DE4422714A1 - Propellant-blowing agent for aerosols and plastic foam - Google Patents
Propellant-blowing agent for aerosols and plastic foamInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft 1,1,2-Trifluorethan enthaltende Zu sammensetzungen sowie deren Verwendung als Treibmittel.The invention relates to Zu containing 1,1,2-trifluoroethane compositions and their use as blowing agents.
Der Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) als Aerosol-Treibmittel sowie als Treibmittel bei der Herstellung von Schaumstoffen ist aus ökologischen Gründen nicht mehr wün schenswert. Viele der bisher vorgeschlagenen Ersatzstoffe, wie z. B. Propan oder Butan, die als Aerosol-Treibmittel eingesetzt werden, haben den Nachteil, sehr leicht brennbar zu sein. Wei tere Ersatzstoffe, die die herkömmlichen FCKWs bei der Herstel lung von Schaumstoffen, insbesondere bei der Herstellung von Polyethylen-, Polyurethan- oder Polystyrol-Schaumstoffen, abge löst haben, zeigen wie z. B. Kohlendioxid den Nachteil, daß die mit ihnen hergestellten Schaumstoffe eine noch unbefriedigende Wärmedämmung aufweisen.The use of chlorofluorocarbons (CFCs) as Aerosol propellants and as a propellant in manufacturing foam is no longer desirable for ecological reasons worth it. Many of the substitutes proposed so far, such as e.g. B. propane or butane used as an aerosol propellant have the disadvantage of being extremely flammable. Wei tere substitutes that the conventional CFCs at the manufacturer development of foams, especially in the production of Polyethylene, polyurethane or polystyrene foams, abge have solved, show how B. carbon dioxide the disadvantage that the foam made with them is still unsatisfactory Have thermal insulation.
Für die Herstellung von Extrusionsschaumstoffen sollte das eingesetzte Treibmittel eine Reihe von anwendungstechnischen Anforderungen erfüllen. So sollte das Treibmittel in der Vormi schung zur Herstellung des Schaumstoffes, dessen Viskosität nicht allzu stark verändern. Während der Expansion muß das Treibmittel eine hohe Verdampfungsgeschwindigkeit aufweisen, um die Restgaskonzentration gering zu halten. Auch darf keine Per meation auftreten, die ein Zusammenbrechen der Zellen vor dem Erstarren des Schaumstoffes zur Folge hätte. Auch sollte sich mit dem Treibmittel ein sehr feinzelliger Schaum von niedriger Dichte herstellen las sen, der sich aufgrund seines geringen Ge wichtes beispielsweise sehr gut im Verpackungsbereich einsetzen läßt. For the production of extrusion foams that should blowing agents used a number of application technology Meet requirements. So the blowing agent in the Vormi Schung for the production of the foam, its viscosity don't change too much. During the expansion this has to be done Blowing agents have a high evaporation rate in order to keep the residual gas concentration low. Also no per meation occur, which is a breakdown of the cells before the Solidification of the foam would result. Also should with the blowing agent a very fine-celled foam of low Lets produce density, which is due to its low Ge use important things very well in packaging, for example leaves.
Insbesondere bereitet die Bereitstellung eines geeigneten Treibmittels, das die bisher verwendeten FCKWs bei der Ver schäumung sogenannter Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffe ersetzen kann, noch Probleme. Polyurethan-Einkomponentenschaum stoffe werden erhalten, wenn eine Polyolvormischung zusammen mit einem Überschuß an Di- und/oder Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators und gegebenenfalls weiterer Hilfs- und Zu satzstoffe zu einem sogenannten Präpolymer umgesetzt wird, das mit Hilfe eines Treibmittels aus einem Druckbehälter abgegeben werden kann. Die meisten Präpolymere für Polyurethan-Einkompo nentenschaummischungen besitzen eine sehr hohe Viskosität, so daß das Treibmittel gute Lösungseigenschaften besitzen sollte, um somit das Präpolymer problemlos aus einem Aerosolbehälter heraus verschäumen zu können.In particular, preparing to prepare a suitable one Propellant, which the CFCs previously used in Ver Foaming so-called one-component polyurethane foams can still replace problems. One-component polyurethane foam Substances are obtained when a polyol premix is combined with an excess of di- and / or polyisocyanate in the presence a catalyst and, if necessary, further auxiliaries and additives substitutes is converted into a so-called prepolymer, which released with the aid of a propellant from a pressure vessel can be. Most prepolymers for single-component polyurethane nent foam mixtures have a very high viscosity, so that the blowing agent should have good dissolving properties in order to easily get the prepolymer out of an aerosol container to be able to foam out.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, neue Treibmittel zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die die bisherigen Nachteile des Standes der Technik überwinden.The object of the invention is new blowing agents to make compositions available which are the previous ones Overcoming disadvantages of the prior art.
Überraschend wurde nun gefunden, daß Zusammensetzungen mit 1,1,2-Trifluorethan (R143), welche als weitere Treibmittelkom ponente einem teilfluorierten Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Trifluormethan (R23), 1,1-Difluorethan (R152a), 1,1-Difluoret hen (R1132a) oder ein Gemisch aus Trifluormethan (R23) und 1,1- Difluorethan (R152a) enthält, sich als Treibmittelzusammenset zungen eignen-.Surprisingly, it has now been found that compositions with 1,1,2-trifluoroethane (R143), which as a further blowing agent com component of a partially fluorinated hydrocarbon from the group Trifluoromethane (R23), 1,1-difluoroethane (R152a), 1,1-difluoret hen (R1132a) or a mixture of trifluoromethane (R23) and 1,1- Difluoroethane (R152a) contains itself as a blowing agent composition tongues are suitable.
