/Phenyl-Polysiloxanen hergestellt. Dabei sollen die verwendeten Methyl/Phe-H) nyl-Polysiloxane eine verbesserte Löslichkeit im Reaktionsgemisch — im Vergleich zu Dimethylpolysiloxanen — aufweisen. Grundlage der vorliegenden Erfindung ist aber nun der überraschende Befund, daß mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Alkyl/Phenyl-Siloxanj gemische eine unerwünschte Blasenbildung im Inneren von Schaumstoffen und unter der Schaumstoffoberfläche verhindert werden kann. Aufgabe und Zweck der vorliegenden Erfindung sind daher absolut unterschiedlich von der Aufgabe, die der britischen Patentschrift 2i> zugrunde Jag. Diese Patentschrift gibt daher auch keine Hinweise darauf, wie bei der Schaumstoffherstellung unerwünschte Blasenbildung im Inneren von Schaumstoffen und unter der Schaumstoffoberfläche zu verhindern ist. Dieses Problem wird erst durch das > erfindungsgemäße Verfahren gelöst.

Überraschenderweise haben sich folgende technische Vorteile gezeigt:

1. Die erfindungsgemäß verwendeten Alkyl/Phenyl-Siloxane stellen Substanzen dar, die sich mit den angeführten Polyäthern und den übrigen Schaumstoffkomponenten sehr gut und schnell mischen lassen. Die schnelle und intensive Mischung der Komponenten bringt erhebliche Vorteile, die darin zu sehen sind, daß das Fließverhalten des

Γι Reaktionsgemisches sowie die Keimbildung des Schäumungsvorganges außerordentlich begünstigt wird, was im Falle der Herstellung von Schaumstoffen durch Formgebung bei langen Fließwegen bzw. stark sich verändernden Querschnitten die Voraus-

4(i setzung zur optimalen Fertigung darstellt, und daß die Stabilität des Reaktionsgemisches verbessert und nach Ahlauf des Schäumvorganges eine fein ausgebildete Zellstruktur erhalten wird, bis hin zur Schaumstoffoberfläche im Falle der Herstellung von Schaumstoffen durch Formgebung.

2. Bei üblichen Verschäumungsbedingungen und Rezepturaufbau können hochelastische Formteile erhalten werden mit einem ausgesprochen guten Griff, das heißt, die Eindruckcharakteristik wird

>() günstig beeinflußt.

3. Die erfindungsgemäß verwendeten Alkyl/Phenyl-Siloxane beeinträchtigen nicht die Wirksamkeit von zur Offenporigkeit führenden Hilfsmitteln, die entweder eingelagert werden können bzw. chemisch eingebaut weiden und sich gleichmäßig innerhalb der gesamten Masse verteilen.

4. Die erfindungsgemäß verwendeten Siloxane führen unter üblichem Rezepturaufbau und Verarbeitungsbedingungen zu Schaumstoffen mit hoher

do Flammfestigkeit, das bedeutet, daß sie nach ASTM D 1692 - 67 T als »selbstverlöschend« zu bezeichnen sind. Sie unterscheiden sich insofern von den üblicherweise eingesetzten Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Copolymeren, die zu Schaumstoffen führen mit der Beurteilung »brennbar« nach ASTM D 1692 - 67 T.

für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen die an sich bekannten aÜDhatischen.

cycloaliphatischen, araliphatischen und aromatischen Polyisocyanate in Betracht, beispielsweise

1 ^-Tetramethylendiisocyanat.

1,6-Hexamethylendiisocyanat.

l.^-Dodecandiisocyanat,

Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisoryanat

sowie beliebige Gemische dieser Isomeren,

l-Isocyanato-S.S.S-trimethyl-S-isocyanato-

methyl-cyclohexan,

1.3- und 1,4-Phenylendiisocyanat,

2.4- und 2,6-Toluylendiisocyanat

sowie beliebige Gemische dieser Isomeren,
2,4- und 2,6-He<cahydrotoluylendiisocyanat
sowie beliebige Gemische dieser Isomeren,
Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat,
Naphthylen-1,5-diisocyanat,
Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat,
Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate,
wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Koi.densation und anschließende Phosgenierung erhalten werden, Carbodiimidisocyanat-Addukte aufweisende Polyisocyanate, wie sie gemäß der DT-PS 10 92 007 erhalten werden, Diisocyanate, wie sie in der US-PS 34 92 330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie gemäß der GB-PS 9 94 890, der BE-PS 7 61 626 und der ·. eröffentlichten holländischen Patentanmeldung 71 02 524 beschrieben werden, ls> icyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in den DE-PS'en 10 22 789 und 10 27 394 sowie in den DE-OS'en 19 29 034 und 20 04 048 beschrieben werden. Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der DE-PS 11 01 394, in der GB-PS 8 89 050 und in der FR-PS 70 17 514 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie in der BE-PS 7 23 640 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß den GB-PS'en

9 56 474 und 10 72 956. ferner aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Polyisocyanate, wie sie von W. S i e f g e η in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, genannt werden, Umsetzungsprodukte der obengenannten Polyisocyanate mit Acetalen gemäß der DE-PS 10 72 385 und Polyisocyanate, wie sie in den DE-PS'en 10 22 789 und

10 27 394 genannt werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, beliebige Mischungen der obengenannten Polyisocyanate zu verwenden.

Besonders bevorzugt werden in de" Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren und Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden.

Erfindungsgemäß werden bevorzugt als Polyisocyanate Lösungen von sogenannten »modifizierten Polyisocyanaten«, d. h. Lösungen von Polyisocyanaten, welche Biuret-, Allophanat-, Urethan- oder Isocyanuratgruppen enthalten, in »nicht modifizierten Polyisocyanaten«, d. h. biuret-, allophanat-, urethan- oder isocyanuratgruppenfreien Polyisocyanaten, verwendet. Die Herstellung dieser »modifizierten Polyisocyanate« ist an sich bekannt. Die Lösungen haben in der Regel einen Gehalt von 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 50 Gew.-%, an »modifiziertem Polyisocyanat«. Als »nicht modifizierte Polyisocyanate« kommen vor allem Toluylcn-2,4- und/oder 2,6-diisocyanat, gegebenenfalls im Gemisch mit 4,4'-Dipehnylmcthandiisocyanat, in Trage.

Die Herstellung der Allophanatpolyisocyanate kann z. B. entsprechend der BE-PS 7 63 329 erfolgen, wobei Diisocyanate, wie Toluylen-2,4-diisocyanat bzw. Gemische desselben mit Toluylen-2,6-diisocyanat bevorzugt verwendet werden. Deren Lösungen haben in der Regel einen Gehalt von 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 50 Gew.-°/o, an Allophanatpolyisocyanat.

