DE102016213250A1

DE102016213250A1 - Polyurethanschaum mit reduzierten formaldehyd- und acrolein-emissionen

Info

Publication number: DE102016213250A1
Application number: DE102016213250.4A
Authority: DE
Inventors: Kwon-Yong Choi; Hyun-Jong Lee; Soon-joon Jung; Tae-Hwan Son; Young-hoon Han; Sung-Hoon Lee; Byung-Guk LIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-08-03
Also published as: US20170218157A1; CN107022054A; KR20170090763A

Abstract

Ein Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen, der aus einem Polyol-System hergestellt ist, das Polyol, einen Schaumstabilisator, ein Schäummittel und ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel einschließt.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität gemäß 35 U.S.C. §119 aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0011508 , eingereicht am 29. Januar 2016 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung hier unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen und einen Polyurethanschaum, der die Emission toxischer Komponenten reduziert, indem ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zu einem Polyol-System zugegeben wird.
HINTERGRUND
Sitze, die in Automobilinnenräumen eingesetzt werden, sind Elemente, die im Inneren eines Automobils montiert sind, so dass die Fahrer ihre Autos komfortabel im Sitzen fahren können. Polyurethanschaum-Materialien werden häufig für die Sitze eingesetzt, aufgrund ihrer hervorragenden Polsterungseigenschaften und Leichtgewicht-Eigenschaften, Produktivität bei Massenproduktion, wirtschaftliche Effizienz und ähnliche. Im Allgemeinen wird Polyurethanschaum durch ein Hochtemperatur-Syntheseverfahren eines Polyol-Systems, das ein Polyol, ein Schäummittel, ein Katalysatormittel, einen Schaumstabilisator, Wasser und ähnliches einschließt, mit Isocyanat hergestellt. Wenn allerdings der Polyurethanschaum hergestellt wird, kann das Verfahren flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs), wie Benzol, Toluol und Formaldehyd, über eine kurze Zeitspanne und/oder eine lange Zeitspanne emittieren.
Die VOCs erzeugen Gerüche, wie karzinogene Materialien aus Kohlenwasserstoffverbindungen, und können dafür verantwortlich sein, Störungen des Nervensystems und das "Sick-House-Syndrom" aufgrund ihrer Inhalation zu bewirken. Seit kurzem ist mit dem Anstieg der eingesetzten Fahrzeuge das Interesse an umweltfreundlichen Materialien sowie an der Luftqualität der Fahrzeuginnenräume über die gesamte Automobilindustrie hinweg gestiegen. In Korea hat das Ministerium für Land, Infrastruktur und Transport Managementstandards erlassen, die im Stande sind, die Gesundheit der Autofahrer zu schützen, indem Materialien, die für den menschlichen Körper giftig sind, die aus Innenausstattungsteilen neu hergestellter Fahrzeuge seit 2007 emittiert werden, geeignet gehandhabt werden, und gegenwärtig würde das Motorfahrzeug-Kontrollgesetz als Gesetz Nr. 11929 erlassen, das lediglich gestattet, dass sieben VOCs aus neu hergestellten Fahrzeugen in den Grenzwerten oder niedriger emittiert werden.
Daher betrifft die vorliegende Offenbarung einen Polyurethanschaum mit reduzierter Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen, und insbesondere einen weichen Polyurethanschaum für Sitze, der ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel einschließt, das die Erzeugung flüchtiger organischer Verbindungen unterdrückt, die aus einem weichen Polyurethanschaum für Fahrzeugsitze emittiert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde in dem Bestreben gemacht, einen Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen bereitzustellen, der ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel einschließt, das die Erzeugung flüchtiger organischer Verbindungen unterdrückt, die aus einem weichen Polyurethanschaum für Fahrzeugsitze emittiert werden.
Weiterhin wurde die vorliegende Offenbarung in dem Bestreben gemacht, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, der die Erzeugung flüchtiger organischer Verbindungen unterdrückt.
