EP4323420A1 - Production of hard polyurethane or polyisocyanurate foam - Google Patents

Production of hard polyurethane or polyisocyanurate foam

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EP4323420A1
EP4323420A1 EP22716950.5A EP22716950A EP4323420A1 EP 4323420 A1 EP4323420 A1 EP 4323420A1 EP 22716950 A EP22716950 A EP 22716950A EP 4323420 A1 EP4323420 A1 EP 4323420A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
zinc
potassium
ammonium
weight
foam
Prior art date
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Pending
Application number
EP22716950.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Glos
Jobst Grimminger
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Operations GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0025Foam properties rigid

Definitions

  • the present invention is in the field of polyurethanes (PU) and polyisocyanurates (PIR), in particular PU or PIR rigid foams.
  • PU polyurethanes
  • PIR polyisocyanurates
  • PU or PIR rigid foams PU or PIR rigid foams.
  • PU or PIR rigid foams PU or PIR rigid foams.
  • polyurethane is understood in particular as meaning a product obtainable by reaction of polyisocyanates and polyols or compounds having isocyanate-reactive groups.
  • other functional groups can also be formed, such as uretdiones, carbodiimides, isocyanurates, allophanates, biurets, ureas and/or uretimines.
  • PU is therefore understood to mean both polyurethane and polyisocyanurate, polyureas and polyisocyanate reaction products containing uretdione, carbodiimide, allophanate, biuret and uretimine groups.
  • polyurethane foam is understood to mean, in particular, foam which is obtained as a reaction product based on polyisocyanates and polyols or compounds with isocyanate-reactive groups.
  • other functional groups can also be formed, such as allophanates, biurets, ureas, carbodiimides, uretdiones, isocyanurates or uretimines.
  • polyisocyanurates are particularly important. This reaction is known as trimerization, since formally three isocyanate groups react to form an isocyanurate ring.
  • trimerization since formally three isocyanate groups react to form an isocyanurate ring.
  • the production of PIR rigid foam is described in the literature and is usually carried out by reacting polyisocyanates with compounds having hydrogen atoms which are reactive toward isocyanate groups, mostly polyether oils, polyester oils or both, the isocyanate index preferably being 180 or greater.
  • isocyanurate structures or other structures that result from the reaction of isocyanate groups with other groups, such as polyurethane groups form as a result of the reaction of the isocyanate groups with one another.
  • EP 1878493 A1 describes the use of carbocation compounds as trimerization catalysts, the anions being based on di-carbonyl compounds. The use of zinc carboxylates is not described.
  • US Pat. No. 4,452,829 describes the production of spray foam using triols with molar masses of more than 1000 g/mol.
  • Zn salts are used in combination with K salts to accelerate the creaming, i.e. the start of the PU reaction with water.
  • a Zn-containing catalyst (zinc octoate) is added to a K-containing catalyst in order to shorten the creaming time, i.e. to accelerate the reaction.
  • EP 1745847 A1 describes trimerization catalysts based on potassium octoate and solvents which are inert to the reaction with isocyanates.
  • WO 2016/201775 describes trimerization catalysts consisting of compositions based on sterically hindered carboxylates and tert. Amines bearing an isocyanate-reactive group.
  • WO 2010/054317 describes iminium salts as trimerization catalysts.
  • WO 2013/074907 A1 describes the use of tetraalkylguanidine salts of aromatic carboxylic acids as catalysts for polyurethane foams.
  • the object of the present invention was to make it possible to provide rigid polyurethane or polyisocyanurate foams which have particularly advantageous performance properties, such as in particular good compression hardness and/or indentation hardness after a short reaction time.
  • the influence on the climbing profile should preferably be kept as low as possible.
  • the present invention is therefore a composition for the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam, comprising at least one isocyanate component, a polyol component, optionally a foam stabilizer, optionally blowing agent, the composition containing at least one catalyst which forms a urethane or isocyanurate - Bond catalyzed, contains, and wherein this catalyst comprises zinc salts and / or a zinc-containing preparation.
  • a zinc-containing preparation is a preparation that contains zinc.
  • a preparation in turn, is a mixture, mixture or solution that consists of two or more substances.
  • a zinc-containing preparation within the meaning of this invention is therefore a preparation that contains zinc and at least one other component.
  • This zinc-containing preparation can include any other components, but preferably solvents and at least one nitrogen-containing compound.
  • Solvents and the at least one nitrogen-containing compound are described in more detail below.
  • a preferred zinc-containing preparation within the meaning of this invention therefore includes zinc salts, solvents and at least one nitrogen-containing compound, in particular as defined further below.
  • compositions according to the invention in the production of PU or PIR rigid foam leads to corresponding rigid foams with improved performance properties.
  • the trimming is improved, as a result of which the foams harden quickly, ie already have a high compressive strength and high indentation hardness at an early point in time.
  • a particular advantage of the invention lies in the fact that the use of the compositions according to the invention nevertheless makes it possible for the influence on the climbing profile to be kept as low as possible. This is very advantageous, since otherwise one can have problems with the flowability of the reaction mixture, which leads to significant processing problems.
  • the rise profiles can also be slowed down, if necessary, which opens up a wide range of options for adapting the reactivity of a foam system.
  • PU or PIR rigid foam-based products such as, for example, insulation panels or refrigerated cabinets can thus be produced with a particularly high quality, and the processes for producing the PU or PIR rigid foams can be made more efficient.
  • An additional advantage of the invention is the good ecotoxicological classification of the chemicals that can be used, in particular the zinc salts or zinc-containing preparation. This is because metal compounds with problematic toxicological properties (Sn, Pb, etc.) are often used in the prior art.
  • the invention has the further advantage that it can be used to produce PU or PIR rigid foams which have few foam defects.
  • the zinc salts and/or zinc-containing preparations comprise zinc(II) salts, preferably zinc(II) carboxylates, where the carboxylates are based on carboxylic acids containing 1 to 34 carbons, which can also contain unsaturated or aromatic units, in particular comprising zinc(II) acetate, zinc(II) propionate, zinc(II) pivalate, zinc(II) 2-ethylhexanoate (zinc(II) octoate), zinc(II) isononanoate (zinc(II )-3,5,5- trimethylhexanoate), zinc(II) neodecanoate, zinc(II) ricinoleate, zinc(II) palmitate, zinc(II) stearate, zinc(II) oleate, zinc(II) -laurate, zinc (II) napthenate and/or zinc (II) benzoate, with zinc(II) salts, preferably
  • compositions according to the invention preferably contain the zinc carboxylate in stoichiometric form, ie Zn and carboxylate in a molar ratio of 1 to 2, ie in particular no excess of carboxylate or carboxylic acid.
  • the acid on which it is based is often used in excess in technical production processes for zinc salts, so that the end product still contains an excess of the acid. This is not advantageous here.
  • the total amount of zinc salts used is preferably in the range from 0.025 to 2% by weight, preferably 0.05 to 1.6% by weight, particularly preferably 0.1 to 1.2% by weight, based on the composition as a whole.
  • the zinc salts and/or zinc-containing preparation for use in PU or PIR reaction mixtures in dissolved form.
  • the zinc salts and/or zinc-containing preparation according to the invention are added to the reaction mixture in a carrier medium or the zinc-containing preparation preferably comprises a carrier medium.
  • carrier medium and solvent are used synonymously in the context of this invention.
  • a preferred zinc-containing preparation comprises zinc salts, preferably zinc(II) salts, in particular zinc(II) carboxylate, in a carrier medium, in particular comprising glycols, alkoxylates and/or oils of synthetic and/or natural origin. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
  • solvents can be used as carrier media.
  • glycols, alkoxylates and/or oils of synthetic and/or natural origin are preferably used.
  • Protic or aprotic solvents can be used.
  • the zinc-containing preparations according to the invention can also be used as part of compositions with various carrier media.
  • the use of the carrier media is preferred in order to provide a zinc-containing preparation that can be used in an uncomplicated manner.
  • the lowest possible viscosity is preferred here, so that the preparation does not make any special demands on pumps or other technical equipment for processing.
  • Preferred viscosities are less than 10 Pas, preferably less than 8 Pas, particularly preferably less than 6 Pas, measured at 25° C. by the Hoppler method described in DIN 53655.
  • the composition according to the invention additionally contains at least one nitrogen-containing compound.
  • This can optimally support the solubility of the zinc salt in the respective carrier medium.
  • Amines, amine alkoxylates, amino acids and/or amines with several acid functions can preferably be used here, but in particular N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, N,N,N', N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, fatty amine ethoxylates such as tallow fatty amine ethoxylate, cocoamine ethoxylate, cetyl/stearyl Amine ethoxylate, PEG-3-tallow-aminopropylamine, PPG-3-tallow-aminopropylamine, glycine, lys
  • nitrogen-containing compounds that can also be used are preferably present in amounts of 0.01 to 3% by weight, preferably 0.02 to 2% by weight, particularly preferably 0.1 to 1.5% by weight, based on the entire composition according to the invention.
  • a very particularly preferred zinc-containing preparation therefore includes (a) Zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, in particular as described above,
  • carrier medium in particular comprising glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin
  • Nitrogen-containing compound in particular as described above, wherein the nitrogen-containing compound is N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine and/or N,N,N',N'-tetrakis(2 -hydroxyethyl)ethylenediamine are very particularly preferred.
  • At least one additional trimerization catalyst is additionally contained in the composition according to the invention.
  • the additional trimerization catalysts as such do not themselves contain any zinc, but are additionally added according to a preferred embodiment of the invention.
  • the reaction rate can be adjusted to the desired extent with the additional trimerization catalysts.
  • the additional trimerization catalyst can also be part of the zinc-containing preparation, which corresponds to a preferred embodiment. In another preferred embodiment, it is not a component of the zinc-containing preparation but is added separately to the composition according to the invention.
  • trimerization catalysts can be used.
  • additional trimerization catalysts are, for example, carboxylates of ammonium cations such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, dimethyldiallylammonium, trimethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, triethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, tripropyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Trimethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tripropyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tributyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, dimethylbenzyl-(2- hydroxyethyl) ammonium, dimethylbenzyl-(2- hydroxyethyl) ammonium
  • potassium or other alkali or alkaline earth metals are potassium or other alkali or alkaline earth metals, in particular as described in the documents EP1 745 847 A1 and WO 2016/201775 and the citations contained therein.
  • a potassium carboxylate in particular potassium acetate, potassium formate, potassium propionate, potassium butanoate, potassium pentanoate, potassium hexanoate, potassium heptanoate, potassium 2-ethylhexanoate, potassium pivalate, potassium octoate, potassium butyrate, potassium isobutyrate, potassium nonanoate, potassium decanoate, potassium ricinoleate, potassium stearate and/or potassium neodecanoate is preferably used .
  • a preferred composition according to the invention comprises additional trimerization catalysts in amounts of from 0.2 to 9% by weight, preferably from 0.5 to 7% by weight, based on the total composition according to the invention.
  • a preferred composition according to the invention therefore comprises zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, carrier medium, nitrogen-containing compound and optional (preferably obligatory) additional trimerization catalyst. It is preferred that the optional ( preferably obligatory) usable, additional trimerization catalyst is not part of the zinc-containing preparation.
  • compositions according to the invention are free from Sb carboxylates and/or Sn carboxylates.
  • composition according to the invention also comprises a tertiary amine (ie additional tertiary amine) as further catalysts, these additional tertiary amines preferably containing at least 2 nitrogen atoms per molecule.
  • a tertiary amine ie additional tertiary amine
  • group 1 consists of the following amines: pentamethyldiethylenetriamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, tris(dimethylaminopropyl)amine, N-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]-N-methyl-1,3- propanediamine, 2- ⁇ [2-(dimethylamino)ethyl]methylamino ⁇ ethanol, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, N-methyl-N-(N,N- dimethylaminopropyl)aminopropanol, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminopropyl)aminoethanol, 1-bis[3-(dimethylamino)propyl]amino]2-propanol, 1,T[[3-(dimethylamino)
  • tertiary amines which can preferably be used are also tertiary amines which satisfy the structural formula (III): (Formula III) with m equals 1 or 2,
  • A O, S or NR e ,
  • R a , R b , R c , R d and R e are alkyl or functionalized alkyl of 1 to 20 carbons.
  • the use of tertiary amines of the structural formula (III) corresponds to a preferred embodiment of the invention.
  • R f is H, methyl, ethyl, isopropyl, 3-hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl, hydroxyethyl, 3-aminopropyl, 2-aminopropyl or aminoethyl, where the two radicals can be different or identical.
  • amines of the structural formula IV, V or VI corresponds to a preferred embodiment of the invention. Appropriate amine mixtures can also be used here.
  • a very particularly preferred composition according to the invention comprises a tertiary amine that can also be used, preferably as described above, preferably selected from Group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI, in amounts of 0.05 to 3% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total composition according to the invention.
  • a very particularly preferred composition according to the invention thus comprises zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate), carrier medium, nitrogen-containing compound, optional, preferably obligatory, additional trimerization catalyst and additional tertiary amine, preferably as described above , preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI. It is preferred that the additional tertiary amine is not part of the zinc-containing preparation.
  • composition according to the invention thus comprises
  • a zinc-containing preparation comprising zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, carrier medium and nitrogen-containing compound, preferably as described above, and as further components the preferred composition additionally comprises additional trimerization catalyst, preferably such as previously described, and additional tertiary amine, preferably as previously described, preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI.
  • compositions according to the invention additionally contain salts of amino acids and/or amino acid derivatives.
  • salts of amino acids or amino acid derivatives can be formally derived from the reaction of aromatic carboxylic acids and amino acids, in particular they can also be obtained by reacting amino acids and aromatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acid esters, aromatic carboxylic acid halides and/or aromatic carboxylic acid anhydrides, which is a preferred embodiment of the Invention corresponds.
  • the conversion into the salt can be carried out by conventional methods, for example by reaction with conventional bases such as KOH, NaOH or corresponding ammonium hydroxides.
  • R 3 is an aromatic radical, possibly a polynuclear aromatic radical, which can have substitutions, optionally also further carboxy functions to which further amino acids can be attached, R 3 preferably is,
  • R 1 , R 2 , R 4 are independently H, Ci to Cie alkyl, alkenyl, aryl or alkylaryl, which can also be substituted,
  • M + represents a cation, such as preferably alkali metal cation or ammonium cation or a substituted ammonium cation, preferably Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + or ammonium compounds such as advantageously tetraalkylammonium, trialkylhydroxyalkylammonium, benzyltrialkylammonium, Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrabutylammonium, Tetrapropylammonium, dimethyldiallylammonium, Trimethyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Triethyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Tripropyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl(2-hydroxypropyl)ammonium, dimethylbenzyl(2-hydroxypropyl) ammonium or dimethylbenzyl(2-hydroxyethyl)ammonium and combinations thereof.
  • a cation such as preferably
  • R 3 is phenyl, alkyl-phenyl, or is a radical derived from phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or pyrrometic acid.
  • a particularly preferred embodiment is when the salts of amino acid derivatives satisfy the following formula (II), With
  • R 1 , R 2 , M + as defined above, wherein preferably R 2 are each H, more preferably R 1 and R 2 are each H, wherein in particular R 1 and R 2 are each H and M + is Na + , K + or NRV stands,
  • R 1 as previously defined. Accordingly, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are: With respect to, particularly preferred structures are:
  • the salts of hippuric acid are particularly preferred With
  • M + as defined above, preferably sodium, potassium or ammonium as cation, particularly preferably the sodium salt
  • the salts which can be used according to the invention can be prepared by known methods.
  • Hippuric acid and its salts are commercially available.
  • the preparation is known to those skilled in the art.
  • hippuric acid can be produced by reacting benzoyl chloride with glycine (Schotten Baumann method).
  • the amidation can also be based on benzoic acid ester (methyl ester) and glycine.
  • the salts are then prepared, for example, using the appropriate bases such as, for example, KOH, NaOH or appropriate ammonium hydroxides.
  • a preferred composition according to the invention can comprise the salts of amino acids and/or amino acid derivatives that can also be used in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 4 to 45% by weight, based on the entire composition according to the invention.
  • Technical quality is often sufficient for use in PU or PIR foams, since any secondary components from the manufacturing processes do not affect the foam production. This is another significant advantage of the invention.
  • the salts of amino acids and/or amino acid derivatives can be added to the reaction mixture in a carrier medium.
  • All substances suitable as solvents can be used as carrier media.
  • glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin are suitable.
  • the use of a carrier medium for the salts of amino acid derivatives corresponds to a preferred embodiment of the invention.
  • the salts according to the invention can also be used as part of compositions with various carrier media.
  • the total mass fraction of zinc-containing preparation according to the invention in the finished polyurethane foam is from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight.
  • composition according to the invention comprises water and/or blowing agent, optionally at least one flame retardant and/or further additives which can be used advantageously in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam.
  • flame retardant optionally used advantageously in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam.
  • other catalysts can also be present.
  • a particularly preferred composition according to the invention contains the following components: a) at least one isocyanate-reactive component, in particular polyols, b) at least one polyisocyanate and/or polyisocyanate prepolymer, c) a catalyst according to the invention as described above (in particular zinc-containing preparation according to the invention) , d) (optional) further catalysts, e) (optional) a foam-stabilizing component based on siloxanes or other surfactants, f) one or more blowing agents, g) further additives, fillers, flame retardants, etc.
  • a preferred zinc-containing preparation that can be used within the scope of this invention comprises, based on this preparation: (i) Zinc(II) carboxylate, preferably as defined above, in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight,
  • carrier media preferably as defined above, in amounts of 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight,
  • nitrogen-containing compound preferably as defined above, in amounts of 1 to 70% by weight, preferably 2 to 60% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight,
  • a particularly preferred zinc-containing preparation that can be used within the scope of this invention comprises, based on this preparation:
  • Zinc(II) carboxylate preferably as defined above, in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight,
  • carrier media preferably as defined above, in amounts of 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight,
  • nitrogen-containing compound preferably as defined above, in amounts of 1 to 70% by weight, preferably 2 to 60% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight,
  • a very particularly preferred composition according to the invention comprises the zinc-containing preparation just specified and also an additional tertiary amine, preferably as defined above, preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI.
  • Another object of the invention is a process for producing rigid polyurethane or polyisocyanurate foam by reacting one or more polyol components with one or more isocyanate components, the reaction taking place in the presence of a catalyst which catalyzes the formation of a urethane or isocyanurate bond , wherein the catalyst comprises zinc salts and/or a zinc-containing preparation, in particular as described above, preferably using a composition according to the invention, as described above.
  • the zinc-containing preparation according to the invention which can be used with preference, other catalysts can also be used.
  • the zinc-containing preparations are added to the reaction mixture for producing the PU or PIR rigid foam in a carrier medium, preferably comprising glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin.
  • Another object of the invention is the use of zinc salts and/or zinc-containing preparations, in particular using a composition according to the invention as above described as a catalyst in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams, preferably for improving the performance properties of the rigid polyurethane or polyisocyanurate foam, in particular for increasing the compressive strength of the rigid polyurethane or polyisocyanurate foam at an early stage, compared to polyurethane or polyisocyanurate -Rigid foams that were produced without zinc salts and/or zinc-containing preparations, compressive strength can be determined according to DIN EN ISO 844:2014-11.
  • a further object of the invention is a polyurethane or polyisocyanurate rigid foam obtainable by the process according to the invention, as described above.
  • the present invention also relates to the use of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams according to the invention for thermal insulation purposes, preferably as insulating panels and insulating materials and for cooling apparatus which has a rigid polyurethane or polyisocyanurate foam according to the invention as insulating material.
  • Polyols suitable as polyol component a) for the purposes of the present invention are all organic substances having two or more isocyanate-reactive groups, preferably OH groups, and preparations thereof.
  • Preferred polyols are all for the production of polyurethane systems, in particular polyurethane coatings, polyurethane elastomers or foams; commonly used polyether polyols and/or polyester polyols and/or aliphatic polycarbonates containing hydroxyl groups, in particular polyether polycarbonate polyols and/or polyols of natural origin, so-called “natural oil based polyols” (NOPs).
  • the polyols usually have a functionality of 1.8 to 8 and number-average molecular weights in the range from 500 to 15,000.
  • the polyols with OH numbers in the range from 10 to 1200 mg KOH/g are usually used.
  • Polyether polyols can be used. These can be prepared by known methods, for example by anionic polymerization of alkylene oxides in the presence of alkali metal hydroxides, alkali metal alcoholates or amines as catalysts and with the addition of at least one starter molecule that preferably contains 2 or 3 reactive hydrogen atoms or by cationic polymerization of alkylene oxides in the presence of Lewis -Acids such as antimony pentachloride or boron trifluoride etherate or by double metal cyanide catalysis. Suitable alkylene oxides contain 2 to 4 carbon atoms in the alkylene radical.
  • Examples are tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide; ethylene oxide and 1,2-propylene oxide are preferably used.
  • the alkylene oxides can be used individually, cumulatively, in blocks, alternately one after the other, or as mixtures.
  • compounds with at least 2, preferably 2 to 8, hydroxyl groups or with at least two primary amino groups in the molecule are used as starter molecules.
