DE60114582T2

DE60114582T2 - Verfahren zur herstellung eines flexiblen polyurethanschaums

Info

Publication number: DE60114582T2
Application number: DE60114582T
Authority: DE
Inventors: Jozef Gerhard BLEYS; Eric Huygens; Jan-Willem Leenslag; Eugene Herman MOUREAU
Original assignee: Huntsman International LLC
Current assignee: Huntsman International LLC
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: US20030087979A1; CN1177879C; BR0107571B1; CA2396845A1; CN1396935A; WO2001060884A1; ES2247072T3; BR0107571A; JP4890716B2; JP2003523425A; CA2396845C; AU2001240518A1; DE60114582D1; EP1263831A1; EP1263831B1; TW575593B; MXPA02007859A; US7169824B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes und Schaumstoffe mit spezifischen Eigenschaften.
Im spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffes in einer Form unter Verwendung eines Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyols mit einem hohen Oxyethylengehalt und eines Polyisocyanats mit einem hohen Gehalt an 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI). Verfahren zur Herstellung von Weichschaumstoffen aus Polyolen mit einem hohen Oxyethylen(EO)-Gehalt und einem Polyisocyanat mit einem hohen Gehalt an 4,4'-MDI sind in EP 547765 offenbart worden. Die Beispiele, die in dieser EP 547765 gezeigt sind, ergeben Schaumstoffe mit geringer Dichte mit einer geringen Elastizität; es sind keine Formteile hergestellt worden.
Die ebenfalls anhängige Anmeldung EP 99105419.8 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Polyurethanmaterials, wie z.B. eines Polyurethanweichschaumstoffes, durch Umsetzen von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, eines Polyols mit einem hohen Oxyethylengehalt und Wasser. Wiederholtes Formen kann ohne die Notwendigkeit, die Form für eine leichtere Entformung nachdem jedes Teil hergestellt worden ist zu behandeln, hergestellt werden. Überraschenderweise ist nun herausgefunden worden, dass wenn ein Polyol verwendet wird, das einen hohen Oxyethylengehalt und ein hohes Niveau an primären Hydroxylgruppen hat, ein solches leichtes Entformen auch zusammen mit anderen guten Eigenschaften erreicht werden kann: Tragkraft, Reißfestigkeit, Kriechverhalten, Druckfestigkeit und Streckung und der Schaumstoff hat eine verbesserte Elastizität, insbesondere bei niedrigerer Dichte.
Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffs mit einer Gesamtrohdichte von 15–150 kg/m³, das die Umsetzung eines Polyisocyanats und einer Isocyanat-reaktiven Zusammensetzung in einer Form in Gegenwart von Wasser umfasst, wobei die Umsetzung bei einem Isocyanatindex von 40 bis 120 durchgeführt wird, wobei das Polyisocyanat aus

a) 80–100 Gew.-% eines Diphenylmethandiisocyanats, das wenigstens 40 Gew.-%, bevorzugt 60 Gew.-% und am bevorzugtesten wenigstens 85 Gew.-% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und/oder eine Variante des Diphenylmethandiisocyanats umfasst, wobei die Variante bei 25°C flüssig ist und einen NCO-Wert von wenigstens 5 Gew.-% hat (Polyisocyanat a), und
b) 20–0 Gew.-% eines anderen Polyisocyanats (Polyisocyanat b) besteht und wobei die Isocyanat-reaktive Zusammensetzung aus a) 70–100 Gew.-% und bevorzugt 80–100 Gew.-% eines Polyetherpolyols mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 750–5000, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000, einem Oxyethylengehalt (EO) von 60–90 Gew.-% und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von 70–100, berechnet auf die Gesamtzahl der primären und sekundären Hydroxylgruppen in dem Polyol, und b) 30–0 Gew.-% und bevorzugt 20–0 Gew.-% einer oder mehrerer anderer Isocyanat-reaktiver Verbindungen, die nicht Wasser sind, besteht.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen geformten Polyurethanweichschaumstoff mit einer Gesamtrohdichte von 15–150 kg/m³ (ISO 845), bevorzugt 15–54 und am bevorzugtesten 25–50 kg/m³ und hat bevorzugt eine Tragkraft (CLD bei 40% Kompression, ISO 3386/1) von 1–15 und am bevorzugtesten von 4–12 kPa und einen Oxyethylengehalt von 30–65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs, und bevorzugt 35–60 Gew.-% und umfasst Oxyethylen- und Oxypropylengruppen in einem Verhältnis von 1.5:1–9:1 w/w und eine Elastizität (ISO 8307) von 40–80% und bevorzugt 50–80% und am bevorzugtesten 55–80%.
Diese Schaumstoffe können leicht entformt werden, sogar ohne die Verwendung eines internen Formtrennmittels und ohne die wiederholte Verwendung eines externen Formtrennmittels, wie in der ebenfalls anhängigen Anmeldung EP 99105419.8 beschrieben.
Ebenso zeigen diese Schaumstoffe weiter gute Werte für Elastizität, Reißfestigkeit, Kriechen, Streckung und Druckfestigkeit, insbesondere bei niedriger Dichte. In der folgenden Tabelle sind allgemeine und bevorzugte Bereiche dieser Eigenschaften für die Schaumstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Art, wie sie gemessen wurden, gezeigt.