Gegenstand der Erfindung sind daher Zusammensetzungen, die 1,1,2-Trifluorethan (R143) und einen teilfluorierten Kohlenwas serstoff aus der Gruppe Trifluormethan (R23), 1,1-Difluorethan (R152a), 1,1-Difluorethan (R1132a), oder 1,1,2-Trifluorethan (R143) und ein Gemisch aus Trifluormethan (R23) und 1,1-Di fluorethan (R152a) enthalten.The invention therefore relates to compositions which 1,1,2-trifluoroethane (R143) and a partially fluorinated coal water hydrogen from the group trifluoromethane (R23), 1,1-difluoroethane (R152a), 1,1-difluoroethane (R1132a), or 1,1,2-trifluoroethane (R143) and a mixture of trifluoromethane (R23) and 1,1-di contain fluoroethane (R152a).
Bevorzugt sind dabei binäre Treibmittelzusammensetzungen, die 1,1,2-Trifluorethan und Trifluormethan oder 1,1-Difluor ethan enthalten und tertiäre Zusammensetzungen, die 1,1,2-Tri fluorethan und Trifluormethan und 1,1-Difluorethan enthalten. Binary blowing agent compositions are preferred, the 1,1,2-trifluoroethane and trifluoromethane or 1,1-difluoro contain ethane and tertiary compositions, the 1,1,2-tri contain fluoroethane and trifluoromethane and 1,1-difluoroethane.
Bevorzugt enthalten die binären Treibmittelzusammensetzun gen 1,1,2-Trifluorethan in einer Menge von 65 bis 98 Gew.-%, insbesondere -0 bis 95 Gew.-% und den teilfluorierten Kohlen wasserstoff in einer Menge von 2 bis 35 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-%. Die Zusammensetzung sollte dabei so gewählt werden, daß sich die Treibmittelkomponenten zu 100 Gew.-% er gänzen. Selbstverständlich können neben den eigentlichen Treib mitteln darüber hinaus noch weitere an sich übliche Hilfsstoffe wie z. B. Stabilisatorsubstanzen in den erfindungsgemäßen Zu sammensetzungen enthalten sein, welche bei den hier angegebenen Zusammensetzungen in Gew.-%, die sich auf die enthaltenden Treibmittel beziehen, unberücksichtigt bleiben.Preferably the binary blowing agent compositions contain against 1,1,2-trifluoroethane in an amount of 65 to 98% by weight, in particular -0 to 95 wt .-% and the partially fluorinated coals hydrogen in an amount of 2 to 35 wt .-%, in particular 5 to 30% by weight. The composition should be chosen in this way be that the blowing agent components to 100 wt .-% er complete. Of course, in addition to the actual blowing mean also other auxiliary substances which are customary per se such as B. stabilizer substances in the invention compositions are included, which are given in the here Compositions in% by weight, based on the contained Obtain blowing agents, not taken into account.
Tertiäre erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten bevorzugt 1,1,2-Trifluorethan in einer Menge von 65 bis 98 Gew.-%, insbesondere 70 bis 95 Gew.-%, und Trifluormethan in einer Menge von 1 bis 35 Gew.-% und 1,1-Difluorethan in einer Menge von 1 bis 35 Gew.-%, wobei die Summe der Treibmit telkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergänzt.Tertiary compositions according to the invention contain preferably 1,1,2-trifluoroethane in an amount of 65 to 98% by weight, in particular 70 to 95% by weight, and trifluoromethane in an amount of 1 to 35 wt .-% and 1,1-difluoroethane in an amount of 1 to 35 wt .-%, the sum of the propellants tel components added up to 100 wt .-%.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Treibmittelzu sammensetzungen ohne ODP (= Ozon Depleting Potential) bei im Vergleich zu den bisher verwendeten FCKW gleichwertigen Treib mitteleigenschaften bereitzustellen. Von besonderem Vorteil ist es dabei, daß z. B. beim Einsatz der erfindungsgemäßen Treib mittelzusammensetzungen in Druckbehältern zur Aerosolversprü hung der gewünschte Treibdruck auch über die gesamte Gebrauchs dauer praktisch konstant gehalten werden kann. Die erfindungs gemäßen Treibmittelzusammensetzungen können auf allen Anwen dungsgebieten, auf welchen herkömmliche FCKWs als Treibmittel verwendet wurden, eingesetzt werden.The present invention enables blowing agents to be added compositions without ODP (= ozone depleting potential) at im Comparison to the CFCs used so far to provide agent properties. Is of particular advantage it that z. B. when using the propellant according to the invention agent compositions in pressure containers for aerosol spraying the desired driving pressure also over the entire use duration can be kept practically constant. The fiction According blowing agent compositions can on all applications areas in which conventional CFCs are used as propellants were used.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Treibmittel in Verfahren zur Erzeugung eines Aerosols einer zu versprühenden Flüssigkeit aus einem Druckbehälter. Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Erzeugung eines Aerosols einer zu versprühenden Flüssigkeit durchgeführt, indem man aus einem Druckbehälter, enthaltend die zu versprühende Flüssigkeit und eine erfindungs gemäße Treibmittelzusammensetzung, ein Aerosol durch Entspannen des im Druckbehälter herrschenden Überdruckes auf Atmosphären druck über ein geeignetes Aerosolventil, z. B. einen Sprühauf satz, erzeugt. Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusam mensetzung als Aerosoltreibmittel wird die erfindungsgemäße Treibmittelzusammensetzung zusammen mit der zu versprühenden Flüssigkeit in einem Behälter, z. B. eine Aerosoldose, gegeben. Hierbei wird die Menge an Treibmittel zweckmäßigerweise so ge wählt, daß in dem Druckbehälter sich bei einer Temperatur von 50°C ein Druck von maximal ca. 10 bar einstellt. Als Treib mittel für Aerosoldosen eignen sich insbesondere Treibmittel zusammensetzungen aus 80 bis 98 Gew.