FI77676C - Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum. Download PDF

Info

Publication number
FI77676C
FI77676C FI860302A FI860302A FI77676C FI 77676 C FI77676 C FI 77676C FI 860302 A FI860302 A FI 860302A FI 860302 A FI860302 A FI 860302A FI 77676 C FI77676 C FI 77676C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polyol
mixture
polyuretanskum
foam
component
Prior art date
Application number
FI860302A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI860302L (fi
FI860302A0 (fi
FI77676B (fi
Inventor
Pertti Toermaelae
Timo Pohjonen
Kauko Linna
Aimo Ihanamaeki
Eero Jormalainen
Original Assignee
Lohja Ab Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lohja Ab Oy filed Critical Lohja Ab Oy
Priority to FI860302A priority Critical patent/FI77676C/fi
Publication of FI860302A0 publication Critical patent/FI860302A0/fi
Priority to EP87100680A priority patent/EP0230301A3/en
Priority to CA000527739A priority patent/CA1280545C/en
Priority to US07/006,974 priority patent/US4829097A/en
Priority to JP62013267A priority patent/JPS62230818A/ja
Publication of FI860302L publication Critical patent/FI860302L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI77676B publication Critical patent/FI77676B/fi
Publication of FI77676C publication Critical patent/FI77676C/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/36—Hydroxylated esters of higher fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4891—Polyethers modified with higher fatty oils or their acids or by resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
    • C08G18/6492—Lignin containing materials; Wood resins; Wood tars; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0016—Foam properties semi-rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2115/00—Oligomerisation
    • C08G2115/02—Oligomerisation to isocyanurate groups
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/902—Cellular polymer containing an isocyanurate structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

j 77676
Menetelmä isosyanuraattimodifioidun polyuretaanivaahdon valmistamiseksi ja menetelmällä valmistettu polyuretaanivaahto
Keksinnön kohteena on menetelmä uusien, isosyanuraat-5 timodifioitujen polyuretaanivaahtojen valmistamiseksi sekä menetelmällä valmistetut uudet isosyanuraattimodifioidut polyuretaanivaahdot, jotka on saatu käyttämällä uusia vaahdotettavia polyuretaaniraaka-aineseoksia. Erityisesti keksinnön kohteena on menetelmä valmistuskustannuksiltaan edullis-10 ten polyuretaanivaahtojen valmistamiseksi käyttämällä uudentyyppistä raaka-aineseosta vaahdotettavan polyuretaanin valmistamiseen.
Polyuretaanivaahdot, ts. solupolyuretaanit valmistetaan yleensä polyisosyanaatin ja yhden tai useamman polyolin 15 välisellä eksotermisellä reaktiolla katalyytin ja vaahdotus-aineen tai solustusaineen läsnäollessa.
Tässä käytettynä termillä "polyoli" tarkoitetaan yhdistettä, jossa on lukuisia hydroksyyliryhmiä, jotka reagoivat isosyanaattiryhmien kanssa muodostaen uretaanipolymeere-20 jä. Yleisesti käytettäviä polyisosyanaatteja ovat aromaattiset di-isosyanaatit, kuten tolueenidi-isosyanaatti (TDI) ja polyaryylifenyyli-isosyanaatit. Reaktiossa käytettävät po-lyolit ovat yleensä hartsimaisia aineita, joissa on lukuisia reaktiivisia vetyatomeita. Tällaisia aineita ovat hydroksyy-25 liryhmiä sisältävät hartsit, kuten polyesteri- ja polyeette-rihartsit, sekä luonnossa esiintyvät hydroksyyliryhmiä sisältävät öljyt, kuten risiiniöljy.
Reaktioseokseen sisältyvien katalyyttien tarkoituksena on nopeuttaa vaahtoamisreaktiota ja saada aikaan sopiva 30 kovettuminen. Polyuretaanivaahtojen valmistuksessa käytetään tavallisesti katalyytteinä stanno-oktoaattia, dibutyylitina-lauraattia, amiineja ja happoja.
Vaahdotusaineina, joita käytetään polyuretaanin paisuttamiseen solurakenteiseksi, voivat olla joko reaktion si-35 vutuotteet, kuten hiilidioksidi, jota syntyy joidenkin isosyanaattien ja veden reaktiosta, tai typpi, jota syntyy esimerkiksi atsidin hajoamisessa, tai paisuttamiseen tarkoite- 2 77676 tut erikoisnesteet tai kiinteät aineet, kuten kloorifluori-metaanit, jotka höyrystyvät reaktiolämmön tai paineen alenemisen vaikutuksesta. Tässä käytettynä termillä "vaahdotusai-ne" tarkoitetaan kaikkia sellaisia sopivia aineita, joita on 5 käytetty tämän paisumisen aikaansaamiseen.
Polyuretaanivaahtoa valmistetaan tavallisesti sekoittamalla eri seoskomponentit sopivalla tavalla ja antamalla seoksen vaahtoutua haluttuun muotoon sopivassa tilassa.