* Kriechen wird durch das Verfahren, das in Utech '94 Verfahren, Papier 5 von A. Cunningham et al, Seiten 1–6 offenbart ist, gemessen.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Begriffe die folgende Bedeutung:

1) Isocyanatindex oder NCO-Index oder Index: Das Verhältnis der NCO-Gruppen gegenüber den in der Formulierung vorliegenden Isocyanat-reaktiven Wasserstoffatomen, als Prozentsatz ausgedrückt:
Der NCO-Index drückt mit anderen Worten den in einer Formulierung tatsächlich verwendeten Prozentsatz an Isocyanat in Bezug auf die Menge an Isocyanat, die theoretisch für das Umsetzen mit der Menge des in der Formulierung verwendeten Isocyanat-reaktiven Wasserstoffes erforderlich ist, aus. Es sollte bemerkt werden, dass der Isocyanatindex, wie er hier verwendet wird, vom Standpunkt des tatsächlichen Schäumverfahrens, einschließlich des Isocyanatinhaltsstoffes und der Isocyanat-reaktiven Inhaltsstoffe, aus betrachtet wird. Irgendwelche Isocyanatgruppen, die in einem vorgelagerten Schritt verbraucht werden, um modifizierte Polyisocyanate (einschließlich der Isocyanatderivate, die im Stand der Technik als Prepolymere bezeichnet werden) oder irgendwelche aktiven Wasserstoffe, die in einem vorgelagerten Schritt verbraucht werden (z.B. mit Isocyanat umgesetzt werden, um modifizierte Polyole oder Polyamine herzustellen), werden bei der Berechnung des Isocyanatindexes nicht in Betracht gezogen. Nur die freien Isocyanatgruppen und die freien Isocyanat-reaktiven Wasserstoffe (einschließlich denen von Wasser), die beim tatsächlichen Schäumschritt vorliegen, werden in Betracht gezogen.
2) Der Begriff „Isocyanat-reaktive Wasserstoffatome", wie er hier zum Zwecke der Berechnung des Isocyanatindexes benutzt wird, bezieht sich auf die Gesamtheit der aktiven Wasserstoffatome in Hydroxyl- und Amingruppen, die in den reaktiven Zusammensetzungen vorliegen; das bedeutet, dass man zum Zwecke der Berechnung des Isocyanatindexes beim tatsächlichen Schäumverfahren annimmt, dass eine Hydroxylgruppe einen reaktiven Wasserstoff umfasst, eine primäre Amingruppe einen reaktiven Wasserstoff umfasst und ein Wassermolekül zwei reaktive Wasserstoffe umfasst.
3) Reaktionssystem: Eine Kombination von Komponenten, wobei die Polyisocyanate in einem oder mehreren von den Isocyanatreaktiven Verbindungen getrennten Behältern aufbewahrt werden.
4) Der Ausdruck „Polyurethanschaumstoff", wie er hier verwendet wird, bezieht sich zelluläre Produkte, wie sie durch Umsetzen von Polyisocyanaten mit Verbindungen, die Isocyanatreaktiven Wasserstoff enthalten, unter Verwendung von Schäummittel erhalten werden und beinhaltet insbesondere zelluläre Produkte, die mit Wasser als reaktivem Schäummittel (was eine Reaktion von Wasser mit Isocyanatgruppen, die Harnstoffbindungen und Kohlendioxid ergeben, beinhaltet und Polyharnstoff-Urethanschaumstoffen bildet) und mit Polyolen, Aminoalkoholen und/oder Polyaminen als Isocyanat-reaktive Verbindungen erhalten werden.
5) Der Begriff „durchschnittliche nominale Hydroxylfunktionalität" wird hier verwendet, um die durchschnittliche Funktionalität (die Anzahl der Hydroxylgruppen pro Molekül) des Polyols oder der Polyolzusammensetzung unter der Annahme anzugeben, dass diese die durchschnittliche Funktionalität (Anzahl der aktiven Wasserstoffatome pro Molekül) des/der Initiators(en) ist, der bei deren Herstellung verwendet wird, obwohl es in der Praxis aufgrund einiger terminaler Ungesättigtheit oft etwas weniger sein wird.
6) Der Begriff „durchschnittlich" betrifft eine durchschnittliche Anzahl, wenn nicht anders angegeben.

Bevorzugt wird das Polyisocyanat a) aus 1) einem Polyisocyanat, das wenigstens 40 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 60 Gew.-% und am bevorzugtesten wenigstens 85 Gew.-% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat umfasst, 2) einer Carbodiimid- und/oder Uretonimin-modifizierten Variante des Polyisocyanats 1), wobei die Variante einen NCO-Wert von 20 Gew.-% oder mehr hat, 3) einer Urethan-modifizierten Variante des Polyisocyanats 1), wobei die Variante einen NCO-Wert von 20 Gew.-% oder mehr hat und das Reaktionsprodukt eines Überschusses von Polyisocyanat 1) und eines Polyols mit einer durchschnittlichen nominalen Hydroxylfunktionalität von 2–4 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von höchstens 1000 ist, 4) einem Prepolymer mit einem NCO-Wert von 10 Gew.-% oder mehr und bevorzugt von 20 Gew.-% oder mehr und welches das Reaktionsprodukt eines Überschusses irgendeines der zuvor genannten Polyisocyanate 1–3) oder Mischungen davon und eines Polyetherpolyols mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000 und bevorzugt einem Hydroxylwert von 15 bis 60 mg KOH/g ist und 5) Mischungen aus irgendeinem der zuvor genannten Polyisocyanate ausgewählt.
Polyisocyanat 1) umfasst wenigstens 40 Gew.-% 4,4'-MDI. Diese Polyisocyanate sind im Stand der Technik bekannt und beinhalten reines 4,4'-MDI, isomere Mischungen von 4,4'-MDI und bis zu 60 Gew.-% 2,4'-MDI und 2,2'-MDI. Es sei angemerkt, dass die Menge an 2,2'-MDI in den isomeren Mischungen eher an einem Verunreinigungsniveau liegt und im allgemeinen 2 Gew.-% nicht übersteigen wird, wobei der Rest von bis zu 60 Gew.-% 2,4'-MDI ist. Polyisocyanate wie diese sind im Stand der Technik bekannt und kommerziell erhältlich; z.B. Suprasec^TM MPR von Huntsman Specialty Chemicals Division, welches ein Geschäft der Huntsman International LLC ist.
