BR112020010407A2 - composição para preparação de uma espuma de poliuretano, processo para preparação de espuma, e, método para uso da composição. - Google Patents

composição para preparação de uma espuma de poliuretano, processo para preparação de espuma, e, método para uso da composição. Download PDF

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Abstract

Essa invenção em geral provê composição para preparação de uma espuma de poliuretano com emissão de aldeído reduzida e mais especialmente composição útil em meios de transporte como parte interior de carros, em que a composição compreende: (a) um isocianato polifuncional; (b) uma composição reativa ao isocianato; e (c) um composto da fórmula (I) ou (II), em que o composto (c) está presente pela porcentagem em peso na composição em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição. As composições podem reduzir a emissão de aldeído, especialmente a emissão de acetaldeído na espuma de PU e não tem influência óbvia sobre as propriedades mecânicas da espuma.

Description

COMPOSIÇÃO PARA PREPARAÇÃO DE UMA ESPUMA DE POLIURETANO, PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE ESPUMA, E, MÉTODO PARA USO DA COMPOSIÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO
[001] Esta invenção refere-se, em geral, à composição com emissão de aldeído reduzida e mais especialmente à composição útil em meios de transporte como uma parte interior de carros.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[002] A emissão de formaldeído e acetaldeído pode causar odores desagradáveis e problemas relacionados com a saúde. Os métodos de redução de emissões de formaldeído em composições de poliuretano ou poliureia (PU) pelo uso de aditivos sequestradores já são conhecidos na técnica. Contudo, as soluções conhecidas não são capazes de prover uma composição para preparação de uma espuma de PU que pode significativamente reduzir a emissão de acetaldeído e ainda manter propriedades mecânicas satisfatórias para processo adicional. Portanto, seria desejável desenvolver uma composição adequada para preparação de espuma de PU que trate daquele problema.
[003] Na técnica anterior, o documento US 20060141236 descreve o uso de compostos de hidrazina como sequestrantes de aldeído em poliuretanos.
Mas a viscosidade das composições é muito alta.
[004] O documento JP2005124743 descreve o uso de sequestrantes de aldeído (composto orgânico contendo nitrogênio) para reduzir os compostos voláteis de aldeído em almofadas de espuma de PU. Mas os sequestrantes de aldeído usados na técnica anterior são diferentes do sequestrante de aldeído da presente invenção.
[005] O documento EP1428847 descreve um sequestrante de aldeído.
Mas ele exige uma etapa de pós-processamento adicional.
[006] O documento JP 2005154599 descreve alguns aditivos que podem ser usados como sequestrante de aldeído. Mas tais aditivos não são adequados para processo de espuma de PU.
[007] O documento US 20130203880 descreve o uso de poli(hidrazodicarbonamida) para reduzir emissões de aldeído em espumas de poliuretano. Contudo, ele apenas funciona quando enorme quantidade de poli(hidrazodicarbonamida) é adicionada, o que influenciaria as propriedades mecânicas da espuma de PU.
[008] Após um estudo meticuloso da técnica anterior, foi descoberto que nenhuns dos documentos citados acima ensina ou sugere a presente invenção.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[009] Tem sido surpreendentemente descoberto que as composições e os processos da presente invenção tratam o problema acima. As vantagens da presente invenção podem incluir: (1) emissão de aldeído reduzida, especialmente reduzida emissão de acetaldeído; (2) custo baixo; e (3) nenhuma influência óbvia sobre as propriedades mecânicas da espuma.
[0010] A presente invenção refere-se às composições com emissão de aldeído reduzida e aos processos para preparação destas composições. Em uma modalidade, a invenção provê uma composição para preparação de uma espuma de poliuretano, a dita composição compreendendo: (a) um isocianato polifuncional; (b) uma composição reativa ao isocianato; e (c) um composto da fórmula: o O Oo de Ri HN—> no NS (D ou
Oo O We / Ri HN — R2 NS aD em que R1 é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila Cr-C35, alquenila C7-C35, arila, alquilarila, ou alcoxila Cr-C35s substituído ou não substituído, R2 é selecionado dentre uma ligação, ou um grupo arila, alquenila C3-C35, alquilarila, alcoxila C1-C35, ou alquila C1-C35 substituído ou não substituído, A é um fon com carga positiva, em que o composto (c) está presente pela porcentagem em peso na composição em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição.
