PL192955B1 - Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć - Google Patents

Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć

Info

Publication number
PL192955B1
PL192955B1 PL328650A PL32865098A PL192955B1 PL 192955 B1 PL192955 B1 PL 192955B1 PL 328650 A PL328650 A PL 328650A PL 32865098 A PL32865098 A PL 32865098A PL 192955 B1 PL192955 B1 PL 192955B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
foams
polyester
foam
ethoxylation
bayer
Prior art date
Application number
PL328650A
Other languages
English (en)
Other versions
PL328650A1 (en
Inventor
Klaus-Peter Herzog
Günther Baatz
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of PL328650A1 publication Critical patent/PL328650A1/xx
Publication of PL192955B1 publication Critical patent/PL192955B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4263—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing carboxylic acid groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/06—Polyurethanes from polyesters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych, znamienny tym, ze poddaje sie, w procesie jednostopniowym (one-shot), reakcji a) poliizocyjaniany z b) poliestropoliolami, posiadajacymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o ciezarze czastecz- kowym w zakresie od 400 do 10000 i c) etoksylowanymi polieteropoliolami, posiadajacymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o stopniu zetoksylowania powyzej 30% wagowych i funkcyjnosci w zakresie od 2 do 6 i d) ewentualnie zwiazków z przynajmniej dwoma reaktywnymi atomami wodoru o srednim ciezarze czasteczkowym w zakresie 32 do 400, jako przedluzaczami lancucha i srodkami sieciujacymi, oraz e) katalizatorami, woda i/lub srodkami porotwórczymi i f) ewentualnie srodkami pomocniczymi i dodatkami. PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowopoliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć w przemyśle motoryzacyjnym.
Podczas wytwarzania miękkich pianek poliuretanowych z polieterów lub poliestrów sposobem jednoetapowym („one shot”), stanowiących większość stosowanych komercyjnych sposobów wytwarzania bloków pianki, powstają materiały spienione, które posiadając otwarte pory, wykazują jedynie niedostateczne własności hydrofilowe.
W związku z tym, nie brakowało prób, aby zwykle stosowanym blokom pianki, przedtem o charakterze hydrofobowym, nadać własności hydrofilowe, przynajmniej na drodze obróbki matrycy piankowej lub przez spienianie z dodatkiem środków zwilżających lub jonowych środków powierzchniowo-czynnych (por. DE-A 2207356).
Zamiast drogiej i kosztownej dodatkowej obróbki pianek w celu zwiększenia ich hydrofilowości, próbowano mianowicie polepszać własności hydrofilowe na drodze współspieniania z zastosowaniem, hydrofilowych samych w sobie substancji pomocniczych w procesie jednostopniowym w ten sam sposób. Do takich substancji pomocniczych należą np. pochodne celulozy, jak ester celulozy, metyloceluloza, karboksymetyloceluloza i hydroksyetyloceluloza itd., jak też pochodne aminokwasów i sulfokwasów, betaina, laktony i produkty etoksylowania glikoli lub pokrewnych materiałów wyjściowych (por. opisy patentowe DE-A-2207361, US 3413245 wzgl. US 3806474).
Produkty propoksylowania i etoksylowania wielowartościowych alkoholi stanowią materiały wyjściowe do wytwarzania miękkich pianek poliuretanowych z polieterów, na drodze reakcji tych surowców określanych ogólnie jako polieteropoliole (dla wytwarzania miękkich pianek są one zwykle trójfunkcyjne) z diizocyjanianami z dodatkowym udziałem wody (do reakcji spieniania), szczególnych polieteropolisiloksanów i dalszych środków pomocniczych.
Zwykłe polieteropoliole w ogólnym sensie tego określenia (typowe poliole) zawierają w poliolu głównie produkt propoksylowania trójfunkcyjnego związku wyjściowego obok niewielkiej ilości (0-20%) udziału z etoksylowania.
Polieteropoliole o wyższym stopniu etoksylowania (powyżej 30%) stanowią specyfiki, które często nie są mieszalne z typowymi poliolami i stwarzają trudności w procesie spieniania, przede wszystkim ze wzrostem stopnia etoksylowania, nie tylko ze względu na ich wyraźnie rosnącą reaktywność.
Polieteropoliole o wysokim stopniu etoksylowania około 50-95%, jak przykładowo Poliol VP PU 41WB01 (firmy Bayer AG) można dla uzyskania pianek poddawać reakcji wraz z typowymi polieteropoliolami tylko w ograniczonych proporcjach ilościowych i prowadzi to do zmiękczenia matrycy (tzw. supermiękkie pianki).