-% 1,1,2-Trifluorethan, welche als weitere Treibmittelkomponente entweder 2 bis 20 Gew.-% Trifluormethan oder 1,1-Difluormethan oder ein Ge misch aus 1 bis 20 Gew.-% Trifluormethan und 1 bis 20 Gew.-% 1,1-Difluorethan, wobei die Summe der Treibmittelkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergänzt, enthalten.Another object of the invention is the use of the compositions according to the invention as blowing agents in Process for producing an aerosol of a sprayed Liquid from a pressure container. According to the invention Process for producing an aerosol of a sprayed Liquid carried out by pushing out of a pressure vessel, containing the liquid to be sprayed and a fiction according propellant composition, an aerosol by relaxation of the overpressure on atmospheres in the pressure vessel pressure via a suitable aerosol valve, e.g. B. a spray sentence, generated. For the use of the together The application of the invention as an aerosol propellant is Blowing agent composition together with that to be sprayed Liquid in a container, e.g. B. an aerosol can. Here, the amount of blowing agent is expediently so ge selects that in the pressure vessel at a temperature of 50 ° C a maximum pressure of approx. 10 bar. As a driver Propellants are particularly suitable for aerosol cans compositions of 80 to 98% by weight of 1,1,2-trifluoroethane, which as a further blowing agent component either 2 to 20 wt .-% trifluoromethane or 1,1-difluoromethane or a Ge mixture of 1 to 20% by weight of trifluoromethane and 1 to 20% by weight 1,1-difluoroethane, the sum of the blowing agent components supplemented to 100 wt .-% contain.
Mit den erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen können Aerosole aus flüssigen Zubereitungen der für den jewei ligen Anwendungszweck benötigten Wirkstoffe, beispielsweise Kosmetika, Pharmazeutika, Reinigungsmittel, Herbizide, Insekti zide, Pestizide, Farben oder Lacke, erzeugt werden. Diese Zube reitungen können dabei alle zur Aerosolversprühung üblichen Bestandteile wie z. B. Dispergiermittel, Lösungsmittel, ober flächenaktive Substanzen, Bindemittel sowie gegebenenfalls weitere übliche Hilfsstoffe enthalten.With the blowing agent compositions according to the invention can aerosols from liquid preparations for the respective Active ingredients required application, for example Cosmetics, pharmaceuticals, cleaning agents, herbicides, insects zide, pesticides, paints or varnishes. This accessory Horse riding can do all of the usual aerosol spraying Components such as B. dispersant, solvent, upper surface-active substances, binders and optionally contain other common auxiliaries.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Treibmittel in Ver fahren zur Herstellung geschäumter Kunststoffe. Als besonders geeignet hierzu erweisen sich dabei Treibmittelzusammensetzun gen die 65 bis 98 Gew.-% 1,1,2-Trifluorethan und 2 bis 35 Gew.-% Trifluormethan, und 0 bis 33 Gew.-% 1,1-Difluorethan enthalten, wobei die Summe der Treibmittelkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergänzt. Bevorzugt enthalten die zur Herstellung ge schäumter Kunststoffe eingesetzten Treibmittelzusammensetzungen 1,1,2-Trifluorethan in einer Menge von 70 bis 95 Gew.-% und Trifluormethan in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% und 1,1-Di fluorethan in einer Menge von 0 bis 25 Gew.-%, wobei die Summe der Treibmittelkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergänzt. Erfin dungsgemäß wird das Verfahren so durchgeführt, daß man in eine Schmelze der zur Herstellung geschäumter Kunststoffe geeigneten Ausgangsprodukte als Treibmittel die erfindungsgemäße Treib mittelzusammensetzung gegebenenfalls unter Druck zumischt und die Polymerisation der Ausgangsprodukte für den herzustellenden geschäumten Kunststoff gegebenenfalls unter Aufrechterhaltung eines schwachen Über- oder Unterdruckes während des Aufschäum vorganges durchführt. Die Zumischung des Treibmittels kann dabei auf an sich bekannte Weise erfolgen.Another object of the invention is the use of the compositions according to the invention as blowing agents in Ver drive to the production of foamed plastics. As special propellant compositions have proven suitable for this against the 65 to 98 wt .-% 1,1,2-trifluoroethane and 2 to 35% by weight trifluoromethane, and 0 to 33% by weight 1,1-difluoroethane included, the sum of the blowing agent components increasing 100% by weight added. Preferably contain the ge for production foamed plastics used blowing agent compositions 1,1,2-trifluoroethane in an amount of 70 to 95 wt .-% and Trifluoromethane in an amount of 5 to 30 wt .-% and 1,1-di fluoroethane in an amount of 0 to 25 wt .-%, the sum the blowing agent components are 100% by weight. Erfin According to the method is carried out so that one Melt the suitable for the production of foamed plastics Starting products as blowing agents are the blowing agents according to the invention agent composition optionally mixed under pressure and the polymerization of the starting products for the foamed plastic if necessary while maintaining a weak overpressure or underpressure during foaming operation. The addition of the blowing agent can take place in a manner known per se.