Die Carbodiimid- und/oder Uretonimin-modifizierten Varianten des oben genannten Polyisocyanats 1) sind im Stand der Technik ebenfalls bekannt und kommerziell erhältlich, z.B. Suprasec 2020, von Huntsman Specialty Chemicals Division.
Urethan-modifizierte Varianten des oben genannten Polyisocyanats 1) sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt; ein Beispiel ist Desmodur^TM PF von Bayer.
Die zuvor genannten Prepolymere mit einem NCO-Wert von 10 Gew.-% oder mehr und bevorzugt von 20 Gew.-% oder mehr sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Bevorzugt wird das Polyol, das zur Herstellung dieser Prepolymere verwendet wird, aus Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyolen mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000 und bevorzugt einem Hydroxylwert von 15–60 mg KOH/g und entweder einem Oxyethylengehalt von 5–40 Gew.-%, dessen Oxyethylen bevorzugt wenigstens teilweise am Ende der Polymerketten liegt, oder einem Oxyethylengehalt von 50–90 Gew.-%, dessen Oxyethylen bevorzugt zufällig über die Polymerketten verteilt ist, ausgewählt. Am bevorzugtesten werden die Polyole verwendet, die einen Oxyethylengehalt von 60–90 Gew.-% haben. Wenn diese Prepolymere aus Polyolen mit einem Molekulargewicht von 2000–12000 verwendet werden, ist die Menge dieser Polyole in den Prepolymeren verglichen mit der Gesamtmenge dieser Polyole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000, die bei der Herstellung des Schaumstoffs verwendet werden, bevorzugt geringer als 50 Gew.-% und bevorzugter geringer als 30 Gew.-%. Das andere Polyisocyanat b) kann aus aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und bevorzugt aromatischen Polyisocyanaten, wie z.B. Toluoldiisocyanat in der Form seiner 2,4- und 2,6-Isomere und Mischungen davon und Mischungen von Diphenylmethandiisocyanaten (MDI) und Oligomeren davon mit einer Isocyanatfunktionalität größer als 2, die im Stand der Technik als „roh" bekannt sind, oder polymerem MDI (Polymethylen-Polyphenylen-Polyisocyanate) ausgewählt werden. Mischungen von Toluoldiisocyanat und Polymethylen-Polyphenylen-Polyisocyanaten können ebenfalls verwendet werden.
Polyol a) mit einem hohen EO-Gehalt und einem hohen Gehalt an primärem Hydroxyl wird aus denen mit einem EO-Gehalt von 60–90 Gew.-% und bevorzugt 65–85 Gew.-%, berechnet auf das Gewicht des Polyetherpolyols, und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von 70–100% und bevorzugt 80–100%, berechnet auf die Anzahl primärer und sekundärer Hydroxylgruppen in dem Polyol, ausgewählt. Diese Polyetherpolyole enthalten andere Oxyalkylengruppen, wie z.B. Oxypropylen- und/oder Oxybutylengruppen. Bevorzugt sind diese Polyetherpolyole Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyole. Diese Polyole haben eine durchschnittliche nominale Funktionalität von 2–8 und bevorzugt 2–6, ein durchschnittliches Äquivalentgewicht von 750–5000 und bevorzugt von 1000–4000 und ein Molekulargewicht von 2000–12000 und bevorzugt von 2000–10000. So lange ausreichend Oxyethylengruppen am Ende der Polymerketten vorhanden sind, um den Anforderungen des Gehaltes an primärem Hydroxyl gerecht zu werden, kann die Verteilung der Oxyethylen- und anderer Oxyalkylengruppen über die Polymerketten in der Art einer zufälligen Verteilung, einer Blockcopolymerverteilung oder einer Kombination davon sein. Mischungen von Polyolen können verwendet werden. Verfahren, um diese Polyole herzustellen, sind bekannt und diese Polyole sind kommerziell erhältlich. Beispiele sind Caradol^TM 3602 von Shell und Lupranol^TM 9205 von BASF.
Die anderen Isocyanat-reaktiven Verbindungen, die in einer Menge von 0–30 Gew.-%, bevorzugt 0–20 Gew.-% und am bevorzugtesten 0–10 Gew.-% verwendet werden können, können aus Polyetherpolyaminen, Polyesterpolyolen und Polyetherpolyolen (verschieden von den oben beschriebenen) mit einem Molekulargewicht von 2000 oder mehr ausgewählt werden und insbesondere aus solch anderen Polyetherpolyolen, die aus Polyoxyethylenpolyolen, Polyoxypropylenpolyolen, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyolen mit einem Oxyethylengehalt von weniger als 60 Gew.-% oder mehr als 90 Gew.-% und Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyolen mit einem Gehalt an primärem Hydroxyl von weniger als 70% ausgewählt werden. Bevorzugte Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyole sind die mit einem Oxyethylengehalt von 5–40 Gew.-%, wobei alle oder Teile der Oxyethylengruppen am Ende der Polymerketten sind (sogenannte EO-tipped oder EO-capped Polyole) und die, die einen Oxyethylengehalt von 60–90 Gew.-% haben und die, die alle Oxyethlyengruppen und Oxypropylengruppen zufällig verteilt und einen primären Hydroxylgehalt von 20–60% haben, berechnet auf die Anzahl primärer und sekundärer Hydroxylgruppen in dem Polyol. Bevorzugt haben diese anderen Polyetherpolyole eine durchschnittliche nominale Funktionalität von 2–8, bevorzugter 2–6 und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 2000–12000, bevorzugter 2000–10000. Des Weiteren können die anderen Isocyanat-reaktiven Verbindungen aus Kettenverlängerern und Vernetzern ausgewählt werden, welche Isocyanat-reaktive Verbindungen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht unterhalb 2000, bevorzugt bis zu 1000 und einer Funktionalität von 2–8 haben. Beispiele dieser Kettenverlängerer und Vernetzer sind Ethylenglykol, Butandiol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Sucrose, Sorbitol, Mono-, Di- und Triethanolamin, Ethylendiamin, Toluoldiamin, Diethyltoluoldiamin, Polyoxyethylenpolyole mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht kleiner als 2000, wie z.B. ethoxyliertes Ethylenglykol, Butandiol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Sucrose und Sorbitol, die das Molekulargewicht haben und Polyetherdiamine und Triamine mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht unterhalb 2000.