Eleispiele für Lösungen »modifizierter Polyisocyanate« sind auch Lösungen von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten in biuretgruppenfreien Polyisocyanaten. Bevorzugt sind von diesen 5 bis 85 gew.-%ige Lösungen von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten der allgemeinen Formel

Ii

OCN — R — N-C "N-R- NCO

OCN-R-N-C = O X

in der R einen Ci- bis Cm-Alkylenrcst, Cs- bis CnrCycloalkylenrest, C-- bis C^-Aralkylenrest oder C,, bis Cio-Arylenrtst und X Wasserstoff oder die Gruppierung

X = —( CO- N-I_n- H

R - NCO

bedeutet, in der R die bereits genannte Bedeutung aufweist und π eine ganze Zahl von 0 bis 5 darstellt, in biuretgruppenfreien Polyisocyanaten, wobei der Anteil an Biuretpolyisocyanaten mit mehr als 3 Isocyanatgruppen, bezogen auf die Gesamtmenge an Polybiuretisocyanaten, mindestens 20 Gew.-°/o beträgt. Die Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten ist z.B. in der GB-PS 8 89 050 und in der DTPS 11 01 394 beschrieben. Lösungen von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, die entweder durch Umsetzung von 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat oder eines Polyisocyanatgemisches, welches durch Anilinformaldehydkondensation und nachfolgende Phosgenierung erhalten worden ist, mit Wasser oder Ameisensäure hergestellt worden sind, in biuretgruppenfreien Polyisocyanaten sind bevorzugt.

Auch 0,03 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, chemisch gebundene Emulgatoren enthaltende Polyisocyanate sind geeignet. Diese Emulgatoren sollen -OH, Amino-, Amido-, COOH-, -SH- oder Urethangruppierungen besitzen und werden daher durch Reaktion mit den Isocyanat-Gruppen in das Polyisocyanat eingebaut (vgl. DE-OS 19 63 189).

Des weiteren können solche Lösungen von Polyisocyanaten verwendet werden, die Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate enthalten, wobei die Urethangruppen aufweisenden Polyisocyanate gegebenenfalls einen höheren Verzweigungsgrad als reine difunktionelle Isocyanate aufweisen. Die Lösungen haben einen Gehalt an Urethangruppen enthaltenden Polyisocyanaten von 5 bis 85%, vorzugsweise von 10 bis 50%, und bestehen zum Rest aus urcthangruppenfreien Polyisocyanaten.

Als »modifizierte Polyisocyanate« werden auch Lösungen von mindestens einen Isocyanursäurering enthaltenden Polyisocyanaten in flüssigen isocyanuratgruppenfreion Polyisocyanaten verwendet. Derartige Unr'Kaniiratirriinnfn QiifwpknnHi¹ Pnlv/i*u>rv:in:(to spwir

Verfahren zu ihrer Herstellung sind /. H. in den DE-PS'en9 51 168 und 10 22 789, in den GB-PS'en 8 21 158, 8 27 120,8 56 372,4 27 173,9 20 080 und « 52 931, in den US-PS'en 31 54 522, 28 01 244, in der I R-PS 15 10 342 sowie der BE-PS 7 18 994 besehrieben. Als Polyisocyanate, die mindestens einen Isocyanursäurering aufweisen, kommen bevorzugt die Polymeren von 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat oder beliebige Mischungen dieser Isomeren, gegebenenfalls im Gemisch mit 4.4'-Diphcnylmethandiisocyanat in Frage. Die Lösungen werden erhalten, indem man das Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanat in der Regel in Mengen von 5 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der resultierenden Polyisocyanatlösungen, in den flüssigen isocyanuratgruppenfreien Polyisocyanaten löst.

Als urethangruppen-, allophanatgruppen-, isocyanuratgruppen- und biuretgruppenfreie Polyisocyanate können aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische Polyisocyanate verwendet werden, wie sie z. B. in Liebigs Annalen der Chemie, Band 562 (1949), Seite 775 ff., beschrieben sind. Vorzugsweise werden 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanate oder die nicht destillierten Isomerengemische, Diphenylmethan-4,4'- und/oder 2,4'-diisocyanat oder deren nicht destillierte Rohprodukte, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, 1 -Isocyanato-S.S.S-trimethyl-S-isocyanato-methyl-cyclohexan. durch Kondensation von Anilin und/oder alkylsubstituierten Anilinen mit Formaldehyd und nachfolgende Phosgenierung gewonnene. Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate und Carbodiimid-Isocyanat-Addukte aufweisende Isocyanate, wie sie z. B. in der DT-PS 10 92 007 beschrieben werden, verwendet.

Die als Ausgangsfnaterial für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Polyether besitzen ein Molekulargewicht von 750 bis 10 000. Bevorzugt werden solche Polyäther verwendet, in denen mindestens 10% der vorhandenen Hydroxylgruppen primäre OH-Gruppen sind. Die Polyäther werden z. B. durch Umsetzung von Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, wie z. B. Polyalkoholen, mit Alkylenoxiden, wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid oder Epichlorhydrin, und gegebenenfalls nachträglicher Modifizierung der erstandenen Polyäther mit Äthylenoxid hergestellt. Hierzu geeignete Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen sind Polyalkohole und Polyphenole, z. B.

Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6, Dekandiol-1,10, Butin-2-diol-i,4, Glycerin, Butandiol-2,4, Hexantriol-1,3,6, Trimethylolpropan, Resorcin,

Di-tert.-butyl-brenzkatechin,

2-Hydroxy-2-naphthol, 6,7-Dihydroxy-l-naphthol, 2^-Dihydroxy-1 -naphthol,

2,2-{p-Hydroxyphenyl)-propan, 4-(p-Hydroxyphenyl)-methan, Tris-(hydroxyphenyl)-alkane, wie Tris-(hydroxyphenyl)-methan und Tris-(hydroxyphenyl)-propan.

Andere geeignete Polyäther sind die Addukte von 1,2-Alkylenoxiden an Mono- oder Polyamine aliphatischen oder aromatischer Natur, wie Methylamin, Äthylendiamin,

Tetra- oder Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin, Aminoäthylpiperazin, Toluidin, o-, m- und p-Phenylendiamin.

2,4- und 2,6-Diaminotoluol, 2,6-Diamino-p-xylol
und mehrkernige und kondensierte aromatische
Polyamine, wie

1,4-Naphthylen-diamin und 4,4'-Diaminoazobenzol. Auch die Addukte von 1,2-Alkylenoxiden an Äthanolamin, Diäthanolamin, Methyldiäthanolamin, Triethanolamin und Ammoniak sind geeignet. Als Startmedien kommen weiterhin harzartige Materialien des Phenols und Resoltyps in Frage.

Alle diese Polyäther sind bevorzugt unter Mitverwendung von Äthylenoxid aufgebaut. Die genannten Polyäther können auch durch Umsetzung von weniger als äquivalenten Mengen an Polyisocyanat modifiziert werden.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden höhermolekularen Polyäther können auch in Mischung mit niedermolekularen Verbindungen (Molekulargewicht bis 750) mit aktiven Wasserstoffatomen oder in Mischung mit bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf den Polyäther, mit höhermolekularen Polyestern, Polyacetalen, Polyesteramiden und Polycarbonaten verwendet werden. Als niedermolekulare Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen kommen vor allem Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen in Frage, z. B. Äthylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,4-Butylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Rizinusöl oder auch Addukte (Molekulargewichte in der Regel von 200 bis 750) von Alkylenoxiden, wie z. B. Äthylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid an derartige niedermolekulare Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen oder an Wasser.