Die technischen Aufgaben, die die vorliegende Offenbarung lösen soll, sind nicht auf die oben erwähnten technischen Aufgaben beschränkt, und es werden noch weitere technische Aufgaben, die nicht erwähnt wurden, anhand der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann in ersichtlicher Weise verständlich.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt einen Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen bereit, der aus, oder ausgehend von, einem Polyol-System, das ein Polyol, einen Schaumstabilisator, ein Schäummittel und ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel enthält, hergestellt wird.
In der vorliegenden Offenbarung kann das Polyol in einer alkalischen Form hergestellt werden.
In der vorliegenden Offenbarung können das Polyol, das katalytische Mittel, der Schaumstabilisator und das Schäummittel in Mengen von 90 bis 95 Gew.%, 0,1 bis 1,4 Gew.%, 0,1 bis 1,6 Gew.% bzw. 1,0 bis 7,0 Gew.% vorhanden sein, jeweils auf Basis des Gesamtgewichts des Polyol-Systems vor dem Schäumen des Polyurethanschaums.
In der vorliegenden Offenbarung kann das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,4 bis 2,0 Gew.% vorhanden sein.
In der vorliegenden Offenbarung kann das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel eine Verbindung mit einer Amingruppe, eine natürliche Verbindung mit Antioxidanswirkung, ein Tensid und ein Lösungsmittel mit einer Hydroxylgruppe einschließen.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Verbindung mit einer Amingruppe eine Verbindung einschließen, die sich aus Hydroxylamin zusammensetzt.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Verbindung mit einer Amingruppe ein oder mehrere aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, N-Methylethanolamin, Ethanolamin und Tris(hydroxymethyl)aminomethan einschließen.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt einen Sitz für ein Fahrzeug bereit, der aus Polyurethan hergestellt ist.
Der Polyurethanschaum mit reduzierter Formaldehyd- und Acrolein-Emission gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Wirkung aufweisen, einen Polyurethanschaum mit reduzierter Formaldehyd- und Acrolein-Emission bereitzustellen, der ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes mittel einschließt, das die Erzeugung flüchtiger organischer Verbindungen, die aus einem weichen Polyurethanschaum für Fahrzeugsitze emittiert werden, unterdrückt.
Der Sitz für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Wirkung aufweisen, einen Sitz für ein Fahrzeug bereitzustellen, der die Erzeugung flüchtiger organischer Verbindungen unterdrückt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Vor der Beschreibung sollen die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Begriffe oder Wörter nicht so interpretiert werden, dass sie auf die typischen oder auf die Wörterbuch-Bedeutungen beschränkt sind, und sollen als Bedeutungen und Konzepte ausgelegt werden, die mit dem technischen Geist der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, auf Basis des Prinzips, dass ein Erfinder die Konzepte der Begriffe geeignet definieren kann, um seine oder ihre eigene Offenbarung auf die beste Weise zu beschreiben. Da dementsprechend die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und die in den Zeichnungen illustrierten Konfigurationen lediglich mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind und nicht den gesamten technischen Geist der vorliegenden Offenbarung darstellen, versteht es sich, dass verschiedene Äquivalente und modifizierte Ausführungsformen, die diese beispielhaften Ausführungsformen und Konfigurationen ersetzen können, möglich sind.
Da seit kurzem weltweite Umweltverschmutzungsprobleme als ernste Probleme aufgetreten sind, hat die Automobilindustrie verschiedene Bestrebungen gemacht, umweltfreundliche Materialien in Fahrzeugen einzusetzen. Da insbesondere die Zeitdauer des Aufenthalts in Fahrzeugen aufgrund des gestiegenen Einsatzes der Fahrzeuge sich verlängert hat, hat das Interesse an der Luftqualität im Fahrzeuginnenraum zugenommen.