Mischungen der zuvor genannten anderen Isocyanat-reaktiven Verbindungen können ebenfalls verwendet werden. Die bevorzugtesten anderen Isocyanat-reaktiven Verbindungen werden aus den zuvor genannten Polyolen mit einem Oxyethylengehalt von 5–30 Gew.-%, Polyoxyethylenpolyolen, Kettenverlängerern, Vernetzern und Mischungen davon ausgewählt. Die Polyole können Dispersionen oder Lösungen von Additions- oder Kondensationspolymeren in Polyolen des oben beschriebenen Typs umfassen. Diese modifizierten Polyole, die oft als „Polymerpolyole" bezeichnet werden, sind im Stand der Technik vollständig beschrieben worden und beinhalten Produkte, die durch in situ Polymerisation von einem oder mehreren Vinylmonomeren, z.B. Styrol und/oder Acrylonitril in den oben genannten Polyetherpolyolen oder durch in situ Reaktion zwischen einem Polyisocyanat und einer Amino- und/oder Hydroxy-funktionellen Verbindung, wie z.B. Triethanolamin, in dem oben genannten Polyol erhalten werden. Polyoxyalkylenpolyole, die 1–50 Gew.-% des dispergierten Polymers enthalten, sind besonders verwendbar. Teilchengrößen des dispergierten Polymers von weniger als 50 Mikrometer sind bevorzugt.
Während der letzten Jahre sind verschiedene Verfahren beschrieben worden, um Polyetherpolyole mit einem niedrigen Niveau an Ungesättigtheit herzustellen. Diese Entwicklungen haben es möglich gemacht, Polyetherpolyole am oberen Ende des Molekulargewichtsbereiches zu verwenden, da diese Polyole nun in einem akzeptablen niedrigen Niveau an Ungesättigtheit hergestellt werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung können Polyole mit einem niedrigen Niveau an Ungesättigtheit ebenfalls verwendet werden. Insbesondere können solche Polyole mit hohem Molekulargewicht mit einem niedrigen Niveau an Ungesättigtheit verwendet werden. Am bevorzugtesten ist die Menge an Polyolen mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 750–5000, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000 und einem Oxyethylengehalt von 60–90 Gew.-%, berechnet aus der Gesamtmenge der Isocyanatreaktiven Verbindungen, die bei der Herstellung der Schaumstoffe verwendet werden (einschließlich denen, die bei der Herstellung der Varianten verwendet werden) mehr als 90 Gew.-%.
Ebenso können des Weiteren die folgenden optionalen Inhaltsstoffe verwendet werden: Katalysatoren, die die Bildung von Urethanbindungen fördern, wie z.B. Zinnkatalysatoren, wie z.B. Zinnoctoat und Dibutylzinndilaurat, tertiäre Aminkatalysatoren, wie z.B. Triethylendiamin und Imidazole, wie z.B. Dimethylimidazol, und andere Katalysatoren, wie z.B. Maleatester und Acetatester; Tenside; Flammschutzmittel; Rauchunterdrücker; UV-Stabilisatoren; Färbemittel; mikrobielle Inhibitoren; Füllstoffe; interne Formtrennmittel (diese Mittel können verwendet werden, um das Freilegen der hergestellten Materialien zu verbessern, sind aber nicht wesentlich) und externe Formtrennmittel (diese Mittel werden bevorzugt nur am Beginn des ersten Formens, wie später erklärt wird, verwendet).
Eines der speziellen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist, dass die Schaumstoffe bevorzugt durch Umsetzen der Inhaltsstoffe in Abwesenheit von Zinnkatalysatoren hergestellt werden. Trotz der Tatsache, dass kein Zinnkatalysator verwendet wird, sind weiterhin Weichschaumstoffe mit einer niedrigen Dichte, einer hohen Elastizität und anderen guten Eigenschaften erhältlich.
Eine besonders bevorzugte Klasse von Katalysatoren ist ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarboxylatsalz. Der Katalysator kann ein Salz jedes Metalls der Gruppen IA und IIA des Periodensystems sein, aber im allgemeinen sind die Alkalimetallsalze, wie Kalium- und Natriumsalze, insbesondere die Kaliumsalze, bevorzugt. Wenn notwendig, können Mischungen dieser Salze, wie z.B. eine Mischung eines Kalium- und eines Natriumsalzes, verwendet werden.
Eine katalytisch wirksame Menge des Salzes wird gewöhnlich im Bereich von 0.1 bis 5, bevorzugt 0.2–3 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Reaktanten liegen.
Obwohl andere Polyurethankatalysatoren zusammen mit diesen Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarboxylatsalzen verwendet werden können, wie z.B. die allgemein bekannten tertiären Aminkatalysatoren und Zinnkatalysatoren, ist es bevorzugt, dass die Weichschaumstoffe in Abwesenheit eines Zinnkatalysators und insbesondere in Abwesenheit von Zinnkatalysatoren und tertiären Aminkatalysatoren hergestellt werden.
