Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet von Polyethersiloxanen, Schaumstoffen und Polyurethanschäumen

Sie betrifft insbesondere Poly-OH-funktionelle Trisiloxane sowie deren Verwendung zur Herstellung von Polyurethanschaum-Stoffen, bevorzugt zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, welche mit überkritischem CO2 als Treibmittel hergestellt wurden.

Polyurethanschäume mit mittleren Porengrößen (arithmetisches Mittel) im nanometer-Bereich zeichnen sich durch eine extrem geringe Wärmeleitfähigkeit aus und werden daher als äußerst effiziente Hochleistungsdämmstoffe angesehen. Die großtechnische Herstellung solcher Materialien ist bislang jedoch noch nicht möglich, da geeignete Herstellverfahren bislang nicht bekannt sind. Das „Principle of Supercritical Microemulsion Expansion“ (kurz POSME-Verfahren, siehe DE 10260815 B4) stellt einen innovativen Ansatz zur Herstellung nanoporöser Schaumstoffe dar, welcher in Zukunft die Herstellung von Polyurethan- Nanoschäumen ermöglichen könnte. Kerngedanke dieses Verfahrens ist es, treibmittelbasierte Mikroemulsionen als Ausgangssystem für die Schaumstoffherstellung zu verwenden. Bedingt durch die Tatsache, dass in solchen Mikroemulisonen das Treibmittel in Form nanometer-großer Tröpfchen (Tröpfchendurchmesser = 1 - 10 nm) dispergiert vorliegt, ist es bei einer Expansion und gleichzeitigen Polymerisation dieser Systeme prinzipiell möglich die Treibmitteltröpfchen zu ebenfalls nur nanometer-großen Schaumblasen ( anwachsen 0 = 10 ² nm) anwachsen zu lassen. Um hierbei ein gleichmäßiges Anschwellen der Treibmitteltröpfchen zu gewährleisten, werden im Rahmen des POSME-Verfahrens bevorzugt überkritische Fluide, wie beispielsweise überkritisches CO2 (kurz sc CO2) verwendet. Dies bietet den Vorteil, dass das Treibmittel während des Expansion der Mikroemulsion keinen Phasenübergang von flüssig nach gasförmig durchläuft, wodurch die Dichte des Treibmittels während der Expansion kontinuierlich und nicht sprunghaft abnimmt.

In der Vergangenheit konnte bereits gezeigt werden, dass das POSME-Verfahren prinzipiell auf die Herstellung von Polyurethan-basierten Schaumstoffen übertragen werden kann (siehe z.B. DE 102009053218 A1). Dies beinhaltet die Formulierung von Polyol-scC0 ₂ -Mikroemulsionen, welche im weiteren Verfahren mit Isocyanat zur Reaktion gebracht und anschließend expandiert werden. Auf diese Weise war es in der Vergangenheit bereits möglich, Polyurethanschäume mit Porengrößen im einstelligen Mikrometerbereich herzustellen. In diesem Zusammenhang gilt es jedoch zu beachten, dass sowohl zur Stabilisierung der Polyol-scC0 ₂ -Mikroemulisonen als auch zur Stabilisierung des anschließend gebildeten Polyurethanschaums dem System Tenside zugesetzt werden müssen, zum Teil in Konzentrationen von mehr als 10 Gew.-%. In der Vergangenheit haben sich hierbei Trisiloxan-basierte Tenside bewährt, da diese eine effiziente Solubilisierung von SCCO2 in Polyolen ermöglichen. Die bislang verwendeten Trisiloxane waren hierbei stets mono-OH-funktionell. Ein Nachteil dieser Tensidklasse ist jedoch, dass sie während der Polyurethan-Reaktion als Kettenendstopper wirken. Insbesondere bei hohen Tensidkonzentrationen führt dies zu einer deutlichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Polyurethanschäume. So wird beispielsweise die Stauchhärte des Schaums durch den Einsatz hoher Konzentrationen mono-OH-funktioneller Tenside deutlich reduziert. Für den Einsatz von Polyurethan- Nanoschäumen z.B. als Dämmmaterial sind jedoch gute mechanische Schaumeigenschaften erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Tenside bereitzustellen, welche im Rahmen des POSME- Verfahrens zu Herstellung von Polyurethan-(Nano)schäumen eingesetzt werden können, jedoch keinen bzw. nur einen geringen Einfluss auf die mechanischen Schaumeigenschaften haben.

Überraschender Weise wurde gefunden, dass poly-OH-funktionelle Trisiloxane gemäß Anspruch 1 die Lösung der vorliegenden Aufgabe ermöglichen. Die erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane haben überraschenderweise mannigfaltige Vorteile.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane ist, dass sie im Rahmen des POSME- Verfahrens eine besonders effiziente Solubilisierung von SCCO2 in Polyolen ermöglichen, wodurch die Tensidmenge, welche man zur Bereitstellung von stabilen Polyol-scC0 ₂ -Mikroemulsionen, benötigt gering gehalten werden kann.

Noch ein Vorteil der erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane ist, dass sie bei der Bildung eines Polyurethanschaum, eine besonders gute schaumstabilisierende Wirkung aufweisen und somit die Herstellung von feinzeiligen, homogenen Schäumen ermöglichen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane ist, dass sie während der Polyol-Isocyanat-Reaktion nicht als Kettenendstopper wirken und so auch bei hohen Tensidkonzentrationen eine ausreichende Vernetzung des Polyurethan-Polymergerüsts ermöglichen. Dies wiederrum wirkt sich positiv auf die mechanischen Eigenschaften der hergestellten Polyurethanschäume, wie z.B. deren Stauchhärte aus.