Polyuretaanivaahdolla tiedetään olevan monia toivot-10 tavia ominaisuuksia ja ominaispiirteitä. Esimerkiksi jäykällä polyuretaanivaahdolla on toivotut jäykkyysominaisuudet ja toivottu lujuus pienellä tiheydellä, eheys, suuri lämmöneris-tysarvo, kemiallinen stabiliteetti ja liuottimienkestävyys.
Niinpä jäykkä polyuretaanivaahto sopii hyvin käytet-15 täväksi monissa kaupallisissa sovellutuksissa, kuten esimerkiksi lämpöeristeenä, konstruktio- ja rakennusaineena tai pakkausaineena. Polyuretaanivaahdon monista tunnetuista ja toivotuista ominaisuuksista huolimatta sen käyttö moniin kaupallisiin sovellutuksiin on taloudellisesti kannattamatonta 20 johtuen polyuretaanivaahdon suhteellisen korkeasta hinnasta. Nämä suuret raaka-ainekustannukset ovat hidastaneet jäykkää polyuretaanivaahtoa käyttävän teollisuuden kasvua.
Puuperäisten materiaalien käyttöä uretaanivaahtojen komponenttina alentamaan valmistuskustannuksia on kuvattu 25 useissa patenttijulkaisuissa ja tutkimuksissa.
GB-patenttijulkaisussa 1 170 079 on esitetty menetelmä polyuretaanivaahdon valmistamiseksi saattamalla orgaaninen polyisosyanaatti reagoimaan polyolin kanssa katalyytin ja vaahdotusaineen kanssa, polyolin sisältäessä hydroksyyliryh-30 miä, jotka voivat reagoida isosyanaattiryhmien kanssa, sanotun polyolin komponenttina ollessa 5 - 100 %:sesti oleellisesti alifaattisiin hiilivetyihin liukenemattoman ja runsaasti fenolisia yhdisteitä sisältävän mäntypuuhartsin ja alkylee-nioksidin reaktiotuote. Tämän GB-patenttijulkaisun mukaisessa 35 menetelmässä käytettävää mäntypuuhartsia valmistetaan mäntyä ja vastaavia puulajeja pyrolyyttisesti tislaamalla (ks. US-patenttijulkaisut 2 193 026 ja 2 221 540).
Il 3 77676 US-patenttijulkaisussa 3 211 674 on esitetty jäykkä polyuretaanivaahto, joka on valmistettu saattamalla orgaaninen polyisosyanaatti reagoimaan hydroksyloidun mäntyöljyn kanssa vaahdotusaineen läsnäollessa.
5 Puuperäisten materiaalien käytöstä uretaanivaahtojen komponenttina on usein ollut kuitenkin seurauksena tuoteominaisuuksien huonontuminen, mikä ilmenee esim. dimensiostabi-liteetin huonontumisena ja avosoluisuuden muodostumisena (F.A. Coglianese J. Cell. Plast., tammikuu 1965, s. 42).
10 Usein puuperäiset aineet ovat myös hitaammin reagoivia kuin synteettiset polyolit ja polyisosyanaatit, mikä myös huonontaa tuoteominaisuuksia ja vaikeuttaa prosessointia.
Nyt on yllättäen todettu, että edellä esitetyt vaikeudet, jotka ilmenevät käytettäessä polyuretaanien seos-15 komponenttina puuperäisiä aineita, kuten mäntyöljyä, mänty-hartsia (tai hartsiseosta) tai niiden kemiallisia modifikant-teja, voidaan eliminoida käyttämällä polymeraation katalyyt-tisysteemin komponenttina polyisosyanaatin trimerointikata-lyyttiä, joka aikaansaa isosyanuraattirenkaita sisältävien 20 verkkoutuneiden polyisosyanuraattirakenteiden muodostumisen isosyanaatista:
R
°^C/N\C^° 3RN=C=0-> 7 25
N N
e o 30 Isosyanuraatti
Trimerointikatalyytin käytöllä on useita edullisia vaikutuksia polyuretaanivaahdon rakenteeseen ja prosessointiin. Isosyanuraattirenkaat jäykistävät polyuretaaniverkkoa, jolloin puuperäisiä aineita seoskomponenttinaan sisältävän 35 polyuretaanin dimensiostabiliteetti ja mekaaniset ominaisuudet paranevat. Lisäksi trimerointikatalyytti nopeuttaa vaahdon kovettumisreaktiota, jolloin myös hitaasti reagoivia puu- 4 77676 peräisiä seoskomponentteja sisältävää raaka-aineseosta voidaan vaahdottaa normaaleilla, vaahdotetun polyuretaanin valmistukseen tarkoitetuilla prosessointilinjoilla.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle isosyanuraattimodi-5 fioidun polyuretaanivaahdon valmistamiseksi on tunnusomaista, että orgaaninen polyisosyanaatti saatetaan reagoimaan polyolin kanssa katalyyttisysteemin ja vaahdotusaineen läsnäollessa, jolloin seos mahdollisesti sisältää täyteainetta ja/tai emulgointiainetta, mainitun polyolin sisältäessä 10 5 - 100 paino-% mäntyöljyä, mäntyhartsia, kemiallisesti modifioitua mäntyhartsia tai mäntyöljyä tai näiden seosta, jolloin polyoli sisältää molekyylirakenteissaan hydroksyy-liryhmiä, jotka kykenevät reagoimaan isosyanaattiryhmien kanssa, ja katalyyttisysteemin sisältäessä 5-95 paino-% 15 polyisosyanaatin trimerointikatalyyttiä, joka aikaansaa polyisosyanaatista isosyanuraattirenkaita sisältävien verkkoutuneiden polyisosyanuraattirakenteiden muodostumisen polymeerirakenteeseen.
