CZ167796A3

CZ167796A3 - Polyol composition, process for preparing polyurethane foamy material exhibiting high elasticity and the polyurethane foamy material per se

Info

Publication number: CZ167796A3
Application number: CZ961677A
Authority: CZ
Inventors: Jean Paul Rene Treboux; Philippe Martin Knaub
Original assignee: Polyol Int Bv
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1997-01-15
Also published as: CN1046741C; ZA949705B; US5668378A; US5677361A; JP4216868B2; BR9408191A; DE69412856T3; WO1995015990A1; ES2120166T3; CN1136815A; JP2006291222A; AU1191695A; HU9601534D0; CA2177710C; GB9325043D0; PL314877A1; NO962388L; EP0733078A1; KR100343296B1; NO962388D0

Description

Oblast techniky

Vynález se týká polyolových kompozic, které jsou vhodné pro použití při přípravě polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností (resp. odrazovou pružností), způsobu přípravy polyuretanových pěnových materiálů a výrobků s vysokou pružností za použití těchto polyolových kompozic a takto připravených pěnových polyuretanových pěnových materiálů a výrobků s vysokou pružností.

Dosavadní stav techniky

Polyuretanové pěnové materiály s vysokou pružností (tento termín v celém popisu předmětného vynálezu může být vyjádřen rovněž jako odrazová pružnost nebo tvarová paměť nebo elastičnost) jsou velice široce používanými materiály v automobilovém průmyslu, při výrobě nábytku a při jiných dalších aplikacích, neboť se s nimi dobře pracuje a poskytují současně při použití příjemné materiály, přičemž rovněž slouží jako nosné nebo podkladové materiály, a současně maj í vysokou pružnost. V normě ASTM metoda D-3770 jsou uvedeny specifické požadavky kladené na definování těchto polyuretanových pěnových materiálů. Při praktické aplikaci jsou ovšem jako pěnové materiály s vysokou pružností označovány materiály v širším smyslu, než jak bylo uvedeno. Záměrem předmětného vynálezu je vyvinout materiály obsáhnuté v této široké klasifikaci a rovněž tak polyuretanové pěnové materiály s vysokou pružností modifikované proti hořeni.

Polyuretanové pěnové materiály s vysokou pružností jsou obvykle vyráběny za použití formulací obsahujících :

(1) polymerní polyol, (2) vodu, (3) zesíťovací čínidlo/prodlužovač řetězce, jako je například diethanolamin, (4) pěnový stabilizátor na bázi silikonu, (5) amin a cínové katalyzátory, (6) toluendiisokyanát, a (7) různá další aditiva, jako jsou například přídavná nadouvadla, plniva a retardanty hoření.

Zpracovávací charakteristiky běžně komerčně se vyskytuj ících polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností jsou obvykle charakterizovány rozmezím diethanolaminového indexu a isokyanátového indexu, při kterých se dosahuje přijatelného zpracovávání. Vhodné je široké rozmezí těchto charakteristik jak z hlediska zpracovávání tak z hlediska flexibility jakostních parametrů, neboť zatížení klesá s tím jak stoupá hladina diethanolaminu a klesá isokyanátový index. Nižší hladina diethanolu je charakterizována nadměrným hroucením materiálu, zatímco při vyšších hladinách diethanolu se pěnový materiál smršťuje. Hladina diethanolu obvykle závisí na takových faktorech, jako je isokyanátový index, hladina vody, typ použitého katalyzátoru a jejich hladiny, druh použitého povrchově aktivního činidla a parametry stroje na zpracovávání těchto materiálů.

Při přípravě polyuretanových pěnových materiálů bylo podle dosavadního stavu techniky použito celé řady nejrůznějších metod a polyuretanových směsí, ve kterých bylo použito řady různých polymerních polyolových kompozic a/nebo různých polyolových směsí, viz. například patenty Spojených států amerických č. 4 111 865, 3 857 800, patent Velké Británie č. 1 339 442, japonské patenty SHO 57-13312, SHO 57-195113, SHO 57-195725 a SHO 59-100125, patent Spojených států amerických č. 4 544 678, patent Velké Británie č. 1 480 972 a patent Spojených států amerických č. 4 690 955. Všeobecně je možno uvést, že tyto metody a použité směsi neposkytují požadovaný rozsah aplikovatelných pracovních podmínek pokud se týče variability různých složek těchto směsí, aniž by nedošlo k nepříznivému ovlivnění provozních a fyzikálních vlastností takto získaných produktů. Tyto polyuretanové směsi vykazují nedostatky při zpracovávání v případě, kdy se obsah vody v těchto směsích zvyšuje za účelem dosažení nižší hustoty konečných pěnových materiálů, a/nebo jestliže se hladina zesíťovacího činidla zvyšuje nebo snižuje mimo současně stanovené hranice. Tyto hranice omezují rozsah dosažitelné kvality pěnového materiálu, to znamená hustoty a zatížení, které je možno dosáhnout a dále omezují aplikační možnosti těchto pěnových materiálů.

Po mnoho let bylo nižší hustoty u těchto pěnových materiálů dosahováno vpravováním přídavného nadouvacího činidla do polyuretanových směsí. Těmito nej častěji používanými přídavnými nadouvacími činidly jsou kapaliny obsahující halogen s nízkou teplotou varu, jako je například látka označovaná CFC-11. Použití přídavných nadouvacích činidel tohoto typu je v současné době nevhodné a nežádoucí vzhledem k obavám jaký vliv mají tyto látky na životní prostředí, přičemž je v poslední době věnováno úsilí směřující k nahražení a nepoužívání těchto látek a použití vody jako jediného nadouvacího činidla v těchto pěnových materiálech.

V německé zveřejněné patentové přihlášce DOS č.

263 205 se popisuje postup přípravy měkkých polyuretanových pěnových materiálů vytvrzených za studená reakcí toluendiisokyanátu s polyetherem v přítomnosti vody a/nebo organického nadouvacího činidla, aminových katalyzátorů a pěnového stabilizátoru na bázi silikonu, přičemž podstata tohoto postupu spočívá v tom, že použitým polyetherem je polyether s funkčností 6 až 8, jehož molekulová hmotnost je v rozmezí od 6000 do 30000, a obsahující přinejmenším 10 hmotnostních procent primárních hydroxylových skupin nebo směs tohoto polyetheru obsahující až 50 hmotnostních procent polyetheru s funkčností 2 až 5, jehož molekulová hmotnost je v rozmezí od 2000 do 8000 a obsahující přinejmenším 10 hmotnostních procent primárních hydroxylových skupin.

V patentu Spojených států amerických č. 5 011 908 a ve zveřejněné evropské patentové přihlášce č. 0 350 868 se uvádí polymerní polyolová kompozice obsahující :

(1) polyol nebo polyolovou směs s vysokou funkčností a s ekvivalentní hmotností v rozmezí od 1000 do 3000, přičemž tento polyol nebo polyolová směs je přítomna v množství v rozmezí od 30 do 90 procent hmotnostních uvedené polymerní polyolové kompozice, (2) pomocný polyalkylenoxid o molekulové hmotností v rozmezí od 450 do 30000, který má obsah póly(oxyethylenu) větší než 30 procent hmotnostních, přičemž uvedený polyalkylenoxid je přítomen v množství v rozmezí od 1 do 20 procent hmotnostních, vztaženo na hmotnost polymerní polyolové kompozice, a (3) stabilně dispergovaný polymer, který je obsažen v množství v rozmezí od 2 do 50 procent hmotnostních, vztaženo na hmotnost polymerní polyolové kompozice.

Tyto polymerní polyolové kompozice, které jsou vhodné pro přípravu pružných polyuretanových pěnových materiálů, poskytují lepší rozsah pracovních možností pro různé složky směsi, přičemž se připraví polyuretanové pěnové materiály s širokým rozsahem zatížení a hustoty.

