RU2773256C2 - Method for reduction in aldehyde release in polyurethane-containing materials - Google Patents
Method for reduction in aldehyde release in polyurethane-containing materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773256C2 RU2773256C2 RU2020123748A RU2020123748A RU2773256C2 RU 2773256 C2 RU2773256 C2 RU 2773256C2 RU 2020123748 A RU2020123748 A RU 2020123748A RU 2020123748 A RU2020123748 A RU 2020123748A RU 2773256 C2 RU2773256 C2 RU 2773256C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyurethane
- reaction mixture
- compound
- isocyanate
- aldehyde
- Prior art date
Links
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 96
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 21
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O Chemical compound [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 18
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 6
- 125000005842 heteroatoms Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims abstract description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 49
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229920001228 Polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 23
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 23
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N Trioxidane Chemical compound OOO JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 claims description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 claims description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 abstract description 34
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 abstract description 27
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 21
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 18
- -1 ether polyols Chemical class 0.000 description 16
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 16
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 11
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 11
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- HKQNNDBSFWUIAE-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxypropyl)-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC(O)CN1C(=O)NC(C)(C)C1=O HKQNNDBSFWUIAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N loperamide hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C(=O)N(C)C)CCN(CC1)CCC1(O)C1=CC=C(Cl)C=C1 PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N Diethanolamine Chemical group OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N [diisocyanato(phenyl)methyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N=C=O)(N=C=O)C1=CC=CC=C1 LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- YDVMDJMNQSRVIH-UHFFFAOYSA-N pyrrolidine-2,5-dione Chemical compound O=C1CCC(=O)N1.O=C1CCC(=O)N1 YDVMDJMNQSRVIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- YIROYDNZEPTFOL-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)NC(=O)NC1=O YIROYDNZEPTFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YRTHJMQKDCXPAY-UHFFFAOYSA-N Azaspirodecanedione Chemical compound C1C(=O)NC(=O)CC11CCCC1 YRTHJMQKDCXPAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N Hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 3
- UEXYAZLLFZIXHN-UHFFFAOYSA-N N-(6-methylpyridin-2-yl)acetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC(C)=N1 UEXYAZLLFZIXHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XHXZBCFAQZKILF-UHFFFAOYSA-N O=C1NC(=O)C=C1.O=C1NC(=O)C=C1 Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1.O=C1NC(=O)C=C1 XHXZBCFAQZKILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N Sulfacetamide Chemical compound CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical compound C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZPLNASMNUBJSDR-UHFFFAOYSA-N isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1.C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 ZPLNASMNUBJSDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N Diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N Isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 2
- XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N Phthalimide Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 2
- 229940081974 Saccharin Drugs 0.000 description 2
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N Succinimide Chemical compound O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MAJYSQJXMUDACI-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O.[N-]=C=O.C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 Chemical class [N-]=C=O.[N-]=C=O.C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 MAJYSQJXMUDACI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002666 chemical blowing agent Substances 0.000 description 2
- LJXTYJXBORAIHX-UHFFFAOYSA-N diethyl 2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=C(C)NC(C)=C(C(=O)OCC)C1 LJXTYJXBORAIHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920000162 poly(ureaurethane) Polymers 0.000 description 2
- 229920003226 polyurethane urea Polymers 0.000 description 2
- JYUVRSQEAUFLHD-UHFFFAOYSA-N pyridine-3,4-dicarboxamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=NC=C1C(N)=O JYUVRSQEAUFLHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 description 2
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NCCCCN=C=O OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 1,5-Pentanediol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANYWGXDASKQYAD-UHFFFAOYSA-N 5-nitroisoindole-1,3-dione Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 ANYWGXDASKQYAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYNIRQVMRLPIQ-BVCZABNKSA-N Arteether Chemical compound C1C[C@H]2[C@H](C)CC[C@H]3[C@@H](C)[C@@H](OCC)O[C@H]4[C@]32OOC1(C)O4 NLYNIRQVMRLPIQ-BVCZABNKSA-N 0.000 description 1
- HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N Barbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=O)N1 HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N Dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNCYXPMJDCCGSJ-UHFFFAOYSA-N Glutarimide Chemical compound O=C1CCCC(=O)N1 KNCYXPMJDCCGSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N Saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N guanidine group Chemical group NC(=N)N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Substances NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCCYSVYHULFYHE-UHFFFAOYSA-N pentanediamide Chemical compound NC(=O)CCCC(N)=O RCCYSVYHULFYHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJSABZBUTDSWMJ-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,4-c]pyridine-1,3-dione Chemical compound N1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 SJSABZBUTDSWMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging Effects 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical group 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical class CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к акцепторам альдегида, подходящим для использования в рецептурах, предназначенных для изготовления полиуретансодержащих материалов, таких как пенополиуретаны. The present invention relates to aldehyde scavengers suitable for use in formulations intended for the manufacture of polyurethane-containing materials such as polyurethane foams.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к рецептуре, содержащей акцепторы формальдегида и/или ацетальдегида для уменьшения выделения альдегида в полиуретансодержащих материалах, таких как пенополиуретаны. The present invention further relates to a formulation containing formaldehyde and/or acetaldehyde scavengers to reduce aldehyde release in polyurethane-containing materials such as polyurethane foams.
Изобретение также относится к способу уменьшения выделения альдегида в полиуретансодержащих материалах, таких как пенополиуретаны. The invention also relates to a method for reducing aldehyde release in polyurethane-containing materials such as polyurethane foams.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к пенополиуретанам, которые демонстрируют уменьшенные выделения альдегида, технологическому процессу изготовления данных пеноматериалов, характеризующихся уменьшенными выделениями альдегида, и способу уменьшения выделений альдегида в пенополиуретанах. This invention relates to polyurethane foams that exhibit reduced aldehyde emissions, a manufacturing process for these foams having reduced aldehyde emissions, and a method for reducing aldehyde emissions in polyurethane foams.
Как это известно исходя из предшествующих исследований, как пенополимеры PU, так и полиэфирполиолы на основе простых эфиров, использованные для производства данных пеноматериалов, выделяют альдегиды при нагревании в присутствии воздуха. Таким образом, большинство пенополиуретанов и технологических процессов производства данных пеноматериалов будут в результате приводить к выделению альдегидов. As is known from previous studies, both the PU foams and the ether polyols used to produce these foams release aldehydes when heated in the presence of air. Thus, most polyurethane foams and manufacturing processes for these foams will result in the release of aldehydes.
Стандарты и предписания в отношении выделений из пенополиуретанов стали более жесткими, в особенности в автомобильной отрасли промышленности. Требования в автомобильной отрасли промышленности допускают только очень маленькие выделения или почти что не допускают выделений альдегидов, таких как формальдегид и ацетальдегид, из данных пенополиуретанов. Был разработан метод испытания, а именно, метод испытания VDA 276. Некоторые производители оригинального оборудования в автомобильной отрасли промышленности указывают жесткие параметры по выделениям формальдегида и ацетальдегида. Standards and regulations regarding emissions from polyurethane foams have become more stringent, especially in the automotive industry. The requirements in the automotive industry allow only very little or almost no emissions of aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde from these polyurethane foams. A test method has been developed, namely test method VDA 276. Some original equipment manufacturers in the automotive industry specify stringent parameters for formaldehyde and acetaldehyde emissions.
Предпринимались разнообразные попытки по интегрированию так называемых акцепторов ацетальдегида в пенополиуретан. В порядке одного примера в публикации DE10003157A1 раскрываются полимерные полиэтиленимины, растворяемые в растворителе, после чего раствор засасывают в структуру пеноматериала. После проведения высушивания или выпаривания растворителя полимерные молекулы остаются в структуре пеноматериала и исполняют функцию акцепторов альдегида. Данный технологический процесс является высокозатратным и трудоемким, требуется значительное количество акцептирующего полимера, и данные полимеры необязательно во всех случаях являются связанными с химической структурой полиуретана или полимочевины. Various attempts have been made to integrate so-called acetaldehyde scavengers into polyurethane foam. As one example, DE10003157A1 discloses polymeric polyethyleneimines which are dissolved in a solvent, after which the solution is sucked into a foam structure. After drying or evaporating the solvent, the polymer molecules remain in the foam structure and act as aldehyde scavengers. This process is costly and labor intensive, requires a significant amount of scavenging polymer, and these polymers are not necessarily bound to the chemical structure of the polyurethane or polyurea in all cases.