Valmistettaessa keksinnön mukaista isosyanuraatti-20 modifioitua polyuretaanivaahtoa keksinnön mukaisella menetelmällä, voidaan polyisosyanaattina käyttää mitä tahansa sopivaa orgaanista polyisosyanaattia mukaanlukien aromaattiset, alifaattiset ja heterosykliset polyisosyanaatit. Toisin sanoen kaksi tai useampia isosyanaattiradikaaleja voi olla si-25 toutuneena mihin tahansa sopivaan kaksiarvoiseen tai sitä moniarvoisempaan orgaaniseen radikaaliin muodostaen orgaanisia polyisosyanaatteja, joita voidaan käyttää esillä olevan keksinnön mukaisesti. Tällaisiin radikaaleihin kuuluvat myös asykliset, alisykliset, aromaattiset ja heterosykliset radi-30 kaalit. Sopivia orgaanisia polyisosyanaatteja ovat siten etyleenidi-isosyanaatti, etylideenidi-isosyanaatti, propylee-ni-1,2-di-isosyanaatti, sykloheksyleeni-1,2-di-isosyanaatti, m-fenyleenidi-isosyanaatti, 2,4-toluyleenidi-isosyanaatti, 2,6-toluyleenidi-isosyanaatti, 3,3'-dimetyyli-4,4'-bifenylee-35 nidi-isosyanaatti, 3,3'-dimetoksi-4,4'-bifenyleenidi-iso-syanaatti, 3,3'-difenyyli-4,4'-bifenyleenidi-isosyanaatti, 4,4'-bifenyleenidi-isosyanaatti, 3,3'-dikloori-4,4'-bifenyleenidi-isosyanaatti, p,p',p"-trifenyylimetaanitri-isosyanaatti,
II
5 77676 1,5-naftaleenidi-isosyanaatti ja furfurylideenidi-isosyanaat-ti sekä suojatussa tai inaktiivisessa muodossa olevat poly-isosyanaatit, kuten esimerkiksi 2,4- tai 2,6-toluyleenidi-isosyanaatin, ρ,ρ'-difenyylimetaanidi-isosyanaatin, p-5 fenyleenidi-isosyanaatin tai 1,5-naftaleenidi-isosyanaatin bis-fenyylikarbamaatit. Voidaan myös käyttää isosyanaattien seoksia.
Sopivia polyoleja käytettäväksi keksinnön mukaisessa menetelmässä ovat esimerkiksi etyleeniglykoli, propyleeni-10 glykoli, 1,4-butaanidioli, 1,3-pentaanidioli, glyseroli, trimetylolipropaani, pentaerytritoli, etyleenidiamiini, propyleenidiamiini, 1,4-butaanidiamiini, 1,3-butaanidiamiini, etanoliamiini, butanoliamiini, bis-beeta-hydroksietyleenidi-amiini, N,N,N',Ν'-tetra-cis-(2-hydroksipropyyli)etyleenidi-15 amiini ja hydrokinonin bis-beeta-hydroksietyylieetteri.
Sopivia polyoleja ovat myös polyesterihartsit, jotka yleensä on valmistettu kondensoima11a polyhydristä alkoholia, kuten esimerkiksi glyserolia, trimetylolietaania, sorbitolia tai etyleeniglykolia polykarboksyylihapolla tai sen anhydridil-20 lä, kuten esimerkiksi adipiini-, sebasiini-, maleiini- tai meripihkahapolla tai vastaavalla anhydridillä; polyeetteri-hartsit, jotka yleensä ovat polyalkyleenieetteriglykoleita ja jotka tavallisesti on valmistettu kondensoimalla alempia alkyleenioksideja glykoleilla, kuten esimerkiksi etyleeni-25 glykolilla, propyleeniglykolilla tai sorbitolilla ja luonnossa esiintyvillä, hydroksyyliryhmiä sisältävillä öljyillä, kuten esimerkiksi risiiniöljyllä.