In einer bevorzugten Variante wird das Verfahren zur Her stellung von Schaumstoffen unter Verwendung der erfindungsgemä ßen Treibmittelzusammensetzung als Extrusionsverfahren durchge führt. Hierbei werden für die Herstellung von Schaumstoffen ge eignete Mischungen direkt zu geschäumten Platten, Folien, Form körpern, Profilen oder Partikeln extrudiert. Die durch die Ex trusion erhaltenen Produkte besitzen als sogenannte leichte Schaumstoffe eine sehr dünne Außenhaut und eine niedrige Dich te. Besonders bevorzugt werden nach diesem Verfahren Polyethy len- oder Polystyrolschaumstoffe hergestellt. Beispiele für extrudierte Polystyrolschaumstoffe, die mit einer erfindungs gemäßen Treibmittelzusammensetzung hergestellt werden können, sind z. B. Polystyrol-Schaumfolien, Polystyrol-Schaumplatten oder Polystyrol-Integralschäume. Beispiele für extrudierte Polyethylenschaumstoffe sind z. B. Polyethylen-Platten, Poly ethylen-Bahnen oder Polylethylen-Schaumrohre.In a preferred variant, the process becomes Her position of foams using the invention ß blowing agent composition as an extrusion process leads. Here are ge for the production of foams suitable mixtures directly into foamed sheets, foils, mold bodies, profiles or particles extruded. The by the ex Products obtained by trusion have a so-called light weight Foams have a very thin outer skin and a low you te. Polyethylene is particularly preferred according to this process len or polystyrene foams made. examples for extruded polystyrene foams with a fiction can be produced according to blowing agent composition, are z. B. polystyrene foam sheets, polystyrene foam sheets or polystyrene integral foams. Examples of extruded Polyethylene foams are e.g. B. polyethylene sheets, poly ethylene sheets or polyethylene foam pipes.
Die erfindungsgemäß unter dem Einsatz einer erfindungs gemäßen Treibmittelzusammensetzung ausgeführte Extrusion von Schaumstoffen, insbesondere von Polystyrol- oder Polyethylen schaumstoffen, kann auf an sich bekannten Extruderanlagen durchgeführt werden. Den hierfür verwendeten für die Herstel lung von Schaumstoffen geeigneten Mischungen können dabei zu sätzlich zu den Polymeren und/oder polymerisierbaren Bestand teilen an sich bekannte Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, bei spielsweise Nuklisierungsmittel, Porenreglersubstanzen, Flamm schutzmittel, Anti statika, Stabilisatoren, Weichmacher, Vernetzungsmittel, Füll stoffe oder Farbstoffe, beigefügt sein. Die mit der erfindungs gemäßen Treibmittelzusammensetzung hergestellten vorwiegend ge schlossenzelligen Schaumstoffe zeichnen sich durch eine sehr gleichmäßige feinzellige Struktur aus. Auch besitzen die er haltenen geschäumten Kunststoffe ein sehr niedriges Raumgewicht mit überraschend hoher mechanischer Stabilität und Druckfestig keit. Die so erhaltenen vorwiegend geschlossenzelligen Schaum stoffe besitzen typischerweise eine Dichte im Bereich von 25 bis ca. 320 kg/mm. So besitzen mit der erfindungsgemäßen Treib mittelzusammensetzung 1,1,2-Trifluorethan und Trifluormethan hergestellte Polystyrol-Schaumplatten beispielsweise eine Dich te von ca. 30 kg/m³, Polystyrol-Schaumfolien eine Dichte von ca. 35 kg/m³. Weiter zeichnen sich die mit der erfindungsgemä ßen Treibmittelzusammensetzung erhaltenen Schaumstoffe durch ein hohes Wärmeisolierungsvermögen aus.The invention using a fiction extrusion of Foams, especially polystyrene or polyethylene foams, can on known extruder systems be performed. The one used for the manufacturer Mixtures suitable for foams can be added in addition to the polymers and / or polymerizable inventory share known additives and / or auxiliaries for example nucleating agents, pore regulator substances, flame protection, anti statics, stabilizers, plasticizers, crosslinking agents, fillers substances or dyes. The with the fiction according to blowing agent composition predominantly ge castle cell foams are characterized by a very uniform fine-cell structure. They also own it foamed plastics keep a very low density with surprisingly high mechanical stability and pressure resistance speed. The predominantly closed-cell foam obtained in this way fabrics typically have a density in the range of 25 up to approx. 320 kg / mm. So with the inventive propellant agent composition 1,1,2-trifluoroethane and trifluoromethane manufactured polystyrene foam sheets, for example a you te of approx. 30 kg / m³, polystyrene foam foils a density of approx. 35 kg / m³. Furthermore, those with the invention foams obtained by blowing agent composition a high thermal insulation capacity.
In einer weiteren Variante der Erfindung werden die erfin dungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen für die Herstellung von Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffen zur Anwendung aus einem Druckbehälter eingesetzt. Polyurethan-Einkomponenten schaumstoffe entstehen, wenn man ein Polyol oder Polyolgemisch in Gegenwart eines Katalysators mit einem Überschuß an Di- und/oder Polyisocyanat zu einem Präpolymer umsetzt, gegebenen falls unter Zusatz eines Stabilisators und/oder Flammschutzmit tels. Dies kann direkt in einem Druckbehälter, z. B. einer Aerosoldose, mit nachfolgender Beaufschlagung mit einem Treib mittel erfolgen. Zur Anwendung wird das Präpolymer mit Hilfe des Treibmittels aus dem Druckbehälter herausgetrieben, wodurch der Einkomponenten-Polyurethanschaum erhalten wird. Erfindungs gemäß wird zur Herstellung eines Polyurethan-Einkomponenten schaumstoffes aus einem Druckbehälter, enthaltend eine Poly urethanschaummischung aus einer Polyolkomponente, einer Poly isocyanatkomponente, einem Katalysator und gegebenenfalls wei teren üblichen Hilfsstoffen sowie einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung, ein Polyurethan-Einkomponenten schaumstoff durch Entspannen des im Druckbehälter herrschenden Überdruckes auf Atmosphärendruck über ein geeignetes Ventil er zeugt.In a further variant of the invention, the inventions inventive blowing agent compositions for the manufacture of single-component polyurethane foams for use a pressure vessel used. One-component polyurethane Foams are created when you mix a polyol or polyol in the presence of a catalyst with an excess of di- and / or converts polyisocyanate into a prepolymer if with the addition of a stabilizer and / or flame retardant tels. This can be done directly in a pressure vessel, e.g. B. one Aerosol can, with subsequent exposure to a propellant medium. The prepolymer is used to help of the propellant driven out of the pressure vessel, whereby the one-component polyurethane foam is obtained. Invention is used to manufacture a one-component polyurethane foam from a pressure vessel containing a poly urethane foam mixture of a polyol component, a poly isocyanate component, a catalyst and optionally white tere customary auxiliaries and an inventive Blowing agent composition, a one-component polyurethane foam by relaxing the pressure in the pressure vessel Overpressure to atmospheric pressure via a suitable valve testifies.