Die Herstellung der selbstverlöschenden Polyurethan-Schaumstoffe erfolgt nach dem Prepolymer- oder vorzugsweise nach dem bekannten one-shot-Verfahren. Nach dem one-shot-Verfahren erfolgt die Schaumstoffherstellung bei Raumtemperatur und/oder erhöhter Temperatur durch einfaches Vermischen der Ausgangsstoffe, wobei gegebenenfalls noch Emulgatoren und andere Hilfsstoffe mitverwendet werden können. Hierbei bedient man sich vorteilhafterweise maschineller Einrichtungen, wie sie z. B. in der FR-PS 1047 713 beschrieben sind.

Als Emulgatoren und Hüfsstoffe sind zu nennen:

Als Emulgatoren eignen sich z. B. Äthylenoxid- bzw. Äthylenoxid/Propylenoxid-Addukte an hydrophobe Hydroxyl- oder Aminogruppen bzw. Amidogruppen enthaltende Substanzen.

Als Katalysatoren für die Herstellung der Schaumstoffe werden z. B. tertiäre Amine und/oder Silaamine, N-substituierte Aziridine und Hexahydrotriazine verwendet, gegebenenfalls in Kombination mit organischen Metallverbindungen. Während die Amine bevorzugt die Trejbreaktion katalysieren, wirken die organischen Metallverbindungen vorzugsweise auf die Vernetzungsreaktion ein. Zur Erzielung von verschäumungstechnisch gunstigen Reaktionszeiten wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Konstitution des gewählten Katalysators oder des Katalysatorsgemisches, die einzusetzende Katalysatormenge empirisch ermittelt. Als Amine können solche für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen wohlbekannte Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise

Dimethylbenzylamin, N-Methylmorpholin,
Triäthylendiamin, Dimethylpiperazin,
1,2-Dimethylimidazol, Dimethyläthanolamin,
Diäthanolamin, Triäthanolamin,
Diäthylaminoäthanol,
Tetramethyl-13-butandiamin,

N-Methyl-N'-dimethyl-aminoäthyl-piperaz.in und
Pentamethylentriamin.

Als Silaamine werden Siliziumverbindungen verwendet, die Kohlenstoff-Siliziumbindungen enthalten, wie sie z.B. in der DE-PS 12 29 290 beschrieben sind. Als , Beispiele seien erwähnt 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin und 1,3-Diäthylaminomethyltetramethyldisiloxan. Es sind als Katalysatoren aber auch stickstoffhaltige Basen, wie Tetraalkylammoniumhydroxide, sowie Alkalien, Alkaliphenolate oder Alkoholate, wie beispielsweise i< > Natriummethylat, geeignet. Die gegebenenfalls in Kombination mit Aminen, Silaaminen und den aus der DE-OS 17 69 043 bekannten Hexahydrotriazinen eingesetzten organischen Metallverbindungen sind bevorzugt organische Zinnverbindungen, z. B. Zinn(!!)-octat r> oder Dibutylzinndilaurat.

Zusatzstoffe sind auch organische oder anorganische Füllstoffe und Farbstoffe oder Weichmacher, wie Phthalsäureester.

Vorzugsweise wird die Verschäumung in Formen _ό durchgeführt. Dabei wird das Reaktionsgemisch in eine Form eingetragen. Als Formmaterial kommt Metall, z. B. Aluminium oder Kunststoff, z. B. Epoxidharz, in Frage. In der Form schäumt das schäumfähige Reaktionsgemisch auf und bildet den Formkörper. Die 2> Formverschäumung kann dabei so durchgeführt werden, daß das Formteil an seiner Oberfläche Zellstruktur aufweist, es kann aber auch so durchgeführt werden, daß das Formteil eine kompakte Haut und einen zelligen Kern aufweist. Im letztgenannten Fall kann man so )o vorgehen, daß man in die Form so viel schäumfähiges Reaktionsgemisch einträgt, dab der gebildete Schaumstoff die Form gerade ausfüllt. Man kann aber auch so arbeiten, daß man mehr schäumfähiges Reaktionsgemisch in die Form einträgt, als zur Ausfüllung des Forminneren mit Schaumstoff notwendig ist. Eine derartige Verfahrensweise ist z. B. aus den US-PS'en 11 78 490 oder 31 82 104 bekannt.

Bei der Formverschäumung werden vielfach an sich bekannte Trennmittel mitverwendet.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere kalthärtende Schaumstoffe hergestellt (vgl. GB-PS 11 62 517 und DE-OS 21 53 086).

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Alkyl/Phenyl-Siloxane sind bekannt und können 4-, z. B. nach dem Verfahren der DE-PS 10 46 049 bzw. der US-PS 30 12 052 hergestellt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe können die an sich bekannte Anwendung, insbesondere auf dem Sektor der Polsterung, finden. v>

Die in den nachstehend aufgeführten Beispielen verwendeten Alkyl/Phenyl-Siloxane stellen ein Gemisch von Verbindungen der angegebenen allgemeinen Formel dar, wobei R einen Methylrest und R' einen Phenylrest bedeutet Sie weisen folgende Zusammensetzung auf:

Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

83,5 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel mit dem Wert a = 1 «ι

14,5 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel mit dem Wert a = 2

2,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel mit dem Wert a = 3.

Alkyl/Phenyl-Siloxan 2 ^b5

15,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel mit dem Wert a = 0

71,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen

Formel mit dem Wert a = I
12,3 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen

Formel mit dem Wert a = 2
1,7 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel rait dem Wert a = 3.

Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

25,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen

Formel mit dem Wert a = 0
74,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen

Formel mit dem Wert a = 1
1,0 Gewichtsteile einer Verbindung der allgemeinen Formel mit dem Wert a = 2.

