КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ЭМИССИЕЙ АЛЬДЕГИДОВ Российский патент 2022 года по МПК C08G18/48 C08G18/32 C08G18/66 C08G18/76 C08J9/00 C08J9/12 C08K5/41 C08K5/42 

Область техники

Настоящее изобретение главным образом относится к композиции с пониженной эмиссией (выделением) альдегидов и, более конкретно, к композиции, полезной в транспортных средствах, например, в качестве деталей интерьера автомобилей.

Уровень техники

Эмиссия формальдегида и ацетальдегида может приводить к неприятным запахам и вызывать проблемы, связанные со здоровьем. Способ снижения эмиссии формальдегида в полиуретановых или полимочевинных (ПУ (PU)) композициях за счет использования добавок-акцепторов уже известен в данной области техники. Однако известные решения не были способны обеспечивать композицию для изготовления ПУ пены, которая может существенно понижать эмиссию ацетальдегида и все еще сохранять удовлетворительные механические свойства для последующей переработки. Следовательно, желательно создать композицию, подходящую для изготовления ПУ пены, которая решает эту проблему.

В предшествующем уровне техники публикация US 2006/0141236 раскрывает применение гидразиновых соединений в качестве акцепторов альдегида в полиуретанах. Но вязкость таких композиций слишком высока.

Публикация JP 2005/124743 раскрывает использование акцепторов альдегида (азотсодержащее органическое соединение) для снижения альдегидных летучих соединений в прокладках из ПУ пены. Однако акцепторы альдегида, используемые в предшествующем уровне техники, отличаются от настоящего изобретения.

Публикация EP 1428847 раскрывает акцептор альдегидов. Но в этом случае требуется дополнительная стадия пост-обработки.

Публикация JP 2005/154599 раскрывает некоторые добавки, которые могут быть использованы в качестве акцептора альдегидов. Но такие добавки не подходят для переработки ПУ пены.

Публикация US 2013/0203880 раскрывает применение полигидразодикарбонамида для снижения эмиссии альдегидов в полиуретановых пенах. Однако это работает только тогда, когда добавляют огромное количество полигидразодикарбонамида, что может повлиять на механические свойства ПУ пены.

После тщательного изучения предшествующего уровня техники установлено, что ни один из упомянутых выше документов не раскрывает и не подразумевает настоящее изобретение.

Сущность изобретения

На данный момент неожиданно установлено, что композиции и способы по настоящему изобретению решают вышеуказанную проблему. Преимущества настоящего изобретения могут включать: (1) пониженную эмиссию альдегидов, особенно эмиссию ацетальдегида; (2) низкую стоимость; и (3) отсутствие очевидного влияния на механические свойства пены.

Настоящее изобретение относится к композициям с пониженной эмиссией альдегидов и к способам получения этих композиций. В одном варианте осуществления изобретение предлагает композицию для получения полиуретановой пены, причем указанная композиция содержит: (a) полифункциональный изоцианат; (b) изоцианат-активную композицию; и (c) соединение формулы:

(I) или

(II),

где

R1 выбирают из атома водорода, гидроксильной, или незамещенной или замещенной С₁-С₃₅-алкильной, C₂-C₃₅-алкенильной, арильной, алкиларильной или C₁-C₃₅-алкокси-группы,

R2 выбирают из связи, или незамещенной или замещенной арильной, C₂-C₃₅-алкенильной, алкиларильной группы, C₁-C₃₅-алкокси- или C₁-C₃₅-алкильной группы,

A представляет собой ион с положительным зарядом,

где соединение (c) присутствует в композиции в массовых процентах в количестве в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 0,01 до 5 и более предпочтительно от приблизительно 0,05 до приблизительно приблизительно 2 из расчета на общую массу композиции.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ получения пены по изобретению.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ использования пены, изготовленной в соответствии с изобретением, для получения элементов интерьера транспортных средств.