  • starter molecules examples include water, di-, tri- or tetrahydric alcohols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, castor oil, etc., higher polyfunctional alcohols
  • Polyols in particular sugar compounds such as glucose, sorbitol, mannitol and sucrose, polyhydric phenols, resols such as oligomer condensation products of phenol and formaldehyde and Mannich condensates of phenols, formaldehyde and dialkanolamines and melamine, or amines such as aniline, EDA, TDA, MDA and PMDA, particularly preferably TDA and PMDA.
  • the selection of the suitable starter molecule depends on the respective field of application of the resulting polyether polyol in the production of polyurethane.
  • Polyester polyols can be used. These are based on esters of polybasic aliphatic or aromatic carboxylic acids, preferably with 2 to 12 carbon atoms. Examples of aliphatic carboxylic acids are succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedioic acid, maleic acid and fumaric acid. Examples of aromatic carboxylic acids are phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the isomeric naphthalenedicarboxylic acids.
  • polyester polyols are obtained by condensing these polybasic carboxylic acids with polyhydric alcohols, preferably diols or triols having 2 to 12, particularly preferably 2 to 6, carbon atoms, preferably trimethylolpropane and glycerol.
  • Polyether polycarbonate polyols can be used. These are polyols containing carbon dioxide bound as a carbonate. Since carbon dioxide is produced in large quantities as a by-product in many processes in the chemical industry, the use of carbon dioxide as a comonomer in alkylene oxide polymerizations is of particular commercial interest. Partial replacement of alkylene oxides in polyols with carbon dioxide has the potential to significantly reduce the cost of polyol production. In addition, the use of CO2 as a comonomer is ecologically very advantageous, since this reaction represents the conversion of a greenhouse gas into a polymer. The production of polyether polycarbonate polyols by addition of alkylene oxides and carbon dioxide onto H-functional starter substances using catalysts has been known for a long time.
  • the first generation represented heterogeneous zinc or aluminum salts, as described, for example, in US Pat. No. 3,900,424 or US Pat. No. 3,953,383.
  • mono- and binuclear metal complexes have been used successfully for the copolymerization of CO 2 and alkylene oxides (WO 2010/028362, WO 2009/130470, WO 2013/022932 or WO 2011/163133).
  • the most important class of catalyst systems for the copolymerization of carbon dioxide and alkylene oxides are the double metal cyanide catalysts, also referred to as DMC catalysts (US-A 4500704, WO 2008/058913).
  • Suitable alkylene oxides and H-functional Starter substances are those which are also used for the production of carbonate-free polyether polyols, as described above.
  • NOPs Natural oil-based polyols
  • Polyols based on renewable raw materials "natural oil-based polyols” can be used.
  • NOPs for the production of polyurethane foams are of increasing interest in view of the limited long-term availability of fossil resources, namely oil, coal and gas, and against the background of rising crude oil prices and have already been described many times in such applications (WO 2005/033167; US 2006/0293400, WO 2006/094227, WO 2004/096882, US 2002/0103091, WO 2006/116456 and EP 1678232).
  • a number of these polyols from various manufacturers are now available on the market (WO2004/020497, US2006/0229375, WO2009/058367).
  • the basic raw material e.g.
  • soybean oil, palm oil or castor oil and the subsequent processing, polyols with different properties result.
  • the so-called packed polyols represent a further class of usable polyols. These are characterized in that they contain solid organic fillers up to a solids content of 40% or more in disperse distribution.
  • SAN, PHD and PIPA polyols can be used.
  • SAN polyols are highly reactive polyols containing a dispersed styrene/acrylonitrile (SAN)-based copolymer.
  • PHD polyols are highly reactive polyols which also contain polyurea in dispersed form.
  • PIPA polyols are highly reactive polyols containing a polyurethane in dispersed form, for example formed by the in situ reaction of an isocyanate with an alkanolamine in a conventional polyol.
  • Polyols are preferably used which have a molar mass of less than 1000 g/mol. Polyols with a functionality of less than 3 are further preferred. In particular, it is preferable not to use any triols with molar masses above 1000 g/mol. This corresponds in each case to a particularly preferred form of the invention.
  • a preferred ratio of isocyanate and polyol expressed as the index of the formulation, ie as the stoichiometric ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups (eg OH groups, NH groups) multiplied by 100, is in the range from 10 to 1000, preferably 40 to 700, more preferably 60 to 600, more preferably 150 to 550. A more preferred range is 250 to 500 and even more preferably 300 to 450.
  • An index of 100 represents a 1 to 1 molar ratio of the reactive groups.
  • PIR formulations based on at least 70%, 80% or 90% polyester in the polyol component are preferred according to the invention.
  • polyester polyols based on aromatic carboxylic acids are used in more than 50 pphp, preferably more than 70 pphp, based on 100 parts by mass of polyol component.
  • Preferred aromatic polyester polyols have OH numbers in the range from 150 to 400 mg KOH/g, preferably 170 to 350, very particularly preferably 180 to 300 mg KOH/g
  • One or more organic polyisocyanates having two or more isocyanate functions are preferably used as isocyanate components b).
  • One or more polyols having two or more isocyanate-reactive groups are preferably used as polyol components.
  • Isocyanates suitable as isocyanate components for the purposes of this invention are all isocyanates which contain at least two isocyanate groups.
  • all aliphatic, cycloaliphatic, arylaliphatic and preferably aromatic polyfunctional isocyanates known per se can be used.
  • Isocyanates are particularly preferably used in a range from 60 to 200 mol % relative to the sum of the isocyanate-consuming components.
  • alkylene diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical such as 1,12-dodecane diisocyanate, 2-ethyltetramethylene 1,4-diisocyanate, 2-methylpentamethylene 1,5-diisocyanate, tetramethylene 1,4-diisocyanate and preferably hexa - 1,6-methylene diisocyanate (HMDI), cycloaliphatic diisocyanates, such as cyclohexane-1,3- and 1-4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, 1-isocyanato-3,35-trimethyl-5-isocyanato-rmethylcyclohexane ( Isophorone diisocyanate or IPDI for short), 2,4- and 2,6-hexahydro-'toluene-'diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, and preferably aromatic di- and
  • the organic di- and polyisocyanates can be used individually or in the form of their mixtures.
  • Corresponding “oligomers” of the diisocyanates can also be used (IPDI trimer based on isocyanurate, biurete-urethdione.) It is also possible to use prepolymers based on the isocyanates mentioned above. It is also possible to use isocyanates which have been modified by the incorporation of urethane, uretdione, isocyanurate, allophanate and other groups, so-called modified isocyanates.
  • Particularly suitable organic polyisocyanates and therefore particularly preferably used are various isomers of toluene diisocyanate (2,4- and 2,6-toluene diisocyanate (TDI), in pure form or as isomer mixtures of different composition), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) , the so-called “crude MDI” or “polymeric MDI” (contains not only the 4,4'- but also the 2,4'- and 2,2'-isomers of MDI and higher-nuclear products) as well as what is known as "pure MDI". binuclear product from predominantly 2,4'- and 4,4'-isomer mixtures or their prepolymers.
  • examples of particularly suitable isocyanates are listed, for example, in EP 1712578, EP 1161474, WO 00/58383, US 2007/0072951, EP 1678232 and WO 2005/085310, to which reference is made here in its entirety.
  • Optional catalysts d) can be used in addition to the catalyst according to the invention, ie the zinc salts and/or zinc-containing preparations, as described above.
  • Suitable additional optional catalysts d) for the purposes of the present invention are all compounds which are able to accelerate the reaction of isocyanates with OH functions, NH functions or other isocyanate-reactive groups and with isocyanates themselves.
  • the usual catalysts known from the prior art can be used here, including e.g. amines (cyclic, acyclic; monoamines, diamines, oligomers with one or more amino groups), ammonium compounds, organometallic compounds and metal salts, preferably those of potassium, tin , iron, bismuth.
  • amines cyclic, acyclic; monoamines, diamines, oligomers with one or more amino groups
  • ammonium compounds e.g. amines (cyclic, acyclic; monoamines, diamines, oligomers with one or more amino groups), ammonium compounds, organometallic compounds and metal salts, preferably those of potassium, tin , iron, bismuth.
  • Si-free surfactants or also organomodified siloxanes can be used as component e).
  • siloxanes which can be used for the purposes of this invention are described, for example, in the following patent specifications: CN 103665385, CN 103657518, CN 103055759, CN 103044687, US 2008/0125503, US 2015/0057384, EP 1520870 A1, EP 14610879, EP 6074, EP 674, EP 12610879 , EP 0275563. These aforementioned documents are hereby introduced as a reference and are considered part of the disclosure content of the present invention.
  • the use of polyether-modified siloxanes is particularly preferred.
  • blowing agents f) is optional, depending on which foaming process is used. Chemical and physical blowing agents can be used. The choice of propellant depends heavily on the type of system.
  • no HFO is used as blowing agent.
  • a high or low density foam is produced.
  • foams with densities of 5 kg/m 3 to 900 kg/m 3 can be produced.
  • Preferred densities are 8 to 800, particularly preferably 10 to 600 kg/m 3 , in particular 30 to 150 kg/m 3 .
  • blowing agents can be used, which react with NCO groups and release gases, such as water or formic acid.
  • blowing agents are liquefied CO 2 , nitrogen, air, volatile liquids, for example hydrocarbons with 3, 4 or 5 carbon atoms, preferably cyclo-, iso- and n-pentane, fluorocarbons, preferably HFC 245fa, HFC 134a or HFC 365mfc, fluorochlorohydrocarbons, preferably HCFC 141b, hydrofluoroolefins (HFO) or hydrohaloolefins such as 1234ze, 1234yf, 1233zd(E) or 1336mzz, oxygen-containing compounds such as methyl formate, acetone and dimethoxymethane, or chlorinated hydrocarbons, preferably dichloromethane and 1,2-dichloroethane.
  • fluorocarbons preferably HFC 245fa, HFC 134a or HFC 365mfc
  • Suitable water contents for the purposes of this invention depend on whether or not one or more blowing agents are used in addition to the water. In the case of purely water-blown foams, the values are preferably from 1 to 20 pphp; if other blowing agents are also used, the amount used is reduced to preferably 0.1 to 5 pphp.
  • additives g can be used as additives g), such as, for example, crosslinkers and chain extenders, stabilizers against oxidative degradation (so-called antioxidants), Flame retardants, surfactants, biocides, cell-refining additives, cell openers, solid fillers, antistatic additives, nucleating agents, thickeners, dyes, pigments, color pastes, fragrances, emulsifiers, etc.
  • a preferred rigid polyurethane or polyisocyanurate foam formulation for the purposes of this invention has a density of 5 to 900 kg/m 3 and preferably has the composition given in Table 1.
  • a further object of the invention is a PU or PIR rigid foam obtainable by the process mentioned.
  • PU or PIR rigid foam is an established technical term.
  • the well-known and fundamental difference between flexible foam and rigid foam is that flexible foam shows elastic behavior and the deformation is therefore reversible.
  • Hard foam on the other hand, is permanently deformed.
  • PU or PIR rigid foam is understood in particular as a foam according to DIN 7726:1982-05, which has a compressive strength according to DIN 53 421/DIN EN ISO 604:2003-12 of advantageously >20 kPa, preferably >80 kPa, preferably >100 kPa, more preferably >150 kPa, particularly preferably >180 kPa.
  • the PU or PIR rigid foam advantageously has a closed-cell content of greater than 50%, preferably greater than 80% and particularly preferably greater than 90%.
  • the polyurethane foam has a density of preferably 5 to 900 kg/m 3 , preferably 8 to 800, particularly preferably 10 to 600 kg/m 3 , in particular 30 to 150 kg/m 3 .
  • closed-cell foams can be produced.
  • the closed-cell content is advantageously >80%, preferably >90%.
  • the PU or PIR rigid foams according to the invention can be used as or for the production of insulating materials, preferably insulating boards, refrigerators, insulating foams, headliners, packaging foams or spray foams.
  • the PU or PIR foams according to the invention can be used with advantage.
  • Cooling apparatuses according to the invention have a PU or PIR foam (polyurethane or polyisocyanurate foam) according to the invention as insulating material.
  • PU or PIR foam polyurethane or polyisocyanurate foam
  • Another object of the invention is the use of PU or PIR rigid foam as insulation material in refrigeration technology, in refrigerated cabinets, in construction, automotive, shipbuilding and/or electronics, as insulation panels, as spray foam, as one-component foam.
  • Stepanpol® PS 2352 polyester polyol from Stepan Daltolac® R 471: polyether polyol from Huntsman TCPP: tris(2-chloroisopropyl) phosphate from ICL
  • MDI 44V20: Desmodur® 44V20L from Covestro, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) with isomers and higher-functional homologues
  • compositions of the invention are prepared which can then be combined in the foams to form compositions of the invention (or not of the invention).
  • compositions can be pre-formulated or added as individual components to the reaction mixture to be foamed.
  • Component A Zinc acetate based
  • Zinc acetate dihydrate 12.5 g (available from Sigma-Aldrich) was dissolved in monoethylene glycol containing 11% zinc acetate along with 15 g of N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine.
  • Component B zinc propionate based
  • Zinc propionate 12g (available from Sigma-Aldrich) was added along with 15g of N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine; dissolved in monoethylene glycol containing 12% zinc propionate.
  • Component C zinc ricinoleate-based: Kosmos® 54 Evonik Operations GmbH.
  • Na hippurate available from Sigma-Aldrich was dissolved in monoethylene glycol containing 25% Na hippurate.
  • Component E Potassium acetate based: Kosmos® 45 MEG from Evonik Operations GmbH.
  • Component F Potassium Propionate based:
  • Potassium propionate (available from Sigma-Aldrich) was dissolved in monoethylene glycol containing 30% potassium propionate.
  • Component G Potassium octoate based: Kosmos® 75 from Evonik Operations GmbH.
  • Component H Potassium pivalate based: DABCO® TMR 20 from Evonik Operations GmbH.
  • Component I DABCO® TMR 31 from Evonik Operations GmbH.
  • the foaming was carried out using the hand mixing method.
  • the compounds according to the invention, polyols, flame retardants, catalysts according to the invention or not, water, siloxane surfactant and blowing agent were weighed into a beaker and mixed with a plate stirrer (6 cm diameter) at 1000 rpm for 30 s.
  • the amount of propellant evaporated during the mixing process was determined by weighing again and replenished.
  • the isocyanate (MDI) was then added, and the reaction mixture was stirred with the stirrer described for 5 s at 3000 rpm.
  • reaction mixtures were poured into appropriate beakers with a top diameter of 20 cm to obtain free-rising foams.
  • the amount of reaction mixture was chosen so that the tip of the foam dome was 10 to 15 cm above the top edge of the beaker.
  • the gel time was determined in order to assess the influence of the catalysts on the foaming rate.
  • the force was measured to press a stamp with a diameter of 4 cm into the foam.
  • the indentation forces were measured at an indentation depth of 5 mm.
  • the measurement was carried out after 4, 6, 8 and 10 minutes, with the stamp being pressed in at 4 different points on the cut surface in a circular arrangement.
  • the compressive strength of the foams is measured on cube-shaped specimens with an edge length of 5 cm in accordance with DIN EN ISO 844:2014-11 up to a compression of 10% (the maximum compressive stress that occurs in this measurement range is given).
  • Table 2 summarizes the foam formulations used (form 1 to form 9).
  • Table 3 Summary of the foaming tests with various catalysts and foam formulations according to the invention.
  • the components used are specified (comp. A-1, inventive or not depending on the composition), their dosage in (dos. pphp), the formulation used from Table 2, the gel time (GZ) in seconds, and the indentation hardness in Newton according to the specified Time in minutes (after mixing with MDI).
  • the foams according to the invention each show significantly higher indentation hardnesses than the comparative examples. It can be seen from this that the trimer catalysts according to the invention in various formulations enable improved curing of the foam. In some cases, the gel times can even be extended or the positive effects on curing can be further improved by keeping the gel times the same. This is an enormous advantage, since the processability of the reaction mixture is retained due to the low influence on the gel time, for example with regard to the flowability of the foaming mixture, and at the same time the curing of the foam is accelerated. It is clearly evident from the experiments that the trimerization catalysts according to the invention lead to improved curing of the foam. The very good results described above for the indentation hardness of the foams according to the invention correspond to those of the compression hardness.

Abstract

The invention relates to a composition for producing hard polyurethane or polyisocyanurate foam, comprising at least one isocyanate component, a polyol component, optionally a foam stabilizer, and optionally blowing agents, wherein the composition contains at least one catalyst that catalyzes the formation of a urethane or isocyanurate bond, said catalyst comprising zinc salts and/or a zinc-containing preparation.

Description

Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff Production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Polyurethane (PU) und Polyisocyanurate (PIR), insbesondere der PU- oder PIR-Hartschäume. Insbesondere betrifft sie die Herstellung von PU- oder PIR-Hartschäumen unter Verwendung von Zinksalzen, sowie weiterhin die Verwendung der Schäume, die damit hergestellt wurden. Es handelt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um PU- oder PIR-Hartschäume. The present invention is in the field of polyurethanes (PU) and polyisocyanurates (PIR), in particular PU or PIR rigid foams. In particular, it relates to the production of PU or PIR rigid foams using zinc salts, and also to the use of the foams that have been produced therewith. In the context of the present invention, these are PU or PIR rigid foams.
Unter Polyurethan (PU) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Produkt, erhältlich durch Reaktion von Polyisocyanaten und Polyolen bzw. Verbindungen mit Isocyanat- reaktiven Gruppen, verstanden. Es können hierbei neben dem Polyurethan auch weitere funktionelle Gruppen gebildet werden, wie z.B. Uretdione, Carbodiimide, Isocyanurate, Allophanate, Biurete, Harnstoffe und/oder Uretimine. Daher werden unter PU im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl Polyurethan als auch Polyisocyanurat, Polyharnstoffe und Uretdion-, Carbodiimid-, Allophanat-, Biuret- und Uretimin-Gruppen enthaltende Polyisocyanat-Reaktionsprodukte verstanden. Unter Polyurethanschaum (PU-Schaum) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere Schaum verstanden, der als Reaktionsprodukt basierend auf Polyisocyanaten und Polyolen bzw. Verbindungen mit Isocyanat-reaktiven Gruppen erhalten wird. Es können hierbei neben dem Namen gebenden Polyurethan auch weitere funktionelle Gruppen gebildet werden, wie z.B. Allophanate, Biurete, Harnstoffe, Carbodiimide, Uretdione, Isocyanurate oder Uretimine. In the context of the present invention, polyurethane (PU) is understood in particular as meaning a product obtainable by reaction of polyisocyanates and polyols or compounds having isocyanate-reactive groups. In addition to the polyurethane, other functional groups can also be formed, such as uretdiones, carbodiimides, isocyanurates, allophanates, biurets, ureas and/or uretimines. For the purposes of the present invention, PU is therefore understood to mean both polyurethane and polyisocyanurate, polyureas and polyisocyanate reaction products containing uretdione, carbodiimide, allophanate, biuret and uretimine groups. In the context of the present invention, polyurethane foam (PU foam) is understood to mean, in particular, foam which is obtained as a reaction product based on polyisocyanates and polyols or compounds with isocyanate-reactive groups. In addition to the polyurethane that gives the product its name, other functional groups can also be formed, such as allophanates, biurets, ureas, carbodiimides, uretdiones, isocyanurates or uretimines.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung steht insbesondere die Bildung von Polyisocyanuraten im Vordergrund. Diese Reaktion wird als Trimerisierung bezeichnet, da formal drei Isocyanat-Gruppen zu einem Isocyanurat-Ring reagieren. Die Herstellung von PIR-Hartschaum ist in der Literatur beschrieben und erfolgt üblicherweise durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen, zumeist Polyetheroie, Polyesteroie oder beide, wobei der Isocyanatindex vorzugsweise 180 und größer ist. Dadurch bilden sich zusätzlich zu den Urethanstrukturen, die durch die Umsetzung von Isocyanaten mit Verbindungen mit reaktiven Wasserstoffatomen entstehen, durch Reaktion der Isocyanatgruppen untereinander Isocyanuratstrukturen oder weitere Strukturen, die durch die Reaktion von Isocyanatgruppen mit anderen Gruppen, wie zum Beispiel Polyurethangruppen, entstehen. In the context of the present invention, the formation of polyisocyanurates is particularly important. This reaction is known as trimerization, since formally three isocyanate groups react to form an isocyanurate ring. The production of PIR rigid foam is described in the literature and is usually carried out by reacting polyisocyanates with compounds having hydrogen atoms which are reactive toward isocyanate groups, mostly polyether oils, polyester oils or both, the isocyanate index preferably being 180 or greater. As a result, in addition to the urethane structures that result from the reaction of isocyanates with compounds containing reactive hydrogen atoms, isocyanurate structures or other structures that result from the reaction of isocyanate groups with other groups, such as polyurethane groups, form as a result of the reaction of the isocyanate groups with one another.