[0011] Em outra modalidade, a presente invenção provê um processo para preparação da espuma da invenção.
[0012] Em ainda outra modalidade, a presente invenção provê um método para uso da espuma preparada de acordo com a invenção para formar uma parte interior de meios de transporte.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0013] Se aparecer aqui, o termo “compreendendo” e derivados do mesmo não são pretendidos para excluífem a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, seja ou não o(a) mesmo(a) aqui descrito(a). Com o propósito de evitar qualquer dúvida, todas as composições aqui reivindicadas mediante o uso do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante, ou composto adicional, salvo indicação em contrário. Em contraste, o termo, “consistindo essencialmente em” se aparecer aqui, exclui do escopo de qualquer recitação subsequente de qualquer outro(a) componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não são essenciais para a operacionalidade e o termo “consistindo em”, se usado, exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado(a) ou listado(a). O termo “ou”, salvo indicação em contrário, refere-se aos membros listados individualmente e também em qualquer combinação.
[0014] Os artigos “um” e “uma” são usados aqui para se referirem a um ou mais do que um (isto é a pelo menos um) do objeto gramatical do artigo. A título de exemplo, “uma resina” significa uma resina ou mais do que uma resina.
[0015] As frases “em uma modalidade”, “de acordo com uma modalidade”, e semelhantes, em geral, significam o atributo específico, a estrutura específica, ou a característica específica após a frase é incluído(a) em pelo menos uma modalidade da presente invenção, e pode ser incluído(a) em mais do que uma modalidade da presente invenção. Com importância, tais frases não necessariamente se referem à mesma modalidade.
[0016] Se o relatório descritivo declara que um componente ou atributo “pode” ou “poderia” ou “poderá” ser incluído ou ter uma característica, não é requerido que aquele componente ou atributo seja incluído ou tenha a característica.
[0017] A presente invenção em geral provê uma composição para preparação de uma espuma de poliuretano, a dita composição compreendendo pelo menos: (a) um isocianato polifuncional; (b) uma composição reativa ao isocianato; e (c) um composto da fórmula: o O Oo hi Ri HN—> no NS (D ou
Oo O —ú OA HN=—> nã vw R1 o MD em que R1 é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila Cr-C35, alquenila C7-C35, arila, alquilarila, ou alcoxila Cr-C35s substituído ou não substituído, R2 é selecionado dentre uma ligação, ou um grupo arila, alquenila C3-C35, alquilarila, alcoxila C1-C35, ou alquila C1-C35 substituído ou não substituído, A é um fon com carga positiva, em que o composto (c) está presente pela porcentagem em peso na composição em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição.
[0018] De acordo com uma modalidade, o isocianato polifuncional inclui aqueles representados pela fórmula Q(NCO), onde n é um número de 2-5, preferivelmente 2-3 e Q é um grupo hidrocarboneto alifático contendo 2- 18 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto cicloalifático contendo 5-10 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto aralifático contendo 8-13 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto aromático contendo 6-15 átomos de carbono, em que os grupos hidrocarboneto aromático são em geral preferidos.