Możliwy jest także dodatek czystych polimerów tlenku etylenu (np. PEG 200 do PEG 600) oczywiście z niewielkim, w istocie, udziałem około 2-15% w stosunku do typowych polieteropolioli, przy wyraźnym zmiękczeniu uzyskanej matrycy pianki poliuretanowej z drugiej strony.
W porównywalny sposób, w opisie patentowym BE-A-707412, opisano także współspienianie polieterodioli w mieszaninie z typowymi polieteropoliolami. Zgodnie z podanym tam sposobem wytworzone wstępnie glikole polioksyetylenowe o różnym ciężarze cząsteczkowym, w zakresie produktów PEG 600 do PEG 2000 (Hoechst AG), poddaje się propoksylowaniu w oddzielnym etapie, aby dostosować reaktywność uzyskiwanego polieterodiolu do zakresu zgodnego z zakresem typowych polieteropolioli do spieniania (drugorzędowe końcowe grupy OH zamiast pierwszorzędowych).
Bezpośrednie spienianie czystych glikoli polioksyetylenowych lub przynajmniej polioli o wysokim stopniu zetoksylowania i o wysokim udziale pierwszorzędowych końcowych grup OH, jak przykładowo w VP PU 41WB01, VP PU 3170 (oba produkty firmy Bayer AG) lub Voranol'u 1421 (Dow Chemical) w procesie jednoetapowym („one shot) zgodnie z recepturą eterową, bez zmieszania z typowymi polieteropoliolami nie jest dotychczas możliwe. Jedną z przyczyn jest tu niekontrolowana reaktywność tego rodzaju wysokozetoksylowanych polioli.
Spienianie czystych glikoli polioksyetylenowych w zwykłych urządzeniach jest dotychczas możliwe jedynie z pośrednim etapem prepolimeryzacji. Dostępna jest tu cała rodzina prepolimerów (np. Hypol Polymers firmy W.R. Grace Ltd.) jako szczególnych surowców do różnych zastosowań z odpowiednimi wadami technicznymi sposobu.
Wytworzenie poliuretanowych pianek z poliestrów o własnościach hydrofilowych i o wyższym ciężarze objętościowym (>/= 50 kg/m3) na drodze współzastosowania prepolimeryzowanych dioli polioksyetylenowych o zakresie ciężaru cząsteczkowego od 500 do 2000 w recepturach estrowych wraz
PL 192 955 B1 z określonymi substancjami powierzchniowo-czynnymi do zemulgowania i stabilizacji, opisane zostało w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Nr 3806474.
Jako pianki w gospodarstwie domowym stosowane są szczególnie poliuretanowe pianki z poliestrów, ponieważ łatwiej daje się dopasować ich strukturę piankową i chwyt do wzoru pianki naturalnej, aniżeli dla analogicznych pianek poliuretanowych z polieterów. Stąd także pianki poliuretanowe z poliestrów, w porównaniu do pianek poliuretanowych o takim samym ciężarze objętościowym z polieterów posiadają lepsze własności wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia przy zerwaniu, co dla użytkowania pianki w gospodarstwie domowym i pokrewnych dziedzinach stanowi ważną cechę.
Zadaniem wynalazku było więc wynalezienie sposobu, w którym można byłoby otrzymać hydrofilowe pianki poliuretanowe z poliestrów w procesie jednostopniowym „one shot”, bez stosowania propoksylowanych lub prepolimeryzowanych polioksyetylenowych składników diolowych i bez dodatku emulgujących substancji pomocniczych.
Zadanie to rozwiązano niespodziewanie w ten sposób, że przez zastosowanie dodatku handlowych, zwykłych wysoko zetoksylowanych polieteropolioli o stopniu zetoksylowania powyżej 30% do zwykłych poliestropolioli według receptury estrowej można wytworzyć hydrofilowe pianki poliuretanowe typu pianek poliuretanowych z poliestrów.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowopoliuretanowych, polegający na tym, że poddaje się, w procesie jednostopniowym (one-shot), reakcji
a) poliizocyjaniany z
b) poliestropoliolami, posiadającymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 10000 i
c) etoksylowanymi polieteropoliolami, posiadającymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o stopniu zetoksylowania powyżej 30% wagowych i funkcyjności w zakresie od 2 do 6 i
d) ewentualnie związków z przynajmniej dwoma reaktywnymi atomami wodoru o średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 32 do 400, jako przedłużaczami łańcucha i środkami sieciującymi, oraz
e) katalizatorami, wodą i/lub środkami porotwórczymi i
f) ewentualnie środkami pomocniczymi i dodatkami.