В патентной заявке WO2014/026802 описывается пеноматериал, где уменьшается выделение формальдегида при использовании испытания VDA 276, и где пеноматериал изготавливали при использовании композиции, содержащей аминовый компонент. Также в публикации WO2016/005479 описываются композиции, которые могут быть использованы для получения полиуретанов, которые способны уменьшать выделения формальдегида и ацетальдегида. В патентной заявке US2016/0304686 описываются соединения, которые способны уменьшать выделение формальдегида. Patent application WO2014/026802 describes a foam where formaldehyde emission is reduced using the VDA test 276 and where the foam was made using a composition containing an amine component. Also, WO2016/005479 describes compositions that can be used to produce polyurethanes that are capable of reducing formaldehyde and acetaldehyde emissions. Patent application US2016/0304686 describes compounds that are capable of reducing formaldehyde emission.
В публикации US20060141236 описываются полиуретановые формованные изделия, характеризующиеся уменьшенными выделениями альдегида, и способ изготовления упомянутых изделий при добавлении, тем самым, гидразинового соединения в качестве акцептора альдегида к полиольному компоненту. US20060141236 describes polyurethane molded articles having reduced aldehyde emissions and a process for making said articles by thereby adding a hydrazine compound as an aldehyde scavenger to a polyol component.
В публикации ЕР1428847 раскрывается технологический процесс уменьшения выделений из пенополиуретана в результате добавления полимеров, содержащих первичные и вторичные аминовые группы. EP1428847 discloses a process for reducing emissions from polyurethane foam by adding polymers containing primary and secondary amine groups.
В публикации US20130203880 описываются пенополиуретаны, характеризующиеся уменьшенным выделением альдегида, в результате добавления к изоцианатному компоненту от 0,5 до 8 частей тримеризованного гексаметилендиизоцианата. US20130203880 describes polyurethane foams having reduced aldehyde emission by adding 0.5 to 8 parts trimerized hexamethylene diisocyanate to the isocyanate component.
В публикации WO2013156237 описываются соединения акцепторов альдегида, содержащие гуанидиновые группы, и их использование в качестве добавки при производстве систем полимера PU. WO2013156237 describes aldehyde scavenger compounds containing guanidine groups and their use as an additive in the production of PU polymer systems.
Любой изготовитель, который может изготавливать и/или продавать пенополиуретаны, которые могут успешно соответствовать жестким требованиям к выделениям, в частности, по отношению к выделениям альдегида, обладает значительными конкурентными преимуществами в сопоставлении со своими конкурентами. В промышленности исключительно желательными являются новые способы дополнительного уменьшения выделений альдегида и понижения воздействия данных выделений на конечных пользователей и потребителей. Any manufacturer that can make and/or sell polyurethane foams that can successfully meet stringent emission requirements, in particular aldehyde emissions, has a significant competitive advantage over its competitors. In the industry, new ways to further reduce aldehyde emissions and reduce end-user and consumer exposure to these emissions are highly desirable.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯPURPOSE OF THE INVENTION
Цель изобретения заключается в уменьшении выделения альдегидов, говоря более конкретно, выделений формальдегида и/или ацетальдегида, в пенополиуретанах. The aim of the invention is to reduce the emission of aldehydes, more specifically the emission of formaldehyde and/or acetaldehyde, in polyurethane foams.
Цель заключается в разработке реакционной смеси для изготовления полиуретансодержащих материалов, таких как пенополиуретаны, где упомянутая реакционная смесь содержит соединения акцепторов альдегида. The aim is to develop a reaction mixture for the manufacture of polyurethane-containing materials, such as polyurethane foams, where said reaction mixture contains aldehyde scavenger compounds.
Одна дополнительная цель заключается в изготовлении полиуретансодержащих материалов, таких как пенополиуретаны, которые характеризуются значительно уменьшенным выделением альдегидов, и где на механические свойства получающегося в результате пеноматериала (такие как остаточная деформация при сжатии и характеристики старения во влажных условиях) не оказывается неблагоприятного воздействия. One additional object is to make polyurethane-containing materials, such as polyurethane foams, which have significantly reduced aldehyde emissions and where the mechanical properties of the resulting foam (such as compression set and wet aging characteristics) are not adversely affected.
Как это к своему удивлению установили заявители, эффективные соединения акцепторов альдегида, которые могут быть добавлены к реакционной смеси для изготовления полиуретансодержащих материалов, таких как пенополиуретаны, и которые являются эффективными при маленьких концентрациях. Applicants have surprisingly found effective aldehyde scavenger compounds which can be added to a reaction mixture for the manufacture of polyurethane-containing materials such as polyurethane foams and which are effective at low concentrations.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с первым аспектом изобретения раскрывается реакционная смесь для изготовления полиуретанового материала, при этом упомянутая смесь содержит, по меньшей мере, одно соединение, реакционно-способное по отношению к изоцианату, по меньшей мере, одно полиизоцианатное соединение и, по меньшей мере, одно уменьшающее выделения альдегида соединение (акцептора), описывающееся общей формулой [I]: According to a first aspect of the invention, a reaction mixture for the manufacture of a polyurethane material is disclosed, said mixture comprising at least one isocyanate-reactive compound, at least one polyisocyanate compound, and at least one reducing release of aldehyde compound (acceptor) described by the general formula [I]:
R1-NH-R2, [I]R 1 -NH-R 2 , [I]
где where
- R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из числа -SO2R4, -C(O)R5, пиридильного производного, -CH=CHR3 или -CN, - R 1 and R 2 are independently selected from -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , pyridyl derivative, -CH=CHR 3 or -CN,
- R3 представляет собой -SO2R4, -C(O)R5, пиридильное производное или -CN, - R 3 is -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , a pyridyl derivative or -CN,
- R4 представляет собой NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 4 is NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R5 представляет собой H, NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10,- R 5 is H, NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R6, R7, R8, R9 или R10 независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно содержащих заместители, выбираемые из групп гидрокси, простого эфира, галогена, карбоксила, изоцианата, нитро и/или амина, - R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and mixtures thereof, optionally containing substituents selected from hydroxy, ether, halogen, carboxyl, isocyanate, nitro and/or amine groups,
- R1 и R2 могут быть соединены друг с другом по существу с образованием кольцевой структуры. - R 1 and R 2 can be connected to each other essentially with the formation of a ring structure.
В соответствии с вариантами осуществления соединение акцептора альдегида является соединением акцептора формальдегида и/или ацетальдегида. According to embodiments, the aldehyde acceptor compound is a formaldehyde and/or acetaldehyde acceptor compound.
В соответствии с вариантами осуществления R1 и R2 в соединении акцептора альдегида, описывающегося формулой R1-NH-R2, образуют совместно с группой -NH- 5-12-членную кольцевую структуру и содержат ненасыщенности, ароматические кольца и/или гетероатомы. According to embodiments, R 1 and R 2 in an aldehyde acceptor compound represented by the formula R 1 -NH-R 2 form, together with the -NH- group, a 5-12 membered ring structure and contain unsaturations, aromatic rings and/or heteroatoms.
В соответствии с вариантами осуществления пиридильное производное в соединении акцептора альдегида, соответствующем изобретению, связано в позиции 2, 3, 4 или 5 с NH в формуле R1-NH-R2, и пиридильное производное замещено алифатическим углеводородом, аралифатическим углеводородом и/или ароматическим углеводородом. According to embodiments, the pyridyl derivative in the aldehyde acceptor compound of the invention is bonded at position 2, 3, 4, or 5 to NH in the formula R 1 -NH-R 2 , and the pyridyl derivative is substituted with an aliphatic hydrocarbon, an araliphatic hydrocarbon, and/or an aromatic hydrocarbon.
В соответствии с вариантами осуществления фрагменты R6, R7, R8, R9 или R10 в соединении акцептора альдегида, соответствующем изобретению, независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов, содержащих от 1 до 15, предпочтительно от 2 до 10, атомов углерода, которые могут содержать заместители, и их смесей. According to embodiments, the R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 moieties in the aldehyde acceptor compound of the invention are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons containing from 1 to 15, preferably from 2 to 10 carbon atoms, which may contain substituents, and mixtures thereof.
В соответствии с вариантами осуществления заместители в соединении акцептора альдегида, соответствующем изобретению, выбирают из одной или нескольких групп, реакционно-способных по отношению к изоцианату, которые в выгодном случае содержат реакционно-способные по отношению к изоцианату атомы водорода, выбираемые из группы, состоящей из групп -ОН, -NH- или -NH2. According to embodiments, the substituents on the aldehyde acceptor compound of the invention are selected from one or more isocyanate-reactive groups, which advantageously contain isocyanate-reactive hydrogen atoms selected from the group consisting of -OH, -NH- or -NH 2 groups.
В соответствии с вариантами осуществления соединение акцептора альдегида характеризуется молекулярной массой, составляющей, самое большее, 3000 г/моль, предпочтительно менее, чем 1500 г/моль, более предпочтительно менее, чем 500 г/моль. According to embodiments, the aldehyde acceptor compound has a molecular weight of at most 3000 g/mol, preferably less than 1500 g/mol, more preferably less than 500 g/mol.