[0019] Exemplos de isocianatos polifuncionais incluem, mas não se limitam a, di-isocianato de etileno; di-isocianato del 4-tetrametileno; 1,6--di- isocianato de hexametileno; 1,12-di-isocianato de dodecano; 1,3-di-isocianato de ciclobuteno; 1,3-di-isocianato de ciclo-hexano e 1,4-di-isocianato de ciclo- hexano, e misturas destes isômeros; di-isocianato de isoforona; 2,4-di-
isocianato de hexa-hidrotolueno e 2,6-di-isocianato de hexa-hidrotolueno e misturas destes isômeros; 4,4'-di-isocianato de diciclo-hexilmetano (MDI hidrogenado ou HMDI); 1,3-di-isocianato de fenileno e 1,4-di-isocianato de fenileno; 2,4-di-isocianato de tolueno e 2,6-di-isocianato de tolueno e misturas destes isômeros (TDI); 2,4 -di-isocianato de difenilmetano e/ou 4,4º- di-isocianato de difenilmetano (MDI); 1,5-di-isocianato de naftileno; 4,4 4º- tri-isocianato de trifenilmetano; polifenil-polimetileno-poli-isocianatos do tipo que pode ser obtido pela condensação de anilina com formaldeído, seguida por fosgenação (MDI polimérico); di-isocianatos de norbornano; sulfonilisocianatos de m- e p-isocianatofenil; poli-isocianatos de arila perclorados; isocianatos polifuncionais modificados contendo grupos carbodi- imida, grupos uretano, grupos alofanato, grupos isocianurato, grupos ureia , ou grupos birureto; isocianatos polifuncionais obtidos por reações de telomerização; isocianatos polifuncionais contendo grupos éster; e isocianatos polifuncionais contendo grupos poliméricos de ácido graxo. Aquelas pessoas versadas na técnica reconhecerão que também é possível usar misturas dos isocianatos polifuncionais descritos acima, preferivelmente o uso de mistura de MDI polimérico e mistura de isômero MDI, mais preferivelmente o uso de MDI polimérico.
[0020] Em outra modalidade, pré-polímeros de MDI podem também ser usados como uma alternativa de MDL. Pré-polímeros de MDI são preparados pela reação de um MDI e um poliol polifuncional. Os processos de síntese de pré-polímeros de MDI são conhecidos na técnica (ver por exemplo “Polyurethanes Handbook” 2"* edition, G. Oertel, 1994).
[0021] A composição reativa ao isocianato adequada para uso na presente invenção pode incluir poliol polifuncional ou amina polifuncional.
[0022] Os polióis polifuncionais para uso na presente invenção podem incluir, mas não se limitam a, poliéter-polióis, poliéster-polióis, polióis biorrenováveis, polióis poliméricos, um poliol não inflamável como um poliol contendo fósforo ou um poliol contendo halogênio. Tais polióis podem ser usados sozinhos ou em combinação adequada como uma mistura.
[0023] A funcionalidade geral de polióis polifuncionais usados na presente invenção está entre 2 e 6. O peso molecular de polióis pode estar entre 200 e 10.000, preferivelmente entre 400 e 7.000.
[0024] O peso molecular (PM) é o peso molecular ponderal médio que é definido pelo método de Cromatografia de Permeação em Gel (CPG) com poliestireno como uma referência.
[0025] A proporção de ditos polióis polifuncionais está em geral entre 10% e 90% em peso, preferivelmente entre 30% e 80% baseada na composição.
[0026] Os poliéter-polióis para uso na presente invenção incluem poliéter-polióis de óxido de alquileno como poliéter-polióis de óxido de etileno e poliéter-polióis de óxido de propileno e copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno com grupos hidroxila terminais derivados de compostos poli-hídricos, incluindo dióis e trióis; por exemplo, glicol etilênico, glicol propilênico, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicol neopentilênico, glicol dietilênico, glicol dipropilênico, pentaeritritol, glicerol, diglicerol, trimetilolpropano, e polióis de peso molecular baixo similares.