Um solche Probleme zu lösen, wurden Maßnahmen zur Entwicklung von Luftreinigern, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, oder zur Entwicklung von Innenausstattungsteilen für Fahrzeuge unter Verwendung umweltfreundlicher Materialien vorgeschlagen. Insbesondere besitzt Polyurethanschaum, der das größte Volumen unter den in der Innenausstattung von Fahrzeugen eingesetzten Materialien einnimmt, preisliche Wettbewerbsfähigkeit sowie hervorragende Funktionalität, wie Geräuschabsorption und Geräuschisolation, und wurde daher weit verbreitet für Automobilinnenraumteile, wie Sitze, Armaturenbretter und Bodenmaterial, verwendet. Wenn allerdings Polyurethanschaum hergestellt wird, besteht der Nachteil, dass Formaldehyd und Acrolein, die für den menschlichen Körper giftig sind, durch thermische Reaktionen gebildet werden und in großen Mengen freigesetzt werden.
Um VOCs zu reduzieren, wurden im verwandten Stand der Technik Adsorptionsmaterialien eingesetzt, auf die die organischen Verbindungen, wie Amine, Hydrazine und Harnstoffe oder Metallsalze und ähnliches, die mit niedrigen Aldehyden reagieren, geträgert sind, in einem porösen Träger eingesetzt, doch da die Adsorptionsmaterialien vom Pulvertyp sind, ist es schwierig, das Adsorptionsmaterial mit dem Polyol zu mischen, und daher besteht das Problem, dass das Polyol selbst instabil ist, oder dass die Adsorptionsrate von Aldehyden langsam ist.
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Polyurethanschaum, der die Emission von Formaldehyd und Acrolein reduziert, indem ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zu einem Polyol-System zugegeben wird.
Im Allgemeinen kann Polyurethanschaum ein Polymermaterial bezeichnen, das poröse Blasen aufweist, in dem die Molekülstruktur aus Urethan zusammensetzt ist. Zur Herstellung von Polyurethanschaum kann der Polyurethanschaum durch Umsetzung eines Polyol-Systems mit Isocyanat hergestellt werden, und kann in hartem und weichem Urethanschaum eingeteilt werden, entsprechend der Sorten und Eigenschaften des eingesetzten Polyol-Systems und des Isocyanats. Urethanschaum für Automobilsitze kann als weicher Urethanschaum klassifiziert werden, und dient dazu, zum Sitzkomfort der Passagiere beizutragen.
Als Regelungen für die Luftqualität in Fahrzeuginnenräumen verschärft wurden, wurden Technologien zur Reduktion der Menge von VOCs, die in Bezug auf Fahrzeuginnenraumteile emittiert werden, entwickelt. Unter diesen ist Urethanschaum für Sitze ein Automobilinnenraumteil mit dem größten Volumen unter den Automobilinnenraumteilen, und daher kann eine Technologie zur Reduktion von VOCs nutzbringend sein. Die VOCs können in BTX, wie Benzol, Toluol und Xylol, und Aldehyde, wie Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein, eingeteilt werden, und unter diesen ist bekannt, dass Aldehyde Materialien sind, die Krankheiten, wie das "Sick-Home-Syndrom" im menschlichen Körper bewirken. Daher betrifft die vorliegende Offenbarung die Herstellung von Polyurethanschaum für Automobilsitze, der die Emission von Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann.