Polyuretaanivaahdon verkkoutumisastetta voidaan vaihdella käytetyn polyolin tyypin mukaan, joten tarpeen mukaan 30 voidaan valmistaa jäykkiä, puolijäykkiä tai joustavia vaahtoja. Joustavien vaahtojen valmistuksessa ovat yleensä edullisia polyolit, joiden hydroksyyliluku on noin 30 - noin 70, ja jäykempien vaahtojen valmistuksessa ovat yleensä edullisia polyolit, joiden hydroksyyliluku on noin 200 - noin 700.
35 Esillä olevassa keksinnössä voidaan käyttää mitä ta hansa polyuretaanivaahtojen valmistuksessa tavanomaisesti käytettävää vaahdotusainetta. Vaahdotusaineena voidaan siis käyttää esimerkiksi vettä, joka reagoi isosyanaattien kanssa 6 77676 muodostaen hiilidioksidia; alhaalla kiehuvia nesteitä, kuten trikloorimonofluorimetaania, diklooridifluorimetaania tai isobutyleeniä; tai veden ja alhaalla kiehuvien nesteiden seoksia.
5 Yleensä on edullista lisätä pinta-aktiivista emulgoin- tiainetta polyuretaanireaktioseokseen eri komponenttien täydellisen dispergoitumisen varmistamiseksi suhteellisen lyhyen sekoitusvaiheen aikana ja toimimaan vaahdossa stabiloivana aineena ja solujen kokoa säätelevänä aineena. Emulgoin-10 tiaineen läsnäolo ei kuitenkaan aina ole välttämätöntä hyväksyttävien vaahtojen saamiseksi. Käytettävän emulgointiaineen määrä voi vaihdella melkoisesti emulgointiaineen luonteesta riippuen, mutta yleensä käytetään noin 0,1 - 2,0 paino-% emulgointiainetta vaahdotettavan koostumuksen kokonaispainos-15 ta laskien.
Esillä olevassa keksinnössä voidaan käyttää mitä tahansa hyvintunnettua anionista, kationista tai ionitonta pinta-aktiivista emulgointiainetta, kuten esimerkiksi natrium-dioktyylisulfosukkinaattia, sorbitaanimonolauraattia tai 20 polyetyleeniglykolirisinolaattia. Kuitenkin edullisia pinta-aktiivisia aineita ovat pinta-aktiiviset organo-silikonit, kuten esimerkiksi dimetyylipolysiloksaanin ja polyalkyleeni-eetterin kopolymeerit, polydimetyylisiloksaanit ja silikoni-glykoli-kopolymeerit.
25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään polyoli- komponenttia, joka sisältää 5-100 paino-% havupuusta peräisin olevaa materiaalia, joka ainakin osittain kykenee reagoimaan polyuretaanivaahdon muodostumisreaktiossa polyoliin verrattavalla tavalla ja joka materiaali on esim. mänty-30 öljy, joka on rasvahappojen ja mäntyhartsin seos, tai sen kemiallinen johdannainen kuten hydroksyloitu tai alkylee-nioksidijohdannainen. Erilaisia puuperäisiä materiaaleja • - on kuvattu julkaisussa A. Hase Kemia-Kemi no 1 - 2, 1978, s. 5.
35 Keksinnön mukaisessa vaahdotusmenetelmässä käyte tään katalyyttisysteemiä, jonka määrä on 0,01 - 5 paino-% koko reaktioseoksesta, vaahdotusreaktion nopeuden säätä- 7 77676 miseksi ja halutun verkkoutumisasteen saavuttamiseksi. Ka-talyyttisysteemi sisältää ainakin jotain tyypillistä poly-uretaanivaahdotuskatalyyttiä. Esimerkkejä tällaisista katalyyteistä ovat stannoyhdisteet, kuten stanno-oleaatti, 5 stanno-oktoaatti ja dibutyylitinalauraatti; amiinit, kuten trietyleenidiamiini, dimetyylisykloheksyyliamiini, alkanoliamiinit, N,N,Ν',N'-tetrametyyli-1,3-butaanidi-amiini ja N-metyylimortoliini? amiinien ja organo-tina-yh-disteiden seokset, kuten tertiäärisen amiinin ja stanno-10 oktoaatin seos; sekä reaktiiviset katalyytit, kuten n-butyylihappofosfaatti.