Beispiel 1
A) Herstellung des Polyisocyanats

Zu einer Mischung von 225 Teilen eines Gemisches von 80 Gew.-% 2,4- und 20 Gew.-% 2,6-Toluylendiisocyanat und 274 Teilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat werden bei 60°C 20 Teile 1,2-Propylenglykol hinzugefügt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht. Nach Zugabe von 1 Teil j3-Phenyläthyläthylenamin wird auf 130⁰C erhitzt. Die bei dieser Temperatur stattfindende Trimerisierung wird nach 2V2 Stunden bei einem NCO-Gehalt der Reaktionsmischung von 26,5% durch Zugabe von 1 Teil p-Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt. Nach Verdünnung mit 624 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat wird eine Polyisocyanatlösung erhalten, welche durch die Werte NCO-Gehalt (%): 38,4, Viskosität cP₂5 c: 24, Brechungsindex ηi°: 1,5738 gekennzeichnet ist.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Dipropylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

3,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,4 Gewichtsteile Triethylamin

0,9 Gewichtsteile des Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 47,0 Gewichtsteilen des unter A) angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/mJ) 38

Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,8

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 150

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 25
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 6.0

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 35

Beurteilung selbst-

verslöschend

Beispie! 2
A) Herstellung des Polyisocyanats

273 Teile des in Beispiel 1 genannten Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat werden bei 6O⁰C mit 133 Teilen 1,2-Propylenglykol und nach 30 Minuten Reaktionszeit während der sich der Ansatz auf 8O⁰C

erwärmt, mit 0,044 Teilen /i-Phenyläthyläthylenimin versetzt. Unter Stickstoff als Schutzgas wird nunmehr auf 130⁰C erhitzt und die Trimerisierung nach ca. 5stündiger Reaktionszeit bei dieser Temperatur durch Zugabe von 0,042 Teilen Benzoylchlorid bei einem -> NCO-Wert von 25,8% gestoppt. Nach Verdünnung der Reaktionsmischung mit 71,50 Teilen 65/35-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat werden zu dieser Lösung 5,28 Teile 2,3-Dibrompropanol hinzugefügt und während 2 Stunden bei 80 bis 90⁰C zum Umsetzung n> gebracht. Die modifizierte Polyisocyanatlösung ist durch die Werte NCO-Gehalt (%): 38,5, Viskosität cP?v<: 26 und Brechungsindex n^s _D°: 1,5690 gekennzeichnet.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Dioxydiphenylmethan gestarteten Polypropylenglykols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre OH-Gruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten, -'< >

3,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
1,0 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin
1,0 Gewichtsteile Aikyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 44,0 Gewichtsteilen des unter A) hergestellten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420(kg/mJ)	Beispiel 3	40	π
Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	160
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	25
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T		4(1
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,5
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	25
Beurteilung	selbst
	verlöschend

A) Herstellung des Polyisocyanats

4 j

Zu 25,0 Teilen des in Beispiel 1 genannten Gemischs von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat werden bei 22° C 0,040 Teile einer Lösung von Wasser in Aceton (25 g Wasser, mit Aceton auf 1000 ml aufgefüllt) sowie 0,038 Teile /9-Phenyläthyläthylenimin hinzugefügt. Nach kur- ίο zer Inkubationszeit beginnt die leicht exotherme Trimerisierung des Diirrocyanats, die nach einer Reaktionszeit von ca. 2 bis 2'/2 Stunden bei einem NCO-Gehalt von 31% und einer Reaktionstemperatur von nunmehr 70⁰C durch Zugabe von 0,024 Teilen ■-» p-Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt wird. Bei einer Temperatur der Reaktionsmischung von 80⁰C werden zu dieser 3 Teile Tripropylenglykol hinzugefügt und während I¹/2 Stunden bei gleicher Temperatur zur Umsetzung gebracht b

Nach Zugabe von 75 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und intensiver Homogenisierung der Reaktionskomponenten werden dem Ansatz 5,42 Teile 2,3-Dibrompropanol bei 90⁰C hinzugefügt Nach 2stündiger Reaktionszeit bei 90 bis bs 100⁰C ist die Polyisocyanatkombination gekennzeichnet durch NCO-Gehalt (%): 38,2, Viskosität CP₂₅-_c: 33 und Brechungsindex n'^y: 1,5790

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichsteile eines auf Propylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

3,2 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichisteile Endoäthylenpiperazin

0,4 Gewichtsteile Triäthylamin

1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 2

werden miteinander vermischt und mit 45,5 Gewichtsteilen des unter A) hergestellten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht.
Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 35

Zugversuch nach DlN 53 571 (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 135

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 20
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 6,0

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 35

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 4
A) Herstellung des Polyisocyanats

35,0 Teile des in Beispiel 1 genannten Gemischs von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat werden bei 6O⁰C mit 1,96 Teilen 1,2-Propylenglykol versetzt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht, wobei sich die Reaktionsmischung auf 8O⁰C erwärmt. Nach Zugabe von 0,037 Teilen /?-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur, bei der eine Trimerisierung der Isocyanatmischung erfolgt, so lange belassen, bis ein NCO-Wert von 30,0 erreicht ist, was ca. 1 bis 2 Stunden Zeit beansprucht. Nach Abkühlung auf 100°C werden 3,70 Teile Tripropylenglykol hinzugefügt und im Verlauf von 1 Stunde bei gleicher Temperatur zur Umsetzung gebracht. Die nach dieser Zeit durch einen NCO-Wert von 23,3% gekennzeichnete Reaktionsmischung wird nunmehr mit 65,06 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat verdünnt. Die erhaltene Polyisocyanatlösung hat die folgenden Werte: NCO-Gehalt (%): 38,9, Viskosität cP₂5-c: 39, Brechungsindex:/Jo⁰:1,5642.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

2,6 Gewichtsteile Wasser
0,15 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
0,40 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin
2,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

werden miteinander vermicht und mit 38,8 Gewichsteilen des unter A) angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichtenach DIN 53 420 (kg/m¹) 41
Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 135

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 20
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 4,1

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 30

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 5
A) Herstellung des Polyisocyanats

Es wird in gleicher Weise wie unter 4 A) beschrieben gearbeitet, jedoch ansteile von Tripropylenglykui 2,03 Teile Trimethylolpropan eingesetzt und die Reaktionsmischung mit 66,30 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat verdünnt, so wird eine Polyisocyanatlösung mit den Werten: NCO-Gehalt (%): 39,0, Viskosität cP₂5 c: 58, Brechungsindex nif: 1,5682 erhalten.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols. das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 70% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 32,0 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
1,0 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin
1,5 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 2

werden miteinander vermicht und mit 37,5 Gewichtsteilen des unter A) hergestellten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420(kg/mJ) 42

Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 140

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 22
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 4,0

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 40,0

Beurteilung selbstverlöschend
Beispiel 6

A) Herstellung des Polyisocyanats

38,46 Teile Toluylen-2,4-diisocyanat werden in einem Rührwerkskessel unter Stickstoff als Schutzgas bei 60⁰C mit 1,54 Teilen 1,2-Propylenglykol versetzt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht, wobei sich die Reaktionsmischung ohne Wärmezufuhr auf 95 bis 100⁰C erhitzt. Nach Zugabe von 0,060 Teilen /J-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur so lange belassen bis nach ca. 5 bis 6 Stunden ein NCO-Wert von 26,0% erreicht ist. Die Trimerisierung des Polyisocyanates wird nunmehr durch Zugabe von 0,038 Teilen p-Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt und der Ansatz nach Abkühlung auf 120° C mit 60,0 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat verdünnt Das Polyisocyanat ist durch die folgenden Werte gekennzeichnet: NCO-Gehalt (%): 39.4, Viskosität cP₂s (: 63, Brechungsindex n?: 1,5721.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Hexantriol gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert , wurde, daß endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,4 Gewichtsteile Triethylamin

0,2 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin

1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 37,0 Gewichtsteilen des unter A) hergestellten Polyisocyanats zur ι) Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420(kg/m^J) 42

Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,6

jo Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 130

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm-¹) 22
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 4,0

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 45,0

Beurteilung selbst-

verlöschend
Beispiel 7

A) Herstellung des Polyisocyanats

Zu 38,76 Teilen Toluylen-2,4-diisocyanat werden bei 25° C 0,061 Teile einer Lösung von Wasser in Aceton (25 g Wasser, mit Aceton auf 1000 ml aufgefüllt) sowie 0,058 Teile j2-Phenyläthy!enimin hinzugefügt. Nach

j-, kurzer Inkubationszeit beginnt die leicht exotherme Trimerisierung des Diisocyanats, die nach ca. 2 Stunden bei einem NCO-Wert von 31,0 bis 313% durch Zugabe von 0,042 Teilen Benzoylchlorid gestoppt wird.