В соответствии с вариантами осуществления при этом реакционная смесь, соответствующая изобретению, кроме того, содержит одно или несколько поверхностно-активных веществ, один или несколько антипиренов, воду, один или несколько антиоксидантов, один или несколько вспомогательных пенообразователей, один или несколько уретановых катализаторов или их комбинации. According to embodiments, the reaction mixture according to the invention further comprises one or more surfactants, one or more flame retardants, water, one or more antioxidants, one or more blowing aids, one or more urethane catalysts or their combinations.
В соответствии с вариантами осуществления количество соединения акцептора альдегида в реакционной смеси, соответствующей изобретению, находится в диапазоне между 0,01 и 5 м. ч., предпочтительно от 0,05 м. ч. до 2 м. ч., более предпочтительно между 0,05 м. ч. и 1 м. ч., при проведении вычисления в расчете на совокупную массу реакционной смеси. According to embodiments, the amount of the aldehyde scavenger compound in the reaction mixture according to the invention is between 0.01 and 5 ppm, preferably between 0.05 ppm and 2 ppm, more preferably between 0 05 m. h. and 1 m. h., when calculating based on the total mass of the reaction mixture.
В соответствии с вариантами осуществления реакционно-способное по отношению к изоцианату соединение в реакционной смеси, соответствующей изобретению, выбирают из полиэфирполиола на основе простого эфира, полиэфирполиола на основе сложного эфира, полиэфирполиамина на основе простого эфира и/или полиэфирполиамина на основе сложного эфира. According to embodiments, the isocyanate-reactive compound in the reaction mixture of the invention is selected from an ether-based polyester polyol, an ester-based polyester polyol, an ether-based polyester polyamine, and/or an ester-based polyester polyamine.
В соответствии со вторым аспектом изобретения раскрывается способ уменьшения выделения альдегидов из полиуретансодержащего материала, при этом способ включает смешивание соединений реакционной смеси, соответствующей настоящему изобретению. According to a second aspect of the invention, a method is disclosed for reducing the release of aldehydes from a polyurethane-containing material, the method comprising mixing the compounds of the reaction mixture according to the present invention.
В соответствии с третьим аспектом изобретения раскрывается способ производства полиуретансодержащего материала, характеризующегося уменьшенными выделениями альдегида, при этом способ включает смешивание соединений реакционной смеси, соответствующей настоящему изобретению, для получения пеноматериала. According to a third aspect of the invention, a method is disclosed for the production of a polyurethane-containing material having reduced aldehyde emissions, the method comprising mixing the compounds of the reaction mixture according to the present invention to form a foam.
В соответствии с вариантами осуществления полученный полиуретансодержащий материал, изготовленный при использовании способа изобретения, является полиуретансодержащим пеноматериалом, характеризующимся маленькими выделениями формальдегида. According to embodiments, the resulting polyurethane-containing material made using the process of the invention is a polyurethane-containing foam having low formaldehyde emissions.
В соответствии с одним дополнительным аспектом раскрывается использование реакционной смеси, соответствующей изобретению, для изготовления полиуретансодержащего пеноматериала в мебельных и/или автомобильных областях применения. In accordance with one additional aspect, the use of the reaction mixture according to the invention for the manufacture of a polyurethane-containing foam in furniture and/or automotive applications is disclosed.
Независимые и зависимые пункты формулы изобретения представляют конкретные и предпочтительные признаки изобретения. Признаки из зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены с признаками из независимых или других зависимых пунктов формулы изобретения в соответствии с конкретными обстоятельствами. The independent and dependent claims represent specific and preferred features of the invention. Features from the dependent claims may be combined with features from the independent or other dependent claims, as appropriate for the particular circumstances.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНЫ DEFINITIONS AND TERMS
В контексте настоящего изобретения следующие далее термины имеют следующее далее значение: In the context of the present invention, the following terms have the following meaning:
1) Слово «средний» будет относиться к среднечисленному значению, если только не будет указываться на другое. 1) The word " average " will refer to the number average unless otherwise specified.
2) Термин «изоцианатное соединение» подразумевает обозначение моноизоцианатных соединений, полиизоцианатных соединений (содержащих две и более группы NCO), содержащих концевые группы NCO биурета, изоциануратов, карбаматов и содержащих концевые группы NCO форполимеров. Термин «моноизоцианатное соединение» подразумевает обозначение изоцианатных соединений, содержащих одну изоцианатную группу. Термин «полиизоцианатное соединение» подразумевает обозначение изоцианатных соединений, содержащих, по меньшей мере, две изоцианатные группы. Термин «диизоцианатное соединение» подразумевает обозначение полиизоцианатных соединений, содержащих две изоцианатные группы. 2) The term " isocyanate compound " refers to monoisocyanate compounds, polyisocyanate compounds (containing two or more NCO groups), NCO-terminated biuret, isocyanurates, carbamates, and NCO-terminated prepolymers. The term "mono-isocyanate compound" means the designation of isocyanate compounds containing one isocyanate group. The term "polyisocyanate compound" means the designation of isocyanate compounds containing at least two isocyanate groups. The term "diisocyanate compound" means the designation of polyisocyanate compounds containing two isocyanate groups.
3) Термины «изоцианатный индекс» или индекс NCO или индекс соответствует соотношению между группами NCO и реакционно-способными по отношению к изоцианату водородными атомами, присутствующими в рецептуре, при представлении его в виде процентного соотношения: 3) The terms " isocyanate index " or NCO index or index corresponds to the ratio between NCO groups and isocyanate-reactive hydrogen atoms present in the formulation, when presented as a percentage:
Говоря другими словами, индекс NCO выражает процентное соотношение между изоцианатом, фактически использованным в рецептуре, и количеством изоцианата, теоретически требуемым для прохождения реакции с данным количеством реакционно-способного по отношению к изоцианату атома водорода, использованного в рецептуре. In other words, the NCO index expresses the percentage of isocyanate actually used in the formulation and the amount of isocyanate theoretically required to react with a given amount of isocyanate-reactive hydrogen atom used in the formulation.
4) Термины «соединение, реакционно-способное по отношению к изоцианату» или «соединение, реакционно-способное по отношению к полиизоцианату» в соответствии с использованием в настоящем документе включает любой компонент, содержащий «группу (группы), реакционно-способную (реакционно-способные) по отношению к изоцианату» или «фрагмент или фрагменты, реакционно-способные по отношению к изоцианату». Термин «группа, реакционно-способная по отношению к изоцианату» в соответствии с использованием в настоящем документе включает любые группу или фрагмент, содержащие группу или фрагмент активного атома водорода. Для целей данного раскрытия изобретения термин «группа, содержащая активный атом водорода» относится к группе, содержащей атом водорода, который вследствие своей позиции в молекуле проявляет значительную активность в соответствии с испытанием Церевитинова, описанным автором Wohler в публикации Journal of the American Chemical Society, Vol. 49, page 3181 (1927). Иллюстративными примерами таких групп активного атома водорода являются -ОН, -NH2 и -NH. 4) The terms " isocyanate -reactive compound" or "polyisocyanate-reactive compound" as used herein includes any component containing "group(s) reactive (reactive capable) with respect to isocyanate" or "a fragment or fragments reactive with respect to isocyanate". The term " isocyanate-reactive group" as used herein includes any group or moiety containing an active hydrogen atom group or moiety. For the purposes of this disclosure, the term “active hydrogen atom-containing group” refers to a group containing a hydrogen atom that, due to its position in the molecule, exhibits significant activity in accordance with the Cerevitinov test described by Wohler in Journal of the American Chemical Society, Vol. . 49, page 3181 (1927). Illustrative examples of such active hydrogen groups are -OH, -NH 2 and -NH.
5) В соответствии с данным изобретением термины «соединения акцептора альдегида» и «соединения, уменьшающие выделения альдегида» относятся к соединениям, способным уменьшать выделения альдегида в полимочевинных или полиуретановых материалах и модифицированных полиуретанах в сопоставлении с полимочевинным или полиуретановым материалами и модифицированными полиуретанами, полученными из композиции, не содержащей соединение акцептора альдегида. 5) According to the present invention, the terms " aldehyde scavenger compounds " and "aldehyde release reducing compounds" refer to compounds capable of reducing aldehyde release in polyurea or polyurethane materials and modified polyurethanes as compared to polyurea or polyurethane materials and modified polyurethanes derived from a composition that does not contain an aldehyde scavenger compound.
6) Термин «средняя номинальная гидроксильная функциональность» (или, говоря кратко, «функциональность») используется в настоящем документе для указания на среднечисленную функциональность (количество гидроксильных групп при расчете на одну молекулу) полиола или полиольной композиции в предположении о том, что это среднечисленная функциональность (количество атомов активного водорода при расчете на одну молекулу) инициатора (инициаторов), использованного при их получении, хотя на практике она зачастую будет несколько меньшей вследствие определенного наличия концевой ненасыщенности. 6) The term " average nominal hydroxyl functionality " (or, briefly, "functionality") is used herein to refer to the number average functionality (number of hydroxyl groups per molecule) of a polyol or polyol composition, assuming that this is the number average the functionality (number of active hydrogen atoms per molecule) of the initiator(s) used in their preparation, although in practice it will often be somewhat less due to a certain presence of terminal unsaturation.