Lisäksi katalyyttisysteemi sisältää polyisosyanaa-tin trimerointikatalyyttiä, jonka määrä on 5 - 95 paino-% koko katalyyttisysteemin määrästä. Sopivia trimerointika-15 talyyttejä ovat esim. isosyanaatin trimerointireaktiota katalysoivat karboksylaatit, erityisesti alkaliasetaatit, kuten kaliumasetaatti, sekä alkaliformiaatit, kuten natri-umformiaatti.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan vaahdo-20 tettavaan systeemiin lisätä myös sopivaa jauhemaista täyteainetta tai täyteaineseosta kuten mineraalijauhetta, jäykistämään valmistettavaa isosyanuraattimodifioitua po-lyuretaanivaahtoa. Erityisen edullista tämä on silloin, kun puuperäinen komponentti sisältää rasvahappoja tai vas-25 taavia pehmittävän vaikutuksen antavia yhdisteitä. Mineraalisen täyteaineen määrä voi olla tyypillisesti 5-50 paino-% vaahdotettavasta systeemistä. Erityisen edullisena täyteaineena voidaan käyttää alumiinihydroksidia, joka materiaalia jäykistävän vaikutuksen lisäksi toimii palonko suoja-aineena.
Seuraavat esimerkit kuvaavat lähemmin keksintöä.
s 77676
Esimerkki 1
Valmistettiin vaahtokappale seuraavista komponenteista: A-komponentti: Mäntyhartsia 25 g 5 Etoksyloitua mäntyhartsia 25 g
Polyeetteripolyolia 50 g
Dimetyylisykloheksyyliamiinia; katalyyttinä 1 g
Kaliumasetaatin glykoliliuosta (väkevyys 30 %); trimerointikatalyyttinä 1 g 10 Vettä 0,6 g
Silikonistabilisaattoria 1 g
Freon Rll; ponneaineena_25 g A-komponentti yhteensä 128,6 g 15 B-komponentti: 4,4'-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 112,0 g Käytetty mäntyhartsi oli mäntyöljystä erotettu hartsi (mäntyöljyhartsi) ja etoksyloitu mäntyhartsi saman hartsin 20 etyleenioksidijohdannainen.
A-komponentti valmistettiin liuottamalla mäntyhartsi kuumaan etoksyloituun mäntyhartsiin 80°C:ssa. Tähän seokseen lisättiin polyeetteripolyoli ja seoksen annettiin jäähtyä huoneen lämpötilaan, minkä jälkeen katalyytit, vesi, stabili-25 saattori ja ponneaine lisättiin seokseen.
Vaahto valmistettiin sekoittamalla A- ja B-komponentit keskenään ja kaatamalla seos muottiin, jossa se sai vapaasti vaahdottua. Saadulla vaahdolla oli mittausten perusteella seu- 3 raavat ominaisuudet; tiheys 34 kg/m , lämmönjohtoluku 0,0192 30 W/m-K, puristuslujuudet 182 kPa vaahdon noususuuntaan ja 181 kPa vaahdon noususuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa. Pak-kaskokeessa (-30°C) ei todettu mittamuutoksia. Myös palo-ominaisuudet olivat samaa luokkaa kuin tavanomaisista raaka-aineista valmistetun polyuretaanivaahdon palo-ominaisuudet.
35 Palo-ominaisuuksilla tarkoitetaan tässä tekstissä lähin nä palonkesto-ominaisuuksia.
I! 9 77676
Esimerkki 2 A-komponentti; Mäntyhartsia 12,5 g
Etoksyloitua mäntyhartsia 50,0 g 5 Polyeetteripolyolia 50,0 g
Dimetyylisykloheksyyliamiinia 1,5 g
Kaliumasetaatin glykoliliuosta (väk. 30 %) 1,0 g
Silikonistabilisaattoria 1,5 g
Freon Rll (ponneaine) 29 g 10 Vettä_ 0,4 g A-komponentti yhteensä 145,9 g B-komponentti: 4,4'-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 130,0 g 15
Vaahto valmistettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla sekoittamalla ensin A-komponentin aineosat keskenään ja sen jälkeen A- ja B-komponentit toisiinsa. Valmistetun vaahdon 3 tiheys oli 34 kg/m , lämmönjohtoluku 0,0183 W/m*K sekä pu-20 ristuslujuudet 182 kPa vaahdon noususuuntaan ja 160 kPa nou-susuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa. Pakkaskoe- ja polttokoetulokset olivat hyviä.
Esimerkki 3 A-komponentti; 25 Etoksyloitua mäntyhartsia 67 g
Polyeetteripolyolia 33 g
Dimetyylisykloheksyyliamiinia 1 g
Kaliumasetaatin glykoliliuosta (väk. 30 %) 1 g
Silikonistabilisaattoria 1 g 30 Vettä 0,8 g
Freon Rll ponneainetta 35 g
Alumiinitrihydroksidijauhetta 105 g
Dimetyylimetaanifosfonaattia (palonsuoja-aine)_2 g A-komponentti yhteensä 245,8 g B-komponentti; 4,4'-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 100 g 35 10 77676
Vaahto valmistettiin sekoittamalla ensin A-komponen-tin aineosat keskenään ja sen jälkeen A- ja B-komponentit keskenään. Valmistetulla vaahdolla oli hyvä lämmöneristys-kyky (0,0185 W/m*K) ja pakkaskestävyys sekä erinomaiset pa-5 lo-ominaisuudet.