Bei der Herstellung von Polyurethan- und Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen werden verschiedene Katalysatoren eingesetzt, um das Reaktionsprofil der Verschäumung und die Gebrauchseigenschaften des Schaumes positiv zu beeinflussen. Dabei ist die Bildung von Polyisocyanuraten vorteilhaft, da diese zu guten mechanischen Eigenschaften (hohe Stauchhärte) und verbesserten flammhemmenden Eigenschaften führen. Verschiedene Veröffentlichungen bezüglich der Verwendung von Katalysatoren zur Verbesserung der Stauchhärte durch Unterstützung der Trimerisierungsreaktion bei der Herstellung von PU- oder PIR-Hartschäumen sind bekannt. Various catalysts are used in the production of rigid polyurethane and polyisocyanurate foams in order to positively influence the foaming reaction profile and the performance properties of the foam. The formation of polyisocyanurates is advantageous here, since these lead to good mechanical properties (high compression hardness) and improved flame-retardant properties. Various publications relating to the use of catalysts to improve compression hardness by supporting the trimerization reaction in the production of PU or PIR rigid foams are known.
In EP 1878493 A1 wird die Verwendung von Carbokationenverbindungen als Trimerisierungskatalysatoren beschrieben, wobei die Anionen auf Di-Carbonylverbindungen basieren. Die Verwendung von Zink-Carboxylaten wird nicht beschrieben. EP 1878493 A1 describes the use of carbocation compounds as trimerization catalysts, the anions being based on di-carbonyl compounds. The use of zinc carboxylates is not described.
Die US 4452829 beschreibt die Herstellung von Sprühschaum unter Einsatz von Triolen mit Molmassen von über 1000g/mol. Hierbei werden Zn-Salze in Kombination mit K-Salzen verwendet um das Cremen, also den Start der PU-Reaktion mit Wasser zu beschleunigen. Es wird zu einem K- haltigen Katalysator noch ein Zn-haltiger Katalysator (Zink-Octoat) zugegeben, um die Cremezeit zu verkürzen, also die Reaktion zu beschleunigen. US Pat. No. 4,452,829 describes the production of spray foam using triols with molar masses of more than 1000 g/mol. Here, Zn salts are used in combination with K salts to accelerate the creaming, i.e. the start of the PU reaction with water. A Zn-containing catalyst (zinc octoate) is added to a K-containing catalyst in order to shorten the creaming time, i.e. to accelerate the reaction.
US 4200699 beschreibt Gelkatalysator-Zusammensetzungen für die Herstellung von PU- Hartschäumen enthaltend Zn-, K- und Sb-Carboxylate, wobei vorzugsweise ein weiterer Gelkatalysator aus der Gruppe der tertiären Amine, der anorganischen Zinnverbindungen oder der Organozinn-Verbindungen eingesetzt wird. US Pat. No. 4,200,699 describes gel catalyst compositions for the production of rigid PU foams containing Zn, K and Sb carboxylates, with another gel catalyst from the group consisting of tertiary amines, inorganic tin compounds or organotin compounds preferably being used.
Die EP 1745847 A1 beschreibt Trimerisierungskatalysatoren auf Basis von Kaliumoctoat und Lösungsmitteln, die gegen die Reaktion mit Isocyanaten inert sind. EP 1745847 A1 describes trimerization catalysts based on potassium octoate and solvents which are inert to the reaction with isocyanates.
In WO 2016/201675 werden Trimerisierungskatalysatoren beschrieben, bestehend aus Zusammensetzungen basierend auf sterisch gehinderten Carboxylaten und tert. Aminen, die eine Isocyanat-reaktive Gruppe tragen. WO 2016/201675 describes trimerization catalysts consisting of compositions based on sterically hindered carboxylates and tert. Amines bearing an isocyanate-reactive group.
WO 2010/054317 beschreibt Iminium-Salze als Trimerisierungskatalysatoren. WO 2010/054317 describes iminium salts as trimerization catalysts.
Die WO 2013/074907 A1 beschreibt die Verwendung von Tetraalkylguanidin-Salzen aromatischer Carbonsäuren als Katalysatoren für Polyurethan-Schäume. WO 2013/074907 A1 describes the use of tetraalkylguanidine salts of aromatic carboxylic acids as catalysts for polyurethane foams.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Bereitstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen zu ermöglichen, die besonders vorteilhafte Gebrauchseigenschaften, wie insbesondere gute Stauchhärte und/oder Eindruckhärte schon nach kurzer Reaktionszeit aufweisen. Dabei sollte allerdings der Einfluss auf das Steigprofil vorzugsweise möglichst gering gehalten werden. The object of the present invention was to make it possible to provide rigid polyurethane or polyisocyanurate foams which have particularly advantageous performance properties, such as in particular good compression hardness and/or indentation hardness after a short reaction time. However, the influence on the climbing profile should preferably be kept as low as possible.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass der Einsatz von Zinksalzen und/oder Zink-haltigen Zubereitungen die Lösung dieser Aufgabe ermöglicht. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Zusammensetzung zur Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, umfassend zumindest eine Isocyanat- Komponente, eine Polyolkomponente, optional einen Schaumstabilisator, optional Treibmittel, wobei die Zusammensetzung mindestens einen Katalysator, der die Ausbildung einer Urethan- oder Isocyanurat-Bindung katalysiert, enthält, und wobei dieser Katalysator Zinksalze und/oder eine Zinkhaltige Zubereitung umfasst. Surprisingly, it has now been found that the use of zinc salts and/or zinc-containing preparations makes it possible to solve this problem. The present invention is therefore a composition for the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam, comprising at least one isocyanate component, a polyol component, optionally a foam stabilizer, optionally blowing agent, the composition containing at least one catalyst which forms a urethane or isocyanurate - Bond catalyzed, contains, and wherein this catalyst comprises zinc salts and / or a zinc-containing preparation.
Eine Zink-haltige Zubereitung ist im Sinne dieser Erfindung eine Zubereitung, die Zink enthält. Eine Zubereitung wiederum ist ein Gemenge, Gemisch oder Lösung, das bzw. die aus zwei oder mehr Stoffen besteht. Eine Zink-haltige Zubereitung im Sinne dieser Erfindung ist also eine Zubereitung, die Zink und mindestens einen weiteren Bestandteil enthält. For the purposes of this invention, a zinc-containing preparation is a preparation that contains zinc. A preparation, in turn, is a mixture, mixture or solution that consists of two or more substances. A zinc-containing preparation within the meaning of this invention is therefore a preparation that contains zinc and at least one other component.
Diese Zink-haltige Zubereitung kann beliebige weitere Bestandteile umfassen, bevorzugt aber Lösungsmittel und zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung. This zinc-containing preparation can include any other components, but preferably solvents and at least one nitrogen-containing compound.
Lösungsmittel und die zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung werden weiter unten genauer beschrieben. Eine bevorzugte Zink-haltige Zubereitung im Sinne dieser Erfindung umfasst also Zinksalze, Lösungsmittel und zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung, insbesondere wie jeweils weiter unten definiert. Solvents and the at least one nitrogen-containing compound are described in more detail below. A preferred zinc-containing preparation within the meaning of this invention therefore includes zinc salts, solvents and at least one nitrogen-containing compound, in particular as defined further below.
Es konnte gefunden werden, dass der Einsatz erfindungsgemäßerZusammensetzungen bei der PU- oder PIR-Hartschaumherstellung zu entsprechenden Hartschäumen mit verbesserten Gebrauchseigenschaften führt. Insbesondere wird die Trimierisierung verbessert, wodurch die Schäume schnell aushärten, das heißt zu einem frühen Zeitpunkt schon eine hohe Stauchhärte und hohe Eindruckhärte aufweisen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt weiterhin darin, dass der Einsatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen es dennoch ermöglicht, dass der Einfluss auf das Steigprofil möglichst gering gehalten werden kann. Dies ist sehr vorteilhaft, da man sonst Probleme mit der Fließfähigkeit der Reaktionsmischung bekommen kann, was zu erheblichen Verarbeitungsproblemen führt. Mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können die Steigprofile ggf. auch verlangsamt werden, was sehr vielseitige Möglichkeiten zur Anpassung der Reaktivität eines Schaum-Systems ermöglicht. It has been found that the use of compositions according to the invention in the production of PU or PIR rigid foam leads to corresponding rigid foams with improved performance properties. In particular, the trimming is improved, as a result of which the foams harden quickly, ie already have a high compressive strength and high indentation hardness at an early point in time. A particular advantage of the invention lies in the fact that the use of the compositions according to the invention nevertheless makes it possible for the influence on the climbing profile to be kept as low as possible. This is very advantageous, since otherwise one can have problems with the flowability of the reaction mixture, which leads to significant processing problems. With the compositions according to the invention, the rise profiles can also be slowed down, if necessary, which opens up a wide range of options for adapting the reactivity of a foam system.
Der Effekt, dass eine PU-Reaktion durch die Zugabe von Zink-haltigen Verbindungen verlangsamt werden kann, ist überraschend und neu. Nach dem Stand der Technik führen Zink-haltige Verbindungen zur Beschleunigung der Reaktion also zu kürzeren Creme- oder Gelzeiten, wie beispielsweise in US 442829 beschrieben. The effect that a PU reaction can be slowed down by adding zinc-containing compounds is surprising and new. According to the prior art, zinc-containing compounds for accelerating the reaction therefore lead to shorter cream or gel times, as described, for example, in US Pat. No. 4,428,29.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung können somit PU- oder PIR-Hartschaum basierte Produkte wie z.B. Isolationspanele oder Kühlmöbel mit ganz besonders hoher Qualität hergestellt und die Prozesse zur Herstellung der PU- bzw. PIR-Hartschäume können effizienter gestaltet werden. Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist die gute ökotoxikologische Einstufung der verwendbaren Chemikalien, insbesondere der Zinksalze oder Zink-haltigen Zubereitung. Denn oftmals werden im Stand der Technik Metallverbindungen mit problematischen toxikologischen Eigenschaften eingesetzt (Sn, Pb, etc.). With the solution according to the invention, PU or PIR rigid foam-based products such as, for example, insulation panels or refrigerated cabinets can thus be produced with a particularly high quality, and the processes for producing the PU or PIR rigid foams can be made more efficient. An additional advantage of the invention is the good ecotoxicological classification of the chemicals that can be used, in particular the zinc salts or zinc-containing preparation. This is because metal compounds with problematic toxicological properties (Sn, Pb, etc.) are often used in the prior art.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass mit ihrer Hilfe PU- bzw. PIR-Hartschäume hergestellt werden können, die wenig Schaumdefekte aufweisen. The invention has the further advantage that it can be used to produce PU or PIR rigid foams which have few foam defects.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Zinksalze und/oder Zinkhaltige Zubereitungen Zink(ll)-Salze, vorzugsweise Zink(ll)-Carboxylate, wobei die Carboxylate basieren auf Carbonsäuren enthaltend 1 bis 34 Kohlenstoffe, die auch ungesättigte oder aromatische Einheiten enthalten können, insbesondere umfassend Zink(ll)-acetat, Zink(ll)-propionat, Zink(ll)- pivalat, Zink(ll)-2-ethylhexanoat (Zink(ll)-octoat), Zink(ll)-isononanoat (Zink(ll)-3,5,5- trimethylhexanoat), Zink(ll)-neodecanoat, Zink(ll)-ricinoleat, Zink(ll)-palmitat, Zink(ll)-stearat, Zink(ll)-oleat, Zink(ll)-Iaurat, Zink(ll)-napthenat und/oder Zink(ll)-benzoat, wobei Zink(ll)-acetat und/oder Zink(ll)-ricinoleat am meisten bevorzugt sind, und/oder wobei die Carboxylate auch N und O als Hetero-Atome aufweisen können, insbesondere umfassend Zink(ll)-Iaktat, Zink(ll)-glycinat, Zink(ll)-hippurat und/oder Zink(ll)-citrat, und/oder Zink(ll)-Seifen, wie insbesondere Zinkoleat, Zinkpalmitat, und/oder Zinkstearat. According to a preferred embodiment of the invention, the zinc salts and/or zinc-containing preparations comprise zinc(II) salts, preferably zinc(II) carboxylates, where the carboxylates are based on carboxylic acids containing 1 to 34 carbons, which can also contain unsaturated or aromatic units, in particular comprising zinc(II) acetate, zinc(II) propionate, zinc(II) pivalate, zinc(II) 2-ethylhexanoate (zinc(II) octoate), zinc(II) isononanoate (zinc(II )-3,5,5- trimethylhexanoate), zinc(II) neodecanoate, zinc(II) ricinoleate, zinc(II) palmitate, zinc(II) stearate, zinc(II) oleate, zinc(II) -laurate, zinc (II) napthenate and/or zinc (II) benzoate, with zinc (II) acetate and/or zinc (II) ricinoleate being most preferred, and/or where the carboxylates also contain N and O may have as hetero atoms, in particular comprising zinc(II) lactate, zinc(II) glycinate, zinc(II) hippurate and/or zinc(II) citrate, and/or zinc(II) soaps, such as in particular zinc oleate, zinc palmitate and/or zinc stearate .
Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen das Zink-Carboxylat in stöchiometrischer Form, also Zn und Carboxylat im molaren Verhältnis von 1 zu 2, das heisst insbesondere keinen Überschuss an Carboxylat bzw. Carbonsäure. Oftmals werden bei technischen Herstellverfahren von Zinksalzen die zugrunde liegenden Säure im Überschuss eingesetzt, so dass das Endprodukt noch einen Überschuss der Säure enthält. Dies ist hier nicht vorteilhaft. The compositions according to the invention preferably contain the zinc carboxylate in stoichiometric form, ie Zn and carboxylate in a molar ratio of 1 to 2, ie in particular no excess of carboxylate or carboxylic acid. The acid on which it is based is often used in excess in technical production processes for zinc salts, so that the end product still contains an excess of the acid. This is not advantageous here.
Die Gesamteinsatzmenge der Zink-Salze liegen vorzugsweise im Bereich von 0,025 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1 ,6 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 1 ,2 Gew%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung. The total amount of zinc salts used is preferably in the range from 0.025 to 2% by weight, preferably 0.05 to 1.6% by weight, particularly preferably 0.1 to 1.2% by weight, based on the composition as a whole.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es ganz besonders bevorzugt, die Zinksalze und/oder Zinkhaltige Zubereitung zur Verwendung in PU- oder PIR-Reaktionsmischungen in gelöster Form einzubringen. For the purposes of the present invention, it is very particularly preferred to introduce the zinc salts and/or zinc-containing preparation for use in PU or PIR reaction mixtures in dissolved form.
Daher werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erfindungsgemäßen Zinksalze und/oder Zink-haltige Zubereitung in einem Trägermedium dem Reaktionsgemisch zugegeben bzw. die Zink-haltige Zubereitung umfasst vorzugsweise ein Trägermedium. Die Begriffe Trägermedium und Lösungsmittel werden im Sinne dieser Erfindung synonym verwendet. Insbesondere umfasst eine bevorzugte Zink-haltige Zubereitung Zinksalze, vorzugsweise Zink(ll)- Salze, insbesondere Zink(ll)-Carboxylat, in einem Trägermedium, insbesondere umfassend Glykole, Alkoxylate und/oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft. Diese entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Therefore, according to a preferred embodiment of the invention, the zinc salts and/or zinc-containing preparation according to the invention are added to the reaction mixture in a carrier medium or the zinc-containing preparation preferably comprises a carrier medium. The terms carrier medium and solvent are used synonymously in the context of this invention. In particular, a preferred zinc-containing preparation comprises zinc salts, preferably zinc(II) salts, in particular zinc(II) carboxylate, in a carrier medium, in particular comprising glycols, alkoxylates and/or oils of synthetic and/or natural origin. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Grundsätzlich können als Trägermedien alle als Lösungsmittel geeigneten Substanzen verwendet werden. Bevorzugt kommen beispielweise Glykole, Alkoxylate und/oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft zum Einsatz. Es können protische oder aprotische Lösungsmittel verwendet werden. In principle, all substances suitable as solvents can be used as carrier media. For example, glycols, alkoxylates and/or oils of synthetic and/or natural origin are preferably used. Protic or aprotic solvents can be used.
Die erfindungsgemäßen Zink-haltigen Zubereitungen können auch als Teil von Zusammensetzungen mit verschiedenen Trägermedien eingesetzt werden. The zinc-containing preparations according to the invention can also be used as part of compositions with various carrier media.
Die Verwendung der Trägermedien ist bevorzugt, um eine Zink-haltige Zubereitung zur Verfügung zu stellen, die unkompliziert eingesetzt werden kann. Dabei ist eine möglichst niedrige Viskosität bevorzugt, so dass die Zubereitung keine speziellen Anforderungen an Pumpen oder andere technische Geräte zur Verarbeitung stellt. Bevorzugte Viskositäten sind kleiner 10 Pa s, bevorzugt kleiner 8 Pa s, besonders bevorzugt kleiner 6 Pa s, gemessen bei 25°C nach der in DIN 53655 beschriebenen Methode nach Höppler. The use of the carrier media is preferred in order to provide a zinc-containing preparation that can be used in an uncomplicated manner. The lowest possible viscosity is preferred here, so that the preparation does not make any special demands on pumps or other technical equipment for processing. Preferred viscosities are less than 10 Pas, preferably less than 8 Pas, particularly preferably less than 6 Pas, measured at 25° C. by the Hoppler method described in DIN 53655.
Weiterhin ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung ganz besonders bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung enthält. Diese kann die Löslichkeit des Zink-salzes im jeweiligen Trägermedium in optimaler Weise unterstützen. Hier können bevorzugt Amine, Amin-Alkoxylate, Aminosäuren und/oder Amine mit mehreren Säure-Funktionen zum Einsatz kommen, insbesondere aber N,N,N‘,N‘-tetrakis(2- hydroxypropyl)ethylendiamin, N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylendiamin, 2-[[2-[2-(Dimethyl- amino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, Fettamin-Ethoxylate, wie Talkfettamin-Ethoxylat, Cocoamin-Ethoxylat, Cetyl/Stearyl-Amin-Ethoxylat, PEG-3-Talg-Aminopropylamin, PPG-3-Talg- Aminopropylamin, Glycin, Lysin, Arginin, Sarkosin, Ethylendiamintetraacetat und/oder Ethylendiamintriacetat-kokosalkylacetamid, besonders bevorzugt sind Fettamin-Alkoxylate einsetzbar, wobei die zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung insbesondere in der Zink-haltigen Zubereitung enthalten ist. N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin und/oder N,N,N‘,N‘- tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylendiamin sind am meisten bevorzugt. Furthermore, it is very particularly preferred for the purposes of the present invention if the composition according to the invention additionally contains at least one nitrogen-containing compound. This can optimally support the solubility of the zinc salt in the respective carrier medium. Amines, amine alkoxylates, amino acids and/or amines with several acid functions can preferably be used here, but in particular N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, N,N,N', N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, fatty amine ethoxylates such as tallow fatty amine ethoxylate, cocoamine ethoxylate, cetyl/stearyl Amine ethoxylate, PEG-3-tallow-aminopropylamine, PPG-3-tallow-aminopropylamine, glycine, lysine, arginine, sarcosine, ethylenediaminetetraacetate and/or ethylenediaminetriacetate-cocoalkylacetamide, fatty amine alkoxylates being particularly preferred, the at least one nitrogen containing compound is contained in particular in the zinc-containing preparation. N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine and/or N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine are most preferred.
Diese zusätzlich einsetzbaren Stickstoff-haltigen Verbindungen sind vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 1 ,5 Gew-%, enthalten, bezogen auf die gesamte erfindungsgemäße Zusammensetzung. These nitrogen-containing compounds that can also be used are preferably present in amounts of 0.01 to 3% by weight, preferably 0.02 to 2% by weight, particularly preferably 0.1 to 1.5% by weight, based on the entire composition according to the invention.
Eine ganz besonders bevorzugte Zink-haltige Zubereitung umfasst also (a) Zink-Salz (vorzugsweise Zink(ll)-Salz, insbesondere Zink(ll)-Carboxylat, insbesondere wie zuvor beschrieben, A very particularly preferred zinc-containing preparation therefore includes (a) Zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, in particular as described above,
(b) Trägermedium (insbesondere umfassend Glykole, Alkoxylate oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft) und (b) carrier medium (in particular comprising glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin) and
(c) Stickstoff-haltige Verbindung, insbesondere wie zuvor beschrieben, wobei als Stickstoffhaltige Verbindung N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin und/oder N,N,N‘,N‘- tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylendiamin ganz besonders bevorzugt sind. (c) Nitrogen-containing compound, in particular as described above, wherein the nitrogen-containing compound is N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine and/or N,N,N',N'-tetrakis(2 -hydroxyethyl)ethylenediamine are very particularly preferred.
Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zusätzlich zumindest ein zusätzlicher Trimerisierungskatalysatorenthalten ist. Die zusätzlichen Trimerisierungskatalysatoren als solche enthalten selbst kein Zink, sondern werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich zugegeben. Furthermore, it corresponds to a preferred embodiment of the invention if at least one additional trimerization catalyst is additionally contained in the composition according to the invention. The additional trimerization catalysts as such do not themselves contain any zinc, but are additionally added according to a preferred embodiment of the invention.