[0027] Os poliéster-polióis para uso na presente invenção incluem, mas não se limitam, àqueles produzidos pela reação de um ácido carboxílico com um excesso de um diol, por exemplo ácido adípico com glicol etilênico ou butanodiol, ou reação de uma lactona com um excesso de um diol como uma caprolactona com glicol propilênico. Além disso, os poliéster-polióis para uso na presente invenção podem também incluir: polióis alifáticos (principalmente adipatos) lineares ou elevadamente ramificados com grupo hidroxila terminal; poliésteres aromáticos de peso molecular baixo; policaprolactonas; — policarbonato-poliol. — Aqueles — polióis — alifáticos
(principalmente adipatos) lineares ou elevadamente ramificados com grupo hidroxila terminal são produzidos pela reação de ácidos dicarboxílicos com um excesso de dióis, trióis e misturas deles; aqueles ácidos dicarboxílicos incluem, mas não se limitam a, por exemplo ácido adípico, ácido misto AGS; aqueles dióis, trióis incluem, mas não se limitam a, por exemplo, glicol etilênico, glicol dietilênico, glicol propilênico, glicol dipropilênico, 1,4- butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerol, trimetilolpropano e pentaeritritol. Aqueles poliésteres aromáticos de peso molecular baixo incluem produtos derivados do processo de resíduos da produção de tereftalato de dimetila (DMT, Dimethyl Terephalate), comumente chamados de DMT still bottoms (resíduos de fundo de coluna de destilação de DMT), produtos derivados da glicólise de fita magnética ou garrafas de poli(tereftalato de etileno) (PET, Poly(EthyleneTereftalate)) com subsequente reesterificação com diácidos ou reação com óxidos de alquileno, e produtos derivados pela esterificação direta de anidrido ftálico. As policaprolactonas são produzidas pela abertura de anel de caprolactonas na presença de um iniciador e catalisador. O iniciador inclui glicol etilênico, glicol dietilênico, glicol propilênico, glicol dipropilênico, 1,4- butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerol, trimetilolpropano e pentaeritritol. Os policarbonato-polióis são derivados de ácido carbônico que pode ser produzido mediante a policondensação de dióis com fosgênio, mediante transesterificação de dióis, comumente hexanodiol, com um éster de ácido carbônico, como carbonato de difenila.
[0028] Os polióis biorrenováveis adequados para uso na presente invenção incluem óleo de rícino, óleo de girassol, óleo de caroço de palma, óleo de palma, óleo de canola, óleo de semente de colza, óleo de feijão-soja, óleo de milho, óleo de amendoim, óleo de oliva, óleo de algas, e misturas dos mesmos.
[0029] Exemplos de polióis polifuncionais também incluem, mas não se limitam a, polióis enxertados ou polióis modificados com poliureia. Os polióis enxertados compreendem um triol no qual monômeros vinílicos são copolimerizados por enxertia. Os monômeros vinílicos adequados incluem, por exemplo, estireno, ou acrilonitrila. Um poliol modificado com poliureia, é um poliol contendo uma dispersão de poliureia formada pela reação de uma diamina e um di-isocianato na presença de um poliol. Uma variante de polióis modificados com poliureia são polióis de poliadição de poli-isocianato (PIPA, Polyisocyanate Polyaddition), que são formados pela reação in situ de um isocianato e uma alcanolamina em um poliol.
[0030] O poliol não inflamável pode, por exemplo, ser um poliol contendo fósforo obtenível pela adição de um óxido de alquileno a um composto de ácido fosfórico. Um poliol contendo halogênio pode, por exemplo ser aqueles obteníveis por polimerização por abertura de anel de epicloridrina ou óxido de triclorobutileno.
[0031] Em uma modalidade preferida, a composição reativa ao isocianato é poliéter-poliol.
[0032] A amina polifuncional para uso na presente invenção pode incluir poliéter-poliamina ou poliéster-poliamina.
[0033] É descoberto que a adição de composto (c) na composição para preparação de uma espuma de poliuretano da presente invenção pode reduzir a emissão de aldeído na espuma obtida.
[0034] Em uma modalidade, R1I é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila C;-C35, alquenila C3-C3s, arila, alquilarila, ou alcoxila C1-C3s substituído ou não substituído. Em uma modalidade preferida, R1 é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila C1-Cy7, alquenila C7-C35, ou arila substituído ou não substituído.
[0035] Em outra modalidade, R2 é selecionado dentre uma ligação, ou um grupo arila, alquenila C;-C35, alquilarila, alcoxila C1-C3s, ou alquila C;- C3s substituído ou não substituído. Em uma modalidade preferida, R2 é um grupo fenileno ou naftileno substituído ou não substituído.
[0036] Em ainda outra modalidade, A é um fon com carga positiva. Em uma modalidade preferida, A é um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalinoterroso, um cátion de metal de transição, um amônio, ou um fon hidrogênio.