7) Термин «жидкость» обозначает вещество, характеризующееся вязкостью, составляющей менее, чем 10 Па.сек согласно измерению в соответствии с документом ASTM D445-11a при 20°С. 7) The term " liquid " means a substance having a viscosity of less than 10 Pa.sec as measured according to ASTM D445-11a at 20°C.
8) Если только не будет выражаться другого, то термин «уровень массового процентного содержания» (% (масс.)) компонента в композиции будет относиться к массе компонента по отношению к совокупной массе композиции, в которой он присутствует, и выражаться в виде процентного соотношения. 8) Unless otherwise expressed, the term " weight percentage " (% (wt.)) of a component in a composition will refer to the weight of the component relative to the total weight of the composition in which it is present, and expressed as a percentage .
9) Если только не будет выражаться другого, то термин «массовые части» (м. ч.) компонента в композиции будет относиться к массе компонента по отношению к совокупной массе композиции, в которой он присутствует, и выражаться через м. ч.. 9) Unless otherwise expressed, the term " parts by weight " (m.h.) of a component in a composition will refer to the weight of the component relative to the total weight of the composition in which it is present, and expressed in terms of m.h.
10) Если только не будет указываться на другое, то термин «ЛОС» будет относиться к летучему органическому соединению. Метод испытания VDA 276 (также называемый испытанием в камере на ЛОС) является методом измерения выделений, предназначенным для измерения выделений из образца пеноматериала, расположенного в камере на 1 м3, где пеноматериал подвергают воздействию условий в виде 65°С и 5% ОВ (относительной влажности) на протяжении нескольких часов. Метод VDA 276 (Verband Der Automobil industrie) является конкретным методом определения выделений для автомобиля, используемым множеством производителей ПОО (производителей оригинального оборудования) в автомобильной отрасли промышленности для указания допустимых уровней выделения, имеющих своим происхождением детали отделки салона автомобиля. 10) Unless otherwise indicated, the term " VOC " will refer to the volatile organic compound. The VDA 276 test method (also referred to as the VOC chamber test) is an emission measurement method designed to measure the emission from a foam sample located in a 1 m 3 chamber where the foam is exposed to conditions of 65°C and 5% RH (relative humidity) for several hours. VDA method 276 (Verband Der Automobil industrie) is a specific vehicle emissions method used by many OEMs (Original Equipment Manufacturers) in the automotive industry to specify acceptable emission levels originating from vehicle trim parts.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение будет описываться по отношению к конкретным вариантам осуществления. Как это необходимо отметить, термин «содержащий», использованный в формуле изобретения, не должен интерпретироваться как накладывающий ограничения на средства, перечисленные после него; он не исключает других элементов или стадий. Таким образом, он должен интерпретироваться как указывающий на присутствие указанных признаков, стадий или компонентов, на которые делается ссылка, но не исключает и присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, стадий или компонентов или их групп. Таким образом, объем выражения «устройство включающее средства А и В» не должен быть ограниченным устройствами, состоящими только из компонентов А и В. Последний вариант означает то, что в отношении настоящего изобретения единственные относящиеся к делу компоненты устройства представляют собой А и В. The present invention will be described with respect to specific embodiments. As it should be noted, the term "comprising" used in the claims should not be interpreted as limiting the means listed after it; it does not exclude other elements or steps. Thus, it should be interpreted as indicating the presence of the indicated features, steps or components to which reference is made, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, steps or components, or groups thereof. Thus, the scope of the expression "device comprising means A and B" should not be limited to devices consisting only of components A and B. The latter option means that, in relation to the present invention, the only relevant components of the device are A and B.
По всему ходу изложения данного описания изобретения делается ссылка на «один вариант осуществления» или «некий вариант осуществления». Такие ссылки указывают на включение в, по меньшей мере, один вариант осуществления настоящего изобретения одного конкретного признака, описанного в отношении варианта осуществления. Таким образом, появления фраз «в одном варианте осуществления» или «в некоем варианте осуществления» в различных местах по всему ходу изложения данного описания изобретения необязательно во всех случаях относятся к одному и тому же варианту осуществления, хотя они и могли бы быть таковыми. Кроме того, конкретные признаки или характеристики могут быть объединены любым подходящим для использования образом в одном или нескольких вариантах осуществления, что должно быть очевидным для специалистов в соответствующей области техники. Throughout the course of this specification, reference is made to "one embodiment" or "an embodiment." Such references indicate the inclusion in at least one embodiment of the present invention of one specific feature described in relation to the embodiment. Thus, the occurrences of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout this specification do not necessarily refer to the same embodiment in all cases, although they could. In addition, specific features or characteristics may be combined in any manner suitable for use in one or more embodiments, as will be apparent to those skilled in the art.
Как это необходимо понимать, несмотря на обсуждение предпочтительных вариантов осуществления и/или материалов для предложения вариантов осуществления, соответствующих настоящему изобретению, могут быть проведены и различные модифицирования или изменения без отклонения от объема и сущности данного изобретения. As it should be understood, despite the discussion of the preferred embodiments and/or materials for offering embodiments corresponding to the present invention, various modifications or changes can be made without deviating from the scope and spirit of the present invention.
Настоящее изобретение относится к соединениям акцепторов альдегида, при этом реакционная смесь содержит упомянутые соединения акцепторов альдегида для получения полиуретановых материалов, предпочтительно пенополиуретановых материалов, характеризующихся уменьшенными выделениями альдегида (говоря более конкретно, выделениями формальдегида и/или ацетальдегида), и технологическому процессу получения полиуретановых материалов, характеризующихся уменьшенными выделениями альдегида. The present invention relates to aldehyde scavenger compounds, wherein the reaction mixture contains said aldehyde scavenger compounds for the production of polyurethane materials, preferably polyurethane foam materials, characterized by reduced aldehyde emissions (more specifically, formaldehyde and/or acetaldehyde emissions), and a process for the production of polyurethane materials, characterized by reduced release of aldehyde.
Соединения акцепторов альдегида, соответствующие изобретению, выбирают из одного или нескольких соединений, описывающихся общей формулой [I]: The aldehyde acceptor compounds of the invention are selected from one or more of the compounds represented by the general formula [I]:
R1-NH-R2, [I] R 1 -NH-R 2 , [I]
где where
- R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из числа -SO2R4, -C(O)R5, пиридильного производного, -CH=CHR3 или -CN, - R 1 and R 2 are independently selected from -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , pyridyl derivative, -CH=CHR 3 or -CN,
- R3 представляет собой -SO2R4, -C(O)R5, пиридильное производное или -CN, - R 3 is -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , a pyridyl derivative or -CN,
- R4 представляет собой NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 4 is NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R5 представляет собой H, NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 5 is H, NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R6, R7, R8, R9 или R10 независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно содержащих заместители, выбираемые из групп гидрокси, простого эфира, галогена, карбоксила, изоцианата, нитро и/или амина, - R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and mixtures thereof, optionally containing substituents selected from hydroxy, ether, halogen, carboxyl, isocyanate, nitro and/or amine groups,
- R1 и R2 могут быть соединены друг с другом по существу с образованием кольцевой структуры. - R 1 and R 2 can be connected to each other essentially with the formation of a ring structure.
Предпочтительно соединением акцептора альдегида, соответствующим настоящему изобретению, являются соединения акцепторов формальдегида и/или ацетальдегида. Наиболее предпочтительно соединение акцептора альдегида настоящего изобретения является соединением акцептора формальдегида. Preferably, the aldehyde scavenger compound of the present invention is a formaldehyde and/or acetaldehyde scavenger compound. Most preferably, the aldehyde acceptor compound of the present invention is a formaldehyde acceptor compound.
Пиридильное производное, соответствующее изобретению, может быть связано в позиции 2, 3, 4 или 5 с NH из формулы R1-NH-R2. Пиридильное производное может быть замещено, например, алифатическим углеводородом, аралифатическим углеводородом или ароматическим углеводородом, которые также могут быть замещенными. The pyridyl derivative according to the invention may be linked at position 2, 3, 4 or 5 with NH of the formula R 1 -NH-R 2 . The pyridyl derivative may be substituted, for example, with an aliphatic hydrocarbon, an araliphatic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon, which may also be substituted.