Mit den zusätzlichen Trimerisierungskatalysatoren kann die Reaktionsgeschwindigkeit gewünschtenfalls auf das gewünschte Maß angepasst werden. Der zusätzliche Trimerisierungskatalysator kann auch Bestandteil der Zink-haltigen Zubereitung sein, was einer bevorzugten Ausführungsform entspricht. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist er kein Bestandteil der Zink-haltigen Zubereitung, sondern wird der erfindungsgemäßen Zusammensetzung separat zugeführt. If desired, the reaction rate can be adjusted to the desired extent with the additional trimerization catalysts. The additional trimerization catalyst can also be part of the zinc-containing preparation, which corresponds to a preferred embodiment. In another preferred embodiment, it is not a component of the zinc-containing preparation but is added separately to the composition according to the invention.
Es können im Prinzip alle bekannten Trimerisierungskatalysatoren eingesetzt werden. Besonders geeignete zusätzliche Trimerisierungskatalysatoren sind beispielsweise Carboxylate von Ammonium-Kationen wie z.B. Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropylammonium, Tetrabutylammonium, Dimethyldiallylammonium, Trimethyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Tripropyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Tributyl- (2-hydroxypropyl) ammonium, Trimethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tripropyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tributyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Dimethylbenzyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Dimethylbenzyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, oder vergleichbare. Ebenso kommen als Kationen in Frage Kalium oder anderen Alkali- oder Erdalkalimetalle, insbesondere wie sie in den Schriften EP1 745 847 A1 und WO 2016/201675 und den darin enthaltenen Zitaten beschrieben werden. Vorzugsweise wird ein Kalium-Carboxylat, insbesondere Kaliumacetat, Kaliumformiat, Kaliumpropionat, Kaliumbutanoat, Kaliumpentanoat, Kaliumhexanoat, Kaliumheptanoat, Kalium 2-ethylhexanoat, Kaliumpivalat, Kaliumoctoat, Kaliumbutyrat, Kalium isobutyrat, Kalium nonanoat, Kaliumdecanoat, Kaliumrizinoleat, Kaliumstearat, und/oder Kaliumneodecanoat eingesetzt. In principle, all known trimerization catalysts can be used. Particularly suitable additional trimerization catalysts are, for example, carboxylates of ammonium cations such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, dimethyldiallylammonium, trimethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, triethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, tripropyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Trimethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tripropyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tributyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, dimethylbenzyl-(2- hydroxyethyl) ammonium, dimethylbenzyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, or the like. Also suitable as cations are potassium or other alkali or alkaline earth metals, in particular as described in the documents EP1 745 847 A1 and WO 2016/201675 and the citations contained therein. A potassium carboxylate, in particular potassium acetate, potassium formate, potassium propionate, potassium butanoate, potassium pentanoate, potassium hexanoate, potassium heptanoate, potassium 2-ethylhexanoate, potassium pivalate, potassium octoate, potassium butyrate, potassium isobutyrate, potassium nonanoate, potassium decanoate, potassium ricinoleate, potassium stearate and/or potassium neodecanoate is preferably used .
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst zusätzliche Trimerisierungskatalysatoren in Mengen von 0,2 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die gesamte erfindungsgemäße Zusammensetzung. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst also Zink-Salz (vorzugsweise Zink(ll)-Salz, insbesondere Zink(ll)-Carboxylat, Trägermedium, Stickstoff-haltige Verbindung und optional (vorzugsweise obligatorisch) zusätzlichen Trimerisierungskatalysator. Dabei ist es bevorzugt, dass der optional (vorzugsweise obligatorisch) einsetzbare, zusätzliche Trimerisierungskatalysator nicht Bestandteil der Zink-haltigen Zubereitung ist. A preferred composition according to the invention comprises additional trimerization catalysts in amounts of from 0.2 to 9% by weight, preferably from 0.5 to 7% by weight, based on the total composition according to the invention. A preferred composition according to the invention therefore comprises zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, carrier medium, nitrogen-containing compound and optional (preferably obligatory) additional trimerization catalyst. It is preferred that the optional ( preferably obligatory) usable, additional trimerization catalyst is not part of the zinc-containing preparation.
Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen frei von Sb-Carboxylate und/oder Sn-Carboxylaten sind. Furthermore, it corresponds to a preferred embodiment of the invention if the compositions according to the invention are free from Sb carboxylates and/or Sn carboxylates.
Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht es, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung als weitere Katalysatoren zusätzlich noch tertiäres Amin (also zusätzliches tertiäres Amin) umfasst, wobei diese zusätzlichen tertiären Amine vorzugsweise mindestens 2 Stickstoffatome, pro Molekül enthalten. It corresponds to a further preferred embodiment of the invention if the composition according to the invention also comprises a tertiary amine (ie additional tertiary amine) as further catalysts, these additional tertiary amines preferably containing at least 2 nitrogen atoms per molecule.
Besonders bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amine sind ausgewählt aus der Gruppe 1 . Diese Gruppe 1 besteht aus den folgenden Aminen: Pentamethyldiethylentriamin, Bis-(2- dimethylaminoethyl)ether, Tris(dimethylaminopropyl)amine, N-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]-N- methyl-1 ,3-propanediamine, 2-{[2-(dimethylamino)ethyl]methylamino}ethanol, 2-[[2-[2-(Dimethyl- amino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, N-Methyl-N-(N,N-Dimethylaminopropyl)aminopropanol, N-Methyl-N-(N,N-Dimethylaminopropyl)aminoethanol, 1-Bis[3-(dimethylamino)propyl]amino]2-pro- panol, 1 ,T[[3-(Dimethylamino)propyl]amino]-2-propanol, 3,3’-iminobis(N,N-dimethylpropylamin), Diisopropyltrimethyldiethylentriamin, Bis-(dimethylaminopropyl)methylamine Trimethylaminoethyl- ethanolamin, 3-Dimethylamino-N,N-dimethylpropionamide, Dimethylaminopropylamin, 1-(3-Amino- propyl) pyrrolidin, 1-(2-Aminoethyl)pyrrolidin, 1-(1-pyrrolidinyl)-2-propanamin, N,N-dimethyl-1- (pyrrolidin-1-yl)propan-2-amine, Tris(dimethylaminopropyl)amine, N,N,N’N‘-Tetramethylethylendia- min, 1 ,3,5-tris(dimethylaminopropyl)-hexahydrotriazin , N,N’-bis[3-(dimethylamino)propyl]urea , N- [3-(dimethylamino)propyl]urea, 1 ,3-bis(Dimethylamino)propan und N,N,N’N‘-Tetramethylhexy- methylendiamin, wobei auch Mischungen vorgenannter Amine einsetzbar sind. Das bedeutet, dass vorzugsweise z.B. jedes einzelne der vorgenannten Amine der Gruppe 1 oder Mischungen der vorgenannten Amine der Gruppe 1 eingesetzt werden können. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Additional tertiary amines that can be used with particular preference are selected from group 1. This group 1 consists of the following amines: pentamethyldiethylenetriamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, tris(dimethylaminopropyl)amine, N-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]-N-methyl-1,3- propanediamine, 2-{[2-(dimethylamino)ethyl]methylamino}ethanol, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, N-methyl-N-(N,N- dimethylaminopropyl)aminopropanol, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminopropyl)aminoethanol, 1-bis[3-(dimethylamino)propyl]amino]2-propanol, 1,T[[3-(dimethylamino)propyl] amino]-2-propanol, 3,3'-iminobis(N,N-dimethylpropylamine), Diisopropyltrimethyldiethylenetriamine, Bis-(dimethylaminopropyl)methylamine Trimethylaminoethyl- ethanolamine, 3-dimethylamino-N,N-dimethylpropionamide, dimethylaminopropylamine, 1-(3- Amino- propyl)pyrrolidine, 1-(2-aminoethyl)pyrrolidine, 1-(1-pyrrolidinyl)-2-propanamine, N,N-dimethyl-1-(pyrrolidin-1-yl)propan-2-amine, tris( dimethylaminopropyl)amine, N,N,N'N'-tetramethylethylenediamine, 1,3,5-tris(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazine, N, N'-bis[3-(dimethylamino)propyl]urea, N-[3-(dimethylamino)propyl]urea, 1,3-bis(dimethylamino)propane and N,N,N'N'-tetramethylhexymethylenediamine, wherein mixtures of the aforementioned amines can also be used. This means that preferably, for example, each of the aforementioned group 1 amines or mixtures of the aforementioned group 1 amines can be used. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amine sind weiterhin tertiäre Amine, die der Strukturformel (III) genügen: (Formel III) mit m gleich 1 oder 2, Additional tertiary amines which can preferably be used are also tertiary amines which satisfy the structural formula (III): (Formula III) with m equals 1 or 2,
A gleich O, S oder N-Re, A equals O, S or NR e ,
Ra, Rb, Rc, Rd und Re gleich Alkyl oder funktionalisiertes Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffen. Der Einsatz von tertiären Aminen der Strukurformel (III) entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. R a , R b , R c , R d and R e are alkyl or functionalized alkyl of 1 to 20 carbons. The use of tertiary amines of the structural formula (III) corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Weitere bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amine genügen der folgenden Strukturformel IV, V oder VI: mit m gleich 1 oder 2, Other additional tertiary amines that can preferably be used satisfy the following structural formula IV, V or VI: with m equal to 1 or 2,
Rf gleich H, Methyl, Ethyl, Isopropyl, 3-Hydroxypropyl, 2-Hydroxypropyl, Hydroxyethyl, 3- Aminopropyl, 2-Aminopropyl oder Aminoethyl, wobei die beiden Reste unterschiedlich oder identisch sein können. Der Einsatz von Aminen der Strukturformel IV, V oder VI entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei können auch entsprechende Aminmischungen eingesetzt werden. R f is H, methyl, ethyl, isopropyl, 3-hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl, hydroxyethyl, 3-aminopropyl, 2-aminopropyl or aminoethyl, where the two radicals can be different or identical. The use of amines of the structural formula IV, V or VI corresponds to a preferred embodiment of the invention. Appropriate amine mixtures can also be used here.
Die zusätzlich einsetzbaren tertiären Amine, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe 1 und/oder gemäß Formel III, IV, V oder VI, haben die Funktion als Katalysator zu wirken, während die weiter vorne genannten Stickstoff-haltigen Verbindungen, insbesondere N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin und/oder N,N,N‘,N‘-tetrakis(2- hydroxyethyl)ethylendiamin, dazu dienen, die Löslichkeit des Zink-Salzes weiter zu verbessern. The tertiary amines that can also be used, preferably as described above, in particular selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI, have the function of acting as a catalyst, while the nitrogen-containing compounds mentioned above, in particular N ,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine and/or N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, serve to further improve the solubility of the zinc salt.
Eine ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst zusätzlich einsetzbares tertiäres Amin, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, bevorzugt ausgewählt aus Gruppe 1 und/oder gemäß Formel III, IV, V oder VI, in Mengen von 0,05 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die gesamte erfindungsgemäße Zusammensetzung. A very particularly preferred composition according to the invention comprises a tertiary amine that can also be used, preferably as described above, preferably selected from Group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI, in amounts of 0.05 to 3% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total composition according to the invention.
Eine ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst also Zink-Salz (vorzugsweise Zink(ll)-Salz, insbesondere Zink(ll)-Carboxylat), Trägermedium, Stickstoffhaltige Verbindung, optional, vorzugsweise obligatorisch, zusätzlichen Trimerisierungskatalysator und zusätzliches tertiäres Amin, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, bevorzugt ausgewählt aus Gruppe 1 und/oder gemäß Formel III, IV, V oder VI. Dabei ist es bevorzugt, dass das zusätzliche tertiäre Amin nicht Bestandteil der Zink-haltigen Zubereitung ist. A very particularly preferred composition according to the invention thus comprises zinc salt (preferably zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate), carrier medium, nitrogen-containing compound, optional, preferably obligatory, additional trimerization catalyst and additional tertiary amine, preferably as described above , preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI. It is preferred that the additional tertiary amine is not part of the zinc-containing preparation.
Eine ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst also A very particularly preferred composition according to the invention thus comprises
(i) eine Zink-haltige Zubereitung umfassend Zink(ll)-Salz, insbesondere Zink(ll)- Carboxylat, Trägermedium und Stickstoff-haltige Verbindung, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, und als weitere Bestandteile umfasst die bevorzugte Zusammensetzung zusätzlich zusätzlichen Trimerisierungskatalysator, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, und zusätzliches tertiäres Amin, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, bevorzugt ausgewählt aus Gruppe 1 und/oder gemäß Formel III, IV, V oder VI. (i) a zinc-containing preparation comprising zinc(II) salt, in particular zinc(II) carboxylate, carrier medium and nitrogen-containing compound, preferably as described above, and as further components the preferred composition additionally comprises additional trimerization catalyst, preferably such as previously described, and additional tertiary amine, preferably as previously described, preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zusätzlich Salze von Aminosäuren und/oder Aminosäure-Derivate. According to a further preferred embodiment of the invention, the compositions according to the invention additionally contain salts of amino acids and/or amino acid derivatives.
Diese Salze von Aminosäuren bzw. Aminosäure-Derivaten sind formal ableitbar aus der Umsetzung von aromatischen Carbonsäuren und Aminosäuren, insbesondere sind sie auch erhältlich durch Umsetzung von Aminosäuren und aromatischen Carbonsäuren, aromatischen Carbonsäureestern, aromatischen Carbonsäurehalogeniden und/oder aromatischen Carbonsäureanhydriden, was einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Dabei kann die Überführung in das Salz durch die herkömmlichen Methoden, wie beispielsweise durch Umsetzung mit den üblichen Basen wie z.B. KOH, NaOH oder entsprechenden Ammoniumhydroxiden vorgenommen werden. These salts of amino acids or amino acid derivatives can be formally derived from the reaction of aromatic carboxylic acids and amino acids, in particular they can also be obtained by reacting amino acids and aromatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acid esters, aromatic carboxylic acid halides and/or aromatic carboxylic acid anhydrides, which is a preferred embodiment of the Invention corresponds. The conversion into the salt can be carried out by conventional methods, for example by reaction with conventional bases such as KOH, NaOH or corresponding ammonium hydroxides.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Salze von Aminosäure bzw. Aminosäurederivate genügen der folgenden Formel (I) worin Particularly preferred salts of amino acids or amino acid derivatives according to the invention satisfy the following formula (I) wherein
R3 ein aromatischer Rest, ggf. mehrkerniger aromatischer Rest ist, der Substitutionen aufweisen kann, optional auch weiteren Carboxy-Funktionen, an denen weitere Aminosäuren angebunden sein können, wobei R3 vorzugsweise ist, R 3 is an aromatic radical, possibly a polynuclear aromatic radical, which can have substitutions, optionally also further carboxy functions to which further amino acids can be attached, R 3 preferably is,
R1, R2, R4 sind unabhängig voneinander H, Ci bis Cie Alkyl, Alkenyl, Aryl oder Alkylaryl, die auch substituiert sein können, R 1 , R 2 , R 4 are independently H, Ci to Cie alkyl, alkenyl, aryl or alkylaryl, which can also be substituted,
M+ steht für ein Kation, wie vorzugsweise Akalimetallkation oder Ammonium-Kation oder ein substituiertes Ammonium-Kation, bevorzugt Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ oder Ammonium-Verbindungen wie vorteilhafterweise Tretraalkylammonium, Trialkylhydroxyalkylammonium, Benzyltrialkyl- ammonium, Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrabutylammonium, Tetrapropylammonium, Dimethyldiallylammonium, Trimethyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Triethyl(2-hydroxy- propyl)ammonium, Tripropyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Dimethylbenzyl(2-hydroxypropyl)ammonium oder Dimethylbenzyl(2-hydroxyethyl)ammonium sowie Kombinationen daraus. M + represents a cation, such as preferably alkali metal cation or ammonium cation or a substituted ammonium cation, preferably Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + or ammonium compounds such as advantageously tetraalkylammonium, trialkylhydroxyalkylammonium, benzyltrialkylammonium, Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrabutylammonium, Tetrapropylammonium, dimethyldiallylammonium, Trimethyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Triethyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Tripropyl(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl(2-hydroxypropyl)ammonium, dimethylbenzyl(2-hydroxypropyl) ammonium or dimethylbenzyl(2-hydroxyethyl)ammonium and combinations thereof.
Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass R3 für Phenyl, Alkyl-Phenyl steht, oder für einen Rest steht, der sich von Phthalsäure, Iso-Phthalsäure, Terephthalsäure oder Pyrromelitsäure ableitet. It is particularly preferred that R 3 is phenyl, alkyl-phenyl, or is a radical derived from phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or pyrrometic acid.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt vor, wenn die Salze von Aminosäure-Derivaten der folgenden Formel (II) genügen, mit A particularly preferred embodiment is when the salts of amino acid derivatives satisfy the following formula (II), With
R1, R2, M+ wie zuvor definiert, wobei vorzugsweise R2 jeweils H sind, wobei weiter bevorzugt R1 und R2 jeweils H sind, wobei insbesondere R1 und R2 jeweils H sind und M+ für Na+, K+ oder NRV steht, R 1 , R 2 , M + as defined above, wherein preferably R 2 are each H, more preferably R 1 and R 2 are each H, wherein in particular R 1 and R 2 are each H and M + is Na + , K + or NRV stands,
R1 wie zuvor definiert. Besonders bevorzugte Strukturen sind demnach: mit R 1 as previously defined. Accordingly, particularly preferred structures are: With
M+ und R1 wie zuvor definiert. M + and R 1 as previously defined.
Besonders bevorzugt sind die Salze der Hippursäure, mit The salts of hippuric acid are particularly preferred With
M+ wie zuvor definiert, vorzugsweise Natrium, Kalium oder Ammonium als Kation, insbesondere bevorzugt das Natriumsalz M + as defined above, preferably sodium, potassium or ammonium as cation, particularly preferably the sodium salt
Die Herstellung der erfindungsgemäß einsatzbaren Salze kann nach den bekannten Methoden erfolgen. The salts which can be used according to the invention can be prepared by known methods.
Hippursäure sowie seine Salze davon sind kommerziell erhältlich. Die Herstellung ist dem Fachmann bekannt. So kann die Herstellung von Hippursäure z.B. durch Umsetzung von Benzoylchlorid mit Glyzin erfolgen (Schotten Baumann Methode). Ebenso kann die Amidierung auf Basis von Benzoesäureester (Methylester) und Glycin erfolgen. Die Herstellung der Salze wird dann beispielsweise mit den entsprechenden Basen wie beispielsweise KOH, NaOH oder entsprechenden Ammoniumhydroxiden vorgenommen werden. Hippuric acid and its salts are commercially available. The preparation is known to those skilled in the art. For example, hippuric acid can be produced by reacting benzoyl chloride with glycine (Schotten Baumann method). The amidation can also be based on benzoic acid ester (methyl ester) and glycine. The salts are then prepared, for example, using the appropriate bases such as, for example, KOH, NaOH or appropriate ammonium hydroxides.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung kann die zusätzlich einsetzbaren Salze von Aminosäuren und/oder Aminosäure-Derivate in Mengen von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 4 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die gesamte erfindungsgemäße Zusammensetzung, umfassen. Für die Anwendung in PU- oder PIR-Schäumen ist oftmals eine technische Qualität ausreichend, da eventuelle Nebenbestanteile aus den Herstellprozessen die Schaumherstellung nicht beeinflussen. Dies ist ein weiterer erheblicher Vorteil der Erfindung. A preferred composition according to the invention can comprise the salts of amino acids and/or amino acid derivatives that can also be used in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 4 to 45% by weight, based on the entire composition according to the invention. Technical quality is often sufficient for use in PU or PIR foams, since any secondary components from the manufacturing processes do not affect the foam production. This is another significant advantage of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Salze von Aminosäuren und/oder Aminosäurederivate in einem Trägermedium dem Reaktionsgemisch zugegeben werden. Als Trägermedien können alle als Lösungsmittel geeigneten Substanzen verwendet werden. Es kommen beispielweise Glykole, Alkoxylate oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft in Frage. Der Einsatz eines Trägermediums für die Salze von Aminosäure-Derivaten entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die erfindungsgemäßen Salze können auch als Teil von Zusammensetzungen mit verschiedenen Trägermedien eingesetzt werden. According to a preferred embodiment of the invention, the salts of amino acids and/or amino acid derivatives can be added to the reaction mixture in a carrier medium. All substances suitable as solvents can be used as carrier media. For example, glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin are suitable. The use of a carrier medium for the salts of amino acid derivatives corresponds to a preferred embodiment of the invention. The salts according to the invention can also be used as part of compositions with various carrier media.
Es entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn der gesamte Massenanteil an erfindungsgemäßer Zink-haltiger Zubereitung am fertigen Polyurethanschaum von 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew.-% beträgt. It corresponds to a preferred embodiment of the invention if the total mass fraction of zinc-containing preparation according to the invention in the finished polyurethane foam is from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight.
