KR20230169180A - 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조 - Google Patents
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0025—Foam properties rigid
Abstract
본 발명은 적어도 1종의 이소시아네이트 성분, 폴리올 성분, 임의적으로 기포 안정화제, 및 임의적으로 발포제를 포함하는, 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조를 위한 조성물로서, 여기서 조성물이 우레탄 또는 이소시아누레이트 결합의 형성을 촉매하는 적어도 1종의 촉매를 함유하며, 상기 촉매는 아연 염 및/또는 아연-함유 제제를 포함하는 것인 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리우레탄 (PU) 및 폴리이소시아누레이트 (PIR), 특히 경질 PU 또는 PIR 발포체 분야에 속한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 아연 염을 사용하는 경질 PU 또는 PIR 발포체의 제조법, 및 추가적으로 그에 의해 제조된 발포체의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 경질 PU 또는 PIR 발포체에 관한 것이다.
본 발명과 관련하여 폴리우레탄 (PU)은 특히 폴리이소시아네이트와 폴리올 또는 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 화합물의 반응에 의해 수득가능한 생성물을 의미하는 것으로 이해된다. 폴리우레탄 이외의 추가의 관능기, 예를 들어 우레트디온, 카르보디이미드, 이소시아누레이트, 알로파네이트, 뷰렛, 우레아 및/또는 우레톤이민이 또한 상기 반응에서 형성될 수 있다. 따라서, PU는 본 발명의 목적상 폴리우레탄 뿐만 아니라, 폴리이소시아누레이트, 폴리우레아, 및 우레트디온, 카르보디이미드, 알로파네이트, 뷰렛 및 우레톤이민 기를 함유하는 폴리이소시아네이트 반응 생성물을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명과 관련하여, 폴리우레탄 발포체 (PU 발포체)는 특히 폴리이소시아네이트 및 폴리올 또는 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 화합물에 기반하여 반응 생성물로서 수득되는 발포체를 의미하는 것으로 이해된다. 명칭의 기원이 되는 폴리우레탄 외에도, 추가의 관능기, 예를 들어 알로파네이트, 뷰렛, 우레아, 카르보디이미드, 우레트디온, 이소시아누레이트 또는 우레톤이민이 또한 형성될 수 있다.
본 발명은 보다 특히 폴리이소시아누레이트의 형성에 관한 것이다. 이 반응은, 공식적으로 3개의 이소시아네이트 기가 반응하여 이소시아누레이트 고리를 제공하기 때문에 삼량체화라 지칭된다. 경질 PIR 발포체의 제조는 문헌에 기재되어 있으며, 전형적으로 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 기에 대해 반응성인 수소 원자를 갖는 화합물, 통상적으로 폴리에테롤, 폴리에스테롤 또는 이들 둘 다와 반응시킴으로써 실시되고, 여기서 이소시아네이트 지수는 바람직하게는 180 이상이다. 이는 이소시아네이트와 반응성 수소 원자를 갖는 화합물의 반응에 의해 형성되는 우레탄 구조 외에도, 이소시아네이트 기의 서로와의 반응을 통한 이소시아누레이트 구조 또는 이소시아네이트 기와 다른 기, 예를 들어 폴리우레탄 기의 반응으로부터 생성되는 추가의 구조의 형성을 초래한다.
경질 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서는, 발포 반응 프로파일 및 발포체의 사용 특성에 긍정적으로 영향을 미치도록 다양한 촉매가 사용된다. 여기서 폴리이소시아누레이트의 형성은, 이들이 우수한 기계적 특성 (높은 압축 경도) 및 개선된 난연성 특성을 유도한다는 점에서 유리하다.
경질 PU 또는 PIR 발포체의 제조에서 삼량체화 반응을 촉진함으로써 압축 경도를 개선시키기 위한 촉매의 사용에 관한 다양한 공보가 공지되어 있다.
EP 1878493 A1에는 중합 촉매로서 탄소양이온성 화합물을 사용하는 것이 기재되어 있으며, 여기서 음이온은 디카르보닐 화합물 계열의 것이다. 아연 카르복실레이트의 사용에 대해서는 기재되어 있지 않다.
US 4452829에는 1000 g/mol 초과의 몰 질량을 갖는 트리올을 사용하는 스프레이 발포체의 제조가 기재되어 있다. 여기서 크림화, 즉, 물과의 PU 반응의 개시를 가속화하기 위해 Zn 염이 K 염과 조합되어 사용된다. 크림화 시간을 단축시키기 위해, 즉, 반응을 가속화하기 위해 또한 Zn-함유 촉매 (아연 옥토에이트)가 K-함유 촉매에 첨가된다.
US 4200699에는 아연 카르복실레이트, 칼륨 카르복실레이트 및 안티모니 카르복실레이트를 함유하는, 경질 PU 발포체의 제조를 위한 겔 촉매 조성물이 기재되어 있으며, 바람직하게는 3급 아민, 무기 주석 화합물 또는 유기주석 화합물의 군으로부터의 추가의 겔 촉매가 사용된다.
EP 1 745 847 A1에는 이소시아네이트와의 반응에 대해 불활성인 칼륨 옥살레이트 계열의 삼량체화 촉매 및 용매가 기재되어 있다.
WO 2016/201675에는 입체 장애 카르복실레이트를 기재로 하는 조성물 및 이소시아네이트-반응성 기를 보유하는 3급 아민으로 이루어진 삼량체화 촉매가 기재되어 있다.
WO 2010/054317에는 삼량체화 촉매로서의 이미늄 염이 기재되어 있다.
WO 2013/074907 A1에는 폴리우레탄 발포체를 위한 촉매로서 방향족 카르복실산의 테트라알킬구아니딘 염을 사용하는 것이 기재되어 있다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 특히 유리한 사용 특성, 예컨대, 특히, 짧은 반응 시간 후에도 우수한 압축 경도 및/또는 압입 경도를 갖는 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제공을 가능하게 하는 것이었다. 그러나, 그와 동시에, 상승 프로파일에 대한 영향은 최소화되는 것이 바람직하다.
본 발명에 이르러, 놀랍게도, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제의 사용이 상기 과제의 해결을 가능하게 한다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 적어도 이소시아네이트 성분, 폴리올 성분, 임의적으로 기포 안정화제, 임의적으로 발포제를 포함하는, 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조를 위한 조성물로서, 여기서 조성물이 우레탄 또는 이소시아누레이트 결합의 형성을 촉매하는 적어도 1종의 촉매를 함유하며, 여기서 상기 촉매는 아연 염 및/또는 아연-함유 제제를 포함하는 것인 조성물을 제공한다.
본 발명과 관련하여 아연-함유 제제는 아연을 함유하는 제제이다. 제제는 궁극적으로 2종 이상의 물질로 이루어진 블렌드, 혼합물 또는 용액이다. 따라서, 본 발명과 관련하여 아연-함유 제제는 아연 및 적어도 1종의 추가의 구성성분을 함유하는 제제이다.
이러한 아연-함유 제제는 임의의 목적하는 추가의 구성성분, 바람직하게는 용매 및 적어도 1종의 질소-함유 화합물을 포함할 수 있다.
용매 및 적어도 1종의 질소-함유 화합물이 하기에서 보다 상세히 기재된다. 따라서, 본 발명과 관련하여 바람직한 아연-함유 제제는 아연 염, 용매 및 적어도 1종의 질소-함유 화합물, 특히 각각 하기에서 정의된 바와 같은 것을 포함한다.
경질 PU 또는 PIR 발포체의 제조에서의 본 발명에 따른 조성물의 사용은 개선된 사용 특성을 갖는 상응하는 경질 발포체를 유도한다는 것이 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 삼량체화가 개선되며, 그 결과로서 발포체가 보다 신속히 경화되는데, 이는 이들이 이른 시점에 높은 압축 경도 및 높은 압입 경도를 갖는다는 것을 의미한다. 또한, 그럼에도 불구하고 본 발명에 따른 조성물의 사용이 상승 프로파일에 대한 영향의 최소화를 가능하게 한다는 것이 본 발명의 특별한 이점이다. 이는, 그렇지 않으면, 반응 혼합물의 유동성과 관련하여 문제가 발생할 수 있어, 상당한 가공 문제로 이어지기 때문에 매우 유리하다. 본 발명에 따른 조성물로, 일부 경우에, 상승 프로파일을 지연시키는 것이 또한 가능하여, 발포체 시스템의 반응성을 조정하기 위한 매우 다양한 옵션을 가능하게 한다.
PU 반응이 아연-함유 화합물의 첨가에 의해 지연될 수 있다는 효과는 놀랍고도 신규한 것이다. 선행 기술에 따르면, 아연-함유 화합물이, 예를 들어, US 442829에 기재된 바와 같이, 반응의 가속화, 즉, 보다 짧은 크림화 시간 또는 겔화 시간을 유도한다.
따라서, 본 발명에 따른 해결책에 의해, 매우 특히 고급-품질을 갖는 경질 PU 또는 PIR 발포체-기반 제품, 예를 들어 절연 패널 또는 냉각 유닛을 제조하는 것이 가능하고, 경질 PU 또는 PIR 발포체의 제조 공정을 보다 효율적으로 만드는 것이 가능하다.