Esimerkki 4 A-komponentti: Mäntyöljyä 40 g
Polyeetteripolyolia 60 g 10 Dimetyylisykloheksyyliamiinia (katalyyttinä) 2 g
Dibutyylitinadilauraattia (katalyyttinä) 0,02 g
Kaliumasetaatin glykoliliuosta (30 %) (katalyyttinä) 1 g
Silikonistabilisaattoria 1,5 g
Vettä 0,5 g 15 Freon Rll ponneainetta_30 g A-komponentti yhteensä 135,02 g B-komponentti: 20 4,4'-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 150 g
Vaahto valmistettiin sekoittamalla ensin A-komponen-tin aineosat keskenään ja sen jälkeen A- ja B-komponentit keskenään. Valmistetulla vaahdolla oli hyvä lämmöneristys-25 kyky (0,0190 W/m*K), riittävät mekaaniset ja palo-ominaisuudet sekä hyvä pakkaskestävyys.
Kaikki edellä esitetyissä esimerkeissä 1-4 esitetyt vaahdot sopivat erityisesti lämmöneristeiksi, ne ovat itsesammuvia, ts. ne eivät pala, jos läsnä ei ole paloa yl-30 läpitäviä materiaaleja, lisäksi ne ovat valmistuskustannuk-siltaan edullisempia kuin tavanomaisista polyuretaaniraaka-aineista valmistetut vaahdot.
li n 77676
Esimerkki 5 A-komponentti:
Etoksyloitua mäntyhartsia 60 g
Polyeetteripolyolia 40 g 5 Dimetyylisykloheksyyliamiinial 0,7 g
Ykatalyyttiseos Λ Λ_
Dibutyylxtinadilauraattxa J 0,05 g
Natriumasetaatin glykoliliuosta (väk. 20 %) tri-merointikatalyyttinä 1,5 g
Silikonistabilisaattoria 1,0 g 10 Freon Rll ponneaineena_26 g A-komponentti yhteensä 129,25 g B-komponentti: 4,41-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 108 g 15
Vaahto valmistettiin sekoittamalla ensin A-kompo-nentin aineosat keskenään ja sen jälkeen A- ja B-komponen-tin aineosat keskenään. Esimerkissä puuperäisen materiaalin osuus polyolista on 60 %. Valmistetulla vaahdolla oli hy-. . 20 vät palo-ominaisuudet, se oli kovaa ja sitkeää ja sen pak- kaskestävyys oli riittävä. Lämmönjohtoluku oli 0,0183 W/m’K. Esimerkki 6
Resepti poikkesi esimerkistä 3 ainoastaan trimeroin-tikatalyytin osalta jona käytettiin litiumasetaatin glykoli-25 liuosta (väk. 20 %) . Käytetty määrä reseptissä oli 2 g. Val-mistetun vaahdon ominaisuudet olivat vastaavat.
Esimerkki 7 A-komponentti;
Etoksyloitua mäntyhartsia 50 g 30 Polyeetteripolyolia 50 g
Dimetyylisykloheksyyliamiinia 1,0 g
Kaliumformiaatin glykoliliuosta (väk. 20 %) tri-merointikatalyyttinä 0,5 g
Silikonistabilisaattoria 1,0 g 35 Freon Rll ponneaineena_25 g A-komponentti yhteensä 127,5 g 12 77676 B-komponentti : 4,4'-difenyylimetaanidi-isosyanaatti 103 g
Vaahto valmistettiin sekoittamalla ensin A-komponen-5 tin aineosat keskenään ja sen jälkeen A- ja B-komponentit keskenään. Esimerkissä puuperäisen materiaalin osuus poly-olista oli 50 %. Vaahto oli kovaa ja sitkeää ja sillä oli hyvä mittapitävyys, lämmöneristyskyky (0,0170 W/m*K) sekä riittävä pakkaskestävyys ja palonkesto.
10 Esimerkki 8
Resepti poikkesi esimerkistä 5 ainoastaan trime-rointikatalyytin osalta jona käytettiin kaliumpropionaatin glykoliliuosta (väk. 20 %). Käytetty määrä reseptissä oli 0,7 g. Valmistetun vaahdon ominaisuudet olivat vastaavat.