Podstata vynálezu

Podle předmětného vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že je možno připravit polyuretanové pěnové materiály s vysokou pružností za použití polyolu nebo polyolové směsi s vysokou funkčností a pólyisokyanátu, aniž by se použilo polymerního polyolu nebo při použití méně než 2 hmotnostních procent polymeru za bázi polymerního polyolu, a za použití nebo bez použití pomocného polyalkylenoxidu s vysokým obsahem póly(oxyethylénu).

Vzhledem k výše uvedenému se předmětný vynález podle prvního aspektu týká polyolové kompozice, která je vhodná pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností, a která obsahuje :

(1) polyol nebo polyolovou směs s vysokou funkčností, který nebo která má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 1000 do 4000, přičemž průměrná nominální funkčnost se pohybuje v rozmezí od 3,2 do 6 (ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 3,2 do 5,8, nej výhodněji v rozmezí od 3,2 do 5,5), přičemž tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 80 procent hmotnostních do 99,8 procent hmotnostních (ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 91 procent hmotnostních do 99,5 procent hmotnostních, nej výhodněji v rozmezí od 94 do 99 procent hmotnostních), vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, a (2) pomocný polyalkylenoxid obsahující přinejmenším jednu hydroxylovou skupinu, přičemž tento pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 300 do 6000 a obsah póly(oxyethylenu) je větší než 30 procent hmotnostních (ve výhodném provedení podle vynálezu větší než 60 procent hmotnostních) alkylenoxidu, a tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 0,2 do 20 procent hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od 0,5 do 20 procent hmotnostních, výhodněji v rozmezí od 1 do 9 procent hmotnostních), vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, přičemž průměrná nominální funkčnost této směsi obsahující složku (1) a (2) je v rozmezí od 3,2 do 6 (ve výhodném provedení v rozmezí od 3,2 do 5,8, nej výhodněji v rozmezí od 3,2 do 5,5), s tou podmínkou, že jestliže má tento pomocný alkylenoxid ekvivalentní hmotnost 1500 nebo menší a průměrná nominální funkčnost je přinejmenším 4, potom je tento pomocný polyalkylenoxid přítomen v množství v rozmezí od 0,2 do maximálně 5 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, a případně :

(3) stabilně dispergovaný polyol v tomto polyolu s vysokou funkčností, v uvedeném pomocném polyalkylenoxidu nebo ve směsi těchto látek, přičemž tento polymer je přítomen v množství menším než 2 hmotnostní procenta, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, nebo polymerní polyol nebo směs polymerních polyolů v takovém množství, že tento polymer přítomný v polymerním polyolu nebo ve směsi polymerních polyolů tvoří méně než 2 hmotnostní procenta celkové hmotnosti této polyolové kompozice .

Ve výhodném provedení podle vynálezu není v podstatě přítomna ve výše definované polyolové kompozici složka (3).

Podle dalšího aspektu se předmětný vynález týká polyolové kompozice, která je vhodná pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností, která obsahuje :

(1) polyol nebo polyolovou směs s vysokou funkčností, který nebo která má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 1000 do 4000, přičemž průměrná nominální funkčnost se pohybuje v rozmezí od 3,2 do 6 (ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 3,2 do 5,8, nej výhodněji v rozmezí od 3,2 do 5,5), přičemž tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 50 procent hmotnostních do 98 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polymerní polyolové kompozice, (2) pomocný polyalkylenoxid obsahující přinejmenším jednu hydroxylovou skupinu, přičemž tento pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 300 do 6000 a obsah póly(oxyethylenu) je větší než 30 procent hmotnostních (ve výhodném provedení podle vynálezu větší než 60 procent hmotnostních) alkylenoxidu, a tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 0 do 0,9 procenta hmotnostního (ve výhodném provedení v rozmezí od 0,2 do 0,8 procenta hmotnostního, výhodněji v rozmezí od 0,2 do 0,6 procenta hmotnostního, například 0,4 až 0,6 procenta hmotnostního), vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, a

(3) stabilně dispergovaný polymer v tomto polyolu s vysokou funkčností a/nebo v uvedeném pomocném polyalkylenoxidu, přičemž tento polymer je přítomen v množství v rozmezí od 2 procent hmotnostních do 50 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, nebo polymerní polyol nebo směs polymerních polyolů v takovém množství, že tento polymer přítomný v polymerním polyolu nebo ve směsi polymerních polyolů je obsažen v množství v rozmezí od 2 procent hmotnostních do 50 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, přičemž průměrná nominální funkčnost této směsi složek (1) a (2) je v rozmezí od 3,2 do 6 (ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 3,2 do 5,8, nej výhodněji v rozmezí od 3,2 do 5,5).

Do rozsahu předmětného vynálezu rovněž náleží postup přípravy polyuretanového pěnového materiálu s vysokou pružností, jehož podstata spočívá v tom, že se připraví pěnová směs obsahující polyolovou složku nebo polymerní polyolovou složku, organický polyisokyanát, vodu, zesíťovací činidlo/prodlužovač řetězce, katalyzátor pro tvorbu uretanových vazeb v této pěnové směsi, a stabilizátor pěny/povrchově aktivní činidlo, a potom se ponechá tato směs napěnit a vytvrdit, přičemž se uvedená polyolová složka nebo polymerní polyolová složka vybere z výše popsaných polyolových kompozic.

Do rozsahu předmětného vynálezu náleží rovněž polyuretanový pěnový materiál s vysokou pružností připravený výše uvedeným postupem.

Tato polyolová kompozice podle vynálezu poskytuje větší rozsah pracovních možností pokud se týče aplikace různých složek směsi pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností se širokým rozsahem hustot a zatížení.

Podle předmětného vynálezu je možno připravit polyuretanové pěnové materiály s vysokou pružností, které maj i vysokou pružnost (nebo odrazovou pružnost nebo tvarovou paměť¹', jak již bylo uvedeno) a lepší parametry týkající se trvalého přetvoření tlakem, přičemž je možno použít vysokých hladin zesíťovacího činidla, jako je například diethanolamin (DEOÁ) (až do hodnoty 5 php), což znamená lepších charakteristik týkajících se odolnosti vůči hoření tohoto pěnového materiálu. Předmětný vynález poskytuje vynikající zpracovatelnost směsi a dobré vlastnosti týkající se odolnosti vůči hoření při extrémně nízké hladině polymeru v polyolu nebo dokonce v nepřítomnosti polymeru v polyolu, jestliže se jako isokyanátová složka použije toluendiisokyanát. Kromě toho umožňuje předmětný vynález přípravu pěnových materiálů s vysokou pružností při širokém rozsahu zatížení bez použití jakéhokoliv pomocného nadouvacího činidla.

Uvedeným polyolem s vysokou funkčností, kterého je možno použít při praktické aplikaci předmětného vynálezu, může být jakýkoliv libovolný polyalkylenoxidový polyol nebo směsi těchto polyolů o průměrné nominální funkčnosti v rozmezí od 3,2 do 6, kde obsah ethylenoxidu je v rozmezí od 8 do 25 procent, přičemž jeho ekvivalentní hmotnost je v rozmezí od 1000 do 4000, ve výhodném provedení v rozmezí od 1500 do 3000. Tyto polyoly a postupy jejich přípravy jsou odborníkům v daném oboru z dosavadního stavu techniky běžně známé.

Uvedený pomocný polyalkylenoxid obsahující přinejmenším jednu hydroxylovou skupinu, který se používá při praktické aplikaci předmětného vynálezu, má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 300 do 6000, ve výhodném provedení v rozmezí od 500 do 6000, nominální funkčnost až 8, a obsah ethylenoxidu v rozmezí od 30 do 100 procent. Ve výhodném provedení podle vynálezu se používají kapaliny s nižší ekvivalentní hmotností (v rozmezí od 300 do 2000) s obsahem ethylenoxidu větším než 60 procent, neboť se takto dosáhne snadnější manipulace a optimálního zpracovávání. Tyto pomocné polyalkylenoxidy a postupy jejich přípravy jsou odborníkům v daném oboru z dosavadního stavu techniky běžně známé.