본 발명의 추가의 이점은 우수한 환경 독성학적 등급의 화학물질, 특히 아연 염 또는 아연-함유 제제가 사용가능한 것이다. 선행 기술에서는 문제가 되는 독성학적 특성을 갖는 금속 화합물 (Sn, Pb 등)이 사용되는 경우가 많기 때문이다.
본 발명은 낮은 수준의 발포체 결함을 갖는 경질 PU 또는 PIR 발포체를 제조하는데 도움이 될 수 있다는 추가의 이점을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제는 아연(II) 염, 바람직하게는 특히 아연(II) 아세테이트, 아연(II) 프로피오네이트, 아연(II) 피발레이트, 아연(II) 2-에틸헥사노에이트 (아연(II) 옥토에이트), 아연(II) 이소노나노에이트 (아연(II) 3,5,5-트리메틸헥사노에이트), 아연(II) 네오데카노에이트, 아연(II) 리시놀레에이트, 아연(II) 팔미테이트, 아연(II) 스테아레이트, 아연(II) 올레에이트, 아연(II) 라우레이트, 아연(II) 나프테네이트 및/또는 아연(II) 벤조에이트, 가장 바람직하게는 아연(II) 아세테이트 및/또는 아연(II) 리시놀레에이트를 포함하는, 카르복실레이트가 1 내지 34개의 탄소를 함유하며, 또한 불포화 또는 방향족 단위를 함유할 수 있는 카르복실산 계열의 것인 아연(II) 카르복실레이트, 및/또는 특히 아연(II) 락테이트, 아연(II) 글리시네이트, 아연(II) 히푸레이트 및/또는 아연(II) 시트레이트, 및/또는 아연(II) 비누 예컨대, 특히, 아연 올레에이트, 아연 팔미테이트 및/또는 아연 스테아레이트를 포함하는, 카르복실레이트가 헤테로원자로서 N 및 O를 또한 가질 수 있는 것인 아연(II) 카르복실레이트를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 화학량론적 형태의 아연 카르복실레이트, 즉, Zn 및 카르복실레이트를 1:2의 몰비로 함유하며, 즉, 보다 구체적으로 초과량의 카르복실레이트 또는 카르복실산이 존재하지 않는다. 아연 염을 제조하기 위한 산업 공정에서는 모 산이 초과량으로 사용되어 최종 생성물이 여전히 초과량의 산을 함유하는 경우가 많다. 이는 여기서 유리하지 않다.
바람직하게는 아연 염의 총 사용량은, 전체 조성물을 기준으로 하여, 0.025 중량% 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 1.6 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.2 중량%의 범위이다.
본 발명과 관련하여, PU 또는 PIR 반응 혼합물에 사용하기 위한 아연 염 및/또는 아연-함유 제제를 용해된 형태로 도입하는 것이 매우 특히 바람직하다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 아연 염 및/또는 아연-함유 제제는 담체 매질 중에서 반응 혼합물에 첨가되며, 즉, 아연-함유 제제가 바람직하게는 담체 매질을 포함한다. 용어 "담체 매질" 및 "용매"는 본 발명과 관련하여 같은 의미로 사용된다.
보다 구체적으로, 바람직한 아연-함유 제제는, 특히 글리콜, 알콕실레이트 및/또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함하는 담체 매질 중에 아연 염, 바람직하게는 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트를 포함한다. 이는 본 발명의 바람직한 실시양태이다.
원칙적으로, 사용되는 담체 매질은 용매로서 적합한 임의의 물질일 수 있다. 바람직한 예는 글리콜, 알콕실레이트 및/또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함한다. 양성자성 또는 비양성자성 용매를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 아연-함유 제제는 또한 상이한 담체 매질과 함께 조성물의 일부로서 사용될 수 있다.
복잡하지 않은 방식으로 사용될 수 있는 아연-함유 제제를 제공하기 위해서는 담체 매질의 사용이 바람직하다. 여기서 제제가 펌프 또는 다른 기술적 장비를 특별히 요구하지 않도록 하는 최소한의 점도가 바람직하다. 바람직한 점도는 DIN 53655에 기재된 회플러(Hoeppler) 방법에 의해 25℃에서 측정된, 10 Pa·s 미만, 바람직하게는 8 Pa·s 미만, 보다 바람직하게는 6 Pa·s 미만이다.
추가로, 본 발명에 따른 조성물이 적어도 1종의 질소-함유 화합물을 추가적으로 함유하는 경우에 본 발명과 관련하여 매우 특히 바람직하다. 이는 각각의 담체 매질에서의 아연 염의 용해성을 최적의 방식으로 촉진할 수 있다. 여기서 아민, 아민 알콕실레이트, 아미노산 및/또는 2개 이상의 산 관능기를 갖는 아민, 특히 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, 2-[[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]메틸아미노]에탄올, 지방 아민 에톡실레이트, 예컨대 탈로우아민 에톡실레이트, 코코아민 에톡실레이트, 세틸/스테아릴아민 에톡실레이트, PEG-3 탈로우아미노프로필아민, PPG-3 탈로우아미노프로필아민, 글리신, 리신, 아르기닌, 사르코신, 에틸렌디아민테트라아세테이트 및/또는 에틸렌디아민트리아세테이트 코코알킬아세트아미드를 바람직하게 사용하는 것이 가능하고, 지방 아민 알콕실레이트가 특히 바람직하게 사용가능하며, 여기서 적어도 1종의 질소-함유 화합물은 특히 아연-함유 제제에 존재한다. N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 및/또는 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민이 가장 바람직하다.
바람직하게는 이들 추가적으로 사용가능한 질소-함유 화합물은, 본 발명에 따른 전체 조성물을 기준으로 하여, 0.01 중량% 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.02 중량% 내지 2 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.5%의 양으로 존재한다.
따라서, 매우 특히 바람직한 아연-함유 제제는 하기를 포함한다:
(a) 아연 염 (바람직하게는 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트), 특히 상기 기재된 바와 같은 것,
(b) 담체 매질 (특히 글리콜, 알콕실레이트 또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함함), 및
(c) 질소-함유 화합물, 특히 상기 기재된 바와 같은 것, 특히 바람직하게는 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 및/또는 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민인 질소-함유 화합물.
추가로, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 적어도 1종의 추가의 삼량체화 촉매를 추가적으로 함유한다. 추가의 삼량체화 촉매는 그 자체가 임의의 아연을 함유하지 않지만, 본 발명의 바람직한 실시양태에서 추가적으로 첨가된다.
추가의 삼량체화 촉매는, 필요에 따라, 반응 속도를 목적하는 정도로 조정할 수 있다. 추가의 삼량체화 촉매는 또한 아연-함유 제제의 구성성분일 수 있으며, 이는 바람직한 실시양태이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 이는 아연-함유 제제의 구성성분이 아니라, 본 발명에 따른 조성물에 별도로 공급된다.
임의의 공지된 삼량체화 촉매를 사용하는 것이 원칙적으로 가능하다. 특히 적합한 추가의 삼량체화 촉매는, 예를 들어, 암모늄 양이온, 예를 들어 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 테트라부틸암모늄, 디메틸디알릴암모늄, 트리메틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리에틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리프로필(2-히드록시프로필)암모늄, 트리부틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리메틸(2-히드록시에틸)암모늄, 트리에틸(2-히드록시에틸)암모늄, 트리프로필(2-히드록시에틸)암모늄, 트리부틸(2-히드록시에틸)암모늄, 디메틸벤질(2-히드록시에틸)암모늄 및/또는 디메틸벤질(2-히드록시프로필)암모늄 등의 카르복실레이트이다. 양이온으로서 칼륨 또는 다른 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속, 특히 문헌 EP1 745 847 A1 및 WO 2016/201675 및 그에 제시된 인용문헌에 기재된 바와 같은 것도 마찬가지로 유용하다. 칼륨 카르복실레이트, 특히 칼륨 아세테이트, 칼륨 포르메이트, 칼륨 프로피오네이트, 칼륨 부타노에이트, 칼륨 펜타노에이트, 칼륨 헥사노에이트, 칼륨 헵타노에이트, 칼륨 2 에틸헥사노에이트, 칼륨 피발레이트, 칼륨 옥토에이트, 칼륨 부티레이트, 칼륨 이소부티레이트, 칼륨 노나노에이트, 칼륨 데카노에이트, 칼륨 리시놀레에이트, 칼륨 스테아레이트, 및/또는 칼륨 네오데카노에이트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바람직한 조성물은, 본 발명에 따른 전체 조성물을 기준으로 하여, 0.2 중량% 내지 9 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 7 중량%의 양으로 추가의 삼량체화 촉매를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 바람직한 조성물은 아연 염 (바람직하게는 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트), 담체 매질, 질소-함유 화합물 및 임의적으로 (바람직하게는 필수적으로) 추가의 삼량체화 촉매를 포함한다. 여기서 임의적으로 (바람직하게는 필수적으로) 사용가능한 추가의 삼량체화 촉매가 아연-함유 제제의 일부가 아닌 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 안티모니 카르복실레이트 및/또는 주석 카르복실레이트를 함유하지 않는다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 추가의 촉매로서 3급 아민 (즉, 추가의 3급 아민)을 추가적으로 포함하며, 여기서 상기 추가의 3급 아민은 바람직하게는 분자당 적어도 2개의 질소 원자를 함유한다.
