• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Polyurethanschäume mitverbesserten Entformungs- und Hafteigenschaften können durch eineZusammensetzung fürstarre Polyurethanschäume, darausherstellbare Polyurethanschäumeund durch ein Herstellungsverfahren dafür unter Verwendung einer geeignetenZusammensetzung, umfassend Polyol mit einer hochfunktionellen Gruppe,einen Katalysator und ein Treibmittel, hergestellt werden. Zusätzlich wirddie Austrittstemperatur beim Austritt der Rohzusammensetzung eingestellt,um Probleme hinsichtlich des Viskositätsanstiegs einer Zusammensetzung,welche durch das Polyol mit der hochfunktionellen Gruppe hervorgerufenwerden, zu lösen, wobeidie Kompatibilitätder Bestandteile verbessert wird und ein Polyurethanschaum mit verbessertenEigenschaften erhältlichist.
    公开号:DE102004010922A1
    申请号:DE200410010922
    申请日:2004-03-05
    公开日:2004-10-14
    发明作者:Ju-Hyun Gimhae Kim；Beung-Choul Gimhae You
    申请人:LG Electronics Inc；
    IPC主号:C08G18-18
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Rohzusammensetzung für Polyurethanschäume, darausherstellbare Polyurethanschäumeund ein Herstellungsverfahren dafür. Insbesondere betrifft dievorliegende Erfindung eine Rohzusammensetzung, umfassend Polyol(e)mit hochfunktionellen Gruppen, einen Katalysator und ein Treibmittelzur Herstellung des Polyurethanschaums mit verbesserten Entformungs-bzw. Entnahme- und Hafteigenschaften, daraus herstellbare Polyurethanschäume sowieein Herstellungsverfahren, dafür.
    [0002] ImAllgemeinen kann ein starrer Polyurethanschaum durch Umsetzen einesPolyols mit einem Isocyanat in Gegenwart eines reaktiven Katalysators,eines Treibmittels und eines Schaumstabilisators hergestellt werden.Wegen der guten adiabatischen Eigenschaft des Polyurethanschaumswird er weit verbreitet in Kühlschränken, Gefrierschränken undNiedrigtemperaturlagerhäusern(Kühlhäusern) etc.verwendet, welche eine hohe adiabatische Eigenschaft aufweisen müssen. Beider Verwendung in einem Kühlschranketc. dient der Polyurethanschaum nicht nur als wärmeisolierendes Material, sondernweist ebenso die Funktion des Erhalts der Festigkeit bzw. Beständigkeitvon Kühlschränken (REF'; 3-fach Konjugataus ABS-Harz/Polyurethan/Stahlplatte) auf. Damit ein starrer Polyurethanschaumdie Funktion des Erhalts der Festigkeit des Kühlschranks aufweisen kann,ist es wichtig, dass der starre Polyurethanschaum eine ausgezeichneteHaftfestigkeit mit anderen die Form eines Kühlschranks bildenden Materialienaufweist. Zusätzlichist bei der Herstellung eines Kühlschranksneben der Haftfestigkeit die Entformungs- bzw. Entnahmeeigenschaftdes Polyurethanschaums äußerst wichtig.Die Haftfestigkeit erlaubt den Erhalt einer optimalen Temperaturder Materialien, welche die Form des Kühlschranks ausmachen sowieeiner Vorrichtung zum Erhalt der Form, sodass die Eigenschaftendes Polyurethanschaums optimiert werden. Zusätzlich bedeutet das Entformen/Entnehmenein Altern (Härten)in einem festen Rahmen der (Spann)vorrichtung bei einer spezifischenTemperatur innerhalb einer spezifischen Zeit, und die Produktivität einesKühlschrankshängt vonder Verminderung der Entformungszeit ab.
    [0003] DieEigenschaften von Polyurethanschaum, einschließlich der Haft- und Entformungseigenschaften, werdendurch die Bestandteile und die Zusammensetzung des Polyurethanschaumsstark beeinflusst. Dementsprechend sind die Bestandteile und derenZusammensetzungsverhältnisin der Rohzusammensetzung für dieHerstellung des Polyurethanschaums äußerst wichtig, um Polyurethanschäume mitausgezeichneten Eigenschaften zu erhalten. In dem herkömmlichenStand der Technik weisen Polyurethanschäume gleichermaßen verschiedeneEigenschaften auf, oder die Bestandteile des Polyurethanschaumsund/oder dessen Zusammensetzungsverhältnis werden variiert, um einenEffekt eines spezifischen Faktors zu erhalten. In Abhängigkeitder Eigenschaft, welche verbessert werden soll, können dieBestandteile und das Zusammensetzungsverhältnis in dem Polyurethanschaumvariiert werden, und dementsprechend können sich die allgemeinen Eigenschaftendes Polyurethanschaums ändern.
    [0004] Inder vorliegenden Erfindung wird ein Polyol mit einer hohen Viskosität bei derHerstellung der Rohzusammensetzung verwendet, um die Entformungs- und Hafteigenschaftenzu optimieren. Um die verschiedenen durch die Verwendung von Polyolenmit einer hohen Viskositäthervorgerufenen Probleme zu lösen, wirdein geeignetes Treibmittel ausgewählt, und die Betriebsbedingungenwerden geändert,um die Viskosität derRohzusammensetzung zu erniedrigen.