Подробное описание

При появлении в данном документе термин «содержащий» и его производные, как предполагается, не исключают присутствия какого-либо дополнительного компонента, стадии или операции, независимо от того, раскрыты они в документе или нет. Чтобы избежать каких-либо сомнений, все композиции, заявленные в настоящем документе посредством использования термина «содержащий», могут включать любую дополнительную добавку, адъювант или соединение, если не указано иное. Напротив, термин «состоящий по существу из», если он появляется здесь, исключает из объема любого последующего перечисления любой другой компонент, стадию или операцию, за исключением тех, которые не являются существенными для работоспособности, и термин «состоящий из», если его используют, исключает какой-либо компонент, стадию или операцию, которые конкретно не определены или не перечислены. Термин «или», если не указано иное, относится к перечисленным членам по отдельности, а также в любой комбинации.

Артикль «а» и «an» используют здесь для обозначения одного или больше чем одного (то есть, по меньшей мере, одного) грамматического объекта артикля. Например, «смола» означает одну смолу или больше чем одну смолу.

Выражения «в одном варианте осуществления», «в соответствии с одним вариантом осуществления» и т.п., как правило, означают, что конкретный признак, структура или характеристика после этой фразы включены, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения, и могут быть включены в более чем один вариант осуществления настоящего изобретения. Важно, что такие выражения не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления.

Если в описании указано, что компонент или признак «вероятно может», «может», «мог» или «мог бы» быть включен или имеет характеристику, то не требуется, чтобы этот конкретный компонент или признак был включен или имел характеристику.

Настоящее изобретение в целом предлагает композицию для получения полиуретановой пены, причем указанная композиция содержит, по меньшей мере: (a) полифункциональный изоцианат; (b) изоцианат-активную композицию; и (c) соединение формулы:

(I) или

(II),

где

R1 выбирают из атома водорода, гидроксильной, или незамещенной или замещенной С₁-С₃₅-алкильной, C₂-C₃₅-алкенильной, арильной, алкиларильной или C₁-C₃₅-алкокси-группы,

R2 выбирают из связи, или незамещенной или замещенной арильной, C₂-C₃₅-алкенильной, алкиларильной группы, C₁-C₃₅-алкокси- или C₁-C₃₅-алкильной группы,

A представляет собой ион с положительным зарядом,

где соединение (c) присутствует в композиции в массовых процентах в количестве в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 5 и более предпочтительно от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 из расчета на общую массу композиции.

В соответствии с одним вариантом осуществления полифункциональный изоцианат включает изоцианат, представленный формулой Q(NCO)_n, где n означает число от 2 до 5, предпочтительно 2-3, и Q представляет собой алифатическую углеводородную группу, содержащую 2-18 атомов углерода, циклоалифатическую углеводородную группу, содержащую 5-10 атомов углерода, арилалифатическую углеводородную группу, содержащую 8-13 атомов углерода, или ароматическую углеводородную группу, содержащую 6-15 атомов углерода, при этом ароматические углеводородные группы в общем случае предпочтительны.

Примеры полифункциональных изоцианатов включают, но без ограничения ими, этилендиизоцианат, 1,4-тетраметилендиизоцианат, 1,6-гексаметилендиизоцианат, 1,12-додекандиизоцианат, циклобутан-1,3-диизоцианат, циклогексан-1,3- и -1,4-диизоцианат и смеси этих изомеров, изофорондиизоцианат, 2,4- и 2,6-гексагидротолуолдиизоцианат и смеси этих изомеров, дициклогексилметан-4,4’-диизоцианат (гидрированный МДИ (MDI) или (ГМДИ) HMDI), 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуол-диизоцианат и смеси этих изомеров (ТДИ (TDI)), дифенилметан-2,4’- и/или -4,4’-диизоцианат (МДИ (MDI)), нафтилен-1,5-диизоцианат, трифенилметан-4,4’,4”-триизоцианат, полифенил-полиметилен-полиизоцианаты типа, который может быть получен путем конденсации анилина с формальдегидом, после чего следует фосгенирование (полимерный МДИ), норбонандиизоцианаты, м- и п-изоцианатофенилсульфонилизоцианаты, перхлорированные арил-полиизоцианаты, модифицированные полифункциональные изоцианаты, содержащие карбодиимидные группы, уретановые группы, аллофонатные группы, изоциануратные группы, мочевинные группы или биуретовые группы, полифункциональные изоцианаты, полученные реакцией теломеризации, полифункциональные изоцианаты, содержащие сложноэфирные группы, и полифункциональные изоцианаты, содержащие полимерные жирнокислотные группы. Специалисту в данной области техники будет понятно, что также можно использовать смеси полифункциональных изоцианатов, описанных выше, предпочтительно использование смеси полимерного МДИ и смеси МДИ изомеров, более предпочтительно использование полимерного МДИ.