Uvedeným polymerem, který je možno použít podle uvedeného vynálezu, může být běžný vinylový polymer nebo kopolymer, polymer polymočovinového typu nebo kondenzační produkt polyfunkčního glykolu s nízkou molekulovou hmotností nebo glykolaminu s diisokyanátem. Tato složka se připraví jako stabilní disperze v jednom nebo více polyolech polymerací vhodných reakčních složek in šitu. Podle jednoho z provedeni podle vynálezu se může hladina stabilně dispergovaného polymeru pohybovat v rozmezí od 0 do méně než 2 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice. Podle dalšího provedení podle vynálezu se hladina tohoto dispergovaného polymeru pohybuje v rozmezí od 2 procent hmotnostních do 50 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice.

Mezi polyoly, které je možno použít podle předmětného vynálezu, je možno zahrnout řadu různých sloučenin, přičemž do této skupiny je možno zařadit :

(a) alkylenoxidové adukty polyhydroxyalkanů, (b) alkylenoxidové adukty neredukujících cukrů a derivátů cukrů, a (c) alkylenoxidové adukty polyfenolů, přičemž ovšem xěmito příklady není rozsah vynálezu nijak omezen.

Jako ilustrativní příklad alkylenoxidových aduktů polyhydroxyalkanů je možno uvést mezi jinými alkylenoxidové adukty glycerinu, 1,2,3-trihydroxybutanu,

1,2,5-trihydroxyhexanu, 1,1,l-trimethylolethanu, pentaerythritolu, polykaprolaktonu, xylitolu, arabitolu, sorbitolu a manitolu.

Další skupinu polyolů, které je možno použít, tvoří výše uvedené alkylenoxidové adukty neredukujících cukrů, kde alkylenoxidy obsahují 2 až 4 atomy uhlíku. Mezi uvažované neredukující cukry a deriváty cukrů je možno zařadit sacharozu, alkylglykosidy, jako je například methylglukosid a ethylglukosid, dále glukolglykosidy, jako je například ethylenglykolglykosid, propylenglykolglykosid, glycerolglukosid a 1,2,6-hexantriolglykosid, a rovněž tak alkylenoxidové adukty alkylglykosidů, které jsou uvedeny v patentu Spojených států amerických č. 3 073 788.

Další vhodnou skupinu polyolů, které jsou uvedeny ad (c) viz výše, jsou polyfenoly, a ve výhodném provedení podle vynálezu alkylenoxidové adukty těchto látek, ve kterých uvedené alkylenoxidy obsahují 2 až 4 uhlíkové atomy. Mezi tyto uvažované polyfenoly je možno zařadit například kondenzační produkty fenolu a formaldehydu, a novolakové pryskyřice, dále kondenzační produkty různých fenolických sloučenin a akroleinu, přičemž nejjednodušším členem této skupiny látek jsou 1,2,3-tris(hydroxyfenyl)propany, dále kondenzační produkty různých fenolických sloučenin a glyoxalu, glutaraldehydu a jiných dialdehydů, přičemž nejjednodušším členem této skupiny látek jsou

1,1,2,2-tetra(hydroxyfenol)ethany.

Alkylenoxidové adukty fosforu a polyfosfořových kyselin představují další vhodnou skupinu polyolů. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu jsou uvedenými alkylenoxidovými látkami ethylenoxid, 1,2-epoxypropan, epoxybutany a 3-chlor-l,2-epoxypropan. V této souvislosti jsou vhodnými látkami z této skupiny kyselina fosforečná, kyselina fosforitá, polymetafosforečné kyseliny, jako je například tripolyfosforečná kyselina, a polymetafosforečné kyseliny.

V případě potřeby je možno ve skutečnosti použít libovolnou látku, která má aktivní vodík stanovený testem podle Zerewitinoffa, jako složku uvedeného polyolu, jako jsou například polyetherpolyoly zakončené aminem, které představují známé látky pro toto použití.

Mezi nejvýhodnější polyoly, které je možno použít podle předmětného vynálezu patří póly(oxypropylenoxyethylenové) glykoly. V případě, kdy se použije ethylenoxid, je možno jej vpravit do polymerního řetězce jakýmkoliv vhodným způsobem. Jinak řečeno, tento ethylenoxid je možno inkorporovat buďto v interních blocích, jako terminální bloky nebo může být statisticky distribuován po celém polyolovém řetězci.

Kromě výše uvedených póly(alkylenoxidových) složek může uvedená polyolová kompozice obsahovat polybutadien zakončený hydroxylovou skupinou. Rovněž je možno použít přídavku malých množství polyalkylenoxidpolyetheru roubovaného alkenovou kyselinou, čímž se napomůže kontrolovat reaktivitu a vyvíjení buněk.

Postupy výroby stabilně dispergovaných vinylových polymerů nebo kopolymerů v polyolech, při kterých je cílem příprava polymerních polyolu, jsou z dosavadního stavu techniky všeobecně velice dobře známy, viz například znovu udělený patent Spojených států amerických č. U.S. Re 28 175 (znovu udělený patent Spojených států amerických č.

383 351) a znovu udělený patent Spojených států amerických č. U.S. Re 29 118 (znovu udělený patent Spojených států amerických č. 3 304 273). Tyto kompozice je možno vyrobit polymerací jednoho nebo více ethylenicky nenasycených monomerů rozpuštěných nebo dispergovaných v polyolu v přítomnosti volného radikálového katalyzátoru, přičemž se získá stabilní disperze polymerních částic v polyolu.

Při přípravě těchto polymerních polyolů je možno použít celé řady různých monomerů. Četné ethylenicky nenasycené monomery jsou rovněž uvedeny v patentech podle dosavadního stavu techniky. Z této skupiny monomerů je vhodné použít libovolných látek. V poslední době byly rovněž k podobným účelům použity polymočovinové a polyuretanové suspenzní polymery.

Jako příklad těchto monomerů je možno uvést styren a jeho deriváty, jako je například paramethylstyren, akryláty, methakryláty, jako je například methylmethakrylát, akrylonitril a jiné další nitrilové deriváty, jako je například methakrylonitril. Rovněž je možno použít vinylidenchloridové monomery.

Ve výhodném provedení podle předmětného vynálezu se jako monomerních směsí k přípravě uvedených polymerních polyolů používá směsí akrylonitrilu a styrenu nebo akrylonitrilu, styrenu a vinylidenchloridu.

Postupy přípravy stabilně dispergovaných polymerů polymočovinového typu nebo kondenzačních produktů polyfunkčních glykolů nebo glykolaminů o nízké molekulové hmotnosti s diisokyanáty v polyolech k získání polymerních polyolů jsou z dosavadního stavu techniky rovněž velice dobře známy. V tomto směru je možno uvést například patenty Velké Británie č. 2 072 204 a 1 501 172.

K přípravě stabilních, volně se tvořících pěnových materiálů za uvedených podmínek podle vynálezu se ve výhodném provedení používá polyfunkčních glykolaminových zesífovadel/prodlužovačů řetězce o nízké molekulové hmotnosti. Nejrozšířenějším všeobecně používaným komerčně dostupným zesíťovacím činidlem je diethanolamin, přičemž podle vynálezu je výhodné použití této sloučeniny. Použití této sloučeniny v množství pohybujícím se v rozmezí od 0 do 5 php, což je rozsah podstatně širší než je tomu u běžných komerčních produktů, kde je tento rozsah v rozmezí od 0,6 do 1,5 php, je umožněno právě uvedenými polyolovými kompozicemi podle vynálezu a definovanými ve výše uvedeném textu, což umožňuje podstatně větší regulování dosahovaného zatížení jako jedné z charakteristik pěnového materiálu. Směsi jiných zesilovacích činidel s diethanolaminem mohou rovněž poskytovat podobné výhody. I když je uvedený diethanolamin výhodnou používanou látkou podle vynálezu, je možno rovněž použít i dalších zesíťovacích činidel, jako jsou například glycerol, triethanolamin, sorbitol a mnoho dalších nízkomolekulárních polyfunkčních hydroxy a/nebo aminových sloučenin, kterými je možno v případě potřeby nahradit tento diethanolamin.