특히 바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 제1군으로부터 선택된다. 이러한 제1군은 하기 아민: 펜타메틸디에틸렌트리아민, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르, 트리스(디메틸아미노프로필)아민, N-[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]-N-메틸프로판-1,3-디아민, 2-{[2-(디메틸아미노)에틸]메틸아미노}에탄올, 2-[[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]메틸아미노]에탄올, N-메틸-N-(N,N-디메틸아미노프로필)아미노프로판올, N-메틸-N-(N,N-디메틸아미노프로필)아미노에탄올, 1-비스[3-(디메틸아미노)프로필]아미노]-2-프로판올, 1,1'[[3-(디메틸아미노)프로필]아미노]-2-프로판올, 3,3'-이미노비스(N,N-디메틸프로필아민), 디이소프로필트리메틸디에틸렌트리아민, 비스(디메틸아미노프로필)메틸아민, 트리메틸아미노에틸에탄올아민, 3-디메틸아미노-N,N-디메틸프로피온아미드, 디메틸아미노프로필아민, 1-(3-아미노프로필)피롤리딘, 1-(2-아미노에틸)피롤리딘, 1-(1-피롤리디닐)-2-프로판아민, N,N-디메틸-1-(피롤리딘-1-일)프로판-2-아민, 트리스(디메틸아미노프로필)아민, N,N,N'N'-테트라메틸에틸렌디아민, 1,3,5-트리스(디메틸아미노프로필)헥사히드로트리아진, N,N'-비스[3-(디메틸아미노)프로필]우레아, N-[3-(디메틸아미노)프로필]우레아, 1,3-비스(디메틸아미노)프로판 및 N,N,N'N'-테트라메틸헥사메틸렌디아민으로 이루어지고, 상기 언급된 아민의 혼합물이 또한 사용가능하다. 이는, 예를 들어, 상기 언급된 제1군의 아민 중 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 상기 언급된 제1군의 아민의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하게 가능하다는 것을 의미한다. 이는 본 발명의 바람직한 실시양태이다.
바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 또한 구조 화학식 (III)을 충족시키는 3급 아민이다:
여기서
m은 1 또는 2이고,
A는 O, S 또는 N-Re이고,
Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 1 내지 20개의 탄소를 갖는 알킬 또는 관능화된 알킬이다. 구조 화학식 (III)의 3급 아민을 사용하는 것이 본 발명의 바람직한 실시양태이다.
추가로 바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 하기 구조 화학식 IV, V 또는 VI을 충족시킨다:
여기서
m은 1 또는 2이고,
Rf는 H, 메틸, 에틸, 이소프로필, 3-히드록시프로필, 2-히드록시프로필, 히드록시에틸, 3-아미노프로필, 2-아미노프로필 또는 아미노에틸이며, 여기서 2개의 라디칼은 상이할 수 있거나 또는 동일할 수 있다. 구조 화학식 IV, V 또는 VI의 아민을 사용하는 것이 본 발명의 바람직한 실시양태이다. 여기서 상응하는 아민 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
추가적으로 사용가능한 3급 아민, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것, 특히 제1군 및/또는 화학식 III, IV, V 또는 VI으로부터 선택된 것이 촉매로서 작용하는 기능을 갖는 반면에, 상기 언급된 질소-함유 화합물, 특히 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 및/또는 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민은 아연 염의 용해성을 추가로 개선시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 매우 특히 바람직한 조성물은, 본 발명에 따른 전체 조성물을 기준으로 하여, 0.05 중량% 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2 중량%의 양으로 추가적으로 사용가능한 3급 아민, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것, 바람직하게는 제1군으로부터 선택된 것 및/또는 화학식 III, IV, V 또는 VI에 따른 것을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 매우 특히 바람직한 조성물은 아연 염 (바람직하게는 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트), 담체 매질, 질소-함유 화합물, 임의적으로, 바람직하게는 필수적으로 보조 삼량체화 촉매, 및 추가의 3급 아민, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것, 바람직하게는 제1군으로부터 선택된 것 및/또는 화학식 III, IV, V 또는 VI에 따른 것을 포함한다. 여기서 추가의 3급 아민이 아연-함유 제제의 일부가 아닌 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따른 매우 특히 바람직한 조성물은 하기를 포함하고:
(i) 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트, 담체 매질 및 질소-함유 화합물을 포함하는 아연-함유 제제, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것,
추가의 구성성분으로서 바람직한 조성물은 하기를 추가적으로 포함한다:
추가의 삼량체화 촉매, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것, 및
추가의 3급 아민, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것, 바람직하게는 제1군으로부터 선택된 것 및/또는 화학식 III, IV, V 또는 VI에 따른 것.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 아미노산 및/또는 아미노산 유도체의 염을 추가적으로 함유한다.
아미노산 또는 아미노산 유도체의 이들 염은 공식적으로 방향족 카르복실산과 아미노산의 반응으로부터 유래가능하고; 특히 이들은 또한 아미노산과 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 에스테르, 방향족 카르보닐 할라이드 및/또는 방향족 카르복실산 무수물의 반응에 의해 수득가능하며, 이는 본 발명의 바람직한 실시양태이다. 여기서 염으로의 전환은 통상적인 방법에 의해, 예를 들어 통상의 염기, 예를 들어 KOH, NaOH 또는 상응하는 수산화암모늄과의 반응에 의해 실시될 수 있다.
특히 바람직한 본 발명의 아미노산 또는 아미노산 유도체의 염은 하기 화학식 (I)을 충족시킨다:
여기서
R3은 치환을 가질 수 있는 방향족 라디칼, 임의적으로 다환 방향족 라디칼, 임의적으로 또한 추가의 아미노산이 부착될 수 있는 추가의 카르복시 관능기이고,
여기서 바람직하게는 R3은 
이고,
R1, R2, R4는 독립적으로 H, C1 내지 C18 알킬, 알케닐, 아릴 또는 알킬아릴이며, 이들은 또한 치환될 수 있고,
M+은 양이온, 예컨대 바람직하게는 알칼리 금속 양이온 또는 암모늄 양이온 또는 치환된 암모늄 양이온, 바람직하게는 Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ 또는 암모늄 양이온 화합물 예컨대 유리하게는 테트라알킬암모늄, 트리알킬히드록시알킬암모늄, 벤질트리알킬암모늄, 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라부틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 디메틸디알릴암모늄, 트리메틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리에틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리프로필(2-히드록시프로필)암모늄, 트리부틸(2-히드록시프로필)암모늄, 디메틸벤질(2-히드록시프로필)암모늄 또는 디메틸벤질(2-히드록시에틸)암모늄 및 그의 조합이다.
여기서 R3이 페닐, 알킬페닐이거나, 또는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 또는 피로멜리트산으로부터 유래하는 라디칼인 것이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 실시양태에서, 염은 하기 화학식 (II)의 아미노산 유도체로부터 유래한다:
여기서
R1, R2, M+은 상기 정의된 바와 같고, 여기서 바람직하게는
R2는 각각 H이고, 여기서 보다 바람직하게는
R1 및 R2는 각각 H이고, 여기서 특히
R1 및 R2는 각각 H이고,
M+은 Na+, K+ 또는 NR1 4 + (R1은 상기 정의된 바와 같음)이다.
따라서, 특히 바람직한 구조는 하기이다:
여기서
M+ 및 R1은 상기 정의된 바와 같다.
하기 히푸르산의 염이 특히 바람직하며:
여기서
M+은 상기 정의된 바와 같고, 바람직하게는 양이온인 나트륨, 칼륨 또는 암모늄이고, 하기 나트륨 염이 특히 바람직하다:
본 발명에 따라 사용가능한 염은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
히푸르산 및 그의 염은 상업적으로 입수가능하다. 제조법이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 예를 들어, 히푸르산은 벤조일 클로라이드와 글리신의 반응 (쇼텐-바우만(Schotten-Baumann) 방법)에 의해 제조될 수 있다. 벤조산 에스테르 (메틸 에스테르) 및 글리신에 기반하는 아미드화도 마찬가지로 가능하다. 이러한 경우에 염의 제조는, 예를 들어, 적절한 염기, 예를 들어 KOH, NaOH 또는 상응하는 수산화암모늄을 사용하여 실시된다.
본 발명에 따른 바람직한 조성물은, 본 발명에 따른 전체 조성물을 기준으로 하여, 2 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 4 중량% 내지 45 중량%의 양으로 추가적으로 사용가능한 아미노산 및/또는 아미노산 유도체의 염을 포함할 수 있다.