Die Reaktionsmischung wird nunmehr auf 80° C gebracht und mit 2,33 Teilen Tripropylenglykol im Verlauf von 10 bis 15 Minuten versetzt, wobei eine Reaktionstemperatur von 95 bis 100° C erreicht wird. Ohne weitere Wärmezufuhr wird 1 Stunde nachgerührt und alsdann mit 58,91 Teilen eines Gemisches von 2,4-

4-, und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 : 20 Gew.-%) verdünnt. Die Lösung des modifizierten Isocyanurat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat ist durch die folgenden Werte gekennzeichnet: NCO-Gehalt (%): 39,5, Viskosität cP₂5 c 54, Brechungsindex n^?'-.\,5827.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100,0 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß sie endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichsteile Endoäthylenpiperazin
0,8 Gewichtsteile Triäthyiamin
^h" 2,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 2

werden miteinander vermischt und mit 373 Gewichtsteilen des unter A) angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit b5 folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 43

Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,6

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) Entflammbarkeit nach

ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) Mittlere Verlöschzeit (Sek.) Beurteilung

135
25

4,0 42,0 selbstverlöschend

Beispiel 8 A) Herstellung des Polyisocyanats

95 Teile des in Beispiel 4 beschriebenen modifizierten lsocyanurat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat werden bei 90⁰C mit 5 Teilen 2,3-Dibrompropanol versetzt und während 2 Stunden bei dieser Temperatur zur Umsetzung gebracht. Die entstandene Polyisocyanatlösung ist durch die Werte NCO-Gehalt (%): 36,0, Viskosität cP₂5c: 81, Brechungsindex n^? : 1,5858 gekennzeichnet.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100,0 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 60% prima, e Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser 0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,5 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin 1,8 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

werden miteinander vermischt und mit 37,5 Gewichtsteilen des unter A) hergestellten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420(kg/m')	43
Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	130
Druckversuch nach DlN 53 577 (p/cm2)	22
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	25,0
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 9 A) Herstellung des Polyisocyanats

Zu einer Mischung von 225 Teilen eines Gemisches von 80 Gew.-% 2,4- und 20 Gew.-% 2,6-Toluylendiisocyanat und 275 Teilen 4,4'-Diphenylmeth&ndiisocyanat werden bei 60⁰C 20 Teile 1,2-Propylenglykol hinzugefügt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht. Nach Zugabe von 1 Teil /3-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130°C erhitzt. Die bei dieser Temperatur stattfindende Trimerisierung wird nach 2Ui Stunden bei einem NCO-Gehalt der Reaktionsmischung von 26,5% durch Zugabe von 1 Teil Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt. Nach Verdünnung mit 624 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat wird eine Polyisocyanatlösung erhalten, welche durch die Werte NCO-Gehalt (%): 38,4, Viskosität cPj, ₍: 24, Brechungsindex nl°: 1,5738 gekennzeichnet ist.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100,0 Gewichtsteile eines auf Sorbit gestarteten Polypropylenhexols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig mehr als 10% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser 0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,3 Gewichtsteile Ν,Ν-Dimethylbenzylamin 2,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 34,5 Gewichtsteilen des unter A) angeführten Polyisocyanats zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m3)	Beispiel 10	45
Zugversuch nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,5
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	160
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	20
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/NMtelwert (cm)	4,5
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	42,0
Beurteilung	selbst
	verlöschend

A) Herstellung des Polyisocyanats

38,46 Teile Toluylen-2,4-diisocyanat werden in einem

i> Rührwerkskessel unter Stickstoff als Schutzgas bei 60⁰C mit 1,54 Teilen 1,2-Propylenglykol versetzt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht, wobei sich die Reaktionsmischung ohne Wärmezufuhr auf 95 bis 100⁰C erhitzt. Nach Zugabe von 0,060 Teilen 0-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130°C erhitzt und bei dieser Temperatur so lange belassen, bis nach ca. 5 bis 6 Stunden ein NCO-Wert von 26,0% erreicht ist. Die Trimerisierung des Polyisocyanats wird nunmehr durch Zugabe von 0,038 Teilen p-Toluolsulfonsäuremethyl-

4> ester gestoppt und der Ansatz nach Abkühlung auf 12O⁰C mit 60,0 Teilen 80/20-Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat verdünnt. Die Reaktionsmischtung ist durch die folgenden Werte gekennzeichnet: NCO-Gehalt (%): 39,4, Viskosität cP₂yc: 63, Brediungs-

w index: nf: 1,5721.

B) Herstellung des Schaumstoffs

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan v-, gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 40% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 20 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser ^h" 0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,3 Gewichtsteile N.N-Dimethylbenzylamin 1,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 35,0 Gewichtsi., teilen des unter A) angeführten Polyisocyanats zur Reaktions gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

809 626/189

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³)
Zugversuch nach DlN 53 571 (kp/cm²)
Bruchdehnung nach DlN 53 571 (%)
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²)
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)
Beurteilung

11

45

0,6
130
25

5,0
30,0
selbstverlöschend

J(I

Dichte nach DIN 53 420(kg/m3)	35
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,6
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	150
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	25
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	0,6
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	50,0
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 12

100 Gewichtsteile eines auf Dioxydiphenylmethan gestarteten Polypropylenglykols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre OH-Gruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

3,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,6 Gewichtsteile Triäthylamin

1,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 45,5 Gewichisteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat mit einem Isomerenverhältnis von 80 :20 Gewichtsprozent und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420(kg/m¹) 35

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 160

Druckversuch nach Dl N 53 577 (p/cm²) 23
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)
Beurteilung

13

5,7
47,0
selbstverlöschend

Beispiel

100 Gewichtsteile eines auf Dipropylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

3,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,6 Gewichtsteile Triäthylamin

1,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenol-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 45,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate, welches durch Umsetzung eines Gemisches von r> 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat in einem Isomerenverhältnis von 65:35 Gewichtsprozent und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha- j< > nischen Eigenschaften:

Beispiel

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre in Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 20 resultierten,

