WO2012135888A1 - Verfahren zur herstellung eines formschaumelementes - Google Patents

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WO2012135888A1
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Günter Baumgartner
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Eurofoam Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a shaped foam element for a padding, a mattress, a carpet, a trim part for a motor vehicle or a furniture based on a polyurethane foam formed by reacting a plurality of components comprising at least one isocyanate, at least one polyol and water in which there is further added at least one modified cyclic oligosaccharide having a cavity, a corresponding molded foam element, and the use of a cyclic oligosaccharide, in particular a cyclodextrin, in the manufacture of a padding, a mattress, a carpet, a trim piece Motor vehicle or a piece of furniture, at least partially consisting of a polyurethane foam.
  • cyclodextrins have also found its way into the patent literature as "odor neutralizers.”
  • WO 2008/112712 A1 discloses a process for producing a hygiene or wound care product from a polyurethane foam absorbing odorous substances, according to which US Pat DE 199 28 689 A1 and WO 01/00723 A1 describe a process for the production of upholstery for furniture, carpets or mattresses, based on flexible polyurethane foams, the production of which is described in US Pat Deactivation of amine catalysts in polyisocyanate polyaddition products in the presence of organic, cyclic compounds Melting with a molecular weight of 200 to 3000 g / mol is performed to get by the inclusion of odors Foggingprobleme under control.
  • Modified cyclic compounds are optionally modified cyclodextrins, resorcinearzenes, cyclophanes and cyclocalixarenes.
  • DE 10 2007 062 525 A1 discloses polyurethanes prepared on the basis of polyols and polyisocyanates which contain 0.1 to 45% by weight, based on the weight of the polyol component, of cyclodextrins and / or cyclodextrin derivatives in chemically bound form.
  • the polyurethanes are prepared using polyester polyols, polyether polyols, glycols and / or C 1 -C 6 alkanediols and using MDI, TDI, HDI and / or IPDI in monomeric or oligomeric form.
  • the cyclodextrin used is ⁇ -, ⁇ - or ⁇ -cyclodextrin in monomeric, dimeric, more primer or higher oligomeric form, it being possible for the cyclodextrin to be completely or partially loaded with an active substance, in particular with odorous substances, insecticides, fungicides or dyes.
  • the object of the present invention is to reduce the odor of mattresses made of polyurethane foams.
  • This object is achieved in each case independently by the method mentioned at the outset, the molded foam element mentioned at the outset and by the use of a cyclic oligosaccharide mentioned at the outset, the process employing a modified cyclic oligosaccharide having a hydroxyl value of not more than 600 mg KOH / g or the molded foam element contains this modified cyclic oligosaccharide which is used for masking odorous compounds which are formed during the foaming process and / or are contained as impurities in the educts used.
  • a molded foam element is understood as meaning a foam product that can already be readily removed from the foam mold, or that is cut out of larger molded foam blocks, for example cut out.
  • a padding for example, for seating, a mattress, a carpet layer, a Covering part for a motor vehicle, such as a side trim part or furniture, such as seat cushions, etc., or a (cleaning) sponge or a filter foam understood.
  • odor-intensive molecules resulting from the covalent incorporation of the oligosaccharide in the preparation of the polyurethane foam or introduced into the reaction mixture are already "neutralized” at a very early stage, whereby the subsequent removal time of the molded foam element can be significantly reduced the incorporation of these molecules into the oligosaccharide is advantageous because of the relatively high temperature of the foaming process, since, on the one hand, the cavity of the oligosaccharide is not unintentionally occupied, and, on the other hand, the mobility of these molecules is so great compared with that at room temperature that storage takes place more rapidly In other words, the incorporation of these molecules takes place from the beginning and not in the course of a later decay of molecules.
  • odor-intensive molecules in the context of the invention means molecules which are already small Odor concentrations of substance trigger an odor sensation (cf. also DIN EN 13725). Likewise, they are understood to mean molecules which are formed as short-lived compounds during the foaming process or are already present in the raw materials and must be classified as “odor-intensive molecules” or precursors thereof "are incorporated into the oligosaccharide, in order to prevent or reduce the odor impairment in this way.
  • the modified cyclic oligosaccharide has a hydroxyl number between 50 mg KOH / g and 370 mg KOH / g.
  • a modified cyclic oligosaccharide is used whose free hydroxyl groups are at least partially replaced by groups which are inert to isocyanate groups. It is thus avoided by the reduction of the acidity of the oligosaccharide a higher cross-linking of the oligosaccharide with the polyurethane foam, whereby the storage of odor-intensive molecules less harmful to the oligosaccharide. In addition, too high a hardness or a stiffening of the polyurethane foam is avoided, also due to the lower reactivity of the oligosaccharide compared to the isocyanate groups.
  • these groups for inerting the oligosaccharide with respect to isocyanate groups are selected from a group comprising branched (cis and trans forms) and unbranched Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10 alkyl groups, for example methyl, ethyl, propyl, n-butyl, iso-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, n-hexyl, 2-methylpentyl , 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, n-heptyl, 2-methylhexyl, 3-methylhexyl, 2,2-dimethylpentyl, 2,3-dimethylpentyl, 2,4-
  • ethers resulting from the reaction of the cyclic oligosaccharide in particular cyclodextrin, OH groups with branched or unbranched, aromatic or aliphatic (saturated and unsaturated) silylalkyl halides, for example triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride, t-butyldiphenylsilyl chloride, and tosylate be used
  • a specific adaptation of the cavity to the odor-intensive molecules to be stored is possible.
  • a relatively simple adaptation of the cavity of the oligosaccharide (with regard to the reactivity and the size) to certain odor-intensive molecules can thus be achieved even on a large-scale, so that the oligosaccharide is specifically targeted to a certain type of molecule or a particular class of compound or group. which is to be stored in the cavity conditioned can be used to increase the selectivity of the odor reduction by the oligosaccharide.
  • a modified cyclic oligosaccharide is used whose free hydroxyl groups are at least 50% inertized, since this significantly improves these effects.
  • a "conical" modified cyclic oligosaccharide is used whose cone has an upper diameter between 0.045 nm, in particular 0.47 nm, and 0.53 nm, in particular 0.51 nm.
  • the oligosaccharide is particularly suitable for the incorporation of esters, aldehydes, phthalates, cleavage products of urethanes and aromatic compounds, ie primarily of compounds that can occur in the production process of the polyurethane foam.
  • a modified ⁇ -, ⁇ - or ⁇ -cyclodextrin is particularly preferably used as the modified cyclic oligosaccharide, since these cyclodextrins are readily available on an industrial scale, whereby a significant increase in cost in the production of the molded foam element can be avoided.
  • the steric adaptation of the cavity of these molecules is easier to carry out.
  • modified a-, ß- or ⁇ -cyclodextrin is used in foam form or foamed to the foam character, i. the foam structure, the polyurethane foam not or only slightly to change.
  • the modified cyclic oligosaccharide may have a molecular weight between 1100 g / mol and 6000 g / mol, in particular between 1000 g / mol and 3000 g / mol, whereby the temperature stability in the production process of the polyurethane foam is better.
  • the foaming of the polyurethane foam is preferably at a temperature between 100 ° C, in particular 100 ° C, and 170 ° C, in particular 150 ° C, for the production of block foams or at a temperature between 20 ° C, in particular 25 ° C, and 45 ° C, in particular 40 ° C, performed for the production of molded foams, because it can be used to reduce the occupancy of the cavities with other than the odorous molecules.
  • the modified cyclic oligosaccharide is added in an amount such that a ratio of the hydroxyl functionality of the polyol (s) to the hydroxyl functionality of the oligosaccharide is between 250 mg KOH / g: 50 mg KOH / g, especially between 150 mg KOH / g: 50 mg KOH / g, and 27 mg KOH / g: 600 mg KOH / g, in particular between 27 mg KOH / g: 400 mg KOH / g. It can thus be better avoided a stiffening of the polyurethane foam.
  • the cyclic oligosaccharide in particular the cyclodextrin, in a proportion between 0.5 pphp and 25 pphp (parts per hundred parts polyol, parts by weight calculated on 100 parts by weight of polyol), in particular between 0.9 pphp and 19 pphp used.
  • the modified cyclic oligosaccharide may be added as a suspension in the or one of the polyols. This has the advantage that an additional solvent or suspending agent for metering the oligosaccharide into the reaction mass for the polyurethane foam can be avoided. In particular, this type of addition is also suitable for poorly soluble oligosaccharides. As a side effect, a better homogenization of the oligosaccharide with respect to the polyol is achieved.
  • the modified cyclic oligosaccharide may be added to avoid an additional process chemical as a solution in the water.