Il

Claims (6)

1. Menetelmä isosyanuraattimodifioidun polyuretaa-nivaahdon valmistamiseksi, tunnettu siitä, että 5 orgaaninen polyisosyanaatti saatetaan reagoimaan polyolin kanssa katalyyttisysteemin ja vaahdotusaineen läsnäollessa, jolloin seos mahdollisesti sisältää täyteainetta ja/ tai emulgointiainetta, mainitun polyolin sisältäessä 5 -100 paino-% mäntyöljyä, mäntyhartsia, kemiallisesti modi-10 fioitua mäntyhartsia tai mäntyöljyä tai näiden seosta, jolloin polyoli sisältää molekyylirakenteissaan hydroksyy-liryhmiä, jotka kykenevät reagoimaan isosyanaattiryhmien kanssa, ja katalyyttisysteemin sisältäessä 5-95 paino-% polyisosyanaatin trimerointikatalyyttiä, joka aikaansaa 15 polyisosyanaatista isosyanuraattirenkaita sisältävien verkkoutuneiden polyisosyanuraattirakenteiden muodostumisen polymeerirakenteeseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään polyolia, joka sisältää 20 5-100 paino-% mäntyhartsia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että trimerointikatalyyttinä käytetään karboksylaattia, edullisesti alkaliasetaattia tai -formiaattia.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että vaahdotettavaan seokseen tai johonkin sen seoskomponenttiin lisätään mineraalista jauhemaista täyteainetta.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, t u n-30 nettu siitä, että täyteaineena käytetään alumiinihydroksidia.
6. Minkä tahansa edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukaisella menetelmällä valmistettu isosyanuraattimo-difioitu polyuretaanivaahto, tunnettu siitä, että 35 se muodostuu orgaanisen polyisosyanaatin ja polyolin reaktiotuotteesta, joka on verkkoutettu polyisosyanaatin u 77676 trimerointikatalyyttiä sisältävällä katalyyttisysteemillä, sekä mahdollisesti täyteaineesta, mainitun polyolin koostuessa 5-100 painoprosenttisesti mäntyöljystä, mänty-hartsista, kemiallisesti modifioidusta mäntyhartsista tai 5 mäntyöljystä tai näiden seoksesta. Il 15 77676
FI860302A 1986-01-22 1986-01-22 Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum. FI77676C (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI860302A FI77676C (fi) 1986-01-22 1986-01-22 Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum.
EP87100680A EP0230301A3 (en) 1986-01-22 1987-01-20 A process for the preparation of an isocyanurate modified polyurethane foam and a polyurethane foam prepared by the process
CA000527739A CA1280545C (en) 1986-01-22 1987-01-20 Process for the preparation of an isocyanurate modified polyurethane foam and a polyurethane foam prepared by the process
US07/006,974 US4829097A (en) 1986-01-22 1987-01-22 Process for the preparation of an isocyanurate modified polyurethane foam and the resulting foam
JP62013267A JPS62230818A (ja) 1986-01-22 1987-01-22 イソシアヌレ−ト改質ポリウレタンフオ−ムの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI860302 1986-01-22
FI860302A FI77676C (fi) 1986-01-22 1986-01-22 Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI860302A0 FI860302A0 (fi) 1986-01-22
FI860302L FI860302L (fi) 1987-07-23
FI77676B FI77676B (fi) 1988-12-30
FI77676C true FI77676C (fi) 1989-04-10

Family

ID=8522011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI860302A FI77676C (fi) 1986-01-22 1986-01-22 Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4829097A (fi)
EP (1) EP0230301A3 (fi)
JP (1) JPS62230818A (fi)
CA (1) CA1280545C (fi)
FI (1) FI77676C (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4020255A1 (de) * 1990-06-26 1992-01-02 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von urethan- und ueberwiegend isocyanuratgruppen aufweisenden hartschaumstoffen und deren verwendung als daemmaterialien
US20030082365A1 (en) * 2001-10-30 2003-05-01 Geary John R. Tough and durable insulation boards produced in-part with scrap rubber materials and related methods
US7972688B2 (en) * 2005-02-01 2011-07-05 Letts John B High density polyurethane and polyisocyanurate construction boards and composite boards
EP2126239A4 (en) 2007-01-30 2011-03-02 Firestone Building Products Llc BUILDING PLATES AND COMPOSITE PLATES OF POLYURETHANE AND POLYISOCYANURATE HIGH DENSITY
US8691340B2 (en) 2008-12-31 2014-04-08 Apinee, Inc. Preservation of wood, compositions and methods thereof
US9878464B1 (en) 2011-06-30 2018-01-30 Apinee, Inc. Preservation of cellulosic materials, compositions and methods thereof
US20130217797A1 (en) * 2011-08-23 2013-08-22 Basf Se Microemulsions
ES2655510T3 (es) * 2013-08-20 2018-02-20 Basf Se Espumas rígidas de poliuretano y poliisocianurato mejoradas a base de polioles de poliéter modificados por ácidos grasos
JP6985002B2 (ja) * 2016-08-26 2021-12-22 積水化学工業株式会社 ウレタン樹脂組成物

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3051601A (en) * 1958-11-07 1962-08-28 Gen Tire & Rubber Co Laminated polyurethane foam cushion