    [0005] Esist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Rohzusammensetzungvorzusehen, welche geeignet ausgewählte Bestandteile umfasst sowieein geeignet eingestelltes Zusammensetzungsverhältnis zwischen ihnen aufweist,sodass ein Polyurethanschaum mit verbesserten Entformungs- bzw.Entnahme- und Hafteigenschaften im Vergleich zu jenen konventionellerPolyurethanschäumehergestellt werden kann, sowie ein Herstellungsverfahren dafür, worindie Betriebsbedingungen genau eingestellt werden.
    [0006] DieangehängtenZeichnungen, welche zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindungeingefügtsind und der Beschreibung hinzugefügt worden sind und einen Teildavon darstellen, zeigen Ausführungsformender vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibungzur Erläuterungder Grundsätzeder vorliegenden Erfindung.
    [0007] Inden Zeichnungen:
    [0008] 1 zeigt ein Verfahren zurMessung der Haftfestigkeit des Polyurethanschaums;
    [0009] 2a–2d zeigendie Ergebnisse der Haftfestigkeit, welche in einem Beispiel dervorliegenden Erfindung und den Vergleichsbeispielen 1–3 (Material:Galva, Temperatur: 40°C)gemäß dem Verfahrenin 1 gemessen wurden;
    [0010] 3 zeigt ein Verfahren zumMessen der Entformungs- bzw. Entnahmeeigenschaft des Polyurethanschaums;und
    [0011] 4 zeigt Entformungs- bzw.Entnahmeeigenschaften, welche gemäß dem Verfahren in 3 gemessen wurden.
    [0012] Dievorliegende Erfindung betrifft Rohzusammensetzungen für starrePolyurethanschäume,daraus hergestellte Polyurethanschäume und ein Herstellungsverfahrendafür.Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Rohzusammensetzung,umfassend Polyol(e) mit hochfunktionellen Gruppen, einen Katalysator undein Treibmittel in einem geeigneten Zusammensetzungsverhältnis, sodassPolyurethanschäumemit verbesserten Entformungs- bzw.Entnahme- und Hafteigenschaften hergestellt werden. Zusätzlich stelltdie vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen zurVerfügung,worin die Mischbarkeit der Bestandteile in der austretenden Rohzusammensetzungdurch Änderungder Austrittstemperatur der Rohzusammensetzung verbessert ist, umdie mit einer erhöhtenViskositätder Rohzusammensetzung, bedingt durch die Verwendung von Poly olenmit hochfunktionellen Gruppen, hervorgerufenen Probleme zu lösen, wobeiein Polyurethanschaum mit verbesserten Eigenschaften erhältlich ist.
    [0013] Inerster Linie betrifft die vorliegende Erfindung eine Rohzusammensetzungzur Herstellung von starrem Polyurethan zur Verbesserung der Eigenschaftenvon starrem Polyurethan, welche die Produktivität des Schaums beeinflusst,wie die Entformungseigenschaft und die Haftfestigkeit. Insbesondereumfasst eine Rohzusammensetzung für Polyurethanschäume gemäß der vorliegendenErfindung 100 Gewichtsteile eines gemischten Polyols, 150–180 GewichtsteileIsocyanat, 0,1–2,0Gewichtsteile Katalysator A, 0,1–0,5 Gewichtsteile KatalysatorB, 0,1–0,5Gewichtsteile Katalysator C, 3,0–6,0 Gewichtsteile Wasser,10–50Gewichtsteile HCFC-141b und 1,0–4,0Gewichtsteile oberflächenaktivesMittel.
    [0014] Dasgemischte Polyol besteht aus 50–60Gewichtsteilen Polyol A, herstellbar durch Polymerisation einesorganischen Oxids unter Verwendung von Sorbit mit einer hexavalentenfunktionellen Gruppe als Initiator; 20–30 Gewichtsteilen Polyol B,herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxids unter Verwendung vonToluoldiamin (TDA) mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator; 5–20Gewichtsteilen Polyol C, herstellbar durch Polymerisation einesorganischen Oxids unter Verwendung von Saccharose mit einer octavalentenfunktionellen Gruppe und Glyzerin mit einer trivalenten funktionellenGruppe als gemischten Initiator; und 3–10 Gewichtsteilen Polyol D,herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxids unter Verwendungvon Ethylendiamin (EDA) mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator.
    [0015] DerKatalysator A ist eine Mischung eines Gelierungskatalysators undeines Treibmittelkatalysators, der Katalysator B ist ein Gelierungskatalysator,und der Katalysator C ist ein Trimerisierungskatalysator.
    [0016] DieBestandteile werden im Folgenden detailliert beschrieben.
    [0017] DasPolyol ist ein Ausgangsmaterial zur Bildung des Grundgerüsts derPolyurethanstruktur. Das Polyol wird in der gemischten Form vonGrundpolyolen gemäß verschiedenenZwecken verwendet. Polyurethan zeigt unterschiedliche Eigenschaftenin Abhängigkeitder Bestandteile des gemischten Polyols. Meistens ist das in derUrethanindustrie verwendete Polyol ein mehrwertiger Alkohol miteiner Etherstruktur (C-O-C), welcher durch Polymerisieren einesorganischen Oxids unter Verwendung von mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomenals Initiator erhalten wird.