  • the modified cyclic oligosaccharide is added as a particulate solid in order to reduce the energy required for the foaming process, since the solvent or suspending agent need not be removed during foaming or after foaming, although the latter of Advantage in terms of that Cooling behavior of the polyurethane foam can be.
  • the introduction as a solid also has the advantage of a higher environmental impact of the process.
  • the modified cyclic oligosaccharide can be used with a particle size between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m, in particular between 12 ⁇ m and 60 ⁇ m, in order to improve its homogenizability.
  • the modified cyclic oligosaccharide is loaded with at least one active substance, so that not only odor-intensive molecules are bound with a manufacturing step but at the same time an odor improvement or an odor control of the molded foam element can be achieved.
  • other active ingredients that are not aimed at improving the odor of the molded foam element, without additional manufacturing step in the polyurethane foam.
  • the active ingredient may preferably be selected from a group comprising insecticides, especially active against arthropods such as bed bugs or mites, medicinal agents, and fragrances.
  • the fragrances may be selected from a group comprising substances having a citrus-like odor, flower-like odor, freshness smell, geranium-like smell, grape-like smell, grapefruit-like smell, grassy smell, green note, herbaceous smell, lavender-like smell, lemon-like smell, mint-like Odor, orange peel-like odor, peppermint-like odor, pine-like odor, rose-like odor, spearmint-like odor, woody odor, and mixtures thereof.
  • Polyurethane foams are known to consist of one or a mixture of at least two isocyanate (s) having an NCO functionality of 2 or greater, for example TDI (toluene-2,4-diisocyanate) or MDI ((diphenylmethane diisocyanate), optionally used as prepolymer, one or a mixture of several polyol (s) with an OH Functionality of 2 or greater, for example a polyether polyol or a polyester terpolyol, and water as base components for the polyurethane foam, and one or more auxiliaries, such as a catalyst or activator, a defoamer, colorants, etc., produced.
  • auxiliaries such as a catalyst or activator, a defoamer, colorants, etc.
  • the at least one isocyanate and the at least one polyol are preferably added in an amount such that a ratio of the number of NCO / OH in a range between 0.95: 1, in particular 0.98: 1, and 1.20: 1, in particular 1, 15: 1, is obtained.
  • waste foams in particular of polyurthane soft foams, in particulate form and to connect them with new foam to form a so-called composite foam.
  • a polyurethane foam is understood as meaning, in particular, an open-cell flexible polyurethane foam having a bulk density according to EN ISO 845 selected from a range with a lower limit of 15 kg / m 3, in particular 20 kg / m 3, and an upper limit of 130 kg / m 3, in particular 60 kg / m 3, and a hardness according to DIN EN 3386 of not more than 6.5 kPa, in particular not more than 6 kPa, understood, as commonly found in the above products, especially in mattresses, use.
  • At least one modified cyclic oligosaccharide is used for the preparation of the polyurethane foam having a hydroxyl value of not more than 600 mg KOH / g, in particular between 50 mg KOH / g and 370 mg KOH / g, according to DIN 53240, in order to mask odor-intensive compounds which are formed during the foaming process and / or are contained as impurities in the educts used. If appropriate, it is also possible to use a mixture of at least two differently modified cyclic oligosaccharides in order to be able to mask different odor substances more selectively.
  • cyclic oligosaccharide (s) will modify esters, for example methyl 2-ethylhexanoate, and / or aldehydes, for example butanal or 2-methyl-2-pentenal, and / or phthalates, for example benzyl butyl phthalate, and / or cleavage products Urethanes, and / or aromatic compounds, for example m- or p-xylene, masked.
  • ⁇ - and / or ⁇ - and / or ⁇ -cyclodextrin are used as the cyclic oligosaccharide, preference being given to using ⁇ -cyclodextrin.
  • the unmodified or already modified - multiple modifications are possible, which may optionally be carried out simultaneously - in particular with acetyl chloride or dimethyl sulfate, to be reacted accordingly (AA Sutyagin, et al, "Regioselective Acetylation of b-cyclodextrin", Russian Journal of General Chemistry; (72); 2002; 147-150 and Peter Bako et al; "Methylation of cyclodextrins by phase transfer catalysis"; Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry; (18); 1994; 307-
  • cyclic oligosaccharides whose free OH groups are at least partially replaced by groups which are inert to the isocyanate groups of the isocyanates used, so that a reaction and crosslinking of the oligosaccharides takes place only partially with the isocyanates.
  • methylated, acetylated or saturated cyclic oligosaccharides are prepared by this modification.
  • the abovementioned branched (also cyclic, saturated or unsaturated) or unbranched (saturated or unsaturated) C 1 -C 10 -alkyl groups can be used as chemical groups, especially methyl groups, cyclohexyl groups, (iso) -butyl groups, (iso) -hexenyl groups, branched (also cyclic, saturated or unsaturated), and / or unbranched (saturated or unsaturated) C 1 -C 10 -alkoxy groups and their isomers, such as, for example, methoxy groups, ethoxy groups, heptenoxy groups, cyclohexannoxy groups, (iso) -propoxy groups, (iso) -nonoxy groups, ( iso) -decoxy, branched (also cyclic, saturated or unsaturated) or unbranched (saturated or unsaturated) C 1 -C 10 -carboxylic acids and their isomers (
  • ethers derived from the reaction of the cyclodextrin OH groups with branched or unbranched, aromatic or aliphatic (saturated or unsaturated Silylalkyl halides such as triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride t-butyldiphenylsilyl chloride, are used.
  • the reaction of the hydroxy groups of the cyclic oligosaccharide is preferably carried out to a degree of conversion of at least 50%, preferably at least 60%, based on the total number of hydroxyl groups in the oligosaccharide.
  • the acetylation can take place up to a degree of conversion of 66% to 96%.
  • an inertization of the hydroxyl groups is to be preferred, although a 100% conversion should be avoided if the cyclic oligosaccharide is to be covalently bound into the polyurethane foam.
  • the latter variant is the preferred within the scope of the invention.
  • the degree of implementation should not exceed 96%, in particular not more than 88%.
  • the degree of inertization may e.g. in the case of acetylation via acid scavenger and amount of acetylating be regulated.
  • the modification can also serve to adapt the size of the cavity of the cyclic oligosaccharide, in particular of the cyclodextrin, to the molecule (s) to be incorporated, in particular to those mentioned above Links.
  • a modified cyclic oligosaccharide with a "cone-shaped” structure is used whose cone (cavity) has an upper diameter between 0.045 nm, in particular 0.47 nm , and 0.53 nm, in particular 0.51 nm, and a lower diameter between 0.35 nm in particular 0.37 nm, and 0.47 nm, in particular 0.44 nm, or whose cone has an upper diameter between 0, 83 nm, in particular 0.86 nm, and 1.3 nm, in particular 1.11 nm, and a lower diameter between 0.75 nm, in particular 0.81 nm, and 1 nm, esp re 0.92 nm, and which has a height
  • oligosaccharide falls under the general group "polyols"
  • polyols it is possible that a part of the at least one other, primarily used, above-mentioned polyol for producing the polyurethane foam is replaced by the cyclic oligosaccharide.
  • the modified cyclic oligosaccharide may be added in an amount such that a ratio of the hydroxyl functionality of the polyol (s) present in the reaction mixture and the oligosaccharide to the hydroxyl functionality of the oligosaccharide is between 250 mg KOH / g: 50 mg KOH / g and 27 mg KOH / g: 600 mg KOH / g, in particular between 150 mg KOH / g: 50 mg KOH / g and 27 mg KOH / g: 400 mg KOH / g, according to DIN 53240.
  • the cyclic oligosaccharide can be introduced in several ways into the reaction mixture to produce the polyurethane foam. On the one hand, there is the possibility that the modified cyclic oligosaccharide is added as a suspension in or further to the polyol (s) added to the reaction mixture. On the other hand, the modified cyclic oligosaccharide may be added as a solution in the water used in foaming to produce the C0 2 .
  • the modified cyclic oligosaccharide can also be added as a particulate solid. In the latter case, it is advantageous if the modified cyclic oligosaccharide with a particle size between 5 ⁇ and 100 ⁇ , in particular between 12 ⁇ and 60 ⁇ , is used.
  • the cyclic polysaccharide in particular the cyclodextrin, to be applied on an (inert) support as a coating in the polyurethane foam. is brought. It is thus achievable to improve the efficiency based on the amount of cyclic polysaccharide used.
  • the preparation of the polyurethane foam is preferably carried out at a temperature between 100 ° C. and 170 ° C., in particular between 100 ° C. and 150 °
  • the molecular weight of the modified cyclic oligosaccharide used may be between 1000 g / mol and 6000 g / mol, in particular between 1000 g / mol and 3000 g / mol.