US3095386A (en) * 1960-05-31 1963-06-25 Mobay Chemical Corp Polyurethane polymers containing tall oil
DE1160613B (de) * 1961-02-23 1964-01-02 Mobay Chemical Corp Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen
BE617305A (fi) * 1961-05-06
BE621580A (fi) * 1961-08-22
US3248349A (en) * 1962-05-03 1966-04-26 Mobay Chemical Corp Cellular polyurethane plastics prepared from a tall oil ester
GB1170079A (en) * 1966-03-28 1969-11-12 Nat Gypsum Co Improved Polyurethane Foam and Method of Producing same
US3423339A (en) * 1966-07-29 1969-01-21 Olin Mathieson Polyurethane foams utilizing an oxyethylated tall oil foam stabilizer
CH502399A (de) * 1967-03-24 1971-01-31 Mobay Chemical Corp Verfahren zur Herstellung eines Isocyanuratgruppen aufweisenden Schaumstoffes, Mittel zur Durchführung des Verfahrens und so erhaltener Schaumstoff
US4405725A (en) * 1967-03-24 1983-09-20 Mobay Chemical Corporation Foamed polyisocyanurates
DE1248919B (de) * 1967-10-12 1967-08-31 Hermann Joseph Neidhart, Genf-Bernex, Rico Neidhart, Genf (Schweiz) Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau von Torsionsfederungselemenien
IT963831B (it) * 1971-08-09 1974-01-21 Armour Ind Chem Co Polioli per espansi poliuretanici rigidi
GB1390231A (en) * 1972-03-17 1975-04-09 Ici Ltd Flexible polyurethane foams
US3860565A (en) * 1973-10-01 1975-01-14 Minnesota Mining & Mfg Encapsulated isocyanurate catalyst
DE2404310C2 (de) * 1974-01-30 1982-07-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von formverschäumten Schaumstoffen
GB1513525A (en) * 1976-03-29 1978-06-07 Dolk M Method for manufacturing polyurethane films and surface coatings from tall oil pitch
US4271273A (en) * 1979-06-25 1981-06-02 Gaf Corporation Rigid isocyanurate polyurethane foams and method for preparing same
US4374204A (en) * 1980-05-19 1983-02-15 Leningradsky Ordena Trudovogo Krasnogo Znameni Institut Textilnoi I Legkoi Promyshlennosti Imeni S.M. Kirova Porous open-cell filled reactive material containing a polymeric matrix and reactive filler
US4359550A (en) * 1981-01-19 1982-11-16 Basf Wyandotte Corporation Polyisocyanurate polymers, dispersions, and cellular and non-cellular polyurethane products prepared therefrom
US4521544A (en) * 1983-02-24 1985-06-04 Patrick J. Crehan Polyurethane foam from cellulosic products

Also Published As

Publication number Publication date
CA1280545C (en) 1991-02-19
FI860302L (fi) 1987-07-23
JPS62230818A (ja) 1987-10-09
FI860302A0 (fi) 1986-01-22
EP0230301A3 (en) 1988-02-17
EP0230301A2 (en) 1987-07-29
FI77676B (fi) 1988-12-30
US4829097A (en) 1989-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3516950A (en) Foamed polymers
US4258141A (en) Process for manufacture of flexible polyurethane foams with cyanic acid derivatives
US4568702A (en) Method for the preparation of semi-rigid polyurethane modified polyurea foam compositions
CA2278253C (en) Polyol blend, multi-component system for producing polyurethane foam, and foam produced thereby
US4997858A (en) Method for preparing a flexible polyurethane foam
DK175767B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af fleksible polyurethanskum
EP0320134B1 (en) Polyisocyanate compositions
FI77676C (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett isocyanuratmodifierat polyuretanskum och medelst foerfarandet framstaellt polyuretanskum.
US4607064A (en) Polyurethane and urethane-modified isocyanurate foams and a polyol composition useful in their preparation
US4094869A (en) Thermally stable, rigid, cellular isocyanurate polyurethane foams
US5859082A (en) Composition and method for insulating foam
US5166115A (en) Polyurethanes
CA1071350A (en) Polyisocyanurate compositions and foams of improved friability and process of preparing same
JP3343441B2 (ja) 疎水性硬質ポリウレタン
US4923904A (en) Process for producing polyurethane foam
US3960788A (en) Modified isocyanate foams
CA1137250A (en) Rigid isocyanurate polyurethane foams and method for preparing same
EP0095530A1 (en) Polyurethane and urethane-modified isocyanurate foams and a method for their preparation
US4970018A (en) Novel polyol composition and the use thereof in the preparation of rigid polyurethane foams
US4904707A (en) Novel polyol composition and the use thereof in the preparation of rigid polyurethane foams
US4421868A (en) Polyester-melamine thermosetting foam and method of preparation
US3355398A (en) Cellular polyurethanes prepared utilizing sodium borohydride as a blowing agent
US5171758A (en) Flame retardant urethane foams made using propylene oxide-based polyols
US4182826A (en) Process for the production of rapid-set moldings
US5162386A (en) Amine catalyst system for water-blown polyurethane foam

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: OY LOHJA AB