Aldehyde werden aus Polyurethanschaum gebildet, wenn eine aktive Hydroxylgruppe (-OH) des Polyols oxidiert wird. Da eine große Menge an Hydroxylgruppen im Polyurethanschaum vorhanden sein kann, können die Hydroxylgruppen oxidiert werden, und als Ergebnis kann eine große Menge an Aldehyden konstant emittiert werden. Die vorliegende Offenbarung liefert eine Polyurethanschaum für Sitze, der unter optimalen Mischbedingungen von Polyurethanschaum hergestellt wurde, durch Zugabe eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis zu einem Polyol-System, das ein Polyol, ein Vernetzungsmittel, ein katalytisches Mittel, einen Schaumstabilisator, ein Schäummittel und ähnliches einschließt, um Formaldehyd und Acrolein zu reduzieren. D.h., dass zur Verbesserung der Effizienz der Reduktion speziell von Formaldehyd und Acrolein, die aus weichem Polyurethanschaum für Sitze im verwandten Stand der Technik gebildet werden, das Aldehyd-reduzierende Mittel auf Aminbasis dem Ziel dient, einen weichen Urethanschaum für Sitze bereitzustellen, indem toxische Komponenten blockiert werden, in dem ein geeignetes flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zum weichen Polyurethanschaum für Sitze zugegeben wird.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Polyurethanschaum mit reduzierter Formaldehyd- und Acrolein-Emission bereitgestellt werden, der aus einem Polyol-System hergestellt werden kann, das ein Polyol, einen Schaumstabilisator, ein Schäummittel und ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel einschließt. Das Polyol kann in einer Alkaliform hergestellt werden, und das Polyol, das katalytische Mittel, der Schaumstabilisator und das Schäummittel können in einer Menge von 90 bis 95 Gew.%, 0,1 bis 1,4 Gew.%, 0,1 bis 1,6 Gew.% bzw. 1,0 bis 7,0 Gew.% vorhanden sein, jeweils auf Basis des Gesamtgewichts des Polyol-Systems vor dem Schäumen des Polyurethanschaums. Weiterhin kann das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,4 bis 2,0 Gew.% vorhanden sein, und es kann eine Verbindung mit einer Amingruppe, eine natürliche Verbindung mit Antioxidanswirkung, ein Tensid und ein Lösungsmittel mit einer Hydroxylgruppe einschließen. Weiterhin kann die Verbindung mit einer Amingruppe eine Verbindung einschließen, die aus Hydroxylamin zusammengesetzt ist. Darüber hinaus kann die Verbindung mit einer Amingruppe eines oder mehrere aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, N-Methylethanolamin, Ethanolamin und Tris(hydroxymethyl)aminomethan einschließen.
Das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel der vorliegenden Offenbarung kann Formaldehyd und Acrolein im Polyurethanschaum durch die Mechanismen, wie die der folgenden chemischen Formeln 1 bis 5, reduzieren. [Chemische Formel 1] Schritt 1: Nukleophiler Angriff
Die chemische Formel 1 kann Schritt 1 im Reaktionsmechanismus eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis, das Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann, mit Formaldehyd und Acrolein darstellen. Aufgrund der positiven Teilladung des Carbonyl-Kohlenstoffs kann das ungeteilte Elektronenpaar des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis Formaldehyd und Acrolein nukleophil angreifen, um ein zwitterionisches Intermediat mit Struktur eines regulären Tetraheders zu bilden. [Chemische Formel 2] Schritt 2: Protonenverschiebung
Die chemische Formel 2 kann Schritt 2 im Reaktionsmechanismus eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis, das Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann, mit Formaldehyd und Acrolein darstellen. In Bezug auf die Protonenverschiebung können sich Protonen vom Stickstoff zum Sauerstoff bewegen, um ein neutrales Carbinolamin zu bilden. [Chemische Formel 3] Schritt 3: Additionen von Proton und Hydroxylgruppen
Die chemische Formel 3 kann Schritt 3 im Reaktionsmechanismus eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis, das Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann, mit Formaldehyd und Acrolein darstellen. Die Protonierungsreaktion der Hydroxylgruppe (-OH) kann durch einen Säurekatalysator durchgeführt werden. [Chemische Formel 4] Schritt 4: Entfernung von Wasser
Die chemische Formel 4 kann Schritt 4 im Reaktionsmechanismus eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis, das Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann, mit Formaldehyd und Acrolein darstellen. Das ungeteilte Elektronenpaar kann Wasser freisetzen und ein Iminiumion bilden. [Chemische Formel 5] Schritt 5: Entfernung von Wasserstoff
Die chemische Formel 5 kann Schritt 5 im Reaktionsmechanismus eines flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels auf Aminbasis, das Formaldehyd und Acrolein reduzieren kann, mit Formaldehyd und Acrolein darstellen. Ein Proton kann vom Stickstoff abgegeben werden, und ein neutrales Iminprodukt kann gebildet werden.