  • the modified cyclic oligosaccharide is loaded with at least one active substance.
  • the active ingredient is in particular selected from a group comprising insecticides, especially effective against arthropods such as bedbugs or mites, medicinal agents, and fragrances.
  • the fragrances can be selected from a group comprising substances with:
  • Citrusy odor such as preferably linalyl pentanoate, heptanal, linalyl isopentanoate dodecanal, linalyl formate, ⁇ -p-dimethylstyrene, p-cymenol, nonanal, ⁇ -cubebene, (Z) -lione oxide, cis-6-ethenyl-tetrahydro-2,2 , 6-trimethylpyran-3-ol, cis-pyranoidlinalooloxide, dihydrolinalool, 6 (10) -dihydromyrcenol, dihydromyrcenol, ⁇ -farnesene, (Z) - ⁇ -Farnesene, (Z) -cime, (E) -liminene oxide, dihydrotypinyl acetate, (+) - limonene, (epoxymethylbutyl) methylfuran and / or p -c
  • flower-like odor such as, preferably, benzyl alcohol, phenylacetic acid, tridecanal, p-anisyl alcohol, hexanol, (E, E) -farnesylacetone, methyl geranate, trans-crotonaldehyde, tetradecylaldehyde, methyl anthranilate, linalooloxide, epoxylinalool, phytol, 10-epi ⁇ -eudesmol, nerol oxide, ethyldihydrocinnamate, ⁇ -dodecalactone, hexadecanol, 4-mercapto-4-methyl-2-pentanol, (Z) -oximes, cetyl alcohol, nerolidol, ethyl (E) -cinnamate, elemicin, pinocarveol, ⁇ - Bisabolol, (2R, 4R) -Tetrahydro-4-methyl
  • freshness odor such as, preferably, methylhexanoate, undecanone, (Z) -imimonial oxide, benzylacetate, ethylhydroxyhexanoate, isopropylhexanoate, pentadecanal, ⁇ -elemene, ⁇ -zingiberene, (E) -liminene oxide, (E) -p-mentha-2 , 8-dien-l-ol, menthone, piperone, (E) -3-hexenol and / or carveol or
  • freshness odor such as, preferably, methylhexanoate, undecanone, (Z) -imimonial oxide, benzylacetate, ethylhydroxyhexanoate, isopropylhexanoate, pentadecanal, ⁇ -elemene, ⁇ -zingiberene, (E) -liminene oxide, (E) -p-mentha-2
  • Geranium-like odor such as preferably geraniol, (E, Z) -2,4-nonadienal, octadienone and / or o-xylene or
  • a grape-like odor such as preferably ethyl decanoate and / or hexanone or
  • grapefruit-like odor such as preferably (+) - 5,6-dimethyl-8-isopropenylbicyclo [4.4.0] dec-1-en-3-oo and / or p-menthenethiol or
  • grassy odor such as preferably 2-ethylpyridine, 2,6-dimethylnaphthalene, hexanal and / or (Z) -3-hexenol or
  • (h) green note preferably 2-ethylhexanol, 6-decenal, dimethylheptenal, hexanol, hep- tanol, methyl-2-butenal, hexyloctanoate, nonanoic acid, undecanone, methyl geranate, isobornyl formate, butanal, octanal, nonanal, epoxy-2 -decenal, cis-linalool, pyranoxide, nonanol, ⁇ , ⁇ -dimethylallylalcohol, (Z) -2-penten-1-ol, (Z) -3-hexenylbutanoate, isobutylthiazole, (E) -2-nonenal, 2-dodecenal , (Z) -4-decenal, 2-octenal, 2-hepten-1-al, bicyclogermacrene, 2-octenal, ⁇ -thiols
  • (k) lemon-like odor preferably neral, octanal, ⁇ -3-carene, limonene, geranial, 4-mercapto-4-methyl-2-pentanol, citral, 2,3-dehydro-1, 8-cineol and / or ⁇ -Terpines or
  • Minty odor preferably menthone, ethyl salicylate, p-anisaldehyde, 2,4,5,7-tetrahydro-3,6-dimethylbenzofuran, epoxy-p-menthene, geranial, (methylbutenyl) methyl furan , Dihydrocarvylacetate, ⁇ -cyclocitral, 1,8-cineole, ⁇ -phellandrene, methylpentanone, (+) - limonene, dihydrocarveol (-) - carvone, (E) -p-mentha-2,8-dien-1-ol, Isopulegyl acetate, piperi- ton, 2,3-dehydro-1, 8-cineol, ⁇ -terpineol, DL-carvone and / or ⁇ -phellandrene or
  • pine-like odor preferably ⁇ - ⁇ -dimethylstyrene, ⁇ -pinene, bornyl benzoate, ⁇ -terpinene, dihydroterpinyl acetate and / or ⁇ -pinene or (p) rose-like odor, preferably ⁇ -phenethyl acetate, 2-ethylhexanol , Geranyl valerate, geranyl acetate, citronellol, geraniol, geranyl butyrate, geranyl isovalerate, citronellyl butyrate, citronellyl acetate, isogeraniol, tetrahydro-4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) -2,5-cis-2H-pyran, isogeraniol, 2 Phenylethyl alcohol, citronellyl valerate and / or citronellyl isobutyrate, or
  • spearmint-like odor preferably carvylacetate and / or carveol
  • woody odor preferably ⁇ -muurolene, cadina-1, 4-dien-3-ol, isocaryophyllene, eudesmol, a-ionone, bomylbutyrate, (E) -a-Bergamoten, Linalooloxid, ethylpyrazine, lO-epi- ⁇ -Eudesmol, a-ionone, Bomylbutyrat, Germacrene B, trans-Sabine hydrate, Dihydrolinalool, Isodihydrohydrove, ß-Farnesene, ß-Sesquiphellandren, ⁇ -Elemene , ⁇ -calacorene, epoxy- ⁇ -ionone, germacrene D, bicyclo-mercacea, alloaromadendrene, ⁇ -thujen
  • ⁇ -Muurolene Sabinene, ⁇ -Guaiene, ⁇ -Copaene, ⁇ -Cadinene, Nerolidol, ⁇ -Eudesmol, ⁇ -Cadinol, ⁇ -Cadinene, 4,5-Dimethoxy-6- (2-propenyl) -l, 3 benzodioxole, ⁇ -gurjunes, guaiol, ⁇ -farnesene, ⁇ -selenene, 4- (1-methylethyl) benzene-ethanol, perillene, elemole, ⁇ -humulenes, ⁇ -caryophyllene and / or ⁇ -guaienes and mixtures of these compounds.
  • Example A Formulation or Reference Foaming Formulations with Glycerol Propoxylate (Mn: -2800 g / mol)
  • the components were weighed in order of listing (table above) in 60 ml polypropylene (PP) centrifuge tubes and homogenized by shaking after each of the individual components. After completion of the addition of TDI 80, the mixture was again homogenized and rapidly transferred to the foaming vessel. The foaming started after a short delay, and the soft foam body received its final volume after about 30 seconds.
  • PP polypropylene
  • Example B Formulations of foams made with industrial raw materials.
  • Polyalkylene oxide methylsiloxane copolymer 0.35 0.34 0.33 0.33 0.32
  • the amines and silicones are weighed in and mixed well after the addition of all polyols (including that in which the cyclodextrin is dispersed). In the next step, the water is added and well homogenized. Thereafter, the Zinnoctoat is weighed and stirred again. Finally, the required amount of T80 is added with stirring and the mixture poured into a ready-made mold.
  • the amines and the silicones are weighed in and mixed well after the addition of Polyolelbis 3.
  • the water containing 30 wt .-% methylated cyclodextrin
  • the Zinnoctoat is weighed and stirred again.
  • the required amount of T80 is added with stirring and the mixture poured into a ready-made mold.
  • Example 3 Cold foam with 5php of an acetylated cyclodextrin (incorporated as solid) phb g OH number description
  • the polyols, glycerine and sorbitol are weighed in turn. Thereafter, the required amount of cyclodextrin is added while stirring. In the next step, the addition of the activator mixture (amine, urea, silicone) takes place. After addition of the water is redispersed. After addition of the tin octoate, the T80 is finally metered in with stirring.
  • the activator mixture amine, urea, silicone
  • a foam with the lowest odor intensity is rated 0 and the strongest 5, corresponding to the rising odor.
  • the evaluators were served coffee beans. The test was always conducted as a single survey and care was taken to keep information and external influences, such as light and noise, constant.