В другом варианте осуществления предполимеры МДИ также могут быть использованы в качестве альтернативы МДИ. Предполимеры МДИ получают при взаимодействии МДИ и полифункционального полиола. Способы синтеза предполимеров МДИ известны в данной области техники (см., например, «Polyurethanes Handbook», 2 edition, G. Oertel, 1994).

Изоцианат-активная композиция, приемлемая в настоящем изобретении, может включать полифункциональный полиол или полифункциональный амин.

Полифункциональные полиолы для использования в настоящем изобретении могут включать, но без ограничения ими, простые полиэфирполиолы, сложные полиэфирполиолы, биовозобновляемые полиолы, полимерные полиолы, невоспламеняющийся полиол, такой как фосфорсодержащий полиол или галогенсодержащий полиол. Такие полиолы могут быть использованы по отдельности или в подходящей комбинации в виде смеси.

Общая функциональность полифункциональных полиолов, используемых в настоящем изобретении, составляет от 2 до 6. Молекулярная масса полиолов может находиться в интервале между 200 и 10000, предпочтительно между 400 и 7000.

Молекулярная масса (MW) представляет собой средневесовую молекулярную массу, которую определяют методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ (GPC)) с полистиролом в качестве эталона.

Доля указанных полифункциональных полиолов обычно находится в интервале от 10 до 90% масс., предпочтительно от 30 до 80% из расчета на композицию.

Простые полиэфирполиолы для использования в настоящем изобретении включают алкиленоксидные простые полиэфирполиолы, такие как этиленоксидные простые полиэфирполиолы и пропиленоксидные простые полиэфирполиолы, и сополимеры этилен- и пропиленоксида с концевыми гидроксильными группами, полученными из многоатомных соединений, включающих диолы и триолы; например, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, дипропилен-гликоль, пентаэритрит, глицерин, диглицерин, триметилолпропан и подобные низкомолекулярные полиолы.

Сложные полиэфирполиолы для использования в настоящем изобретении включают, но без ограничения ими, сложные полиэфир-полиолы, полученные по реакции дикарбоновой кислоты с избытком диола, например, адипиновой кислоты с этиленгликолем или бутан-диолом, или по реакции лактона с избытком диола, например, капролактона с пропиленгликолем. Кроме того, сложные полиэфир-полиолы для использования в настоящем изобретении также включают линейные или слегка разветвленные алифатические (главным образом адипаты) полиолы с концевой гидроксильной группой, низкомолекулярные ароматические полиэфиры, поликапролактоны, поликарбонатполиолы. Такие линейные или слегка разветвленные алифатические (преимущественно адипаты) полиолы с концевыми гидроксильными группами производят взаимодействием дикарбоновых кислот с избытком диолов, триолов и их смеси; такие дикарбоновые кислоты включают, но без ограничения ими, например, адипиновую кислоту, смешанную AGS-кислоту; такие диолы, триолы включают, но без ограничения ими, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритрит. Такие низкомолекулярные ароматические сложные полиэфиры включают продукты, полученные из технологических остатков производства диметилтерефталата (ДМТ (DMT)), обычно называемых ДМТ кубовыми остатками, продукты, полученные при гликолизе перерабатываемых бутылок или магнитных лент из поли(этилентерефталата) (ПЭТ (PET)) с последующей повторной этерификацией с дикислотами или реакцией с алкиленоксидами, и продукты, полученные путем прямой этерификации фталевого ангидрида. Поликапролактоны производят путем раскрытия цикла капролактонов в присутствии инициатора и катализатора. Инициатор включает этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гексан-диол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритрит. Поликарбонат-полиолы получают из карбоновой кислоты, которая может быть произведена посредством поликонденсации диолов с фосгеном, хотя возможна перекрестная этерификация диолов, обычно гександиола, со сложным эфиром карбоновой кислоты, таким как дифенилкарбонат.