    [0018] Inder Zwischenzeit wird gemäß der vorliegendenErfindung ein gemischtes Polyol, erhältlich durch Mischen spezifischerPolyolbestandteile (Polyol A, B, C, D) in einem spezifischen Zusammensetzungsverhältnis verwendet,um neben Grundeigenschaften die Entformungs- und Hafteigenschaften,welche die Produktivität beeinflussen,zu verbessern.
    [0019] Gemäß der vorliegendenErfindung wird das Polyol A durch Polymerisation eines organischenOxids unter Verwendung von Sorbit mit einer hexavalenten funktionellenGruppe als Initiator hergestellt, Polyol B wird durch Polymerisationeines organischen Oxids unter Verwendung von TDA mit einer tetravalentenfunktionellen Gruppe als Initiator hergestellt, Polyol C wird durchPolymerisation eines organischen Oxids unter Verwendung von Saccharosemit einer octavalenten funktionellen Gruppe und Glyzerin mit einertrivalenten funktionellen Gruppe als ein gemischter Initiator hergestellt,und Polyol D wird durch Polymerisation eines organischen Oxids unterVerwendung von EDA mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator hergestellt.
    [0020] Dasgemischte Polyol in der vorliegenden Erfindung besteht aus 50–60 GewichtsteilenPolyol A, 20–30 GewichtsteilenPolyol B, 5–20Gewichtsteilen Polyol C und 3–10Gewichtsteilen Polyol D. Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindungumfasst das oben beschriebene Polyol in der Menge von 100 Gewichtsteilen.
    [0021] Danebenwerden zum Zwecke des Vergleichs mit der vorliegenden Erfindungin den Vergleichsbeispielen zusätzlichPolyol E, hergestellt durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung eines Esters mit einer bivalenten funktionellenGruppe als Initiator, und Polyol F, hergestellt durch Polymerisationeines organischen Oxids unter Verwendung von Glyzerin mit einertrivalenten funktionellen Gruppe als Initiator, verwendet.
    [0022] OrganischeIsocyanate sind organische Verbindungen, welche Isocyanat (-NCO)in einem Molekül enthalten,und stellen einen Hauptbestandteil zur Bildung der Grundgerüststrukturvon Polyurethan zusammen mit dem Polyol in der Herstellung von Polyurethandar. Organische Isocyanate, welche im Allgemeinen zur Herstellungvon Polyurethan verwendet werden, können auch gemäß der vorliegendenErfindung verwendet werden. Beispielsweise können Diphenylmethandiisocyanat(polymeres MDI) oder Toluoldiisocyanat (TDI) usw. verwendet werden.Insbesondere kann MDI verwendet werden.
    [0023] Umeinen optimalen Schaum herzustellen, ist es bevorzugt, dass dasIsocyanat einen NCO/OH-Index in dem Bereich von ungefähr 1,0 bis1,2 aufweist. In der vorliegenden Erfindung wird Isocyanat in einerMenge von ungefähr150 bis 180 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilengemischtem Polyol verwendet. Wenn Isocyanat unterhalb dieses Bereichsverwendet wird, ist es schwierig, einen Polyurethanschaum zu bilden.Wenn Isocyanat oberhalb dieses Bereichs verwendet wird, kann dieNiedrigtemperaturdimensionsstabilität vermindert sein, und es kannzum Zerbröckelndes Schaums kommen.
    [0024] EinKatalysator vermindert die Reaktionszeit zur Bildung eines Schaumsdurch Einstellen der Reaktivitätdes Polyurethanschaums und stellt die Fließfähigkeit des Schaums beim Steigenbzw. Aufgehen des Schaums ein. Ein in der vorliegenden Erfindungverwendeter Katalysator kann grob in ei nen Treibmittelkatalysator,einen Gelierungskatalysator und einen Trimerisierungskatalysatoreingeteilt werden. Die Menge des Katalysators muss gemäß der Formund der Struktur des herzustellenden Kühlschranks geeignet eingestelltwerden.
    [0025] DerGelierungskatalysator bewirkt die Reaktivität des Schaums, greift das Isocyanatan (z. B. MDI) und setzt das Isocyanat mit dem Polyol unter Bildungdes Polyurethanharzes um. Beispiele für den Gelierungskatalysatorumfassen N,N-Dimethylcyclohexylamin (DMCHA), Trimethylenhexandiamin(TMHDA), Triethylendiamin (TEDA) etc. Der Treibmittelkatalysatordient zur Erleichterung der Umsetzung zwischen dem Isocyanat unterZufuhr von fürdas Schäumenerforderlicher Wärmeund beschleunigt das Eingehen einer Verharzungsreaktion zwischenPolyol und MDI. RepräsentativeSchäumungskatalysatorensind Pentamethylendiethylentriamin (PMDETA), BDMEE etc. Der Trimerisierungskatalysatordient zur Beschleunigung der Trimerisierungsreaktion zur Bildungvon Isocyanurattrimer durch Umsetzen von drei Molekülen Isocyanat.Als Trimerisierungskatalysator könneneinige tertiäreAmine oder einige organometallbasierte Katalysatoren verwendet werden. BeispielsweisekönnenquaternäreAmmoniumsalze, 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol etc. als Trimerisierungskatalysatorverwendet werden.
    [0026] Ineiner Ausführungsformder vorliegenden Erfindung werden der Katalysator A, der KatalysatorB und der Katalysator C verwendet, welche nachstehend detailliertbeschrieben werden.