Es entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung Wasser und/oder Treibmittel, optional zumindest ein Flammschutzmittel und/oder weitere Additive umfasst, welche bei der Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff vorteilhaft einsetzbar sind. Es können neben der erfindungsgemäßen Zink-haltigen Zubereitung auch noch weitere Katalysatoren enthalten sein. It corresponds to a preferred embodiment of the invention if the composition according to the invention comprises water and/or blowing agent, optionally at least one flame retardant and/or further additives which can be used advantageously in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam. In addition to the zinc-containing preparation according to the invention, other catalysts can also be present.
Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält die folgenden Bestandteile: a) mindestens eine isocyanat-reaktive Komponente, insbesondere Polyole, b) mindestens ein Polyisocyanat und/oder Polyisocyanat-Präpolymer, c) einen erfindungsgemäßen Katalysator wie zuvor beschrieben (insbesondere erfindungsgemäße Zink-haltige Zubereitung), d) (optional) weitere Katalysatoren, e) (optional) eine Schaum-stabilisierende Komponente basierend auf Siloxanen oder anderen Surfactants, f) ein oder mehrere Treibmittel, g) weitere Additive, Füllstoffe, Flammschutzmittel, etc. A particularly preferred composition according to the invention contains the following components: a) at least one isocyanate-reactive component, in particular polyols, b) at least one polyisocyanate and/or polyisocyanate prepolymer, c) a catalyst according to the invention as described above (in particular zinc-containing preparation according to the invention) , d) (optional) further catalysts, e) (optional) a foam-stabilizing component based on siloxanes or other surfactants, f) one or more blowing agents, g) further additives, fillers, flame retardants, etc.
Eine bevorzugte Zink-haltige Zubereitung, die im Rahmen dieser Erfindung eingesetzt werden kann, umfasst bezogen auf diese Zubereitung: (i) Zink(ll)-Carboxylat, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew%,A preferred zinc-containing preparation that can be used within the scope of this invention comprises, based on this preparation: (i) Zinc(II) carboxylate, preferably as defined above, in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight,
(ii) Trägermedien, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 70 Gew%,(ii) carrier media, preferably as defined above, in amounts of 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight,
(iii) Stickstoff-haltige Verbindung, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 % Gew-%,(iii) nitrogen-containing compound, preferably as defined above, in amounts of 1 to 70% by weight, preferably 2 to 60% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight,
Gew.-% jeweils bezogen auf diese gesamte Zink-haltige Zubereitung. % by weight in each case based on this total zinc-containing preparation.
Eine besonders bevorzugte Zink-haltige Zubereitung, die im Rahmen dieser Erfindung eingesetzt werden kann, umfasst bezogen auf diese Zubereitung: A particularly preferred zinc-containing preparation that can be used within the scope of this invention comprises, based on this preparation:
(i) Zink(ll)-Carboxylat, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew%,(i) Zinc(II) carboxylate, preferably as defined above, in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight,
(ii) Trägermedien, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 70 Gew%,(ii) carrier media, preferably as defined above, in amounts of 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight,
(iii) Stickstoff-haltige Verbindung, vorzugsweise wie oben definiert, in Mengen von 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 % Gew-%,(iii) nitrogen-containing compound, preferably as defined above, in amounts of 1 to 70% by weight, preferably 2 to 60% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight,
(iv) Zusätzliche Trimerisierungskatalysatoren, wie oben definiert, in Mengen von 5 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 60 Gew-%(iv) Additional trimerization catalysts as defined above in amounts of 5 to 75% by weight, preferably 10 to 70% by weight, more preferably 15 to 60% by weight
Gew.-% jeweils bezogen auf diese gesamte Zink-haltige Zubereitung. % by weight in each case based on this total zinc-containing preparation.
Eine ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäß Zusammensetzung umfasst die soeben spezifizierte Zink-haltige Zubereitung sowie weiterhin zusätzliches tertiäres Amin, vorzugsweise wie oben definiert, bevorzugt ausgewählt aus Gruppe 1 und/oder gemäß Formel III, IV, V oder VI. A very particularly preferred composition according to the invention comprises the zinc-containing preparation just specified and also an additional tertiary amine, preferably as defined above, preferably selected from group 1 and/or according to formula III, IV, V or VI.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, durch Umsetzung einer oder mehrerer Polyolkomponenten mit einer oder mehrerer Isocyanatkomponenten, wobei die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators erfolgt, der die Ausbildung einer Urethan- oder Isocyanurat-Bindung katalysiert, wobei der Katalysator Zinksalze und/oder eine Zink-haltige Zubereitung umfasst, insbesondere wie zuvor beschrieben, bevorzugt unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, wie zuvor beschrieben. Dabei können neben der bevorzugt einsetzbaren erfindungsgemäßen Zink-haltigen Zubereitung auch noch weitere Katalysatoren eingesetzt werden. Another object of the invention is a process for producing rigid polyurethane or polyisocyanurate foam by reacting one or more polyol components with one or more isocyanate components, the reaction taking place in the presence of a catalyst which catalyzes the formation of a urethane or isocyanurate bond , wherein the catalyst comprises zinc salts and/or a zinc-containing preparation, in particular as described above, preferably using a composition according to the invention, as described above. In addition to the zinc-containing preparation according to the invention which can be used with preference, other catalysts can also be used.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Zink-haltigen Zubereitungen dem Reaktionsgemisch zur Herstellung des PU- oder PIR-Hartschaums in einem Trägermedium zugeführt werden, vorzugsweise umfassend Glykole, Alkoxylate oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft. It is preferred that the zinc-containing preparations are added to the reaction mixture for producing the PU or PIR rigid foam in a carrier medium, preferably comprising glycols, alkoxylates or oils of synthetic and/or natural origin.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Zinksalzen und/oder Zink-haltigen Zubereitungen, insbesondere unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wie zuvor beschrieben, als Katalysator bei der Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat- Hartschaumstoffen, bevorzugt zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften des Polyurethanoder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffs, insbesondere zur Erhöhung der Stauchhärte des Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffs zu einem frühen Zeitpunkt, im Vergleich zu Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen, die ohne die Zinksalze und/oder Zinkhaltigen Zubereitungen hergestellt wurden, Stauchhärte bestimmbar nach DIN EN ISO 844:2014- 11. Another object of the invention is the use of zinc salts and/or zinc-containing preparations, in particular using a composition according to the invention as above described as a catalyst in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams, preferably for improving the performance properties of the rigid polyurethane or polyisocyanurate foam, in particular for increasing the compressive strength of the rigid polyurethane or polyisocyanurate foam at an early stage, compared to polyurethane or polyisocyanurate -Rigid foams that were produced without zinc salts and/or zinc-containing preparations, compressive strength can be determined according to DIN EN ISO 844:2014-11.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren, wie zuvor beschrieben. A further object of the invention is a polyurethane or polyisocyanurate rigid foam obtainable by the process according to the invention, as described above.
Außerdem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung von erfindungsgemäßen Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen für Zwecke der thermischen Isolation, vorzugsweise als Dämmplatten und Isolationsmittel sowie für Kühlapparaturen, die als Isoliermaterial einen erfindungsgemäßen Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff aufweist. The present invention also relates to the use of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams according to the invention for thermal insulation purposes, preferably as insulating panels and insulating materials and for cooling apparatus which has a rigid polyurethane or polyisocyanurate foam according to the invention as insulating material.
Nachfolgend werden einzelne einsetzbare Komponenten (hier mit a) bis g) bezeichnet) noch genauer beschrieben. Die Komponente c) wurde bereits beschrieben. Individual components that can be used (designated here with a) to g)) are described in more detail below. Component c) has already been described.
Als Polyolkomponente a) geeignete Polyole im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle organischen Substanzen mit zwei oder mehreren gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen, vorzugsweise OH-Gruppen, sowie deren Zubereitungen. Bevorzugte Polyole sind alle zur Herstellung von Polyurethan-Systemen, insbesondere Polyurethan-Beschichtungen, Polyurethan- Elastomeren oder auch Schaumstoffen; üblicherweise verwendeten Polyetherpolyole und/oder Polyesterpolyole und/oder hydroxyhgruppen-'haltigen aliphatischen Polycarbonate, insbesondere Polyetherpolycarbonat-'polyole und/oder Polyole natürlicher Herkunft, sogenannte „natural oil based polyols“ (NOPs). Üblicherweise besitzen die Polyole eine Funktionalität von 1.8 bis 8 und zahlengemittelte Molekulargewichte im Bereich von 500 bis 15000. Üblicherweise kommen die Polyole mit OH-Zahlen im Bereich von 10 bis 1200 mg KOH/g zum Einsatz. Polyols suitable as polyol component a) for the purposes of the present invention are all organic substances having two or more isocyanate-reactive groups, preferably OH groups, and preparations thereof. Preferred polyols are all for the production of polyurethane systems, in particular polyurethane coatings, polyurethane elastomers or foams; commonly used polyether polyols and/or polyester polyols and/or aliphatic polycarbonates containing hydroxyl groups, in particular polyether polycarbonate polyols and/or polyols of natural origin, so-called “natural oil based polyols” (NOPs). The polyols usually have a functionality of 1.8 to 8 and number-average molecular weights in the range from 500 to 15,000. The polyols with OH numbers in the range from 10 to 1200 mg KOH/g are usually used.
Einsetzbar sind Polyetherpolyole. Diese können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch anionische Polymerisation von Alkylenoxiden in Gegenwart von Alkalihydroxiden, Alkalialkoholaten oder Aminen als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, dass bevorzugt 2 oder 3 reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält oder durch kationische Polymerisation von Alkylenoxiden in Gegenwart von Lewis-Säuren wie beispielsweise Antimonpentachlorid oder Bortrifluorid-Etherat oder durch Doppehmetalhcyanidkatalyse. Geeignete Alkylenoxide enthalten 2 bis 4 Kohlenstoffatome im Alkylenrest. Beispiele sind Tetrahydrofuran, 1 ,3-Propylenoxid, 1 ,2- bzw. 2,3-Butylenoxid; vorzugsweise werden Ethylenoxid und 1 ,2-Propylenoxid eingesetzt. Die Alkylenoxide können einzeln, kumulativ, blockweise, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Als Startmoleküle kommen insbesondere Verbindungen mit mindestens 2, vorzugsweise 2 bis 8 Hydroxylgruppen oder mit mindestens zwei primären Aminogruppen im Molekül zum Einsatz. Als Startermoleküle eingesetzt werden können z.B. Wasser, 2-, 3- oder 4-wertige Alkohole wie Ethylenglykol, Propandiol-1 ,2 und -1 ,3, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Trimethylol- propan, Pentaerythrit, Rizinusöl usw., höhere polyfunktionelle Polyole, insbesondere Zuckerverbindungen wie beispielsweise Glucose, Sorbit, Mannit und Saccharose, mehrwertige Phenole, Resole, wie z.B. Oligomere Kondensationsprodukte aus Phenol und Formaldehyd und Mannich-Kondensate aus Phenolen, Formaldehyd und Dialkanolaminen sowie Melamin, oder Amine wie Anilin, EDA, TDA, MDA und PMDA, besonders bevorzugt TDA und PMDA. Die Wahl des geeigneten Startermoleküls ist abhängig von dem jeweiligen Anwendungsgebiet des resultierenden Polyetherpolyols bei der Polyurethanherstellung. Polyether polyols can be used. These can be prepared by known methods, for example by anionic polymerization of alkylene oxides in the presence of alkali metal hydroxides, alkali metal alcoholates or amines as catalysts and with the addition of at least one starter molecule that preferably contains 2 or 3 reactive hydrogen atoms or by cationic polymerization of alkylene oxides in the presence of Lewis -Acids such as antimony pentachloride or boron trifluoride etherate or by double metal cyanide catalysis. Suitable alkylene oxides contain 2 to 4 carbon atoms in the alkylene radical. Examples are tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide; ethylene oxide and 1,2-propylene oxide are preferably used. The alkylene oxides can be used individually, cumulatively, in blocks, alternately one after the other, or as mixtures. In particular, compounds with at least 2, preferably 2 to 8, hydroxyl groups or with at least two primary amino groups in the molecule are used as starter molecules. Examples of starter molecules that can be used are water, di-, tri- or tetrahydric alcohols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, castor oil, etc., higher polyfunctional alcohols Polyols, in particular sugar compounds such as glucose, sorbitol, mannitol and sucrose, polyhydric phenols, resols such as oligomer condensation products of phenol and formaldehyde and Mannich condensates of phenols, formaldehyde and dialkanolamines and melamine, or amines such as aniline, EDA, TDA, MDA and PMDA, particularly preferably TDA and PMDA. The selection of the suitable starter molecule depends on the respective field of application of the resulting polyether polyol in the production of polyurethane.
Einsetzbar sind Polyesterpolyole. Diese basieren auf Estern mehrwertiger aliphatischer oder aromatischer Carbonsäuren, bevorzugt mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen. Beispiele für aliphatische Carbonsäuren sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure, Maleinsäure und Fumarsäure. Beispiele für aromatische Carbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und die isomeren Naphthalindicarbonsäuren. Die Polyesterpolyole werden durch Kondensation dieser mehrwertigen Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise von Diolen oder Triolen mit 2 bis 12, besonders bevorzugt mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, bevorzugt Trimethylolpropan und Glycerin erhalten. Polyester polyols can be used. These are based on esters of polybasic aliphatic or aromatic carboxylic acids, preferably with 2 to 12 carbon atoms. Examples of aliphatic carboxylic acids are succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedioic acid, maleic acid and fumaric acid. Examples of aromatic carboxylic acids are phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the isomeric naphthalenedicarboxylic acids. The polyester polyols are obtained by condensing these polybasic carboxylic acids with polyhydric alcohols, preferably diols or triols having 2 to 12, particularly preferably 2 to 6, carbon atoms, preferably trimethylolpropane and glycerol.
Einsetzbar sind Polyetherpolycarbonatpolyole. Dies sind Polyole, welche Kohlenstoffdioxid als Carbonat gebunden enthalten. Da Kohlenstoffdioxid bei vielen Prozessen in der chemischen Industrie in großen Mengen als Nebenprodukt entsteht, ist die Verwendung von Kohlendioxid als Comonomer in Alkylenoxid-Polymerisationen aus kommerzieller Sicht von besonderem Interesse. Ein teilweiser Ersatz von Alkylenoxiden in Polyolen durch Kohlendioxid hat das Potential, die Kosten für die Herstellung von Polyolen deutlich zu senken. Außerdem ist die Verwendung von CO2 als Comonomer ökologisch sehr vorteilhaft, da diese Reaktion die Umsetzung eines Treibhausgases zu einem Polymer darstellt. Die Herstellung von Polyetherpolycarbonatpolyolen durch Anlagerung von Alkylenoxiden und Kohlendioxid an H-funktionelle Startsubstanzen unter Verwendung von Katalysatoren ist seit langem bekannt. Verschiedene Katalysatorsysteme können hierbei zum Einsatz kommen: Die erste Generation stellten heterogene Zink- oder Aluminiumsalze dar, wie sie beispielsweise in US-A 3900424 oder US-A 3953383 beschrieben sind. Des Weiteren sind mono- und binukleare Metallkomplexe zur Copolymerisation von C02 und Alkylenoxiden erfolgreich eingesetzt worden (WO 2010/028362, WO 2009/130470, WO 2013/022932 oder WO 2011/163133). Die wichtigste Klasse von Katalysatorsystemen für die Copolymerisation von Kohlenstoffdioxid und Alkylenoxiden stellen die Doppelmetallcyanidkatalysatoren, auch als DMC-Katalysatoren bezeichnet, dar (US-A 4500704, WO 2008/058913). Geeignete Alkylenoxide und H-funktionelle Startsubstanzen sind solche, die auch zur Herstellung von carbonatfreien Polyetherpolyolen - wie oben beschrieben - eingesetzt werden. Polyether polycarbonate polyols can be used. These are polyols containing carbon dioxide bound as a carbonate. Since carbon dioxide is produced in large quantities as a by-product in many processes in the chemical industry, the use of carbon dioxide as a comonomer in alkylene oxide polymerizations is of particular commercial interest. Partial replacement of alkylene oxides in polyols with carbon dioxide has the potential to significantly reduce the cost of polyol production. In addition, the use of CO2 as a comonomer is ecologically very advantageous, since this reaction represents the conversion of a greenhouse gas into a polymer. The production of polyether polycarbonate polyols by addition of alkylene oxides and carbon dioxide onto H-functional starter substances using catalysts has been known for a long time. Various catalyst systems can be used here: the first generation represented heterogeneous zinc or aluminum salts, as described, for example, in US Pat. No. 3,900,424 or US Pat. No. 3,953,383. Furthermore, mono- and binuclear metal complexes have been used successfully for the copolymerization of CO 2 and alkylene oxides (WO 2010/028362, WO 2009/130470, WO 2013/022932 or WO 2011/163133). The most important class of catalyst systems for the copolymerization of carbon dioxide and alkylene oxides are the double metal cyanide catalysts, also referred to as DMC catalysts (US-A 4500704, WO 2008/058913). Suitable alkylene oxides and H-functional Starter substances are those which are also used for the production of carbonate-free polyether polyols, as described above.
Einsetzbar sind Polyole auf Basis nachwachsender Rohstoffe „Natural oil based polyols“ (NOPs). NOPs zur Herstellung von Polyurethanschäumen sind mit Blick auf die langfristig begrenzte Verfügbarkeit fossiler Ressourcen, namentlich Öl, Kohle und Gas, und vor dem Hintergrund steigender Rohölpreise von zunehmendem Interesse und bereits vielfach in solchen Anwendungen beschrieben (WO 2005/033167; US 2006/0293400, WO 2006/094227, WO 2004/096882, US 2002/0103091 , WO 2006/116456 und EP 1678232). Mittlerweile sind auf dem Markt eine Reihe dieser Polyole von verschiedenen Herstellern verfügbar (W02004/020497, US2006/0229375, W02009/058367). In Abhängigkeit vom Basis-Rohstoff (z.B. Sojabohnenöl, Palmöl oder Rizinusöl) und die daran angeschlossene Aufarbeitung ergeben sich Polyole mit unterschiedlichem Eigenschaftsbild. Hierbei können im Wesentlichen zwei Gruppen unterschieden werden: a) Polyole auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die soweit modifiziert werden, dass sie zu 100 % zur Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden können (W02004/020497, US2006/0229375); b) Polyole auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die bedingt durch ihre Aufarbeitung und Eigenschaften nur zu einem gewissen Anteil das petrochemisch basierte Polyol ersetzen können (W02009/058367). Polyols based on renewable raw materials "natural oil-based polyols" (NOPs) can be used. NOPs for the production of polyurethane foams are of increasing interest in view of the limited long-term availability of fossil resources, namely oil, coal and gas, and against the background of rising crude oil prices and have already been described many times in such applications (WO 2005/033167; US 2006/0293400, WO 2006/094227, WO 2004/096882, US 2002/0103091, WO 2006/116456 and EP 1678232). A number of these polyols from various manufacturers are now available on the market (WO2004/020497, US2006/0229375, WO2009/058367). Depending on the basic raw material (e.g. soybean oil, palm oil or castor oil) and the subsequent processing, polyols with different properties result. A distinction can essentially be made here between two groups: a) polyols based on renewable raw materials, which are modified to such an extent that they can be used 100% for the production of polyurethanes (WO2004/020497, US2006/0229375); b) Polyols based on renewable raw materials which, due to their processing and properties, can only replace the petrochemical-based polyol to a certain extent (WO2009/058367).
Eine weitere Klasse von einsetzbaren Polyolen stellen die sogenannten Füllkörperpolyole (Polymerpolyole) dar. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie feste organische Füllstoffe bis zu einem Feststoffgehalt von 40 % oder mehr in disperser Verteilung enthalten. Einsetzbar sind unter anderem SAN-, PHD- und PIPA-Polyole. SAN-Polyole sind hochreaktive Polyole, welche ein Copolymer auf der Basis von Styrol/Acrylnitril (SAN) dispergiert enthalten. PHD-Polyole sind hochreaktive Polyole, welche Polyharnstoff ebenfalls in dispergierter Form enthalten. PIPA-Polyole sind hochreaktive Polyole, welche ein Polyurethan, beispielsweise durch in situ-Reaktion eines Isocyanats mit einem Alkanolamin in einem konventionellen Polyol gebildet, in dispergierter Form enthalten. The so-called packed polyols (polymer polyols) represent a further class of usable polyols. These are characterized in that they contain solid organic fillers up to a solids content of 40% or more in disperse distribution. Among others, SAN, PHD and PIPA polyols can be used. SAN polyols are highly reactive polyols containing a dispersed styrene/acrylonitrile (SAN)-based copolymer. PHD polyols are highly reactive polyols which also contain polyurea in dispersed form. PIPA polyols are highly reactive polyols containing a polyurethane in dispersed form, for example formed by the in situ reaction of an isocyanate with an alkanolamine in a conventional polyol.
Bevorzugt kommen Polyole zum Einsatz, die eine Molmasse kleiner als 1000g/mol haben. Weiter bevorzugt sind Polyole mit einer Funktionalität kleiner 3. Insbesondere ist es bevorzugt keine Triole mit Molmassen über 1000g/mol einzusetzen. Dies entspricht jeweils einer besonders bevorzugten Form der Erfindung. Polyols are preferably used which have a molar mass of less than 1000 g/mol. Polyols with a functionality of less than 3 are further preferred. In particular, it is preferable not to use any triols with molar masses above 1000 g/mol. This corresponds in each case to a particularly preferred form of the invention.