Биовозобновляемые полиолы, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают касторовое масло, подсолнечное масло, косточковое пальмовое масло, пальмовое масло, масло канолы, рапсовое масло, соевое масло, кукурузное масло, арахисовое масло, оливковое масло, водорослевое масло и их смеси.

Примеры полифункциональных полиолов также включают, но без ограничения ими, привитые полиолы или модифицированные полимочевиной полиолы. Привитые полиолы содержат триол, в котором винильные мономеры графт-сополимеризованы. Подходящие винильные мономеры включают, например, стирол или акрилонитрил. Модифицированный полимочевиной полиол представляет собой полиол, содержащий дисперсию полимочевины, образованную при взаимодействии диамина и диизоцианата в присутствии полиола. Разновидностью модифицированных полимочевиной полиолов являются полиолы полиизоцианатного полиприсоединения (ПИПП (PIPA)), которые образуются при взаимодействии in situ изоцианата и алканоламина в полиоле.

Невоспламеняющимся полиолом, например, может быть фосфорсодержащий полиол, получаемый путем присоединения этиленоксида к соединению фосфорной кислоты. Галогенсодержащим полиолом, например, может быть полиол, получаемый полимеризацией с раскрытием цикла эпихлоргидрина или трихлорбутиленоксида.

В предпочтительном варианте осуществления изоцианат-активной композицией является простой полиэфирполиол.

Полифункциональный амин для использования в настоящем изобретении может включать простой полиэфирполиамин или сложный полиэфирполиамин.

Установлено, что добавление соединения (c) в композицию для получения полиуретановой пены по настоящему изобретению может понижать эмиссию альдегидов в полученной пене.

В одном варианте осуществления R1 выбирают из атома водорода, гидроксильной группы, или незамещенной или замещенной С₁-С₃₅-алкильной, C₂-C₃₅-алкенильной_, арильной_, алкиларильной или C₁-C₃₅-алкокси-группы. В предпочтительном варианте осуществления R1 выбирают из атома водорода, гидроксильной группы, или незамещенной или замещенной C₁-C₁₇-алкильной, C₂-C₃₅-алкенильной или арильной группы.

В другом варианте осуществления R2 выбирают из связи, или незамещенной или замещенной арильной, C₂-C₃₅-алкенильной, алкиларильной, C₁-C₃₅-алкокси- или C₁-C₃₅-алкильной группы. В предпочтительном варианте осуществления R2 представляет собой незамещенную или замещенную фениленовую или нафтиленовую группу.

В еще одном варианте осуществления A представляет собой ион с положительным зарядом. В предпочтительном варианте осуществления A представляет собой катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла, катион переходного металла, аммоний или водород-ион.