Durch den oben beschriebenen Reaktionsmechanismus können Formaldehyd und Acrolein im Polyurethanschaum durch ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel auf Aminbasis in ein Imin umgewandelt werden, so dass eine beträchtliche Menge der Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen reduziert werden kann. Da weiterhin das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel im Polyurethanschaum eine chemisch stabile Form einnehmen kann, kann die vorliegende Offenbarung die Wirkung über eine lange Zeitdauer im Vergleich zum verwandten Stand der Technik entfallen. Wenn weiterhin Formaldehyd und Acrolein im Polyurethanschaum der vorliegenden Offenbarung emittiert werden, kann das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel mit Formaldehyd und Acrolein aufgrund ihrer hohen Reaktivität mit dem flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittel schnell eine chemische Reaktion eingehen, und so kann die Wirkung der Minimierung der Menge von Formaldehyd und Acrolein, die vom Polyurethanschaum nach außen abgegeben werden, minimiert werden, indem Formaldehyd und Acrolein in Imin umgewandelt werden. Weiterhin kann das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel vom flüssigen Typ sein, und es kann eine Wirkung aufweisen, die im Hinblick auf die Erhaltung des Rohmaterials im Vergleich zum verwandten Stand der Technik hervorragend ist, da eine Mischung mit dem Polyol-System in der benötigten Menge einfach hergestellt werden kann, und kein Präzipitat gebildet wird. Weiterhin kann der Vorteil bestehen, dass die vorliegende Offenbarung aus einer Aminogruppe aufgebaut sein kann, ohne einen teuren Fotokatalysator oder einen Metallsalzträger des verwandten Standes der Technik einzusetzen, und so können die Herstellungskosten niedriger als die des verwandten Standes der Technik sein. Weiterhin kann der Vorteil bestehen, dass Formaldehyd- und Acrolein-Verbindungen durch die Reduktionsreaktion des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels grundsätzlich entfernt werden können.
Bei speziellerer Betrachtung kann die vorliegende Offenbarung Polyol, ein katalytisches Mittel, einen Schaumstabilisator, ein Schäummittel und ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel in einer Menge von 90 bis 95 Gew.%, 0,1 bis 1,4 Gew.%, 0,1 bis 1,6 Gew.%, 1,0 bis 7,0 Gew.% bzw. 0,4 bis 2,0 Gew.% einschließen, jeweils auf Basis des Gesamtgewichts des Polyol-Systems vor dem Schäumen des Polyurethanschaums.
Das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel kann eine Verbindung mit einer Amingruppe, eine natürliche Verbindung mit Antioxidanswirkung, ein Tensid und ein Lösungsmittel mit einer Hydroxylgruppe einschließen, und kann in der Verbindung mit einer Amingruppe eine Komponente enthalten, die Hydroxylamin einschließt, um die Effizienz der Reduktion toxischer Komponenten, wie Formaldehyd und Acrolein, die aus weichen Polyurethanschaum für Sitze emittiert werden, zu maximieren. Das als Rohmaterial für weichen Polyurethanschaum für Automobilsitze eingesetzte Polyol kann im Allgemeinen in der Alkaliform hergestellt werden, indem verschiedene Katalysatoren zugegeben werden, um eine schnelle Reaktivität mit Isocyanat bereitzustellen. Das Hydroxylamin kann unter den alkalischen Verbindungen eine bessere Reaktivität als andere Komponenten mit einer Amingruppe aufweisen, und kann mit Formaldehyd und Acrolein kombinieren und in ein Oxim umgewandelt werden, und so die Wirkung der Reduktion von Formaldehyd und Acrolein, wenn das Polyurethan synthetisiert wird, maximieren. Eine Reaktion, in der Hydroxylamin mit Formaldehyd und Acrolein reagiert, um ein Oxim zu bilden, kann in der gleichen Weise stattfinden wie in der folgenden chemischen Formel 6 gezeigt. [Chemische Formel 6]
Die Verbindung mit Hydroxylamin kann ein oder mehrere aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, N-Methylethanolamin, Ethanolamin und Tris(hydroxymethyl)aminomethan einschließen.
