DE60111334T2

DE60111334T2 - Polyisocyanatzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von Weichschäumen niedriger Dichte mit niedrigem feuchtgealterten Druckverformungsrest aus diesen Polyisocyanatzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60111334T2
Application number: DE60111334T
Authority: DE
Inventors: Dr. Joachim Werner; Ronald Zibert
Original assignee: Bayer AG; Bayer Corp
Current assignee: Bayer AG; Bayer Corp
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: HUP0105266A3; AU775998B2; CA2363706C; CN1363618A; DE60111334D1; HU227871B1; MXPA01012582A; EP1213310A1; PL208537B1; BR0107005A; PL351053A1; HK1047441B; US6376567B1; KR20020045568A; AU9341501A; KR100813364B1; HU0105266D0; JP4166975B2; BR0107005B1; ATE297424T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Polyisocyanat-Zusammensetzungen, ein Verfahren zur Herstellung dieser Polyisocyanat-Zusammensetzungen, ein Verfahren zur Herstellung eines kalthärtenden, weichen Formschaumstoffs, worin die Isocyanat-Komponente die erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen umfasst, sowie durch dieses Verfahren hergestellten, kalthärtenden, weichen Formschaumstoff.
Gemische aus Diisocyanaten, die auf Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Polymethylenpoly(phenylisocyanat) (d.h. polymerem MDI oder PMDI) basieren, und Präpolymere, die auf solchen Gemischen basieren, sind auf dem Gebiet der Erfindung bekannt und beschrieben worden. Die Verwendung dieser Gemische aus Diisocyanaten, die auf MDI und polymerem MDI oder PMDI basieren, und der Präpolymere, die auf solchen Gemischen basieren, ist auf dem Gebiet der Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoff ebenfalls bekannt und beschrieben, beispielsweise in den US-Patenten 4.239.856, 4.256.849, 4.261.852 und 4.365.025.
Es sind zahlreiche Patente veröffentlicht worden, die die Gemische aus Diphenylmethandiisocyanaten (MDI), Polymethylenpoly(phenylisocyanat) sowie Präpolymere, die auf diesen Gemischen basieren, beschreiben. Siehe beispielsweise die US-Patente 3.152.162, 3.644.457, 3.701.796, 4.055.548, 4.118.411, 4.154.752, 4.177.205, 4.261.852, 4.442.235, 4.478.960, 4.490.302, 4.910.333, 5.070.114, 5.240.635, 5.246.977, 5.266.604, 5.350.778, 5.399.594, 5.563.232, 5.585.452, 5.877.227, 6.077.456 und 6.090.864.
Es ist bekannt, dass MDI ohne weiteres mittels Carbodiimidierung verflüssigt werden kann. Typisch für dieses Verfahren sind die in den US-Patenten 3.152.162, 3.384.643, 3.449.256, 3.640.966, 3.641.093, 3.701.796, 4.014.935, 4.088.665, 4.154.752 und 4.177.205 beschriebenen Verfahren.
Es ist ebenfalls bekannt, wenn auch weniger üblich, dass MDI mit N,N-Di-(2-hydroxypropyl)anilin (wie in US-Patent 3.394.165 beschrieben) umgesetzt und mit N,N'-di substituierten Thioharnstoffen (wie in US-Patent 3.674.828 beschrieben) erhitzt werden kann.
Eine allgemein bekannte und übliche Reaktion von MDI ist mit verschiedenen hydroxyfunktionellen Materialien. Folglich sind nach dem Stand der Technik mehrere Typen von flüssigen Isocyanaten beschrieben worden:

1) Reaktionsprodukte von MDI mit Poly-1,2-propylenetherglykolen mit einem Molekulargewicht von 134 bis 700 (US-A-3.644.457);
2) Reaktionsprodukte von MDI mit einem Gemisch aus Alkylenglykolen, die zumindest 3 Kohlenstoffatome aufweisen (US-A-3.883.571 und 4.229.347);
3) Gemische aus i) 30 bis 80 Gew.-% MDI, ii) 5 bis 25 Gew.-% MDI-Uretonimin enthaltenden Derivaten, iii) 20 bis 50 Gew.-% Reaktionsprodukten von MDI mit Diolen oder Gemischen aus Diolen mit einem Molekulargewicht von weniger als 175, und iv) 0 bis 10 Gew.-% Polymethylenpoly(phenylisocyanaten) (US-A-4.031.026);
4) Reaktionsprodukte von Polyoxyethylenglykolen mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600 und Polymethylenpoly(phenylisocyanaten), die 65 bis 85 Gew.-% MDI enthalten, wobei der Rest höhere Homologe sind (US-A-4.055.548);
5) Reaktionsprodukte von MDI mit Polyolen mit einem Molekulargewicht von 240 bis 1.500 und Funktionalitäten von 2,7 bis 3,3 (US-A-4.102.833);
6) Reaktionsprodukte von MDI (mit unterschiedlichem 2,4'-Isomergehalt) mit Propylenglykol oder Poly-1,2-propylenetherglykolen (US-A-4.118.411) oder mit Polyoxyethylenglykolen (US-A-4.115.429);
7) Gemische aus i) 50 bis 90 Gew.-% Reaktionsprodukten von MDI und Mischungen aus 50 bis 100 Gew.-% Polyoxypropylendiolen oder -triolen mit einem Äquivalentgewicht von 750 bis 3.000 und 0 bis 50 Gew.-% Polyoxyethylendiolen oder -triolen mit einem Äquivalentgewicht von 750 bis 3.000, und ii) 10 bis 50 Gew.-% Polymethylenpoly(phenylisocyanat), das 30 bis 65% Diphenylmethandiisocyanat enthält (US-A-4.261.852);
8) Gemische aus i) Reaktionsprodukten von MDI und einer Polyolmischung eines Polyols mit einem Molekulargewicht von zumindest 1.000 und eines Polyols mit einem Molekulargewicht von 115 bis 300 und ii) verflüssigtem MDI (US-A-4.321.333);
9) Reaktionsprodukte von MDI und einem N-substituierten Ethanolamin (US-A-4.332.742);
10) Reaktionsprodukte von MDI, das 10 bis 20 Gew.-% des 2,4-Isomers enthält, und einem Polyethertriol, das ein Molekulargewicht von 5.500 aufweist (US-A-4.448.904);
11) Reaktionsprodukte von MDI mit einem Phenyl-substituierten Alkandiol (US-A-4.490.300) oder mit einem Monoallylether von Trimethylolpropan (US-A-4.490.301);
12) Reaktionsprodukte von MDI mit einem Gemisch aus einer Monohydroxylverbindung, einem Poly-1,2-propylenglykol und einem niedermolekularen Triol (US-A-4.490.302);
13) Reaktionsprodukte von MDI mit unterschiedlichen Isomergehalten mit 1,3-Butandiol und Propylenglykol (US-A-4.539.156), mit Neopentylglykol und Propylenglykol (US-A-4.539.157) und 1,3-Butandiol und Neopentylglykol (US-A-4.539.158);
14) Reaktionsprodukte von MDI mit Aminen und Tripropylenglykol (US-A-4.883.909);
15) Reaktionsprodukte von MDI mit hochmolekularen Polyolen und Tripropylenglykol (US-A-4.442.235 und 4.910.333);
16) Gemische aus i) Reaktionsprodukten von MDI und einem Polyol mit einem Äquivalentgewicht von 30 bis 600 und ii) Polymethylenpoly(phenylisocyanaten) (US-A-5.240.635); und
17) Gemische aus i) Reaktionsprodukten von MDI und Polyoxytetramethylenglykolen mit einem Äquivalentgewicht von 250 bis 1.500 und ii) bis zu 30 Gew.-% eines zweiten Isocyanats, das ein 2,4'-Isomer oder ein Polymethylenpoly(phenylisocyanat) sein kann (US-A-5.246.977).