K přípravy uvedených polyuretanových pěnových materiálů je možno použít libovolného katalyzátoru z velkého množství těchto katalyzátorů vhodných pro přípravu polyuretanových materiálů, které jsou k dispozici. Obvykle je hladina tohoto katalyzátoru v rozmezí od 0,001 do 2 php. Jako reprezentativní příklady těchto katalyzátorů je možno uvést :

(a) terciární aminy, jako je například bis(2,2’-dimethylamino)ethylether, trimethylamin, triethylamin, N-methylmorfolin, N,N-ethylmorfolin,

N,N-dimethylbenzylamin, N,N-dimethylethanolamin,

Ν,Ν,Ν’,N’-tetramethyl-l,3-butandiamin, pentamethyldipropylentriamin, triethanolamin, triethylendiamin a pyridinoxid, (b) silné bazické látky, jako jsou například hydroxidy, alkoxidy a fenoxidy alkalických kovů a alkalických zemin, (c) acidické kovové soli silných kyselin, jako je například chlorid železitý, chlorid cínatý, chlorid antimonitý, dusičnan vismutitý a chlorid vismutitý,, (d) cheláty různých kovů, jako jsou například cheláty, které je možno získat z acetylacetonu, benzoylacetonu, trifluoracetylacetonu, ethylacetoacetátu, salicylaldehydu, cyklopentanon-2-karboxylátu, acetylacetoniminu, bis-acetylaceton-alkylendiiminů a salicylaldehydiminu a různých kovů, jako je například berylium Be, hořčík Mg, zinek Zn, kadminum Cd, olovo Pb, titan Ti, zirkonium Zr, cín Sn, arsen As, vizmut Bi, chrom Cr, molybden Mo, mangan Mn, železo Fe, kobalt Co, nikl Ni nebo takových iontů, jako je například MoC>2⁺⁺, UO2⁺⁺, (f) alkoholáty a fenoláty různých kovů, jako je například Ti (011)4, Sn(0R)4> Sn(0R)2 a Al(OR)j, ve kterých R znamená alkylovou skupinu nebo arylovou skupinu, a reakční produkty alkoholátů s karboxylovými kyselinami, beta-diketony a 2-(N,N-dialkylamino)alkanoly, jako jsou například velice dobře známé cheláty titanu získané těmito postupy nebo postupy obdobnými, (g) soli organických kyselin s různými kovy, jako například s alkalickými kovy, kovy alkalických zemin, hliníkem Al, cínem Sn, olovem Pb, manganem Mn, kobaltem Co, vizmutem Bi a mědí Cu, včetně například acetátu sodného, laurátu draselného, hexanoátu vápenatého, acetátu cínatého, oktoátu cínatého, oleátu cínatého, oktoátu olova, kovových sikativ, jako je například naftenát manganu a kobaltu, (h) organokovové deriváty čtyřmocného cínu, troj mocného a pětimocného arsenu, antimonu a vizmutu, a kovové karbonylové sloučeniny železa a kobaltu.

Do skupiny uvedených organocínových sloučenin, které si zasluhují zvláštní pozornost patří dialkylcínové soli karboxylových kyselin, jako je například dibutylcíndiacetát, dibutylcíndilaurát, dibutylcínmaleát, dilaurylcíndiacetát, dioktylcíndiacetát, dibutylcín-bis(4-methylaminobenzoát), dibutylcíndilaurylmerkaptid a dibutylcín-bis(6methylaminokaproát). Podobným způsobem je možno použít trialkylcínhydroxid, dialkylcínoxid, dialkylcíndialkoxid nebo dialkylcíndichlorid. Jako příklad těchto sloučenin je možno uvést trimethylcínhydroxid, tributylcínhydroxid, trioktylcínhydroxid, dibutylcínoxid, dioktylcínoxid, dilaurylcínoxid, dibutylcín-bis(isopropoxid), dibutylcín-bis(2-dimethylaminopentylát), dibutylcíndichlorid a dioktylcíndichlorid.

V rozsahu předmětného vynálezu je rovněž možnost použít v případě potřeby malých množství stabilizátorů pěny, jako například množství v rozmezí od 0,001 procenta hmotnostního do 5 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost reakční směsi. Tyto stabilizátory pěny nebo povrchově aktivní činidla jsou z dosavadního stavu techniky všeobecně dobře známy, přičemž je možno použít různých typů těchto látek, což závisí na konkrétní aplikaci polyuretanového produktu. Mezi vhodné stabilizátory pro použití při výrobě deskových výrobků patří hydrolyzovatelné polysiloxan-polyoxyalkylenové blokové kopolymery, jako jsou například blokové kopolymery popisované v patentech Spojených států amerických č.

834 748 a 2 917 480. Další vhodnou skupinu těchto pěnových stabilizátorů tvoří ne-hydrolyzovatelné polysiloxán-polyoxyalkylenové blokové kopolymery, jako jsou například blokové kopolymery popisované v patentech Spojených států amerických č. 3 505 377 a 3 686 254 a v patentu Velké Británie č. 1 220 471. Tato poslední skupina kopolymerů se odlišuje od výše uvedených polysiloxan-polyoxyalkylenových blokových kopolymerů v tom, že polysiloxanová část je vázána na polyoxyalkylenovou část prostřednictvím přímých vazeb uhlík-křemík místo prostřednictvím vazeb uhlík-kyslík-křemík. Tyto různé polysiloxan-polyoxyalkylenové blokové kopolymery ve výhodném provedení podle vynálezu obsahují 5 % hmotnostních až 50 % hmotnostních polysiloxanového polymeru, přičemž zbytek tvoří polyoxyalkylenový polymer. Další vhodnou a použitelnou skupinu pěnových stabilizátorů představují kyanoalkyl-polysiloxany, které jsou popisované například v patentu Spojených států amerických č. 3 905 924.

I když použití polyether-silikonových kopolymerů se směsným zakončením hydroxyskupinami a methoxyskupinami polyetherové části, což je popsáno v patentu Spojených států amerických č. 4 690 955, není nutné, představuje tato varianta výhodné provedení, které je vhodnější než méně stabilizačně působící HR povrchová aktivní činidla k eliminování destabilizace pocházející z použití pomocného polyolu v těchto polyolových kompozicích podle předmětného vynálezu.

Výhodou předmětného vynálezu je aplikovatelný široký rozsah pracovních možností pro široký rozsah hodnot isokyanátového indexu, přičemž i za těchto podmínek je možno připravit stabilní pěnové materiály s malým smršťováním. Výhodně se ovšem tento index pohybuje v rozmezí od 75 do 120 pro volně se tvořící pěnové materiály.

Uvedenými organickými polyisokyanátovými sloučeninami, které jsou vhodné k přípravě polyuretanových pěnových materiálů podle předmětného vynálezu, jsou organické sloučeniny, které obsahují přinejmenším dvě isokyanátové skupiny. Tyto sloučeniny jsou z dosavadního stavu techniky všeobecně velice dobře známé. Mezi vhodné organické polyisokyanátové sloučeniny je možno zařadit uhlovodíkové diisokyanáty (jako například alkylendiisokyanáty a aryldiisokyanáty) a rovněž tak i všeobecně dobře známé triisokyanáty a polymethylen-poly(fenylenisokyanáty). Jako příklad vhodných polyisokyanátů je možno uvést

2.4- diisokyanatotoluen, 2,6-diisokyanatotoluen, methylen-bis(4-cyklohexylisokyanát), 1,8-diisokyanatooktan,

1.5- diisokyanato-2,2,4-trimethylpentan,

1,9-diisokyanatononan, 1,10-diisokyanatopropylether

1.4- butylenglykolu, 1,ll-diisokyanatoundekan,

1,12-diisokyanatododekan-bis(isokyanatohexyl)sulfid,

1.4- diisokyanatobenzen, 3,5-diisokyanato-o-xylen,

4.6- diisokyanato-m-xylen, 2,6-diisokyanato-p-xylen,

2.4- diisokyanato-1-chlorbenzen,

2.4- diisokyanato-1-nitrobenzen,

2.5- diisokyanato-1-nitrobenzen,

4,4’-difenylmethylendiisokyanát,

2,4’ -difenylmethylendiisokyanát a polymethylen-poly(fenylenisokyanáty) a směsi těchto látek. Výhodným polyisokyanátem je podle uvedeného vynálezu produkt 80/20 TDI (což je směs 80 procent 2,4-toluendiisokyanátu a 20 procent 2,6-toluendiisokyanátu) .