В одном варианте осуществления фрагменты R6, R7, R8, R9 или R10 независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов, содержащих от 1 до 15, предпочтительно от 2 до 10, атомов углерода, которые могут содержать замещение, и их смесей. Заместители могут быть выбраны из одной или нескольких реакционно-способных по отношению к изоцианату групп, которые в выгодном случае содержат атомы водорода, реакционно-способные по отношению к изоцианату. Группы, относящиеся к данному типу, которые являются реакционно-способными по отношению к изоцианату, могут быть, например, группами -ОН, -NH- или -NH2. В особенности предпочтительными в качестве групп, реакционно-способных по отношению к изоцианату, являются одна или несколько групп ОН, говоря более конкретно, группа ОН. In one embodiment, the fragments R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons containing from 1 to 15, preferably from 2 to 10, carbon atoms which may contain a substitution, and mixtures thereof. The substituents may be selected from one or more isocyanate-reactive groups, which advantageously contain isocyanate-reactive hydrogen atoms. Groups of this type which are reactive with isocyanate may be, for example, -OH, -NH- or -NH 2 groups. Particularly preferred as isocyanate-reactive groups are one or more OH groups, more specifically an OH group.
Предпочтительно соединения акцепторов альдегида, соответствующие изобретению, характеризуются молекулярной массой, составляющей, самое большее, 3000, предпочтительно молекулярная масса соединения акцептора альдегида составляет менее, чем 1500, более предпочтительно < 500. Preferably the aldehyde acceptor compounds of the invention have a molecular weight of at most 3000, preferably the molecular weight of the aldehyde acceptor compound is less than 1500, more preferably <500.
В случае соединения R1 и R2 друг с другом таким образом, что в соединении R1-NH-R2 образуется кольцевая структура, R1 и R2 совместно с группой -NH- могут образовывать 5-14-членную кольцевую структуру. Такие соединения являются выгодными и предпочтительными. Примерами упомянутых соединений, обладающих кольцевой структурой, являются: When R 1 and R 2 are connected to each other in such a way that a ring structure is formed in the R 1 -NH-R 2 compound, R 1 and R 2 together with the -NH- group can form a 5-14-membered ring structure. Such compounds are advantageous and preferred. Examples of said compounds having a ring structure are:
пирролидин-2,5-дион (сукцинимид) (1) pyrrolidine-2,5-dione (succinimide) (1)
пиперидин-2,6-дион (глутарамид) piperidine-2,6-dione (glutaramide)
8-азаспиро[4.5]декан-7,9-дион (тетраметиленглутаримид) (3) 8-azaspiro[4.5]decane-7,9-dione (tetramethyleneglutarimide) (3)
Кольцевая структура может содержать 1 или несколько ненасыщенностей и/или необязательно 1 или несколько ароматических колец и/или необязательно колец, содержащих гетероатомы. The ring structure may contain 1 or more unsaturations and/or optionally 1 or more aromatic rings and/or optional rings containing heteroatoms.
Соединения R1-NH-R2 являются соединениями, где R1 и R2 совместно с группой -NH- могут образовывать 5-12-членную кольцевую структуру и, кроме того, содержать ненасыщенности, ароматические кольца и/или гетероатомы. Примеры упомянутых соединений R1-NH-R2, где R1 и R2 совместно с группой -NH- могут образовывать 5-12-членную кольцевую структуру и, кроме того, содержать ненасыщенности, ароматические кольца и/или гетероатомы, представлены ниже. Compounds R 1 -NH-R 2 are compounds where R 1 and R 2 together with the group -NH- can form a 5-12-membered ring structure and, in addition, contain unsaturations, aromatic rings and/or heteroatoms. Examples of said R 1 -NH-R 2 compounds, where R 1 and R 2 together with the -NH- group can form a 5-12-membered ring structure and further contain unsaturations, aromatic rings and/or heteroatoms, are shown below.
изоиндолин-1,3-дион (фталимид) (4) isoindoline-1,3-dione (phthalimide) (4)
1Н-бензо[де]изохинолин-1,3(2Н)-дион (нафталимид) (5) 1 H -benzo[ de ]isoquinoline-1,3( 2H )-dione (naphthalimide) (5)
2,5-пирролдион (малеимид) (6) 2,5-pyrroldione (maleimide) (6)
5-нитроизоиндолин-1,3-дион (4-нитрофталимид) (7) 5-nitroisoindoline-1,3-dione (4-nitrofthalimide) (7)
1Н-пирроло[3,4-c]пиридин-1,3(2Н)-дион (3,4-пиридиндикарбоксамид) (8) 1 H -pyrrolo[3,4- c ]pyridine-1,3(2 H )-dione (3,4-pyridinedicarboxamide) (8)
5-нитрозоиндолин-1,3-дион (9) 5-nitrosoindoline-1,3-dione (9)
5,5-диметилимидазолидин-2,4-дион (10) 5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione (10)
пиримидин-2,4,6(1Н, 3Н, 5Н)-трион (11) pyrimidine-2,4,6(1Н, 3Н, 5Н)-trione (11)
диэтил-1,4-дигидро-2,6-диметил-3,5-пиридиндикарбоксилат (12) diethyl 1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3,5-pyridinedicarboxylate (12)
Дополнительными примерами подходящих для использования соединений, где R1 и/или R2 включают кольцевую структуру, являются следующие далее соединения: Additional examples of suitable compounds for use, where R 1 and/or R 2 include a ring structure, are the following compounds:
N-(6-метилпиридин-2-ил)ацетамид (13) N-(6-methylpyridin-2-yl)acetamide (13)
N-((4-аминофенил)сульфонил)ацетамид (14) N-((4-aminophenyl)sulfonyl)acetamide (14)
Кроме того, как это установили изобретатели, некоторые из соединений акцепторов альдегида, описывающихся формулой [I], могут быть легко растворимыми в полиизоцианатной композиции и/или в композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату. Furthermore, as the inventors have found, some of the aldehyde scavenger compounds represented by formula [I] may be readily soluble in the polyisocyanate composition and/or in the isocyanate-reactive composition.
В настоящем изобретении, кроме того, раскрывается реакционная смесь для изготовления полиуретанового материала, при этом упомянутая смесь содержит, по меньшей мере, одно соединение, реакционно-способное по отношению к изоцианату, по меньшей мере, одно полиизоцианатное соединение и, по меньшей мере, одно соединение акцептора альдегида, описывающееся общей формулой [I]: The present invention further discloses a reaction mixture for making a polyurethane material, said mixture comprising at least one isocyanate-reactive compound, at least one polyisocyanate compound, and at least one an aldehyde acceptor compound having the general formula [I]:
R1-NH-R2, [I] R 1 -NH-R 2 , [I]
где where
- R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из числа -SO2R4, -C(O)R5, пиридильного производного, -CH=CHR3 или -CN, - R 1 and R 2 are independently selected from -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , pyridyl derivative, -CH=CHR 3 or -CN,
- R3 представляет собой -SO2R4, -C(O)R5, пиридильное производное или -CN, - R 3 is -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , a pyridyl derivative or -CN,
- R4 представляет собой NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 4 is NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R5 представляет собой H, NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 5 is H, NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R6, R7, R8, R9 или R10 независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно содержащих заместители, выбираемые из групп гидрокси, простого эфира, галогена, карбоксила, изоцианата, нитро и/или амина, - R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and mixtures thereof, optionally containing substituents selected from hydroxy, ether, halogen, carboxyl, isocyanate, nitro and/or amine groups,
- R1 и R2 могут быть соединены друг с другом по существу с образованием кольцевой структуры, - R 1 and R 2 can be connected to each other essentially with the formation of a ring structure,
и где соединения акцепторов альдегида должны присутствовать в реакционной смеси в эффективном количестве, подходящем для использования при уменьшении выделения альдегида. and wherein the aldehyde scavenger compounds are to be present in the reaction mixture in an effective amount suitable for use in reducing aldehyde evolution.
В соответствии с вариантами осуществления реакционная смесь, соответствующая изобретению, кроме того, содержит, по меньшей мере, катализатор, выбираемый из катализаторов пенообразования и/или гелеобразования, и необязательно антипирены, антиоксиданты, поверхностно-активные вещества, физические или химические пенообразователи, наполнители, пигменты и любые другие типичные добавки, используемые в полиуретановых материалах. Данные соединения очень хорошо известны на современном уровне техники и могут быть использованы при любой известной и практически используемой концентрации. According to embodiments, the reaction mixture according to the invention further comprises at least a catalyst selected from foaming and/or gelation catalysts and optionally fire retardants, antioxidants, surfactants, physical or chemical blowing agents, fillers, pigments. and any other typical additives used in polyurethane materials. These compounds are very well known in the art and can be used at any known and practically used concentration.