  • Sample No. 10 was found to be the least odorous sample with 21 out of 200 total points (10.5%). Striking is the fact that the odor load in the modified flexible polyurethane foam with 5 wt.% Of cyclodextrin based on the polyol component in contrast to the model foam reduced adsorption performance is recognizable. Comparison of the compression hardness of modified cyclodextrins with different OH numbers (2.5 pphp each).
  • the availability and the universal Einlagerseigenschaften is preferably a ß-cyclodextrin used.
  • the cyclic oligosaccharide, in particular the cyclodextrin may be contained in the molded foam element in a concentration of at most 25 pphp, in particular between 0.5 pphp and 25 pphp.
  • the cyclic, modified oligosaccharide is used as a solid dispersion.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formschaumelements basierend auf einem Polyurethanschaumstoff, der durch Umsetzung von mehreren Komponenten umfassend zumindest ein Isocyanat, zumindest einem Polyol und Wasser gebildet wird, wobei weiter zumindest ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid zugesetzt wird, das eine Hydroxylzahl von maximal 600 mg KOH/g aufweist.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Formschaumelementes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formschaumelements für eine Polsterung, eine Matratze, einen Teppich, ein Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug oder ein Möbel, basierend auf einem Polyurethanschaumstoff, der durch Umsetzung von mehreren Komponenten umfassend zumindest ein Isocyanat, zumindest einem Polyol und Wasser gebildet wird, wobei weiter zumindest ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid zugesetzt wird, das ein Kavität aufweist, ein dementsprechendes Formschaumelement, sowie die Ver- wendung eines cyclischen Oligosaccharids, insbesondere eines Cyclodextrins, in der Herstellung einer Polsterung, einer Matratze, eines Teppichs, eines Verkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug oder eines Möbels, zumindest teilweise bestehend aus einem Polurethanschaum.
Bei der Herstellung von Polyurethanschaummatratzen bzw. generell bei Produkten aus Po- lyurethanschäumen kommt es beim Fertigprodukt zur Ausbildung eines charakteristischen Geruchs, der erst nach einiger Zeit durch Auslagerung an der Luft verschwindet. Da Matratzen nach der Herstellung meist luftdicht verpackt werden gelangt diese Problematik bis zum Endkunden. Die Verwendung von Cyclodextrinen zur Absorption von Geruch verursachenden Molekülen ist bereits im Stand der Technik beschrieben worden, beispielsweise im Raumspray Febreze® der Fa. Procter und Gamble.
Auch in die Patentliteratur hat die Verwendung von Cyclodextrinen unter anderem als„Ge- ruchsneutralisierer" Einzug gefunden. So ist zum Beispiel aus der WO 2008/112712 AI ein Verfahren zur Herstellung eines Hygiene- oder Wundversorgungsproduktes aus einem Geruchsstoffe absorbierenden Polyurethanschaumstoff bekannt, nach dem ein a-, ß- oder γ- Cyclodextrin in dem Schaumstoff vernetzt eingebaut wird. Die DE 199 28 689 AI und die WO 01/00723 AI beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von Polsterungen für Möbel, Teppiche oder Matratzen, basierend auf Polyurethanweichschaumstoffen wobei die Herstellung zur Deaktivierung von aminischen Katalysatoren in Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten in Gegenwart von organischen, cyclischen Verbin- dungen mit einem Molekulargewicht von 200 bis 3000 g/mol durchgeführt wird um durch den Einschluss von Geruchsstoffen Foggingprobleme in den Griff zu bekommen. Als organische, cyclische Verbindungen werden gegebenenfalls modifizierte Cyclodextrine, Resorci- narene, Cyclophane und Cyclocalixarene genannt.
Aus der DE 10 2007 062 525 AI sind auf Basis von Polyolen und Polyisocyanaten hergestellte Polyurethane bekannt, die 0,1 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyolkompo- nente, Cyclodextrine und/oder Cylodextrinderivate in chemisch gebundener Form enthalten. Die Polyurethane werden unter Verwendung von Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen, Gly- kolen und/oder Cl-C6-Alkandiolen sowie unter Verwendung von MDI, TDI, HDI und/oder IPDI in monomerer oder oligomerer Form hergestellt. Als Cyclodextrin wird a-, ß- oder γ- Cyclodextrin in monomerer, dimerer, primerer oder höher oligomerer Form eingesetzt, wobei das das Cyclodextrin ganz oder teilweise mit einem Wirkstoff beladen sein kann, insbesondere mit Geruchsstoffen, Insektiziden, Fungiziden oder Farbstoffen.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, die Geruchsbelastung von Matratzen aus Polyurethanschäumen zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird jeweils unabhängig durch das eingangs genannte Verfahren, das eingangs genannte Formschaumelement sowie durch die eingangs genannte Verwendung eines cycli- schen Oligosaccharids gelöst, wobei bei dem Verfahren ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, das eine Hydroxylzahl von maximal 600 mg KOH/g aufweist bzw. das Formschaumelement dieses modifizierte cyclische Oligosaccharid enthält, das zur Maskierung von geruchsintensiven Verbindungen die während des Schäumprozesses entste- hen und/oder als Verunreinigungen in den eingesetzten Edukten enthalten sind, verwendet wird.
Es sei bereits an dieser Stelle erwähnt, dass unter einem Formschaumelement ein Schaumstoffprodukt verstanden wird, dass bereits fertig aus der Schäumform entnommen werden kann, oder das aus größeren Formschaumblöcken herausgetrennt wird, beispielsweise herausgeschnitten wird. Insbesondere werden im Sinne der Erfindung unter einem Formschaumelement eine Polsterung, beispielsweise für Sitzmöbel, eine Matratze, eine Teppichschicht, ein Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug, wie z.B. ein Seitenverkleidungsteil oder ein Möbel, wie z.B. Sitzkissen, etc., oder ein (Reinigungs)Schwamm oder ein Filterschaum verstanden.
Von Vorteil ist dabei, dass durch den kovalenten Einbau des Oligosaccharids in der Herstel- lung des Polyurethanschaums entstehende oder in das Reaktionsgemisch eingebrachte geruchsintensive Moleküle bereits zu einem sehr frühen Stadium„neutralisiert" werden, wodurch die nachfolgende Auslagerungszeit des Formschaumelementes deutlich reduziert werden kann. Für die Einlagerung dieser Moleküle in das Oligosaccharid ist die relativ hohe Temperatur des Schäumprozesses von Vorteil, da einerseits die Kavität des Oligosaccharids nicht ungewollt besetzt wird, andererseits die Beweglichkeit dieser Moleküle im Vergleich zu jener bei Raumtemperatur so groß ist, das die Einlagerung rascher erfolgt. Es erfolgt also mit anderen Worten ausgedrückt die Einlagerung dieser Moleküle von Anfang an und nicht im Verlauf eines später stattfindenden Zerfalls von Molekülen. Unter dem Ausdruck„geruchsintensive Moleküle" werden im Rahmen der Erfindung Moleküle verstanden, die in bereits geringen Geruchs Stoffkonzentrationen einen Geruchsreiz auslösen (vgl. auch DIN EN 13725). Ebenso werden darunter Moleküle verstanden, die die als kurzlebige Verbindungen während des Schäumprozesses entstehen oder bereits in den Rohstoffen vorhanden sind und als„geruchsintensive Moleküle" oder deren Vorstufen einzuord- nen sind. Es können also mit der Erfindung auch bereits Vorstufen zu diesen„geruchsintensiven Molekülen" in das Oligosaccharid eingelagert werden, um auf diese Weise die Geruchsbeeinträchtigung zu verhindern bzw. zu reduzieren.