Voda se používá v množství v rozmezí od 1,0 do 5,0 php, přičemž tato voda se používá k tvorbě oxidu uhličitého, ke které dochází při reakci s diisokyanátem, a tento oxid uhličitý takto působí jako nadouvadlo. Kromě toho je možno použít kombinaci vody a dalších známých nadouvadel. Ovšem jednou z výhod podle předmětného vynálezu je to, že je možno předejít použití pomocných nadouvadel nebo alespoň je možno je množství těchto činidel v pěnové kompozici minimalizovat.

Do pěnových kompozic je možno přidávat různá aditiva, běžně známá pracovníkům v daném oboru. Mezi tato aditiva je možno zařadit retardanty hoření a odbarvovací látky.

Mezi vhodná plniva patří latex, uhličitan vápenatý, syntetické plastické látky, včetně vinylových polymerů, jako je například polyvinylchlorid a polystyren.

Mezi vhodná odbarvovací činidla patří například saze, oxid titaničitý, methylová modř a chromová červeň.

Tak zvané HR polyuretanové pěnové materiály modifikované proti hoření je možno připravit z polyolových kompozic podle předmětného vynálezu tak, že se aplikují retardanty hoření, neboli přísady zpomalující hoření.

Mezi tyto vhodné retardanty hoření patří například melamin, oxid antimonu, tris(chlorethyl)fosfát, trikresylfosfát, hydroxid hlinitý a trifenylfosfát.

Formulace, které se používají při přípravě těchto HR pěnových materiálů podle předmětného vynálezu, se připraví smícháním výše uvedených složek v běžném standardně používaném zpracovávacím zařízení, přičemž se použije technických prostředků, které jsou pro odborníky pracující v daném oboru běžně známé. V případě potřeby se předem smísí složky, které spolu vzájemně nereagují, čímž se sníží počet přiváděných proudů s jednotlivými složkami, které jsou potřebné ke vzájemnému intenzivnímu smíchání. Obvykle je výhodné použít dvouproudového systému, přičemž jeden proud obsahuje isokyanátovou složku, zatímco druhý proud obsahuje všechny ostatní složky, ovšem v tomto druhém proudu v podstatě nedochází ke ztvrdnutí směsi před smícháním s uvedeným isokyanátovým proudem. Vzhledem k jednotlivým použitým složkám podle předmětného vynálezu je možno volit širší pracovní rozsah, čímž se ulehčí obsluhujícímu personálu kontrolování hustoty, zařízení a dalších fyzikálních vlastnosti výsledného polyuretanového materiálu. Podle předmětného vynálezu je možno HR polyuretanové pěnové materiály připravit za použití širšího rozmezí množství vody, zesíťovacího činidla/prodlužovače řetězce a dalších proměnných charakteristik isokyanátové formulace. Vzhledem ke flexibilitě daného procesu je možno připravit materiály se značně rozšířenou hustotou a zatížením.

Příklady provedení

Polyolové kompozice, způsob přípravy polyuretanového pěnového materiálu s vysokou pružností a charakteristiky takto získaných polyuretanových pěnových materiálů budou v dalším podrobně popsány v následujících příkladech provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Před uvedením těchto příkladů bude vysvětlen význam jednotlivých dále použitých označení, zkratek, symbolů a termínů :

HN - 206 :

směs o hmotnostním poměru 30/70 procent hmotnostních obsahuj ící :

(a) polymerní polyol (70/30 SAN, 21 procent pevných látek) na bázi polyolu s koncovými ethylenoxidovými jednotkami o ekvivalentní hmotnosti 1700, který obsahuje 17 procent EO, (b) a polyol s koncovými ethylenoxidovými jednotkami z výchozího glycerolu o ekvivalentní hmotnosti 1700, obsahující 14 procent EO;

přičemž tato směs obsahuje 6,3 procenta pevných látek a její nominální funkčnost je 3; produkt firmy The Dow Chemical Company je na trhu k dispozici pod chráněnou známkou Voralux HN 206.

PP-91.1008 :

polyol o vysoké molekulové hmotnosti na bázi sorbitolu, který má hydroxylové číslo 28 a obsahuje 84 procent primárních OH skupin, 15,9 procent obsahu EO, viskozita při teplotě 25 °C je 1,490 Pa.s a nominální funkčnost je 6.

HF-501 :

polyol zakončený ethylenoxidovými jednotkami z výchozího glycerolu, který má ekvivalentní hmotnost 1700, hydroxylové číslo 34 a nominální funkčnost 3; produkt firmy The Dow Chemical Company, který je na trhu k dispozici pod chráněnou značkou Voralux HF 501.

PP-92.3047 :

polyol na bázi sorbitolu, který má ekvivalentní hmotnost 2000 a hydroxylové číslo 28.

PP-93.1932 :

CP-1421 :

polyol z výchozího glycerolu, který má ekvivalentní hmotnost 1600, hydroxylové číslo 34, a obsah EO je 72 až 75 procent, produkt firmy The Dow Chemical Company, který je na trhu k dispozici pod chráněnou značkou Voranol CP-1421.

DHP-911.01 :

monool z výchozího butanolu, který má molekulovou hmotnost 3500 na bázi směsné výchozí suroviny 25 procent propylenoxidu/75 procent ethylenoxidu.

XZ-94816 :

polymerní polyol (70/30 SAN, 43 procent pevných látek) na bázi směsné výchozí suroviny ethylenoxid/propylenoxid, který má ekvivalentní hmotnost 1000.

XZ-94557 :

vysoce funkční polyalkylenoxid (z výchozího cukru a glycerolu), který má hydroxylové číslo 31 a obsah EO přibližně 69 procent.

DEOA :

diethanolamin.

B-8681 :

silikonové povrchově aktivní činidlo, produkt firmy Th. Goldschmidt, který je na trhu k dispozici pod chráněnou značkou Tegostab B-8681.

DABCO 33LV :

procentní roztok triethylendiaminu v dipropylenglykolu, produkt firmy Air Products and Chemicals lne.

NIAX Al :

procentní roztok bis(2-dimethylaminoethyl)etheru v DPG, produkt firmy OSI Specialties lne.

SO :

oktoát cínatý

DBTL :

dibutylcíndilaurát.

Amgard TDCP :

fosfátesterový retardant hoření s vysokým obsahem chloru, produkt firmy Albright and Vilson.

T80 :

směs 2,4-toluendiisokyanátu a 2,6-toluendiisokyanátu v poměru 80 : 20, produkt firmy The Dow Chemical Company, který je na trhu k dispozici pod chráněnou značkou Voranate

T80.

Index :

poměr množství reaktivních isokyanátových skupin v reakční směsi dělený množstvím aktivních vodíkových skupin v reakční směsi násobeno 100.

pbw :

díly hmotnostní.

Vlastnosti HR polyuretanových pěnových materiálů uvedené v příkladech, které následují, byly stanoveny pomocí následujících testovacích metod :

Hustota :

stanovena metodou podle DIN 53420.

CFD :

Test pevnosti v ohybu komprimací podle DIN 53577

IFD 40 % :

zatížení (test pevnosti v ohybu vtlačováním) při 40 procentní kompresi, stanoveno metodou podle BS4443, část 2A-88.

Tens. Str. :

pevnost v tahu stanovená metodou podle ASTM D-3574-91.

Tažnost :

tato charakteristika byla stanovena metodou podle ASTM D-3574-91.

Pevnost v dotržení :

tato charakteristika byla stanovena metodou podle ASTM

D-3574-91.