Использование реакционной смеси, соответствующей изобретению, будет приводить к производству полиуретановых материалов, предпочтительно пенополиуретановых материалов, характеризующихся низким уровнем выделений альдегида, таких как в случае формальдегида, предпочтительно до уровня, составляющего менее, чем 100 мкг/м3, более предпочтительно≤80 мкг/м3, при расчете на 1 кг пеноматериала исходя из проведения испытания при использовании метода испытания VDA 276. The use of a reaction mixture according to the invention will result in the production of polyurethane materials, preferably polyurethane foam materials, having low aldehyde emissions, such as in the case of formaldehyde, preferably to a level of less than 100 µg/m 3 , more preferably ≤80 µg/ m 3 , calculated per 1 kg of foam based on the test using the VDA test method 276.
По меньшей мере, одно полиизоцианатное соединение в реакционной смеси изобретения может включать любого из полиизоцианатов, известных в связи с производством полиуретанов. Они включают алифатические, циклоалифатические и ароматические дифункциональные или полифункциональные изоцианаты, известные на предшествующем уровне техники, а также любые их желательные смеси. Примерами являются дифенилметан-2,2’-, -2,4’- и -4,4’-диизоцианат, смеси из мономерных дифенилметандиизоцианатов и дифенилметандиизоцианатных гомологов, характеризующихся наличием увеличенного количества колец, (полимерными соединениями MDI), изофорондиизоцианат (IPDI) и его олигомеры, толилен-2,4- и -2,6-диизоцианат (TDI) и их смеси, тетраметилендиизоцианат и его олигомеры, гексаметилендиизоцианат (HDI) и его олигомеры, нафтилендиизоцианат (NDI) и их смеси. Предпочтительным является использование толилен-2,4- и/или -2,6-диизоцианата (TDI) или их смеси, мономерных дифенилметандиизоцианатов и/или дифенилметандиизоцианатных гомологов, характеризующихся наличием увеличенного количества колец, (полимерных соединений MDI) и их смесей. Использованное полиизоцианатное соединение также может принимать форму и полиизоцианатного форполимера. Полиизоцианатное соединение, соответствующее данному изобретению, может включать любое количество полиизоцианатов, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: толуолдиизоцианаты (TDI), изоцианаты, относящиеся к типу дифенилметандиизоцианата (MDI), и форполимеры данных изоцианатов. Полуфорполимеры и форполимеры, которые могут быть получены в результате проведения реакции между полиизоцианатами и соединениями, содержащими атомы водорода, реакционно-способные по отношению к изоцианату, в настоящем документе также рассматриваются в качестве полиизоцианатных соединений. Примеры соединений, содержащих атомы водорода, реакционно-способные по отношению к изоцианату, включают спирты, гликоли или даже относительно высокомолекулярные полиэфирполиолы на основе простых эфиров и полиэфирполиолы на основе сложных эфиров, меркаптаны, карбоновые кислоты, амины, мочевину и амиды. Примерами подходящих для использования форполимеров являются продукты реакции между полиизоцианатами и одноатомными или многоатомными спиртами. At least one polyisocyanate compound in the reaction mixture of the invention may include any of the polyisocyanates known in connection with the production of polyurethanes. These include the aliphatic, cycloaliphatic and aromatic difunctional or polyfunctional isocyanates known in the art, as well as any desired mixtures thereof. Examples are diphenylmethane-2,2'-, -2,4'- and -4,4'-diisocyanate, mixtures of monomeric diphenylmethane diisocyanates and diphenylmethane diisocyanate homologues characterized by the presence of an increased number of rings (MDI polymeric compounds), isophorone diisocyanate (IPDI) and its oligomers, tolylene-2,4- and -2,6-diisocyanate (TDI) and mixtures thereof, tetramethylene diisocyanate and its oligomers, hexamethylene diisocyanate (HDI) and its oligomers, naphthylene diisocyanate (NDI) and mixtures thereof. It is preferred to use tolylene-2,4- and/or -2,6-diisocyanate (TDI) or mixtures thereof, monomeric diphenylmethane diisocyanates and/or diphenylmethane diisocyanate homologues characterized by the presence of an increased number of rings (MDI polymeric compounds) and mixtures thereof. The polyisocyanate compound used can also take the form of a polyisocyanate prepolymer. The polyisocyanate compound of this invention may include any number of polyisocyanates including, but not limited to, toluene diisocyanates (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI) type isocyanates, and prepolymers of these isocyanates. Semi-prepolymers and prepolymers that can be obtained by reacting polyisocyanates and isocyanate-reactive compounds containing hydrogen atoms are also referred to herein as polyisocyanate compounds. Examples of compounds containing isocyanate-reactive hydrogen atoms include alcohols, glycols, or even relatively high molecular weight polyether polyols and polyester polyols, mercaptans, carboxylic acids, amines, urea, and amides. Examples of suitable prepolymers are the reaction products between polyisocyanates and monohydric or polyhydric alcohols.
Полиизоцианатные форполимеры могут быть получены при использовании обыкновенных способов, например, в результате проведения реакции между полигидроксильными соединениями, которые характеризуются молекулярной массой в диапазоне от 400 до 8000, в частности, моно- или полигидроксильными простыми полиэфирами, необязательно смешанными с многоатомными спиртами, которые характеризуются молекулярной массой, составляющей менее, чем 400, и избыточными количествами полизоцианатов, например, алифатических, циклоалифатических, аралифатических, ароматических или гетероциклических полиизоцианатов. The polyisocyanate prepolymers can be prepared using conventional methods, for example by reacting polyhydroxy compounds which have a molecular weight in the range of 400 to 8000, in particular mono- or polyhydroxy polyethers optionally mixed with polyhydric alcohols which have a molecular weight weighing less than 400, and excess amounts of polyisocyanates, for example, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic polyisocyanates.
По меньшей мере, одно соединение, реакционно-способное по отношению к изоцианату, в реакционной смеси изобретения может включать любое реакционно-способное по отношению к изоцианату соединение, выбираемое из группы, состоящей из полиэфирполиола на основе простого эфира, полиэфирполиола на основе сложного эфира, полиэфирполиамина на основе простого эфира и/или полиэфирполиамина на основе сложного эфира и/или моноола, характеризующегося средней молекулярной массой в диапазоне 32-8000 и средней номинальной функциональностью в диапазоне 1-8. The at least one isocyanate-reactive compound in the reaction mixture of the invention may include any isocyanate-reactive compound selected from the group consisting of ether polyether polyol, ester polyether polyol, polyester polyamine based on ether and/or polyether polyamine based on ester and/or monool, characterized by an average molecular weight in the range of 32-8000 and an average nominal functionality in the range of 1-8.
Примерами подходящих для использования полиэфирполиолов на основе простых эфиров являются полиэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, триметилолпропан, сорбит, сахароза, глицерин, этандиол, пропандиол, бутандиол, пентандиол, гександиол, ароматические и/или алифатические полиолы, содержащие больше атомов углерода, чем данные соединения, и характеризующиеся молекулярной массой, доходящей вплоть до 8000, полиэфирполиолы на основе сложных эфиров, характеризующиеся средней молекулярной массой в диапазоне 200-8000, полиэфирполиэфирполиолы на основе простых и сложных эфиров, характеризующиеся средней молекулярной массой в диапазоне 200-8000, и полиэфирполиолы на основе простых эфиров, характеризующиеся средней молекулярной массой в диапазоне 200-8000. Предпочтительно полиэфирполиолы на основе простых эфиров имеют в своей основе пропиленоксид и/или этиленоксид. Examples of suitable polyether polyols are polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, trimethylol propane, sorbitol, sucrose, glycerol, ethanediol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, aromatic and/or aliphatic polyols containing more atoms. carbon than these compounds, and characterized by a molecular weight reaching up to 8000, polyether polyols based on esters, characterized by an average molecular weight in the range of 200-8000, polyether-polyether polyols based on ethers and esters, characterized by an average molecular weight in the range of 200-8000, and polyether polyols having an average molecular weight in the range of 200-8000. Preferably, the polyether polyols are based on propylene oxide and/or ethylene oxide.
Примерами полиолов являются продукты Daltocel® F555, Daltocel® F428, Daltocel® F489 и Daltocel® F442, все из которых представляют собой полиэфиртриолы на основе простых эфиров от компании Huntsman. Examples of polyols are the products Daltocel® F555, Daltocel® F428, Daltocel® F489 and Daltocel® F442, all of which are ether polyether triols from Huntsman.