Der Begriff Trisiloxan umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung Polyether-modifizierte 1 ,1 ,1 , 3, 5,5,5- Heptamethyltrisiloxane (kurz HMTS). Wird zur Herstellung entsprechender Tenside technisches HMTS verwendet, kann dies 1 ,1 ,1 ,3,5,7,7,7-Octamethyltetrasiloxan (OMTS) enthalten. Der Begriff Trisiloxan umfasst daher auch Gemische aus polyether-modifiziertem HMTS und polyether-modifiziertem OMTS.

Der Begriff Polyether umfasst im Sinne der gesamten vorliegenden Erfindung Polyoxyalkylene, wobei insbesondere Polyoxyethylen und Polyoxypropylen sowie Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Mischpolyether bevorzugt sind. Mischpolyether können hierbei sowohl statistisch als auch blockweise aufgebaut sein. Statistischer Aufbau bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Monomereinheiten des Polyethers in zufälliger Reihenfolge über die Polyetherkette verteilt sind, wohingegen ein blockweise aufgebauter Polyether aus definierten Monomer-Blöcken besteht. Die Polyether im Sinne der vorliegenden können hierbei sowohl linear als auch verzweigt sein. Mono-OH-funktionelle Polyether, sind hierbei Polyether, welche genau eine freie, gegenüber Isocyanaten reaktive OH-Gruppe aufweisen, poly-OH-funktionelle Polyether weisen zwei oder mehr freie, gegenüber Isocyanaten reaktive OH-Gruppe. Der Begriff Mikroemulsion umfasst im Sinne der gesamten vorliegenden Erfindung makroskopisch homogene, thermodynamisch stabile, mikrostrukturierte ternäre Mischungen aus einer polaren (z.B. ein Polyol oder ein Polyolgemisch), einer apolaren (z.B. SCCO2) sowie einer amphiphilen Komponente (z.B. ein Trisiloxan), welche die beiden anderen, intrinsisch nicht miteinander mischbaren Komponenten ineinander zu solubilisieren vermag. Die Mikrostrukturvon Mikroemulsionen lässt sich beispielsweise durch Streumethoden wie dynamische Lichtstreuung, Kleinwinkelneutronenstreuung oder Kleinwinkelröntgenstreuung nachweisen. Der Begriff Mikroemulsion ist dem Fachmann allgemein bekannt und ist Beispielsweise in Strey et al., Colloid and Polymer Science, 1994, 272, 1005 oder Kahlweit et al, Angewandte Chemie Int. Ed., 1985, 24, 654 ausführlich beschrieben.

Der Begriff überkritisches Fluid umfasst im Sinne der gesamten vorliegenden Erfindung Fluide, welche sich oberhalb ihres kritischen Punktes befinden, was bedeutet, dass sie sich durch Druckerhöhung nicht verflüssigen lassen und somit bei isothermen Expansion- oder Kompressionsvorgängen keinen Phasenübergang flüssig-gasförmig durchlaufen. Dies beinhaltet zudem eine kontinuierliche, nichtsprunghafte Änderung ihre Dichte bei Kompression / Expansion. CO2 wird beispielsweise bei Drücken > 73.8 bar und Temperaturen > 31 °C überkritisch. Der Begriff nahe-kritisches Fluid umfasst Fluide, welche sich nur wenige Grad (bevorzugt weniger als 30 °C, mehr bevorzugt weniger als 20 °C noch mehr bevorzugt weniger als 10 °C) unterhalb ihres kritischen Punktes befinden. Bei Kompression / Expansion, durchlaufen solche Fluide zwar einen Phasenübergang flüssig-gasförmig, die hiermit verbundene sprunghafte Dichteänderung ist jedoch nur gering. Beide Begriffe sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Die erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxan-Tenside lassen sich vorzugsweise durch Hydrosilylierung von Hepamethyl-Trisiloxanen mit poly-OH-funktionellen Polyethern, welche mindestens eine gegenüber Si-H-Funktionen reaktive Doppelbindung aufweisen, hersteilen. Die dieser Herstellung zugrundeliegenden chemischen Reaktionen sind in der Fachliteratur bekannt und dort ausführlich beschrieben (siehe z.B. Silicones - Chemistry and Technology, Vulkan-Verlag Essen, 1989).

Die Erfindung wird nachfolgend weiter und beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Sind nachfolgend Bereiche, allgemeine Formeln oder Verbindungsklassen angegeben, so sollen diese nicht nur die entsprechenden Bereiche oder Gruppen von Verbindungen umfassen, die explizit erwähnt sind, sondern auch alle Teilbereiche und Teilgruppen von Verbindungen, die durch Herausnahme von einzelnen Werten (Bereichen) oder Verbindungen erhalten werden können. Werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Dokumente zitiert, so soll deren Inhalt, insbesondere in Bezug auf den Sachverhalt, in dessen Zusammenhang das Dokument zitiert wurde, vollständig zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung gehören. Bei Prozentangaben handelt es sich, wenn nicht anders angegeben, um Angaben in Gewichtsprozent. Werden nachfolgend Parameter angegeben, die durch Messung bestimmt wurden, so wurden die Messungen, wenn nicht anders angegeben, bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck von 101.325 Pa durchgeführt. Werden in der vorliegenden Erfindung chemische (Summen-)Formeln verwendet, so können die angegebenen Indizes sowohl absolute Zahlen als auch Mittelwerte darstellen. Bei polymeren Verbindungen stellen die Indizes vorzugsweise Mittelwerte dar. In der vorliegenden Erfindung dargestellte Struktur und Summenformeln stehen stellvertretend für alle durch unterschiedliche Anordnung der sich wiederholenden Einheiten denkbaren Isomere. Werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verbindungen, wie z. B. Polyether, Siloxane oder Polyethersiloxane, beschrieben, die verschiedene Einheiten mehrfach aufweisen können, so können diese statistisch verteilt (statistisches Oligomer oder Polymer), geordnet (Blockoligomer oder Blockpolymer) oder als Gradientenverteilung in diesen Verbindungen Vorkommen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind poly-OH-funktionelle Trisiloxane, welche der allgemeinen Formel (1) entsprechen:

wobei der Rest R ¹ ein verzweigter oder linearer Polyoxyalkylenrest, bevorzugt ein Polyoxyethylenpolyoxypropylenrest ist, welcher mindestens 2 freie, gegenüber Isocyanaten reaktive OH- Gruppen trägt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leitet sich der Polyoxyalkylenrest R ¹ von einem Polyether der allgemeinen Formel (2) ab, welcher durch Hydrosilylierung mit HMTS zu einem poly- OH-funktionellen Trisiloxan der allgemeinen Formel (1) umgesetzt werden kann:

MM aDbTc

Formel (2) wobei

a = 2 bis 50, bevorzugt 2 bis 25, insbesondere bevorzugt 2 bis 10,

b = 2 bis 50, bevorzugt 2 bis 25, insbesondere bevorzugt 2 bis 10,

c = 0 bis 25, bevorzugt 0 bis 10, insbesondere bevorzugt 1 bis 5 d = 1-3 und

R ² ein einwertiger linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, der eine gegenüber Wasserstoffsiloxanen hydrosilierbare Doppelbindung enthält, bevorzugt ein (Meth)allyl-Rest, ein Rest basierend auf Trimethylolpropan-mono(meth)allylether oder ein Rest basierend auf Pentaerythrityl- mono(meth)allylether ist,

R ³ ein einwertiger aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder H, bevorzugt ein Methylrest oder H ist,

R ⁴ ein einwertiger aliphatischer gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder H, bevorzugt H ist und

R ⁵ unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, wobei insbesondere Methylreste bevorzugt sind, unter der Maßgabe, dass der Polyether mindestens zwei freie, gegenüber NCO-Gruppen reaktive OH- Funktionen aufweist.

Die Strukturelemente M, M‘, D und T sind hierbei jeweils über Sauerstoffbrücken verknüpft. Zwei Reste O1/2 werden hierbei stets zu einer Sauerstoffbrücke (-0-) verknüpft, wobei ein Oi/2-Rest nur mit einem weiteren Oi/2-Rest verknüpft werden kann.

Es entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Polyether der allgemeinen Formel (2) hergestellt werden durch Umsetzung von (Meth)allylalkohol, mit Alkylenoxiden, bevorzugt Ethylenoxid und Propylenoxid, sowie mindestens einem weiteren Epoxid, das eine oder mehrere freie OH-Gruppe trägt, wobei hier Glycidol oder Glycidol-Glycidylether besonders bevorzugt sind. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn zur Synthese Isopropyliden-Glyceryl-Glycidylether (Ketal- geschütztes Derivat von Glycidol-Glycidylether) als weiterer Synthesebaustein verwendet wird. Dies entspricht ebenfalls einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Durch Einbau dieses Monomers in die Polyetherkette und anschließender Entschützung (Acetonabspaltung) können weitere freie OH-Gruppen gebildet werden.

Ebenfalls entspricht es einer bevorzugten ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn zur Synthese der Polyether der allgemeinen Formel (2) höherwertige, (Meth)allyl-modifizierte Startalkohole eingesetzt werden, welche zwei oder mehr OH-Funktionen aufweisen. Besonders bevorzugt sind hierbei Glycerin- mono(meth)allylether, Trimethylolpropan-mono(meth)allylether sowie Pentaerythrityl- mono(meth)allylether. Diese können im Folgenden mit Alkylenoxiden, bevorzugt Ethylenoxid und Propylenoxid, sowie optional weiteren Epoxiden, die zusätzliche freie OH-Gruppe tragen, bevorzugt Glycidol oder Glycidol-Glycidylether umgesetzt werden. Auch in diesem Fall kann Isopropyliden-Glyceryl- Glycidylether als weiterer Synthesebaustein verwendet werden. Auch dies entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leitet sich der Polyoxyalkylenrest R ¹ von einem (Meth)Allylmodifiziertem Polyether der allgemeinen Formel (3) ab, welcher durch Hydrosilylierung mit HMTS zu einem poly-OH-funktionelle Trisiloxan der allgemeinen Formel (1) umgesetzt werden kann:

5 wobei e = 0 bis 50, bevorzugt 1 bis 25, besonders bevorzugt 2 bis 10

f = 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 25, besonders bevorzugt 0 bis 10

g = 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 25, besonders bevorzugt 0 bis 10 und

R ³ ein einwertiger aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, 10 bevorzugt ein Methylrest oder H ist und R ⁵ unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, wobei insbesondere Methylreste bevorzugt sind.

In einer weiterhin besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Polyether der allgemeinen Formel (3) erhältlich durch Alkoxylierung von 2,2-Dimethyl-4-hydroxymethyl-1 ,3-dioxolan, 15 bevorzugt mit Ethylenoxid und Propylenoxid, gefolgt von einer Umsetzung mit (Meth)Allylchlorid und anschließender saurer Entschützung des 2,2-Dimethyl-4-hydroxymethyl-1 ,3-dioxolan-Rests (Abspaltung von Aceton). Ein entsprechendes Reaktionsschema ist exemplarisch in Formel (4) dargestellt

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Polyether der allgemeinen Formel (3) erhältlich durch die Alkoxylierung von (Meth)Allylalkohol und anschließendem 20 Umsetzung mit einem Äquivalent Glycidol („Glycidol-Endtipping“). Ein entsprechendes Reaktionsschema ist exemplarisch in Formel (5) dargestellt. Hierbei gilt es zu beachten, dass bei der Anlagerung von Glycidol aus statistischen Gründen auch mehrere Glyidcol-Einheiten an eine Polyether-Kette anlagert werden können, woraus Terminal Verzweigungen sowie höhere OH-Funktionalitäten des Polyethers resultieren können (nicht dargestellt in Formel (5)). Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt sind höherwertige, poly-OH-funktionelle Trisiloxane, welche erhältlich sind durch Hydrosilyierung von HMTS mit mindestens einem Polyether der allgemeinen Formel (6)

wobei h = 0 bis 50, bevorzugt 1 bis 25, besonders bevorzugt 2 bis 10

i = 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 25, besonders bevorzugt 0 bis 10

j = 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 25, besonders bevorzugt 0 bis 10

k = 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 6, besonders bevorzugt 1 bis 3, ganz besonders bevorzugt 1 und

R ⁵ unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, wobei insbesondere Methylreste bevorzugt sind.