Stopień zetoksylowania wprowadzanego polieteropoliolu wynosi powyżej 30% wagowych, korzystnie między 50 a 95% wagowych.
Korzystnie wprowadza się poliestropoliole na bazie kwasu adypinowego, glikolu dietylenowego, trimetylolopropanu i/lub gliceryny. Najczęściej wprowadza się poliole o wysokim stopniu zetoksylowania z trimetylolopropanu lub gliceryny jako początkowych/startowych substancji.
Zawartość polieteropolioli o wysokim stopniu zetoksylowania stanowi zwykle 2 do 80% wagowych w przeliczeniu na sumę składników b) do d).
Do spieniania wprowadza się około 2 do 80% wymienionych polieteropolioli o wysokim stopniu zetoksylowania, jak przykładowo VP PU 41WB01 (trójfunkcyjny, firmy Bayer AG), w odpowiedniej mieszaninie ze zwykłymi poliestropoliolami.
Stopień zetoksylowania wprowadzanego polieteropoliolu wynosi powyżej 30% wag., korzystnie między 50 a 95% wag.. Zwykle stosuje się polieteropoliole o wysokim stopniu zetoksylowania wywodzące się z trimetylolopropanu lub gliceryny.
Zwykle zawartość polieteropolioli o wysokim stopniu zetoksylowania wynosi 2 do 80% wagowych w przeliczeniu na sumę składników b) do d).
Do spieniania wprowadza się około 2 do 80% wymienionych polieteropolioli o wysokim stopniu zetoksylowania, jak przykładowo VP PU 41WB01 (trójfunkcyjny, firmy Bayer AG), w odpowiedniej mieszaninie ze zwykłymi poliestropoliolami.
Odpowiednie poliestropoliole można wytworzyć z organicznych kwasów dikarboksylowych o 2 do 12 atomach węgla i wielowartościowych alkoholi, przez kondensację.
Korzystnie stosuje się kwas bursztynowy, glutarowy lub adypinowy wzgl. odpowiednie mieszaniny kwasów dwukarboksylowych.
Można stosować także aryloalifatyczne kwasy dwukarboksylowe, takie jak kwasy orto- i tereftalowy względnie nienasycone kwasy organiczne, jak maleinowy i fumarowy.
Wielowartościowe alkohole, jako partnerzy do kondensacji, obejmują najczęściej także związki z 2 do 12 atomami węgla.
Szczególnie korzystne są tu dwuwartościowe glikole typu od glikolu etylenowego do heksandiolu-1,6, jak też przede wszystkim glikol dietylenowy lub dipropylenowy.
PL 192 955 B1
Jako wyżej funkcyjne komponenty alkoholowe, działające jako komponenty rozgałęziające, często stosuje się wspólnie niewielkie ilości gliceryny, trimetylolopropanu lub wyżej funkcyjnych homologów.
Korzystnie wprowadza się poliestropoliole, takie jak przykładowo Desmophen 2200, Desmophen 2300, lub VP PU 41WB01 (wszystkie wymienione produkty dostępne z firmy Bayer AG). Poliole te oparte są na produktach kondensacji kwasu adypinowego, glikolu dietylenowego oraz trimetylolopropanu jako środka sieciującego. Produkt VP PU 41WB01 ze względu na końcową obróbkę, ma niskie własności dymotwórcze.
Zamiast polieterodioli o wysokim stopniu zetoksylowania (dwufunkcyjnych) lub VP PU 41WB01 (Bayer AG, trójfunkcyjny, średni ciężar cząsteczkowy ok. 4500, stopień zetoksylowania >/= 70%) i analogicznych produktów, można zastosować także wyżej funkcyjne polieteropoliole o wysokim stopniu zetoksylowania, jak VP PU 3170 (Bayer AG, sześciofunkcyjny, średni ciężar cząsteczkowy ok. 3400, stopień zetoksylowania >/= 80%).
Jako poliizocyjaniany można stosować:
- alifatyczne, cykloalifatyczne, aryloalifatyczne, aromatyczne i hetrocykliczne poliizocyjaniany, jak np. produkty opisane w publikacji W. Siefken, Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, strony 75 do 136, przykładowo o wzorze
Q(NCO)n w którym:
n oznacza 2 do 4, korzystnie 2 do 3 a
Q oznacza alifatyczny rodnik węglowodorowy o 2 do 18, korzystnie 6 do 10 atomach węgla, cykloalifatyczny rodnik węglowodorowy o 4 do 15, korzystnie 5 do 10 atomach węgla, aromatyczny rodnik węglowodorowy o 6 do 15, korzystnie 6 do 13 atomach węgla, lub aryloalifatyczny rodnik węglowodorowy o 8 do 15, korzystnie 8 do 13 atomach węgla, na przykład poliizocyjaniany, jakie opisano w niemieckim opisie patentowym DE-OS 2 832 253, str. 10-11.