In der vorliegenden Offenbarung wurde zur Bestätigung der Wirkungen, wenn das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel zugegeben wurde, und entsprechend des Gewichts des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels, ein Test zur Bewertung der Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen durchgeführt, indem Urethanschaum mit einem Gehalt des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels von 0,4 Gew.%, 0,8 Gew.%, 1,2 Gew.%, 1,6 Gew.% und 2,0 Gew.% im vorbestimmten Polyol-System hergestellt wurde.

Das Testverfahren ist wie folgt. Im ersten Schritt wurde eine Probe durch Schneiden des geschäumten Polyurethanschaums gemäß der vorliegenden Offenbarung auf eine Größe von 10 × 10 × 2 cm hergestellt. Im zweiten Schritt wurde die geschnittene Probe in einen 3 l-Geruchsbeutel gegeben, und 3 l Stickstoff wurden in den Geruchsbeutel eingebracht. Im dritten Schritt wurde der Geruchsbeutel nach dem Einbringen von Stickstoff in einen auf 65°C eingestellten Trockenofen gegeben und 2 Stunden erwärmt. Im vierten Schritt wurden Adsorption und Extraktion in einer DNPH-Kartusche nach dem Erwärmen über 2 Stunden durchgeführt, und im fünften Schritt wurde die adsorbierte und extrahierte Kartusche einer instrumentellen Analyse unter Verwendung von HPLC unterzogen. [Tabelle 1]

Menge des zugegebenen flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels	0 Gew.%	0,4 Gew.%	0,8 Gew.%	1,2 Gew.%	1,6 Gew.%	2,0 Gew.%
Menge des detektierten Formaldehyds (µg/m³)	176	83	45	38	23	21
Menge des detektierten Acroleins (µg/m³)	113	63	24	18	15	11
Reduktionseffizienz		49 %	76 %	81 %	87 %	89 %

Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse bei Durchführung des oben beschriebenen Testverfahrens. Wenn kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel gemäß der vorliegenden Offenbarung zugegeben wird, so ist die detektierte Menge an Formaldehyd 176 µg/m³ und die detektierte Menge von Acrolein ist 113 µg/m³. Im Gegensatz dazu, dass das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,4 Gew.% zugegeben wird, so ist die detektierte Menge Formaldehyd 83 µg/m³ und die detektierte Menge an Acrolein ist 63 µg/m³, und es ist möglich, im Vergleich zum Fall, in dem kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugegeben wurde, eine Reduktionseffizienz von 49 % zu bestätigten. Wenn weiterhin das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,8 Gew.% zugegeben wird, so ist die detektierte Menge Formaldehyd 45 µg/m³ und die detektierte Menge an Acrolein ist 24 µg/m³, und es ist möglich, eine Reduktionseffizienz von 76 % im Vergleich zum Fall, in dem kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugegeben wird, zu bestätigten, und wenn das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 1,2 Gew.% zugegeben wird, so ist die detektierte Menge Formaldehyd 38 µg/m³ und die detektierte Menge an Acrolein ist 18 µg/m³, und es ist möglich, eine Reduktionseffizient von 81 % im Vergleich zum Fall, in dem kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugegeben wird, zu bestätigen. Wenn weiterhin das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 1,6 Gew.% zugegeben wird, so ist die detektierte Menge Formaldehyd 23 µg/m³ und die detektierte Menge an Acrolein ist 15 µg/m³, und es ist möglich, eine Reduktionseffizient von 87 % im Vergleich zum Fall, in dem kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugegeben wird, zu bestätigen, und wenn das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 2,0 Gew.% zugegeben wird, so ist die detektierte Menge Formaldehyd 21 µg/m³ und die detektierte Menge an Acrolein ist 11 µg/m³, und es ist möglich, eine Reduktionseffizient von 89 % im Vergleich zum Fall, in dem kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugegeben wird, zu bestätigen. Durch eine Analyse der vorliegenden Testergebnisse kann bestätigt werden, dass, wenn das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,8 Gew.% zugegeben wird, die größte Effizienz der Reduktion von Formaldehyd und Acrolein im Vergleich zum Gehalt des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels erhalten wird.