Bevorzugt lassen sich Polyether der allgemeinen Formel (6) hersteilen durch Umsetzung von 2,2-Dimethyl- 4-hydroxymethyl-1 ,3-dioxolan mit Alkenyloxyden, bevorzugt Ethylenoxid und Propylenoxid, sowie Allylg lycidyl-Ether und anschließender Entschützung des 2,2-Dimethyl-4-hydroxymethyl-1 ,3-dioxolan-Rest (Abspaltung von Aceton). Ein entsprechendes Reaktionsschema ist exemplarisch in Formel (7) dargestellt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Polyether einen Block-artigen Aufbau aufweisen, in welchem die Allylglycidyl-Ether-Einheiten am Ende der Polyetherkette angelagert werden.

Wie bereits beschrieben, eignen sich die erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, insbesondere wenn zur Herstellung der Polyurethanschäume ein nahe- bzw. überkritisches Fluid, bevorzugt nahe- bzw. überkritisches CO2, als Treibmittel verwendet wird. Polyurethan-Schaumstoffe sowie Formulierungen geeignet zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen enthaltend die erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane, insbesondere solche enthaltend ein nahe- bzw. überkritisches Fluid, bevorzugt nahe- bzw. überkritisches CO2, sind somit ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Entsprechende Schäume können z.B. als Dämm- oder Absorber-Materialien verwendet werden.

Der Begriff Polyurethanschaum bezeichnet in diesem Zusammenhang Schaumstoffe, welche durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit ihnen gegenüber reaktiven Verbindungen, bevorzugt mit OH-Gruppen („Polyole“) und/oder NH-Gruppen, gebildet werden. Polyole zur Herstellung entsprechender Schäume sind an sich bekannt. Besonders geeignete Polyole im Sinne dieser Erfindung sind alle organischen Substanzen mit mehreren gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen sowie deren Zubereitungen. Bevorzugte Polyole sind alle zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen üblicherweise verwendeten Polyetherpolyole und Polyesterpolyole. Polyetherpolyole werden durch Umsetzung von mehrwertigen Alkoholen oder Aminen mit Alkylenoxiden gewonnen. Polyesterpolyole basieren auf Estern mehrwertiger Carbonsäuren (meist Phthalsäure oder Terephthalsäure) mit mehrwertigen Alkoholen (meist Glycolen). Isocyanate zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen sind an sich ebenfalls bekannt. Vorzugsweise weist die Isocyanat-Komponente ein oder mehrere organische Isocyanate mit zwei oder mehr Isocyanat- Funktionen auf. Geeignete Isocyanate im Sinne dieser Erfindung sind z. B. alle mehrfunktionalen organischen Isocyanate, wie beispielsweise 4,4 ^' -Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Hexamethylendiisocyanat (HMDI) und Isophorondiisocyanat (IPDI). Das Verhältnis von Isocyanat zu Polyol, ausgedrückt als NCO-lndex, liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich von 40 bis 500, bevorzugt 60 bis 350, besonders bevorzugt 80 - 120. Der NCO-lndex beschreibt dabei das Verhältnis von tatsächlich eingesetztem Isocyanat zu berechnetem Isocyanat (für eine stöchiometrische Umsetzung mit Polyol). Ein NCO-lndex von 100 steht für ein molares Verhältnis der reaktiven Gruppen von 1 zu 1 .

Neben den erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxanen können die Polyurethanschäume noch weitere Additive und Zusatzstoffe, wie z.B. Füllstoffe, Treibmittel, Katalysatoren, organische und anorganische Pigmente, Stabilisatoren, wie z.B. Hydrolyse- oder UV-Stabilisatoren, Antioxidatien, Absorber, Vernetzer, Farbstoffe oder Verdicker / Rheologie-Additive enthalten.

Weiterhin kann zur erfindungsgemäßen Herstellung der Polyurethanschäume neben den erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxanen noch mindestens ein weiteres Polyethersiloxan der allgemeinen Formel (6) als Additiv eingesetzt werden:

wobei

o = 0 bis 50, bevorzugt 1 bis 25, besonders bevorzugt 1 bis 15

p = 0 bis 250, bevorzugt 5 bis 150, besonders bevorzugt 5 bis 100 wobei R ⁷ unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, ganz besonders bevorzugt Methlyreste sind, und wobei die Reste R ⁸ unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Polyoxyalkylenreste, vorzugsweise Polyoxyethylenpolyoxypropylenreste, sind, und wobei die Reste R ⁹ entweder R ⁷ oder R ⁸ entsprechen. Besonders bevorzugt sind die Reste R ⁸ Polyoxyethylenpolyoxypropylenreste mit 5 - 100, bevorzugt mit 7 - 75, ganz besonders bevorzugt mit 10 - 50 Wiederholungseinheiten, wobei das Verhältnis von Polyoxyethlyen- zu Polyoxypropyleneinheiten zwischen 100 : 0 und 0 : 100 liegen kann.