Als sehr vorteilhaft zur Herstellung eines Polyurethan- Einkomponentenschaumstoffes zur Anwendung aus einem Druckbe hälter erweist sich der Einsatz einer erfindungsgemäßen Treib mittelzusammensetzung aus 1,1,2-Trifluorethan in einer Menge von 65 bis 98 Gew.-% und Trifluormethan in einer Menge von 2 bis 35 Gew.-% und/oder 1,1-Difluorethan in einer Menge von 2 bis 35 Gew.-%, wobei die Summe der Treibmittelkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergänzt. In der zu verschäumenden Polyurethan- Einkomponentenschaumstoffmischung können dabei auf an sich bekannte Weise eine Polyolkomponente, eine Polyisocyanatkom ponente, ein Katalysator sowie gegebenenfalls noch als Hilfs stoff ein Flammschutzmittel als weitere Bestandteile neben der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung enthalten sein.As very advantageous for the production of a polyurethane One-component foam for use in a printing area The use of a propellant according to the invention has proven to be more sustainable composition of 1,1,2-trifluoroethane in one amount from 65 to 98% by weight and trifluoromethane in an amount of 2 up to 35% by weight and / or 1,1-difluoroethane in an amount of 2 to 35 wt .-%, the sum of the blowing agent components added to 100% by weight. In the polyurethane to be foamed One-component foam mixture can in itself known way a polyol component, a polyisocyanate component, a catalyst and optionally also as an auxiliary a flame retardant as additional components in addition to blowing agent composition according to the invention may be included.
Als Polyolkomponente können z. B. Polyetherpolyole, die als Additionsprodukte von Propylenoxid oder Ethylenoxid an mehrwertige Alkohole, Wasser oder Ethylendiamin erhalten wur den, oder Polyesterpolyole, die als Polykondensationsprodukte aus Polyolen mit Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden erhalten wurden, oder Gemische derselben in der Polyurethan-Einkomponen tenschaummischung enthalten sein. Eine typische Polyolkompo nente kann z. B. ein Gemisch aus einem bromierten Polyether polyol (beispielsweise Diol oder Triol) mit einer Hydroxylzahl von 200 bis 350 und einem Polyetherpolyol (z. B. einem Diol) mit einer Hydroxylzahl von 110 sein.As a polyol component such. B. polyether polyols as addition products of propylene oxide or ethylene oxide polyhydric alcohols, water or ethylenediamine were obtained den, or polyester polyols, as polycondensation products obtained from polyols with dicarboxylic acids or their anhydrides were, or mixtures thereof in the polyurethane single component foam mixture can be included. A typical polyol compo nente can e.g. B. a mixture of a brominated polyether polyol (e.g. diol or triol) with a hydroxyl number from 200 to 350 and a polyether polyol (e.g. a diol) with a hydroxyl number of 110.
Als Polyisocyanatkomponente können zum Beispiel Diphenyl methan-4,4′-diisocyanat, Diisocyanato-toluol, 1,5-Diisocyanato naphthalin, Triisocyanato-triphenylmethan, 1,6-Diisocyanato hexan, vorzugsweise Diphenylmethan-4,4′-Diisocyanat, oder Ge mische davon, eingesetzt werden.Diphenyl, for example, can be used as the polyisocyanate component methane-4,4'-diisocyanate, diisocyanato-toluene, 1,5-diisocyanato naphthalene, triisocyanato-triphenylmethane, 1,6-diisocyanato hexane, preferably diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, or Ge mix of them to be used.
Typische Katalysatoren in Polyurethan-Einkomponenten schaummischungen, die im erfindungsgemäßen Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung verschäumt werden können, sind organische Amine, Aminoalkohole oder Aminoether, z. B. 2-Dimethylaminoethyl-3-Dimethylaminopropylether, Dietha nolamin, Dimethylcyclohexylamin, 2-Dimethylaminoethylether, oder Morpholinverbindungen, wie z. B. 2,2-Dimorpholinodiethyl ether, N,N-Dimethylaminoethylmorpholin, N-Methylmorpholin. Be vorzugt sind die Morpholinverbindungen, insbesondere 2,2-Di morpholinodiethylether.Typical catalysts in one-component polyurethane foam mixtures in the process according to the invention with a blowing agent composition according to the invention are foamed are organic amines, amino alcohols or amino ethers, e.g. B. 2-dimethylaminoethyl-3-dimethylaminopropyl ether, Dietha nolamine, dimethylcyclohexylamine, 2-dimethylaminoethyl ether, or morpholine compounds, such as. B. 2,2-Dimorpholinodiethyl ether, N, N-dimethylaminoethylmorpholine, N-methylmorpholine. Be the morpholine compounds, in particular 2,2-di, are preferred morpholinodiethyl ether.