Ein bevorzugtes Verhältnis von Isocyanat und Polyol, ausgedrückt als Index der Formulierung, d.h. als stöchiometrisches Verhältnis von Isocyanat-Gruppen zu gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen (z.B. OH-Gruppen, NH-Gruppen) multipliziert mit 100, liegt im Bereich von 10 bis 1000, bevorzugt 40 bis 700, besonders bevorzugt 60 bis 600, insbesondere bevorzugt 150 bis 550. Ein weiter bevorzugter Bereich ist 250 bis 500 sowie noch weiter bevorzugt 300 bis 450. Ein Index von 100 steht für ein molares Verhältnis der reaktiven Gruppen von 1 zu 1 . A preferred ratio of isocyanate and polyol, expressed as the index of the formulation, ie as the stoichiometric ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups (eg OH groups, NH groups) multiplied by 100, is in the range from 10 to 1000, preferably 40 to 700, more preferably 60 to 600, more preferably 150 to 550. A more preferred range is 250 to 500 and even more preferably 300 to 450. An index of 100 represents a 1 to 1 molar ratio of the reactive groups.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind PIR-Formulierungen auf Basis von mind. 70%, 80% oder 90% Polyester in der Polyol-Komponente. PIR formulations based on at least 70%, 80% or 90% polyester in the polyol component are preferred according to the invention.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Polyesterpolyole auf Basis von aromatischen Carbonsäuren in mehr als 50 pphp, bevorzugt mehr als 70 pphp eingesetzt, bezogen auf 100 Massenteile Polyolkomponente. In a particularly preferred embodiment, polyester polyols based on aromatic carboxylic acids are used in more than 50 pphp, preferably more than 70 pphp, based on 100 parts by mass of polyol component.
Bevorzugte aromatische Polyesterpolyole haben OH-Zahlen im Bereich von 150 bis 400 mg KOH/g, bevorzugt 170 bis 350, ganz besonders bevorzugt 180 bis 300 mg KOH/g Preferred aromatic polyester polyols have OH numbers in the range from 150 to 400 mg KOH/g, preferably 170 to 350, very particularly preferably 180 to 300 mg KOH/g
Als Isocyanatkomponenten b) werden vorzugsweise ein oder mehrere organische Polyisocyanate mit zwei oder mehr Isocyanat-Funktionen eingesetzt. Als Polyolkomponenten werden vorzugsweise ein oder mehrere Polyole mit zwei oder mehr gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen, eingesetzt. One or more organic polyisocyanates having two or more isocyanate functions are preferably used as isocyanate components b). One or more polyols having two or more isocyanate-reactive groups are preferably used as polyol components.
Als Isocyanatkomponenten geeignete Isocyanate im Sinne dieser Erfindung sind alle Isocyanate, die mindestens zwei Isocyanat-Gruppen enthalten. Generell können alle an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen und vorzugsweise aromatischen mehrfunktionalen Isocyanate verwendet werden. Besonders bevorzugt werden Isocyanate in einem Bereich von 60 bis 200 mol% relativ zu der Summe der isocyanat-'venbrauchen-'den Komponenten eingesetzt. Isocyanates suitable as isocyanate components for the purposes of this invention are all isocyanates which contain at least two isocyanate groups. In general, all aliphatic, cycloaliphatic, arylaliphatic and preferably aromatic polyfunctional isocyanates known per se can be used. Isocyanates are particularly preferably used in a range from 60 to 200 mol % relative to the sum of the isocyanate-consuming components.
Beispielhaft genannt werden können hier Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1 ,12-Dodecandiisocyanat, 2-Ethyltetramethylendiisocyanat-1 ,4, 2-Methyl- pentamethylen-diisocyanat-1 ,5, Tetramethylendiisocyanat-1 ,4, und vorzugsweise Hexa- methylendiisocyanat-1 ,6 (HMDI), cycloaliphatische Diisocyanate, wie Cyclohexan-1 ,3- und 1-4- diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-lsocyanato-3,35-trimethyl-5-iso- cyanato-rnethyhcyclohexan (Isophorondiisocyanat oder kurz IPDI), 2,4- und 2,6-He- xahydro-'toluylen-'diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, und vorzugsweise aromatische Di- und Polyisocyanate, wie beispielsweise 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI) und die entsprechenden Isomerengemische, Naphthalindiisocyanat, Diethyltoluoldiisocyanat, Mischungen aus 2,4‘- und 2,2‘-Diphenylmethandiisocyanaten (MDI) und Polyphenylpoly- methylenpolyisocyanate (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluoldiisocyanaten (TDI). Die organischen Di- und Polyisocyanate können einzeln oder in Form ihrer Mischungen eingesetzt werden. Ebenso können entsprechende „Oligomere“ der Diisocyanate eingesetzt werden (IPDI- Trimer auf basis Isocyanurat, Biurete- Urethdione.) Des Weiteren ist der Einsatz von Präpolymeren auf Basis der oben genannten Isocyanate möglich. Es ist auch möglich, Isocyanate einzusetzen, die durch den Einbau von Urethan-, Uretdion-, Isocyanurat, Allophanat- und anderen Gruppen modifiziert wurden, sogenannte modifizierte Isocyanate. Examples which may be mentioned here are alkylene diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical, such as 1,12-dodecane diisocyanate, 2-ethyltetramethylene 1,4-diisocyanate, 2-methylpentamethylene 1,5-diisocyanate, tetramethylene 1,4-diisocyanate and preferably hexa - 1,6-methylene diisocyanate (HMDI), cycloaliphatic diisocyanates, such as cyclohexane-1,3- and 1-4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, 1-isocyanato-3,35-trimethyl-5-isocyanato-rmethylcyclohexane ( Isophorone diisocyanate or IPDI for short), 2,4- and 2,6-hexahydro-'toluene-'diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, and preferably aromatic di- and polyisocyanates, such as 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate ( TDI) and the corresponding isomer mixtures, naphthalene diisocyanate, diethyltoluene diisocyanate, mixtures of 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanates (MDI) and polyphenylpolymethylene polyisocyanates (crude MDI) and mixtures of crude MDI and toluene diisocyanates (TDI). The organic di- and polyisocyanates can be used individually or in the form of their mixtures. Corresponding “oligomers” of the diisocyanates can also be used (IPDI trimer based on isocyanurate, biurete-urethdione.) It is also possible to use prepolymers based on the isocyanates mentioned above. It is also possible to use isocyanates which have been modified by the incorporation of urethane, uretdione, isocyanurate, allophanate and other groups, so-called modified isocyanates.
Besonders geeignete organische Polyisocyanate und daher besonders bevorzugt angewendet werden verschiedene Isomere des Toluoldiisocyanat (2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI), in reiner Form oder als Isomerengemische unterschiedlicher Zusammensetzung), 4,4‘-Diphenyl- methandiisocyanat (MDI), das so genannte „crude MDI“ oder „polymere MDI“ (enthält neben dem 4,4‘- auch die 2,4‘- und 2,2‘-lsomeren des MDI und höherkernige Produkte) sowie das als „pure MDI“ bezeichnete zweikernige Produkt aus überwiegend 2,4‘- und 4,4‘-lsomerengemischen bzw. deren Prepolymeren. Beispiele für besonders geeignete Isocyanate sind beispielsweise in EP 1712578, EP 1161474, WO 00/58383, US 2007/0072951 , EP 1678232 und der WO 2005/085310 aufgeführt, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. Particularly suitable organic polyisocyanates and therefore particularly preferably used are various isomers of toluene diisocyanate (2,4- and 2,6-toluene diisocyanate (TDI), in pure form or as isomer mixtures of different composition), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) , the so-called "crude MDI" or "polymeric MDI" (contains not only the 4,4'- but also the 2,4'- and 2,2'-isomers of MDI and higher-nuclear products) as well as what is known as "pure MDI". binuclear product from predominantly 2,4'- and 4,4'-isomer mixtures or their prepolymers. Examples of particularly suitable isocyanates are listed, for example, in EP 1712578, EP 1161474, WO 00/58383, US 2007/0072951, EP 1678232 and WO 2005/085310, to which reference is made here in its entirety.
Optionale Katalysatoren d) können zusätzlich zum erfindungsgemäßen Katalysator, also den Zinksalzen und/oder Zink-haltigen Zubereitungen, wie zuvor beschrieben, eingesetzt werden. Optional catalysts d) can be used in addition to the catalyst according to the invention, ie the zinc salts and/or zinc-containing preparations, as described above.
Geeignete zusätzliche optionale Katalysatoren d) im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle Verbindungen, die in der Lage sind die Reaktion von Isocyanaten mit OH- Funktionen, NH- Funktionen oder anderen isocyanat-reaktiven Gruppen sowie mit Isocyanaten selbst zu beschleunigen. Hierbei kann auf die üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Katalysatoren zurückgegriffen werden, umfassend z.B. Amine (cyclische, acyclische; Monoamine, Diamine, Oligomere mit einer oder mehreren Aminogruppen), Ammonium-Verbindungen, metallorganische Verbindungen und Metallsalze, vorzugsweise die des Kalium, Zinn, Eisen, Bismuth. Insbesondere können als Katalysatoren Gemische mehrerer Komponenten eingesetzt werden. Suitable additional optional catalysts d) for the purposes of the present invention are all compounds which are able to accelerate the reaction of isocyanates with OH functions, NH functions or other isocyanate-reactive groups and with isocyanates themselves. The usual catalysts known from the prior art can be used here, including e.g. amines (cyclic, acyclic; monoamines, diamines, oligomers with one or more amino groups), ammonium compounds, organometallic compounds and metal salts, preferably those of potassium, tin , iron, bismuth. In particular, mixtures of several components can be used as catalysts.
Als Komponente e) können Si-freie Surfactants oder auch organomodifizierte Siloxane eingesetzt werden. Si-free surfactants or also organomodified siloxanes can be used as component e).
Die Verwendung von solchen Substanzen in Hartschäumen ist bekannt. Hierbei können im Rahmen dieser Erfindung alle Verbindungen eingesetzt werden, die die Schaumherstellung unterstützen (Stabilisierung, Zellregulierung, Zellöffnung, etc.). Diese Verbindungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. The use of such substances in rigid foams is known. Within the scope of this invention, all compounds that support foam production (stabilization, cell regulation, cell opening, etc.) can be used here. These compounds are well known from the prior art.
Entsprechende, im Sinne dieser Erfindung einsetzbare Siloxane werden z.B. in den folgenden Patentschriften beschrieben: CN 103665385, CN 103657518, CN 103055759, CN 103044687, US 2008/ 0125503, US 2015/0057384, EP 1520870 A1 , EP 1211279, EP 0867464, EP 0867465, EP 0275563. Diese vorgenannten Schriften werden hiermit als Referenz eingeführt und gelten als Teil des Offenbarungsgehaltes der vorliegenden Erfindung. Der Einsatz von Polyether-modifizierten- Siloxanen ist besonders bevorzugt. Die Verwendung von Treibmitteln f) ist optional, je nachdem welches Verschäumungsverfahren verwendet wird. Es kann mit chemischen und physikalischen Treibmitteln gearbeitet werden. Die Wahl des Treibmittels hängt hier stark von der Art des Systems ab. Corresponding siloxanes which can be used for the purposes of this invention are described, for example, in the following patent specifications: CN 103665385, CN 103657518, CN 103055759, CN 103044687, US 2008/0125503, US 2015/0057384, EP 1520870 A1, EP 14610879, EP 6074, EP 674, EP 12610879 , EP 0275563. These aforementioned documents are hereby introduced as a reference and are considered part of the disclosure content of the present invention. The use of polyether-modified siloxanes is particularly preferred. The use of blowing agents f) is optional, depending on which foaming process is used. Chemical and physical blowing agents can be used. The choice of propellant depends heavily on the type of system.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden keine HFO als Treibmittel eingesetzt. In a particularly preferred embodiment, no HFO is used as blowing agent.
Je nach Menge des verwendeten Treibmittels wird ein Schaum mit hoher oder niedriger Dichte hergestellt. So können Schäume mit Dichten von 5 kg/m3 bis 900 kg/m3 hergestellt werden. Bevorzugte Dichten sind 8 bis 800, besonders bevorzugt 10 bis 600 kg/m3, insbesondere 30 bis 150 kg/m3. Depending on the amount of blowing agent used, a high or low density foam is produced. In this way, foams with densities of 5 kg/m 3 to 900 kg/m 3 can be produced. Preferred densities are 8 to 800, particularly preferably 10 to 600 kg/m 3 , in particular 30 to 150 kg/m 3 .
Als physikalische Treibmittel können entsprechende Verbindung mit passenden Siedepunkten eingesetzt werden. Ebenso können chemische Treibmittel eingesetzt werden, die mit NCO-Gruppen und Freisetzung von Gasen reagieren, wie beispielsweise Wasser oder Ameisensäure. Beispiele für Treibmittel sind verflüssigtes C02, Stickstoff, Luft, leichtflüchtige Flüssigkeiten, beispielsweise Kohlen-'wassenstoffe mit 3, 4 oder 5 Kohlenstoff-Atomen, bevorzugt cyclo-, iso- und n-Pentan, Fluonkohlen-'wasserstoffe, bevorzugt HFC 245fa, HFC 134a oder HFC 365mfc, Fluor- chlonkohlen-'wasserstoffe, bevorzugt HCFC 141 b, Hydrofluoroolefine (HFO) oder Hydrohaloolefine wie z.B. 1234ze, 1234yf, 1233zd(E) oder 1336mzz, Sauerstoff-haltige Verbindungen wie Methyhformiat, Aceton und Dimethoxymethan, oder Chlorkohlenwasserstoffe, bevorzugt Dichlormethan und 1 ,2-Dichlorethan. Corresponding compounds with suitable boiling points can be used as physical blowing agents. Likewise, chemical blowing agents can be used, which react with NCO groups and release gases, such as water or formic acid. Examples of blowing agents are liquefied CO 2 , nitrogen, air, volatile liquids, for example hydrocarbons with 3, 4 or 5 carbon atoms, preferably cyclo-, iso- and n-pentane, fluorocarbons, preferably HFC 245fa, HFC 134a or HFC 365mfc, fluorochlorohydrocarbons, preferably HCFC 141b, hydrofluoroolefins (HFO) or hydrohaloolefins such as 1234ze, 1234yf, 1233zd(E) or 1336mzz, oxygen-containing compounds such as methyl formate, acetone and dimethoxymethane, or chlorinated hydrocarbons, preferably dichloromethane and 1,2-dichloroethane.
Geeignete Wasser-Gehalte im Sinne dieser Erfindung hängen davon ab, ob zusätzlich zum Wasser noch ein oder mehrere Treibmittel eingesetzt werden oder nicht. Bei rein Wasser getriebenen Schäumen liegen die Werte vorzugsweise bei 1 bis 20 pphp, werden zusätzlich andere Treibmittel eingesetzt, verringert sich die Einsatzmenge auf vorzugsweise 0,1 bis 5 pphp. Suitable water contents for the purposes of this invention depend on whether or not one or more blowing agents are used in addition to the water. In the case of purely water-blown foams, the values are preferably from 1 to 20 pphp; if other blowing agents are also used, the amount used is reduced to preferably 0.1 to 5 pphp.
Als Zusatzstoffe g) können alle nach dem Stand der Technik bekannten Substanzen verwendet werden, die bei der Herstellung von Polyurethanen, insbesondere von Polyurethan-’schaurrnstoffen, Verwendung finden, wie zum Beispiel Vernetzer und Kettenverlängerer, Stabilisatoren gegen oxidativen Abbau (so genannte Antioxidantien), Flammschutzmittel, Tenside, Biozide, zellverfeinernde Additive, Zellöffner, feste Füllstoffe, Antistatik-Additive, Nukleierungsmittel, Verdicker, Farbstoffe, Pigmente, Farbpasten, Duftstoffe, Emulgatoren, usw. All substances known from the prior art which are used in the production of polyurethanes, in particular polyurethane foams, can be used as additives g), such as, for example, crosslinkers and chain extenders, stabilizers against oxidative degradation (so-called antioxidants), Flame retardants, surfactants, biocides, cell-refining additives, cell openers, solid fillers, antistatic additives, nucleating agents, thickeners, dyes, pigments, color pastes, fragrances, emulsifiers, etc.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von PU- oder PIR-Hartschäumen kann nach den bekannten Methoden durchgeführt werden, beispielsweise im Handmischverfahren oder bevorzugt mit Hilfe von Verschäumungsmaschinen. Wird das Verfahren mittels Verschäumungsmaschinen durchgeführt, können Hochdruck- oder Niederdruckmaschinen verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Eine bevorzugte Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumformulierung im Sinne dieser Erfindung ergibt ein Raumgewicht von 5 bis 900 kg/m3 und hat vorzugsweise die in Tabelle 1 genannte Zusammensetzung. The process according to the invention for the production of PU or PIR rigid foams can be carried out by known methods, for example by hand mixing or preferably with the aid of foaming machines. If the process is carried out using foaming machines, high-pressure or low-pressure machines can be used. The process according to the invention can be carried out either batchwise or continuously. A preferred rigid polyurethane or polyisocyanurate foam formulation for the purposes of this invention has a density of 5 to 900 kg/m 3 and preferably has the composition given in Table 1.
Tabelle 1 : Table 1 :
Zusammensetzung einer bevorzugten Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumformulierung Composition of a preferred rigid polyurethane or polyisocyanurate foam formulation
Für weitere bevorzugte Ausführungsformen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei außerdem auf die zuvor bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gemachten Ausführungen verwiesen. For further preferred embodiments and configurations of the method according to the invention, reference is also made to the statements made above in connection with the composition according to the invention.
Wie bereits erwähnt, ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung ein PU- oder PIR-Hartschaum, erhältlich durch das genannte Verfahren. As already mentioned, a further object of the invention is a PU or PIR rigid foam obtainable by the process mentioned.
PU- oder PIR-Hartschaum ist ein feststehender technischer Begriff. Der bekannte und prinzipielle Unterschied zwischen Weichschaum und Hartschaum ist, dass ein Weichschaum ein elastisches Verhalten zeigt und damit die Verformung reversibel ist. Der Hartschaum wird demgegenüber dauerhaft verformt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter PU- oder PI R-Hartscha umstoff insbesondere ein Schaumstoff gemäß DIN 7726:1982-05 verstanden, der eine Druckfestigkeit nach DIN 53 421 / DIN EN ISO 604:2003-12 von vorteilhafterweise > 20 kPa, vorzugsweise > 80 kPa, bevorzugt > 100 kPa, weiter bevorzugt > 150 kPa, besonders bevorzugt > 180 kPa aufweist. Weiterhin verfügt der PU- oder PI R-Hartscha umstoff nach DIN EN ISO 4590:2016-12 vorteilhafterweise über eine Geschlossenzelligkeit von größer 50%, vorzugsweise größer 80% und besonders bevorzugt größer 90%. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Polyurethanschaum ein Raumgewicht von vorzugsweise 5 bis 900 kg/m3, bevorzugt 8 bis 800, besonders bevorzugt 10 bis 600 kg/m3 , insbesondere 30 bis 150 kg/m3 auf. PU or PIR rigid foam is an established technical term. The well-known and fundamental difference between flexible foam and rigid foam is that flexible foam shows elastic behavior and the deformation is therefore reversible. Hard foam, on the other hand, is permanently deformed. In the context of the present invention, PU or PIR rigid foam is understood in particular as a foam according to DIN 7726:1982-05, which has a compressive strength according to DIN 53 421/DIN EN ISO 604:2003-12 of advantageously >20 kPa, preferably >80 kPa, preferably >100 kPa, more preferably >150 kPa, particularly preferably >180 kPa. Furthermore, according to DIN EN ISO 4590:2016-12, the PU or PIR rigid foam advantageously has a closed-cell content of greater than 50%, preferably greater than 80% and particularly preferably greater than 90%. According to a preferred embodiment of the invention, the polyurethane foam has a density of preferably 5 to 900 kg/m 3 , preferably 8 to 800, particularly preferably 10 to 600 kg/m 3 , in particular 30 to 150 kg/m 3 .
Es können insbesondere überwiegend geschlossenzellige Schäume hergestellt werden. Die Geschlossenzelligkeit beträgt vorteilhafterweise > 80%, vorzugsweise > 90 %. In particular, predominantly closed-cell foams can be produced. The closed-cell content is advantageously >80%, preferably >90%.
Die erfindungsgemäßen PU- oder PIR-Hartschäume können als oder zur Herstellung von Isoliermaterialien, vorzugsweise Dämmplatten, Kühlschränken, Isolierschäumen, Dachhimmeln, Verpackungsschäumen oder Sprühschäumen verwendet werden. The PU or PIR rigid foams according to the invention can be used as or for the production of insulating materials, preferably insulating boards, refrigerators, insulating foams, headliners, packaging foams or spray foams.