Als Katalysatoren zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen im Sinne der vorliegenden Erfindung, insbesondere solchen, die ein nahe- bzw. überkritisches Fluid als Treibmittel enthalten, sind Gel- Katalysatoren, die die Polyurethanreaktion zwischen Isocyanat und Polyol katalysieren, besonders geeignet. Diese können ausgewählt sein aus der Klasse der Amin-Katalysatoren, wie z.B. Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, Tetramethylethylendiamin, Tetramethylhexandiamin, Pentamethyl-diethylentriamin, Pentamethyldipropylentriamin, Triethylendiamin, Dimethylpiperazin, 1 ,2-Dimethylimidazol, N-Ethylmorpholin, Tris(dimethylaminopropyl)hexahydro-1 ,3,5-triazin, Dimethyl-aminoethanol, Dimethylaminoethoxyethanol und 1 ,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en, der Klasse der Metall-Katalysatoren, wie z.B. Zinnlaurat, Zinnoctoat, Zinnneodecanoat, Bismuth-basierte Katalysatoren sowie Nickel- und Kupfer-Acetylacetonat, sowie Mischungen dieser Substanzen. Im Fall von Polyurethan-Schlagschäumen, sind hierbei thermolatente Katalysatoren, sprich Katalysatoren, die ihre Wirksamkeit erst ab einer bestimmten Aktivierungstemperatur entfalten und so ein verzögertes Aushärten der Schäume ermöglichen, besonders geeinigt.

We bereits beschrieben sind Polyurethanschäume enthaltend poly-OH-funktionelle Trisiloxane ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume lassen sich hierbei bevorzugt durch ein Verfahren hersteilen umfassend die Schritte a) Bereitstellen einer Mischung bestehend aus mindestens einem Polyol, mindestens einem nahe- oder überkritischen Fluid, vorzugsweise scCC>2, mindestens einem erfindungsgemäßen poly-OH- funktionellen Trisiloxan sowie ggf. weiteren Komponenten unter erhöhtem Druck, vorzugsweise bei Drücken von größer 75 bar, mehr bevorzugt von größer 80 bar, noch mehr bevorzugt von größer 100 bar, noch mehr bevorzugt von größer 120 bar, ganz besonders bevorzugt von größer 150 bar. b) Beimischen von Isocyanat c) Expansion der Mischung auf Atmosphärendruck zu einem Polyurethanschaum

Es wird klargestellt, dass die Verfahrensschritte dieses Verfahrens wie oben dargestellt keiner festen zeitlichen Abfolge unterworfen sind. So können Beispielsweise Verfahrensschritt b) und c) zeitgleich stattfinden.

Es entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn im Verfahrensschritt a) die Mischung zwischen 2 und 50 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 7 und 20 Gew.-% nahe- bzw. überkritisches Fluid bezogen auf die Gesamtformulierung enthält.

Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn im Verfahrensschritt a) die Mischung zwischen 2 und 35 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 7,5 und 25 Gew.-% mindestens eines der erfindungsgemäßen poly-OH- funktionellen Trisiloxane enthält.

Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn zur Bereitstellung der Mischung CO2 als nahe- bzw. überkritische Fluid überkritisches verwendet wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Mischung bei Temperaturen oberhalb von 31 °C und Drücken oberhalb von 75 bar, bevorzugt oberhalb von 80 bar, mehr bevorzugt oberhalb von 100 bar, noch mehr bevorzugt oberhalb von 120 bar, ganz besonders bevorzugt bei Drücken oberhalb von 150 bar bereitgestellt wird.

Bevorzugt handelt es sich bei der in Verfahrensschritt a) bereitgestellten Mischung um eine Mikroemulsion. We bereits beschrieben handelt es sich bei Mikroemulsionen um makroskopisch isotrope, mikrostrukturierte Systeme. Daher ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die in Verfahrensschritt a) bereitgestellt Mischung ebenfalls makroskopisch homogen sowie mikrostrukturiert ist. Jedoch kann es sein, dass trotz dem Vorliegen einer Mikroemulsion, diese in Koexistenz mit nicht vollständig solubilisierten Exzessphasen steht, wodurch die Mischung makroskopisch dennoch inhomogen erscheint. Dieses Verhalten ist allgemein von Mikroemulsionen bekannt und z.B. in Kahlweit et al, Angewandte Chemie Int Ed., 1985, 24, 654 beschrieben. Das Vorliegen einer Mikrostruktur, auch bei hohen Temperaturen und Drücken, lässt sich z.B. durch Kleinwinkelneutronenstreuung oder dynamische Lichtstreuung, wie Beispielsweise in Klostermann, Quantitave Characterization of Supercritical Mircoemulsions - Dissertation, 2010, University of Cologne beschrieben, nachweisen.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn im Verfahrensschritt b) das Isocyanat der Mischung aus Verfahrensschritt a) ebenfalls unter hohem Druck, vorzugsweise bei Drücken von größer 75 bar, mehr bevorzugt von größer 80 bar, noch mehr bevorzugt von größer 100 bar, noch mehr bevorzugt von größer 120 bar, ganz besonders bevorzugt von größer 150 bar beigemischt wird. Die Verfahrensschritte a) und b) können hierbei z.B. auf einer Hochdruck-PU-Schaumanlage mit CO2 Eindüsung durchgeführt werden. Im Polyolkreislauf der Maschine wird zunächst die Mischung aus Polyol, SCCO2, den erfindungsgemäßen poly- OH-funktionellen Trisiloxanen sowie ggf. weiteren Additiven hergestellt, im Hochdruckmischkopf der Maschine wird anschließend Isocyanat beigemischt. Ein entsprechendes Verfahren ist z.B. in DE 102009053218 A1 beschrieben.

Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn im Verfahrensschritt c) die Mischung nicht direkt auf Atmosphärendruck entspannt wird sondern die Expansion mehrstufig erfolgt. Hierbei kann die Reaktionsmischung beispielsweise aus einem Hochdruckmischkopf zunächst in einen ebenfalls unter Druck stehenden Vorlagebehälter expandiert werden, wobei der Druck des Vorlagebehälters kleiner ist als der Druck im Mischkopf. Erst in einem zweiten Schritt wird der Druck des Vorlagebehälters nach einer definierten Verweildauer auf Atmosphärendruck gesenkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Vorlagebehälter hierbei um einen beheizten Vorlagebehälter.