    [0027] DerKatalysator A ist eine Mischung eines Gelierungskatalysators undeines Treibmittelkatalysators. Gemäß der vorliegenden Erfindungwird der Katalysator A erhalten durch Mischen von TMHDA als Gelierungskatalysatorund PMDETA als Treibmittelkatalysator in einem Gewichtsverhältnis von3:1 und verwendet in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gewichtsteilenauf der Basis von 100 Gewichtsteilen an gemischtem Polyol.
    [0028] DerKatalysator B ist ein starker Gelierungskatalysator, welcher dieReaktivitätdes Schaums beeinflusst bzw. bestimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindungwird TEDA als Katalysator B in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gewichtsteilenauf der Basis von 100 Gewichtsteilen an gemischtem Polyol verwendet.
    [0029] DerKatalysator C ist ein Trimerisierungskatalysator. Gemäß der vorliegendenErfindung wird 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol (beispielsweiseTMR-2TM,TMR-13TM, TR-52TM,KAO-14TM etc.) als Katalysator C in einerMenge von 0,1 bis 0, 5 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilenan gemischtem Polyol verwendet.
    [0030] ZumVergleich mit der vorliegenden Erfindung werden in den Vergleichsbeispielenein Katalysator D (beispielsweise KAOTM oderPC-LGTM etc.), erhältlich durch Mischen von DMCHAals starker Gelierungskatalysator und PMDETA als Treibmittelkatalysatorin einem Verhältnisvon 1:1, und ein Katalysator E (beispielsweise TMFTM etc.),welcher als Treibmittelkatalysator vom Säureblocktyp dient und die Reaktivität unterBildung einer großenMenge an CO2 früh beeinflusst, und der KatalysatorF, erhältlichdurch Mischen von DMCHA und PMDETA in einem Verhältnis von 3:1, zusätzlich verwendet.
    [0031] Inder vorliegenden Erfindung werden Wasser als ein chemisches Treibmittelund Dichlormonofluorethan (HCFC-141b) als ein physikalisches Treibmittelverwendet. Das als chemische Treibmittel verwendete Wasser bildetCO2-Gas durch Umsetzung mit Isocyanat (MDI),und das als physikalisches Treibmittel verwendete HCFC-141b verdampftbei einer Temperatur von nicht weniger als dem Siedepunkt (32,8°C). Gemäß der vorliegendenErfindung ist es bevorzugt, Wasser in einer Menge von 3,0 bis 6,0Gewichtsteilen und HCFC-141b in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsteilenauf der Basis von 100 Gewichtsteilen an gemischtem Polyol zu verwenden.
    [0032] Inden Zusammensetzungen fürden starren Polyurethanschaum gemäß der vorliegenden Erfindung wirdwahlweise ein oberflächenaktivesMittel verwendet. Dazu kann ein im allgemeinen zur Herstellung von starremPolyurethanschäumenverwendetes oberflächenaktivesMittel auf der Basis von Silizium eingesetzt werden. Das oberflächenaktiveMittel dient zum Bilden einer Zelle und erhöht die Kompatibilität des Polyols unddes Treibmittels. Gemäß der vorliegendenErfindung vermindert das oberflächenaktiveMittel die Oberflächenspannung,wodurch die Mischbarkeit verbessert wird, die Größe der gebildeten Poren einheitlichgestaltet wird und die Porenstruktur des Schaums eingestellt wird,wodurch der gebildete Schaum stabilisiert wird. Gemäß der vorliegendenErfindung liegt die Menge des oberflächenaktiven Mittels in demBereich von 1,0 bis 4,0 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilenan gemischtem Polyol, wenn ein oberflächenaktives Mittel auf derBasis von Silizium verwendet wird.
    [0033] Inder vorliegenden Erfindung kann durch Verbessern des Vernetzungsgradeszwischen den Polyolen unter Verwendung eines Polyols mit einer hochfunktionellenGruppe die Zellstruktur des Polyurethanschaums gefestigt bzw. gestärkt werden.Ferner kann die Entformungseigenschaft des Polyurethanschaums verbessert werden.Zusätzlichkann durch Erhöhender Dosierung des Polyols mit einer hochfunktionellen Gruppe die Haftfestigkeitdes Polyurethanschaums erhöhtwerden.
    [0034] Zusätzlich stelltdie vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren einer Rohzusammensetzung zumErhalt von Polyurethanschäumenmit verbesserten Entformungs- und Hafteigenschaften zur Verfügung, welchesdie Schritte umfasst: Herstellen eines gemischten Polyols durchausreichendes Mischen von 50 bis 60 Gewichtsteilen Polyol A, herstellbardurch Polymerisation eines organischen Oxids unter Verwendung vonSorbit mit einer hexavalenten funktionellen Gruppe, 20 bis 30 GewichtsteilenPolyol B, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung von TDA mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator, 5 bis 20 Gewichtsteilen Polyol C, herstellbar durchPolymerisation eines organischen Oxids unter Verwendung von Saccharose miteiner octavalenten funktionellen Gruppe und Glyzerin mit einer trivalentenfunktionellen Gruppe als gemischter Initiator, sowie 3 bis 10 GewichtsteilenPolyol D, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung von EDA mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator; und ausreichendes Mischen von 100 Gewichtsteilendes erhaltenen gemischten Polyols, 150 bis 180 Gewichtsteilen Isocyanurat,3,0 bis 6,0 Gewichtsteilen Wasser, 10 bis 50 Gewichtsteilen HCFC-141b,0,1 bis 2,0 Gewichtsteilen an gemischtem Katalysator A, erhältlich durchMischen eines Gelierungskatalysators und eines Treibmittelkatalysators,0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen eines Gelierungskatalysators B, 0,1 bis0,5 Gewichtsteilen eines Trimerisierungskatalysators C und 1,0 bis4,0 Gewichtsteilen eines oberflächenaktivenMittels.