In der vorliegenden Offenbarung kann das Verhältnis, in dem das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel zugegeben wird, ein wichtiges Element des Blends im Hinblick auf die Reduktion von VOCs sein. In der vorliegenden Offenbarung kann der Gehalt des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels 0,4 bis 2,0 Gew.% sein. Wenn das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von mehr als 2,0 Gew.% vorhanden ist, so können die Kosten steigen und der im Polyol enthaltene Aminkatalysator kann beeinflusst werden, so dass die Formbarkeit und die physikalischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden können, wenn der Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt wird. Wenn indessen das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von weniger als 0,4 Gew.% vorhanden ist, so kann sich die Wirksamkeit zur Reduktion von Formaldehyd und Acrolein schnell verschlechtern, so dass das Problem besteht, dass die emittierten Mengen an Formaldehyd und Acrolein erhöht sein können.
Indessen kann ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung einen Fahrzeugsitz bereitstellen, der aus Polyurethan hergestellt ist. Wenn ein Fahrzeugsitz durch Einsatz von Polyurethanschaum gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt wird, so besteht die Wirkung der Bereitstellung eines Fahrzeugsitzes, der die Bildung flüchtiger organischer Verbindungen unterdrückt.
[Beispiele]
Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung detaillierter anhand der folgenden Beispiele beschrieben. Diese Beispiele dienen lediglich der Exemplifizierung der vorliegenden Offenbarung, und es ist für den Fachmann ersichtlich, dass der Bereich der vorliegenden Offenbarung nicht so ausgelegt werden soll, dass er auf diese Beispiele beschränkt ist.

Im Fall der Herstellung einen Fahrzeugsitzes durch Einsatz von Polyurethanschaum, dem 0,8 Gew.% des flüssigen Aldehyd-reduzierenden Mittels gemäß der Beispiele der vorliegenden Offenbarung zugesetzt sein können, und im Fall der Herstellung eines Fahrzeugsitzes durch Einsatz von Polyurethanschaum dem gemäß dem Vergleichsbeispiel kein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel zugesetzt wurde, wurden die Mengen an Formaldehyd und Acrolein, die aus dem Fahrzeugsitz emittiert wurden, analysiert. Die folgende Tabelle 2 zeigt die Daten, die die vorliegende Offenbarung und den verwandten Stand der Technik analysieren. [Tabelle 2]

Gesichtspunkt	Vergleichsbeispiel	Beispiel	Anmerkung
Formaldehyd	482 bis 494 µg/m³	76 bis 80 µg/m³	Reduziert um 84 %
Acrolein	119 bis 133 µg/m³	64 bis 66 µg/m³	Reduziert um 49 %

Wie in Tabelle 2 gezeigt, war die Menge des emittierten Formaldehyds des Vergleichsbeispiels, was dem verwandten Stand der Technik entspricht, 482 bis 494 µg/m³. Allerdings konnte im Beispiel der vorliegende Offenbarung bestätigt werden, dass die emittierte Menge an Formaldehyd 76 bis 80 µg/m³ war, was im Vergleich zum Vergleichsbeispiel um 84 % reduziert ist. Weiterhin war die emittierte Menge von Acrolein im Vergleichsbeispiel, das dem verwandten Stand der Technik entspricht, 119 bis 133 µg/m³. Allerdings konnte im Beispiel der vorliegende Offenbarung bestätigt werden, dass die reduzierte Menge an Formaldehyd 64 bis 66 µm/m³ war, was im Vergleich zum Vergleichsbeispiel um 84 % reduziert ist.