Pružnost :

(neboli odrazová pružnost, tvarová paměť hmoty, elastičnost) , tato charakteristika byla stanovena metodou podle ASTM D-3574-91.

Comp. Set :

trvalé přetvoření tlakem, stanoveno metodou podle DIN 53572-11-86.

Vet Comp. :

trvalé přetvoření tlakem za vlhka, stanoveno metodou podle BS-4443, část 7-92.

Cal. test	117A :
na	retardaci	hoření	podle	California	Bulletin	117A.
Cal.	117D :
test	na	retardaci	hoření	podle	California	Bulletin	117D.
Crib	5 :
test	na	retardaci	hoření	podle	Furniture ,	and Furnishings

(Fire Safety Amendment) Regulations, 1989, Schedule 1, part 1.

Následují ilustrativní příklady, které nijak rozsah vynálezu neomezují. Pokud nebude výslovně uvedeno jinak jsou všechny díly a procenta hmotnostní.

Příklad 1 až 28

Porovnávací příklady C-l až C-6

Podle těchto příkladů 1 až 20 a podle porovnávacích příkladů C-l až C-4 byly HR a CMHR polyuretanové pěnové materiály připraveny smícháním složek uvedených v tabulkách I až IV, přičemž bylo použito laboratorního zařízení na výrobu pěnových deskových materiálů s míchací hlavou pracující s vysokým tlakem, ve které byla připravena pěnová směs, která byla potom ponechána narůst a vytvrdit. Pracovní podmínky tohoto zařízení byly následující :

produkce polyolové složky : 20 kilogramů/minutu, teplota polyolové a isokyanátové složky : 20 °C až 25 °C, hladina injektovaného vzduchu : 1 až 2 litry/minutu, tlak v hlavě : menší než 0,1 MPa.

Po dostatečné době vytvrzování byly takto vyrobené pěnové materiály podrobeny testování na fyzikální vlastnosti. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulkách č. 1 až 6 .

TABULKA I

Kvalita HR-pěnového materiálu 30 kg/m .

Příklad

	C-l*	1	2	3	4
Formulace :
HN-206 (pbw)	100	-	-	-	-
PP-91.1008 (pbw)	-	100	100	100	100
Voda (celková) (pbw)	3,1	3,1	3,1	3,1	3,1
DEOA 100 % (pbw)	1,1	1,25	2,0	2,0	5,0
T80 index	110	110	110	110	110

Amgard TDCP (pbw) 2

XZ-94557 (pbw)

1,0 1,0 1,0

1,0 1,0

TABULKA I (pokračování)

	Příklad
C-l*	1	2	3	4
Vlastnosti pěnového	materiálu
Odfouknutí pěny	+	++	++	+++	+++
Hustota (kg/m^)	29,4	30,0	29,2	29,2	32,1
CFD DIN 40 % (kPa)	2,62	1,94	1,81	1,8	1,65
IFD 40 % (N)	107	72	74	70	67
R 25 %/25 %	87,3	89,5	89,3	89,0	90,3
SAG faktor	2,54	2,68	2,63	2,8	3,2
Tens. Str. (kPa)	93	63	64	67	67
Tažnost (%)	137	111	109	102	91
Pevnost v dotržení (N/m)	197	158	111	107	93
Pružnost (%)	58	65	65	66	69
Comp. Set 75 % (%)	2,8	3,4	2,9	3,9	3,8
Comp. Set 90 % (%)	4,0	4,4	3,4	4,0	4,2
Vet. Comp. 70 % (%)	10,2	11,0	13,1	14,1	16,0
Cal 117 A
- délka spalování - další samovol-	vyhov.	vyhov.	vyhov.	nevyh.	vyhov
né hoření	vyhov.	vyhov.	nevyh.	nevyh.	vyhov
California 117 D	vyhov.	nevyh.	nevyh.	vyhov.	vyhov

Porovnávací příklad C-l nepředstavuje příklad podle předmětného vynálezu

Příklady 1 až 4 v uvedené tabulce ilustrují rozsah možných pracovních podmínek DEOA v porovnání se standardní běžně používanou HR polyuretanovou technologií (viz porovnávací příklad C-l). V příkladech 1 až 4 je demonstrována ta skutečnost, že při hustotě pěnového α materiálu 30 kg/m je možno použít širší rozsah hladiny DEOA v případě předmětného vynálezu než v případě použití postupu podle porovnávacího příkladu C-l, aniž by došlo k nepříznivému ovlivnění podmínek zpracovávání pěnového materiálu. Obvykle dochází při používané úrovni DEOA nižší než 1 pbw ke zhroucení pěnového materiálu a při úrovních DEOA vyšší než 1,2 pbw dochází ke smrštění pěnového materiálu. Z příkladů 1 až 4 je evidentní, že se DEOA hladina v případě předmětného vynálezu může měnit v mnohem větší míře (1,25 až 5 pbw) aniž by to vedlo k nějakým provozním problémům. Tato skutečnost je zejména významná z toho důvodu, že v příkladech 1 až 4 nebyl použit žádný polymerní polyol. Pěnové materiály vyrobené podle příkladů 1 až 4 jsou měkčí než materiál připravený podle porovnávacího příkladu C-l se slabě zhoršenými mechanickými vlastnosti, ovšem s mnohem lepší pružností.

TABULKA II

Kvalita HR-pěnového materiálu 23 kg/m .

	C-2*	Příklad C-3*	5	6
Formulace :
HN-206 (pbw)	100	100	-	-
PP-91.1008 (pbw)	-	-	100	100
Voda (celková) (pbw)	3,9	3,9	4,0	4,0
DEOA 100 % (pbw)	2,5	2,5	2,5	2,0
T80 index	80	103	100	100
Amgard TDCP (pbw)	2	2	2	2
XZ-94557 (pbw)	0,5	0,5	0,5	0,5

TABULKA II (pokračování)

Příklad

	C-2*	C-3*	5	6
Vlastnosti pěnového	materiálu :
Odfouknutí pěny	++	+	+++	+++
a Hustota (kg/m )	24,9	23,7	22,9	13,9
CFD DIN 40 % (kPa)	1.17	1,57	1.1	1,11
IFD 40 % (N)	45	59	47	42
R 25 %/25 %	88,1	85,6	84,6	85,1
SAG faktor	2,8	2,78	2,97	2,73
Tens. Str. (kPa)	93	106	70	75
Tažnost (%)	176	177	155	160
Pevnost v dotržení (N/m)	295	287	215	159
Pružnost (%)	59	56	55	57
Comp. Set 75 % (%)	6,1	6,4	9,5	6,7
Comp. Set 90 % (%)	23	7,7	28	7,2
Vet. Comp. 70 % (%)	52	72	73	80
Cal 117 A
- délka spalování - další samovol-	vyhov.	nevyh.	nevyh.	vyhov.
né hoření	nevyh.	nevyh.	nevyh.	vyhov.
California 117 D	vyhov.	vyhov.	nevyh.	nevyh.

Porovnávací příklady C-2 a C-3 nepředstavují příklady podle předmětného vynálezu

TABULKA II (pokračování) a

Kvalita HR-pěnového materiálu 23 kg/m .

	7	Příklad 8	9	10
Formulace :
HN-206 (pbw)	-	-	-	-
PP-91.1008 (pbw)	100	100	100	100
Voda (celková) (pbw)	4,0	3,9	3,9	3,9
DEOA 100 % (pbw)	1,5	2,5	2,5	2,5
T80 index	100	103	103	113
Amgard TDCP (pbw)	2	2	-	-
XZ-94557 (pbw)	0,5	0,5	0,5	0,5

TABULKA II (pokračování)

Příklad

8 9 10

Vlastnosti pěnového Odfouknutí pěny Hustota (kg/m^)

CFD DIN 40 % (kPa) IFD 40 % (N)

R 25 %/25 %

SAG faktor

Tens. Str. (kPa) Tažnost (%)

Pevnost v dotržení (N/m)

Pružnost (%)

Comp. Set 75 % (%)
Comp. Set 90 %	(%)
Vet. Comp. 70 %	(%)

Cal 117 A

- délka spalování

- další samovolné hoření

California 117 D

materiálu :
+++	+++
22,8	24,2
1,28	1,51
45	59
85,3	85,7
2,68	2,94
74
138
211
56
7,0	6,2
12,1	8,7
59	36
nevyh.	nevyh
nevyh.	nevyh
vyhov.	vyhov

+++	+++
23,8	23,1
1,35	1,65
52	63
86,2	86,7
2,91	2,74
73	71
125	113
207	135
58	64
7,8	3,1
10,1	3,9
51	13
nevyh.	nevyh.
nevyh.	nevyh.
vyhov.	vyhov.