    [0035] Diein dem oben angegebenen Herstellungsverfahren verwendeten Bestandteilesind dieselben wie die oben erwähntenBestandteile.
    [0036] Zusätzlich stelltdie vorliegende Erfindung Polyurethanschäume mit verbesserten Entformungs-und Hafteigenschaften zur Verfügung,welche durch Freisetzen der Rohzusammensetzung gemäß der vorliegendenErfindung erhältlichsind oder durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindungbei einer Austrittstemperatur von 29°C bis 33°C hergestellt werden.
    [0037] Inder Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung neigt die thermischeLeitfähigkeit(K-Wert) und die Viskositätdes Polyurethanschaums zum Ansteigen. Um dieses Problem zu lösen, wirdgemäß der vorliegendenErfindung, im Gegensatz zu der herkömmlichen Austrittstemperaturvon 26°Cbezüglichsowohl einer R-Lösung(Harz; Mischung des Polyols, Wasser, Katalysatoren, des oberflächenaktivenMittels und des Treibmittels) und der P-Lösung (rein; umfassend Isocyanatals einzigen Bestandteil), die Austrittstemperatur der R-Lösung auf 31 ± 2°C, nämlich auf29°C bis33°C eingestellt,um die Viskositätder R-Lösung(mit einer hohen Viskosität)zu vermindern und die Mischbarkeit der Bestandteile bei der Herstellungdes Polyurethanschaums zu verbessern. Zusätzlich wird die Menge des Katalysatorswie oben beschrieben bestimmt, um der Rohzusammensetzung dieselbeReaktivitätzu verleihen wie die von herkömmlichenZusammensetzungen nach dem Austritt bei der eingestellten Temperatur.Darüberhinaus wird die Menge des Gelierungskatalysa tors leicht erhöht, um einenkleinen bzw. exakten Anstieg des K-Werts aufgrund der Verwendungdes Polyols mit einer hochfunktionellen Gruppe einzustellen, wobeiein Gleichgewicht der Eigenschaften erhalten wird.
    [0038] Nachstehendwird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die nachfolgendenBeispiele detaillierter beschrieben. Jedoch soll die vorliegendeErfindung in keiner Weise auf die folgenden Beispiele begrenzt sein.
    [0039] 50bis 60 Gewichtsteile Polyol A, 20 bis 30 Gewichtsteile Polyol B,5 bis 20 Gewichtsteile Polyol C und 3 bis 10 Gewichtsteile PolyolD werden gemischt, um 100 Gewichtsteile eines gemischten Polyolsvorzusehen. Auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des gemischtenPolyols werden 3,0 bis 6,0 Gewichtsteile Wasser, 10 bis 50 GewichtsteileHCFC-141b, 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile eines Katalysators A, worinTMHDA und PMDETA in einem Verhältnisvon 3:1 gemischt sind, 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile eines KatalysatorsB (TEDA) und 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile eines Katalysators C, 1,0bis 4,0 Gewichtsteile eines oberflächenaktiven Mittels auf derBasis von Silizium und 150 bis 180 Gewichtsteile MDI zu dem gemischtenPolyol zugesetzt und unter Bildung einer Rohzusammensetzung für starrePolyurethanschäumegemischt. Die erhaltene Zusammensetzung wurde geschäumt undunter Erhalt einer Probe eines starren Polyurethanschaums gehärtet. Dabeimüssendie Bestandteile ausreichend gemischt werden, um die jeweiligenEigenschaften der einzelnen Bestandteile deutlich zu machen.
    [0040] 50bis 60 Gewichtsteile Polyol A, 20 bis 30 Gewichtsteile Polyol B,0 bis 10 Gewichtsteile Polyol E und 10 bis 20 Gewichtsteile PolyolF wurden unter Bildung von 100 Gewichtsteilen eines gemischten Polyolsvermischt. Auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des gemischten Polyolswurden 3,0 bis 6,0 Gewichtsteile Wasser, 10 bis 50 GewichtsteileHCFC-141b, 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile eines Katalysators C, 0,1 bis0,2 Gewichtsteile eines Katalysators D, 1,0 bis 4,0 Gewichtsteileeines oberflächenaktivenMittels auf der Basis von Silizium und 150 bis 180 GewichtsteileMDI zu dem gemischten Polyol zugesetzt und unter Bildung einer Rohzusammensetzungfür einenstarren Polyurethanschaum gemischt. Die erhaltene Zusammensetzungwurde aufgeschäumtund unter Bildung einer Probe eines starren Polyurethanschaums gehärtet.