Als übliche Flammschutzmittel können Tris-chlorisopropyl phosphat, Tris-chlorethylphosphat, Trichlorpropylphosphat, Di methylenethylphosphat, Tris-dichlorisopropylphosphat, vorzugs weise Trichlorpropylphosphat, eingesetzt werden.Tris-chloroisopropyl can be used as the usual flame retardant phosphate, tris-chloroethyl phosphate, trichloropropyl phosphate, di methylene ethyl phosphate, tris-dichloroisopropyl phosphate, preferred as trichloropropyl phosphate can be used.
Als Stabilisatoren sind Copolymere aus Siloxan geeignet.Copolymers of siloxane are suitable as stabilizers.
Die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzungen besit zen ein sehr gutes Lösungsvermögen für Polyurethan-Einkomponen tenschaummischungen, was für die Verarbeitung der Polyurethan- Einkomponentenschaummischung, beispielsweise für den Vorgang des Aufschüttelns und der Schäumung, besonders vorteilhaft ist.The blowing agent compositions according to the invention Zen has a very good solvency for single-component polyurethane foam mixes, what for processing the polyurethane One-component foam mixture, for example for the process of shaking and foaming is particularly advantageous.
Eine zu verschäumende Polyurethan-Einkomponentenschaummi schung enthält, bezogen auf die Schaummischung als 100 Gew.-%, zweckmäßigerweise 20 bis 30 Gew.-% einer Polyolkomponente, 40 bis 60 Gew.-% einer Polyisocyanatkomponente, 0,1 bis 3 Gew.-% Katalysator, gegebenenfalls 10 bis 15 Gew.-% eines Flammschutz mittels, gegebenenfalls 1 bis 2 Gew.-% Schaumstabilisator neben 15 bis 35 Gew.-% einer erfindungsgemäßen Treibmittelzu sammensetzung. Eine typische Polyurethan-Einkomponentenschaum mischung, die sich vorteilhaft mit Hilfe der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung verschäumen läßt, besteht so bei spielsweise aus ca. 22,5 Gew.-% einer Polyolkomponente, z. B. aus einem Gemisch eines bromierten Polyetherpolyols mit einer Hydroxylzahl von 200 bis 350 und einem Polyetherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 110 im Mischungsverhältnis 1 : 1, ca. 42,5 Gew.-% einer Polyisocyanatkomponente, z. B. Diphenylme than-4,4′-diisocyanat, ca. 0,5 Gew.-% einer Katalysatorsubstanz wie z. B. 2,2-Dimorpholinodiethylether, ca. 1,5 Gew.-% Silikon schaumstabilisator, ca. 13 Gew.-% eines Flammschutzmittels wie z. B. Trichlorpropylphosphat, und einem Anteil von ca. 20 Gew.-% an einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammenset zung. Aus einer derartigen Polyurethan-Einkomponentenschaum mischung kann ein Einkomponentenschaumstoff mit einer gleichmä ßigen feinzelligen Struktur und niedriger Rohdichte, z. B. mit einer Rohdichte von ca. 25 kg/m³ hergestellt werden. Auf Grund des guten Wärmeisolierungsvermögens eignet sich ein erfindungs gemäß hergestellter Polyurethan-Einkomponentenschaumstoff gut für den Montagebereich, z. B. im Bau- und Wohnbereich.A one-component polyurethane foam to be foamed contains 100% by weight, based on the foam mixture, expediently 20 to 30% by weight of a polyol component, 40 up to 60% by weight of a polyisocyanate component, 0.1 to 3% by weight Catalyst, optionally 10 to 15 wt .-% of a flame retardant means, optionally 1 to 2 wt .-% foam stabilizer in addition to 15 to 35% by weight of a blowing agent according to the invention composition. A typical one component polyurethane foam mixture, which is advantageous with the help of the invention Leaves foaming agent composition, so there is for example from about 22.5% by weight of a polyol component, e.g. B. from a mixture of a brominated polyether polyol with a Hydroxyl number from 200 to 350 and a polyether polyol a hydroxyl number of 110 in a mixing ratio of 1: 1, approx. 42.5% by weight of a polyisocyanate component, e.g. B. Diphenylme than-4,4'-diisocyanate, about 0.5 wt .-% of a catalyst substance such as B. 2,2-Dimorpholinodiethylether, about 1.5 wt .-% silicone foam stabilizer, approx. 13% by weight of a flame retardant such as B. trichloropropyl phosphate, and a proportion of about 20% by weight of a blowing agent composition according to the invention tongue. From such a one-component polyurethane foam mixture can be a one-component foam with an even ßigen fine-cell structure and low bulk density, z. B. with a bulk density of approx. 25 kg / m³ can be produced. Because of The good thermal insulation ability is a fiction according to the one-component polyurethane foam produced for the assembly area, e.g. B. in construction and living.