3,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
5,0 Gewichtsteile Trichloräthylenphosphat
1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 43,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung von 2,4-Toluylendiisocyanal und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DlN 53 420 (kg/m3)	37
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,6
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	140
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	23
Entflammbarkeit nach
ASTMD 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	25,0
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 14

100 Gewichtsteile eines auf Trimethyipropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 70% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 32 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
1,0 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin
2,5 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, (Isomerenverhältnis 65 :35 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m3)	40
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	130
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	25
Entflammbarkeit nach
ASTMD 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	7,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	60,0
Beurteilung	.selbst
	verlöschend

Beispiel 15

100 Gewichtsteile enes auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylcntriols, das mit Äthylenoxid so

modifiziert wurde, daß endstandig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 48 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 03 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin 0,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocya- w nats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanats (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha- ι". nischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 42

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 120 _n

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 25 § Entflammbarkeit nach
f·? ASTM D 1692-67 T

ν Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 6,0

χ Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 35 _>>

|i Beurteilung selbst-

j^! verlöschend

Beispiel 16

100 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 28% primäre Hydroxylgruppen ^; bei einer OH-Zahl von 56 resultieren,

2,5 Gewichtsteile Wasser ^!)

0,20 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,1 Gewichtsteile Pentamethyldiäthylentriamin : 1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxam 1

werden miteinander vermischt und mit 42,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 65:35 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht. 4 ,

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 45

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,7 ,„

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 120

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 30 Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 4,0 -,-,

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 38

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 17 wi

100 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endstandig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser '

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,5 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin 1,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 40

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 130

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 30 Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 5,5

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 42

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 18

100 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endstandig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 48 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 1,0 Gewichtsteile Triäthylamin 1,5 Gewichtsteile Butandiol-1,4 1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden mit 40,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 48

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm²) 0,9

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 130

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 28 Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 3,5

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 35

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel

100 Gewichtsteile eines auf Dipropylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,5 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin 1,5 Gewichtsteile Tripopylcnglykol 2,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 2

werden mit 41,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umset-

zung eines Gemisches von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%) zur Reaktion gebracht

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m*)	45
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,8
Bruchdehung nach DIN 53 571 (%)	120
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	30
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,7
Mittlere Ve "löschzeit (Sek.)	28
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispie! 20

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 75% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

1,5 Gewich teile Ν,Ν-Dimethylbenzylamin

1,0 Gewichtsteile Diäthylenglykol

1,5 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden mit 41,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanats, welches durch Umsetzung von 2,4-Toluylendiisocyanat und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m')	45
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,9
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	130
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	32
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,5
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	30,0
Beurteilung	selbsl-
	verlöschend

Beispiel 21

100 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 65% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 30 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

0,8 Gewichtsteile Butandiol-1,4

0,2 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin

1,8 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden mit 40,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanates, welches durch Umsetzung von 2,4-Toluylendiisocyanat und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 38,5%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/mJ)	46
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm>)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	120
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm;)	30
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	4,2
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	30
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 22

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so π modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

3,0 Gewichtsteile Wasser

0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 1,0 Gewichtsteile Triäthylamin 1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden mit 48,5 Gewichtsteilen eines Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanates, welches durch Umset-

2) zung eines Gemisches von 4,4'- und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Isomerenverhältnis 60 :40 Gewichtsprozent, und Wasser hergestellt worden ist (NCO-Gehalt 30,0%), zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha-

ii) nischen Eigenschaften:

Dichte nach DlN 53 420 (kg/m3)	42
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	1,0
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	140
Druckversuch nach DIN 53 577 (kp/cm2)	38
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	5,3
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	40
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 23

100,0 Gewichtsteile eines auf Hexantriol gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin 0,20 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsteilen Isocyanataddukt (NCO-Gehalt 35%), aus Trimethylpropan und 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 : 20 Gewichtsprozent) hergestellt, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 43

Zugfestigkeit nach DiN 53 571 (kp/cm²) 0,7

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 130

Druckversuch nach DlN 53 577 (p/cm²) 25 Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) J,5

Mittlere Verlöschzeit (Sek.)
Beurteilung

28

selbstverlöschend

Beispiel 24

100,0 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultieren,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,18 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,5 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin 3,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsteiien isocyanataddukt (NCO-Gehaii 35%), aus Trimethylpropan und 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) hergestellt, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha nischen Eigenschaften:

Dichte DIN 53 420 (kg/m3)	44
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,6
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	120
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	25
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	4,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	35
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 25

100,0 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropyleniriols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 70% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 32,0 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,!5 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 1,0 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin 1,3 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

werden miteinander vermischt und mit 35,0 Gewichlsteilen Isocyanataddukt (NCO-Gehalt 35%), aus Trimethylpropan und 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 : 20 Gewichtsprozent) hergestellt, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DlN 53 420 (kg/m3)	44
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	135
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	28
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	4,5
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	35
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 26

100.0 Gcwichtstcilc eines auf Propylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28 resultier ten,

3,5 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
3,25 Gewichtsteile Diisopropanolamin
0,80 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 55,60 Gewichts teilen Isocyanataddukt (NCO-Gehalt 35%), aus Trimethylpropan und 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) hergestellt, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/rn-1)	39
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	1,1
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	140
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	30
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	5,7
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	50
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 27

100,0 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteter Polypropylentriols, das mit Athylenoxid so modifizien wurde, daß endständig ca. 70% primäre Hydroxylgrup pen bei einer OH-Zahl 32 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser

0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin

1,0 Gewichtsteile N,N-Dimethylbenzylamin

1,5 Gewichtsteile Diäthylenglykol

3,0 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan

1,2 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden mit 37,5 Gewichtsteilen lsocyanat-Adduk' (NCO-Gehalt 35%), aus Trimethylolpropan und 2,4- unc 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20 Gewichtsprozent) hergestellt, zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha nischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/n^)	43
Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm2)	0,6
Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%)	135
Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm2)	35
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	3,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	30
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Beispiel 28

A) 100,0 Gewichtsteile eines auf Hexantriol gestarteten Polypropylentriols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultierten.

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,15 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
0,7 Gewichtsteile N-Äthylmorpholin
1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 3

werden miteinander vermischt und mit 40,0 Gewichtsteilen eines Allophanat-Polyisocyanats (NCO-Gehali 35.1 %) zur Reaktion gebracht.