공업용 등급의 품질이면 PU 또는 PIR 발포체에 사용하기에 종종 충분한데, 이는 제조 공정으로부터의 임의의 2차 구성성분이 발포체 제조에 영향을 미치지 않기 때문이다. 이는 본 발명의 추가의 중요한 이점이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 아미노산 및/또는 아미노산 유도체의 염은 담체 매질 중에서 반응 혼합물에 첨가될 수 있다. 사용되는 담체 매질은 용매로서 적합한 모든 물질일 수 있다. 유용한 예는 글리콜, 알콕실레이트 또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함한다. 아미노산 유도체의 염을 위해 담체 매질을 사용하는 것은 본 발명의 바람직한 실시양태이다. 본 발명에 따른 염은 또한 상이한 담체 매질과 함께 조성물의 일부로서 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 완성된 폴리우레탄 발포체 중 본 발명에 따른 아연-함유 제제의 총 질량 비율은 0.01 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 물 및/또는 발포제, 임의적으로 적어도 1종의 난연제 및/또는 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서 유리하게 사용가능한 추가의 첨가제를 포함한다. 본 발명에 따른 아연-함유 제제 이외에, 추가의 촉매가 존재하는 것이 또한 가능하다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 조성물은 하기 구성성분을 함유한다:
a) 적어도 1종의 이소시아네이트-반응성 성분, 특히 폴리올,
b) 적어도 1종의 폴리이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트 예비중합체,
c) 상기 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 촉매 (특히 본 발명에 따른 아연-함유 제제),
d) (임의적으로) 추가의 촉매,
e) (임의적으로) 실록산 계열의 기포-안정화 성분 또는 다른 계면활성제,
f) 1종 이상의 발포제,
g) 추가의 첨가제, 충전제, 난연제 등.
본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 바람직한 아연-함유 제제는, 상기 제제를 기준으로 하여, 하기를 포함하며:
(i) 2 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 40 중량%의 양의 아연(II) 카르복실레이트, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
(ii) 10 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량%의 양의 담체 매질, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
(iii) 1 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%의 양의 질소-함유 화합물, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
각각의 중량%는 상기 전체 아연-함유 제제를 기준으로 하는 것이다.
본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 특히 바람직한 아연-함유 제제는, 상기 제제를 기준으로 하여, 하기를 포함하며:
(i) 2 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 40 중량%의 양의 아연(II) 카르복실레이트, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
(ii) 10 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량%의 양의 담체 매질, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
(iii) 1 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%의 양의 질소-함유 화합물, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것,
(iv) 5 중량% 내지 75 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 15 중량% 내지 60 중량%의 양의 상기 정의된 바와 같은 추가의 삼량체화 촉매,
각각의 중량%는 상기 전체 아연-함유 제제를 기준으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 매우 특히 바람직한 조성물은 직전에 명시된 아연-함유 제제 및 또한 추가의 3급 아민, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 것, 바람직하게는 제1군 및/또는 화학식 III, IV, V 또는 VI으로부터 선택된 것을 포함한다.
추가로 본 발명은 1종 이상의 폴리올 성분을 1종 이상의 이소시아네이트 성분과 반응시킴으로써 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 방법으로서, 여기서 반응이 우레탄 또는 이소시아누레이트 결합의 형성을 촉매하는 촉매의 존재 하에 실시되며, 여기서 촉매는 아연 염 및/또는 아연-함유 제제, 특히 상기 기재된 바와 같은 것을 포함하고, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 조성물을 사용하는 것인 방법을 제공한다. 여기서 본 발명에 따른 아연-함유 제제 이외에 추가의 촉매를 사용하는 것이 또한 가능하다.
여기서 아연-함유 제제가, 바람직하게는 글리콜, 알콕실레이트 또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함하는 담체 매질 중에서 경질 PU 또는 PIR 발포체의 제조를 위한 반응 혼합물에 공급되는 것이 바람직하다.
추가로 본 발명은 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서의 촉매로서의, 바람직하게는 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 사용 특성을 개선시키기 위한, 특히 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 DIN EN ISO 844:2014-11에 따라 결정가능한 압축 경도를, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제 없이 제조된 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체와 비교하여 이른 시점에 증가시키기 위한, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제의, 특히 상기 기재된 바와 같은 발명에 따른 조성물을 사용하는 용도를 제공한다.
추가로 본 발명은 상기 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능한 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제공한다.
추가적으로 본 발명은 단열 목적을 위한, 바람직하게는 절연판 및 절연체로서의, 및 또한 절연 재료로서 본 발명에 따른 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 포함하는 냉각 장치를 위한, 본 발명에 따른 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 용도를 제공한다.
사용가능한 개별 성분 (여기서 a) 내지 g)로서 식별됨)이 하기에서 보다 상세히 기재된다. 성분 c)는 이미 기재되었다.
본 발명의 목적상 폴리올 성분 a)로서 적합한 폴리올은 2개 이상의 이소시아네이트-반응성 기, 바람직하게는 OH 기를 갖는 모든 유기 물질, 및 또한 그의 제제이다. 바람직한 폴리올은 폴리우레탄 시스템, 특히 폴리우레탄 코팅, 폴리우레탄 엘라스토머 또는 발포체의 제조를 위해 통상적으로 사용되는 모든 폴리에테르 폴리올 및/또는 폴리에스테르 폴리올 및/또는 히드록실-함유 지방족 폴리카르보네이트, 특히 폴리에테르 폴리카르보네이트 폴리올, 및/또는 "천연 오일-기반 폴리올" (NOP)이라 칭해지는 천연 기원의 폴리올이다. 폴리올은 전형적으로 1.8 내지 8의 관능가 및 500 내지 15000의 범위 내의 수-평균 분자량을 갖는다. 10 내지 1200 mg KOH/g의 범위 내의 OH가를 갖는 폴리올을 이용하는 것이 통상적이다.
폴리에테르 폴리올을 사용하는 것이 가능하다. 이들은 공지된 방법에 의해, 예를 들어 촉매로서의 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 알콕시드 또는 아민의 존재 하에, 바람직하게는 2 또는 3개의 반응성 수소 원자를 결합된 형태로 함유하는 적어도 1종의 출발물 분자를 첨가하여 알킬렌 옥시드의 음이온 중합에 의해, 또는 루이스 산, 예를 들어 오염화안티모니 또는 삼플루오린화붕소 에테레이트의 존재 하에 또는 이중 금속 시안화물 촉매작용에 의한 알킬렌 옥시드의 양이온 중합에 의해 제조될 수 있다. 적합한 알킬렌 옥시드는 알킬렌 라디칼에 2 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 그의 예는 테트라히드로푸란, 1,3-프로필렌 옥시드, 1,2-부틸렌 옥시드 및 2,3-부틸렌 옥시드이고; 에틸렌 옥시드 및 1,2-프로필렌 옥시드가 바람직하게 사용된다. 알킬렌 옥시드는 개별적으로, 점가식으로, 블록식으로, 교대로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용되는 출발물 분자는 특히 분자에 적어도 2개, 바람직하게는 2 내지 8개의 히드록실 기를 갖거나 또는 적어도 2개의 1급 아미노 기를 갖는 화합물일 수 있다. 사용되는 출발물 분자는, 예를 들어, 물, 2가, 3가 또는 4가 알콜 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로판-1,2- 및 -1,3-디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 피마자 오일 등, 보다 높은 다관능성의 폴리올, 특히 당 화합물, 예를 들어 글루코스, 소르비톨, 만니톨 및 수크로스, 다가 페놀, 레졸, 예를 들어 페놀 및 포름알데히드의 올리고머성 축합 생성물, 및 페놀, 포름알데히드 및 디알칸올아민의 만니히(Mannich) 축합물, 및 또한 멜라민, 또는 아민 예컨대 아닐린, EDA, TDA, MDA 및 PMDA, 보다 바람직하게는 TDA 및 PMDA일 수 있다. 적합한 출발물 분자의 선택은 폴리우레탄의 제조에서의 생성된 폴리에테르 폴리올의 관련된 적용 분야에 좌우된다.
폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 가능하다. 이들은, 바람직하게는 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 다염기성 지방족 또는 방향족 카르복실산의 에스테르를 기재로 한다. 지방족 카르복실산의 예는 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산, 말레산 및 푸마르산이다. 방향족 카르복실산의 예는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 이성질체성 나프탈렌디카르복실산이다. 폴리에스테르 폴리올은 이들 다염기성 카르복실산과 다가 알콜, 바람직하게는 2 내지 12개, 보다 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 디올 또는 트리올, 바람직하게는 트리메틸올프로판 및 글리세롤의 축합에 의해 수득된다.