Изобретение, кроме того, относится к технологическому процессу изготовления полиуретансодержащих материалов. При этом упомянутый технологический процесс включает объединение и смешивание, по меньшей мере, следующих далее соединений для получения реакционной смеси из: The invention also relates to a technological process for the manufacture of polyurethane-containing materials . In this case, the mentioned technological process includes combining and mixing at least the following compounds to obtain a reaction mixture from:
- по меньшей мере, одного изоцианатного соединения; - at least one isocyanate compound;
- по меньшей мере, одного соединения, реакционно-способного по отношению к изоцианату; и - at least one compound reactive with isocyanate; and
- по меньшей мере, одного акцептора альдегида, выбираемого из соединений, описывающихся формулой [I]: - at least one aldehyde acceptor selected from the compounds described by the formula [I]:
R1-NH-R2, [I] R 1 -NH-R 2 , [I]
где where
- R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из числа -SO2R4, -C(O)R5, пиридильного производного, -CH=CHR3 или -CN, - R 1 and R 2 are independently selected from -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , pyridyl derivative, -CH=CHR 3 or -CN,
- R3 представляет собой -SO2R4, -C(O)R5, пиридильное производное или -CN, - R 3 is -SO 2 R 4 , -C(O)R 5 , a pyridyl derivative or -CN,
- R4 представляет собой NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 4 is NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R5 представляет собой H, NH2, NHR6, NR7R8, OR9 или R10, - R 5 is H, NH 2 , NHR 6 , NR 7 R 8 , OR 9 or R 10 ,
- R6, R7, R8, R9 или R10 независимо друг от друга выбирают из комбинации из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно содержащих заместители, выбираемые из групп гидрокси, простого эфира, галогена, карбоксила, изоцианата, нитро и/или амина, - R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are independently selected from a combination of linear, branched, saturated, unsaturated, cyclic and/or non-cyclic aliphatic hydrocarbons, araliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and mixtures thereof, optionally containing substituents selected from hydroxy, ether, halogen, carboxyl, isocyanate, nitro and/or amine groups,
- R1 и R2 могут быть соединены друг с другом по существу с образованием кольцевой структуры. - R 1 and R 2 can be connected to each other essentially with the formation of a ring structure.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления полиуретансодержащий материал является пенополиуретаном, а реакционная смесь содержит, по меньшей мере, один пенообразователь, который может быть выбран из воды и/или пенообразователей, таких как СО2 и углеводородные соединения на фтористой основе (фторуглеводородные соединения). In accordance with one preferred embodiment, the polyurethane-containing material is polyurethane foam and the reaction mixture contains at least one blowing agent, which can be selected from water and/or blowing agents such as CO 2 and fluorine-based hydrocarbon compounds (fluorocarbon compounds).
В соответствии с вариантами осуществления способ изготовления полиуретансодержащих материалов, кроме того, включает добавление к реакционной смеси, по меньшей мере, одного катализатора, выбираемого из катализаторов пенообразования и/или гелеобразования, и необязательно антипиренов, антиоксидантов, поверхностно-активных веществ, физических или химических пенообразователей, наполнителей, пигментов и любых других типичных добавок, используемых в полиуретановых материалах. Данные соединения очень хорошо известны на современном уровне техники и могут быть использованы при любой известной и практически используемой концентрации. In accordance with embodiments, the method for making polyurethane-containing materials further comprises adding to the reaction mixture at least one catalyst selected from foaming and/or gelation catalysts, and optionally fire retardants, antioxidants, surfactants, physical or chemical blowing agents. , fillers, pigments and any other typical additives used in polyurethane materials. These compounds are very well known in the art and can be used at any known and practically used concentration.
В соответствии с вариантами осуществления количество соединения акцептора альдегида находится в диапазоне от 0,01 м. ч. до 5 м. ч., предпочтительно от 0,05 м. ч. до 2 м. ч., еще более предпочтительно между 0,05 м. ч. и 1 м. ч., при проведении вычисления в расчете на совокупную массу реакционной смеси. Данное количество может варьироваться в зависимости от типа полиуретана, который получают, и изоцианатного соединения и реакционно-способного по отношению к изоцианату соединения, которые используют. Предпочтительно количество соединения акцептора альдегида является эффективным количеством, которое способно уменьшать выделение альдегидов, говоря более конкретно, значительно уменьшать выделение формальдегида и/или ацетальдегида. According to embodiments, the amount of the aldehyde scavenger compound is in the range of 0.01 ppm to 5 ppm, preferably 0.05 ppm to 2 ppm, even more preferably between 0.05 m. h. and 1 m. h., when calculating based on the total mass of the reaction mixture. This amount may vary depending on the type of polyurethane that is produced and the isocyanate compound and isocyanate-reactive compound that are used. Preferably, the amount of the aldehyde scavenger compound is an effective amount that is capable of reducing the emission of aldehydes, more specifically, significantly reducing the emission of formaldehyde and/or acetaldehyde.
В соответствии с вариантами осуществления технологический процесс изготовления полиуретанового материала (пеноматериала), использующий, тем самым, соединение акцептора альдегида, соответствующее настоящему изобретению, осуществляют в результате объединения ингредиентов реакционной смеси, и это может быть проведено различным образом при выборе порядка действий из постадийного, непрерывного или полунепрерывного вариантов. По меньшей мере, одно соединение акцептора альдегида сначала может быть смешано с полиизоцианатным соединением или может быть сначала смешано с соединением, реакционно-способным по отношению к изоцианату, до его смешивания с другими соединениями или, в альтернативном варианте, может быть добавлено в качестве отдельного потока, а после этого использовано для получения пенополиуретана. According to embodiments, the process for making a polyurethane material (foam) , thereby using an aldehyde scavenger compound of the present invention, is carried out by combining the ingredients of the reaction mixture, and this can be carried out in various ways by choosing the order of operations from a stepwise, continuous or semi-continuous options. The at least one aldehyde scavenger compound may first be mixed with the polyisocyanate compound, or may be first mixed with the isocyanate-reactive compound before it is mixed with the other compounds, or alternatively may be added as a separate stream and then used to produce polyurethane foam.
Кроме того, изобретение относится к способу уменьшения выделения альдегидов, говоря более конкретно, формальдегида и/или ацетальдегида, из полиуретанового или полимочевинного материала (пеноматериала), при этом данный способ включает смешивание соединений из описанной выше реакционной смеси. In addition, the invention relates to a method for reducing the release of aldehydes , more specifically formaldehyde and/or acetaldehyde, from a polyurethane or polyurea material (foam), which method includes mixing compounds from the reaction mixture described above.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к полиуретановым материалам, говоря более конкретно, пенополиуретановым материалам, изготовленным при использовании технологического процесса, соответствующего изобретению и использующего соединения акцепторов альдегида, соответствующие настоящему изобретению, и использованию упомянутых материалов. Полиуретановые материалы включают продукты полиизоцианатного полиприсоединения, например, термореактивные материалы, и пеноматериалы на основе продуктов полиизоцианатного полиприсоединения, например, гибкие пеноматериалы, полужесткие пеноматериалы, жесткие пеноматериалы и интегральные пеноматериалы, а также полиуретановые покрытия и связующие. The present invention further relates to polyurethane materials , more specifically to polyurethane foam materials made using the inventive process using the aldehyde scavenger compounds of the present invention and using said materials. Polyurethane materials include polyisocyanate polyaddition products such as thermosets and polyisocyanate polyaddition product foams such as flexible foams, semi-rigid foams, rigid foams and integral foams, as well as polyurethane coatings and binders.
В соответствии с вариантами осуществления пенополиуретан, соответствующий изобретению, представляет собой гибкий или полужесткий пеноматериал, и индекс NCO для реакционной смеси, использованной при изготовлении упомянутого пеноматериала, находится в диапазоне от приблизительно 80 до приблизительно 150, предпочтительно от приблизительно 90 до приблизительно 130. According to embodiments, the polyurethane foam of the invention is a flexible or semi-rigid foam and the NCO index for the reaction mixture used in making said foam is in the range of about 80 to about 150, preferably about 90 to about 130.
В соответствии с вариантами осуществления пенополиуретан, соответствующий изобретению, представляет собой жесткий пеноматериал, и индекс NCO для композиции пеноматериала находится в диапазоне от приблизительно 105 до приблизительно 1000, предпочтительно от приблизительно 105 до приблизительно 400. In accordance with embodiments, the polyurethane foam of the invention is a rigid foam and the NCO index for the foam composition is in the range of from about 105 to about 1000, preferably from about 105 to about 400.
Полиуретановый материал (пеноматериал) изобретения предпочтительно используют в мебельных и/или автомобильных областях применения. The polyurethane material (foam) of the invention is preferably used in furniture and/or automotive applications.
Теперь изобретение будет проиллюстрировано при следующем далее обращении к примерам. The invention will now be illustrated with the following reference to examples.
ПРИМЕРЫ EXAMPLES
Использованные химические соединения: Used chemical compounds :
Полиизоцианатное соединение Suprasec® 2447, полученное в компании Huntsman. Suprasec® 2447 polyisocyanate compound obtained from Huntsman.
Полиол Daltocel® F428, полученный в компании Huntsman. Daltocel® F428 polyol obtained from Huntsman.
Катализатор пенообразования Jeffcat® ZF10, доступный в компании Huntsman. Jeffcat® ZF10 foam catalyst available from Huntsman.
Катализатор гелеобразования Jeffcat® DPA, полученный в компании Huntsman. Jeffcat® DPA Gel Catalyst obtained from Huntsman.