Das Carboxylat kann aus aliphatischen Carboxylaten mit 2–10 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Acetat, Hexanoat, 2-Ethylhexanoat und Octanoat ausgewählt werden.
Insbesondere kann das Carboxylat aus denen mit der Formel R-E-A-COO- ausgewählt werden, wobei
A ein Kohlenwasserstoffdiradikal mit 1–6, bevorzugt 1–3 Kohlenstoffatomen ist;
E- -O- oder
ist; und
R X-R₁(OR₂)_n- ist, wobei X CH₃- oder OH ist, R1 ein Kohlenwasserstoffdiradikal mit 1–8 und bevorzugt 1–4 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein Kohlenwasserstoffdiradikal mit 2–4 und bevorzugt 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist und n 0 bis 10, bevorzugt 0–5 ist.
A kann aus Diradikalen, wie -CH₂-, CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH=CH-CH₂-,
-CH=CH-,
ausgewählt werden. Das bevorzugteste Diradikal ist -CH=CH oder
R₁ kann aus den Diradikalen, die für A erwähnt sind, und aus den Radikalen, die durch Entfernen von zwei Wasserstoffatomen von z.B. Butan, Pentan, Hexan und Octan erhalten werden, ausgewählt werden. Die bevorzugtesten Radikale für R₁ sind Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetratmethylen und Propylen.
R₂ kann aus Ethylen, Trimethylen, Tetratmethylen, Ethylethylen und Propylen ausgewählt werden. Die bevorzugtesten Gruppen sind Ethylen und Propylen.
Diese Katalysatoren und ihre Herstellung sind als solche bekannt, siehe EP 294161, EP 220697 und EP 751114.
Beispiele für Katalysatoren sind Natriumacetat, Kaliumacetat, Kaliumhexanoat, Kalium-2-ethylhexanoat, Kaliumethoxyacetat, Natriumethoxyacetat, das Kaliumsalz des Hemi-Esters von Maleinsäure und Ethoxyethan, Ethoxyethoxyethan, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripolylenglykol, Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol und das Kaliumsalz des Hemi-Esters der hydroxyhaltigen Komponenten mit Malon-, Succin-, Glutar-, Adipin- oder Furmarsäure. Mischungen dieser Katalysatoren können ebenfalls verwendet werden.
Wasser wird als Treibmittel optional zusammen mit anderen Treibmitteln, die im Stand der Technik bekannt sind, wie z.B. Kohlenwasserstoffe, sogenannte CFC's und HCFC's, N₂ und CO₂ verwendet. Am bevorzugtesten wird Wasser als das Treibmittel, optional zusammen mit CO₂, verwendet. Die Menge an Treibmittel wird von der gewünschten Dichte abhängen. Die Menge an Wasser wird zwischen 0.8–5 Gew.-%, berechnet auf die Menge sämtlicher anderen verwendeten Inhaltsstoffe, sein.
Die Reaktion, um die Schaumstoffe herzustellen, wird bei einem NCO-Index von 40–120 und bevorzugt 70–110 durchgeführt. Die Weichschaumstoffe können Gesamtrohdichten haben, die von 15–150 kg/m³ und bevorzugt von 15–54 und am bevorzugtesten von 25 bis 50 kg/m³ variieren (ISO 845).
Das Formverfahren kann mit eingeschränktem oder uneingeschränktem Schaumstoffanstieg durchgeführt werden. Uneingeschränkter Schaumstoffanstieg speist die Inhaltsstoffe, die verwendet werden, um den Schaumstoff herzustellen, in einen offenen Behälter und ermöglicht es dem Schaumstoff sich zu bilden und aufzusteigen ohne eine geschlossene obere Abdeckung oder ohne ein Gewicht auf dem aufsteigenden Schaumstoff. Eingeschränkter Schaumstoffanstieg ermöglicht es dem Schaum in einem Behälter mit einem Gewicht auf dem aufsteigenden Schaum aufzusteigen oder ermöglicht es dem Schaum in einer geschlossenen Form aufzusteigen. Die Reaktion wird bevorzugt mit eingeschränktem Schaumstoffanstieg und bevorzugt in einer geschlossenen Form durchgeführt.
Das Verfahren kann in jeder Art von Form, die im Stand der Technik bekannt ist, durchgeführt werden. Beispiele dieser Formen sind Formen, die kommerziell zur Herstellung von Polyurethanmöbelteilen, Automobilsitzen und anderen Automobilteilen, wie Armlehnen und Kopfstützen, verwendet werden. Das Formverfahren ist ein sogenanntes Kaltaushärteformverfahren, wobei die für die Herstellung des Schaums verwendeten Inhaltsstoffe in die Form bei einer Temperatur von Umgebungstemperatur bis 80°C und bevorzugt bis zu 70°C eingespeist werden, wobei die Form während des Verfahrens bei einer Temperatur von Umgebungstemperatur bis 80°C und bevorzugt bis zu 70°C gehalten wird. Nach dem Entformen werden die Schaumstoffe optional über einen Zeitraum von 1 Stunde bis 2 Tagen bei einer Temperatur von Umgebungstemperatur bis 100°C und bevorzugt von Umgebungstemperatur bis 70°C ausgehärtet.
Die Isocyanat-reaktiven Inhaltsstoffe können vorgemischt werden, optional zusammen mit den optionalen Inhaltsstoffen, bevor sie mit dem Polyisocyanat in Kontakt gebracht werden. Alternativ können sie mit dem Isocyanat über getrennte Einspeisungen in Kontakt gebracht werden.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung der sogenannten pour-in-place (PIP) und foam-in-fabric (FIF) Technik angewendet werden. Man hat beobachtet, dass wenn die FIF-Technik verwendet wird, keine Barriere oder Film benötigt wird, um Penetration zu verhindern. Herkömmliche Polyurethansysteme, die hauptsächlich Polyetherpolyole verwenden, die vorherrschend Oxypropylengruppen umfassen, benötigen normalerweise eine Barriere mit einem hohen Overpack; überraschenderweise können die vorliegenden Systeme ohne Barriere arbeiten.