Szczególnie korzystne są z reguły poliizocyjaniany łatwo dostępne technicznie, np. 2,4- i 2,6-diizocyjaniany toluenu jak też dowolne mieszaniny tych izomerów (TDI), poliizocyjaniany polifenylenopolimetylenu, jakie można wytworzyć przez kondensację formaldehyd-anilina i dalsze fosgenowanie (surowy MDI) i poliizocyjaniany wykazujące grupy karboimidowe, uretanowe, allofanianowe, izocyjanurowe, mocznikowe lub biuretowe (polizocyjaniany modyfikowane), w szczególności takie modyfikowane poliizocyjaniany, które wywodzą się 2,4- i/lub 2,6-diizocyjanianu toluenu wzgl. z 4,4'- i/lub 2,4'-diizocyjanianu difenylenometanu.
Szczególnie korzystne są zwykle wprowadzane mieszaniny izomerów TDI T80 i T65 oraz ich mieszaniny.
Można przy tym wytwarzać pianki poliuretanowe z poliestrów o zwykłych ciężarach objętościowych w zakresie około 20-80 kg/m3. Przez współzastosowanie dodatkowych środków porujących np. ciekłego dwutlenku węgla w technologii Nova Flex (Hennecke/Bayer AG) i sposobów pokrewnych lub przez technologię spieniania pod zmniejszonym ciśnieniem według technologii VPF (Prefoam AG) lub technologii analogicznych można odpowiednio rozszerzyć zakres możliwości zastosowań. Szczególnie korzystne są one w zakresie ciężaru objętościowego około 25 do 60 kg/m3, ponieważ z jednej strony wraz z rosnącym ciężarem objętościowym wzrasta zdolność pochłaniania wody a z drugiej strony zwilżalność (dostępna wewnętrzna powierzchnia pianki) zależy od wymiarów uzyskanych otwartych komórek pianki. Ta ostatnia zmniejsza się zwykle przy wzroście ciężaru objętościowego.
Pianki wytworzone według wynalazku wykazują własności hydrofilowe. Mają one możliwość w ciągu 20-25 sekund, pochłonąć około 10 krotną ilość wody, w stosunku do ciężaru pianki. Przy położeniu suchej pianki na powierzchnię wody (od około 10%-wego udziału polieteropoliolu w mieszaninie polioli) próbka pianki tonie w ciągu kilku sekund.
Przy zawartości do około 30% opisanych specjalnych polieterooli w mieszaninie polioli następuje to bez pęcznienia matrycy pianki, co dla niektórych zastosowań jest na wskroś pożądane.
Ze wzrastającym udziałem polieteropolioli o wysokim stopniu zetoksylowania następuje dodatkowe i zauważalne pęcznienie matrycy piankowej.
Dla przyspieszenia reakcji spieniania można stosować zwykle stosowane aminy jak, np.
N-metylo- i N-etylomorfolinę, trimetyloaminę, trietyloaminę i homologi trialkiloamin, dimetylopiperazynę, dimetylobenzyloaminę, N-kokomorfolinę lub dalsze zwykle stosowane aktywatory aminowe, jak też różnorodne mieszaniny tych amin lub kombinacje amina/mocznik.
PL 192 955 B1
Szczególnie korzystnie stosuje się jednak katalizatory aminowe, które ze względu na charakter i ilość, możliwie jak najmniej przyczyniają się do powstawania zapachu lub emisji dymów dla wyrobu piankowego wytwarzanego z ich udziałem.
Ewentualnie mogą być także dodawane dalsze substancje pomocnicze i dodatki jak np. środki ognioochronne, stabilizatory lub środki dyspergujące.
Do stabilizacji pianki można stosować obok stabilizatorów silikonowych, jak SE 232 (OSI), VP AI 3613 i VP AI 3614 (Bayer AG) lub B 8300 lub B 8301 (Goldschmidt AG), także środki powierzchniowo-czynne nie zawierające silikonów lub mieszaniny środków powierzchniowo-czynnych jak np. kombinacje EM/TK lub EM/PU 3240 (Rhein-Chemie lub Bayer AG) względnie Arcopal N90/Genapol PF 20 (Hoechst AG).