Zur weiteren Verbesserung dieser Eigenschaften kann gemäß einer bevorzugten Ausfüh- rungsvariante des Verfahren bzw. des Formschaumelementes vorgesehen sein, dass das modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eine Hydroxylzahl zwischen 50 mg KOH/g und 370 mg KOH/g aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen freie Hydroxylgruppen zumindest teilweise durch Gruppen ersetzt sind, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind. Es wird damit durch die Reduktion der Acidität des Oligosaccharids eine höhere Vernetzung des Oligosaccharids mit dem Polyurethanschaum vermieden, wodurch die Einlagerung von geruchsintensiven Mole- külen in das Oligosaccharid weniger behindert wird. Zudem wird damit eine zu hohe Härte bzw. eine Versteifung des Polyurethanschaums vermieden, ebenfalls bedingt durch die geringere Reaktivität des Oligosaccharids gegenüber den Isocyanatgruppen. Vorzugsweise sind diese Gruppen zur Inertisierung des Oligosaccharids gegenüber Isocyanatgruppen ausgewählt aus einer Gruppe umfassend verzweigte (eis- und trans-Formen) und unverzweigte Cl-, C2-, C3-, C4-, C5-, C6-, C7-, C8-, C9-, C10-Alkylgruppen, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-Butyl-, iso- Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, n-Hexyl-, 2-Methylpentyl-, 3-Methylpentyl-, 2,2-Dimethylbutyl-, 2,3-Dimethylbutyl-, n-Heptyl-, 2- Methylhexyl-, 3-Methylhexyl-, 2,2-Dimethylpentyl-, 2,3-Dimethylpentyl-, 2,4-
Dimethylpentyl-, 3,3-Dimethylpentyl-, 3-Ethylpentyl-, 2,2,3-Trimethylbutyl-, n-Octyl-, 2- Methylheptyl-, 3-Methylheptyl-, 4-Methylheptyl-, 2,2-Dimethylhexyl-, 2,3-Dimethylhexyl-, 2,4-Dimethylhexyl-, 2,5-Dimethylhexyl-, 3,3-Dimethylhexyl-, 3,4-Dimethylhexyl-, 3- Ethylhexyl-, 2,2,3 -Trimethylpentyl-, 2,2,4-Trimethylpentyl-, 2,3,3-Trimethylpentyl-, 2,3,4- Trimethylpentyl-, 3-Ethyl-2-methylpentyl-, 3-Ethyl-3-methylpentyl-, 2,2,3,3-
Tetramethylbutyl-, n-Nonyl-, 2-Methyloctyl-, 3-Methyloctyl-, 4-Methyloctyl-, 2,2- Dimethylheptyl-, 2,3-Dimethylheptyl-, 2,4-Dimethylheptyl-, 2,5-Dimethylheptyl-, 2,6- Dimethylheptyl-, 3,3-Dimethylheptyl-, 3,4-Dimethylheptyl-, 3,5-Dimethylheptyl-, 4,4- Dimethylheptyl-, 3-Ethylheptyl-, 4-Ethylheptyl-, 2,2,3-Trimethylhexyl-, 2,2,4- Trimethylhexyl-, 2,2,5-Trimethylhexyl-, 2,3,3-Trimethylhexyl-, 2,3,4-Trimethylhexyl-, 2,3,5- Trimethylhexyl-, 3,3,4-Trimethylhexyl-, 3,3,5-Trimethylhexyl-, 3-Ethyl-2-methylhexyl-, 4- Ethyl-2-methylhexyl-, 3 -Ethyl-3 -methylhexyl-, 4-Ethyl-3 -methylhexyl-, 2,2,3,3- Tetramethylpentyl-, 2,2,3 ,4-Tetramethylpentyl-, 2,2,4,4-Tetramethylpentyl-, 2,3,3,4- Tetramethylpentyl-, 3-Ethyl-2,2-dimethylpentyl-, 3-Ethyl-2,3-dimethylpentyl-, 3-Ethyl-2,4- dimethylpentyl-, 3,3-Diethylpentyl-, n-Decyl- Isomere von n-Decyl-Gruppen, sowie einfach und mehrfach ungesättigte und cyclische Isomere dieser Gruppen, wie z.B. Cyclohexylgrup- pen, Hexenylgruppen, verzweigte (eis- und trans-Formen) und unverzweigte Cl-, C2-, C3-, C4-, C5-, C6-, C7-, C8-, C9-, C10-Alkoxygruppen und deren Isomere, wie beispielsweise Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, n-Butoxy-, iso- Butoxy-, n-Pentoxy-, iso-Pentoxy-, neo- Pentoxy-, n-Hexoxy-, 2-Methylpentoxy-, 3-Methylpentoxy-, 2,2-Dimethylbutoxy-, 2,3-
Dimethylbutoxy-, n-Heptoxy-, 2-Methylhexoxy-, 3-Methylhexoxy-, 2,2-Dimethylpentoxy-, 2,3-Dimethylpentoxy-, 2,4-Dimethylpentoxy-, 3,3-Dimethylpentoxy-, 3-Ethylpentoxy-, 2,2,3- Trimethylbutoxy-, n-Octoxy-, 2-Methylheptoxy-, 3-Methylheptoxy-, 4-Methylheptoxy-, 2,2- Dimethylhexoxy-, 2,3-Dimethylhexoxy-, 2,4-Dimethylhexoxy-, 2,5-Dimethylhexoxy-, 3,3- Dimethylhexoxy-, 3,4-Dimethylhexoxy-, 3-Ethylhexoxy-, 2,2,3-Trimethylpentoxy-, 2,2,4- Trimethylpentoxy-, 2,3,3-Trimethylpentoxy-, 2,3,4-Trimethylpentoxy-, 3-Ethyl-2- methylpentoxy-, 3-Ethyl-3-methylpentoxy-, 2,2,3, 3-Tetramethylbutoxy-, n-Nonoxy-, 2- Methyloctoxy-, 3-Methyloctoxy-, 4-Methyloctoxy-, 2,2-Dimethylheptoxy-, 2,3-
Dimethylheptoxy-, 2,4-Dimethylheptoxy-, 2,5-Dimethylheptoxy-, 2,6-Dimethylheptoxy-, 3,3- Dimethylheptoxy-, 3,4-Dimethylheptoxy-, 3,5-Dimethylheptoxy-, 4,4-Dimethylheptoxy-, 3- Ethylheptoxy-, 4-Ethylheptoxy-, 2,2,3 -Trimethylhexoxy-, 2,2,4-Trimethylhexoxy-, 2,2,5- Trimethylhexoxy-, 2,3,3-Trimethylhexoxy-, 2,3,4-Trimethylhexoxy-, 2,3,5-Trimethylhexoxy- , 3,3,4-Trimethylhexoxy-, 3,3,5-Trimethylhexoxy-, 3-Ethyl-2-methylhexoxy-, 4-Ethyl-2- methylhexoxy-, 3-Ethyl-3-methylhexoxy-, 4-Ethyl-3-methylhexoxy-, 2,2,3,3- Tetramethylpentoxy-, 2,2,3,4-Tetramethylpentoxy-, 2,2,4,4-Tetramethylpentoxy-, 2,3,3,4- Tetramethylpentoxy-, 3-Ethyl-2,2-dimethylpentoxy-, 3-Ethyl-2,3-dimethylpentoxy-, 3-Ethyl- 2,4-dimethylpentoxy-, 3,3-Diethylpentoxy-, n-Decoxy- Isomere von n-Decoxy-Gruppen, so- wie einfach und mehrfach ungesättigte und cyclische Isomere dieser Gruppen, wie z.B. Hep- tenoxy, Cyclohexanoxy, verzweigte (auch cyclische, gesättigte oder ungesättigte) oder unverzweigte (gesättigte oder ungesättigte) Cl-, C2-, C3-, C4-, C5-, C6-, C7-, C8-, C9-, C10- Carbonsäuren sowie deren Isomere, wie z.B. Ethan-, Ethen-, Propan-, (iso)Butan-, (iso)Octan- oder (iso)Decan- sowie Cyclohexansäure.
Des Weiteren können auch Ether, die aus der Reaktion des cyclischen Oligosaccharids, insbesondere Cyclodextrin, OH Gruppen mit verzweigten oder unverzweigten, aromatischen oder aliphatischen (gesättigten und ungesättigten) Silylalkylhalogeniden, wie beispielsweise Triisopropylsilylchlorid, t-Butyldimethylsilylchlorid, t-Butyldiphenylsilylchlorid, und Tosyla- te eingesetzt werden
Aufgrund der unterschiedlichen Größen dieser Gruppen ist eine gezielte Anpassung der Kavi- tät an die einzulagernden geruchsintensiven Moleküle möglich. Zudem ist damit auch in großtechnischem Maßstab eine relativ einfache Anpassung der Kavität des Oligosaccharids (be- züglich der Reaktivität und der Größe) an bestimmte geruchsintensive Moleküle erreichbar, sodass also das Oligosaccharid gezielt auf eine bestimmte Molekülart bzw. eine bestimmte Verbindungsklasse bzw. -gruppe, die in die Kavität eingelagert werden soll, konditioniert werden kann, um damit die Selektivität der Geruchsreduktion durch das Oligosaccharid zu erhöhen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn aus den voranstehend genannten Gründen ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen freie Hydroxylgruppen zumindest zu 50 % inertisiert sind, da damit diese Effekte deutlich verbessert werden.