Примеры соединения (c) включают, но без ограничения ими, калиевую соль N-(ацетоацетил)сульфаниловой кислоты, аммониевую соль 3-ацетоацетиламино-4-метокситолуол-6-сульфоновой кислоты, 4-[(1,3-диоксобутил)амино]бензолсульфоновую кислоту, 4-ацето-ацетамидонафталин-1-сульфонат натрия, натриевую соль N-ацето-ацеткрезидинсульфоновой кислоты, ацетоацет-п-сульфониламид, 7-[(1,3-диоксобутил)амино]-3-гидроксинафталин-1-сульфоновую кислоту, 3-оксо-N-[4-[[2-(сульфокси)этил]-сульфонил]фенил]-бутирамид, 4-[(1,3-диоксобутил)амино]нафталин-1-сульфоновую кислоту, аммоний-7-[(1,3-диоксобутил)амино]-3-гидроксинафталин-1-сульфонат, 2,5-бис[(1,3-диоксобутил)амино]бензолсульфоновую кислоту, калиевую соль 2,5-бис[(1,3-диоксобутил)амино]бензол-сульфоновой кислоты, 5-метокси-2-метил-4-(3-оксобутаноиламино)-бензолсульфоновую кислоту, кальциевую соль бис[3-[(1,3-диоксо-бутил)амино]бензолсульфоновой кислоты, натриевую соль 3-[[3-[4-(гексадецилокси)фенил]-1,3-диоксопропил]амино]бензолсульфоновой кислоты, калиевую соль 5-[(1,3-диоксобутил)амино]-1-нафталин-сульфоновой кислоты, аммониевую соль 5-[(1,3-диоксобутил)амино]-1-нафталинсульфоновой кислоты, 2-[4-[(1,3-диоксо-3-фенилпропил)-амино]фенил]-1-октадецил-1H-бензимидазол-5-сульфоновую кислоту, 2,5-бис(ацетоацетил-амино)бензолсульфонат натрия, калиевую соль N-(ацетоацетил)сульфаниловой кислоты, 4-ацетоацетамидонафталин-1-сульфонат натрия, тринатрий-6-метил-2-[4-[[2-оксо-1-[[(4-сульфонато-1-нафтил)амино]карбонил]пропил]азо]-3-сульфонато-фенил]-бензотриазол-7-сульфонат и 7-бензотриазолсульфоновую кислоту, натриевую соль 6-метил-2-[4-[[2-оксо-1-[[(4-сульфо-1-нафталенил)амино]карбонил]пропил]азо]-3-сульфофенил]аммония.

В предпочтительном варианте осуществления соединение (c) представляет собой аммониевую соль 3-ацетоацетиламино-4-метокси-толуол-6-сульфоновой кислоты, натриевую соль N-ацетоацет-крезидинсульфоновой кислоты или калиевую соль N-(ацетоацетил)-сульфаниловой кислоты.

Соединение (c) присутствует в композиции в соответствии с изобретением в массовых процентах в количестве в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 5 и более предпочтительно от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 из расчета на общую массу композиции.

В соответствии с одним вариантом осуществления NCO-индекс композиции в соответствии с изобретением находится в интервале от приблизительно 0,6 до приблизительно 1,5, предпочтительно от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,3.

В другом варианте осуществления NCO-индекс композиции в соответствии с изобретением находится в интервале от приблизительно 1,05 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 1,05 до приблизительно 4.

Изоцианатный индекс или NCO-индекс, или индекс, представляет собой отношение NCO-групп к изоцианат-активным атомам водорода, присутствующим в рецептуре:

[NCO]

[активный водород].

Другими словами, NCO-индекс выражает количество изоцианата, фактически используемого в рецептуре, относительно количества изоцианата, теоретически требуемого для взаимодействия с количеством изоцианат-активного водорода, используемым в рецептуре.

Если не указано конкретно, эмиссию альдегидов измеряют в соответствии с методом испытания VDA 276 (также называемым испытанием ЛОС камеры (VOC chamber test)), который представляет собой метод измерения эмиссии для определения эмиссии из образца пены, помещенного в камеру объемом 1 м³, где пену подвергают воздействию температуры 65°C и ОВ 5% (относительная влажность) в течение нескольких часов. Тест VDA 276 (Verband Der Automobil industrie) представляет собой специальный метод автомобильной эмиссии, используемый множеством производителей автомобилей (OEM, производители оригинального оборудования), чтобы определять допустимые уровни эмиссии от деталей интерьера автомобилей.

В настоящем изобретении композиция в соответствии с изобретением может дополнительно включать один или несколько катализаторов, чтобы ускорить реакцию между полифункциональным изоцианатом и полифункциональным полиолом, например, аминный катализатор, такой как N, N-диметилэтаноламин, N, N-диметил-N’,N’-ди(2-гидроксипропил)-1,3-пропандиамин, 2-((2-(2-(диметиламино)-этокси)этил)метиламино)этанол, диметилциклогексиламин и триэтилендиамин.