[0037] Exemplos de composto (c) incluem, mas não se limitam a, sal de potássio de ácido N-(acetoacetil)sulfanílico, sal de amônio de ácido 3- acetoacetilamino-4-metoxitolueno-6-sulfônico, ácido 4-[(1,3- dioxobutil)Jamino]-benzenossulfônico, 4-acetoacetamidonaftaleno-1-sulfonato de sódio, sal de sódio de ácido N-acetoacetcresidinassulfônico, acetoacet-p- sulfonilamida, ácido 7-[(1,3-dioxobutil)amino]-3-hidroxinaftaleno-1- sulfônico, 3-oxo-N-[4-[[2-(sulfo-oxi)etil |sulfonil Jfenil ]butiramida, ácido 4- [U1,3-dioxobutil)amino]naftaleno-1-sulfônico, — 7-[(1,3-dioxobutil)Jamino]-3- hidroxinaftaleno-1-sulfonato de amônio, ácido 2,5-bis[(1,3- dioxobutil)Jamino]benzenossulfônico, sal de potássio de ácido 2,5-bis[(1,3- dioxobutil)Jamino]-benzenossulfônico, ácido S-metoxi-2-metil-4-(3- oxobutanoilamino)benzenossulfônico, sal de cálcio de bis[ácido 3-[(1,3- dioxobutil)Jamino]benzenossulfônico], sal de sódio de ácido 3-[[3-[4- (hexadeciloxi)fenil]-1,3-dioxopropil Jamino]benzenossulfônico, sal de potássio de ácido 5-[(1,3-dioxobutil)amino]-I-naftalenossulfônico, sal de amônio de ácido 5-[(1,3-dioxobutil)Jamino]-1-naftalenossulfônico, ácido 2-[4- [(1,3-dioxo-3-fenilpropil)amino]fenil]-1-octadecil-1 H-benzimidazol-5- sulfônico, 2,5-bis(acetoacetilamino)benzenossulfonato de sódio, sal de potássio de ácido N-(acetoacetil)sulfanílico, 4-acetoacetamidonaftaleno-1- sulfonato de sódio, 6-metil-2-[4-[[2-0x0-1-[[(4-sulfonato-1- naftil)amino]carbonil]propilJazo]-3-sulfonatofenil Ibenzotiazol-7-sulfonato de trissódio, e ácido 7-benzotiazolsulfônico - sal de sódio de 6-metil-2-[4-[[2- oxo-1-[[(4-sulfo-1-naftalenil)Jamino]carbonil]propilJazo]-3-sulfofenil |-amônio.
[0038] Em uma modalidade preferida, o composto (c) é sal de amônio de ácido 3-acetoacetilamino-4-metoxitolueno-6-sulfônico, sal de sódio de ácido Nr-acetoacetcresidinassulfônico ou sal de potássio de ácido N- (acetoacetil)sulfanílico.
[0039] O composto (c) está presente em porcentagem em peso na composição de acordo com a invenção em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição.
[0040] De acordo com uma modalidade, o índice de NCO da composição de acordo com a invenção está na faixa de cerca de 0,6 a cerca de 1,5, preferivelmente de cerca de 0,8 a cerca de 1,3.
[0041] Em outra modalidade, o índice de NCO da composição de acordo com a invenção está na faixa de cerca de 1,05 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 1,05 a cerca de 4.
[0042] O índice de isocianato ou Índice de NCO ou Índice é a razão entre grupos-NCO e átomos de hidrogênio reativos ao isocianato presentes em uma formulação: [es | raça ias À
[0043] Em outras palavras o Índice de NCO expressa a quantidade de isocianato realmente usada em uma formulação com respeito à quantidade de isocianato teoricamente requerida para reação com a quantidade de hidrogênio reativo ao isocianato usada em uma formulação.
[0044] A não ser que sejam especificadas de outra maneira, as emissões de aldeído são medida de acordo com o método de teste VDA 276 (também chamado de teste em câmara VOC) que é um método de medição de emissão para medir as emissões de uma amostra de espuma posicionada dentro de uma câmara de Im? onde a espuma é exposta a 65ºC e UR (umidade relativa) de 5% durante várias horas. VDA 276 (Verband Der Automobil Industrie) é um método de emissão automotiva específico usado por um hospedeiro de FEOs (Fabricantes de Equipamentos Originais) automotivos para especificar os teores de emissão permissíveis provenientes de partes interiores automotivas.