Szczególnie korzystne jest jednak wprowadzanie nowoczesnych stabilizatorów silikonowych jak VP AI 3613 i VP AI 3614 (doświadczalne produkty firmy Bayer AG) lub B 8300 lub B 8301 (Goldschmidt AG), które prowadzą do otrzymania drobnej otwartokomórkowej struktury pianki. W zasadzie chodzi tu o „przygotowane na zamówienie” organiczne, modyfikowane polietero-polisiloksany na bazie polidimetylosiloksanu. Te ostatnie można w uproszczeniu określić następująco:
(H3C)3Si-O- [-Si(CH3)2-O- i.t.d.
Dalszym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie hydrofilowych pianek poliuretanowo-poliestrowych otrzymanych sposobem według wynalazku jako materiałów pochłaniających wilgoć w wyposażeniu wnętrza pojazdów mechanicznych.
Korzystnie, hydrofilowe poliuretanowo-poliestrowe pianki pochłaniające wilgoć, stosowane w wyposażeniu wnętrza pojazdów mechanicznych, stanowią pianki o niskiej emisji dymów.
W praktycznych przypadkach stosowania potrzebne jest często spełnianie dodatkowych wymagań dotyczących własności. Tak więc można np. na drodze tworzenia siatkowej struktury (obróbka dodatkowa w celu maksymalnego otwarcia komórek) utworzyć strukturę pianki o wyjątkowo dużej ilości otwartych porów.
Pianki wytwarzane sposobem według wynalazku mogą dalej, w korzystnym wariancie wykonania, znaleźć zastosowanie do wyposażenia wnętrz pojazdów np. jako złączone z materiałem tekstylnym pokrycia siedzeń lub zagłówków.
Przy zastosowaniu do wyposażenia wnętrza pojazdów, spełnianie wymagań dotyczących emisji dymów - istotny dodatkowy aspekt, można uzyskać przez dodawanie poliestropolioli o małej emisji dymów, jak VP PU 60WB01 (Bayer AG).
Wyżej opisane hydrofilowe pianki można też stosować jako materiały pochłaniające wodę, np. w gospodarstwie domowym w dziedzinie higieny, przykładowo jako gąbki i ściereczki do wycierania lub jako chłonące wodę podkłady w szpitalach i w domowym zastosowaniu podczas pielęgnacji, jako wkładki do pieluszek jednorazowych lub jako wyroby taśmowe do laminowania płomieniowego lub laminowania przez sklejanie z materiałami tekstylnymi lub foliami w celu polepszania zdolności pochłaniania wody uzyskanych laminatów.
W takich przypadkach (np. gąbki i ścierki do wycierania) ważne jest znowu uzyskanie wysokich wartości odnośnie wydłużenia przy zerwaniu, wytrzymałości na zrywanie i odporności na rozdzieranie, co możliwe jest przez zastosowanie wsadu Desmophen 2300 (Bayer AG) jako komponenta poliestropoliolowego.
Ponieważ z jednej strony, zastosowanie już około 5% polieteropoliolu o wysokim stopniu zetoksylowania prowadzi do znacznego wzrostu zdolności pochłaniania wody, można w tego typu przypadkach wytworzyć pianki o własnościach hydrofilowych, które posiadają jeszcze wysoki poziom „pianek tekstylnych-poliestrowych” na bazie szczególnego poliolu Desmophen 2300.
Przez domieszanie zmieniającego się w szerokim zakresie dodatku polieteropolioli o wysokim stopniu etoksylowania i przez możliwość stosowania różnorodnych poliestropolioli do spieniania można nastawić w szerokim zakresie pożądane własności pianki.
Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na dalej przytoczonych przykładach. Jeśli inaczej nie wspomniano, dane liczbowe, a także skrót „cz. wag.”, należy rozumieć jako części wagowe w przeliczeniu na 100 części wagowych poliolu.
Przykłady
Wytwarzanie pianki
Komponenty pianki poddaje się reakcji w znany, zwykły sposób, przy czym stosuje się zwykłe maszynowe wyposażenie.
PL 192 955 B1
Szczegóły dotyczące urządzeń przetwórczych, wchodzących w rachubę według wynalazku, opisane są przykładowo w Kunstoff-Handbuch, Tom VII; wyd. Carl Hanser-Verlag; Monachium/Wiedeń; wydanie 3,
1993 str. 193-220.
Komponenty, zgodnie z recepturą, miesza się intensywnie i pozostawia do przereagowania.