Da die Schaumstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung leicht ohne ein externes Formtrennmittel aufzutragen nachdem der erste Teil hergestellt wurde entformt werden können, betrifft die vorliegende Erfindung des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanweichschaumstoffs mit einer Gesamtrohdichte von 15–150 kg/m³ in einer Form, wobei in dem Verfahren die folgenden Schritte durchgeführt werden:

1. ein externes Formtrennmittel wird auf wenigstens die Oberflächen der Form aufgetragen, die mit den für die Herstellung des Schaumstoffs verwendeten Inhaltsstoffen und/oder dem fertigen Schaumstoff in Kontakt sein werden;
2. Die Inhaltsstoffe, die für die Herstellung der Schaumstoffe verwendet werden sollen, werden in die Form eingespeist;
3. Die Inhaltsstoffe können miteinander reagieren und den Polyurethanschaumstoff bilden, wobei die Reaktion die Umsetzung eines Polyisocyanats und einer Isocyanatreaktiven Zusammensetzung in Gegenwart von Wasser umfasst, wobei die Umsetzung bei einem Isocyanat-Index von 40 bis 120 durchgeführt wird, wobei das Polyisocyanat aus a) 80–100 Gew.-% Diphenylmethandiisocyanat, das wenigstens 40 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 60 Gew.-% und am bevorzugtesten wenigstens 85 Gew.-% 4,4'-Diphyenylmethandiisocyanat und/oder ein Derivat des Diphenylmethandiisocyanats umfasst, wobei das Derivat bei 25°C flüssig ist und einen NCO-Wert von wenigstens 10 Gew.-% (Polyisocyanat a) hat und b) 20–0 Gew.-% eines anderen Polyisocyanats (Polyisocyanat b) besteht und wobei die Isocyanat-reaktive Zusammensetzung aus a) 80–100 Gew.-% eines Polyetherpolyols mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 750–5000, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000, einem Oxyethylen-(EO)- Gehalt von 60–90 Gew.-% und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von 70–100, berechnet auf die Anzahl primärer und sekundärer Hydroxylgruppen in dem Polyol, und b) 20–0 Gew.-% einer oder mehrerer anderer Isocyanat-reaktiven Verbindungen, die nicht Wasser sind, besteht;
4. Der so hergestellte Polyurethanschaumstoff wird aus der Form entfernt und
5. die Schritte 2, 3 und 4 werden wenigstens 10 mal wiederholt, ohne Schritt 1 zu wiederholen.

Die erhaltenen Schaumstoffe haben vergleichbare physikalische Eigenschaften, unabhängig davon, ob der Schaumstoff erhalten wird, nachdem die Schritte 2, 3 und 4 einmal, 10 mal, 25 mal, 40 mal oder sogar weitere Male durchgeführt wurden.
Das Formverfahren kann in einer offenen Form und in einer geschlossenen Form durchgeführt werden. Bevorzugt findet die Reaktion in einer geschlossenen Form statt. Wenn das Formverfahren in einer geschlossenen Form durchgeführt wird, kann die Form nach Schritt 2 geschlossen werden und nach Schritt 3 geöffnet werden oder die Form kann nach Schritt 1 geschlossen werden und nach Schritt 3 geöffnet werden. In letzterem Falle werden die Inhaltsstoffe zur Herstellung des Schaumstoffs über geeignete Einlässe in die Form eingespeist. Das Formen kann durch im Stand der Technik bekannte Verfahren, wie z.B. Gussformen und Reaktions-Injektionsformen (RIM) durchgeführt werden. Wie gesagt werden die Schritte 2–4 wenigstens 10 mal wiederholt, ohne Schritt 1 zu wiederholen. Bevorzugt ist dies wenigstens 15 mal und am bevorzugtesten wenigstens 25-mal. Obwohl es wünschenswert wäre, dass die Schritte 2–4 so oft wie möglich, ohne Schritt 1 zu wiederholen, wiederholt werden könnten, hat die Praxis gezeigt, dass es wünschenswert ist, Schritt 1 zu wiederholen, nachdem die Schritte 2–4 eine beträchtliche Anzahl, ohne Schritt 1 zu wiederholen, wiederholt worden sind. Im allgemeinen kann gesagt werden, dass Schritt 1 wiederholt werden muss, wenn ein wesentlicher Anstieg der Kraft, die benötigt wird, um ein Formteil, verglichen mit der Kraft, die benötigt wird, um das erste Formteil zu entfernen, zu entfernen, bis zu einem solchen Ausmaß beobachtet wird, dass man erwarten kann, dass das nächste Entformen nicht ohne Beschädigung des Teils durchgeführt werden kann. Die, die an dem Entformen bei der kommerziellen Fertigung beteiligt sind, werden in der Lage sein, leicht zu bestimmen, ob und wann Schritt 1 wiederholt werden muss. Obwohl es bis jetzt aufgrund sich verschlechternder Entformungsleistung nicht benötigt wurde, kann es nichtsdestotrotz wünschenswert sein, Schritt 1 nach einer bestimmten Zeit zu wiederholen, um einen beständigen Produktionsprozess zu haben. In diesem Zusammenhang kann es wünschenswert sein, Schritt 1 zwischen zwei Schichten (z.B. 8 Stunden), nach 24 Stunden oder nach einer Woche, abhängig von der Komplexität der Form, zu wiederholen. Es sei angemerkt, dass eine gewöhnliche Durchlaufzeit im Allgemeinen zwischen 0.5 und 20 Minuten und oft zwischen 1 und 10 Minuten liegt.