Andere flüssige Isocyanat-Zusammensetzungen sind in den US-Patenten 4.365.025, 4.525.490, 4.644.018, 5.070.114, 5.266.604 und 5.430.072 beschrieben.
Die flüssigen Isocyanate von US-Patent 4.365.025 sind Präpolymere, die aus (a) einem Gemisch aus MDI und PMDI mit einer Funktionalität von über 2,0 und (b) einem oder mehr Polyolen mit 2 bis 3 Hydroxylgruppen und zumindest 50 Gew.-% an Oxyethylengruppen hergestellt sind, worin das Verhältnis der NCO-Äquivalente zu den Hydroxyläquivalenten 1,5:1 bis 5:1 beträgt.
US-Patent 5.070.114 beschreibt ein Präpolymer mit einer NCO-Funktionalität von über 2 und einem NCO-Gehalt von 2 bis 12%, das ein flüssiges Isocyanat enthält. Diese werden hergestellt, indem (i) ein Isocyanat-reaktives Polymer mit einer Nominalfunktionalität von 2 bis 4 und einem mittleren Äquivalentgewicht von 500 bis 5.000 mit ii) einem stöchiometrischen Überschuss einer MDI-Zusammensetzung mit einer mittleren Funktionalität von 2 bis 2,3, worin zumindest 2 Gew.-% des 2,4'-Isomers von MDI enthalten sind, umgesetzt wird.
US-Patent 5.266.604 offenbart ein flüssiges Polyisocyanat-Präpolymer mit einem Gehalt an freien NCO-Gruppen von 2 bis 15 Gew.-%. Diese Präpolymere umfassen die Reaktionsprodukte eines Isocyanat-reaktiven Polymers mit einer Nominalfunktionalität von 2 bis 6 und einem Äquivalentgewicht von 500 bis 5.000 mit einem stöchiometrischen Überschuss eines Polyisocyanats. Aus diesen Präpolymeren können durch Umsetzung mit einer Isocyanat-reaktiven Zusammensetzung, die zumindest 50 Gew.-% Wasser enthält, Polyurethan-Weichschaumstoffe hergestellt werden.
Flüssige Präpolymere mit Isocyanat-Endgruppen sind auch im US-Patent 5.399.594 offenbart. Diese zeichnen sich durch eine Funktionalität von 2 oder mehr aus und weisen einen NCO-Gehalt von 2 bis 15% auf. Die Präpolymere sind Reaktionsprodukte eines Isocyanat-reaktiven Polymers, das eine Funktionalität von 2 bis 6 und ein Äquivalentgewicht von 750 bis 5.000 aufweist, mit einem stöchiometrischen Überschuss an MDI mit einer mittleren Funktionalität von 2 bis 2,3. Aus diesen Präpolymeren können auch Weichschaumstoffe hergestellt werden.
In US-Patent 5.430.072 wird ein homogenes Gemisch aus zwei Polyisocyanaten offenbart. Eine dieser Polyisocyanat-Komponenten ist ein Präpolymer mit einem Gehalt an NCO-Gruppen von 2 bis 15 Gew.-% und ist das Reaktionsprodukt einer Isocyanat-reaktiven Verbindung, die eine Nominalfunktionalität von 2 bis 8 und ein Äquivalentgewicht von 500 bis 5.000 aufweist, mit einem stöchiometrischen Überschuss einer MDI-Zusammensetzung. Das andere Isocyanat des homogenen Gemischs weist einen NCO-Gruppengehalt von zumindest 25 Gew.-% auf. Dieses homogene Gemisch aus Isocyanaten kann zur Bildung von Polyurethan-Weichschaumstoffen verwendet werden, indem es mit einer Isocyanat-reaktiven Komponente, die zumindest 40 Gew.-% Wasser enthält, umgesetzt wird.
Die Polyisocyanat-Zusammensetzungen in US-Patent 5.877.227 umfassen ein Semi-Präpolymer, welches das Reaktionsprodukt eines Überschusses einer Isocyanat-Basisformulierung mit 5 bis 50 Gew.-% eines ersten Polyoxypropylen/Polyoxyethylen-Polyols mit einer Nominalfunktionalität von 2 bis 4, einem Molekulargewicht von 1.000 bis 8.000 und einen EO-Gehalt von 0 bis 30 Gew.-% darstellt. Die Isocyanat-Basisformulierung umfasst ein Gemisch aus MDI und PMDI; worin das MDI 21 bis 35 2,4'-MDI, 63 bis 79% 4,4'-MDI und 0 bis 2% 2,2'-MDI umfasst und die Isocyanat-Basisformulierung eine Funktionalität von 2,07 bis 2,12 aufweist. Diese Polyisocyanat-Zusammensetzung wird als zur Herstellung von offenzelligem Polyurethan- Weichschaumstoff geeignet offenbart, der durch Umsetzung einer Isocyanat-reaktiven Komponente mit Wasser als einzigem Treibmittel hergestellt wird.
US-Patent 5.877.227 beschreibt die zur Herstellung des im erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiel verwendeten Präpolymers angewandte Technologie. Die Unterschiede zwischen diesem Präpolymer und den Präpolymeren der hierin beanspruchten Erfindung umfassen 1) den Ethylenoxid- (EO-) Gehalt des Polyols, d.h. die vorliegende Erfindung erfordert mehr als 50% EO im Polyol, und 2) den NCO-Gruppen-Gehalt des Präpolymers (die vorliegende Erfindung erfordert weniger als 20% an NCO), gefolgt von Einmischen von polymerem MDI (d.h. ein anderes Verfahren zur Herstellung des Präpolymers).
Flüssige Polyisocyanat-Präpolymer-Zusammensetzungen sind auch in US-Patent 6.077.456 offenbart. Diese Präpolymere weisen einen NCO-Gruppengehalt von 10 bis 31% auf und umfassen das Reaktionsprodukt einer organischen Polyisocyanat-Mischung mit einem Polyoxyalkylenpolyol. Geeignete Polyisocyanat-Mischungen umfassen A) Diphenylmethandiisocyanat mit 50 bis 95 Gew.-% des 4,4'-Isomers, 5 bis 50 Gew.-% des 2,4'-Isomers und weniger als 10 Gew.-% des 2,2'-Isomers; B) ein Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat, das 30 bis 70 Gew.-% MDI umfasst, wobei der Rest PMDI ist, und eine Funktionalität von über 2 aufweist; und C) gegebenenfalls ein mit Uretonimin-Carbodiimid modifiziertes Diisocyanat, umfassend 10 bis 35 Gew.-% einer Uretonimin-Carbodiimid-Spezies, wobei der Rest im Wesentlichen aus reinem 4,4'-MDI besteht. Für dieses Verfahren geeignete Polyoxyalkylenpolyole umfassen jene mit einem Molekulargewicht von 700 bis 10.000 und mittleren Funktionalitäten von 1,6 bis 3.
Das US-Patent 6.090.864 offenbart polymere MDI-Präpolymer-Zusammensetzungen und deren Verwendung bei der Herstellung von Weichschaumstoffen. Diese Präpolymere umfassen das Reaktionsprodukt (a) eines Polymethylenpolyphenylpolyisocyanats mit (b) einem Polyetherpolyol mit einem mittleren Hydroxyläquivalentgewicht von zumindest etwa 700 und zeichnen sich durch eine mittlere Viskosität von zwischen 400 und 7.000 Centipoise bei 25°C aus.
Bei der Herstellung von Weichschaumstoffen umfassen typische Isocyanat-reaktive Materialien (1) Gemische aus Polyethertriolen mit einem Molekulargewicht von 2.000 bis 7.000 und Diethanolamin, wie beispielsweise in US-Patent 4.239.856 beschrieben; (2) Gemische aus Polyethern mit primären Hydroxylgruppen, die ein Molekulargewicht von 400 bis 10.000 aufweisen, und Gemischen aus niedermolekularen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Materialien (US-Patent 4.256.849); (3) Polyoxypropylen- oder Poly(oxypropylen-oxyethylen)diole oder -triole mit einem Äquivalentgewicht von 700 bis 2.000, wie beispielsweise in US-Patent 4.261.852 beschrieben; und (4) Wasser (siehe US-Patent 4.365.025).
Es ist auch bekannt, bei der Herstellung von Weichschaumstoffen verschiedene niedermolekulare Vernetzer zu verwenden. In US-Patent 3.067.148 ist die Verwendung von aus Ethylendiamin und Alkylenoxiden abgeleiteten Verbindungen mit vier Hydroxylgruppen beschrieben. US-Patent 3.948.825 offenbart die Verwendung von Reaktionsprodukten von Methylendianilin und Alkylenoxiden, und in US-Patent 4.569.952 ist die Verwendung eines Additionsprodukts eines Alkylenoxids und eines aromatischen Diamins sowie ein Gemisch des Additionsprodukts mit einem Alkanolamin beschrieben.
Amine wie etwa Dytek A, das üblicherweise als 2-Methylpentamethylendiamin beschrieben wird, sind ebenso als geeignete Kettenverlängerer für Polyurethan-Weichschaumstoffe bekannt und offenbart.
Obwohl zahlreiche, auf MDI und PMDI basierte Schaumformulierungen für zahlreiche Anwendungen geeignete Eigenschaften bieten, ist es im Allgemeinen schwierig, über einen weiten Isocyanat-Index-Bereich gute Verarbeitbarkeit erzielen zu können. Zudem wäre es wünschenswert, einen Weichschaumstoff zu entwickeln, der für Kraftfahrzeugssitzflächen und -kopfstützen sowie bei Anwendung für Nichtkraftfahrzeugssitzflächen hohe Reißfestigkeit, hohe Dehnung und geringe Druckverformung aufweist.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzung umfassen im Vergleich mit den Präpolymeren nach dem Stand der Technik, die über vergleichbare MDI-Isomer-Zusammensetzungen verfügen, die Tatsache, dass die erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen zur Herstellung von Weichschaumstoffen verwendet werden können, die eine verbesserte (d.h. reduzierte) Druckverformung und bessere Druckverformungseigenschaften bei Feuchtigkeitsalterung sowie verbesserte (d.h. erhöhte) Reißfestigkeit aufweisen, während eine ausreichend hohe Härte aufrechterhalten wird. Das Konzept, welches das Mischen eines niedermolekularen NCO-Präpolymers mit einem monomer-polymeren MDI beinhaltet, ermöglicht Variabilitäten bei der Optimierung dieser Eigenschaften mittels Änderungen der Mischungsverhältnisse von A(1) und A(2) der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Polyisocyanat-Zusammensetzungen, ein Verfahren zur Herstellung dieser Polyisocyanat-Zusammensetzungen, ein Verfahren zur Herstellung von Weichschaumstoffen und eines kalthärtenden, weichen Formschaumstoffs und die resultierenden Weichschaumstoffe sowie die kalthärtenden, weichen Formschaumstoffe.
Die erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen zeichnen sich durch einen NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, vorzugsweise von 20% bis weniger als 33%, insbesondere von 25% bis 32%, aus. Diese Zusammensetzungen umfassen:

(1) 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33 und einem Monomergehalt von 40 bis 90%, worin das Monomer weniger als 8 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und
(2) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von:
(a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und
(b) zumindest einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000 und einer OH-Zahl von 10 bis 400, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10 erhalten worden ist.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen umfasst (A) das Vermischen von (2) 1 bis 30 Gew.-% eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2 bis 20 Gew.-% mit (1) 70 bis 99 Gew.-% eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33 Gew.-% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%. Die Präpolymere von Diphenylmethandiisocyanat sind Reaktionsprodukte von (a) Diphenylmethandiisocyanat und (b) zumindest einem Polyetherpolyol, wie hierin zuvor beschrieben. Der Monomergehalt der Komponente (1), Polymethylenpoly(phenylisocyanat), umfasst weniger als 8% 2,2'-Isomer von MDI, 10 bis 50 Gew.-% 2,4'-Isomer von MDI und 50 bis 90 Gew.-% 4,4'-Isomer von MDI, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines kalthärtenden, weichen Polyurethan-Formschaumstoffs. Das Verfahren umfasst (I) das Umsetzen (A) der Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend (1) 70 bis 99 Gew.-% eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 49 bis 90 Gew.-% und (2) 1 bis 30 Gew.-% eines Präpolymers von Di phenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von (a) Diphenylmethandiisocyanat und (b) zumindest einem Polyetherpolyol; und (B) einer Isocyanat-reaktive Komponente, umfassend (1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 14.000, einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 6 und einer OH-Zahl von 10 bis 850 und gegebenenfalls (2) eine niedermolekulare, Isocyanat-reaktive Komponente, die zur Kettenverlängerung und/oder Vernetzung fähig ist und die 2 bis 6 reaktive Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, enthält und ein Molekulargewicht von 32 bis 399 aufweist; in Gegenwart von (C) zumindest einem Wasser umfassenden Treibmittel und gegebenenfalls (D) einem oder mehreren Additiven. In diesem Verfahren beträgt die Gesamtmenge des vorhandenen Wassers 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1). Geeignete (A) Polyisocyanat-Zusammensetzungen sind wie oben beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch mittels obigen Verfahrens hergestellte kalthärtende weiche Formschaumstoffe.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen sind durch einen NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, vorzugsweise von 20% bis weniger als 33%, insbesondere von 25% bis 32% gekennzeichnet. Diese Polyisocyanat-Zusammensetzungen umfassen:

(1) 70 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, und
(2) 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2 bis 20%, vorzugsweise 5 bis 15%.

Geeignete Polymethylenpoly(phenylisocyanate) für Komponente (1) der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen umfassen jene mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33%, vorzugsweise 31 bis 33%, und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, insbesondere 70 bis 85 Gew.-%, worin das Monomer weniger als etwa 8 Gew.-% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90 Gew.-% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen. Vorzugsweise umfasst der Monomergehalt weniger als 2 Gew.-% 2,2'-Isomer von MDI, 15 bis 35 Gew.-% 2,4'-Isomer von MDI und 15 bis 35 Gew.-% 4,4'-Isomer von MDI und 63 bis 85 Gew.-% 4,4'-Isomer von MDI, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen.
Der Gehalt dieser Komponente an polymerem MDI beträgt 10 bis etwa 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%.
Die hierin verwendete Bezeichnung "polymeres MDI" (PMDI) kennzeichnet höhere Ringverbindungen der MDI-Reihe, und zwar Produkte mit 3 oder mehr Ringen, die von der Phosgenierung von Anilin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten herrühren.
Geeignete, als Komponente (2) in den erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzungen zu verwendende Präpolymere sind durch einen NCO-Gruppen-Gehalt von 2 bis 20%, vorzugsweise 5 bis 15%, gekennzeichnet. Diese Komponente sollte flüssig und bei 50 bis 60°C oder darunter gießbar sein. Diese Präpolymere umfassen das Reaktionsprodukt von:

(a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-%, des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-%, vorzugsweise 97 bis 99 Gew.-%, des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und
(b) zumindest einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, vorzugsweise von 3 bis 6, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000, vorzugsweise 1.000 bis 6.000, und einer OH-Zahl von 10 bis 400, vorzugsweise 20 bis 200, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10, vorzugsweise 60:40 bis 90:10, noch bevorzugter 65:35 bis 85:15, erhalten worden ist.

Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Zusammensetzung umfasst

(A) das Vermischen von
(1) 70 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 95 Gew.-%, eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33 Gew.-% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%; und
(2) 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2 bis 20 Gew.-%;

Geeignete Präpolymere von Diphenylmethandiisocyanat und geeignete Polymethylenpoly(phenylisocyanate) sind wie zuvor beschrieben. Die Präpolymere, d.h. obige Komponente (2), werden durch Präpolymerisation von Isocyanat- und Polyol-Komponenten unter Verwendung von auf dem Gebiet der Polyurethanchemie bekannten Techniken und Verfahren hergestellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines kalthärtenden, weichen Formschaumstoffs, umfassend:

(I) das Umsetzen von
(A) der Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend:
(1) 70 bis 99 Gew.-% eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%; und
(2) 1 bis 30 Gew.-% eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von:
(a) Diphenylmethandiisocyanat, und
(b) zumindest einem Polyetherpolyol; mit
(B) einer Isocyanat-reaktiven Komponente, umfassend:
(1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 14.000, einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 6 und einer OH-Zahl von 10 bis 850; und gegebenenfalls
(2) einer niedermolekularen Isocyanat-reaktiven Komponente, die zur Kettenverlängerung und/oder Vernetzung fähig ist, 2 bis 6 reaktive Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, enthält und ein Molekulargewicht von 32 bis 399 aufweist; in Gegenwart von
(C) zumindest einem Wasser umfassenden Treibmittel; und gegebenenfalls
(D) einem oder mehreren Additiven.