[0045] Na presente invenção, a composição de acordo com a invenção pode adicionalmente incluir um ou mais catalisadores com o propósito de acelerar a reação entre o isocianato polifuncional e o poliol polifuncional, por exemplo, catalisador à base de amina, por exemplo, N,N-dimetiletanolamina, N,N-dimetil-N' ,N'-di(2-hidroxipropil)-1,3-propanodiamina, 2-((2-(2- (dimetilamino)etoxi)etil)]metilamino)etanol, dimetilciclo-hexilamina e trietilenodiamina.
[0046] Em uma modalidade, a proporção dos catalisadores presentes na composição de acordo com a invenção está entre 0,001 e 10% em peso, preferivelmente entre 0,1 e 5% em peso.
[0047] Em outra modalidade, a composição de acordo com a invenção pode adicionalmente opcionalmente compreender retardantes de chama, antioxidantes, tensoativos, agentes de expansão físicos ou químicos, extensor de cadeia, agente reticulante, estabilizante de espuma, enchimentos, pigmentos, ou quaisquer outros aditivos típicos usados em materiais de PU.
[0048] As vantagens da composição da invenção de acordo com a invenção podem incluir: (1) emissão de aldeído reduzida, especialmente reduzida emissão de acetaldeído; (2) custo baixo; e (3) nenhuma influência óbvia sobre as propriedades mecânicas da espuma.
[0049] A presente invenção também provê um processo para preparação de uma espuma que usa a composição da presente invenção, o dito processo compreendendo misturar os componentes (b) e (c) para formar uma mistura, e adicionar a mistura ao componente (a), em que o composto (c) está presente pela porcentagem em peso na composição em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição.
[0050] Alternativamente, o processo para preparação de uma espuma que usa a composição da presente invenção, o dito processo compreendendo misturar pelo menos componentes (b) e (c) para formar uma mistura, e adicionar a mistura ao componente (a).
[0051] Ademais, a presente invenção também provê um método para uso da espuma de acordo com a invenção (preparada usando a composição da presente invenção) para formar uma parte interior de meios de transporte.
[0052] Ela também pode ser aplicada em outras áreas da indústria nas quais são usadas espumas de poliuretano (PU). Estas espumas de PU incluem espuma de PU flexível, espuma de PU semirrígida, espuma de PU rígida, espuma de PU viscoelástica, espuma de PU de pele integral, espuma de PU hidropônica e semelhantes.
[0053] Os exemplos que agora seguem devem ser considerados como exemplificadores da presente invenção, e não limitam em nenhuma maneira a invenção. Matérias-Primas
[0054] —Isocianato A: SUPRASECº 7007 (MDI polimérico). Fornecedor: Huntsman, EUA; — Isocianato B;: SUPRASECº 3056. Fornecedor: Huntsman, EUA; — Isocianato C: SUPRASECº 2185. Fornecedor: Huntsman, EUA; — Poliol A: um copolímero trifuncional de óxido de etileno e óxido de propileno com grupos hidroxila terminais derivados de glicerol; tem um peso molecular de cerca de 5.000 g/mol; — Poliol B: um poliéter-poliol baseado em glicol etilênico trifuncional; tem um peso molecular de cerca de 1300 g/mol; — Poliol C: Daltocelº F428. Fornecedor: Huntsman, EUA;
— Estabilizante de espuma: TEGOSTABº B8734 LF2 (tensoativo à base de siloxano). Fornecedor: Evonik; — Catalisador A: JEFFCATº ZF 10 (catalisador à base de amina). Fornecedor: Huntsman, EUA; — Catalisador B: JEFFCATº DPA (catalisador à base de amina). Fornecedor: Huntsman, EUA; — Sequestrante A: sal de potássio de ácido N- (acetoacetil)sulfanílico; — Sequestrante B: sal de amônio de ácido 3-acetoacetilamino- 4-metoxitolueno-6-sulfônico; — Sequestrante C: sal de sódio de ácido N- acetoacetcresidinassulfônico; — Sequestrante D: 1,3-acetonadicarboxilato de dimetila — DELA: Dietanolamina — DMEA: Dimetiletanolamina Exemplo 1 Formulação Componente A
[0055] — Isocianato À Componente B
[0056] — 91,1 partes em peso de Poliol A — 3 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 0,3 parte em peso de Sequestrante À — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,5 partes em peso de água
Procedimento
[0057] Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. À composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276. Exemplo 2 Formulação Componente À
[0058] — Isocianato À Componente B
[0059] — 91,1 partes em peso de Poliol A — 3 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 0,3 parte em peso de Sequestrante B — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,5 partes em peso de água Procedimento
[0060] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. A composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276. Exemplo 3 Formulação Componente A
[0061] — Isocianato À Componente B
[0062] — 91,1 partes em peso de Poliol A — 3 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 0,3 parte em peso de Sequestrante C — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,5 partes em peso de água Procedimento
[0063] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. À composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276.