Das Verfahren kann in irgendeiner im Stand der Technik bekannten Art an Form durchgeführt werden. Beispiele dieser Formen sind die Formen, die kommerziell zur Herstellung von Polyurethanautositzen verwendet werden. Das Material der Form kann aus denen, die im Stand der Technik bekannt sind, wie z.B. Metall, z.B. Stahl, Aluminium, und Epoxidharzen ausgewählt werden.
Schritt 1 des Verfahrens gemäß der Erfindung kann auf irgendeine im Stand der Technik bekannte Art durchgeführt werden. Das Auftragen eines externen Formtrennmittels auf die Oberflächen einer Form, deren Oberflächen mit den Inhaltsstoffen, die zur Herstellung des Materials verwendet werden, und/oder mit dem Material in Kontakt kommen werden, beinhaltet irgendeine Art der Auftragung eines solchen Mittels auf die Oberflächen, wie z.B. Rubbeln, Pinseln, Sprühen und Kombinationen davon und das Auftragen jedes Mittels oder Agenzien, die dazu dienen, das spätere Entformen zu erleichtern. Ein oder mehrere externe Formtrennmittel als auch Mischungen von externen Formtrennmitteln können verwendet werden.
Die externen Formtrennmittel können als solche oder als Lösung, Emulsion oder Dispersion in einer Flüssigkeit aufgetragen werden.
Die externen Formtrennmittel, die in Schritt 1 aufgetragen werden, können in einer oder mehreren Stufen aufgetragen werden. Jedes externe im Stand der Technik bekannte Formtrennmittel kann aufgetragen werden. Beispiele geeigneter externer Formtrennmittel sind Kluberpur 41-0039 und 41-0061 (beide von Kluber Chemie), Desmotrol D-10RT von Productos Concentrol SA, Acmosil 180 STBH von Fuller und Johnson Cire 103 von Johnson und Johnson.
Beispiele 1–2
Die unten in der Tabelle genannten Polyisocyanate werden vorgemischt. Die anderen Inhaltsstoffe wurden ebenfalls vorgemischt. Diese beiden Mischungen wurden zusammengefügt und bei 5000 U/min für 3–4 Sekunden gemischt und anschließend in eine Aluminiumform gegossen; dann wurde die Form geschlossen. Nach 6 Minuten wurden die hergestellten Teile entformt, zermahlen, bei Umgebungsbedingungen für einen Tag liegen gelassen und physikalischen Tests unterzogen.
Während des Verfahrens wurde die Form bei einer Temperatur von 45°C gehalten. Vor der Verwendung wurde die Form mit Johnson Cire 103 (von Johnson und Johnson) als externes Formtrennmittel behandelt.
In Beispiel 1 hatte die verwendete Form einen Inhalt von 9 Liter und wurde mit 391 Gramm des Materials beladen. In Beispiel 2 hatte die verwendete Form einen Inhalt von 6.3 Liter und wurde mit 326 Gramm des Materials beladen.
Die Mengen in Gew.-Teilen der verwendeten Inhaltsstoffe und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Polyurethanweichschaumstoffe sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Beide Formen sind verwendet worden, um Polyurethanweichschaumstoffe mit gleichartigen Systemen wenigstens 25-mal ohne irgendeine Behandlung der Formen herzustellen.
Polyisocyanat 1: Reaktionsprodukt eines Überschusses an 4,4'-MDI und eines Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyols mit einem Molekulargewicht von 4000, einem Oxyethylengehalt von ungefähr 75 Gew.-% (alle random), einer nominalen Funktionalität von 3, einem Gehalt an primärem Hydroxyl von ungefähr 45% und einer Ungesättigtheit unterhalb 0.01 meq/g, wobei der NCO-Wert des Reaktionsprodukts 12 Gew.-% ist (die Reaktion wurde in Gegenwart von 10 ppm Thionylchlorid durchgeführt).
Polyisocyanat 2 ist eine Mischung von ungefähr 52 Gew.-Teilen Suprasec 2020 und ungefähr 48 Gew.-Teilen des Reaktionsprodukts von 42.9 Gew.-Teilen 4,4'-MDI und 5.1 Gew.-Teilen Tripropylenglykol.
Polyisocyanat 3 ist Suprasec 2020 von Huntsman Polyurethanes, ein Uretonimin modifiziertes 4,4'-MDI mit einem NCO-Wert von ungefähr 29.5 Gew.-%.
Polyisocyanat 4 ist Suprasec MPR von Huntsman Polyurethanes, ein Polyisocyanat, das ungefähr 98 Gew.-% 4,4'-MDI umfasst, wobei der Rest hauptsächlich 2,4'-MDI ist.
Caradol SA 36-02 von Shell: ein Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyol mit einer nominalen Funktionalität von 3, einem Molekulargewicht von ungefähr 4500, einem OH-Wert von ungefähr 37 mg KOH/g, einem Oxyethylengehalt von ungefähr 77 Gew.-% und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von ungefähr 91%.
Dabco 33LV: Katalysator von Air Products
Niax A1: Katalysator von Osi.
Die physikalischen Eigenschaften sind gemäß den oben angegebenen Verfahren gemessen worden.
Beispiele 3–4
Schaumstoffe mit freier Steigdichte wurden in einem 10 l Eimer unter Verwendung der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt; die Schaumstoffe hatten die folgenden Eigenschaften:
Die Schaumstoffe hatten offene Zellen und konnten leicht zermahlen werden.