In diesem Verfahren beträgt die Gesamtmenge an vorhandenem Wasser 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1). Die relativen Mengen von (A) der Polyisocyanat-Zusammensetzung und der kombinierten Mengen von (B), der Isocyanat-reaktiven Komponente, (C) dem Treibmittel und (D) beliebiger Additive sind so, dass der Isocyanat-Index (NCO-Index) des Verfahrens in einem Bereich von 70 bis 120, vorzugsweise 80 bis 110, insbesondere 90 bis 105, liegt.
Im Verfahren zur Herstellung des kalthärtenden, weichen Formschaumstoffs und für die aus diesem Verfahren resultierenden Schäume sind nachstehende Komponenten geeignet. Die Polyisocyanat-Zusammensetzung ist wie zuvor beschrieben.
Geeignete Isocyanat-reaktive Komponenten zur Verwendung als Komponente (B) in vorliegendem Verfahren umfassen (1) ein oder mehrere Polyetherpolyol(e) mit einem Molekulargewicht von 400 bis 14.000, einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 6 und einer OH-Zahl von 10 bis 850; und (2) eine oder mehrere niedermolekulare organische Verbindung(en), die Isocyanat-reaktive Gruppen enthält bzw. enthalten und zur Kettenverlängerung und/oder Vernetzung fähig ist bzw. sind. Diese niedermolekularen Verbindungen enthalten im Allgemeinen 2 bis 6 reaktive Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, und weisen ein Molekulargewicht von 32 bis 399 auf.
Geeignete, als erfindungsgemäße Komponente (B)(1) zu verwendende Polyetherpolyole umfassen beispielsweise bekannte hochmolekulare Polyether, die z.B. durch Polymerisieren von Epoxiden, wie etwa Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin, in Gegenwart von beispielsweise BF₃, KOH, Zweimetallcyanid oder anderen geeigneten Alkoxylierungskatalysatoren, erhältlich sind; oder durch chemische Addition dieser Epoxide, vorzugsweise von Ethylenoxid und Propylenoxid, im Gemisch oder nacheinander, an Komponenten, die reaktive Wasserstoffatome enthalten, wie etwa Wasser, Alkohole oder Amine. Als Beispiele für Alkohole und Amine dienen Ethylenglykol, 1,3- und 1,2-Propylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerin etc. Ebenfalls geeignet sind Polyether, die hochmolekulare Polyaddukte und Polykondensate oder Polymere in fein dispergierter oder gelöster Form enthalten. Solche Polyether können durch In-situ-Polyadditionsreaktionen (z.B. Reaktionen von Polyisocyanaten mit aminofunktionellen Verbindungen) und Polykondensationsreaktionen (z.B. von Formaldehyd mit Phenolen und/oder Aminen) in den oben beschriebenen Polyethern erhalten werden. Solche Verfahren sind in den deutschen Auslegeschriften Nr. 1.168.075 und 1.260.142 sowie in den deutschen Offenlegungsschriften Nr. 2.324.134, 2.423.984, 2.512.385, 2.513.815, 2.550.796, 2.550.797, 2.550.833, 2.550.862, 2.633.293 und 2.639.254 beschrieben. Siehe auch die US-Patente 3.325.421, 4.042.537, 4.089.835, 4.293.470, 4.296.213 und 4.374.209, deren Offenbarungen hierin durch Verweis aufgenommen sind. Ebenfalls geeignet sind die so genannten Polymerpolyole, die durch Polymerisieren von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomer(en) in einem Polyether erhältlich sind. Solche Polymerpolyole sind beispielsweise in den US-Patenten 3.383.351, 3.304.273, 3.523.093, 3.110.685 sowie RE 28.715 und 29.118 beschrieben, deren Offenbarungen hierin durch Verweis aufgenommen sind. Polymerpolyole von Bayer AG, BASF und Union Carbide sind im Handel erhältlich. Ungeachtet des hierin spezifisch verwendeten Polyethers wird allgemein bevorzugt, Polyether mit primären Hydroxylgruppen zu verwenden.
Es ist auch möglich, einen beliebigen der niedermolekularen Kettenverlängerer und Vernetzer zu verwenden, die im Folgenden als geeignete Starter für die hochmolekulare Polyetherpolyol-Komponente (B)(1) beschrieben werden, mit der Maßgabe, dass diese den oben festgelegten Molekulargewichts-, Funktionalitäts- und OH-Zahl-Grenzen entsprechen. Einige Beispiele dafür umfassen Verbindungen, wie etwa 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan, Saccharose, Anilin, Ammoniak, Ethanolamin, Ethylendiamin, Propylenglykol, Ethylenglykol, Glycerin etc. Ebenfalls geeignet sind OH-Gruppen enthaltende Polybutadiene.
Diese erfindungsgemäßen Polyetherpolyole für (B)(1) weisen vorzugsweise eine nominale Funktionalität von 2 bis 4, ein Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und eine OH-Zahl von 18 bis 225 auf.
Geeignete als Komponente (B)(2) verwendbare Verbindungen, d.h. niedermolekulare organische Verbindungen, die als Kettenverlängerer und/oder Vernetzer dienen können, umfassen beispielsweise Verbindungen mit 2 bis 8 Isocyanat-reaktiven Gruppen und einem Molekulargewicht von 32 bis 399. Vorzugsweise weisen diese Verbindungen 2 bis 6 Isocyanat-reaktive Gruppen und ein Molekulargewicht von 60 bis 350 auf. Beispiele für geeignete Hydroxylgruppen enthaltende Kettenverlängerer umfassen Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propylendiol, 1,3- und 1,4- und 2,3-Butadien diol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Propylenoxidaddukte von Ethylendiamin etc. Im Allgemeinen liegen Kettenverlängerer und/oder Vernetzer in einer Menge von 0 bis 10%, vorzugsweise 0 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Isocyanat-reaktiven Komponente, vor.
Geeignete Treibmittel für die erfindungsgemäßen Schäume umfassen Wasser. Im Allgemeinen beträgt die Gesamtmenge an als Treibmittel verwendetem Wasser 2 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente (B)(1). Abgesehen von Wasser können auch andere Treibmittel verwendet werden. Beispiele für andere geeignete Treibmittel umfassen Verbindungen wie etwa halogenierte Kohlenwasserstoffe, niedrig siedende Lösungsmittel, wie z.B. Pentan, und andere bekannte Treibmittel. In vorliegender Erfindung wird vorzugsweise Wasser als alleiniges Treibmittel verwendet.
Es ist auch möglich, gasförmiges oder verflüssigtes Kohlendioxid als Treibmittel zu verwenden. Das Kohlendioxid wird entweder in Komponente (A), der Polyisocyanat-Zusammensetzung, und/oder in Komponente (B), der Isocyanat-reaktiven Komponente, gelöst oder während des Mischschritts dem Reaktionsgemisch aus (A) und (B) zugesetzt.
In der Formulierung können auch verschiedene Additive und/oder Hilfsmittel enthalten sein. Beispiele für solche Additive und/oder Hilfsmittel umfassen Katalysatoren, oberflächenaktive Additive, wie etwa Emulgiermittel und Schaumstabilisatoren, interne Formtrennmittel, Pigmente, Zellregulatoren, Flammverzögerer, Weichmacher, Farbstoffe, Füller und Verstärkungsmittel, wie z.B. Glas in Faser- oder Plättchenform oder Kohlefasern.
Katalysatoren, die zur Verwendung gemäß vorliegender Erfindung geeignet sind, umfassen beispielsweise verschiedene organische Metallverbindungen, einschließlich beispielsweise Zinn(II)-Salze von Carbonsäuren, Dialkylzinnsalze von Carbon säuren, Dialkylzinnmercaptide, Dialkylzinndithioester und Amine, wie etwa Dimethylcyclohexylamin (d.h. Polycat^® 8), Pentamethyldiethylentriamin (d.h. Polycat^® 5), Bis[2-dimethylaminoethyl]ether (Niax A^®-1), Dimethylethanolamin (DMEA), Dabco^® WT, Triethylendiamin (Dabco^® 33LV), Pentamethyldipropylentriamin (Polycat^® 77), Dimethylaminopropylamin (DMAPA), Bis(dimethylaminopropylamin) (Polycat^® 15). Natürlich ist es auch möglich, einen beliebigen, Fachleuten auf dem Gebiet der Polyurethanchemie bekannten Katalysator einzusetzen. In vorliegender Erfindung werden als Katalysatoren vorzugsweise Amine verwendet.
Einige Beispiele für geeignete Additive umfassen oberflächenaktive Additive, wie etwa Emulgiermittel und Schaumstabilisatoren. Als Beispiele dafür kommen N-Stearyl-N',N'-bis-hydroxyethylharnstoff, Oleylpolyoxyethylenamid, Stearyldiethinolamid, Isostearyldiethanolamid, Polyoxyethylenglykolmonooleat, ein Pentaerythrit/Adipinsäure/Ölsäure-Ester, ein Hydroxylethylimidazolderivat der Ölsäure, N-Stearylpropylendiamin und Natriumsalze von Castorölsulfonaten oder Fettsäuren in Frage. Als oberflächenaktive Additive können Alkalimetall oder Ammoniaksalze von Sulfonsäuren wie etwa Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethansulfonsäure und auch Fettsäuren verwendet werden.
Geeignete Schaumstabilisatoren umfassen Polyethersiloxane. Diese Verbindungen weisen im Allgemeinen eine Struktur auf, worin ein Copolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid an einen Polydimethylsiloxanrest gebunden ist. Solche Schaumstabilisatoren sind im US-Patent 2.764.565 beschrieben. In vorliegender Erfindung werden vorzugsweise schwache Tenside in einer Menge von 0,3 bis 3 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,5 bis 2 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der hochmolekularen Polyetherpolyol-Komponente), eingesetzt. Bevorzugte im Handel erhältliche Tenside umfassen die Silicontenside B-4690 und B-4113 von Goldschmidt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können unter Einsatz herkömmlicher Verarbeitungsverfahren in einem Isocyanat-Index-Bereich von 70 bis 120 (vorzugsweise 80 bis 110, insbesondere 90 bis 105) geformt werden. Unter der Bezeichnung "Isocyanat-Index" (üblicherweise auch als "NCO-Index" bezeichnet) werden hierin die Äquivalente an Isocyanat, geteilt durch die Gesamtäquivalente der Isocyanat-reaktiven, Wasserstoff enthaltenden Materialien, multipliziert mit 100 verstanden. Wenn Wasser als alleiniges Treibmittel oder als Teil davon vorliegt, wird die Wassermenge bei der Ermittlung des Isocyanat-Indexes berücksichtigt.
Gemäß der Erfindung können die Komponenten unter Einsatz bekannter Verfahren miteinander umgesetzt werden; häufig unter Verwendung mechanischer Vorrichtungen, wie beispielsweise im US-Patent 2.764.565 beschrieben, dessen Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen ist. Details bezüglich Verarbeitungsvorrichtungen, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden können, finden sich im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Hochtlen, Carl-Hanser-Verlag, München (1966), S. 121 und 205.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Schäumungsreaktion zur Herstellung von Schaumprodukten häufig in Formen durchgeführt. Bei dem Verfahren wird das schäumbare Reaktionsgemisch in eine Form eingeführt, die aus einem Metall wie Aluminium oder einem Kunststoffmaterial wie Epoxidharz bestehen kann. Das Reaktionsgemisch wird zur Herstellung des geformten Produkts im Inneren der Form aufgeschäumt. Das Verfahren zum Aufschäumen in Formen wird zur Herstellung eines Produkts durchgeführt, das auf seiner Oberfläche eine Zellenstruktur aufweist. Gemäß der Erfindung kann das gewünschte Ergebnis erzielt werden, indem genau jene Menge an schäumbarem Reaktionsgemisch eingeführt wird, die ausreicht, um die Form nach Beendigung der Reaktion mit Schaum auszufüllen.
So genannte externe, auf dem Gebiet der Erfindung bekannte Formtrennmittel, wie etwa Siliconwachse und -öle, kommen häufig beim Schäumen in Formen zum Einsatz. Das Verfahren kann auch mittels so genannter interner Formtrennmittel, falls gewünscht in Kombination mit externen Formtrennmitteln, durchgeführt werden, wie dies in den deutschen Offenlegungsschriften Nr. 2.121.670 und 2.307.589 beschrieben ist.
Kalthärtender Schaum kann auch wie im britischen Patent Nr. 1.162.517 und in der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2.153.086 beschrieben hergestellt werden.
Der Schaum kann natürlich auch durch ein Blockschäumverfahren oder durch auf dem Gebiet der Erfindung bekannte Laminierverfahren hergestellt werden. Die durch die Erfindung erhältlichen Produkte können beispielsweise als Polsterungs- oder als Wattierungsmaterial verwendet werden.
Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen Details zur Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Die in der vorangehenden Offenbarung dargelegte Erfindung soll durch diese Beispiele weder bezüglich Lehre noch Schutzumfang irgendwelche Einschränkungen erfahren. Fachleuten ist klar, dass bekannte Variationen der Bedingungen und Verfahren der nachstehenden Herstellungsverfahren angewandt werden können, um diese Zusammensetzungen herzustellen. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Temperaturangaben in Grad Celsius sowie alle Anteils- und Prozentangaben in Gewichtsteilen bzw. Gewichtsprozent angegeben.
BEISPIELE
Die nachstehenden Komponenten wurden in den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen verwendet.
Polymerpolyol A:
Ein mit Styrol-Acrylnitril (SAN) gefülltes Polypropylenoxid/Polyethylenoxid-Polyetherpolyol mit einer nominalen Funktionalität von etwa 3 und einem Molekulargewicht von etwa 4.800 g/mol, das etwa 43 Gew.-% Feststoffe enthält.
Polyetherpolyol A:
Ein ausgehend von Glycerin hergestelltes Polypropylenoxid/Polyethylenoxid-Polyetherpolyol, gekennzeichnet durch eine nominale Funktionalität von 3 und ein Molekulargewicht von etwa 6.000 g/mol.
Vernetzer A:

Diethanolamin

Tensid A:

Tegostab^® B-4690, im Handel von Goldschmidt erhältlich.

Tensid B:

Tegostab^® B-8681, im Handel von Goldschmidt erhältlich.

Tensid C:

Tegostab^® B-4113, im Handel von Goldschmidt erhältlich.

Katalysator A:

Dabco^® 33-LV, 33% Triethylendiamin in Dipropylenglykol, im Handel von Air Products erhältlich.

Katalysator B:

Dabco^® 8154, Katalysator mit verzögerter Gelbildung, im Handel von Air Products erhältlich.

Katalysator C:

NIAX^®A-1, 70% Bis(dimethylaminoethyl)ether und 30% Dipropylenglykol, im Handel von OSi/Witco erhältlich. Polyolmischung 1:

umfasste ein Gemisch aus:
Polymerpolyol A:	20 Gewichtsteile
Polyetherpolyol A:	80 Gewichtsteile
Vernetzer A:	0,95 Gewichtsteile
Wasser:	2,70 Gewichtsteile
Tensid A:	0,5 Gewichtsteile
Tensid B:	0,2 Gewichtsteile
Katalysator A:	0,2 Gewichtsteile
Katalysator B:	0,2 Gewichtsteile
Katalysator C:	0,08 Gewichtsteile