B) Herstellung des Polyisocyanate

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Stunde zu vorgelegten, auf 80°C erwärmten Toluylen-2,4- und · 2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 : 20) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114°C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3% NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 150⁰C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lesung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt von 38,1% NCO bei einer Viskosität von 77 cP₂₅ c-

Zu 1900 Teilen dieser Lösung werden bei 80⁰C 100 Teile 2,3-Dibrompropanol-l hinzugefügt und während 2 V₂ Stunden bei 90⁰C zur Umsetzung gebracht. Das modifizierte Allophanat-Polyisocyanat in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch ist gekennzeichnet durch einen Gehalt von 35,1% NCO, eine Viskosität von 118 cP25-c und Festsubstanzgehalt von 4t %.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53 420 (kg/m³) 50

Zugfestigkeit nach DIN 53 571 (kp/cm*) 0,8

Bruchdehnung nach DIN 53 571 (%) 120

Druckversuch nach DIN 53 577 (p/cm²) 35
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 3,0

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 25

Beurteilung ' selbst

verlöschend

Beispiel 29

A) 100,0 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35,0 resultierten,

2,5 Gewichts'eile Wasser
0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
0,5 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin
1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 2

werden miteinander vermischt und mit 40,0 Gewichtsteilen eines Allophanat-Polyisocyanats (NCO-Gchalt 35,1 %) zur Reaktion gebracht

B) Herstellung des Polyisocyanats

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Stunde zu vorgelegten, auf 80⁰C erwärmten ToluyIen-2,4- und -2,6-diisocyanat (lsomerenverhältnis 80 :20) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114° C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3% NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 150" C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt von 38,1 % NCO bei einer Viskosität von 77 cP₂₅c·

Zu 1900 Teilen dieser Lösung werden bei 80° C 100 Teile 2,3-Dibrompropanol-l hinzugefügt und während 2V₂ Stunden bei 90° C zur Umsetzung gebracht Das modifizierte Allophanat-Polyisocyanat in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch ist gekennzeichnet durch einen Gehalt von 35,1% NCO, eine Viskosität von 118 CP25 c und Festsubstanzgehalt von 41 %.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mecha-

nischen Eigenschaften:

Dichte nach DlN 53420(kg/m') 50

Zugfestigkeit nach DIN 53571 (kp/cm-) 0,8

Bruchdehnung nach DIN 53571 (%) 130

Druckversuch nach DIN 53577 (p/cm-¹) 30 Entflammbarkeit nach
ASTMD 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 3,6

Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 28

Beurteilung selbstverlöschend Beispiel 30

A) 100,0 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

2,5 Gewichtsteile Wasser
0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 1,0 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin 1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 38,0 Gewichtsr, teilen eines Allophanat-Polyisocyanats (NCO-Gehalt 35,1%) zur Reaktion gebracht

B) Herstellung des Polyisocyanats

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von in ca. 1 Stunde zu vorgelegten, auf 8O⁰C erwärmten Toluylen-2,4- und 2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114°C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3% NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethy- ;-, lolpropanzugabe wird auf 150⁰C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt von 38,1% NCO bei einer Viskosität von 77 cP₂5 c-Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53420(kg/m³) 48

Zugfestigkeit nach DIN 53571 (kp/cm²) 0,8

4-, Bruchdehnung nach DIN 53571 (%) 120

Druckversuch nach DIN 53577 (p/cm²) 35 Entflammbarkeit nach
ASTMD 1692-67 T

Abbrandstrecke/Mittelwert (cm) 4,0

,(ι Mittlere Verlöschzeit (Sek.) 42

Beurteilung selbstverlöschend

Beispiel 31

,-, A) 100,0 Gewichtsteile eines auf Dipropylenglykol gestarteten Polypropylenglykols, das mit Athylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 28,0 resultierten,

^b" 2,5 Gewichtsteile Wasser

0,1 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin 0,4 Gewichtsteile N- Athylmorpholin 0,4 Gewichtsteile Triäthylamin 13 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und mit 37,0 Gewichtsteilen eines Allophanat-Polyisocyanats (NCO-Gehalt 35,1 %) zur Reaktion gebracht.

B) Herstellung des Polyisocyanats

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Stunde zu vorgelegten, auf 8O⁰C erwärmten Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20) hinzugefügt, wobei sich die Reaktions;mischung auf 114°C erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 41,3% NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 15O⁰C erhitzt und 20 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisoeyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt von 38,1% NCO bei einer Viskosität von 77 cP₂₅ ο

Zu 1900 Teilen dieser Lösung werden bei 80⁰C 100 Teile 2,3-Dibrompropanol-l hinzugefügt und während 2'/2 Stunden bei 90⁰C zur Umsetzung gebracht. Das modifizierte Allophanat-Polyisocyanat in Toluylendiisocyanat-lsomerengemisch ist gekennzeichnet durch einen Gehalt von 35,1% NCO, eine Viskosität von 118 cP25»c und Festsubstanzgehalt von 41 %.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53420 (kg/m^)	42
Zugfestigkeit nach DIN 53571 (kp/cm2)	0,7
Bruchdehnung nach DIN 53571 (%)	130
Druckversuch nach DIN 53577 (p/cm2)	30
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert(cm)	4,4
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	30
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Entflammbarkeit nach

ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert(cm)
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)
Beurteilung

33

Beispiel 32

100 Gewichtsteile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig ca. 60% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 35 resultierten,

3,0 Gewichtsteiie Wasser
0,2 Gewichtsteile Endoäthylenpiperazin
0,2 Gewichtsteile Tetramethyläthylendiamin
5,0 Gewichtsteile Trichloräthylphosphat
1,0 Gewichtsteile Alkyl/Phenyl-Siloxan 1

werden miteinander vermischt und 40,5 Gewichtsteilen eines Gemisches, bestehend aus 60 Gewichtsteilen 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 65 :35) und 40 Gewichtsteilen eines Polyphenylpolymethylenpolyisocyanats (NCO-Gehalt 31%), zur Reaktion gebracht.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53420 (kg/m^!) 35

Zugversuch nach DIN 53571 (kp/cm²) 0,5

Bruchdehnung nach DIN 53571 (%) 90

Druckversuch nach DIN 53577 (p/cm²) 18

4,9
35

selbstverlöschend

Beispiel

m A) 100 Gewichtsteile eines auf Glycerin gestarteten Polypropylentriols, das mit Äthylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 80% primäre Hydroxylgruppen bei einer OH-Zahl von 31 resultierten, 5 Gewichtsteile eines Polyesters einer OH-Zahl 370, hergestellt aus

Ii Adipinsäure, Phthalsäureanhydrid und Trimethylpropan,

3,2 Gewichtsteile Wasser
0,15 Gewichtsteile Diazabicyclo-2,2,2-octan
0,4 Gewichtsteile Triäthylamin

1,0 Gewichtsteile des Alkyl/Phenyl-Siloxans 1

werden miteinander vermischt und mit 50,1 Gewichtsteilen des anschließend beschriebenen Polyisocyanats in 2^r> einer geschlossenen Form zur Reaktion gebracht.

B) Herstellung des Polyisocyanats

Zu einer Mischung von 225 Gewichtsteilen eines Gemisches von 80 Gewichtsprozent 2,4- und 20 Gewichtsprozent 2,6-Toluylendiisocyanat und 274 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat werden bei 60⁰C 20 Gewichtsteile 1,2-Propylenglykol hinzugefügt und während 30 Minuten zur Umsetzung gebracht. Nach Zugabe von 1 Gewichtsteil ß-Phenyläthyläthylenimin wird auf 130°C erhitzt. Die bei dieser Temperatur stattfindende Trimerisierung wird nach 2'/2 Stunden bei einem NCO-Gehalt der Reaktionsmischung von 26,5% durch Zugabe von 1 Gewichtsteil p-Toluolsulfonsäuremethylester gestoppt.