Výsledky uvedené v tabulce II ukazují na vynikající provozní a zpracovávací charakteristiky při použití postupu podle předmětného vynálezu při vysokých hladinách vody.

Z výsledků uvedených pro příklady 5 až 10 je patrné, že hladina DEOA se může pohybovat v rozmezí od 1,5 do 2,5 pbw aniž by se zde projevily nějaké náznaky sesedání pěny nebo zhroucení pěnového materiálu. Tato skutečnosti ukazuje, že podle předmětného vynálezu je možno vyrobit velmi měkké pěnové materiály aniž by bylo zapotřebí nějakých dalších pomocných nadouvadel, přičemž hodnoty polyisokyanátových indexů mají hodnotu 100 nebo vyšší.

TABULKA III

Kvalita CMHR-pěnového materiálu 25 - 28 kg/m\

	C-4*	Příklad 11	12	13
Formulace :
HN-206 (pbw)	100	-	-	-
PP-91.1008 (pbw)	-	70	70	70
HF-501 (pbw)	-	30	30	30
Melamin (pbw)	25	25	25	25
Voda (celková) (pbw)	4	4	4	4
DEOA 100 % (pbw)	1,5	2	2,52	2
T80 index	105	110	110	110
Amgard TDCP (pbw)	6	6	3

XZ-94557 (pbw)

0,5 0,5 0,5

TABULKA III Kvalita CMHR-pěnového	(pokračování) materiálu 25 - 28 kg/m^.
	14	Příklad 15	16
Formulace :
HN-206 (pbw)	-	-	-
PP-91.1008 (pbw)	70	70	70
HF-501 (pbw)	30	30	30
Melamin (pbw)	25	25	25
Voda (celková) (pbw)	4,4	4,4	4,4
DEOA 100 % (pbw)	2	2	2
T80 index	110	110	110
Amgard TDCP (pbw)	6	3	-
XZ-94557 (pbw)	0,5		0,5

Porovnávací příklad C-4 nepředstavuje příklad podle předmětného vynálezu

TABULKA III (pokračování)

	C-4*	Příklad
11	12	13
Vlastnosti pěnového	materiálu :
Odfouknutí pěny	+
Hustota (kg/m^)	24,1	27	27,5	26,1
CFD DIN 40 % (kPa)	2,3		2,26
IFD 40 % (N)	91		70
R 25 %/25 %			84,6
SAG faktor	3,0		2,93
Tens. Str. (kPa)	81		62
Tažnost (%)	121		93
Pevnost v dotržení (N/m)	308		182
Pružnost (%)	42		57
Comp. Set 75 % (%)	18,5		5,2
Vet. Comp. 70 % (%)	84		35
Crib 5	nevyh.	vyhov.	vyhov.	nevyh.
Cal 117 A - délka spalování - další samovolné hoření				vyhov. nevyh.
California 117 D				vyhov.

* Porovnávací příklad C-4 nepředstavuje příklad podle předmětného vynálezu

TABULKA III (pokračování)

Příklad

	14	15	16
Vlastnosti pěnového	materiálu :
Odfouknutí pěny
Hustota (kg/m )	24,8	24,5	25,3
CFD DIN 40 % (kPa)		2,07
IFD 40 % (N)		67
R 25 %/25 %
SAG faktor		2,61
Tens. Str. (kPa)		52
Tažnost (%)		91
Pevnost v dotržení (N/m)		173
Pružnost (%)		55
Comp. Set 75 % (%)		5,8
Vet. Comp. 70 % (%)		51
Crib 5	nevyh.	nevyh.	nevyh.
Cal 117 A
- délka spalování - další samovol-		nevyh.	nevyh.
né hoření		nevyh.	nevyh.
California 117 D		vyhov.	vyhov.

V uvedené tabulce III jsou dále ilustrovány výhody předmětného vynálezu. V příkladech 11 až 16 byly použity směsi polyolů, které měly kombinovanou nominální, funkčnost 5,1 použity v kombinaci s melaminem k přípravě CMHR pěnových materiálů. Z výsledků uvedených v této tabulce III je zřejmé, že pěnové materiály podle předmětného vynálezu vykazují podobné nebo lepší výsledky pokud se týče zápalnosti (viz příklady 11 a 12 v porovnání s porovnávacím příkladem C-4) při mnohem lepší pružnosti a hodnotách trvalého přetvoření tlakem, což jsou dvě velice důležité vlastnosti pěnových materiálů.

TABULKA IV

HR pěnové formulace neobsahující CFC
	Příklad 17	18	19	C-7*
HN-206 (pbw)				100
PP-92.3047 (pbw)	100	80	60
XZ-94816 (pbw)		20	40	--
XZ-94557 (pbw)	0,5	0,5	0,5	0,5
Voda (pbw)	4,0	4,0	4,0	4.0
DEOA 100 % (pbw)	2,0	2,0	2,0	2,0
NIAX A-l (pbw)	0,03	0,03	0,03	0,03
DABCO 33LV (pbw)	0,09	0,09	0,09	0,09
B 8681 (pbw)	0,5	0,5	0,5	0m5
SO (pbw)	0,1	0,1	0,1	0,1
DBTL (pbw)	0,1	0,1	0,1	0,1
Amgard TDCP (pbw)	2,0	2,0	2,0	2,0
T80 index	110	110	110	110

porovnávací příklad C-7 není podle vynálezu

Výsledky uvedené v tabulce IV ilustrují universálnost předmětného vynálezu. Z výsledků podle příkladů 17 až 19 je patrné, že je možno přidat k polyolu s vysokou funkčností polymerní polyoly s vysokým podílem pevných látek v různých množstvích aniž by to mělo nepříznivý vliv na zpracovávání této formulace.

TABULKA V

HR pěnové materiály s polyoly o různých funkčnostech a s různým obsahem pevných látek

	Označení vzorku
C-5*	21	C-6*	22	23
Formulace :
PP-92.3047 (pbw)		82		82	60
HF-501 (pbw)		-		-	-
XZ-94816.00 (pbw)		18		18	40
HN 206 (pbw)	100	-	100	-	-
Voda (celk.)(pbw)	4	4	3,1	3,1	3,1
DEOA 100 % (pbw)	2,4	2	1,1	2,0	1,2
CP 1421 (pbw)	-	0,5	0	0,5	0,5
DABCO 33LV (pbw)	0,12	0,0	0,08	0,1	0,1
B8681 (pbw)	0,3	0,4	0,5	0,4	0,4
DBTL (pbw)		0,05	0,05	0,07	0,07
Amgard TDCP (pbw)	2	2	2	2	6
XZ-94557.00 (pbw)	0,5	-	-	-	-
DHD-911.01 (pbw)	-	-	-	-	-
S.O.	0,15	0,15	0,15	0,1	0,1
T80 index	100	100	110	110	110

Porovnávací příklady C-5 a C-6 nejsou podle vynálezu

TABULKA V (pokračování)