Przykład I cz. wag. VP PU 60WB01 (poliestropoliol o niskiej emisji dymów; Bayer AG, liczba hydroksylowa 60);
cz. wag. VP PU 41WB01 (polieteropoliol, Bayer AG, trójfunkcyjny, stopień etoksylowania >/= 70%, liczba hydroksylowa 37);
4,0 cz. wag. wody;
0,25 cz. wag. Niax A 30 (aktywator aminowy, OSI);
0,25 cz. wag. RC-A117 (aktywator aminowy, Rhein-Chemie, Mannheim);
2,0 cz. wag. VP AI 3613 (stabilizator piany - produkt doświadczalny, Bayer AG)
23,8 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80 (stosunek izomerów 2,4-/2,6- = 80/20% wag.)
23,8 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65 (stosunek izomerów 2,4-/2,6- = 65/35% wag.)
Przykład II cz. wag. DE 2300, handlowy poliestropoliol; Bayer AG, liczba hydroksylowa 50);
cz. wag. VP PU 3170 (polieteropoliol, Bayer AG, sześciofunkcyjny, stopień etoksylowania >/= 80%, liczba hydroksylowa 100);
3,0 cz. wag. wody;
0,2 cz. wag. Niax A30 (aktywator aminowy, OSI);
0,2 cz. wag. RC-A117 (aktywator aminowy, Rhein-Chemie, Mannheim);
1,8 cz. wag. VP AI 3613 (stabilizator piany - produkt doświadczalny, Bayer AG)
18,8 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80
18,8 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65
Przykład III cz. wag. DE 2200, typowy poliestropoliol; Bayer AG, liczba hydroksylowa 60;
cz. wag. VP PU 41WB01, polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37;
5,0 cz. wag. wody;
1,2 cz. wag. KST 100 (aktywator aminowy, Goldschmidt AG);
2,0 cz. wag. VP AI 3613 (stabilizator piany - produkt doświadczalny, Bayer AG)
28,5 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80
28,5 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65
Przykład IV cz. wag. DE 2300, poliestropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 50;
cz. wag. VP PU 41WB01, polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37;
3,0 cz. wag. wody;
0,2 cz. wag. NiaxA 30 (aktywator aminowy, OSI);
0,2 cz. wag. RC-A117 (aktywator aminowy, Rhein-Chemie, Mannheim);
1,5 cz. wag. SE232 (silikonowy stabilizator piany - Rhein-Chemie AG);
cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65
Przykład V cz. wag. DE 2200, poliestropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 60;
cz. wag. VP PU 41WB01, polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37;
2,0 cz. wag. wody;
0,2 cz. wag. Niax A 30 (aktywator aminowy, OSI);
0,2 cz. wag. RC-A117 (aktywator aminowy, Rhein-Chemie, Mannheim);
1,5 cz. wag. B 8300 (silikonowy stabilizator piany - Goldschmidt AG);
25,6 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65
Przykład VI cz. wag. DE 2300, poliestropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 50;
cz. wag. VP PU 41WB01, polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37;
3,0 cz. wag. wody;
PL 192 955 B1
1,0 cz. wag. KST 100 (aktywator aminowy, Goldschmidt AG);
2,0 cz. wag. VP AI 3614 (stabilizator piany - produkt doświadczalny, Bayer AG);
3,0 cz. wag. pasty do pianek, składającej się z 90% VP PU 41WB01 (polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37)i 10% Loxiol G 20 (kwas stearynowy, Dehydag; Duesseldorf)
19,3 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80
19,3 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T65
P r zyk ł a d VII cz. wag. DE 2300, poliestropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 50;
cz. wag. VP PU 41WB01, polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37;
3,0 cz. wag. wody;
0,2 cz. wag. Niax A 30 (aktywator aminowy, OSI);
0,2 cz. wag. RC-A117 (aktywator aminowy, Rhein-Chemie, Mannheim);
2,0 cz. wag. środka dyspergującego EM (Rhein-Chemie, Mannheim)
1,0 cz. wag. Dodatku VP PU 3240 (Bayer AG);
3,0 cz. wag. pasty do pianek, składającej się z 90% VP PU 41WB01 (polieteropoliol, Bayer AG, liczba hydroksylowa 37)i 10% Loxiol G 20 (kwas stearynowy, Dehydag; Duesseldorf)
38,0 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80
Określenie hydrofilowości
W celu określenia hydrofilowości, pianki przytoczone w przykładach badano w porównaniu do wzorcowej pianki poliestrowej w specyficznych dla zastosowania testach symulacyjnych. Receptura pianki wzorcowej wyglądała następująco:
100 cz. wag. DE 2300
3,0 cz. wag. wody;
1,0 cz. wag. AI 3613
0,2 cz. wag. Niax A 30
0,2 cz. wag. RC-A117
36,8 cz. wag. diizocyjanianu toluilenu T80
Badanie prowadzono następująco:
1. Materiał spieniony kładziono w postaci suchej na powierzchnię wody, przy czym pianki hydrofilowe wytworzone według przykładów I do VII zanurzały się całkowicie w wodzie w ciągu 25 sekund. W przeciwieństwie do tego wzorcowa pianka pływała na powierzchni dłużej niż 1 godzinę. Jeśli na powierzchnię wody kładziono wilgotne pianki, z których wodę usunięto w dużym stopniu, pianki hydrofilowe tonęły w ciągu 2 sekund; przeciwnie do tego wzorcowa pianka pływała na wodzie dłużej niż 1 godzinę.