Die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume weisen bevorzugt eine mittlere Porengröße von im Bereich von 0.05 - 50 pm, bevorzugt im Bereich von 0.07 - 20 gm, besonders bevorzugt im Bereich von 0.08 - 5 pm, insbesondere bevorzugt im Bereich von 0.09 - 1 pm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0.1 - 0.5 pm auf. Die mittlere Zellgröße lässt sich vorzugsweise durch Mikroskopie, vorzugsweise durch Elektronenmikroskopie bestimmen. Hierfür wird ein Querschnitt der porösen Polymerbeschichtung mittels eines Mikroskops mit einer ausreichenden Vergrößerung betrachtet und die Größe von mindestens 25 Zellen ermittelt. Um eine ausreichende Statistik dieser Auswertemethode zu erhalten sollte die Vergrößerung des Mikroskops so gewählt sein, dass sich mindestens 10x10 Zellen im Beobachtungsfeld befinden. Die mittlere Zellgröße ergibt sich dann als arithmetisches Mittel der Durchmesser der betrachteten Zellen. Diese Zellgrößenbestimmung mittels Mikroskopie ist dem Fachmann geläufig.

Weiterhin haben die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume ein Raumgewicht von vorzugsweise 10 - 120 kg/m ³ , bevorzugt von 20 - 80 kg/m ³ , besonders bevorzugt von 25 - 60 kg/m ³ . Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume bevorzugt durch eine Stauchhärte (gemessen bei 10 %iger Kompression) von mindestens 400 kPa, bevorzugt von mindestens 500 kPa, noch mehr bevorzugt von mindestens 600 kPa und ganz besonders bevorzugt von mindestens 650 kPa aus. Die Stauchhärte kann hierbei ermittelt werden, indem eine 5 x 5 x 5 cm ³ große Probe des Schaums um 10 % zusammengedrückt und die hierfür benötigt Kraft gemessen wird. Dies ist beispielsweise mit einer Materialprüfmaschine der Firma Zwick / Roell, Modell Z010 möglich. Diese Methode zur Bestimmung der Stauchhärte ist dem Fachmann allgemein geläufig.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 20 mW nr ¹ k ^_1 , bevorzugt von weniger als 19 mW nr ¹ k ^_1 , mehr bevorzugt von weniger als 18 mW nr ¹ k ^_1 , noch mehr bevorzugt von weniger als 17 mW nr ¹ k ^_1 , ganz besonders bevorzugt von weniger als 16 mW nr ¹ k ^·1 aufweisen. Die Wärmeleitfähigkeit lässt sich hierbei Beispielsweise mit einem Messgerät des Typs LaserComp Heat Flow Meter der Firma TA Instruments bestimmen. Diese Methode zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit ist dem Fachmann allgemein geläufig.

Die erfindungsgemäßen Polyurethanschäume können Beispielsweise als Wärmedämmmaterialien, Adsorptionsmaterialien, Trägermaterialien oder für die Fertigung von Leichtbauteilen verwendet werden.

Beispiele

Bestimmung der OH-Zahl:

Hydroxylzahlen wurden nach der Methode DGF C-V 17 a (53) der Deutschen Gesellschaft für Fettwissenschaft bestimmt. Dabei wurden die Proben mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Pyridin acetyliert und der Verbrauch an Essigsäureanhydrid durch Titration mit 0,5 n Kalilauge in Ethanol gegen Phenolphthalein bestimmt.

Bestimmung der lodzahl:

Die lodzahl ist ein Maß für den Gehalt an Doppelbindungen eines Moleküls. Zur Bestimmung der lodzahl wurden die Proben mit lodmonobromid umgesetzt und der Überschuss an lodmonobromid durch Zugabe von Kaliumiodid in lod überführt. Dieses wurde mit Natriumthiosulfatlösung zurücktitriert.

Bestimmung des SiH-Umsatzes:

Die SiH-Bestimmung erfolgte durch Titration der Probe mit Natriumbutylatlösung (in n-Butanol). Die Menge an durch Reaktion von Natriumbutylat mit freien SiH-Gruppen gebildeten Wasserstoffs wurd gasvolumetrisch bestimmt und direkt zur Berechnung des SiH-Umsatzes verwendet. Beispiel 1: Synthese eines Di-OH-funktionellen Trisiloxans mit verzweigtem Polyether

In einem 5-L-Autoklaven wurden 218,1 g Glycerinmonoallylether vorgelegt. Es wurden 4,5 g Natriummethanolat zugegeben und der Reaktorinhalt durch mehrmaliges Evakuieren und Entspannen mit Stickstoff inertisiert. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch unter Rühren auf 1 15 °C erhitzt. Es wurden insgesamt 992,1 g Ethylenoxid innerhalb von 1 h bei 1 15 °C Innentemperatur und einem Innendruck von 1 bis 2 bar (absolut) unter Kühlung zudosiert. Nach 60 min Nachreaktion bei 1 15 °C wurden flüchtige Anteile im Vakuum bei 95 °C destillativ entfernt, das Produkt mit Phosphorsäure neutralisiert und über einen Filter aus dem Reaktor abgelassen. Die OH-Zahl war 150,3 mg KOH/g, die Säurezahl 0,1 mg KOH/g. Gemäß GPC-Analyse weist das Produkt eine gewichtsmittlere Molmasse Mw von 763 g/mol und eine Polydispersität Mw/Mn von 1 ,08 auf.

In einem 1 L-Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Rückflußkühler und Tropftrichter wurden 51 1 g dieses Polyethers vorgelegt und auf 50 °C erwärmt. Es wurden 0,5 ml_ einer Karstedt-Katalysator-Lösung in Isopropanol (w (Pt) = 1 %) zugesetzt und anschließend 1 ,1 ,1 ,3,5,5,5-Heptamethyltrisiloxan (HMTS) innerhalb einer Stunde zudosiert. Bei der Zudosierung des Siloxans setzte eine exotherme Reaktion ein. Das Reaktionsgemisch wurde auf 90 °C gebracht und drei Stunden lang gerührt. Anschließend wurde der Umsatz an SiH-Funktionen gasvolumetrisch überprüft. Dieser lag am Ende der Reaktion bei 100 %.