Exemplo 4 Formulação Componente A
[0064] — Isocianato À Componente B
[0065] — 91,4 partes em peso de Poliol A — 3 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,5 partes em peso de água Procedimento
[0066] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. A composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276.
[0067] Este exemplo é um exemplo comparativo. Resultados Tabela 1: Testado de acordo com VDA276
[0068] Com uma adição de sequestrantes de aldeído, há redução significativa de emissão de formaldeído, de emissão de acetaldeído e de emissão de propionaldeído como mostrado na Tabela 1. Exemplo 5 Formulação Componente À
[0069] — Isocianato À Componente B
[0070] — 89,2 partes em peso de Poliol A — 2,9 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 2,4 partes em peso de Sequestrante À — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,4 partes em peso de água Procedimento
[0071] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. A composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276. Exemplo 6 Formulação
Componente A
[0072] — Isocianato À Componente B
[0073] — 88,1 partes em peso de Poliol A — 2,9 partes em peso de Poliol B — 0,5 parte em peso de Estabilizante de espuma — 0,2 parte em peso de Catalisador À — 0,5 parte em peso de Catalisador B — 3,5 partes em peso de Sequestrante À — 0,5 parte em peso de DELA — 0,4 parte em peso de DMEA — 3,4 partes em peso de água Procedimento
[0074] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,48 e em um índice de 1,00 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. À composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276.
[0075] Este exemplo é um exemplo comparativo. Resultados
[0076] Amostras de Exemplos 1 a 5 puderam formar espumas de PU normais.
[0077] Amostra de Exemplo 6 não pôde formar amostra de PU normal, apenas a espuma colapsou. Tabela 2:
Testado de acordo com TL526 53 a 23 ºC e umidade relativa de 50%. ? DCC, deflexão de carga de compressão
[0078] Com uma adição de sequestrantes de aldeído, não houve influência significativa sobre as propriedades mecânicas da espuma da invenção como mostrado na Tabela 2. Contudo, quando a quantidade de sequestrante de aldeído é muito alta, ela causaria colapso da espuma. Exemplo 7 Formulação Componente À
[0079] — 80 partes em peso de Isocianato B — 20 partes em peso de Isocianato C Componente B
[0080] — 93,8 partes em peso de Poliol C — 0,8 partes em peso de Estabilizante de espuma — 0,1 partes em peso de Catalisador À — 0,9 partes em peso de Catalisador B — 0,4 parte em peso de Sequestrante À — 0,2 parte em peso de DELA — 3,8 partes em peso de água Procedimento
[0081] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,66 e em um índice de 0,98 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. À composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276. Exemplo 8 Formulação Componente A
[0082] — 80 partes em peso de Isocianato B — 20 partes em peso de Isocianato C Componente B
[0083] — 93,8 partes em peso de Poliol C — 0,8 partes em peso de Estabilizante de espuma — 0,1 partes em peso de Catalisador À — 0,9 partes em peso de Catalisador B — 0,4 parte em peso de Sequestrante D — 0,2 parte em peso de DELA — 3,8 partes em peso de água Procedimento
[0084] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,66 e em um índice de 0,98 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. A composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276.