Polyol 1 ist ein Sorbitol initiiertes Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyol mit einem OH-Wert von 39 mg KOH/g, einem EO-Gehalt von ungefähr 75 Gew.-% und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von 91%.
Polyol 2 ist ein Sorbitol initiiertes Polyoxyethylenpolyol mit einem OH-Wert von 187 mg KOH/g.
Beispiele 5–6
Beispiel 3 wurde mit den Polyolen 3 und 4 wiederholt. Die Resultate sind wie folgt.
Beispiele 7–10
Schaumstoffe mit freier Steigdichte wurden einem 10 l Eimer unter Verwendung der folgenden Inhaltsstoffe (in Gew.-Teilen) hergestellt:

* auf einer Skala von 1–5; 1 = offen und 5 = geschlossen

Polyol 5 ist ein Glycerol initiiertes Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyol mit einem Oxyethylengehalt von ungefähr 29 Gew.-%, einem Äquivalentgewicht von ungefähr 2000 und hat einen ersten PO-Block, dann einen random EO/PO-Block und an der Spitze einen EO-Block (15% w).
Polyol 6 ist ein Glycerol initiiertes Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Polyol mit 15 Gew.-% EO (alle tip) und einem Äquivalentgewicht von ungefähr 2000.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Weichschaumstoffs mit einer Gesamtrohdichte von 15–150 kg/m³, das die Umsetzung eines Polyisocyanats und einer Isocyanat-reaktiven Zusammensetzung in einer Form in Gegenwart von Wasser umfasst, wobei die Umsetzung bei einem Isocyanatindex von 40 bis 120 durchgeführt wird, wobei das Polyisocyanat aus a) 80–100 Gew.-% eines Diphenylmethandiisocyanats, das wenigstens 40 Gew.-% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und/oder eine Variante des Diphenylmethandiisocyanats umfasst, wobei die Variante bei 25°C flüssig ist und einen NCO-Wert von wenigstens 5 Gew.-% hat, und b) 20–0 Gew.-% eines anderen Polyisocyanats besteht und wobei die Isocyanat-reaktive Zusammensetzung aus a) 70–100 Gew.-% eines Polyetherpolyols mit einer durchschnittlichen nominalen Funktionalität von 2–8, einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 750–5000, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–12000, einem Oxyethylengehalt von 60–90 Gew.-% und einem Gehalt an primärem Hydroxyl von 70–100%, berechnet auf die Gesamtzahl der primären und sekundären Hydroxylgruppen in dem Polyol, und b) 30–0 Gew.-% einer oder mehrerer anderer Isocyanat-reaktiver Verbindungen, die nicht Wasser sind, besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Dichte 25–50 kg/m³ ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–2, wobei die Menge an Wasser 0.8–5 Gew.-%, berechnet auf alle anderen verwendeten Inhaltsstoffe, ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–3, wobei der Index 70-110 ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–4, wobei der Oxyethylengehalt 65–85 Gew.-%, die durchschnittliche nominale Funktionalität 2–6, das durchschnittliche Äquivalentgewicht 1000–4000 und das durchschnittliche Molekulargewicht 2000–10000 ist und das Diphenylmethandiisocyanat wenigstens 85 Gew.-% 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und/oder eine Variante davon umfasst.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–5, wobei die Elastizität des Schaumstoffs 40–80% ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–6, wobei die Elastizität 50–80% ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–7, wobei die Variante einen NCO-Wert von wenigstens 20 Gew.-% hat.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–8, wobei kein zinnhaltiger Katalysator verwendet wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–9, wobei das Verfahren mit begrenztem Schaumstoffanstieg durchgeführt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–10, wobei der Schaumstoff in einer geschlossenen Form ansteigen darf.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–11, wobei 1. ein externes Formtrennmittel auf wenigstens diejenigen Oberflächen der Form aufgebracht wird, die mit den Inhaltsstoffen, die für die Herstellung des Schaumstoffs verwendet werden, und/oder dem fertigen Schaumstoff in Kontakt sein werden; 2. die Inhaltsstoffe, die für die Herstellung des Schaumstoffs verwendet werden sollen, in die Form eingespeist werden; 3. das Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–11 durchgeführt wird, um den Schaumstoff zu bilden; 4. der so gebildete Schaumstoff aus der Form entfernt wird und 5. die Schritte 2, 3 und 4 wenigstens 10 mal wiederholt werden, ohne Schritt 1 zu wiederholen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Schritte 2, 3 und 4 wenigstens 15 mal wiederholt werden, ohne Schritt 1 zu wiederholen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Schritte 2, 3 und 4 wenigstens 25 mal wiederholt werden, ohne Schritt 1 zu wiederholen.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 12–14, wobei Schritt 1 nach einer Woche wiederholt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 12–14, wobei Schritt 1 nach 24 Stunden wiederholt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 12–14, wobei Schritt 1 nach 8 Stunden wiederholt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1–17, wobei das Verfahren in einer Metall- oder Epoxidharzform durchgeführt wird.
Geformter Polyurethanweichschaumstoff mit einer Gesamtrohdichte von 15–150 kg/m³, einem Oxyethylengehalt von 30–65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs, und einer Elastizität von 40–80% und der Oxyethylen- und Oxypropylengruppen in einem Verhältnis von 1.5:1–9:1 w/w umfasst.
Schaumstoff gemäß Anspruch 19, wobei die Dichte 25–50 kg/m³, der Oxyethylengehalt 35–60 Gew.-% und die Elastizität 50–80% ist.
Schaumstoff gemäß den Ansprüchen 19–20, wobei der Schaumstoff eine Tragkraft (CLD 40) von 1–15 kPa hat.
Schaumstoff gemäß den Ansprüchen 19–21, wobei der Schaumstoff in einer geschlossenen Form hergestellt worden ist.