2. Na powierzchnię suchej pianki naniesiono wodę za pomocą tryskawki; modyfikowane hydrofilowo pianki według wynalazku chłonęły natychmiast krople wody. Na wzorcowej piance krople wody pozostawały w swej postaci (kulek).
3. Test wycierania:
Na powierzchnię stołu naniesiono krople wody, które hydrofilowa pianka według wynalazku pochłaniała bezpośrednio przy wycieraniu. Jeśli przeciwnie, zastosowano wzorcową piankę, należało wycierać wielokrotnie zanim krople zostały wchłonięte.

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych, znamienny tym, że poddaje się, w procesie jednostopniowym (one-shot), reakcji
    a) poliizocyjaniany z
    b) poliestropoliolami, posiadającymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 10000 i
    c) etoksylowanymi polieteropoliolami, posiadającymi co najmniej dwie grupy hydroksylowe, o stopniu zetoksylowania powyżej 30% wagowych i funkcyjności w zakresie od 2 do 6 i
    d) ewentualnie związków z przynajmniej dwoma reaktywnymi atomami wodoru o średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 32 do 400, jako przedłużaczami łańcucha i środkami sieciującymi, oraz
    e) katalizatorami, wodą i/lub środkami porotwórczymi i
    f) ewentualnie środkami pomocniczymi i dodatkami.
    PL 192 955 B1
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się polieteropoliol o stopniu etoksylowania między 50 a 95% wagowych.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że wprowadza się 2 do 80% wagowych polieteropoliolu o wysokim stopniu etoksylowania, w odniesieniu do sumy komponentów b) do d).
  4. 4. Sposób według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że wprowadza się poliestropoliole na bazie kwasu adypinowego, glikolu dietylenowego, trimetylolopropanu i/lub gliceryny.
  5. 5. Zastosowanie hydrofilowych pianek poliuretanowo-poliestrowych otrzymanych sposobem określonym w zastrz. 1 jako materiałów pochłaniających wilgoć w wyposażeniu wnętrza pojazdów mechanicznych.
  6. 6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że hydrofilowe poliuretanowo-poliestrowe pianki pochłaniające wilgoć, stosowane w wyposażeniu wnętrza pojazdów mechanicznych, stanowią pianki o niskiej emisji dymów.