В одном варианте осуществления доля катализаторов, присутствующих в композиции в соответствии с изобретением, составляет от 0,001 до 10% масс., предпочтительно от 0,1 до 5% масс.

В другом варианте осуществления композиция в соответствии с изобретением может дополнительно содержать антипирены, антиоксиданты, поверхностно-активные вещества, физические или химические вспенивающие агенты, удлинитель цепи, сшивающий агент, стабилизатор пены, наполнители, пигменты или любые другие типичные добавки, используемые в ПУ материалах.

Преимущества заявляемой композиции в соответствии с изобретением могут включать: (1) пониженную эмиссию альдегидов, особенно эмиссию ацетальдегида; (2) низкую стоимость; и (3) отсутствие очевидного влияния на механические свойства пены.

Настоящее изобретение также предлагает способ изготовления пены с использованием композиции по настоящему изобретению, причем указанный способ включает смешение компонентов (b) и (c) с образованием смеси, и добавление смеси к компоненту (a), где соединение (c) присутствует в композиции в массовых процентах в количестве в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 5 и более предпочтительно от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 из расчета на общую массу композиции.

С другой стороны, предложен способ изготовления пены с использованием композиции по настоящему изобретению, и указанный включает смешение, по меньшей мере, компонентов (b) и (c) с образованием смеси, и добавление смеси к компоненту (a).

Более того, настоящее изобретение также предлагает способ применения пены в соответствии с изобретением (полученной с использованием композиции по настоящему изобретению) для получения деталей внутренней отделки транспортного средства.

Изобретение также может быть применено в других промышленных областях, где используют полиуретановые (ПУ) пены. Такие ПУ пены включают эластичную ПУ пену, полужесткую ПУ пену, жесткую ПУ пену, вязкоупругую ПУ пену, интегральную ПУ пену, гидропонную ПУ пену и т.п.

Примеры, которые приведены далее, следует рассматривать в качестве типичного примера настоящего изобретения, и без ограничения изобретения ни коим образом.

Исходные материалы

- Изоцианат A: SUPRASEC^® 7007 (полимерный МДИ). Поставщик: Huntsman, USA;

- Изоцианат B: SUPRASEC^® 3056. Поставщик: Huntsman, USA;

- Изоцианат C: SUPRASEC^® 2185. Поставщик: Huntsman, USA;

- Полиол A: трифункциональный сополимер этилен- и пропиленоксида с концевыми гидроксильными группами, полученный из глицерина; имеет молекулярную массу около 5000 г/моль;

- Полиол B: трифункциональный простой полиэфирполиол на основе этиленгликоля; имеет молекулярную массу около 1300 г/моль;

- Полиол C: Daltocel^® F428. Поставщик: Huntsman, USA;

- Стабилизатор пены: TEGOSTAB^® B8734 LF2 (поверхностно-активное вещество на основе силоксана). Поставщик: Evonik;

- Катализатор A: JEFFCAT^® ZF 10 (аминный катализатор). Поставщик: Huntsman, USA;

- Катализатор B: JEFFCAT^® DPA (аминный катализатор). Поставщик: Huntsman, USA;

- Акцептор A: N-(ацетоацетил)сульфаниловой кислоты калиевая соль;

- Акцептор B: 3-ацетоацетиламино-4-метокситолуол-6-сульфоновой кислоты аммониевая соль;

- Акцептор C: N-ацетоацеткрезидинсульфоновой кислоты натриевая соль;

- Акцептор D: Диметил-1,3-ацетондикарбоксилат;

- DELA: Диэтаноламин

- DMEA: Диметилэтаноламин

Пример 1

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 91,1 масс.ч. полиола A

- 3 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 0,3 масс.ч. акцептора A

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,5 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA 276.

Пример 2

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 91,1 масс.ч. полиола A

- 3 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 0,3 масс.ч. акцептора B

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,5 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Пример 3

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 91,1 масс.ч. полиола A

- 3 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 0,3 масс.ч. акцептора C

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,5 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Пример 4

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 91,4 масс.ч. полиола A

- 3 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,5 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Этот пример является сравнительным примером.