    [0041] Eswurden 40 bis 60 Gewichtsteile Polyol A, 30 bis 50 GewichtsteilePolyol B, 0 bis 20 Gewichtsteile Polyol D und 0 bis 10 GewichtsteilePolyol E vermischt, wobei 100 Gewichtsteile eines gemischten Polyolsgebildet wurden. Auf der Basis von 100 Gewichtsteilen gemischtemPolyol wurden 3,0 bis 6,0 Gewichtsteile Wasser, 10 bis 50 GewichtsteileHCFC-141b, 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile eines Katalysators C, 0,1 bis2,0 Gewichtsteile eines Katalysators D, 1,0 bis 4,0 Gewichtsteileeines oberflächenaktivenMittels auf der Basis von Silizium und 150 bis 180 GewichtsteileMDI zu dem gemischten Polyol zugesetzt und vermischt, wobei eineRohzusammensetzung füreinen starren Polyurethanschaum gebildet wurde. Die erhaltene Zusammensetzungwurde aufgeschäumtund unter Erhalt einer Probe eines starren Polyurethanschaums gehärtet.
    [0042] Eswurden 40 bis 50 Gewichtsteile Polyol A, 30 bis 40 GewichtsteilePolyol B, 0 bis 20 Gewichtsteile Polyol E und 20 bis 30 GewichtsteilePolyol F gemischt, wobei 100 Gewichtsteile eines gemischten Polyols gebildetwurden. Auf der Basis von 100 Gewichtsteilen gemischtem Polyol wurden3,0 bis 6,0 Gewichtsteile Wasser, 10 bis 20 Gewichtsteile Cyclopentan(C/Pentan), 1,0 bis 3,0 Gewichtsteile eines Katalysators C, 0,1 bis1,0 Gewichtsteile eines Katalysators E, 0,1 bis 0,5 Gewichtsteileeines Katalysators F, 1,0 bis 4,0 Gewichtsteile eines oberflächenaktivenMittels auf der Basis von Silizium und 140 bis 170 GewichtsteileMDI zu dem gemischten Polyol zugesetzt und vermischt, wobei eineRohzusammensetzung füreinen starren Polyurethanschaum gebildet wurde. Die erhaltene Zusammensetzungwurde aufgeschäumtund gehärtetunter Erhalt einer Probe eines starren Polyurethanschaums.
    [0043] Diefolgende Tabelle 1 zeigt repräsentativeBeispiele eines jeden Bestandteils und das Zusammensetzungsverhältnis derPolyurethanschaumzusammenset zungen, welche in dem Beispiel und denVergleichsbeispielen verwendet wurden. Das Wichtigste sind die Bestandteileund das Zusammensetzungsverhältnisdes gemischten Polyols, und die Menge der anderen Bestandteile abgesehenvon Polyol wird auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des gemischtenPolyols berechnet.
    [0044] Zusätzlich sinddie Eigenschaften des aus einer Zusammensetzung des Beispiels undder Vergleichsbeispiele erhältlichenPolyurethanschaums in der folgenden Tabelle 2 angegeben. Aufgrunddes möglichen Auftretensvon Fehlern beim Messen der Eigenschaften sind die Eigenschaftenin einem begrenzten Bereich angegeben.
    [0045] DieEigenschaften in Tabelle 2 wurden durch das folgende Verfahren gemessen. – Dosierung(Just Pack): Die Menge an Rohzusammensetzung füllt das festgesetzte Volumengenau aus, wenn die Zusammensetzung in eine festgesetzte Form eingespritztwird, wodurch der daraus resultierende Polyurethanschaum hergestelltwird, und wird anhand einer elektronischen Skala gemessen. – K-Faktor:Er wird im allgemeinen als λ dargestelltund gibt die thermische Leitfähigkeitdes Schaums an. Die Messung erfolgt unter Verwendung eines Auto-λ. – Kerndichte:Die Dichte eines Teils, an dem der äußere Anteil des Schaums ineiner spezifischen Form entfernt wird; die Dichte wird anhand einerelektronischen Skala unter Verwendung eines Größenmessapparats (Size MeasuringApparatus) gemessen. – Druckfestigkeit:Sie bedeutet die Druckfestigkeit des Schaums und wird unter Verwendungeines UTM (Universal Testing Machine) gemessen. – Haftfestigkeit:Ein Verfahren zum Messen der Haftfestigkeit des Polyurethanschaumsist in 1 angegeben.Eine Materialprobe mit einer Größe von 100mm × 40mm mit einem Loch in der Größe von PS4,5 wird verwendet fürden Haftfestigkeitstest (Hierin wird ein Galvamaterial als das schwächste Materialunter den Kühlschrankmaterialienverwendet). Die Dichte des Polyurethanschaums beträgt 30–32 kg/m2 in dem Fall der Verwendung eines HCFC-141bbasierten Treibmittels in dem Beispiel und den Vergleichsbeispielen 1und 2 und 32–34kg/m2 in dem Fall der Verwendung eines C/PentanbasiertenTreibmittels in Vergleichsbeispiel 3. Die Anzahl der Proben beträgt jeweils15. Ein Material wird hierin in eine Brett-Form gegeben und unterEinstellung der Kerndichte des Polyurethanschaums aufgeschäumt. Diefestgesetzten Stellen der Materialien liegen bei 150 mm, 500 mmund 850 mm ausgehend vom Boden (Gesamthöhe: 1.100 mm). Nach 5 Minutenwerden die Materialien der Form entnommen und bei Raumtemperatureine Stunde lang belassen. Anschließend wird die Haftfestigkeitdurch Messen der zum Trennen des Materials benötigten Kraft mit einem Druck-Zug-Messgerät bestimmt.Die Messergebnisse sind in Tabelle 2 und in den 2A-D angegeben.Wie in in Tabelle 2 und in den 2A-D gezeigt ist, ist ein Mittelwert(0,252) in dem Beispiel der vorliegenden Erfindung einem jeden Mittelwertder Vergleichsbeispiele überlegen(jeweils 0,107; 0,134; 0,161). – Entformungseigenschaft:Ein Verfahren zur Messung der Entformungseigenschaft des Polyurethanschaumszeigt 3. Hierin wirddie Größe nach4 Minuten durch ein Überpackenvon 20% einer Dosierung (Just Packing) gemessen. In dem Fall einervertikalen Form wurde an 21 Stellen in einem Intervall von 50 mmgemessen, und die Ergebnisse wurden auf eine 100 mm-Basis konvertiert.In dem Fall einer horizontalen Form wurde an 6 Stellen von einemMinimum von 40 mm bis zu einem Maximum von 100 mm gemessen, unddie Ergebnisse wurden auf die 100 mm-Basis konvertiert. Die Messergebnissesind in Tabelle 2 und in 4 gezeigt.Wie in Tabelle 2 und 4 angegeben ist, ist der Wölbungswert in dem Beispiel dervorliegenden Erfindung am niedrigsten, und dementsprechend zeigtdas Beispiel der vorliegenden Erfindung die beste Entformungseigenschaft.