폴리에테르 카르보네이트 폴리올을 사용하는 것이 가능하다. 이들은 카르보네이트의 결합된 형태로 이산화탄소를 함유하는 폴리올이다. 이산화탄소는 화학 산업의 많은 공정에서 부산물로서 대량 형성되기 때문에, 알킬렌 옥시드 중합에서 공단량체로서의 이산화탄소의 사용은 상업적 관점에서 특별히 관심이 있다. 폴리올 내 알킬렌 옥시드의 이산화탄소로의 부분적 대체는 폴리올의 제조 비용을 현저히 낮추는 잠재력을 갖는다. 더욱이, 공단량체로서의 CO2의 사용은, 이 반응이 온실 가스의 중합체로의 전환을 이루기 때문에, 환경적으로 매우 유리하다. 촉매를 사용하는 알킬렌 옥시드 및 이산화탄소의 H-관능성 출발물 물질에의 첨가에 의한 폴리에테르 폴리카르보네이트 폴리올의 제조는 오랫동안 공지되어 있었다. 다양한 촉매 시스템이 여기서 이용될 수 있다: 제1 세대는, 예를 들어, US-A 3900424 또는 US-A 3953383에 기재된 바와 같은 불균일 아연 또는 알루미늄 염이었다. 추가로, 단핵형 및 이핵형 금속 착물이 CO2 및 알킬렌 옥시드의 공중합을 위해 성공적으로 사용된 바 있다 (WO 2010/028362, WO 2009/130470, WO 2013/022932 또는 WO 2011/163133). 이산화탄소 및 알킬렌 옥시드의 공중합을 위한 촉매 시스템의 가장 중요한 부류는, DMC 촉매라고도 지칭되는 이중 금속 시안화물 촉매이다 (US-A 4500704, WO 2008/058913). 적합한 알킬렌 옥시드 및 H-관능성 출발물 물질은 또한 상기 기재된 바와 같은 카르보네이트-무함유 폴리에테르 폴리올의 제조에 사용되는 것들이다.
재생가능한 원료에 기반하는 폴리올, 즉, "천연 오일-기반 폴리올" (NOP)을 사용하는 것이 가능하다. 폴리우레탄 발포체의 제조를 위한 NOP는 화석 자원, 즉, 석유, 석탄 및 가스의 장기적으로 제한적인 이용가능성과 관련하여, 또한 원유 가격이 상승하고 있는 가운데 관심이 증가하고 있으며, 이러한 적용으로 이미 여러 번 기재된 바 있다 (WO 2005/033167; US 2006/0293400, WO 2006/094227, WO 2004/096882, US 2002/0103091, WO 2006/116456 및 EP 1678232). 다수의 이러한 폴리올이 현재 다양한 제조업체로부터 시장에서 입수가능하다 (WO2004/020497, US2006/0229375, WO2009/058367). 베이스 원료 (예를 들어 대두 오일, 팜 오일 또는 피마자 오일) 및 후속 가공에 따라, 다양한 특성 프로파일을 갖는 폴리올이 수득된다. 본질적으로 2개의 군이 구별될 수 있다: a) 이들이 폴리우레탄의 제조에서 100%의 정도까지 사용될 수 있도록 개질된, 재생가능한 원료에 기반하는 폴리올 (WO2004/020497, US2006/0229375); b) 그의 가공 및 특성 때문에 단지 특정 비율까지만 석유화학-기반 폴리올을 대체할 수 있는, 재생가능한 원료에 기반하는 폴리올 (WO2009/058367).
사용가능한 폴리올의 추가의 부류는 "충전 폴리올" (중합체 폴리올)이다. 이들의 특징적인 특색은, 이들이 40% 이상의 고형분 함량까지 분산된 고체 유기 충전제를 함유한다는 것이다. 사용가능한 폴리올은 SAN, PUD 및 PIPA 폴리올을 포함한다. SAN 폴리올은 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN)을 기재로 하는 분산된 공중합체를 함유하는 고도로 반응성인 폴리올이다. PUD 폴리올도 마찬가지로 분산된 형태로, 폴리우레아를 함유하는 고도로 반응성인 폴리올이다. PIPA 폴리올은, 예를 들어 이소시아네이트와 통상적인 폴리올 중의 알칸올아민의 계내 반응에 의해 형성된, 분산된 폴리우레탄을 함유하는 고도로 반응성인 폴리올이다.
1000 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 3 미만의 관능가를 갖는 폴리올이 추가로 바람직하다. 특히, 1000 g/mol 초과의 몰 질량을 갖는 트리올은 사용하지 않는 것이 바람직하다. 이들 각각은 본 발명의 특히 바람직한 양태이다.
배합 지수로서, 즉, 이소시아네이트-반응성 기 (예를 들어 OH 기, NH 기)에 대한 이소시아네이트 기의 화학량론적 비에 100을 곱한 것으로서 표시되는, 이소시아네이트 및 폴리올의 바람직한 비는 10 내지 1000, 바람직하게는 40 내지 700, 보다 바람직하게는 60 내지 600, 특히 바람직하게는 150 내지 550의 범위 내에 있다. 추가의 바람직한 범위는 250 내지 500이고, 훨씬 더 바람직하게는 300 내지 450이다.
100의 지수는 1:1의 반응성 기의 몰비를 나타낸다.
폴리올 성분 중 적어도 70%, 80% 또는 90%의 폴리에스테르에 기반하는 PIR 제제가 본 발명에 따르면 바람직하다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방향족 카르복실산을 기재로 하는 폴리에스테르 폴리올은, 100 질량부의 폴리올 성분을 기준으로 하여, 50 pphp 초과, 바람직하게는 70 pphp 초과로 사용된다.
바람직한 방향족 폴리에스테르 폴리올은 150 내지 400 mg KOH/g, 바람직하게는 170 내지 350 mg KOH/g, 가장 바람직하게는 180 내지 300 mg KOH/g의 범위의 OH가를 갖는다.
사용되는 이소시아네이트 성분 b)는 바람직하게는 2개 이상의 이소시아네이트 관능기를 갖는 1종 이상의 유기 폴리이소시아네이트이다. 사용되는 폴리올 성분은 바람직하게는 2개 이상의 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 1종 이상의 폴리올이다.
본 발명의 목적상 이소시아네이트 성분으로서 적합한 이소시아네이트는 적어도 2개의 이소시아네이트 기를 함유하는 모든 이소시아네이트이다. 그 자체로 공지된 모든 지방족, 시클로지방족, 아릴지방족 및 바람직하게는 방향족 다관능성 이소시아네이트를 사용하는 것이 일반적으로 가능하다. 이소시아네이트는 보다 바람직하게는 이소시아네이트-소모 성분의 총 합계에 대해 60 내지 200 mol%의 범위로 사용된다.
여기서 구체적 예는 알킬렌 라디칼에 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 디이소시아네이트, 예를 들어 도데칸 1,12-디이소시아네이트, 2-에틸테트라메틸렌 1,4-디이소시아네이트, 2-메틸펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트, 테트라메틸렌 1,4-디이소시아네이트 및 바람직하게는 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트 (HMDI), 시클로지방족 디이소시아네이트 예컨대 시클로헥산 1,3- 및 1,4-디이소시아네이트 및 또한 이들 이성질체의 임의의 혼합물, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산 (이소포론 디이소시아네이트 또는 축약하여 IPDI), 헥사히드로톨루일렌 2,4- 및 2,6-디이소시아네이트 및 또한 상응하는 이성질체 혼합물, 및 바람직하게는 방향족 디이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트, 예를 들어 톨루엔 2,4- 및 2,6-디이소시아네이트 (TDI) 및 상응하는 이성질체 혼합물, 나프탈렌 디이소시아네이트, 디에틸톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,4'- 및 2,2'-디이소시아네이트 (MDI)의 혼합물 및 폴리페닐폴리메틸렌 폴리이소시아네이트 (조질 MDI) 및 조질 MDI 및 톨릴렌 디이소시아네이트 (TDI)의 혼합물이다. 유기 디이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트는 개별적으로 또는 그의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 디이소시아네이트의 상응하는 "올리고머" (이소시아누레이트, 뷰렛, 우레트디온을 기재로 하는 IPDI 삼량체)를 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다. 추가로, 상기 언급된 이소시아네이트를 기재로 하는 예비중합체의 사용도 가능하다.
개질된 이소시아네이트라 칭해지는, 우레탄, 우레트디온, 이소시아누레이트, 알로파네이트 및 다른 기의 혼입에 의해 개질된 이소시아네이트를 사용하는 것이 또한 가능하다.
특히 적합하므로, 따라서 특히 바람직하게 이용되는 유기 폴리이소시아네이트는 톨릴렌 디이소시아네이트의 다양한 이성질체 (순수한 형태로 또는 다양한 조성의 이성질체 혼합물로서의 톨릴렌 2,4- 및 2,6-디이소시아네이트 (TDI)), 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트 (MDI), "조질 MDI" 또는 "중합체성 MDI" (MDI의 4,4' 이성질체 및 또한 2,4' 및 2,2' 이성질체를 함유하고, 2개 초과의 고리를 갖는 생성물), 및 또한 "순수 MDI"로 지칭되며 우세하게 2,4' 및 4,4' 이성질체 혼합물로 구성된 2-고리 생성물, 및 그로부터 유래된 예비중합체이다. 특히 적합한 이소시아네이트의 예가, 예를 들어, EP 1712578, EP 1161474, WO 00/58383, US 2007/0072951, EP 1678232 및 WO 2005/085310에 상술되어 있으며, 이들은 전체적으로 본원에 참조로 포함된다.