Beispiel 2: Synthese eines Di-OH-funktionellen Trisiloxans mit linearem Polyether

In einem 5-L-Autoklaven wurden 396,6 g 1 ,2-lsopropylideneglycerol vorgelegt. Es wurden 8,1 g Natriummethanolat zugegeben Der Reaktor wurde bis auf einen Innendruck von 30 mbar evakuiert, um evtl flüchtige Inhaltsstoffe destillativ zu entfernen und mit Stickstoff inertisiert. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch unter Rühren auf 1 15 °C erhitzt. Insgesamt 1083,6 g eines homogenen Reaktionsgemisches aus 900,9 g Ethylenoxid und 182,7 g Propylenoxid wurden innerhalb von 2 h bei 1 15 °C Innentemperatur und einem Innendruck von 1 bis 2 bar (absolut) unter Kühlung zudosiert. Nach 60 min Nachreaktion bei 1 15 °C wurden flüchtige Anteile im Vakuum bei 95 °C destillativ entfernt. Das Alkoxylierungsprodukt wurde bei Raumtemperatur über einen Filter aus dem Reaktor abgelassen. Die OH- Zahl war 128,4 mg KOH/g, die Säurezahl -5,1 mg KOH/g. Gemäß GPC-Analyse weist das Produkt eine gewichtsmittlere Molmasse Mw von 526 g/mol und eine Polydispersität Mw/Mn von 1 ,16 auf.

In einem Kolben wurden 785 g des Alkoxylierungsprodukts nach Inertisierung durch mehrmaliges Evakuieren und Enspannen mit Stickstoff mit 164,6 g Natriummethanolat versetzt. Unter Vakuum wurden über 2 h bei 1 15 °C flüchtige Komponenten abdestilliert. Nach Abkühlen auf 90 °C wurde das Vakuum mit Stickstoff gebrochen und es wurden 276,3 g 3-Chlor-2-methylpropen über einen Zeitraum von 1 h zugetropft. Die Reaktionsmischung wurde für 4 h zum Rückfluss erhitzt und anschließend erneut flüchtige Bestandteile bei 90 °C im Vakuum entfernt. Bei Raumtemperatur wurden 500 ml Wasser zugesetzt und die organische Phase isoliert. Die OH-Zahl des Reaktionsprodukts war 4,0 mg KOH/g und die Säurezahl 0,1 mg KOH/g. Gemäß GPC-Analyse weist das Produkt eine gewichtsmittlere Molmasse Mw von 582 g/mol und eine Polydispersität Mw/Mn von 1 ,17 auf. 600 g des Reaktionsprodukts wurden in 30 g Wasser gelöst und bei Raumtemperatur 10 g einer verdünnten HCI-Lösung zuzugeben. Nach 2 h Rühren bei Raumtemperatur wurde Aceton bei 1 10 °C unter Vakuum abdestilliert. Die OH-Zahl war 203,0 mg KOH/g, die Säurezahl 0,1 mg KOH/g und die Jodzahl 48,2 mg KOH/g. Gemäß GPC-Analyse weist das Produkt eine gewichtsmittlere Molmasse Mw von 580 g/mol und eine Polydispersität Mw/Mn von 1 ,17 auf.

In einem 500 mL-Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Rückflußkühler und Tropftrichter wurden 179 g dieses Polyethers vorgelegt und auf 65 °C erwärmt. Es wurden 1 ,0 ml_ einer Karstedt-Katalysator-Lösung in Isopropanol (w (Pt) = 1 %) zugesetzt und anschließend 1 ,1 ,1 ,3,5,5,5-Heptamethyltrisiloxan (HMTS) innerhalb einer Stunde zudosiert. Bei der Zudosierung des Siloxans setzte eine exotherme Reaktion ein. Nach dem Zudosieren wurde das Reaktionsgemisch auf 105 °C gebracht und sechs Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend wurde der Umsatz an SiH-Funktionen gasvolumetrisch überprüft. Dieser lag am Ende der Reaktion bei 100 %.

Beispiel 3: Verschäumungsversuche

Zur Ausprüfung Wirksamkeit der erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane wurde eine Reihe an Verschäumungsexperimenten durchgeführt. Hierfür wurde eine für das POSME-Verfahren optimierte

PU-Formulierung basierend auf folgenden Rohstoffen verwendete.

Polyol 1 : Polyetherpolyol auf Basis von 26,7 Gew.-% Sucrose, 4,5 Gew.-% Propylenglycol, 2,3 Gew.-

% Monoethylenglycol und 66,5 Gew.-% Ethylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 450 mg KOH/g, einer Funktionalität f von 4,7 und einer Viskosität von ca. 2.900 mPa-s bei 25 °C

Polyol 2: Polyetheresterpolyol auf Basis von Phthalsäureanhydrid, Diethylen-glycol, Ethylendiamin,

Propylenoxid und Ethylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 310 mg KOH/g, einer Funktionalität f von 2 und einer Viskosität von 6.500 mPa-s bei 25 °C

Polyol 3: Polyetherpolyol auf Basis von o-Toluylendiamin, Ethylenoxid und Propylen-Oxid mit einer

Hydroxylzahl von 470 mg KOH/g, einer Funktionalität f von 4 und einer Viskosität von 8.00 mPa-s bei 25 °C

Polyol 4: Polyesterpolyol auf Basis von 33,6 Gew.-% Bernsteinsäure, 6,6 Gew.-% Diethylenglycol,

15,2 Gew.-% Glycerin und 44,5 Gew.-% Polyethylen-'glycol 200 mit einer Hydroxylzahl von ca. 309 mg KOH/g, einer Funktionalität f von 3, einer Viskosität von ca. 2.300 mPa-s bei 25 °C und einer Säurezahl von < 1 ,0 mg KOH/g.