Insbesondere in der Kühlhaus-, Kühlgeräte- und Hausgeräteindustrie; z. B. zur Herstellung von Dämmplatten für Dächer und Wände, als Isoliermaterial in Containern und Lagerhäusern für tiefgekühlte Ware sowie für Kühl- und Gefriergeräte, können die erfindungsgemäßen PU- oder PIR- Schäume mit Vorteil eingesetzt werden. Especially in the cold store, refrigerator and household appliance industry; e.g. B. for the production of insulating boards for roofs and walls, as insulating material in containers and warehouses for frozen goods and for refrigerators and freezers, the PU or PIR foams according to the invention can be used with advantage.
Weitere bevorzugte Anwendungsfelder liegen im Fahrzeugbau, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeughimmel, Karosserieteilen, Innenverkleidungen, Kühlfahrzeugen, Großcontainern, Transportpaletten, Verpackungslaminaten, in der Möbelindustrie, z.B. für Möbelteile, Türen, Verkleidungen, in Elektronikanwendungen. Other preferred fields of application are in vehicle construction, in particular for the production of vehicle headliners, body parts, interior panels, refrigerated vehicles, large containers, transport pallets, packaging laminates, in the furniture industry, e.g. for furniture parts, doors, panels, in electronics applications.
Erfindungsgemäße Kühlapparaturen weisen als Isoliermaterial einen erfindungsgemäßen PU- oder PIR-Schaum (Polyurethan- oder Polyisocyanuratschaumstoff) auf. Cooling apparatuses according to the invention have a PU or PIR foam (polyurethane or polyisocyanurate foam) according to the invention as insulating material.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt in der Verwendung des PU- oder PIR-Hartschaums als Isolationsmaterial in der Kältetechnik, in Kühlmöbeln, im Bau-, Automobil-, Schiffbau- und/oder Elektronikbereich, als Dämmplatten, als Sprühschaum, als Einkomponentenschaum. Another object of the invention is the use of PU or PIR rigid foam as insulation material in refrigeration technology, in refrigerated cabinets, in construction, automotive, shipbuilding and/or electronics, as insulation panels, as spray foam, as one-component foam.
Die erfindungsgemäßen Gegenstände wurden vorher und werden nachfolgend beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Sind Bereiche, allgemeine Formeln oder Verbindungsklassen angegeben, so sollen diese nicht nur die entsprechenden Bereiche oder Gruppen von Verbindungen umfassen, die explizit erwähnt sind, sondern auch alle Teilbereiche und Teilgruppen von Verbindungen, die durch Herausnahme von einzelnen Werten (Bereichen) oder Verbindungen erhalten werden können. Werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Dokumente zitiert, so soll deren Inhalt, insbesondere in Bezug auf den Sachverhalt, in dessen Zusammenhang das Dokument zitiert wurde, vollständig zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung gehören. Bei Prozentangaben handelt es sich, wenn nicht anders angegeben, um Angaben in Gewichtsprozent. Werden Mittelwerte angegeben, so handelt es sich, wenn nicht anderes angegeben, um Gewichtsmittel. Werden Parameter angegeben, die durch Messung bestimmt wurden, so wurden die Messungen, wenn nicht anders angegeben, bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck von 101325 Pa durchgeführt. The objects according to the invention have been described above and are described below by way of example, without the invention being limited to these exemplary embodiments. If ranges, general formulas or compound classes are given, they should not only include the corresponding ranges or groups of compounds that are explicitly mentioned, but also all sub-ranges and sub-groups of compounds that are obtained by removing individual values (ranges) or compounds be able. If documents are cited in the context of the present description, their content, in particular with regard to the facts in which the document was cited, should belong entirely to the disclosure content of the present invention. Unless otherwise stated, percentages are percentages by weight. If mean values are given, they are weight averages unless otherwise stated. If parameters are specified, determined by measurement, unless otherwise stated, the measurements were carried out at a temperature of 25 °C and a pressure of 101325 Pa.
In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird die vorliegende Erfindung beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen ergibt, auf die in den Beispielen genannten Ausführungsformen beschränkt sein soll. The present invention is described by way of example in the examples listed below, without the invention, the scope of which results from the entire description and the claims, being restricted to the embodiments mentioned in the examples.
BEISPIELE: EXAMPLES:
Zur Herstellung von Schäumen wurden folgende Rohstoffe eingesetzt. The following raw materials were used to produce foams.
Stepanpol® PS 2352: Polyesterpolyol der Firma Stepan Daltolac® R 471 : Polyetherpolyol der Firma Huntsman TCPP: Tris(2-chlorisopropyl)phosphat der Firma ICL Stepanpol® PS 2352: polyester polyol from Stepan Daltolac® R 471: polyether polyol from Huntsman TCPP: tris(2-chloroisopropyl) phosphate from ICL
KOSMOS® 75 von Fa. Evonik Operations GmbH, Katalysator auf Basis KaliumoctoatKOSMOS® 75 from Evonik Operations GmbH, catalyst based on potassium octoate
KOSMOS® 45 MEG von Fa. Evonik Operations GmbH, Katalysator auf Basis KaliumoctoatKOSMOS® 45 MEG from Evonik Operations GmbH, catalyst based on potassium octoate
POLYCAT® 5 von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator POLYCAT® 5 from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
POLYCAT® DP von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator POLYCAT® DP from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
POLYCAT® 9 von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator POLYCAT® 9 from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
POLYCAT® 206 von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator POLYCAT® 206 from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
POLYCAT® 77 von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator POLYCAT® 77 from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
TEGOAMIN® BDE von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator TEGOAMIN® BDE from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
DABCO® T von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator DABCO® T from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
DABCO® NE 300 von Fa. Evonik Operations GmbH, Amin-Katalysator DABCO® NE 300 from Evonik Operations GmbH, amine catalyst
DABCO® TMR 31 von Fa. Evonik Operations GmbH, Katalysator für Endaushärtung. DABCO® TMR 31 from Evonik Operations GmbH, catalyst for final curing.
MDI (44V20): Desmodur® 44V20L der Fa. Covestro, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) mit Isomeren und höherfunktionellen Homologen MDI (44V20): Desmodur® 44V20L from Covestro, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) with isomers and higher-functional homologues
Tegostab® B 8460 von Fa. Evonik Operations GmbH, schaumstabilisierendes Surfactant. Tegostab® B 8460 from Evonik Operations GmbH, foam-stabilizing surfactant.
Herstellung der erfindungsgemäßen Zink-haltigen Zubereitungen: Production of the zinc-containing preparations according to the invention:
Es werden verschiedene Komponenten hergestellt, die dann in den Verschäumungen zu erfindungsgemäßen (oder nicht erfindungsgemäßen) Zusammensetzungen kombiniert werden können. Various components are prepared which can then be combined in the foams to form compositions of the invention (or not of the invention).
Die entsprechenden Komponenten/Zusammensetzungen können vorformuliert oder als einzelne Komponenten der zu verschäumenden Reaktionsmischung zugegeben werden. The corresponding components/compositions can be pre-formulated or added as individual components to the reaction mixture to be foamed.
Erfindungsgemäß sind die Beispiele, die Zink enthalten. According to the invention are the examples containing zinc.
Komponente A: Zink-Acetat-basierend Component A: Zinc acetate based
Zinkacetat Dihydrat, 12,5 g (erhältlich bei Sigma-Aldrich) wurde zusammen mit 15 g N,N,N‘,N‘- tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin in Monoethylenglykol gelöst mit einem Gehalt von 11% an Zinkacetat. Komponente B: Zink Propionat-basierend Zinc acetate dihydrate, 12.5 g (available from Sigma-Aldrich) was dissolved in monoethylene glycol containing 11% zinc acetate along with 15 g of N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine. Component B: zinc propionate based
Zinkpropionat, 12 g (erhältlich bei Sigma-Aldrich) wurde zusammen mit 15 g N,N,N‘,N‘-tetrakis(2- hydroxypropyl)ethylendiamin; in Monoethylenglykol gelöst mit einem Gehalt von 12% an Zinkpropionat. Zinc propionate, 12g (available from Sigma-Aldrich) was added along with 15g of N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine; dissolved in monoethylene glycol containing 12% zinc propionate.
Komponente C: Zink Rizinoleat-basierend: Kosmos® 54 Evonik Operations GmbH. Component C: zinc ricinoleate-based: Kosmos® 54 Evonik Operations GmbH.
Weitere nicht Zn-haltige Komponenten, die in den Beispielen verwendet werden: Other non-Zn containing components used in the examples:
Komponente D: Component D:
Na-Hippurat (erhältlich bei Sigma-Aldrich) wurde in Monoethylenglykol gelöst mit einem Gehalt von 25% an Na-Hippurat. Na hippurate (available from Sigma-Aldrich) was dissolved in monoethylene glycol containing 25% Na hippurate.
Komponente E: Kalium Acetat basierend: Kosmos® 45 MEG von Evonik Operations GmbH. Komponente F: Kalium Propionat basierend: Component E: Potassium acetate based: Kosmos® 45 MEG from Evonik Operations GmbH. Component F: Potassium Propionate based:
Kaliumpropionat (erhältlich bei Sigma-Aldrich) wurde in Monoethylenglykol gelöst mit einem Gehalt von 30% an Kalium Propionat. Potassium propionate (available from Sigma-Aldrich) was dissolved in monoethylene glycol containing 30% potassium propionate.
Komponente G: Kalium Octoat basierend: Kosmos® 75 von Evonik Operations GmbH. Component G: Potassium octoate based: Kosmos® 75 from Evonik Operations GmbH.
Komponente H: Kalium Pivalat basierend: DABCO® TMR 20 von Evonik Operations GmbH. Komponente I: DABCO® TMR 31 von Evonik Operations GmbH. Component H: Potassium pivalate based: DABCO® TMR 20 from Evonik Operations GmbH. Component I: DABCO® TMR 31 from Evonik Operations GmbH.
Beispiele: Examples:
Herstellung von PU-Schäumen: Production of PU foams:
Die Durchführung der Verschäumungen erfolgte im Handmischverfahren. Dazu wurden die erfindungsgemäßen Verbindungen, Polyole, Flammschutzmittel, erfindungsgemäße oder nicht erfindungsgemäße Katalysatoren, Wasser, Siloxan-Surfactant und Treibmittel in einen Becher eingewogen und mit einem Tellerrührer (6cm Durchmesser) 30 s bei 1000 Upm vermischt. Durch erneutes Abwiegen wurde die beim Mischvorgang verdunstete Treibmittelmenge bestimmt und wieder ergänzt. Anschließend wurde das Isocyanat (MDI) zugegeben, die Reaktionsmischung mit dem beschriebenen Rührer 5 s bei 3000 Upm verrührt. The foaming was carried out using the hand mixing method. For this purpose, the compounds according to the invention, polyols, flame retardants, catalysts according to the invention or not, water, siloxane surfactant and blowing agent were weighed into a beaker and mixed with a plate stirrer (6 cm diameter) at 1000 rpm for 30 s. The amount of propellant evaporated during the mixing process was determined by weighing again and replenished. The isocyanate (MDI) was then added, and the reaction mixture was stirred with the stirrer described for 5 s at 3000 rpm.
Die Reaktionsmischungen wurden in entsprechende Becher mit einem Durchmesser an der Oberkannte von 20 cm eingetragen um frei gestiegene Schäume zu erhalten. Die Menge der Reaktionsmischung wurde so gewählt, dass die Spitze der Schaumkuppe am Ende 10 bis 15 cm über der Oberkante des Bechers lag. Während des Aufschäumens wurde die Gelzeit bestimmt, um den Einfluss der Katalysatoren auf die Geschwindigkeit des Schäumens zu beurteilen. The reaction mixtures were poured into appropriate beakers with a top diameter of 20 cm to obtain free-rising foams. The amount of reaction mixture was chosen so that the tip of the foam dome was 10 to 15 cm above the top edge of the beaker. During foaming, the gel time was determined in order to assess the influence of the catalysts on the foaming rate.
Nach 3 Minuten wurden die Schaumkuppen an der Becheroberkante abgeschnitten, so dass man eine runde Schaumfläche erhielt. An dieser Oberfläche wurden die Eindruckhärten der Schäume bestimmt. After 3 minutes, the foam caps were cut off at the top edge of the beaker, giving a round foam surface. The indentation hardness of the foams was determined on this surface.
Bestimmungsmethode der Eindruckhärte: Method of determining the indentation hardness:
Hierzu wurde die Kraft gemessen, um einen Stempel mit 4 cm Durchmesser in den Schaum einzudrücken. Es wurden die Eindrückkräfte bei 5 mm Eindrücktiefe gemessen. Die Messung erfolgte nach 4, 6, 8 und 10 Minuten, wobei der Stempel an in kreisförmiger Anordnung 4 verschiedenen Punkten der Schnittfläche eingedrückt wurde. For this purpose, the force was measured to press a stamp with a diameter of 4 cm into the foam. The indentation forces were measured at an indentation depth of 5 mm. The measurement was carried out after 4, 6, 8 and 10 minutes, with the stamp being pressed in at 4 different points on the cut surface in a circular arrangement.
Bestimmungsmethode der Stauchhärte: Compression hardness determination method:
Die Stauchhärten der Schaumstoffe werden an würfelförmigen Probekörpern mit 5 cm Kantenlänge nach DIN EN ISO 844:2014-11 bis zu einer Stauchung von 10% gemessen (angegeben wird die in diesem Messbereich maximal aufgetretene Druckspannung). In Tabelle 2 sind die verwendeten Schaumformulierungen (Form.1 bis Form. 9) zusammengefasst. The compressive strength of the foams is measured on cube-shaped specimens with an edge length of 5 cm in accordance with DIN EN ISO 844:2014-11 up to a compression of 10% (the maximum compressive stress that occurs in this measurement range is given). Table 2 summarizes the foam formulations used (form 1 to form 9).
Tabelle 2: Table 2:
Schaum Formulierungen (PIR und PUR) Foam formulations (PIR and PUR)
Tabelle 2 Table 2
(Fortsetzung) Formulierungen (continued) Formulations
Verschäumungsergebnisse mit den erfindungsgemäßen Trimerisierungskatalysatoren. Foaming results with the trimerization catalysts according to the invention.
Tabelle 3: Zusammenfassung der Verschäumungsversuche mit verschiedenen erfindungsgemäßen Katalysatoren und Schaumformulierungen. Table 3: Summary of the foaming tests with various catalysts and foam formulations according to the invention.
Angegeben sind die verwendeten Komponenten (Kmp. A-l, je nach Zusammensetzung erfinderisch oder nicht), deren Dosierung in (Dos. pphp), die verwendete Formulierung aus Tabelle 2, die Gelzeit (GZ) in Sekunden, sowie die Eindrückhärten in Newton nach der angegebenen Zeit in Minuten (nach dem Mischen mit MDI). The components used are specified (comp. A-1, inventive or not depending on the composition), their dosage in (dos. pphp), the formulation used from Table 2, the gel time (GZ) in seconds, and the indentation hardness in Newton according to the specified Time in minutes (after mixing with MDI).
Die Katalysator-Zusammensetzungen ohne Zn sind nicht erfinderisch. Tabelle 3: The catalyst compositions without Zn are not inventive. Table 3:
Die erfindungsgemäßen Schäume zeigen jeweils deutlich höhere Eindruckhärten als die Vergleichsbeispiele. Hieraus ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Trimerkatalysatoren in diversen Formulierungen eine verbesserte Aushärtung des Schaumes ermöglichen. Dabei können die Gelzeiten teilweise sogar verlängert werden oder mit gleichbleibenden Gelzeiten die positiven Effekte auf die Durchhärtung weiter verbessert werden. Dies ist ein enormer Vorteil, da durch den geringen Einfluss auf die Gelzeit die Verarbeitbarkeit der Reaktionsmischung erhalten bleibt, z.B. hinsichtlich der Fließfähigkeit der schäumenden Mischung, und gleichzeitig die Aushärtung des Schaumes beschleunigt wird. Aus den Versuchen ist klar ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Trimerisierungskatalysatoren zu einer verbesserten Aushärtung des Schaums führen. Die zuvor beschriebenen sehr guten Resultate für die Eindruckhärten der erfindungsgemäßen Schäume korrespondieren mit denen der Stauchhärte. The foams according to the invention each show significantly higher indentation hardnesses than the comparative examples. It can be seen from this that the trimer catalysts according to the invention in various formulations enable improved curing of the foam. In some cases, the gel times can even be extended or the positive effects on curing can be further improved by keeping the gel times the same. This is an enormous advantage, since the processability of the reaction mixture is retained due to the low influence on the gel time, for example with regard to the flowability of the foaming mixture, and at the same time the curing of the foam is accelerated. It is clearly evident from the experiments that the trimerization catalysts according to the invention lead to improved curing of the foam. The very good results described above for the indentation hardness of the foams according to the invention correspond to those of the compression hardness.

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Zusammensetzung zur Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, umfassend zumindest eine Isocyanat-Komponente, eine Polyolkomponente, optional einen Schaumstabilisator, optional Treibmittel, wobei die Zusammensetzung mindestens einen Katalysator, der die Ausbildung einer Urethan- oder Isocyanurat-Bindung katalysiert, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Katalysator Zinksalze und/oder eine Zink-haltige Zubereitung umfasst. 1. Composition for producing rigid polyurethane or polyisocyanurate foam, comprising at least one isocyanate component, a polyol component, optionally a foam stabilizer, optionally blowing agent, the composition containing at least one catalyst which catalyzes the formation of a urethane or isocyanurate bond , characterized in that this catalyst comprises zinc salts and/or a zinc-containing preparation.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zinksalze und/oder Zink-haltige Zubereitungen Zink(ll)-Salze umfassen, vorzugsweise Zink(ll)-Carboxylate, wobei die Carboxylate basieren auf Carbonsäuren enthaltend 1 bis 34 Kohlenstoffe, die auch ungesättigte oder aromatische Einheiten enthalten können, insbesondere umfassend Zink(ll)- acetat, Zink(ll)-propionat, Zink(ll)-pivalat, Zink(ll)-2-ethylhexanoat (Zink(ll)-octoat), Zink(ll)- isononanoat (Zink(ll)-3,5,5-trimethylhexanoat), Zink(ll)-neodecanoat, Zink(ll)-ricinoleat, Zink(ll)-palmitat, Zink(ll)-stearat, Zink(ll)-oleat, Zink(ll)-Iaurat, Zink(ll)-napthenat und/oder Zink(ll)-benzoat, wobei Zink(ll)-acetat und/oder Zink(ll)-ricinoleat am meisten bevorzugt sind, und/oder wobei die Carboxylate auch N und O als Hetero-Atome aufweisen können, insbesondere umfassend Zink(ll)-Iaktat, Zink(ll)-glycinat, Zink(ll)-hippurat, Zink(ll)-citrat, und/oder Zink(ll)-Seifen, wie insbesondere Zinkoleat, Zinkpalmitat, und/oder Zinkstearat. 2. Composition according to claim 1, characterized in that the zinc salts and / or zinc-containing preparations comprise zinc (II) salts, preferably zinc (II) carboxylates, wherein the carboxylates are based on carboxylic acids containing 1 to 34 carbons, which also unsaturated or aromatic units, in particular comprising zinc(II) acetate, zinc(II) propionate, zinc(II) pivalate, zinc(II) 2-ethylhexanoate (zinc(II) octoate), zinc(II )- isononanoate (zinc(II)-3,5,5-trimethylhexanoate), zinc(II) neodecanoate, zinc(II) ricinoleate, zinc(II) palmitate, zinc(II) stearate, zinc(II) oleate, zinc (II) laurate, zinc (II) napthenate and/or zinc (II) benzoate, with zinc (II) acetate and/or zinc (II) ricinoleate being most preferred, and/or where the carboxylates can also have N and O as hetero atoms, in particular including zinc(II) lactate, zinc(II) glycinate, zinc(II) hippurate, zinc(II) citrate, and/or zinc(II ) soaps, such as in particular zinc oleate, zinc palmitate, and / or zinc earat.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Zink(ll)- Carboxylat in stöchiometrischer Form vorliegt, also Zn und Carboxylat im molaren Verhältnis von 1 zu 2, das heisst insbesondere keinen Überschuss an Carboxylat bzw. Carbonsäure enthält. 3. Composition according to claim 2, characterized in that the zinc(II) carboxylate used is present in stoichiometric form, ie Zn and carboxylate in a molar ratio of 1 to 2, ie in particular no excess of carboxylate or carboxylic acid.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zink-haltige Zubereitung Zinksalze, vorzugsweise Zink(ll)-Salze, insbesondere Zink(ll)- Carboxylat in einem Trägermedium, insbesondere umfassend Glykole, Alkoxylate und/oder Öle synthetischer und/oder natürlicher Herkunft, umfasst. 4. Composition according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the zinc-containing preparation contains zinc salts, preferably zinc(II) salts, in particular zinc(II) carboxylate in a carrier medium, in particular comprising glycols, alkoxylates and/or oils synthetic and/or natural origin.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung enthalten ist, vorzugsweise umfassend Amine, Amin-Alkoxylate, Aminosäuren und/oder Amine mit mehreren Säure- Funktionen, insbesondere umfassend N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin, N,N,N‘,N‘-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylendiamin, 2-[[2-[2-(Dimethylamino)ethoxy]ethyl]me- thylamino]ethanol, Fettamin-Ethoxylate, wie Talkfettamin-Ethoxylat, Cocoamin-Ethoxylat Cetyl/Stearyl-Amin-Ethoxylat oder PEG-3-Talg-Aminopropylamin, PPG-3-Talg-Amino- propylamin, Glycin, Lysin, Arginin, Sarkosin, Ethylendiamintetraacetat und/oder Ethylen- diamintriacetat-kokosalkylacetamid, besonders bevorzugt sind Fettamin-Alkoxylate einsetzbar, wobei die zumindest eine Stickstoff-haltige Verbindung insbesondere in der Zinkhaltigen Zubereitung enthalten ist. 5. The composition as claimed in any of claims 1 to 4, characterized in that at least one nitrogen-containing compound is additionally present, preferably comprising amines, amine alkoxylates, amino acids and/or amines with several acid functions, in particular comprising N,N, N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]me- ethylamino]ethanol, fatty amine ethoxylates such as tallow fatty amine ethoxylate, cocoamine ethoxylate, cetyl/stearylamine ethoxylate or PEG-3-tallow aminopropylamine, PPG-3-tallow aminopropylamine, glycine, lysine, arginine, sarcosine, Ethylenediamine tetraacetate and/or ethylenediamine triacetate coconut alkylacetamide, fatty amine alkoxylates being particularly preferred can be used, the at least one nitrogen-containing compound being contained in particular in the zinc-containing preparation.