임의적인 촉매 d)가 본 발명에 따른 촉매, 즉, 상기 기재된 바와 같은 아연 염 및/또는 아연-함유 제제에 추가적으로 사용될 수 있다.
본 발명과 관련하여 적합한 추가의 임의적인 촉매 d)는 이소시아네이트와 OH 관능기, NH 관능기 또는 다른 이소시아네이트-반응성 기와의 반응 및 이소시아네이트 자체와의 반응을 가속화할 수 있는 모든 화합물이다. 여기서 선행 기술로부터 공지된 통상의 촉매, 예컨대, 예를 들어, 아민 (고리형, 비고리형; 모노아민, 디아민, 1개 이상의 아미노 기를 갖는 올리고머), 암모늄 화합물, 유기금속성 화합물 및 금속 염, 바람직하게는 칼륨, 주석, 철, 비스무트의 것들을 사용하는 것이 가능하다. 특히, 촉매로서 1종 초과의 성분의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.
성분 e)로서 Si-무함유 계면활성제 또는 그밖에 유기개질된 실록산을 사용하는 것이 가능하다.
경질 발포체에 이러한 물질을 사용하는 것은 공지되어 있다. 본 발명과 관련하여, 여기서 기포 생성 (안정화, 셀 조절, 셀 개방 등)을 보조하는 모든 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 이들 화합물은 선행 기술로부터 충분히 널리 공지되어 있다.
본 발명과 관련하여 사용가능한 상응하는 실록산이, 예를 들어, 하기 특허 명세서에 기재되어 있다:
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. 상기 언급된 문헌은 본원에 참조로 포함되며, 본 발명의 개시 내용의 일부를 구성하는 것으로 간주된다. 폴리에테르-개질된 실록산의 사용이 특히 바람직하다.
발포제 f)의 사용은 어떤 발포 공정이 사용되는지에 따라 임의적이다. 화학적 및 물리적 발포제를 사용하여 작업하는 것이 가능하다. 여기서 발포제의 선택은 시스템의 성질에 크게 좌우된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 발포제로서 HFO는 사용되지 않는다.
사용되는 발포제의 양에 따라, 고밀도 또는 저밀도를 갖는 발포체가 제조된다. 예를 들어, 5 kg/m3 내지 900 kg/m3의 밀도를 갖는 발포체가 제조될 수 있다. 바람직한 밀도는 8 내지 800 kg/m3, 보다 바람직하게는 10 내지 600 kg/m3, 특히 30 내지 150 kg/m3이다.
사용되는 물리적 발포제는 적절한 비점을 갖는 상응하는 화합물일 수 있다. NCO 기와 반응하여 가스를 방출하는 화학적 발포제, 예를 들어 물 또는 포름산을 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다. 발포제의 예는 액화 CO2, 질소, 공기, 휘발성 액체, 예를 들어 3, 4 또는 5개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소, 바람직하게는 시클로펜탄, 이소펜탄 및 n-펜탄, 히드로플루오로카본, 바람직하게는 HFC 245fa, HFC 134a 또는 HFC 365mfc, 클로로플루오로카본, 바람직하게는 HCFC 141b, 히드로플루오로올레핀 (HFO) 또는 히드로할로올레핀, 예를 들어 1234ze, 1234yf, 1233zd(E) 또는 1336mzz, 산소-함유 화합물 예컨대 메틸 포르메이트, 아세톤 및 디메톡시메탄, 또는 염소화된 탄화수소, 바람직하게는 디클로로메탄 및 1,2-디클로로에탄을 포함한다.
본 발명의 목적에 적합한 물 함량은 물에 추가적으로 1종 이상의 발포제가 사용되는지의 여부에 좌우된다. 단지 물로 발포되는 발포체의 경우에는 그 값이 바람직하게는 1 내지 20 pphp이고; 다른 발포제가 추가적으로 사용되는 경우에는 사용되는 물의 양이 바람직하게는 0.1 내지 5 pphp로 감소된다.
사용되는 첨가제 g)는 선행 기술로부터 공지되어 있으며, 폴리우레탄, 특히 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 임의의 물질, 예를 들어 가교제 및 쇄 연장제, 산화성 분해에 대한 안정화제 (산화방지제로서 공지됨), 난연제, 계면활성제, 살생물제, 셀-개량 첨가제, 셀 개방제, 고체 충전제, 대전방지성 첨가제, 핵형성제, 증점제, 염료, 안료, 착색제 페이스트, 향료, 유화제 등일 수 있다.
경질 PU 또는 PIR 발포체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 공지된 방법에 의해, 예를 들어 수동 혼합에 의해 또는 바람직하게는 발포 기계에 의해 수행될 수 있다. 방법이 발포 기계를 사용하여 수행된다면, 고압 또는 저압 기계를 사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 방법은 회분식으로 또는 연속식으로 수행될 수 있다.
본 발명과 관련하여 바람직한 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체 제제는 5 내지 900 kg/m3의 발포체 밀도를 초래하며, 바람직하게는 표 1에 제시된 조성을 갖는다.
표 1: 바람직한 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체 제제의 조성
본 발명의 방법의 추가의 바람직한 실시양태 및 구성에 대해서는, 본 발명의 조성물과 관련하여 상기에 이미 주어진 세부사항을 또한 참조한다.
이미 언급된 바와 같이, 본 발명은 언급된 방법에 의해 수득가능한 경질 PU 또는 PIR 발포체를 추가로 제공한다.
경질 PU 또는 PIR 발포체는 확립된 기술 용어이다. 연질 발포체와 경질 발포체 간의 공지된 근본적인 차이점은, 연질 발포체가 탄성 특징을 제시하므로 변형이 가역적이라는 것이다. 대조적으로, 경질 발포체는 영구적으로 변형된다. 본 발명과 관련하여, 경질 PU 또는 PIR 발포체는 특히 DIN 7726:1982-05에 따르면 유리하게는 ≥ 20 kPa, 바람직하게는 ≥ 80 kPa, 바람직하게는 ≥ 100 kPa, 보다 바람직하게는 ≥ 150 kPa, 특히 바람직하게는 ≥ 180 kPa의 DIN 53 421 / DIN EN ISO 604:2003-12에 따른 압축 강도를 갖는 발포체를 의미하는 것으로 이해된다. 추가로, 경질 PU 또는 PIR 발포체는 DIN EN ISO 4590:2016-12에 따르면 유리하게는 50% 초과, 바람직하게는 80% 초과, 특히 바람직하게는 90% 초과의 폐쇄형-셀 함량을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 폴리우레탄 발포체는 바람직하게는 5 내지 900 kg/m3, 보다 바람직하게는 8 내지 800 kg/m3, 특히 바람직하게는 10 내지 600 kg/m3, 보다 특히 30 내지 150 kg/m3의 밀도를 갖는다.
특히, 우세하게 폐쇄형-셀의 발포체를 제조하는 것이 가능하다. 폐쇄형 셀 함량은 유리하게는 > 80%, 바람직하게는 > 90%이다.
본 발명에 따른 경질 PU 또는 PIR 발포체는 절연 재료, 바람직하게는 절연 패널, 냉장고, 절연 발포체, 루프 라이너, 포장 발포체 또는 스프레이 발포체로서 또는 그의 제조를 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 PU 또는 PIR 발포체는 특히 냉장 창고, 냉장 기구 및 가정용 기구 산업에서, 예를 들어 루프 및 벽체를 위한 절연 패널의 제조를 위해, 냉동 제품용 컨테이너 및 창고에서의 절연 재료로서, 및 냉장 및 냉동 기구를 위해 유리하게 사용될 수 있다.
추가의 바람직한 사용 분야는 차량 제작에서, 특히 차량 내부 루프 라이너, 차체 부속품, 인테리어 트림, 냉장 차량, 대형 컨테이너, 수송 팔레트, 포장 라미네이트의 제조를 위한 것, 가구 산업에서, 예를 들어 가구 부속품, 도어, 라이닝을 위한 것, 전자기기 적용분야이다.
본 발명의 냉각 장치는, 절연 재료로서, 본 발명에 따른 PU 또는 PIR 발포체 (폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체)를 갖는다.
추가로 본 발명은 냉장 기술, 냉장 장비, 건설 부문, 자동차 부문, 조선 부문 및/또는 전자기기 부문에서의 절연 재료로서의, 절연 패널로서의, 스프레이 발포체로서의, 1액형 발포체로서의 경질 PU 또는 PIR 발포체의 용도를 제공한다.