    [0046] Wiein Tabelle 2 angegeben ist, könnendie Eigenschaften des Polyurethanschaums gemäß dessen Zusammensetzung variiertwerden. Der Aufbau des Systems kann gemäß dem Treibmittel variiertwerden, und dementsprechend kann die adiabatische Eigenschaft unddie Dosierung verändertwerden. In der vorliegenden Erfindung wurden in dem Beispiel undin Vergleichsbeispiel 1 und 2 HCFC-141b als physikalisches Treibmittel undin Vergleichsbeispiel 3 C/Pentan verwendet.
    [0047] Wieoben beschrieben wurde, zeigt der Polyurethanschaum gemäß dem Beispielder vorliegenden Erfindung keine wesentlichen Unterschiede in anderenEigenschaften. Jedoch zeigt er ein besseres Ergebnis in den Entformungs- und Hafteigenschaften,was die Produktivitätbeeinflusst. Es wird angenommen, dass dieses Ergebnis durch dieSchaumrohzusammensetzung hervorgerufen wird. Im Vergleich zu dem HCFC-141b-Systemwird insbesondere die Zellstruktur des Polyurethanschaums gefestigtdurch Verbesserung des Vernetzens des Polyols unter Verwendung einesPolyols mit einer hochfunktionellen Gruppe, und dementsprechendwird die Entformungseigenschaft verbessert. Ferner wird die Haftfestigkeitdurch Erhöhen derDosierung des Polyols mit einer hochfunktionellen Gruppe erhöht. Zusätzlich werdendie Austrittstemperatur der R-Lösungund der Gehalt des Katalysators geeignet eingestellt, um das Problemdes Anstiegs der thermischen Leitfähigkeit und Viskosität aufgrunddes Einspritzens des Polyols mit einer hochfunktionellen Gruppezu lösen.
    [0048] Inder vorliegenden Erfindung könnendurch geeignetes Einstellen der Bestandteile, der Zusammensetzungund der Reaktionsbedingungen der Polyurethanrohzusammensetzung Polyurethanschäume mitstark verbesserten Entformungs- und Hafteigenschaften, welche dieProduktivitätdes Schaums beeinflussen, zur Verfügung gestellt werden, während dieanderen Eigenschaften, wie die Fließfähigkeit, die Dimensionsstabilität und Festigkeitetc., annähernddieselben sind wie jene von herkömmlichemPolyurethanschaum.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Zusammensetzung zur Herstellung eines Polyurethanschaumsmit verbesserten Entformungs- und Hafteigenschaften, umfassend: 100Gewichtsteile eines gemischten Polyols, 150–180 Gewichtsteile Isocyanat,3,0–6,0Gewichtsteile Wasser, 10–50Gewichtsteile HCFC-141b, 0,1–2,0Gewichtsteile Katalysator A, 0,1–0,5 Gewichtsteile KatalysatorB, 0,1-0,5 GewichtsteileKatalysator C und 1,0–4,0Gewichtsteile oberflächenaktivesMittel, worin das gemischte Polyol umfasst 50–60 GewichtsteilePolyol A, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung von Sorbit mit einer hexavalenten funktionellenGruppe als Initiator; 20–30 GewichtsteilePolyol B, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung von TDA mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator; 5–20Gewichtsteile Polyol C, herstellbar durch Polymerisation eines organischenOxids unter Verwendung von Saccharose mit einer octavalenten funktionellen Gruppeund Glyzerin mit einer trivalenten funktionellen Gruppe als Initiatoren;und 3–10Gewichtsteile Polyol D, herstellbar durch Polymerissation einesorganischen Oxids unter Verwendung von EDA mit einer tetravalentenfunktionellen Gruppe als Initiator, worin der Katalysator Aerhältlichist durch Mischen eines Gelierungskatalysators und eines Treibmittelkatalysators,der Katalysator B ein Gelierungskatalysator darstellt und der KatalysatorC ein Trimerisierungskatalysator ist.
    [2] Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das IsocyanatDiphenylmethandiisocyanat (polymeres MDI) ist.