PL328650A 1997-09-22 1998-09-17 Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć PL192955B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19741646A DE19741646A1 (de) 1997-09-22 1997-09-22 Hydrophile Polyester-Polyurethan-Schaumstoffe, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als feuchtigkeitsaufnehmende Werkstoffe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL328650A1 PL328650A1 (en) 1999-03-29
PL192955B1 true PL192955B1 (pl) 2006-12-29

Family

ID=7843134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL328650A PL192955B1 (pl) 1997-09-22 1998-09-17 Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0903360B1 (pl)
JP (1) JP4350819B2 (pl)
KR (1) KR100528946B1 (pl)
AT (1) ATE283878T1 (pl)
BR (1) BR9803944A (pl)
CA (1) CA2247657C (pl)
CZ (1) CZ298461B6 (pl)
DE (2) DE19741646A1 (pl)
DK (1) DK0903360T3 (pl)
ES (1) ES2234056T3 (pl)
PL (1) PL192955B1 (pl)
PT (1) PT903360E (pl)
SI (1) SI0903360T1 (pl)
ZA (1) ZA988614B (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19909978A1 (de) 1999-03-06 2000-09-07 Bayer Ag Die Verwendung von hydrophilen Polyester-Polyurethan-Schaumstoffen bei der Herstellung von Verbundstoffen für die Fahrzeuginnenausstattung
DE102004006384A1 (de) * 2004-02-09 2005-08-25 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Schaumstoff-Formteil
JP2007161750A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Inoac Corp 吸水性及び難黄変性を有するポリウレタン発泡体
US20070191502A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-16 Foamex L.P. Hydrophilic ester polyurethane foams
WO2009112576A1 (de) 2008-03-14 2009-09-17 Basf Se Grobzellige polyurethanelastomere
DE102009028631A1 (de) 2008-08-19 2010-02-25 Basf Se Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschwamms
DE102011050013A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Polyurethanschaum und Verfahren zu seiner Herstellung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806474A (en) * 1970-11-23 1974-04-23 Princeton Polymer Sponge Corp Hydrophilic polyester urethane foam
US4049592A (en) * 1975-07-18 1977-09-20 W. R. Grace & Co. Biodegradable hydrophilic foams and method
US4929646A (en) * 1988-04-26 1990-05-29 The Dow Chemical Company Polyurethane foam prepared using high functionality cell openers
US5650450A (en) * 1996-01-25 1997-07-22 Foamex L.P. Hydrophilic urethane foam

Also Published As

Publication number Publication date
CA2247657A1 (en) 1999-03-22
KR19990029995A (ko) 1999-04-26
PT903360E (pt) 2005-03-31
SI0903360T1 (en) 2005-04-30
KR100528946B1 (ko) 2006-01-27
EP0903360B1 (de) 2004-12-01
BR9803944A (pt) 1999-12-14
JPH11246645A (ja) 1999-09-14
JP4350819B2 (ja) 2009-10-21
ATE283878T1 (de) 2004-12-15
DE19741646A1 (de) 1999-03-25
PL328650A1 (en) 1999-03-29
DE59812320D1 (de) 2005-01-05
EP0903360A1 (de) 1999-03-24
CA2247657C (en) 2009-02-17
DK0903360T3 (da) 2005-02-28
ES2234056T3 (es) 2005-06-16
CZ298461B6 (cs) 2007-10-10
ZA988614B (en) 1999-03-31
CZ302098A3 (cs) 1999-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1278648C (en) Process for producing polyurethane foams using foam modifiers
US5124369A (en) Process for preparing soft flexible polyurethane foams and a polyol composition useful in said process
FI95141C (fi) Nestemäisiä polyisosyanaattiseoksia, menetelmä niiden valmistamiseksi ja niiden käyttö pehmeiden polyuretaanivaahtojen valmistamiseksi
KR101205046B1 (ko) Ｖｏｃ 방출이 감소된 폴리우레탄 발포체의 제조방법
US3993608A (en) Poly(urethane-isocyanurate) foams containing hollow glass spheres
CA1294722C (en) Reduced reactivity polyols as foam controllers in producing polyurethane foams
US4713399A (en) Flexible polyurethane foams prepared from poly(alkylene carbonate) polyols
CA2675153C (en) Tertiary amines blocked with polymer acids
US5177119A (en) Polyurethane foams blown only with water
CA2299905C (en) Composites comprising a hydrophilic polyester-polyurethane foamed material and a process for the production of composite materials for vehicle interior trim
PL192955B1 (pl) Sposób wytwarzania hydrofilowych pianek poliestrowo-poliuretanowych i ich zastosowanie jako materiału pochłaniającego wilgoć
JP2001031734A (ja) 硬質フォーム性能を改善するためのポリウレタン触媒組成物
JPH0328447B2 (pl)
JP4373005B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム並びに低分子量ジオール及びトリオールを用いる前記フォームの形成方法
JPH09151234A (ja) ウレタンフォームおよびその製造法
JPS63213511A (ja) ポリウレタン発泡フォーム
US20040152796A1 (en) Process for preparing polyurethane foams having reduced VOC emissions
US4115302A (en) Substituted morpholine catalyst for polyurethane foam
JP2001002752A (ja) 難燃性ポリウレタン発泡シートおよび該シートを用いた合成皮革
JP3481563B2 (ja) ポリウレタン発泡体の製造方法
JPS60219220A (ja) 半硬質ポリウレタンフォ−ム用組成物
JPS5912917A (ja) 発泡体の製造方法
WO2002077053A1 (fr) Procede de production d'une mousse de polyisocyanurate a urethane modifie
JPH0126609B2 (pl)
CA1184333A (en) Solutions of oligo-urethane ethers in polyether polyols and their use in a process for the production of polyurethane foams

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130917