[0085] Este exemplo é um exemplo comparativo. Exemplo 9 Formulação
Componente A
[0086] — 80 partes em peso de Isocianato B — 20 partes em peso de Isocianato C Componente B
[0087] — 94,1 partes em peso de Poliol C — 0,9 partes em peso de Estabilizante de espuma — 0,1 partes em peso de Catalisador À — 0,9 partes em peso de Catalisador B — 0,2 parte em peso de DELA — 3,8 partes em peso de água Procedimento
[0088] Os Componentes A e B foram misturados na proporção (em peso) de A:B=1:1,66 e em um índice de 0,98 e agitados em um recipiente de polietileno para preparar a espuma de poliureia/poliuretano. À composição resultante é tipicamente derramada para dentro de um saco de polietileno. À reação de esponjamento procedeu e a espuma é permitida elevar-se livremente. As espumas são curadas durante um mínimo de 15 min à temperatura ambiente antes de serem testadas, para cada formulação cerca de 1 kg de espuma foi preparado via procedimento de espuma de mistura manual para o teste de emissão VDA276.
[0089] Este exemplo é um exemplo comparativo. Resultados Tabela 3: | emissãodepropionaldeído”[ugm!] ==> | 99 [136 [ 136 | NTestado de acordo com VDA276
[0090] Com uma adição de Sequestrante D, há redução da emissão de formaldeído mas nenhum efeito sobre a emissão de acetaldeído e a emissão de propionaldeído. Contudo, com uma adição do sequestrante da invenção, há redução significativa da emissão de ambos formaldeído e acetaldeído como mostrado na Tabela 3. Isto sugere que os sequestrantes da invenção que conjugaram sistema com grupo aceptor de elétrons têm efeito melhor sobre a redução de emissão de acetaldeído do que o sequestrante de Exemplo 8.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição para preparação de uma espuma de poliuretano, dita composição caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos: (a) um isocianato polifuncional; (b) uma composição reativa ao isocianato; e (c)um composto da fórmula: o O Oo AA Non Ri HN—> no NS (D ou Oo O We " he, (ID em que R1 é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila Cr-C35, alquenila C7-C3s, arila, alquilarila, ou alcoxila Cr-C35s substituído ou não substituído, R2 é selecionado dentre uma ligação, ou um grupo arila, alquenila C;-C35, alquilarila, alcoxila C1-C35, ou alquila C1-C35 substituído ou não substituído, A é um fon com carga positiva, em que o composto (c) está presente pela porcentagem em peso na composição em uma quantidade na faixa de cerca de 0,001 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 0,01 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 baseada no peso total da composição.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o índice de NCO da composição está na faixa de cerca de 0,6 a cerca de 1,5, preferivelmente de cerca de 0,8 a cerca de 1,3.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o Índice de NCO da composição está na faixa de cerca de 1,05 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 1,05 a cerca de 4.
4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o isocianato polifuncional é selecionado dentre um di- isocianato de metilenodifenila polimérico, uma mistura de isômeros de di- isocianato de metilenodifenila, ou uma mistura dos mesmos.
5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição reativa ao isocianato é um poliol polifuncional ou uma amina polifuncional, preferivelmente um poliol polifuncional, e mais preferivelmente um poliéter-poliol.
6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que R1 é selecionado dentre hidrogênio, hidroxila, ou um grupo alquila C1-C17, alquenila C7-C35, ou arila substituído ou não substituído.
7. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que R2 é um grupo arila, alquenila C3-C35, ou alquilarila substituído ou não substituído, preferivelmente um grupo arila ou alquenila C7-C35 substituído ou não substituído, e mais preferivelmente um grupo fenileno ou naftileno substituído ou não substituído.
8. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que A é um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalinoterroso, um cátion de metal de transição, um amônio, ou um fon hidrogênio.
9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a composição compreende adicionalmente pelo menos um catalisador.
10. Composição de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o catalisador compreende um catalisador à base de amina.
11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a composição compreende adicionalmente pelo menos um agente de expansão.
12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição compreende adicionalmente pelo menos um extensor de cadeia.
13. Processo para preparação de espuma como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende misturar pelo menos os componentes (a), (b) e (c) para formar uma mistura, e adicionar a mistura ao componente (a).
14. Processo para preparação de espuma como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende misturar pelo menos os componentes (b) e (c) para formar uma mistura, e adicionar a mistura ao componente (a).
15. Método para uso da composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que forma uma parte interior de meios de transporte.
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