Nach einer anderen Au sführungs Variante ist vorgesehen, dass ein hinsichtlich seiner Struktur „konusförmiges" modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,045 nm, insbesondere 0,47 nm, und 0,53 nm, insbesondere 0,51 nm, sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,35 nm insbesondere 0,37 nm,und 0,47 nm, insbesondere 0,44 nm, bzw. dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,83 nm, insbesondere 0,86 nm, und 1,3 nm, insbesondere 1,11 nm, sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,75 nm, insbesondere 0,81 nm, und 1 nm, insbesondere 0,92 nm, und der eine Höhe zwischen 0,50 nm, insbesondere 0,52 nm, und 0,80 nm, insbesondere 0,75 nm, aufweist. Damit eignet sich das Oligosaccharid insbesondere für die Einlagerung von Estern, Aldehyden, Phthalaten, Spaltprodukten aus Urethanen und aromatische Verbindungen, also primär von Verbindungen die im Herstellungsprozess des Polyurethanschaums auftreten können.
Besonders bevorzugt wird als modifiziertes cyclisches Oligosaccharid ein modifiziertes a-, ß- oder γ-Cyclodextrin verwendet, da diese Cyclodextrine gut in großtechnischem Maßstab erhältlich sind, wodurch eine deutliche Kostensteigerung in der Herstellung des Formschaumelementes vermieden werden kann. Zudem ist die sterische Anpassung der Kavität dieser Mo- leküle einfacher durchführbar.
Es ist dabei möglich, dass das modifizierte a-, ß- oder γ-Cyclodextrin schaumförmig eingesetzt oder aufgeschäumt wird, um den Schaumcharakter, d.h. die Schaumstruktur, des Polyurethanschaums nicht bzw. nur geringförmig zu veändern.
Das modifizierte cyclische Oligosaccharid kann ein Molekulargewicht zwischen 1100 g/mol und 6000 g/mol, insbesondere zwischen 1000 g/mol und 3000 g/mol, aufweisen, wodurch die Temperaturstabilität im Herstellungsprozess des Polyurethanschaums besser ist. Das Aufschäumen des Polyurethanschaumstoffes wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 100 °C, insbesondere 100 °C, und 170 °C, insbesondere 150 °C, für die Herstellung von Blockschäumen bzw. bei einer Temperatur zwischen 20 °C, insbesondere 25 °C, und 45 °C, insbesondere 40 °C, für die Herstellung von Formschäumen durchgeführt, weil damit das Besetzen der Kavitäten mit anderen als den geruchsintensiven Molekülen reduziert werden kann.
Es ist weiters möglich, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid in einer Menge zugesetzt wird, dass ein Verhältnis der Hydroxylfunktionalität aus den Polyol(en) zu der Hydro- xylfunktionalität aus dem Oligosaccharid zwischen 250 mg KOH/g : 50 mg KOH/g, insbesondere zwischen 150 mg KOH/g : 50 mg KOH/g, und 27 mg KOH/g : 600 mg KOH/g, insbesondere zwischen 27 mg KOH/g : 400 mg KOH/g, beträgt. Es kann damit eine Versteifung des Polyurethanschaums besser vermieden werden. Vorzugsweise wird das cyclische Oligosaccharid, insbesondere das Cyclodextrin, in einem Anteil zwischen 0,5 pphp und 25 pphp (parts per hundred parts polyol, Gewichtsteile berechnet auf 100 Gewichtsteile Polyol), insbesondere zwischen 0,9 pphp und 19 pphp, eingesetzt.
Das modifizierte cyclische Oligosaccharid kann als Suspension in dem oder einem der Po- lyol(e) zugesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass ein zusätzliches Lösungsmittel oder Suspensionsmittel zur Zudosierung des Oligosaccharids in die Reaktionsmasse für den Polyurethanschaum vermieden werden kann. Insbesondere eignet sich diese Art der Zugabe auch für schlecht lösliche Oligosaccharide. Als Nebeneffekt wird eine bessere Homogenisierung des Oligosaccharids in Bezug auf das Polyol erreicht.
Andererseits kann das modifizierte cyclische Oligosaccharid aus demselben Grund der Vermeidung einer zusätzlichen Prozesschemikalie als Lösung in dem Wasser zugesetzt werden.
Es ist aber auch möglich, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid als partikulärer Fest- stoff zugesetzt wird, um die für den Schäumprozess benötigte Energie zu verringern, da das Lösungsmittel oder Suspensionsmittel während des Aufschäumens oder nach dem Aufschäumen nicht wieder entfernt werden muss, wenngleich letzteres von Vorteil in Hinblick auf das Abkühlungsverhalten des Polyurethanschaums sein kann. Die Einbringung als Feststoff hat zudem den Vorteil einer höheren Umweltverträglichkeit des Verfahrens.
Das modifizierte cyclische Oligosaccharid kann mit einer Partikelgröße zwischen 5 μιη und 100 μηι, insbesondere zwischen 12 μιη und 60 μιη, eingesetzt werden, um damit dessen Ho- mogenisierbarkeit zu verbessern.
Es ist auch möglich, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid mit zumindest einem Wirkstoff beladen ist, sodass also mit einem Herstellungs schritt nicht nur geruchsintensive Moleküle gebunden werden sondern gleichzeitig eine Geruchsverbesserung oder eine Geruchsbeeinflussung des Formschaumelementes erreicht werden kann. Zudem ist es damit aber auch möglich, andere Wirkstoffe, die nicht auf die Verbesserung des Geruchs des Formschaumelementes abzielen, ohne zusätzlichen Herstellungs schritt in den Polyurethanschaum einzubringen.
Bevorzugt kann dabei der Wirkstoff ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Insektizide, vor allem wirksam gegen Arthropoden, wie Bettwanzen oder Milben, medizinische Wirkstoffe, und Duftstoffe. Die Duftstoffe können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Stoffe mit zitrusartigem Geruch, blumenartigem Geruch, Frische-Geruch, Geranium- artigen Geruch, weintraubenartigem Geruch, grapefruitartigem Geruch, grasartigem Geruch, grüner Note, kräuterartigem Geruch, lavendelartigem Geruch, zitronenartigem Geruch, Minze-artigem Geruch, Orangenschalen-artigem Geruch, Pfefferminze-artigem Geruch, Kiefer- artigem Geruch, Rosen-artigem Geruch, Grüne Minze-artigem Geruch, holzartigem Geruch, sowie Mischungen daraus.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Bekannterweise werden Polyurethanschäume aus einem oder einem Gemisch von zumindest zwei Isocyanat(en) mit einer NCO-Funktionalität von 2 oder größer, beispielsweise TDI (To- luol-2,4-diisocyanat) oder MDI ((Diphenylmethandiisocyanat), gegebenenfalls eingesetzt als Präpolymer, einem oder einem Gemisch von mehreren Polyol(en) mit einer OH- Funktionalität von 2 oder größer, beispielsweise einem Polyetherpolyol oder einem Polyes- terpolyol, sowie Wasser als Basiskomponenten für den Polyurethanschaum, sowie einem oder mehreren Hilfsstoffen, wie beispielsweise einem Katalysator bzw. Aktivator, einem Entschäumer, Farbmittel, etc., hergestellt. Umfassende Beispiele hierfür sind beispielsweise in den einleitend zum Stand der Technik genannten Druckschriften enthalten, sodass diesbezüglich darauf verwiesen sei, um nicht unnötigerweise den Stand der Technik zu wiederholen. Dieser Stand der Technik gehört daher in dem genannten Umfang zum Inhalt vorliegender Beschreibung. Das zumindest eine Isocyanat und das zumindest eine Polyol werden vorzugsweise in einem Anteil zugesetzt, dass eine Verhältnis der Anzahl an NCO/OH in einem Bereich zwischen 0,95: 1, insbesondere 0.98: 1, und 1,20: 1, insbesondere 1,15:1, erhalten wird.
Prinzipiell ist es auch möglich, Abfallschaumstoffe insbesondere aus Polyurthanweich- Schaumstoffen, in partikulärer Form einzusetzen und mit Neuschaum zu einem so genannten Verbundschaumstoff zu verbinden.