Nach Verdünnung mit 624 Gewichtsteilen eines Gemischs von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (80 : 20 Gewichtsprozent) wird eine Polyisocyanatlösung erhalten, welche durch einen NCO-Gehalt von 38,4%, gekennzeichnet ist.

Man erhält einen Schaumstoff mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte nach DIN 53420 (kg/m!)	46
Zugversuch nach DIN 53571 (kp/cm2)	1,25
Bruchdehnung nach DIN 53571 (%)	100
Druckversuch nach DIN 53577 (p/cm2)	63
Entflammbarkeit nach
ASTM D 1692-67 T
Abbrandstrecke/Mittelwert (cm)	4,0
Mittlere Verlöschzeit (Sek.)	39
Beurteilung	selbst
	verlöschend

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen, nicht schrumpfenden, offenporigen, Urethangruppen aufsweisenden Schaui istoffen aus aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyäthern mit einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000, gegebenenfalls in Mischung mit niedermolekularen Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht bis 750 oder bis zu 50 Gewichtsprozent bezogen auf den Polyäther, mit höhermolekularen Polyestern, Polyacetalen, Polyesteramiden und Polycarbonaten, Polyisocyanaten, Wasser und/oder organischen Treibmitteln in Gegenwart von Alkyl/Phenyl-Siloxanen in Mengen von 0,1 bis 25 Gew.-% und gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkyl/Phenyl-Siloxane ein Gemisch von Verbindungen der allgemeinen Formel

R₁SiOf Si - OfSiR,

i
SiR,

verwendet, in der R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen und R' einen Phenylrest bedeutet und in der a Werte von 0 bis 3 darstellen, wobei mindestens 70 Gew.-% des Gemisches den Wert a = 1 besitzen und Verbindungen mit a = 0 höchstens in Anteilen von 25 Gewichtsprozent, mit a = 2 höchstens in Anteilen von 20 Gewichtsprozent und mit a = 3 höchstens in Anteilen von 5 Gewichtsprozent im Gemisch enthalten sind.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyäther solche mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000, in denen mindestens 10% der vorhandenen OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen sind, verwendet werden.

Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe, die durch Umsetzen von Polyisocyanaten mit aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyolen erhalten werden, finden weite Anwendung z. B. auf dem Gebiet der Isolierung, zur Herstellung von Strukturelementen oder für Polsterungszwecke. Die Anwendungsmöglichkeiten der geschäumten Polyurethane werden indessen durch ihre Entflammbarkeit beim Auftreten von hohen Temperaturen und/oder Feuer begrenzt.

Es ist bekannt, Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe, die flammfeste Eigenschaften besitzen, aus Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatp— -n, bevorzugt Polyolen, Polyisocyanaten, Wasser unc. jer anderen Treibmitteln in Gegenwart von Emulgatoren, Hilfsmitteln und Katalysatoren sowie flammhemmenden Zusatzstoffen herzustellen. Den Emulgatoren und Stabilisatoren Fällt dabei im Reaktionsgemisch die Aufgabe zu, die Reaktionspartner zu homogenisieren und den gleichzeitig einsetzenden Schäumvorgang zu erleichtern und ein Zusammenfallen der Schaumstoffe nach Ende der Gasbildung zu verhindern. Die Katalysatoren sollen dafür sorgen, daß die während der Schaumstoffbildung ablaufenden Vorgänge in das gewünschte Gleichgewicht gebracht werden und mit der richtigen Geschwindigkeit ablaufen. Eine gewisse Flammwidrigkeit kann dadurch erreicht werden, daß den Ausgangskomponenten vorher Verschäumerprodukte zugesetzt werden, die die Entflammbarkeit des Schaumstoffes erschweren. Als flammwidrig machende Stoffe sind Verbindungen des Phosphors, der Halogene, des Antimons, Wismuts, Bors und in gewissem Umfang des Stickstoffs bekanntgeworden. Die flammhemmenden Zusatzstoffe können in solche unterteilt werden, die durch das Vorhandensein von funktioneilen Gruppen in das Schaumgerüst mit eingebaut werden, und in solche, die durch das Fehlen solcher Gruppierungen lediglich eingelagert werden und mehr als Weichmacher oder Füllstoffe wirken (siehe Kapitel 23.10 »Flammhemmende Substanzen«, Kunststoff-Handbuch, Vie weg — H ö c h 11 e η, Band VlI, Polyurethane, Carl Hanser-Verlag, München, 1966).

Die Einführung solcher flammhemmenden Verbindungen in Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe mit niedriger Dichte und großer Oberfläche bewirkt häufig einen Verlust erwünschter physikalischer Eigenschaften, wie gute Zerreißfestigkeit, bleibende Verformung, Dehnbarkeit und Tragfähigkeit, wodurch die Anwendung des Schaumstoffes begrenzt wird. Zum Beispiel bewirkt die Einführung eines hygroskopischen flammhemmenden Zusatzes zu einem Polyurethan-Schaumstoff zwar eine Verminderung der Entflammbarkeit, gleichzeitig wird jedoch die Feuchtigkeitsabsorption erhöht, wodurch schlechte Alterungseigenschäften resultieren. Die Anwendung von flammhemmenden Zusätzen kann auch zu einer starken Erhöhung der inneren Zellstrukturen, zur Bildung einer groben Zellstruktur und/oder zu einem Zusammenbrechen des Schaumstoffs führen. Eine wirksame Feuersicherung von Polyurethan-Schaumstoffen im Gegensatz zu kompakten Polyurethanen ist ferner insofern schwierig, da eine gewünschte Verteilung des Zusatzes an den Grenzflächen von Poren und Zellwand aufgrund der Zusammensetzung der Schäummischung nicht möglich ist. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die wirksame Feuersicherung eines Polyurethan-Schaumstoffes nicht nur eine einfache Funktion der Zugabe verschiedener feuersichernder Mittel ist.

Flammfeste Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe mit den erwünschten physikalischen Eigenschaften können z. B. aus aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyäthern, in denen mindestens ca. 10% der vorhandenen OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen sind und die z. B. ein Molekulargewicht von 750 bis 10 000, vorzugsweise 4000 bis 8000, aufweisen und speziellen Polyisocyanaten hergestellt werden.

Als spezielle Polyisocyanate kommen dabei sogenannte »modifizierte Polyisocyanate«, z. B. Lösungen von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten in biuretgruppenfreien Polyisoxyanaten und/oder Lösungen von mindestens zwei NCO-Gruppen und mindestens eine Ν,Ν'-disubstituierte Allophansäureestergruppierung enthaltenden Polyisocyanaten in allophansäureestergruppenfreien Polyisocyanaten und/oder Lösungen von Umsetzungsprodukten aus Diisocyanaten und zwei- oder mehrwertige Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen in urethangruppenfreien Polyisocyanaten und/oder Lösungen von mehr als eine NCO-