Označení vzorku

	C-5*	21	C-6*	22	23
Vlastnosti pěnového	materiálu :
Hustota (kg/m^)	23,7	23,7	28,2	30,6	28,6
CFD DIN 40 % (kPa)	1,57	1,66	2,98	2,74	3,68
IFD 40 % (N)	59	63	130	110	144
SAG faktor	2,78	2,64	2,41	2,76	2,73
Tens. Str. (kPa)	106	79	97	78	103
Tažnost (%)	177	123	145	89	101
Pevnost v dotržení (N/m)	287	231	273	185	225
Pružnost (%)	56	57	56	62	49
Comp. Set 90 % CT	7,7	10,4	4,2	3,8	4,2
Vet. Comp. 70 % CD	72	28,9	9,2	8,9	10,3

Porovnávací příklady C-5 a C-6 nejsou podle vynálezu

TABULKA VI

Označení vzorku

	24	25	26	27	28
Formulace :
PP-92.3047 (pbw)	50	50	65	65	65
HF-501 (pbw)	50	50
XZ-94816.00 (pbw)	-	-	35	35	35
HN 206 (pbw)	-	-	-	-	-
Voda (celk.)(pbw)	3,1	4,0	3,1	3,1	3,1
DEOA 100 % (pbw)	1,7	2,0	1,4	1,6	1,6
CP 1421 (pbw)	0,5	0,5	-	-	-
DABCO 33LV (pbw)	0,05	0,05	0,08	0,08	0,08
B8681 (pbw)	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
DBTL (pbw)	0,1	0,05	0,1	0,1	0,1
Amgard TDCP (pbw)	2	2	-	-	-
XZ-94557.00 (pbw)	-	-	0,5	-	-
DHD-911.01 (pbw)	-	-	-	-	2-
S.O.	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
T80 index	(110)	(100)	(115)	(115)	(115)

Porovnávací příklady C-5 a C-6 nejsou podle vynálezu

TABULKA VI (pokračování)

Označení 24 25 26 vzorku

Vlastnosti pěnového materiálu :

•a Hustota (kg/m )	29,8	23,9
CFD DIN 40 % (kPa)	2,24	1,29
IFD 40 % (N)	98	53
SAG faktor	2,76	3,05
Tens. Str. (kPa)	70	85
Tažnost (%)	112	179
Pevnost v dotržení (N/m)	161	263
Pružnost (%)	61	54
Comp. Set 90 % CT	6,2	10,2

Odfouknutí pěny ++ ++

Porovnávací příklady C-5 a C-6 nejsou podle vynálezu

Výsledky uvedené v těchto tabulkách 5 a 6 demonstrují universálnost a výhody předmětného vynálezu. Pěnové materiály byly připraveny za použití různých polyolů o vysokých funkčnostech a polymerních polyolů, přičemž byly použity různé části obsahujícími vysoký podíl EO. Účinek těchto složek ve formulaci na tvorbu buněk a zpracovávání je demonstrován v příkladech 21 až 28, přičemž takto dosažené výsledky jsou porovnány s běžnými formulacemi podle porovnávacích příkladů C-5 a C-6.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY <X> ' cn

1. Polyolová kompozice vhodná pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností, vyznačující se tím, že obsahuje :

(1) polyol nebo polyolovou směs s vysokou funkčností, který nebo která má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 1000 do 4000, přičemž průměrná nominální funkčnost se pohybuje v rozmezí od 3,2 do 6, přičemž tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 80 procent hmotnostních do 99,8 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, a (2) pomocný polyalkylenoxid obsahující přinejmenším jednu hydroxylovou skupinu, přičemž tento pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 300 do 6000 a obsah póly(oxyethylenu) je větší než 30 procent hmotnostních alkylenoxidu, a tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 0,2 do 20 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, přičemž průměrná nominální funkčnost této směsi obsahující složku (1) a (2) je v rozmezí od 3,2 do 6, s tou podmínkou, že jestliže má tento pomocný alkylenoxid ekvivalentní hmotnost 1500 nebo menší a průměrná nominální funkčnost je přinejmenším 4, potom je tento pomocný polyalkylenoxid přítomen v množství v rozmezí od 0,2 do maximálně 5 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, a případně :

(3) stabilně dispergovaný polyol v tomto polyolu s vysokou funkčností, v uvedeném pomocném polyalkylenoxidu nebo ve směsi těchto látek, přičemž tento polymer je přítomen v množství menším než 2 hmotnostní procenta, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, nebo polymerní polyol nebo směs polymerních polyolů v takovém množství, že tento polymer přítomný v polymerním polyolu nebo ve směsi polymerních polyolů tvoří méně než 2 hmotnostní procenta celkové hmotnosti této polyolové kompozice.
2. Polyolová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený polyol s vysokou funkčností je polyalkylenoxidový polyol nebo polyalkylenová polyolová směs o ekvivalentní hmotnosti v rozmezí od 1000 do 3000 a s průměrnou nominální funkčností v rozmezí od 3,2 do 6.
3. Polyolová kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedený polyalkylenoxidový polyol nebo polyolová směs je póly(oxyethylen-oxypropylen)polyol nebo směs póly(oxyethylen-oxypropylen)polyolů.
4. Polyolová kompozice podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedený pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 500 do 6000 a obsah póly(oxyethylenu) větší než'60 procent.
5. Polyolová kompozice podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedeným pomocným polyalkylenoxidem je póly(oxyethylen-oxypropylen)polyol.
6. Polyolová kompozice podle některého z předchozích nároků vyznačující se tím, že v podstatě neobsahuje žádnou složku (3).
7. Polyolová kompozice vhodná pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů s vysokou pružností, vyznačující se tím, že obsahuje :

(1) polyol nebo polyolovou směs s vysokou funkčností, který nebo která má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 1000 do 4000, přičemž průměrná nominální funkčnost se pohybuje v rozmezí od 3,2 do 6, přičemž tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 50 procent hmotnostních do 98 procent hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, a (2) pomocný polyalkylenoxid obsahující přinejmenším jednu hydroxylovou skupinu, přičemž tento pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 300 do 6000 a obsah póly(oxyethylenu) je větší než 30 procent hmotnostních alkylenoxidu, a tato složka je přítomna v množství v rozmezí od 0 do 0,9 procent hmotnostního, vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, a :

(3) stabilně dispergovaný polymer v tomto polyolu s vysokou funkčností a/nebo v uvedeném pomocném polyalkylenoxidu, přičemž tento polymer je přítomen v množství v rozmezí od 2 hmotnostních procent do 50 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice, nebo polymerní polyol nebo směs polymerních polyolů v takovém množství, že tento polymer přítomný v polymerním polyolu nebo ve směsi polymerních polyolů tvoří 2 hmotnostní procenta až 50 hmotnostních procent hmotnosti polymeru vztaženo na celkovou hmotnost této polyolové kompozice, přičemž průměrná nominální funkčnost směsi složek (1) a (2) je v rozmezí od 3,2 do 6.
8. Polyolová kompozice podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený polyol s vysokou funkčností je polyalkylenoxidový polyol nebo polyalkylenoxidová polyolová směs o ekvivalentní hmotnosti v rozmezí od 1000 do 3000 a s průměrnou nominální funkčností v rozmezí od 3,2 do 6.
9. Polyolová kompozice podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedeným polyalkylenoxidovým polyolem nebo polyolovou směsí je póly(oxyethylen-oxypropylen)polyol nebo směs póly(oxyethylen-oxypropylen)polyolů.
10. Polyolová kompozice podle některého z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že uvedený pomocný polyalkylenoxidpolyol je přítomen v množství v rozmezí od 0,2 hmotnostního procenta do 0,8 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice.
11. Polyolová kompozice podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený pomocný polyalkylenoxidpolyol je přítomen v množství v rozmezí od 0,2 hmotnostního procenta do 0,6 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost polyolové kompozice.
12. Polyolová kompozice podle některého z nároků 10 nebo 11, vyznačující se tím, že uvedený pomocný polyalkylenoxid má ekvivalentní hmotnost v rozmezí od 500 do 6000 a obsah póly(oxyethylénu) je větší než 60 procent.
13. Polyolová kompozice podle nároku 7 až 12, vyznačující se tím, že uvedeným pomocným polyalkylenoxidem je póly(oxyethylen-oxypropylen)polyol.