Unter einem Polyurethanschaumstoff wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein offenzel- liger Polyurethanweichschaumstoff verstanden mit einer Rohdichte nach EN ISO 845 ausge- wählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 15 kg/m 3 , insbesondere 20 kg/m 3 , und einer oberen Grenze von 130 kg/m 3 , insbesondere 60 kg/m 3 , und einer Härte nach DIN EN 3386von maximal 6,5 kPa, insbesondere maximal 6 kPa, verstanden, wie er üblicherweise in den voranstehend genannten Produkten, insbesondere in Matratzen, Verwendung findet. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass für die Herstellung des Polyurethanschaums zumindest ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, das eine Hydroxylzahl von maximal 600 mg KOH/g, insbesondere zwischen 50 mg KOH/g und 370 mg KOH/g, nach DIN 53240 aufweist, um damit geruchsintensive Verbindungen, die während des Schäumprozesses entstehen und/oder als Verunreinigungen in den eingesetzten Edukten ent- halten sind, zu maskieren. Gegebenenfalls kann auch eine Mischung aus zumindest zwei unterschiedlich modifizierten cyclischen Oligosacchariden eingesetzt werden, um damit unterschiedliche Geruchsstoffe selektiver maskieren zu können. Insbesondere werden mit dem(den) modifizieren cyclischen Oligosaccharid(en) Ester, beispielsweise Methyl 2-ethylhexanoat, und/oder Aldehyde, beispielsweise Butanal oder 2- Methyl-2-pentenal, und/oder Phthalate, beispielsweise Benzylbutylphtalat, und/oder Spaltprodukte aus Urethanen, und/oder aromatische Verbindungen, beispielsweise m- oder p- Xylen, maskiert.
Als cyclisches Oligosaccharid wird insbesondere a- und/oder ß- und/oder γ-Cyclodextrin verwendet, wobei bevorzugt ß-Cyclodextrin eingesetzt wird. Zur Modifikation kann das unmodifizierte oder bereits modifizierte - es sind auch Mehrfachmodifikationen möglich, die gegebenenfalls gleichzeitig erfolgen können - insbesondere mit Acetylchlorid oder Dimethylsulfat,umgesetzt werden, entsprechend (A. A. Sutyagin, et al;„Regioselective Acetylation of b-Cyclodextrin"; Russian Journal of General Chemistry; (72); 2002; 147-150 bzw. Peter Bako et al; "Methylation of cyclodextrins by phase-transfer catalysis"; Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry; (18); 1994; 307-
314). Es werden damit cyclische Oligosaccharide hergestellt, deren freie OH-Gruppen zumindest teilweise durch Gruppen ersetzt sind, die gegenüber den Isocyanatgruppen der eingesetzten Isocyanate inert sind, sodass eine Reaktion und Vernetzung der Oligos sacharide mit den Isocyanten nur teilweise stattfindet. Vorzugsweise werden methylierte, acetylierte oder sylier- te cyclische Oligosaccharide durch diese Modifikation hergestellt. Generell können als chemische Gruppen die voranstehend genannten verzweigte (auch cyclische, gesättigt oder ungesättigt) oder unverzweigte (gesättigte oder ungesättigte) C1-C10 Alkylgruppen verwendet werden, insbesondere Methylgruppen, Cyclohexylgruppen, (iso)-Butylgruppen, (iso)- Hexenylgruppen, verzweigte (auch cyclische, gesättigt oder ungesättigt), und/oder unver- zweigte (gesättigte oder ungesättigte) C1-C10 Alkoxygruppen und deren Isomere, wie beispielsweise Methoxygruppen, Ethoxygruppen, Heptenoxygruppen, Cyclohexannoxygruppen, (iso)-Propoxygruppen, (iso)-Nonoxygruppen, (iso)-Decoxyguppen, verzweigte (auch cyclische, gesättigt oder ungesättigt) oder unverzweigte (gesättigte oder ungesättigte) C1-C10 Carbonsäuren sowie deren Isomeren (z.B. Ethan-, Ethen-, Propan-, (iso)Butan-, (iso)Octan- oder (iso)Decan- sowie Cyclohexansäure.
Des Weiteren können auch Ether die aus der Reaktion der Cyclodextrin OH Gruppen mit verzweigten oder unverzweigten, aromatischen oder aliphatischen (gesättigt oder auch ungesät- tigt) Silylalkylhalogenide wie beispielsweise Triisopropylsilylchlorid, t- Butyldimethylsilylchlorid t-Butyldiphenylsilylchlorid, erhalten werden, eingesetzt werden.
Generell sei bezüglich der verwendbaren Verbindungen bzw. Gruppen auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.
Die Umsetzung der Hydroxygruppen des cyclischen Oligosaccharids erfolgt vorzugsweise bis zu einem Umsetzungsgrad von zumindest 50 %, vorzugsweise zumindest 60 %, bezogen auf die gesamte Anzahl an Hydroxygruppen im Oligosaccharid. Beispielsweise kann die Acety- lierung bis zu einem Umsetzungsgrad von 66 % bis 96 % erfolgen. Generell ist eine möglichst vollständige Inertisierung der Hydroxylgruppen zu bevorzugen, wobei allerdings eine 100 %- ige Umsetzung vermieden werden sollte, wenn das cyclische Oligosaccharid kovalent in den Polyurethanschaum eingebunden werden soll. Letztere Au sführungs Variante ist die bevorzugte im Rahmen der Erfindung. In diesem Fall sollte der Umsetzungsgrad maximal 96 %, insbe- sondere maximal 88 %, betragen. Der Grad der Inertisierung kann z.B. im Falle der Acetylie- rung über Säurefänger und Menge des Acetylierungsmittels geregelt werden.
Neben der reinen Blockierung der Hydroxylgruppen gegen eine Reaktion mit den Isocyanant- gruppen kann die Modifizierung auch dazu dienen, um die Größe der Kavität des cyclischen Oligosaccharids, insbesondere des Cyclodextrins, an das oder die einzulagernde(n) Molekül anzupassen, insbesondere an die voranstehend genannten Verbindungen. Unter dem Begriff „Kavität" wird dabei der Raum verstanden, der von dem cyclischen Oligosaccharid umschlossen wird, also beispielsweise der bei Cyclodextrinen bekannte, im weitesten Sinne als konisch zu bezeichnende Hohlraum. Es hat sich nämlich also vorteilhaft herausgestellt, wenn in Hin- blick auf die einzulagernden Zielsubstanzen ein Oligosaccharid verwendet wird, dessen Kavität möglichst an die Größe des Zielmoleküls angepasst ist. Insbesondere wird dabei ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid mit„konusförmiger" Struktur eingesetzt, dessen Konus (Kavität) einen oberen Durchmesser zwischen 0,045 nm, insbesondere 0,47 nm, und 0,53 nm, insbesondere 0,51 nm, sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,35 nm insbesondere 0,37 nm,und 0,47 nm, insbesondere 0,44 nm, bzw. dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,83 nm, insbesondere 0,86 nm, und 1,3 nm, insbesondere 1,11 nm, sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,75 nm, insbesondere 0,81 nm, und 1 nm, insbesondere 0,92 nm, und der eine Höhe zwischen 0,50 nm, insbesondere 0,52 nm, und 0,80 nm, insbesondere 0,75 nm, aufweist.
Zur Einstellung der Größe der Kavität des cyclischen Oligosaccharids ist es von Vorteil, wenn dessen freie Hydroxylgruppen, zumindest teilweise mit im Vergleich zur Hydroxylgruppe größeren Gruppen versehen werden.
Nachdem das Oligosaccharid unter die allgemeine Gruppe„Polyole" fällt, ist es möglich, dass ein Teil des zumindest einen weiteren, primär verwendeten, voranstehend genannten Polyols zur Herstellung des Polyurethanschaums durch das cyclische Oligosaccharid ersetzt wird.
Dabei kann das modifizierte cyclische Oligosaccharid in einer Menge zugesetzt werden, dass ein Verhältnis der Hydroxylfunktionalität aus den neben dem Oligosaccharid weiters in der Rektionsmischung vorhandenen Polyol(en) zu der Hydroxylfunktionalität aus dem Oligosaccharid zwischen 250 mg KOH/g : 50 mg KOH/g und 27 mg KOH/g : 600 mg KOH/g, insbe- sondere zwischen 150 mg KOH/g : 50 mg KOH/g und 27 mg KOH/g : 400 mg KOH/g, nach DIN 53240 beträgt.
Bezüglich der prinzipiellen Herstellung von Polyurethanschäumen und insbesondere auch in Hinblick auf die verwendeten Schäumungsanlagen sei auf den Stand der Technik verwiesen, der in diesem Umfang Teil vorliegender Beschreibung ist.
Das cyclische Oligosaccharid kann auf mehrere Wege in die Reaktionsmischung zur Herstellung des Polyurethanschaums eingebracht werden. Einerseits besteht die Möglichkeit, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid als Suspension in dem oder einem der weiters der Reaktionsmischung zugesetzten Polyol(e) zugegeben wird. Anderseits kann das modifizierte cyclische Oligosaccharid als Lösung in dem Wasser, das beim Aufschäumen zur Erzeugung des C02 verwendet wird, zugesetzt werden. Das modifizierte cyclische Oligosaccharid kann aber auch als partikulärer Feststoff zugesetzt werden. In letzterem Fall ist es von Vorteil, wenn das modifizierte cyclische Oligosaccharid mit einer Partikelgröße zwischen 5 μιη und 100 μηι, insbesondere zwischen 12 μιη und 60 μιη, eingesetzt wird.