Die vorliegende Offenbarung hat den Vorteil, dass durch Einschließen eines flüssigen Aldehyd-reduzierten Mittels in ein Polyol-System, das zur Herstellung von Polyurethanschaum eingesetzt wird, die Herstellungskosten relativ billig sind und das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel im Polyurethanschaum eine stabile Form einnehmen kann, so dass die Haltbarkeit hervorragend sein kann und die Reduktionsrate für Formaldehyd und Acrolein durch das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel so schnell sein kann, dass Formaldehyd und Acrolein schnell entfernt werden können, und das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel kann in flüssiger Form vorliegen und somit einfach hergestellt werden. Wenn weiterhin ein Sitz für ein Fahrzeug durch Einsatz des Polyurethanschaums mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt wird, so kann der Vorteil bestehen, dass es möglich ist, das Auftreten von Erkrankungen bei den Benutzern der Fahrzeuge zu reduzieren, indem Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen reduziert werden.
Wie oben beschrieben wurde die vorliegende Offenbarung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gemacht, doch sind die beispielhaften Ausführungsformen lediglich illustrativ, und die vorliegende Offenbarung ist sind auf sie beschränkt. Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen können vom Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung geändert oder modifiziert werden, ohne vom Bereich der vorliegende Offenbarung abzuweichen, und es sind verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des technischen Geistes der vorliegenden Offenbarung und des Äquivalentbereichs der Ansprüche, die im Folgenden beschrieben werden, möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2016-0011508 [0001]

Claims

Polyurethanschaum mit reduzierten Formaldehyd- und Acrolein-Emissionen, hergestellt aus einem Polyol-System, umfassend: Polyol; einen Schaumstabilisator; ein Schäummittel; und ein flüssiges Aldehyd-reduzierendes Mittel.
Polyurethanschaum gemäß Anspruch 1, worin das Polyol in einer Alkaliform hergestellt wird.
Polyurethanschaum gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das Polyol, das katalytische Mittel, der Schaumstabilisator und das Schäummittel in Mengen von 90 bis 95 Gew.%, 0,1 bis 1,4 Gew.%, 0,1 bis 1,6 Gew.% und 1,0 bis 7,0 Gew.% vorhanden sind, jeweils auf Basis des Gesamtgewichts des Polyol-Systems vor dem Schäumen des Polyurethanschaums.
Polyurethanschaum gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel in einer Menge von 0,4 bis 2,0 Gew.% vorhanden ist.
Polyurethanschaum gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das flüssige Aldehyd-reduzierende Mittel eine Verbindung mit einer Amingruppe, eine natürliche Verbindung mit Antioxidanswirkung, ein Tensid und ein Lösungsmittel mit einer Hydroxylgruppe umfasst.
Polyurethanschaum gemäß Anspruch 5, worin die Verbindung mit einer Amingruppe eine Verbindung umfasst, die sich aus Hydroxylamin zusammensetzt ist.
Polyurethanschaum gemäß Anspruch 5, worin die Verbindung mit einer Amingruppe eines oder mehrere aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, N-Methylethanolamin, Ethanolamin und Tris(hydroxymethyl)aminomethan umfasst.
Fahrzeugsitz, der aus dem Polyurethanschaum gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.