Isocyanat 1:
Polymeres MDI mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von etwa 32,5% und einem Monomergehalt von etwa 83%, bezogen auf das Gesamtgewicht, worin etwa 72% das 4,4'-Isomer von MDI, etwa 27% das 2,4'-Isomer von MDI und etwa 1% das 2,2'-Isomer von MDI, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomers, sind. Das Isocyanat weist etwa 17 Gew.-% höhere Ringoligomere von MDI auf.
Präpolymer 1:
Vergleichspräpolymer (d.h. Stand der Technik, beschrieben in US-Patent 5.877.227). Ein Polyisocyanat-Gemisch mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von etwa 28,0%, das etwa 72 Gew.-% monomeres MDI, bezogen auf das Gesamtgewicht des Präpolymers (d.h. die oben beschriebenen Komponenten (i) und (ii)), aufweist. Von diesem Gehalt an monomerem MDI sind etwa 76% das 4,4'-Isomer, etwa 24% das 2,2'-Isomer und etwa 0,2% das 2,2'-Isomer, bezogen auf 100 Gew.-% des Monomers. Dieses Polyisocyanat-Gemisch wurde hergestellt durch Umsetzung von:

(i) einem Semi-Präpolymer mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von etwa 27 Gew.-%, umfassend das Reaktionsprodukt von:
(a) 30,8 Gewichtsteilen eines monomeren 4,4'-Diphenylmethandiisocyanats mit weniger als 2 Gew.-% des 2,4'-Isomers von MDI,
(b) 30,8 Gewichtsteilen eines monomeren MDI, das etwa 45 Gew.-% des 4,4'-Isomers von MDI, etwa 53 Gew.-% des 2,4'-Isomers von MDI und etwa 2 Gew.-% des 2,2'-Isomers von MDI aufweist, und
(c) 13,6 Gewichtsteilen eines ausgehend von Glycerin hergestellten Polypropylenoxid/Polyethylenoxid-Polyetherpolyols mit einer nominalen Funktionalität von 3 und einem Ethylenoxid-Gehalt von etwa 45%, mit
(ii) 25 Teilen eines polymeren MDI mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von etwa 31,5% und einem Gehalt an monomerem MDI von etwa 45 Gew.-%. Der Monomergehalt der polymeren MDI-Komponente bestand zu etwa 94,5 Gew.-% aus dem 4,4'-Isomer von MDI, zu etwa 5,5 Gew.-% aus dem 2,4'-Isomer von MDI und zu weniger als 0,1 Gew.-% aus dem 2,2'-Isomer von MDI.

Präpolymer 2:
Präpolymer, das Komponente (2) aus Anspruch 1 entspricht.
Ein Polyisocyanat-Präpolymer mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von etwa 9,5 Gew.-% und einer Viskosität von etwa 4.000 mPa·s bei 25°C. Dieses Präpolymer wurde hergestellt durch Präpolymerisation von:

(i) einem monomeren MDI mit weniger als 2 Gew.-% des 2,4'-Isomers von MDI und weniger als 0,1 Gew.-% des 2,2'-Isomers von MDI, wobei der Rest das 4,4'-Isomer von MDI war, mit
(ii) einem ausgehend von Glycerin hergestellten Polypropylenoxid/Polyethylenoxid-Blockcopolyetherpolyol mit einer nominalen Funktionalität von 3, einem Molekulargewicht von 4.500 g/mol und einem Ethylenoxidgehalt von etwa 70 Gew.-%, (bezogen auf das kombinierte Gewicht von Propylenoxid und Ethylenoxid).

Es wurden Polyisocyanate aus Isocyanat 1 und Präpolymer 2 durch nachstehendes Verfahren hergestellt. Diese Polyisocyanate sind für die beanspruchte vorliegende Erfindung repräsentativ.
Zuerst wurde einem Kolben eine geeignete Menge Präpolymer 2 zugesetzt, wonach das Präpolymer auf etwa 50°C erhitzt wurde. Eine geeignete Menge des erhitzten Präpolymers wurde dem Isocyanat 1 zugesetzt und gut vermischt. Das Gemisch wurde unter trockenem Stickstoff gehalten und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.
Die nachstehende Tabelle gibt die relativen Mengen von Isocyanat 1, Präpolymer 2 und den NCO-Gehalt der resultierenden Polyisocyanat-Gemische an, die gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurden. TABELLE 1: Erfindungsgemäße Polyisocyanat-Gemische
TABELLE 2:

* VW-Beschreibung PV3410/TL544

Die Schäume der Beispiele 2, 3 und 4 wiesen verglichen mit dem Schaum aus Beispiel 1 geringere (d.h. verbesserte) Druckverformung und Druckverformung nach Feuchtigkeitsalterung auf.
Der Schaum aus Beispiel 4 wies zudem im Vergleich mit dem Schaum aus Beispiel 1 bei gleichen % NCO der Isocyanat-Komponente und gleichem Härtegrad wie Schaum 1 aus Vergleichsbeispiel 1 (ILD, CFD 40) eine höhere (d.h. verbesserte) Dehnung und höhere (d.h. verbesserte) Reißfestigkeit auf.
Die Schäume aus den Beispielen 2 und 3 wiesen zusätzlich zur verbesserten (d.h. geringeren) Druckverformung und höheren Härte (ILD, CFD 40) im Vergleich mit dem Schaum aus Vergleichsbeispiel 1 höhere (d.h. verbesserte) Dehnung, höhere (d.h. verbesserte) Reißfestigkeit und höhere (d.h. verbesserte) Zugfestigkeit auf.
Wie der Schaum aus Beispiel 4 weist auch der Schaum aus Beispiel 3 geringere (d.h. verbesserte) Druckverformung nach Feuchtigkeitsalterung als der Schaum aus Vergleichsbeispiel 1 auf, allerdings auch höhere Härtegrade (ILD, CFD 40) sowie verbesserte Dehnung, Reißfestigkeit und Zugfestigkeit. Dieses Ergebnis wurde bei einem höheren % NCO-Wert der Isocyanat-Komponente erzielt, d.h. für die Herstellung des Schaums wurde bei gleichem Index weniger Isocyanat verwendet.