Результаты

Таблица 1

Пример Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Эмиссия формальдегида¹⁾ [мкг/м³] 107 77 91 218 Эмиссия ацетальдегида¹⁾ [мкг/м³] 21 22 26 41 Эмиссия пропиональдегида¹⁾ [мкг/м³] 20 14 18 35

¹⁾ Испытано в соответствии с VDA276

При добавлении акцепторов альдегидов имеет место существенное снижение эмиссии формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида для пен, представленных в таблице 1.

Пример 5

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 89,2 масс.ч. полиола A

- 2,9 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 2,4 масс.ч. акцептора A

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,4 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Пример 6

Рецептура

A Компонент

- Изоцианат A

B Компонент

- 88,1 масс.ч. полиола A

- 2,9 масс.ч. полиола B

- 0,5 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,2 масс.ч. катализатора A

- 0,5 масс.ч. катализатора B

- 3,5 масс.ч. акцептора A

- 0,5 масс.ч. DELA

- 0,4 масс.ч. DMEA

- 3,4 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,48 и при индексе 1,00 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Этот пример представляет собой сравнительный пример.

Результаты

Образцы примеров 1-5 могли давать нормальные ПУ пены.

Образец примера 6 мог давать не нормальную ПУ пену, а опавшую пену.

Таблица 2

Пример Пример 1 Пример 5 Пример 4 Плотность сердцевины¹⁾ [кг/м³] 56 55 57 40% CLD^{1) 2)} 8,11 8,33 8,06 Потери на гистерезис (PV3427) CLD^{1) 2)} 26 27,3 26,3 Прочность при растяжении при разрыве¹⁾ 167 148 169 Относительное удлинение при разрыве¹⁾ 74 72 74 50% остаточное сжатие¹⁾ 23,13 20,43 23,22

¹⁾ Испытано в соответствии со стандартом TL526 53 при 23°C и относительной влажности 50%

²⁾ Отклонение усилия сжатия

При добавлении акцепторов альдегида отсутствует значительное влияние на механические свойства пены по изобретению, как показано в таблице 2. Однако, когда количество акцептора альдегида слишком высоко, это может вызвать схлопывание пены.

Пример 7

Рецептура

A Компонент

- 80 масс.ч. изоцианата B

- 20 масс.ч. изоцианата C

B Компонент

- 93,8 масс.ч. полиола C

- 0,8 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,1 масс.ч. катализатора A

- 0,9 масс.ч. катализатора B

- 0,4 масс.ч. акцептора A

- 0,2 масс.ч. DELA

- 3,8 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,66 и при индексе 0,98 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Пример 8

Рецептура

A Компонент

- 80 масс.ч. изоцианат B

- 20 масс.ч. изоцианат C

B Компонент

- 93,8 масс.ч. полиола C

- 0,8 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,1 масс.ч. катализатора A

- 0,9 масс.ч. катализатора B

- 0,4 масс.ч. акцептора D

- 0,2 масс.ч. DELA

- 3,8 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,66 и при индексе 0,98 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Этот пример является сравнительным примером.

Пример 9

Рецептура

A Компонент

- 80 масс.ч. изоцианат B

- 20 масс.ч. изоцианат C

B Компонент

- 94,1 масс.ч. полиола C

- 0,9 масс.ч. стабилизатора пены

- 0,1 масс.ч. катализатора A

- 0,9 масс.ч. катализатора B

- 0,2 масс.ч. DELA

- 3,8 масс.ч. воды

Методика

Компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=1:1,66 и при индексе 0,98 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере, получают полимочевинную/полиуретановую пену. Полученную композицию быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Протекает реакция вспенивания, и пене дают свободно подниматься. Пены отверждают в течение как минимум 15 мин при комнатной температуре перед их тестированием, для каждой рецептуры готовят приблизительно 1 кг пены по методике ручного замеса пены для тестирования эмиссии по VDA276.

Этот пример является сравнительным примером.