Vorteile bei Verwendung der erfindungsgemäßen Treibmittel zusammensetzungen sind darin zu sehen, daß sie z. B. als Treib mittel in Aerosoldruckgaspackungen eine gleichmäßige Zerstäu bung des jeweiligen Wirkstoffes ergeben, wobei auch bei zuneh mender Entleerung der Aerosoldose der Anfangsdruck weitgehend beibehalten wird. Die erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen setzungen lassen sich leicht druckverflüssigen und zeigen dabei ein gutes Lösungsvermögen für polymerisierbare Werkstoffe, was insbesondere für ihre Anwendung als Treibmittel zur Herstellung geschäumter Kunststoffe, insbesondere zur Extrusion von Poly ethylen- oder Polystyrolschaumstoffen sowie als Treibmittel für die Herstellung eines Polyurethan-Einkomponentenschaumstoffes zur Anwendung aus einem Druckbehälter von Vorteil ist. Somit lassen sich mit den erfindungsgemäßen Treibmittelzusammenset zungen geschäumte Kunststoffe mit einer sehr gleichmäßigen feinzelligen Porenstruktur und geringen Raumdichte herstellen, die eine hohe Druckfestigkeit und ein gutes Wärmedämmvermögen aufweisen.Advantages when using the blowing agents according to the invention compositions can be seen in the fact that, for. B. as a blowing agent medium even in aerosol compressed gas packs Exercise of the respective active ingredient, with increasing emptying the aerosol can the initial pressure largely is maintained. The blowing agents according to the invention together Settlements are easy to liquefy and show a good solvency for polymerizable materials, what especially for their use as blowing agents in the manufacture foamed plastics, in particular for the extrusion of poly ethylene or polystyrene foams and as a blowing agent for the production of a one-component polyurethane foam for use from a pressure vessel is advantageous. Consequently can be composed with the blowing agent composition according to the invention tongue foamed plastics with a very uniform produce fine-celled pore structure and low bulk density, which have high compressive strength and good thermal insulation exhibit.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher er läutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu begrenzen. The following examples are intended to illustrate the invention refine without restricting their scope.
Eine Mischung aus 300 Gewichtsteilen Farbstofflösung und 60 Gewichtsteilen einer Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 7,5 Gew.-% R23 und 92,5 Gew.-% R143, wurde über eine han delsübliche Aerosolabfüllvorrichtung in eine Aerosoldruckdose aus Aluminium injiziert. Anschließend wurde die Aerosoldose mit einem Aerosolventil versehen. Das Volumen der Aerosoldose betrug 400 cm³. Bei 50°C wurde innerhalb der Dose ein Druck von ca. 10 bar gemessen.A mixture of 300 parts by weight of dye solution and 60 parts by weight of a blowing agent composition, consisting from 7.5 wt .-% R23 and 92.5 wt .-% R143, was over a han Standard aerosol filling device in an aerosol pressure can injected from aluminum. Then the aerosol can provided with an aerosol valve. The volume of the aerosol can was 400 cc. At 50 ° C there was pressure inside the can of approx. 10 bar.
Beim Zerstäuben der Zusammensetzung wurde ein Sprühbild mit gleichmäßiger Zerstäubung der Farbstofflösung erzielt. Auch bei zunehmender Entleerung wurde dabei keine merkliche Abnahme des Anfangsdruckes festgestellt. Die Dose konnte völlig entleert werden.When spraying the composition, a spray pattern was used achieved uniform atomization of the dye solution. Also at increasing emptying there was no noticeable decrease in Initial pressure determined. The can could be completely emptied will.
Es wurden 200 kg Polystyrol (Schmelzindex 3,0-110) mit 2 kg Talkum als Nuklisierungsmittel vermischt. Die Mischung wurde in eine übliche Extruderanlage eindosiert und aufgeschmolzen. In der Schmelzzone des Extruders wurden über eine Einspritzdüse in die Polystyrolschmelze ca. 8 Gew.-% eines Treibmittels, bezogen auf Polystyrol, eindosiert. Als Treibmittel wurde eine erfin dungsgemäße Treibmittelzusammensetzung eingesetzt, die sich aus 80 Gew.-% R143 und 20 Gew.-% R23 zusammensetzte. In der Mischzone wurde die Polystyrolschmelze mit der erfindungsgemä ßen Treibmittelzusammensetzung homogen vermischt und anschlie ßend die erhaltene Mischung über eine Düse extrudiert. Es wurde ein geschlossenzelliger Schaumstoff von gleichmäßiger, feinzel liger Struktur erhalten. Je nach Vorrichtung an der Extruder anlage konnte dabei der Polystyrolschaumstoff als Schaumfolie oder als Schaumplatte gefertigt werden. Eine so gefertigte Polystyrol-Schaumfolie zeigte eine Dichte von ca. 35 kg/mm mit guten Nachschäumeigenschaften. Eine so hergestellte Polystyrol schaumplatte besaß eine Dichte von ca. 30 kg/m³.There were 200 kg of polystyrene (melt index 3.0-110) with 2 kg Talc mixed as a nucleating agent. The mixture was in a conventional extruder system is metered in and melted. In the melt zone of the extruder were injected through an injection nozzle the polystyrene melt based on about 8% by weight of a blowing agent on polystyrene, metered. One was invented as a blowing agent propellant composition according to the invention used composed of 80 wt .-% R143 and 20 wt .-% R23. In the Mixing zone was the polystyrene melt with the invention The blowing agent composition is mixed homogeneously and then ßend the mixture obtained extruded through a nozzle. It was a closed-cell foam of uniform, fine preserved structure. Depending on the device on the extruder The polystyrene foam could be used as a foam sheet or manufactured as a foam sheet. One so made Polystyrene foam film showed a density of approx. 35 kg / mm good foaming properties. A polystyrene so produced foam board had a density of approx. 30 kg / m³.