Claims

Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend: (1) 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 8% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000 und einer OH-Zahl von 10 bis 400, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10 erhalten wird.
Polyisocyanat-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der NCO-Gruppen-Gehalt 20% bis weniger als 33% beträgt, umfassend: (1) 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 31 bis 33% und einem Monomergehalt von 60 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 2% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 15 bis 35% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 63 bis 85% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 5% bis 15%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von 3 bis 6, einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer OH-Zahl von 20 bis 200, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 60:40 bis 90:10 erhalten wird.
Polyisocyanat-Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin der NCO-Gruppen-Gehalt 25% bis 32% beträgt, umfassend: (1) ein Polymethylenpoly(phenylisocyanat) mit einem Monomergehalt von 70 bis 85 Gew.-%; und (2) ein Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat; und (b) einem Polyetherpolyol, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 63:35 bis 85:15 erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend: (A) das Vermischen von (2) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000 und einer OH-Zahl von 10 bis 400, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10 erhalten wird; mit (1) 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 8% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; bei Temperaturen von 30 bis 60°C und Umgebungsdruck.
Verfahren nach Anspruch 4, worin (A)(2) das Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat unter Stickstoff auf 50 bis 60°C erhitzt wird, bevor es mit (A)(1) der Polyisocyanat-Komponente vermischt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, worin (A)(2) das Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat unter trockenem Stickstoff erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, worin die Polyisocyanat-Zusammensetzung einen NCO-Gruppen-Gehalt von 20% bis weniger als 33% aufweist, umfassend: (A) das Vermischen von (2) 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 5% bis 15%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von 3 bis 6, einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer OH-Zahl von 20 bis 200, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 60:40 bis 90:10 erhalten wird; mit (1) 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 31 bis 33% und einem Monomergehalt von 60 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 2% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 15 bis 35% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 63 bis 85% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen.
Verfahren nach Anspruch 7, worin der NCO-Gruppen-Gehalt 25% bis 32% beträgt, umfassend: (A) das Einmischen von (2) einem Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat; und (b) einem Polyetherpolyol, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 65:35 bis 85:15 erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines kalthärtenden, geformten, weichen Polyurethanschaums, umfassend: (I) das Umsetzen (A) einer Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend: (1) 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 8% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000 und einer OH-Zahl von 10 bis 400, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10 erhalten wird; mit (B) einer mit Isocyanat reaktiven Komponente, umfassend: (1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 14.000 und einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 6; und gegebenenfalls (2) einen oder mehrere Kettenverlängerer und/oder Vernetzer mit 2 bis 6 reaktiven Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, und mit einem Molekulargewicht von 32 bis 399; in Gegenwart von (C) einem Wasser umfassenden Treibmittel und gegebenenfalls (D) einem oder mehreren Additiven; worin die Gesamtmenge des vorhandenen Wassers 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1), beträgt und worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B), (C) und gegebenenfalls (D) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 70 bis 120 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 9, worin (A) die Polyisocyanat-Zusammensetzung einen NCO-Gruppen-Gehalt von 20% bis weniger als 33% aufweist und Folgendes umfasst: (1) 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 31 bis 33% und einem Monomergehalt von 60 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 2% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 15 bis 35% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 63 bis 85% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 5% bis 15%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von 3 bis 6, einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer OH-Zahl von 20 bis 200, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 60:40 bis 90:10 erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin (A) die Polyisocyanat-Zusammensetzung einen NCO-Gruppen-Gehalt von 25 bis 32% aufweist und Folgendes umfasst: (1) ein Polymethylenpoly(phenylisocyanat) mit einem Monomergehalt von 70 bis 85 Gew.-%; und (2) ein Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat; und (b) einem Polyetherpolyol, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 63:35 bis 85:15 erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 9, worin (B) die mit Isocyanat reaktive Komponente Folgendes umfasst: (1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 4; und gegebenenfalls (2) einen oder mehrere Kettenverlängerer und/oder Vernetzer mit 2 bis 4 reaktiven Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, und mit einem Molekulargewicht von 32 bis 399.
Verfahren nach Anspruch 9, worin die Gesamtmenge des vorhandenen Wassers 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1), beträgt.
Verfahren nach Anspruch 9, worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 80 bis 110 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 9, worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 90 bis 105 beträgt.
Kalthärtender, geformter, weicher Schaum, umfassend das Reaktionsprodukt von: (A) einer Polyisocyanat-Zusammensetzung mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von mehr als 15%, umfassend: (1) 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 30 bis 33% und einem Monomergehalt von 40 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 8% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 10 bis 50% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 50 bis 90% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 2% bis 20%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von zumindest 2, einem Molekulargewicht von 500 bis 10.000 und einer OH-Zahl von 10 bis 400, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 50:50 bis 90:10 erhalten wird; und (B) einer mit Isocyanat reaktiven Komponente, umfassend. (1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 14.000 und einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 6; und gegebenenfalls (2) einen oder mehrere Kettenverlängerer und/oder Vernetzer mit 2 bis 6 reaktiven Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, und mit einem Molekulargewicht von 32 bis 399; in Gegenwart von (C) einem Wasser umfassenden Treibmittel und gegebenenfalls (D) einem oder mehreren Additiven; worin die Gesamtmenge des vorhandenen Wassers 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1), beträgt und worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B) und (C) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 70 bis 120 beträgt.
Kalthärtender, geformter, weicher Schaum nach Anspruch 16, worin (A) die Polyisocyanat-Zusammensetzung einen NCO-Gruppen-Gehalt von 20% bis weniger als 33% aufweist und Folgendes umfasst: (1) 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Polymethylenpoly(phenylisocyanats) mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 31 bis 33 und einem Monomergehalt von 60 bis 90 Gew.-%, worin das Monomer weniger als 2% 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 15 bis 35% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 63 bis 85% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers von Diphenylmethandiisocyanat zusammen 100 Gew.-% des Monomergehalts ausmachen; und (2) 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von (1) und (2), eines Präpolymers von Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 5% bis 15%, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat, das nicht mehr als 3 Gew.-% des 2,2'-Isomers, 0,1 bis 60 Gew.-% des 2,4'-Isomers und 40 bis 99,9 Gew.-% des 4,4'-Isomers umfasst, wobei die Gew.-% des 2,2'-, des 2,4'- und des 4,4'-Isomers zusammen 100 Gew.-% ausmachen; und (b) einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von 3 bis 6, einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer OH-Zahl von 20 bis 200, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 60:40 bis 90:10 erhalten wird.
Kalthärtender, geformter, weicher Schaum nach Anspruch 17, worin (A) die Polyisocyanat-Zusammensetzung einen NCO-Gruppen-Gehalt von 25% bis 32% aufweist und Folgendes umfasst: (1) ein Polymethylenpoly(phenylisocyanat) mit einem Monomergehalt von 70 bis 85 Gew.-%; und (2) ein Präpolymer von Diphenylmethandiisocyanat, umfassend das Reaktionsprodukt von: (a) Diphenylmethandiisocyanat; und (b) einem Polyetherpolyol, das durch Umsetzung einer geeigneten Initiatorverbindung mit Ethylenoxid und Propylenoxid in einem Gewichtsverhältnis EO:PO von 63:35 bis 85:15 erhalten wird.
Kalthärtender, geformter, weicher Schaum nach Anspruch 16, worin (B) die mit Isocyanat reaktive Komponente Folgendes umfasst: (1) zumindest ein Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 6.000 und einer zahlenmittleren Funktionalität von 2 bis 4; und gegebenenfalls (2) einen oder mehrere Kettenverlängerer und/oder Vernetzen mit 2 bis 4 reaktiven Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reagieren können, und mit einem Molekulargewicht von 32 bis 399.
Verfahren nach Anspruch 16, worin die Gesamtmenge des vorhandenen Wassers 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (B)(1), beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 80 bis 110 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, worin die relativen Mengen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) so gewählt sind, dass der Isocyanatindex 90 bis 105 beträgt.