Desmorapid® PV: Katalysator, Pentamethyldiethylentriamin (der Fa. Covestro Deutschland AG)

Polycat® 41 : Katalysator, N,N,N',N',N",N"-Hexamethyl-1 ,3,5-triazin-1 ,3,5(2H,4H,6H)-tripropanamin (der

Fa. Evonik)

Isocyanat: Gemisch aus monomerem und polymerem MDI mit einer Viskosität von 290 mPa-s bei 20

°C (Desmodur® 44V20L, Fa. Covestro Deutschland AG) Als Schaumstabilisatoren wurden die in den Bespielen 1 und 2 beschriebenen poly-OH-funktionellen Trisiloxane eingesetzt. Außerdem wurde ein klassisches einwertiges Trisiloxan (Umsetzungsprodukt von HMTS mit einfach-allylterminiertem EO-Polyether, ca. 8 EO-Einheiten) zum Vergleich verwendet. Die genaue Zusammensetzung der Verschäumungsexperimente ist in Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1 : Übersicht Verschäumungsexperimente in einer für das POSME-Verfahren optimierten PU Formulierung. Alle Mengenangaben in Gewichtsteilen.

#1 #2 #3

Polyol 1 40 40 40

Polyol 2 40 40 40

Polyol 3 12 12 12

Polyol 4 7,6 7,6 7,6

Glycerin 0,4 0,4 0,4

Polycat ^® 41 0,37 0,37 0,37

Desmorapid ^® PV 0,74 0,74 0,74

Cyclopentan 7,2 7,2 7,2

Einwertiges Trisiloxan 2

Poly-OH-Funktionelles Trisiloxan

2

aus Beispiel 1

Poly-OH-Funktionelles Trisiloxan

2

aus Beispiel 2

Desmodur 44V20

103 103 103

Methylendiisocyanat, NCO% = 31 ,5

Cremezeit [s] 14 15 17 Fadenziehzeit [s] 24 26 27

Steigzeit [s] 30 32 33 Klebfreizeit [s] 33 30 35

Raumgewicht [kg/m ³ ] 72 65 67

Stauchhärte 10 % [kPa] 430 623 620

Schaumstruktur Sehr fein Sehr fein inhomogen

Sehr homogen Homogen Alle Verschäumungsexperimente wurden in Handversuchen durchgeführte. Hierfür wurden Polyol- Komponente (enthaltend Katalysatoren sowie Stabilisatoren) und Treibmittel in einen 0.5 I Pappbecher eingewogen und für 30 sec. bei 1000 rpm mit einem H-Triebrührer, ausgestattet mit einer Rührscheibe, homogenisiert. Treibmittelverluste durch Verdunstung wurden anschließend durch Gegenwiegen des Pappbechers korrigiert. Im Anschluss wurde die Isocyanat-Komponente zugefügt und die Mischung für 4 sec. bei 3000 rpm vermischt. Die Reaktionsmischung wurde anschließend zum Aushärten in eine Kastenform mit den Abmessungen 27 x 14 x 14 cm ³ überführt. Hierbei wurde die Cremezeit, die Fadenziehzeit, die Klebfreizeit und die Steigzeit ermittelt.

Die Cremezeit ist definiert als die Zeit nach Vermengen von Polyol- und Isocyanat-Komponente, ab welcher die Entstehung von Schaumblasen in der Reaktionsmischung beobachtet werden kann.

Die Fadenziehzeit ist definiert als die Zeit nach Vermengen von Polyol- und Isocyanat-Komponente, aber welcher mit einer Pipette Fäden aus der Reaktion Reaktionsmischung gezogen werden können.

Die Steigzeit ist definiert als die Zeit nach Vermengen von Polyol- und Isocyanat-Komponente, aber welcher keine weitere Volumenzunahme des sich bildenden PU-Schaums beobachtet werden kann. Sie markiert somit das Ende der Steigphase des Schaums.

Die Klebfreizeit ist definiert als die Zeit nach Vermengen von Polyol- und Isocyanat-Komponente, ab der die Oberfläche des sich bildenden PU-Schaums nicht mehr klebrig erscheint (getestet mit einem Papierstreifen).

Neben diesen Parametern während der Schaumbildung wurden das Raumgewicht und die Stauchhärte der ausgehärteten Schäume ermittelt sowie die Schaumstruktur optisch bewertet. Zu Ermittlung des Raumgewichts wurde aus dem inneren der Schäume ein 5 x 5 x 5 cm ³ Würfel geschnitten und gewogen. Zur Ermittlung der Stauchhärte wurde eine Materialprüfmaschine der Firma Zwick / Roell, Modell Z010 verwendet. Für diese Messungen wurde eine 5 x 5 x 5 cm ³ große Probe des Schaums um 10 % zusammengedrückt und die hierfür benötigt Kraft gemessen. Es wurden jeweils mehrere Stauchhärtemessungen sowohl in Steigrichtung als auch senkrecht zur Steigrichtung der Schäume durchgeführt. Die angegebenen Werte sind arithmetische Mittelwerte dieser Messungen.

Die Ergebnisse der Verschäumungsexperimente sind ebenfalls in Tabelle 1 zusammengestellt. Wie aus dieser Zusammenstellung ersichtlich ist, wurden mit dem klassischen, einwertigen Trisiloxan grobe, recht irreguläre Schäume mit vergleichsweise hohem Raumgewicht erhalten. Außerdem war die Stauchhärte des erhaltenen Schaums deutlich geringer. Die erfindungsgemäßen poly-OH-funktionellen Trisiloxane lieferten hingegen deutlich feiner, homogener Schäume mit niedrigerem Raumgewicht und verbesserter Stauchhärte.