200 kg Polyethylen (Schmelzindex 3,5-150) wurden nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren extrudiert. Der Versuch wurde unter den im Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen mit einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus R23 und R143 durchgeführt. Die Mengen entsprachen den Mengenangaben in Beispiel 2. Es wurde ein Polyethylen-Schaumrohr, wie es für die Rohrisolation verwendbar ist, mit einer Dichte von ca. 40 kg/m³ hergestellt. Man erhielt einen feinzelligen Polyethylenschaum stoff mit einer Schrumpfung von ca. 5%.200 kg of polyethylene (melt index 3.5-150) were produced according to the in Example 2 extruded processes. The attempt was under the conditions described in Example 2 a blowing agent composition of R23 and R143 performed. The quantities corresponded to the quantities in Example 2. There was a polyethylene foam tube as for the Pipe insulation can be used with a density of approx. 40 kg / m³ manufactured. A fine-celled polyethylene foam was obtained fabric with a shrinkage of approx. 5%.
Eine Polyolvormischung, bestehend aus
50 g Polyetherpolyol (Diol), bromiert, Hydroxylzahl ca. 240
50 g Polyetherpolyol (Diol), Hydroxylzahl ca. 110
60 g Trichlorpropylphosphat
5 g Siliconschaumstabilisator
3 g Dimorpholindiethylether,
wurden in eine Aerosoldose aus Aluminium mit einem Volumen von
1000 cm³ eingefüllt. Es wurden 190 g Diphenylmethan-4,4′-diiso
cyanat zugegeben und die Aerosoldose mit einem Schaumaerosol
ventil verschlossen. Anschließend wurden 90 g einer erfindungs
gemäßen Treibmittelzusammensetzung, bestehend aus 20 Gew.-% R23
(entsprechend 18 g) und 80 Gew.-% R143 (entsprechend 72 g),
über eine übliche Aerosolabfüllvorrichtung in die Dose inji
ziert. Der Behälter wurde kurzfristig geschüttelt und für
ca. 24 Stunden zur Ausbildung des Präpolymers stehengelassen.
A polyol premix consisting of
50 g polyether polyol (diol), brominated, hydroxyl number approx. 240
50 g polyether polyol (diol), hydroxyl number approx. 110
60 g trichloropropyl phosphate
5 g silicone foam stabilizer
3 g of dimorpholine diethyl ether,
were filled into an aluminum aerosol can with a volume of 1000 cm³. 190 g of diphenylmethane-4,4'-diiso cyanate were added and the aerosol can was sealed with a foam aerosol valve. 90 g of a propellant composition according to the invention, consisting of 20% by weight of R23 (corresponding to 18 g) and 80% by weight of R143 (corresponding to 72 g), were then injected into the can via a conventional aerosol filling device. The container was shaken briefly and left to stand for about 24 hours to form the prepolymer.
Nach Ablauf dieser Zeit war die Polyurethan-Einkomponenten schaummischung zur Anwendung gebrauchsfertig.At the end of this time the one-component polyurethane was Foam mixture ready for use.
Die Polyurethan-Einkomponentenschaummischung wurde mittels der erfindungsgemäßen Treibmittelzusammensetzung aus der Aerosol dose ausgetrieben. Man erhielt einen Polyurethan-Einkomponen tenschaumstoff fit einer Rohdichte von ca. 25 kg/mm von gleich mäßiger, feinzelliger Struktur. Die Schrumpfung des Polyure than-Einkomponentenschaumstoffes nach einer Lagerung von 7 Tagen bei einer Luftfeuchtigkeit von ca. 90% betrug im Mit tel ca. 5 Längenprozent.The polyurethane one-component foam mixture was made using the propellant composition according to the invention from the aerosol can expelled. A one-component polyurethane was obtained Foam fit a bulk density of approx. 25 kg / mm of the same moderate, fine-cell structure. The shrinkage of the polyure than one-component foam after storage of 7 days with a humidity of approx. 90% was in the middle tel approx. 5 percent by length.
Es wurde wie in Beispiel 4 beschrieben vorgegangen, wobei als Treibmittel 90 g einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen setzung, bestehend aus 70 Gew.-% R143 und 30 Gew.-% R152a, ein gesetzt werden.The procedure was as described in Example 4, where as Blowing agent 90 g of a blowing agent according to the invention together Set consisting of 70 wt .-% R143 and 30 wt .-% R152a be set.
Es wurde wie in Beispiel 4 beschrieben vorgegangen, wobei als Treibmittel 90 g einer erfindungsgemäßen Treibmittelzusammen setzung, bestehend aus 70 Gew.-% R143 und 10 Gew.-% R23 und 20 Gew.-% R152a, eingesetzt wurden.The procedure was as described in Example 4, where as Blowing agent 90 g of a blowing agent according to the invention together settlement, consisting of 70 wt .-% R143 and 10 wt .-% R23 and 20 wt .-% R152a were used.
Claims (15)
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| DE19944422714 DE4422714A1 (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Propellant-blowing agent for aerosols and plastic foam |
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| DE19944422714 DE4422714A1 (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Propellant-blowing agent for aerosols and plastic foam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE4422714A1 true DE4422714A1 (en) | 1996-01-04 |
Family
ID=6521781
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19944422714 Withdrawn DE4422714A1 (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Propellant-blowing agent for aerosols and plastic foam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4422714A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160017110A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-01-21 | Honeywell International Inc. | Compositions and methods comprising vinylidene fluoride |
-
1994
- 1994-06-29 DE DE19944422714 patent/DE4422714A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160017110A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-01-21 | Honeywell International Inc. | Compositions and methods comprising vinylidene fluoride |
| CN105392859A (en) * | 2013-03-14 | 2016-03-09 | 霍尼韦尔国际公司 | Compositions and methods comprising vinylidene fluoride |
| EP2970730A4 (en) * | 2013-03-14 | 2016-09-21 | Honeywell Int Inc | Compositions and methods comprising vinylidene fluoride |
| CN105392859B (en) * | 2013-03-14 | 2018-05-04 | 霍尼韦尔国际公司 | Composition and method comprising vinylidene fluoride |
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