본 발명의 대상이 상기에 기재되어 있으며 하기에서 예로서 기재되지만, 본 발명을 이들 예시적 실시양태로 제한하려는 어떠한 의도도 갖지 않는다. 범위, 화합물의 화학식 또는 부류가 언급되는 경우에, 이들은 명시적으로 언급된 상응하는 범위 또는 화합물의 군 뿐만 아니라, 개별 값 (범위) 또는 화합물을 제거함으로써 얻을 수 있는 모든 하위범위 및 화합물의 하위군을 포괄하도록 의도된다. 문헌이 본 발명의 상세한 설명의 문맥에서 인용되는 경우에, 그의 전체 내용이, 특히 문헌이 인용된 문맥을 구성하는 대상과 관련하여, 본 발명의 개시 내용에 완전히 포함된다. 달리 언급되지 않는 한, 백분율은 중량 퍼센트이다. 평균 값이 언급되는 경우에, 달리 언급되지 않는 한, 이들은 중량 평균이다. 측정에 의해 결정된 파라미터가 언급되는 경우에, 달리 언급되지 않는 한, 측정은 25℃의 온도 및 101325 Pa의 압력에서 수행되었다.
하기 실시예는 본 발명을 예로서 기재하지만, 적용 범주가 전체 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백한 본 발명을 실시예에 명시된 실시양태로 제한하려는 어떠한 의도도 갖지 않는다.
실시예:
하기 원료를 사용하여 발포체를 제조하였다:
스테판폴(Stepanpol)® PS 2352: 스테판(Stepan)으로부터의 폴리에스테르 폴리올
달토락(Daltolac)® R 471: 헌츠만(Huntsman)으로부터의 폴리에테르 폴리올
TCPP: ICL로부터의 트리스(2-클로로이소프로필)포스페이트
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하(Evonik Operations GmbH)로부터의 코스모스(KOSMOS)® 75, 칼륨 옥토에이트 계열의 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 코스모스® 45 MEG, 칼륨 옥토에이트 계열의 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 폴리캣(POLYCAT)® 5, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 폴리캣® DP, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 폴리캣® 9, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 폴리캣® 206, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 폴리캣® 77, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 테고아민(TEGOAMIN)® BDE, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 다브코(DABCO)® T, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 다브코® NE 300, 아민 촉매
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 다브코® TMR 31, 최종 경화를 위한 촉매
MDI (44V20): 코베스트로(Covestro)로부터의 데스모두르(Desmodur)® 44V20L, 이성질체성 및 고관능성 동족체를 갖는 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트 (MDI)
에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 테고스탭® B 8460, 기포-안정화 계면활성제
본 발명에 따른 아연-함유 제제의 제조:
이어서 발포 작업에서 조합되어 본 발명의 (또는 본 발명의 것이 아닌) 조성물을 제공할 수 있는, 다양한 성분이 제조된다.
본 발명에 따른 성분/조성물은 미리 배합된 형태로 또는 개별 성분으로서 발포될 반응 혼합물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 실시예는 아연을 함유하는 것들이다.
성분 A: 아연 아세테이트-기재
아연 아세테이트 2수화물 12.5 g (시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터 입수가능함)을 11% 아연 아세테이트의 함량으로, 15 g의 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민과 함께 모노에틸렌 글리콜에 용해시켰다.
성분 B: 아연 프로피오네이트-기재
아연 프로피오네이트 12 g (시그마-알드리치로부터 입수가능함)을 12% 아연 프로피오네이트의 함량으로, 15 g의 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민과 함께 모노에틸렌 글리콜에 용해시켰다.
성분 C: 아연 리시놀레에이트-기재: 에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 코스모스® 54.
실시예에서 사용되는 추가의 비-Zn-함유 성분:
성분 D:
나트륨 히푸레이트 (시그마-알드리치로부터 입수가능함)를 모노에틸렌 글리콜에 용해시켜 25% 나트륨 히푸레이트를 함유하는 용액을 제공하였다.
성분 E: 칼륨 아세테이트-기재: 에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 코스모스® 45 MEG.
성분 F: 칼륨 프로피오네이트-기재:
칼륨 프로피오네이트 (시그마-알드리치로부터 입수가능함)를 모노에틸렌 글리콜에 용해시켜 30% 칼륨 프로피오네이트를 함유하는 용액을 제공하였다.
성분 G: 칼륨 옥토에이트-기재: 에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 코스모스® 75.
성분 H: 칼륨 피발레이트-기재: 에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 다브코® TMR 20.
성분 I: 에보닉 오퍼레이션즈 게엠베하로부터의 다브코® TMR 31.
실시예:
PU 발포체의 제조:
발포를 수동 혼합에 의해 수행하였다. 이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 화합물, 폴리올, 난연제, 본 발명에 따른 또는 본 발명에 따르지 않는 촉매, 물, 실록산 계면활성제 및 발포제를 비커에 칭량하여 넣고, 디스크 교반기 (직경 6 cm)에 의해 1000 rpm에서 30 s 동안 혼합하였다. 비커를 재칭량하여 혼합 작업 동안 증발된 발포제의 양을 결정하고, 이를 보충하였다. 후속적으로, 이소시아네이트 (MDI)를 첨가하고, 반응 혼합물을 기재된 교반기로 3000 rpm에서 5 s 동안 교반하였다.
반응 혼합물을 상단 에지에서 20 cm의 직경을 갖는 적절한 비커에 도입하여 자유-상승 발포체를 수득하였다. 반응 혼합물의 양은 최종적으로 발포체 돔의 끝 부분이 비커의 상단 에지보다 10 내지 15 cm 더 높도록 선택되었다.
발포 속도에 대한 촉매의 영향을 평가하기 위해, 발포 동안 겔화 시간을 결정하였다.
3분 후에, 비커의 상단 에지에서 발포체 돔을 원형 발포체 표면이 획득되도록 절단하였다. 이 표면에서 발포체의 압입 경도를 결정하였다.
압입 경도의 결정 방법:
이러한 목적을 위해, 직경 4 cm의 다이를 발포체 안으로 압입하기 위한 힘을 측정하였다. 5 mm의 압입 깊이에서 압입력을 측정하였다. 4, 6, 8 및 10분 후에 측정이 이루어지며, 이때 다이는 절단 표면 상의 원형 배열의 4개의 상이한 지점에서 압입되었다.
압축 경도의 결정 방법:
발포체의 압축 강도는 5 cm의 에지 길이를 갖는 입방체 시험 시편으로, DIN EN ISO 844:2014-11에 따라 최대 10%의 압축까지 측정하였다 (이러한 측정 범위 내에서 발생한 최대 압축 응력이 보고됨).
사용된 발포체 제제가 표 2에 요약되어 있다 (Form. 1 내지 Form. 9).
표 2:
발포체 제제 (PIR 및 PUR)
표 2
(계속) 제제
본 발명에 따른 삼량체화 촉매를 사용한 발포 결과.
표 3:
본 발명에 따른 다양한 촉매 및 발포체 제제를 사용한 발포 실험의 요약.
사용된 성분 (Cmp. A-I, 본 발명의 또는 본 발명에 따르지 않는 조성물), 그의 투입량 (Dos. pphp), 표 2로부터 사용된 제제, 초 단위의 겔화 시간 (GT), 및 (MDI와의 혼합으로부터의) 명시된 시간 (분) 후의 뉴턴 단위의 압입 경도가 보고되어 있다.
Zn이 함유되지 않은 촉매 조성물은 본 발명의 것이 아니다.
표 3:
본 발명에 따른 발포체는 각각 비교 실시예보다 현저히 더 높은 압입 경도를 제시한다.
이로부터, 본 발명에 따른 삼량체화 촉매가 발포체의 경화에서의 개선을 가능하게 한다는 것이 명백하다. 여기서 일부 경우에는 심지어 겔화 시간을 연장시키거나 또는 같은 겔화 시간으로 경화-깊이에 대한 긍정적인 영향을 추가로 개선시키는 것이 가능하다.
이는, 겔화 시간에 대한 미미한 영향으로 인해, 예를 들어 발포 혼합물의 유동성과 관련된 반응 혼합물의 가공성이 유지되면서, 그와 동시에 발포체의 경화가 가속화되므로 큰 이점이 된다.
본 발명에 따른 삼량체화 촉매가 발포체의 개선된 경화를 유도한다는 것이 실험으로부터 분명하게 명백하다. 본 발명에 따른 발포체의 압입 경도에 대한 상기 기재된 매우 우수한 결과는 압축 경도에 대한 결과에 상응한다.