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest ein zusätzlicher Trimerisierungskatalysator enthalten ist, vorzugsweise Carboxylate von Ammonium, Kalium und/oder anderen Alkali- oder Erdalkalimetallen, weiter bevorzugt sind Kalium-Carboxylate, insbesondere Kaliumacetat, Kaliumformiat, Kaliumpropionat, Kaliumbutanoat, Kaliumpentanoat, Kaliumhexanoat, Kaliumheptanoat, Kalium-2 ethylhexanoat, Kaliumpivalat, Kaliumoctoat, Kaliumbutyrat, Kalium isobutyrat, Kalium nonanoat, Kaliumdecanoat, Kaliumrizinoleat, Kaliumstearat, und/oder Kaliumneodecanoat, und/oder Carboxylate von Ammonium-Kationen wie insbesondere Carboxylate von Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropylammonium, Tetrabutylammonium, Dimethyldiallylammonium, Trimethyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Tripropyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Tributyl-(2-hydroxypropyl) ammonium, Trimethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Triethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Tripropyl-(2- hydroxyethyl) ammonium, Tributyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, Dimethylbenzyl-(2- hydroxyethyl) ammonium und/oder Dimethylbenzyl-(2-hydroxypropyl) ammonium. 6. The composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one additional trimerization catalyst is additionally present, preferably carboxylates of ammonium, potassium and/or other alkali metals or alkaline earth metals, more preferably potassium carboxylates, in particular potassium acetate, potassium formate, Potassium propionate, potassium butanoate, potassium pentanoate, potassium hexanoate, potassium heptanoate, potassium 2-ethylhexanoate, potassium pivalate, potassium octoate, potassium butyrate, potassium isobutyrate, potassium nonanoate, potassium decanoate, potassium ricinoleate, potassium stearate, and/or potassium neodecanoate, and/or carboxylates of ammonium cations such as in particular carboxylates of Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropylammonium, Tetrabutylammonium, dimethyldiallylammonium, Trimethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Triethyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Tripropyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Tributyl-(2-hydroxypropyl)ammonium, Trimethyl-(2 -hydroxyethyl) ammonium, triethyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, tripropyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, tributyl-(2-hydroxyethyl) ammonium, dimethylbenzyl-(2-hydroxyethyl) ammonium and/or dimethylbenzyl-(2-hydroxypropyl) ammonium.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Salze von Aminosäuren und/oder Aminosäurederivate eingesetzt werden, wobei diese formal ableitbar sind aus der Umsetzung von aromatischen Carbonsäuren und Aminosäuren, insbesondere sind sie erhältlich durch Umsetzung von Aminosäuren und aromatischen Carbonsäuren, aromatischen Carbonsäureestern, aromatischen Carbonsäurehalogeniden und/oder aromatischen Carbonsäureanhydriden. 7. Composition according to one of Claims 1 to 6, characterized in that salts of amino acids and/or amino acid derivatives are additionally used, these being formally derivable from the reaction of aromatic carboxylic acids and amino acids, in particular they can be obtained by reacting amino acids and aromatic Carboxylic acids, aromatic carboxylic acid esters, aromatic carboxylic acid halides and/or aromatic carboxylic acid anhydrides.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Katalysator zusätzlich noch tertiäres Amin enthalten ist, wobei das zusätzliche tertiäre Amin vorzugsweise mindestens 2 Stickstoffatome, pro Molekül enthält, und wobei besonders bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amine ausgewählt sind aus der Gruppe 1 , bestehend aus Pentamethyldiethylentriamin, Bis-(2-dimethylaminoethyl)ether, Tris(dimethyl- aminopropyl)amine, N-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]-N-methyl-1 ,3-propanediamine, 2- {[2-(dimethylamino)ethyl]methylamino}ethanol, 2-[[2-[2-(Dimethylamino)ethoxy]ethyl]methyl- amino]ethanol, N-Methyl-N-(N,N-Dimethylaminopropyl)aminopropanol, N-Methyl-N-(N,N- Dimethylaminopropyl)aminoethanol, 1-Bis[3-(dimethylamino)propyl]amino]2-propanol, 1 ,1‘[[3- (Dimethylamino)propyl]amino]-2-propanol, 3,3’-iminobis(N,N-dimethylpropylamin), Diiso- propyltrimethyldiethylentriamin, Bis-(dimethylaminopropyl)methylamine Trimethylaminoethyl- ethanolamin, 3-Dimethylamino-N,N-dimethylpropionamide , Dimethylaminopropylamin, 1-(3- Aminopropyl)pyrrolidin, 1-(2-Aminoethyl)pyrrolidin, 1-(1-pyrrolidinyl)-2-propanamin, N,N- dimethyl-1-(pyrrolidin-1-yl)propan-2-amine, Tris(dimethylaminopropyl)amine, N,N,N’N‘-Tetra- methylethylendiamin, 1 ,3,5-tris(dimethylaminopropyl)-hexahydrotriazin, N,N’-bis[3-(dimethyl- amino)propyl]urea, N-[3-(dimethylamino)propyl]urea, 1 ,3-bis(Dimethylamino)propan und N,N,N’N‘-Tetramethylhexymethylendiamin, wobei auch Mischungen vorgenannter Amine einsetzbar sind, und/oder, vorzugsweise oder, wobei das besonders bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amin der Strukurformel (III) genügt: (Formel III) mit m gleich 1 oder 2, 8. The composition as claimed in any of claims 1 to 7, characterized in that a tertiary amine is additionally present as a further catalyst, the additional tertiary amine preferably containing at least 2 nitrogen atoms per molecule, and additional tertiary amines which can be used particularly preferably being selected from from group 1, consisting of pentamethyldiethylenetriamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, tris(dimethylaminopropyl)amine, N-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]-N-methyl-1,3-propanediamine , 2-{[2-(dimethylamino)ethyl]methylamino}ethanol, 2-[[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl]methylamino]ethanol, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminopropyl )aminopropanol, N-methyl-N-(N,N-dimethylaminopropyl)aminoethanol, 1-bis[3-(dimethylamino)propyl]amino]2-propanol, 1,1'[[3-(dimethylamino)propyl]amino] -2-propanol, 3,3'-iminobis(N,N-dimethylpropylamine), diisopropyltrimethyldiethylenetriamine, bis(dimethylaminopropyl)methylamine trimethylaminoethylethanolamine, 3-dime thylamino-N,N-dimethylpropionamide , dimethylaminopropylamine, 1-(3-aminopropyl)pyrrolidine, 1-(2-aminoethyl)pyrrolidine, 1-(1-pyrrolidinyl)-2-propanamine, N,N-dimethyl-1-(pyrrolidine -1-yl)propan-2-amine, tris(dimethylaminopropyl)amine, N,N,N'N'-tetramethylethylenediamine, 1,3,5-tris(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazine, N,N'-bis[ 3-(dimethyl- amino)propyl]urea, N-[3-(dimethylamino)propyl]urea, 1,3-bis(dimethylamino)propane and N,N,N'N'-tetramethylhexymethylenediamine, mixtures of the aforementioned amines also being usable, and/or , preferably or, where the additional tertiary amine that can be used with particular preference satisfies the structural formula (III): (formula III) with m equal to 1 or 2,
A gleich O, S oder N-Re, A equals O, S or NR e ,
Ra, Rb, Rc, Rd und Re gleich Alkyl oder funktionalisiertes Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffen und/oder, vorzugsweise oder, wobei das besonders bevorzugt einsetzbare zusätzliche tertiäre Amin der Strukurformel IV, V oder VI genügt: mit m gleich 1 oder 2, R a , R b , R c , R d and R e are alkyl or functionalized alkyl having 1 to 20 carbons and/or, preferably or, where the additional tertiary amine that can be used particularly preferably satisfies structural formula IV, V or VI: with m equal to 1 or 2,
Rf gleich H, Methyl, Ethyl, Isopropyl, 3-Hydroxypropyl, 2-Hydroxypropyl, Hydroxyethyl, 3- Aminopropyl, 2-Aminopropyl oder Aminoethyl, wobei die beiden Reste unterschiedlich oder identisch sein können. R f is H, methyl, ethyl, isopropyl, 3-hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl, hydroxyethyl, 3-aminopropyl, 2-aminopropyl or aminoethyl, where the two radicals can be different or identical.
9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Massenanteil an Zink-haltiger Zubereitung am fertigen Polyurethanschaum von 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew.-% beträgt. 9. The composition as claimed in any of claims 1 to 8, characterized in that the total mass fraction of zinc-containing preparation in the finished polyurethane foam is from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight.
10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zink-haltige Zubereitung enthält, welche umfasst: 10. Composition according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it contains a zinc-containing preparation which comprises:
(i) Zink(ll)-Carboxylat, vorzugsweise wie in Anspruch 2 und/oder 3 definiert, in Mengen von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew%, (i) Zinc(II) carboxylate, preferably as defined in claim 2 and/or 3, in amounts of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight,
(ii) Trägermedien, vorzugsweise wie in Anspruch 4 definiert, in Mengen von 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 70 Gew-%,(ii) carrier media, preferably as defined in claim 4, in amounts of 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight,
(iii) Stickstoff-haltige Verbindung, vorzugsweise wie in Anspruch 5 definiert, in Mengen von 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 50 Gew-%,(iii) nitrogen-containing compound, preferably as defined in claim 5, in amounts of 1 to 70% by weight, preferably 2 to 60% by weight, particularly preferably 5 to 50% by weight,
Gew.-% bezogen auf diese gesamte Zink-haltige Zubereitung. % by weight based on this total zinc-containing preparation.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: eine Zink-haltige Zubereitung, umfassend Zink(ll)-Salz, Trägermedium und Stickstoff-haltige11. The composition according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises: a zinc-containing preparation, comprising zinc(II) salt, carrier medium and nitrogen-containing
Verbindung, insbesondere wie in Anspruch 10 definiert, und als weitere Bestandteile umfasst die Zusammensetzung zusätzlich Compound, in particular as defined in claim 10, and as further components, the composition additionally comprises
(i) zusätzlichen Trimerisierungskatalysator, insbesondere wie in Anspruch 6 definiert, und(i) additional trimerization catalyst, in particular as defined in claim 6, and
(ii) zusätzliches tertiäres Amin, insbesondere wie in Anspruch 8 definiert. (ii) additional tertiary amine, in particular as defined in claim 8.
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Wasser und/oder Treibmittel, optional zumindest ein Flammschutzmittel und/oder weitere Additive umfasst, welche bei der Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat- Hartschaumstoff vorteilhaft einsetzbar sind. 12. The composition as claimed in any of claims 1 to 11, characterized in that it additionally comprises water and/or blowing agent, optionally at least one flame retardant and/or other additives which can be used advantageously in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foam.
13. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, durch Umsetzung einer oder mehrerer Polyolkomponenten mit einer oder mehrerer Isocyanatkomponenten, wobei die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators erfolgt, der die Ausbildung einer Urethan- oder Isocyanurat-Bindung katalysiert, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Katalysator Zinksalze und/oder eine Zink-haltige Zubereitung umfasst, vorzugsweise unter Einsatz einer Zusammensetzung wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, insbesondere unter Einsatz einer Zink-haltigen Zubereitung wie in Anspruch 10 gekennzeichnet. 13. A process for producing rigid polyurethane or polyisocyanurate foam by reacting one or more polyol components with one or more isocyanate components, the reaction taking place in the presence of a catalyst which catalyzes the formation of a urethane or isocyanurate bond, characterized in that this catalyst comprises zinc salts and/or a zinc-containing preparation, preferably using a composition as defined in any one of claims 1 to 12, in particular using a zinc-containing preparation as characterized in claim 10.
14. Verwendung von Zinksalzen und/oder Zink-haltigen Zubereitungen, insbesondere unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, als Katalysator bei der Herstellung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat- Hartschaumstoffen, bevorzugt zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften des Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffs, insbesondere zur Erhöhung der Stauchhärte des Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffs zu einem frühen Zeitpunkt, im Vergleich zu Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen, die ohne die Zinksalze und/oder Zink-haltigen Zubereitungen hergestellt wurden, Stauchhärte bestimmbar nach DIN EN ISO 844:2014-11 . 14. Use of zinc salts and/or zinc-containing preparations, in particular using a composition according to the invention as defined in one of claims 1 to 12, as a catalyst in the production of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams, preferably for improving the performance properties of the polyurethane or polyisocyanurate rigid foam, in particular to increase the Compression hardness of the rigid polyurethane or polyisocyanurate foam at an early stage, compared to rigid polyurethane or polyisocyanurate foams that were produced without the zinc salts and/or zinc-containing preparations, compression hardness can be determined according to DIN EN ISO 844:2014-11.
15. Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoff, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 13. 15. Rigid polyurethane or polyisocyanurate foam obtainable by the process according to the invention as claimed in claim 13.
16. Verwendung von Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffen gemäß Anspruch 15 für Zwecke der thermischen Isolation, vorzugsweise als Dämmplatten und Isolationsmittel sowie für Kühlapparaturen. 16. The use of rigid polyurethane or polyisocyanurate foams as claimed in claim 15 for thermal insulation purposes, preferably as insulating boards and insulating materials and for cooling apparatus.
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Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US442829A (en) 1890-12-16 Paper-file
US3953383A (en) 1972-07-21 1976-04-27 Nippon Oil Seal Industry Co., Ltd. Catalytic process for copolymerizing epoxy compounds with carbon dioxide
US3900424A (en) 1972-07-21 1975-08-19 Nippon Oil Seal Ind Co Ltd Catalyst for copolymerizing epoxy compounds with carbon dioxide
US4200699A (en) * 1978-10-12 1980-04-29 M&T Chemicals Inc. Catalyst composition for rigid polyurethane foams
US4452829A (en) 1983-06-20 1984-06-05 Thermocell Development, Ltd. Sprayable, cross-linked trimer polymer and method of use and preparation
US4500704A (en) 1983-08-15 1985-02-19 The Dow Chemical Company Carbon dioxide oxirane copolymers prepared using double metal cyanide complexes
JPS63172737A (en) 1986-12-31 1988-07-16 ユニオン・カーバイド・コーポレーシヨン Polysiloxane-polyoxyalkylene composition
US5990187A (en) 1997-03-26 1999-11-23 Th. Goldschmidt Ag Method of preparing polyurethane foam utilizing organofunctionally modified polysiloxanes
US5844010A (en) 1997-03-29 1998-12-01 Th. Goldschmidt Ag Method of preparing polyurethane foam utilizing block copolymers having linked siloxane blocks
DE19905989A1 (en) 1999-02-13 2000-08-17 Bayer Ag Fine-celled, water-driven rigid polyurethane foams
US6133329A (en) 1999-03-31 2000-10-17 Oxid L.P. Aromatic polyester polyols made from a natural oil
AU764900B2 (en) 2000-11-28 2003-09-04 Evonik Goldschmidt Gmbh Use of mixtures of organofunctionally modified polysiloxanes with branched alcohols in the production of flexible polyurethane foams
US20020103091A1 (en) 2001-01-29 2002-08-01 Kodali Dharma R. Reactive oil compositions and uses thereof
DE10240186A1 (en) 2002-08-28 2004-03-11 Basf Ag Process for the production of low-emission flexible polyurethane foams
WO2004096882A1 (en) 2003-04-25 2004-11-11 Dow Global Technologies, Inc. Vegetable oil based polyols and polyurethanes made therefrom
US8133930B2 (en) 2003-04-25 2012-03-13 Dow Global Technologies Llc Polyurethane foams made from hydroxymethyl-containing polyester polyols
US8293808B2 (en) 2003-09-30 2012-10-23 Cargill, Incorporated Flexible polyurethane foams prepared using modified vegetable oil-based polyols
ATE316545T1 (en) 2003-10-04 2006-02-15 Goldschmidt Gmbh METHOD FOR PRODUCING ORGANIC SILICON COMPOUNDS
DE102004011559A1 (en) 2004-03-08 2005-09-29 Rathor Ag Phase stable polyurethane prepolymers
AU2006218395A1 (en) 2005-03-03 2006-09-08 South Dakota Soybean Processors, Llc Novel polyols derived from a vegetable oil using an oxidation process
US20060229375A1 (en) 2005-04-06 2006-10-12 Yu-Ling Hsiao Polyurethane foams made with alkoxylated vegetable oil hydroxylate
US20060235100A1 (en) 2005-04-13 2006-10-19 Kaushiva Bryan D Polyurethane foams made with vegetable oil hydroxylate, polymer polyol and aliphatic polyhydroxy alcohol
WO2006116456A1 (en) 2005-04-25 2006-11-02 Cargill, Incorporated Polyurethane foams comprising oligomeric polyols
DE102005034052A1 (en) 2005-07-21 2007-01-25 Goldschmidt Gmbh trimerization
US9856355B2 (en) 2005-09-27 2018-01-02 Evonik Degussa Gmbh Silanol-functionalized compounds for the preparation of polyurethane foams
DE102006030531A1 (en) 2006-07-01 2008-01-03 Goldschmidt Gmbh Silicone stabilizers for flame-retardant rigid polyurethane or polyisocyanurate foams
US8445555B2 (en) 2006-07-13 2013-05-21 Air Products And Chemicals, Inc. Stabilized carbanions as trimerization catalysts
ATE514726T1 (en) 2006-11-15 2011-07-15 Basf Se METHOD FOR PRODUCING SOFT POLYURETHANE FOAM
US9550854B2 (en) * 2007-10-12 2017-01-24 Honeywell International Inc. Amine catalysts for polyurethane foams
WO2009058367A1 (en) 2007-11-01 2009-05-07 Cargill, Incorporated Natural oil-derived polyester polyols and polyurethanes made therefrom
GB0807607D0 (en) 2008-04-25 2008-06-04 Imp Innovations Ltd Catalyst
KR20220018610A (en) 2008-09-08 2022-02-15 사우디 아람코 테크놀로지스 컴퍼니 Polycarbonate polyol compositions
WO2010054317A2 (en) 2008-11-10 2010-05-14 Dow Global Technologies Inc. An isocyanate trimerisation catalyst system, a precursor formulation, a process for trimerising isocyanates, rigid polyisocyanurate/polyurethane foams made therefrom, and a process for making such foams
DE102009028061A1 (en) 2009-07-29 2011-02-10 Evonik Goldschmidt Gmbh Process for the production of polyurethane foam
WO2011163133A1 (en) 2010-06-20 2011-12-29 Novomer, Inc. Aliphatic polycarbonates
KR20190059988A (en) 2011-08-08 2019-05-31 사우디 아람코 테크놀로지스 컴퍼니 Catalysts and methods for polymer synthesis
CN103946260B (en) 2011-11-17 2016-09-21 气体产品与化学公司 There is the method for tetraalkyl guanidinesalt, product and the compositions of aromatic carboxylic acid
CN103044687B (en) 2012-12-21 2015-03-11 江苏美思德化学股份有限公司 Fluorine contained organosilicon-polyether copolymer and preparation method thereof
CN103055759A (en) 2012-12-21 2013-04-24 南京美思德新材料有限公司 Polyurethane foam organosilicon surfactant with steady bubbles and opening performance
CN103657518B (en) 2013-12-16 2015-11-04 南京美思德新材料有限公司 A kind of Nonionic organosilicon surfactant and preparation method thereof
CN103665385B (en) 2013-12-16 2016-03-02 江苏美思德化学股份有限公司 A kind of containing olefin(e) acid ester organic silicon polyether multipolymer and preparation method thereof
ES2854355T3 (en) 2015-06-18 2021-09-21 Evonik Operations Gmbh Trimerization catalysts for sterically hindered salts and tertiary amines having isocyanate-reactive groups
WO2019122923A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Econic Technologies Ltd Rigid foams

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