Результаты

Таблица 3

Пример Пример 7 Пример 8 Пример 9 Эмиссия формальдегида¹⁾ [мкг/м³] 100 44 206 Эмиссия ацетальдегида¹⁾ [мкг/м³] 17 177 32 Эмиссия пропиональдегида¹⁾ [мкг/м³] 90 136 136

¹⁾ Испытано в соответствии с VDA276

При добавлении акцептора D имеет место снижение эмиссии формальдегида, но нет влияния на эмиссию ацетальдегида или пропиональдегида. Однако при добавлении акцептора по изобретению наблюдается значительное снижение эмиссии как формальдегида, так и ацетальдегида, что показано в таблице 3. Это подтверждает тот факт, что акцептор по изобретению, который представляет собой сопряженную систему с электроноакцепторной группой, оказывает лучший эффект на снижение эмиссии ацетальдегида, чем акцептор примера 8.

Настоящее изобретение относится к композиции для получения полиуретановой пены, способу ее получения, а также применению для получения деталей внутренней отделки транспортных средств. Указанная композиция содержит: (a) полифункциональный изоцианат; (b) изоцианат-активную композицию; и (c) соединение формулы (I)

или (II)

,

где R₁ представляет собой атом водорода, гидроксильную или незамещенную или замещенную С₁-С₁₇-алкильную группу, С₂-С₃₅-алкенильную группу или арильную группу, R₂ представляет собой незамещенную или замещенную фениленовую или нафтиленовую группу, А представляет собой ион с положительным зарядом. Соединение (c) присутствует в композиции в количестве приблизительно от 0,001 до приблизительно 2 мас.% из расчета на общую массу композиции. Полученная композиция может снижать выдедение альдегидов, особенно выделение ацетальдегида, в полиуретановой пене и не оказывает заметного влияния на механические свойства пены. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 9 пр.

1. Композиция для получения полиуретановой пены, где композиция содержит, по меньшей мере:

(a) полифункциональный изоцианат;

(b) изоцианат-активную композицию; и

(c) соединение формулы:

(I) или

(II),

где

R1 выбирают из атома водорода, гидроксильной или незамещенной или замещенной С₁-С₁₇-алкильной, С₂-С₃₅-алкенильной или арильной группы,

R2 выбирают из незамещенной или замещенной фениленовой или нафтиленовой группы,

A представляет собой ион с положительным зарядом,

где соединение (c) присутствует в композиции в массовых процентах в количестве в интервале от приблизительно 0,001 до приблизительно 2 из расчета на общую массу композиции.

2. Композиция по п. 1, где NCO-индекс композиции находится в интервале от приблизительно 0,6 до приблизительно 1,5, предпочтительно от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,3.

3. Композиция по п. 1, где NCO-индекс композиции находится в интервале от приблизительно 1,05 до приблизительно 10, предпочтительно от приблизительно 1,05 до приблизительно 4.

4. Композиция по п. 1, где полифункциональный изоцианат выбирают из полимерного метилендифенилдиизоцианата, смеси изомеров метилендифенилдиизоцианата или их смеси.

5. Композиция по п. 1, где изоцианат-активная композиция представляет собой полифункциональный полиол и, более предпочтительно, простой полиэфирполиол.

6. Композиция по п. 1, где A представляет собой катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла, катион переходного металла, аммоний или водород-ион.

7. Композиция по любому из пп. 1-6, где композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, один катализатор.

8. Композиция по п. 7, где катализатор включает аминный катализатор.

9. Композиция по любому из пп. 1-8, где композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, один вспенивающий агент.

10. Композиция по любому из пп. 1-9, где композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, один удлинитель цепи.

11. Способ получения пены по любому из пп. 1-10, включающий смешение, по меньшей мере, компонентов (a), (b) и (c) с получением смеси.

12. Способ получения пены по любому из пп. 1-10, включающий смешение, по меньшей мере, компонентов (b) и (c) с получением смеси и добавление смеси к компоненту (a).

13. Способ применения композиции по любому из пп. 1-10 для получения деталей внутренней отделки транспортных средств.