Claims (16)
- 적어도 이소시아네이트 성분, 폴리올 성분, 임의적으로 기포 안정화제, 임의적으로 발포제를 포함하는, 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조를 위한 조성물로서, 여기서 조성물이 우레탄 또는 이소시아누레이트 결합의 형성을 촉매하는 적어도 1종의 촉매를 함유하며, 이때 상기 촉매가 아연 염 및/또는 아연-함유 제제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제가 아연(II) 염, 바람직하게는 특히 아연(II) 아세테이트, 아연(II) 프로피오네이트, 아연(II) 피발레이트, 아연(II) 2-에틸헥사노에이트 (아연(II) 옥토에이트), 아연(II) 이소노나노에이트 (아연(II) 3,5,5-트리메틸헥사노에이트), 아연(II) 네오데카노에이트, 아연(II) 리시놀레에이트, 아연(II) 팔미테이트, 아연(II) 스테아레이트, 아연(II) 올레에이트, 아연(II) 라우레이트, 아연(II) 나프테네이트 및/또는 아연(II) 벤조에이트, 가장 바람직하게는 아연(II) 아세테이트 및/또는 아연(II) 리시놀레에이트를 포함하는, 카르복실레이트가 1 내지 34개의 탄소를 함유하며, 또한 불포화 또는 방향족 단위를 함유할 수 있는 카르복실산 계열의 것인 아연(II) 카르복실레이트, 및/또는 특히 아연(II) 락테이트, 아연(II) 글리시네이트, 아연(II) 히푸레이트, 아연(II) 시트레이트, 및/또는 아연(II) 비누 예컨대, 특히, 아연 올레에이트, 아연 팔미테이트 및/또는 아연 스테아레이트를 포함하는, 카르복실레이트가 헤테로원자로서 N 및 O를 또한 가질 수 있는 것인 아연(II) 카르복실레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제2항에 있어서, 사용되는 아연(II) 카르복실레이트가, Zn 및 카르복실레이트가 1:2의 몰비로 존재함을 의미하는 화학량론적 형태이며, 즉, 특히 초과량의 카르복실레이트 또는 카르복실산을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아연-함유 제제가, 특히 글리콜, 알콕실레이트 및/또는 합성 및/또는 천연 기원의 오일을 포함하는 담체 매질 중에 아연 염, 바람직하게는 아연(II) 염, 특히 아연(II) 카르복실레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 아민, 아민 알콕실레이트, 아미노산 및/또는 2개 이상의 산 관능기를 갖는 아민을 포함하는, 특히 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, 2-[[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]메틸아미노]에탄올, 지방 아민 에톡실레이트, 예컨대 탈로우아민 에톡실레이트, 코코아민 에톡실레이트, 세틸/스테아릴아민 에톡실레이트 또는 PEG-3 탈로우아미노프로필아민, PPG-3 탈로우아미노프로필아민, 글리신, 리신, 아르기닌, 사르코신, 에틸렌디아민테트라아세테이트 및/또는 에틸렌디아민트리아세테이트 코코알킬아세트아미드를 포함하는, 적어도 1종의 질소-함유 화합물이 추가적으로 존재하고, 특히 바람직하게는 지방 아민 알콕실레이트가 사용가능하며, 여기서 적어도 1종의 질소-함유 화합물이 특히 아연-함유 제제에 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 추가의 삼량체화 촉매, 바람직하게는 암모늄, 칼륨 및/또는 다른 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 카르복실레이트, 추가로 바람직하게는 칼륨 카르복실레이트, 특히 칼륨 아세테이트, 칼륨 포르메이트, 칼륨 프로피오네이트, 칼륨 부타노에이트, 칼륨 펜타노에이트, 칼륨 헥사노에이트, 칼륨 헵타노에이트, 칼륨 2 에틸헥사노에이트, 칼륨 피발레이트, 칼륨 옥토에이트, 칼륨 부티레이트, 칼륨 이소부티레이트, 칼륨 노나노에이트, 칼륨 데카노에이트, 칼륨 리시놀레에이트, 칼륨 스테아레이트, 및/또는 칼륨 네오데카노에이트, 및/또는 암모늄 양이온의 카르복실레이트 예컨대, 특히, 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 테트라부틸암모늄, 디메틸디알릴암모늄, 트리메틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리에틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리프로필(2-히드록시프로필)암모늄, 트리부틸(2-히드록시프로필)암모늄, 트리메틸(2-히드록시에틸)암모늄, 트리에틸(2-히드록시에틸)암모늄, 트리프로필(2-히드록시에틸)암모늄, 트리부틸(2-히드록시에틸)암모늄, 디메틸벤질(2-히드록시에틸)암모늄 및/또는 디메틸벤질(2-히드록시프로필)암모늄의 카르복실레이트가 추가적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노산 및/또는 아미노산 유도체의 염이 추가적으로 사용되며, 여기서 이들은 공식적으로 방향족 카르복실산과 아미노산의 반응으로부터 유래가능하고, 특히 아미노산과 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 에스테르, 방향족 카르보닐 할라이드 및/또는 방향족 카르복실산 무수물의 반응에 의해 수득가능한 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 3급 아민이 추가의 촉매로서 추가적으로 존재하며, 여기서 추가의 3급 아민은 바람직하게는 분자당 적어도 2개의 질소 원자를 함유하고, 여기서 특히 바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 펜타메틸디에틸렌트리아민, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르, 트리스(디메틸아미노프로필)아민, N-[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]-N-메틸프로판-1,3-디아민, 2-{[2-(디메틸아미노)에틸]메틸아미노}에탄올, 2-[[2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에틸]메틸아미노]에탄올, N-메틸-N-(N,N-디메틸아미노프로필)아미노프로판올, N-메틸-N-(N,N-디메틸아미노프로필)아미노에탄올, 1-비스[3-(디메틸아미노)프로필]아미노]-2-프로판올, 1,1'-[[3-(디메틸아미노)프로필]아미노]-2-프로판올, 3,3'-이미노비스(N,N-디메틸프로필아민), 디이소프로필트리메틸디에틸렌트리아민, 비스(디메틸아미노프로필)메틸아민, 트리메틸아미노에틸에탄올아민, 3-디메틸아미노-N,N-디메틸프로피온아미드, 디메틸아미노프로필아민, 1-(3-아미노프로필)피롤리딘, 1-(2-아미노에틸)피롤리딘, 1-(1-피롤리디닐)-2-프로판아민, N,N-디메틸-1-(피롤리딘-1-일)프로판-2-아민, 트리스(디메틸아미노프로필)아민, N,N,N'N'-테트라메틸에틸렌디아민, 1,3,5-트리스(디메틸아미노프로필)헥사히드로트리아진, N,N'-비스[3-(디메틸아미노)프로필]우레아, N-[3-(디메틸아미노)프로필]우레아, 1,3-비스(디메틸아미노)프로판 및 N,N,N'N'-테트라메틸헥사메틸렌디아민으로 이루어진 제1군으로부터 선택되고, 상기 언급된 아민의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하고/거나, 바람직하게는 가능하거나,
여기서 특히 바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 구조 화학식 (III)을 충족시키고/거나, 바람직하게는 충족시키거나:
여기서
m은 1 또는 2이고,
A는 O, S 또는 N-Re이고,
Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 1 내지 20개의 탄소를 갖는 알킬 또는 관능화된 알킬임,
여기서 특히 바람직하게 사용가능한 추가의 3급 아민은 구조 화학식 IV, V 또는 VI을 충족시키는 것을 특징으로 하는 조성물:
여기서
m은 1 또는 2이고,
Rf는 H, 메틸, 에틸, 이소프로필, 3-히드록시프로필, 2-히드록시프로필, 히드록시에틸, 3-아미노프로필, 2-아미노프로필 또는 아미노에틸이며, 여기서 2개의 라디칼은 상이할 수 있거나 또는 동일할 수 있음. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 완성된 폴리우레탄 발포체 중 아연-함유 제제의 총 질량 비율이 0.01 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 아연-함유 제제를 기준으로 하는 중량%로 하기를 포함하는 아연-함유 제제를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물:
(i) 2 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 40 중량%의 양의 아연(II) 카르복실레이트, 바람직하게는 제2항 및/또는 제3항에 정의된 바와 같은 것,
(ii) 10 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량%의 양의 담체 매질, 바람직하게는 제4항에 정의된 바와 같은 것,
(iii) 1 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 50 중량%의 양의 질소-함유 화합물, 바람직하게는 제5항에 정의된 바와 같은 것. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하기를 포함하고:
아연(II) 염, 담체 매질 및 질소-함유 화합물을 포함하는 아연-함유 제제, 특히 제10항에 정의된 바와 같은 것, 추가의 구성성분으로서 하기를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물:
(i) 추가의 삼량체화 촉매, 특히 제6항에 정의된 바와 같은 것, 및
(ii) 추가의 3급 아민, 특히 제8항에 정의된 바와 같은 것. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 물 및/또는 발포제, 임의적으로 적어도 1종의 난연제 및/또는 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서 유리하게 사용가능한 추가의 첨가제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 1종 이상의 폴리올 성분을 1종 이상의 이소시아네이트 성분과 반응시킴으로써 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 방법으로서, 여기서 반응이 우레탄 또는 이소시아누레이트 결합의 형성을 촉매하는 촉매의 존재 하에 실시되며, 이때 상기 촉매가 아연 염 및/또는 아연-함유 제제를 포함하고, 바람직하게는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 조성물을 사용하고, 특히 제10항에 청구된 바와 같은 아연-함유 제제를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서의 촉매로서의, 바람직하게는 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 사용 특성을 개선시키기 위한, 특히 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 DIN EN ISO 844:2014-11에 따라 결정가능한 압축 경도를, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제 없이 제조된 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체와 비교하여 이른 시점에 증가시키기 위한, 아연 염 및/또는 아연-함유 제제의, 특히 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 조성물을 사용하는 용도.
- 제13항에 따른 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능한 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체.
- 단열 목적을 위한, 바람직하게는 절연판 및 절연체로서의, 및 냉각 장치를 위한, 제15항에 따른 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 용도.
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