    [3] Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der KatalysatorA ein gemischter Katalysator ist, umfassend TMHDA als Gelierungskatalysatorund MDETA als Treibmittelkatalysator in einem Verhältnis von3:1.
    [4] Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der KatalysatorB TEDA ist.
    [5] Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der KatalysatorC 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol darstellt.
    [6] Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zurHerstellung eines Polyurethanschaums mit verbesserten Entformungs-und Hafteigenschaften, umfassend die Schritte: Herstellen einesgemischten Polyols durch ausreichendes Mischen von 50–60 GewichtsteilenPolyol A, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxidsunter Verwendung von Sorbit mit einer hexavalenten funktionellenGruppe als Initiator, 20–30Gewichtsteilen Polyol B, herstellbar durch Polymerisation einesorganischen Oxids unter Verwendung von TDA mit einer tetravalentenfunktionellen Gruppe als Initiator, 5–20 Gewichtsteilen Polyol C,herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxids unter Verwendungvon Saccharose mit einer octavalenten funktionellen Gruppe und Glyzerinmit einer trivalenten funktionellen Gruppe als Initiatoren, und3–10 GewichtsteilenPolyol D, herstellbar durch Polymerisation eines organischen Oxids unterVerwendung von EDA mit einer tetravalenten funktionellen Gruppeals Initiator; und ausreichendes Mischen von 100 Gewichtsteilendes erhaltenen gemischten Polyols, 150–180 Gewichtsteilen Isocyanat,3,0–6,0Gewichtsteilen Wasser, 10–50Gewichtsteilen HCFC-141b, 0,1–2,0Gewichtsteilen gemischten Katalysator A, der eine Mischung einesGelierungskatalysators und eines Treibmittelkatalysators darstellt,0,1–0,5Gewichtsteilen Gelierungskatalysator B, 0,1-0,5 Gewichtsteilen TrimerisierungskatalysatorC und 1,0–4,0Gewichtsteilen oberflächenaktivemMittel.
    [7] Polyurethanschaum, herstellbar aus der Zusammensetzunggemäß Anspruch1, wobei die Austrittstemperatur in dem Bereich von 29 bis 33°C eingestelltwird.
    [8] Polyurethanschaum, herstellbar aus der Zusammensetzung,welche gemäß dem Verfahrendes Anspruchs 6 erhältlichist, wobei die Austrittstemperatur in dem Bereich von 29–33°C eingestelltwird.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    CA2702031C|2017-07-18|Stabilization of polyurethane foam polyol premixes containing halogenated olefin blowing agents
    US7022746B2|2006-04-04|Viscoelastic polyurethanes
    JP5372286B2|2013-12-18|Method for molding rigid polyurethane foam with improved thermal conductivity
    KR101205046B1|2012-11-26|Ｖｏｃ 방출이 감소된 폴리우레탄 발포체의 제조방법
    EP0567027B1|1997-03-19|Verfahren zur Herstellung offenzelliger Polyurethanhartschäume
    CA2493102C|2011-05-03|Process for preparing closed-cell water-blown rigid polyurethane foams having improved mechanical properties
    CN101044180B|2010-11-10|生产硬质聚氨酯泡沫的方法
    CN104628978B|2018-02-13|组合物、硬质聚氨酯泡沫材料及制冷设备
    EP0695322B1|1998-08-19|Verfahren zur herstellung von polyurethanhartschaumstoffen
    ES2330146T3|2009-12-04|Poliuretanos obtenidos a partir de amidas de acido graso que contienen hidroxilo.
    JP2014533758A|2014-12-15|芳香族カルボン酸のテトラアルキルグアニジン塩を有する組成物、製品及び方法
    RU2467025C2|2012-11-20|Полиолы, инициированные цис- и/или транс-орто-циклогександиамином, и жесткие полиуретановые пенопласты, изготовленные из них
    KR0135747B1|1998-04-23|저불포화폴리에테르폴리올을사용하여제조한연질폴리우레탄포움및이의제조방법
    JP4927552B2|2012-05-09|トルエンジアミン開始ポリオールをベースにする硬質ポリウレタンフォーム
    CA2462387C|2011-11-15|Rigid, dimensionally stable polyurethane foams and a process for the production of such foams in which the foam pressure is reduced
    EP1935923B1|2012-08-22|Verfahren zur Herstellung von SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymeren und ihre Verwendung
    EP1757637A1|2007-02-28|Verfahren zur Herstellung von SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymeren
    AU743874B2|2002-02-07|Energy absorbing polyurethane foams
    EP1799735B1|2008-07-23|Verfahren zur herstellung von polyurethan-weichschaumstoffen
    EP2411436B1|2013-02-20|Herstellung von starren polyurethanschaumstoffen und ihre verwendung
    JP3948014B2|2007-07-25|硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法
    JP3026811B2|2000-03-27|軟質ポリウレタン発泡体の製法
    CN1772786B|2010-09-08|具有低堆积密度和压缩强度的软泡沫塑料
    CN102898778A|2013-01-30|一种三聚氰胺甲醛树脂闭孔泡沫的制备方法
    JP5905892B2|2016-04-20|低密度高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    KR20040079290A|2004-09-14|
    JP2004269890A|2004-09-30|
    DE102004010922B4|2006-05-04|
    US20040176495A1|2004-09-09|
    KR100935517B1|2010-01-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-14| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2004-11-18| 8125| Change of the main classification|Ipc: C08G 1848 |
    2006-11-02| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-03-22| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20111001 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]