Диэтаноламиновый удлинитель цепей, полученный в компании Huntsman. Diethanolamine chain extender obtained from Huntsman.
Поверхностно-активное вещество Tegostab® B8734LF2, доступное в компании Evonik. Tegostab® B8734LF2 surfactant available from Evonik.
Suprasec®, Jeffcat® и Daltocel® представляют собой торговые марки от компании Huntsman Corporation или ее дочерней компании, и они были зарегистрированы в одной или нескольких, но не во всех странах. Suprasec®, Jeffcat® and Daltocel® are trademarks of Huntsman Corporation or its subsidiary and have been registered in one or more, but not all, countries.
В следующих далее примерах демонстрируются реакционная смесь для изготовления материалов пенополимеров PU, соответствующих изобретению, и сравнительные примеры, использующие реакционную смесь для изготовления материалов пенополимеров PU, не содержащих акцепторов альдегида, и результаты по выделениям, полученные в отношении пенополимера PU при использовании испытания VDA-276. The following examples demonstrate the reaction mixture for making PU foam materials according to the invention and comparative examples using the reaction mixture for making PU foam materials containing no aldehyde scavengers and the emission results obtained with PU foam using the VDA-276 test. .
Пример 1 Example 1
В таблице 1 демонстрируются композиции реакционных смесей для получения пенополиуретана и выделения формальдегида, измеренные в отношении полученных пеноматериалов. Пример 1 соответствует изобретению при использовании реакционной смеси, к которой добавляли сукцинимид (количества всех ингредиентов выражаются в граммах). В сравнительном примере (ср. пр. 1) используют реакционную смесь, к которой не добавляли акцептора альдегида. Table 1 shows the composition of the reaction mixtures for the production of polyurethane foam and release of formaldehyde, measured in relation to the obtained foams. Example 1 corresponds to the invention using a reaction mixture to which succinimide was added (the amounts of all ingredients are expressed in grams). In the comparative example (cf. ex. 1), a reaction mixture was used to which no aldehyde scavenger was added.
Таблица 1: Композиция реакционных смесей, использованных для изготовления пенополимеров PU, и результат выделения формальдегида. Table 1: Composition of the reaction mixtures used to make PU foams and the result of formaldehyde release.
(2) соединение, сначала добавленное к изореакционной (полиольной) смеси. (2) the compound first added to the isoreactive (polyol) mixture.
Примеры 2-3 Examples 2-3
В таблице 2 демонстрируются композиции реакционных смесей для получения пенополиуретана и выделения формальдегида, измеренные в отношении полученных пеноматериалов. Примеры 2-3 соответствуют изобретению при использовании реакционной смеси, к которой добавляли фталимид или сахарин (количества всех ингредиентов выражаются в граммах). В сравнительном примере (ср. пр. 2) используют реакционную смесь, к которой не добавляли акцептора альдегида. Table 2 shows the composition of the reaction mixtures for the production of polyurethane foam and release of formaldehyde, measured in relation to the obtained foams. Examples 2-3 correspond to the invention when using a reaction mixture to which phthalimide or saccharin was added (the amounts of all ingredients are expressed in grams). In the comparative example (cf. ex. 2), a reaction mixture was used to which no aldehyde scavenger was added.
Таблица 2: Композиция реакционных смесей, использованных для изготовления пенополимеров PU, и результат выделения формальдегида. Table 2: Composition of the reaction mixtures used to make PU foams and the result of formaldehyde release.
(2) соединение, сначала добавленное к изореакционной (полиольной) смеси. (2) the compound first added to the isoreactive (polyol) mixture.
Примеры 4-9 Examples 4-9
В таблице 2 демонстрируются композиции реакционных смесей для получения пенополиуретана и выделения формальдегида, измеренные в отношении полученных пеноматериалов. Примеры 4-9 соответствуют изобретению при использовании реакционной смеси, к которой в качестве соединения акцептора альдегида добавляли 5-нитрозоиндолин-1,3-дион, 5,5-диметилимидазолидин-2,4-дион, N-(6-метилпиридин-2-ил)ацетамид, пиримидин-2,4,6(1Н, 3Н, 5Н)-трион или N-((4-аминофенил)сульфонил)ацетамид (количества всех ингредиентов выражаются в граммах). В сравнительном примере (ср. пр. 3) используют реакционную смесь, к которой не добавляли акцептора альдегида. Выделения формальдегида измеряли при использовании альтернативного метода измерений вместо использования метода VDA 276. Микромасштабный анализ в камере проводили при 65°С на протяжении 3 часов при использовании расхода воздуха 40 мл/мин в отношении массы образца пеноматериала в 0,7500 грамма (газовый регулятор при 14 фунт/дюйм2 (96,5 кПа)). В сопоставлении с испытанием VDA 276 обычно измеряли более значительные выделения. Table 2 shows the composition of the reaction mixtures for the production of polyurethane foam and release of formaldehyde, measured in relation to the obtained foams. Examples 4-9 correspond to the invention using a reaction mixture to which 5-nitrosoindoline-1,3-dione, 5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione, N-(6-methylpyridine-2- yl)acetamide, pyrimidine-2,4,6(1H, 3H, 5H)-trione, or N-((4-aminophenyl)sulfonyl)acetamide (the amounts of all ingredients are expressed in grams). In the comparative example (cf. ex. 3), a reaction mixture was used to which no aldehyde scavenger was added. Formaldehyde emissions were measured using an alternative measurement method instead of using the VDA 276 method. Chamber microscale analysis was performed at 65° C. for 3 hours using 40 ml/min air flow against a mass of 0.7500 gram foam sample (gas regulator at 14 psi ( 96.5 kPa)). Compared to the VDA 276 test, higher emissions were usually measured.
Таблица 3: Композиция реакционных смесей, использованных для изготовления пенополимеров PU, и результат выделения формальдегида. Table 3: Composition of reaction mixtures used to make PU foams and result of formaldehyde release.
(2) соединение, сначала добавленное к изореакционной (полиольной) смеси. (2) the compound first added to the isoreactive (polyol) mixture.
(3) соединение, сначала добавленное к изоцианатной смеси. (3) the compound first added to the isocyanate mixture.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2017/083254 WO2019120469A1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Method for reduction of aldehyde emission in polyurethane comprising materials |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020123748A RU2020123748A (en) | 2022-01-20 |
| RU2020123748A3 RU2020123748A3 (en) | 2022-01-20 |
| RU2773256C2 true RU2773256C2 (en) | 2022-06-01 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017623A (en) * | 1988-09-03 | 1991-05-21 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of polyurethane foams |
| RU2558104C2 (en) * | 2009-11-03 | 2015-07-27 | Сэн-Гобэн Адфорс | Film-forming composition containing agent capable of trapping formaldehyde |
| WO2018145283A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | Dow Global Technologies Llc | Polyurethane foams having low levels of aldehyde emissions |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017623A (en) * | 1988-09-03 | 1991-05-21 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of polyurethane foams |
| RU2558104C2 (en) * | 2009-11-03 | 2015-07-27 | Сэн-Гобэн Адфорс | Film-forming composition containing agent capable of trapping formaldehyde |
| WO2018145283A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | Dow Global Technologies Llc | Polyurethane foams having low levels of aldehyde emissions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6807994B2 (en) | Composition | |
| EP3166986B1 (en) | A composition to reduce the amount of aldehydes emitted from polyurethane foams | |
| US20100099785A1 (en) | Tertiary amines blocked with polymer acids | |
| CA2429052C (en) | Process to improve polyurethane foam performance | |
| KR20030077643A (en) | Isocyanate composition and its use in the preparation of expanded polyurethane with improved physico-mechanical properties | |
| KR20060009322A (en) | Process for making a pipa-polyol | |
| KR19980087145A (en) | Polyurethane Catalyst Composition for Improving Foaming Performance | |
| KR102612345B1 (en) | Methods for reducing aldehyde emissions from polyurethane-containing materials | |
| WO2014037558A1 (en) | Process for the preparation of a polyol composition | |
| RU2773256C2 (en) | Method for reduction in aldehyde release in polyurethane-containing materials | |
| KR100274117B1 (en) | Aminomethyl pyrolidine urea compositions for the production of polyurethanes | |
| AU2017334874B2 (en) | Reduced flammability flexible polyurethane foam | |
| WO2018234348A1 (en) | Formulation for reduction of formaldehyde emission in pu foam | |
| BR112020010427B1 (en) | REACTION MIXTURE FOR MAKING A POLYURETHANE MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING A POLYURETHANE, AND, USE OF THE REACTION MIXTURE | |
| DE60117552T2 (en) | ISOCYANATE COMPOSITIONS AND ITS USE IN THE MANUFACTURE OF BLOWERED POLYURETHANE MATERIALS EQUIPPED WITH FLAME RESISTANCE |