Es ist aber auch möglich, dass das cyclische Polysaccharid, insbesondere das Cyclodextrin, auf einem (inerten) Träger als Beschichtung aufgebracht in den Polyurethanschaumstoff ein- gebracht wird. Es ist damit eine Verbesserung der Effizienz bezogen auf die eingesetzte Menge des cyclischen Polysaccharids erreichbar.
Die Herstellung des Polyurethanschaumstoffs wird bei Blockschaumstoffen vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 100 °C und 170 °C, insbesondere zwischen 100 °C und 150
°C, durchgeführt. Bei Formteilen beträgt die Temperatur 20-40°C.Es besteht weiters die Möglichkeit, dass das modifizierte a-, ß- oder γ-Cyclodextrin schaumförmig eingesetzt oder ebenfalls aufgeschäumt wird. Das Molekulargewicht des verwendeten modifizierte cyclischen Oligosaccharids kann zwischen 1000 g/mol und 6000 g/mol, insbesondere zwischen 1000 g/mol und 3000 g/mol, betragen.
Es besteht weiters die Möglichkeit, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid mit zu- mindest einem Wirkstoff beladen eingesetzt wird. Der Wirkstoff ist dabei insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Insektizide, vor allem wirksam gegen Arthropoden, wie Bettwanzen oder Milben, medizinische Wirkstoffe, und Duftstoffe.
Die Duftstoffe können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Stoffe mit:
(a) zitrusartigem Geruch, wie vorzugsweise Linalylpentanoat, Heptanal, Linalylisopentanoat dodecanal, Linalylformiat, α-ρ-Dimethylstyrol, p-Cymenol, Nonanal, ß-Cubebene, (Z)- Li- monenoxid, cis-6-Ethenyltetrahydro-2,2,6-trimethylpyran-3-ol, cis-Pyranoidlinalooloxid, Dihydrolinalool, 6(10)-Dihydromyrcenol, Dihydromyrcenol, ß-Farnesen, (Z)-ß-Farnesen, (Z)- Ocimen, (E)-Limonenoxid, Dihydroterpinylacetat, (+)-Limonen, (Epoxymethylbutyl)- methylfuran und/oder p-Cymen oder
(b) blumenartigem Geruch, wie vorzugsweise Benzylalkohol, Phenylessigsäure, Tridecanal, p-Anisylalcohol, Hexanol, (E,E)-Farnesylaceton, Methylgeranat, trans-Crotonaldehyd, Tetra- decylaldehyd, Methylanthranilat, Linalooloxid, Epoxylinalool, Phytol, lO-epi-γ- Eudesmol, Neroloxid, Ethyldihydrocinnamat, γ-Dodecalacton, Hexadecanol, 4-Mercapto-4-methyl-2- pentanol, (Z)-Ocimene, Cetylalkohol, Nerolidol, Ethyl-(E)-cinnamat, Elemicin, Pinocarveol, α-Bisabolol, (2R,4R)-Tetrahydro-4-methyl-2-(2-methyl- 1 -propenyl)-2H-pyran, (E)- Isoelemicin, Methyl-2- methylpropanoat, Trimethylphenylbutenon, 2-Methylanisol, ß- Farnesol, (E)- Isoeugenol, Nitro-phenylethan, Ethylvanillat, 6-Methoxyeugenol, Linalool, ß- lonon, Trimethylphenylbutenon, Ethylbenzoat, Phenylethylbenzoat, Isoeugenol und/oder Ace- tophenone oder
(c) Frische-Geruch, wie vorzugsweise Methylhexanoat, Undecanon, (Z)-Iimonenoxid, Benzylacetat, Ethylhydroxyhexanoat, Isopropylhexanoat, Pentadecanal, ß-Elemene, α - Zingiberene, (E)-Limonenoxid, (E)-p-Mentha-2,8-dien-l-ol, Menthon, Piperiton, (E)-3- Hexenol und/oder Carveol oder
(d) Geranium- artigen Geruch, wie vorzugsweise Geraniol, (E,Z)-2,4-Nonadienal, Octadienon und/oder o-Xylen oder
(e) weintraubenartigem Geruch, wie vorzugsweise Ethyldecanoat und/oder Hexanon oder
(f) grapefruitartigem Geruch wie vorzugsweise (+)-5,6-Dimethyl-8- isopropenylbicyclo[4.4.0]dec-l- en-3-οη und/oder p-Menthenethiol oder
(g) grasartigem Geruch, wie vorzugsweise 2-Ethylpyridin, 2,6-Dimethylnaphthalen, Hexanal und/oder (Z)-3-Hexenol oder
(h) grüner Note, vorzugsweise 2-Ethylhexanol, 6-Decenal, Dimethylheptenal, Hexanol, Hep- tanol, Methyl-2-butenal, Hexyloctanoate, Nonansäure, Undecanon, Methylgeranat, Isobornyl- formiate, Butanal, Octanal, Nonanal, Epoxy-2-decenal, cis-Linalool, Pyranoxid, Nonanol, ß, γ-Dimethylallylalkohol, (Z)-2-penten-l-ol, (Z)-3-hexenylbutanoat, Isobutylthiazol, (E)-2- nonenal, 2- Dodecenal, (Z)-4-Decenal, 2-Octenal, 2-hepten-l-al, Bicyclogermacrene, 2- Octenal, α -Thujene, (Z)-ß-Farnesene, (-)-y-Elemene, 2,4-Octadienal, Fucoserraten, Hexe- nylacetat, Geranylaceton, Valencene, ß-Eudesmol, 1-Hexenol, (E)-2-Undecenal, Artemisia keton, Viridiflorol, 2,6-Nonadienal, Trimethylphenylbutenon, 2,4-Nonadienal, Butylisothio- cyanat, 2-Pentanol, Elemol, 2-Hexenal, 3-Hexenal, (+)-(E)-Limonenoxid, cis-lsocitral, Dime- thyloctadienal, Bornylformiat, Bomylisovalerat, Isobutyraldehyd, 2,4-Hexadienal, Trimethylphenylbutenon, Nonanon, (E)-2- Hexenal, (+)-cis-Rosenoxide, Menthone, Coumarin, (Epo- xymethylbutyl)-methylfuran, 2- Hexenol, (E)-2-hexenol und/oder Carvylacetat oder (i) kräuterartigem Geruch, vorzugsweise Octanon, Hexyloctanoat, Caryophyllenoxide, Me- thylbutenol, Safranal, Benzylbenzoat, Bornylbutyrat, Hexylacetat, ß-Bisabolol, Piperitol, ß- Selinene, α -Cubebene, p-Menth-l-en-9-ol, T-muurolol, (-)-Cubenol, Levomenol, Ocimene, α -Thujene, p-Menth-l-en-9-yl acetat, Dehydrocarveol, Artemisia alkohol, γ-Muurolene, Hyd- roxypentanon, (Z)-Ocimene, ß-Elemene, δ-Cadinol, (E)-ß-Ocimene, (Z)-Dihydrocarvone, α - Cadinol, Calamenen, (Z) -Piperitol. Lavandulol, ß-Bourbonene, (Z)-3-Hexenyl-2- methylbutanoat, 4-(l-Methylethyl)- benzenemethanol, Artemisia keton, Methyl-2-butenol, Heptanol, (E)-Dihydrocarvon, p-2- Menthen-l-ol, α-Curcumene, Spathulenol, Sesquiphel- landren, Citronellylv alerat, Bornylisovalerat, 1 ,5-Octadien-3-ol, Methylbenzoat, 2,3,4,5- Tetrahydroanisol und/oder Hydroxycalamenen oder j) lavendelartigem Geruch, vorzugsweise Linalylv alerate und/oder Linalool oder
(k) zitronenartigem Geruch, vorzugsweise Neral, Octanal, δ-3-Carene, Limonen, Geranial, 4- Mercapto-4-methyl-2-pentanol, Citral, 2,3-Dehydro-l ,8-cineol und/oder α-Terpinen oder
(1) Minze- artigem Geruch, vorzugsweise Menthone, Ethylsalicylat, p-Anisaldehyd, 2,4,5,7- Tetrahydro-3,6-dimethyl-benzofuran, Epoxy-p-menthene, Geranial, (Methylbutenyl)- methyl- furan, Dihydrocarvylacetat, ß-Cyclocitral, 1 ,8-Cineol, ß-Phellandrene, Methylpentanon, (+)- Limonen, Dihydrocarveol (-)-Carvon, (E)-p-Mentha-2,8-dien-l-ol, Isopulegylacetat, Piperi- ton, 2,3-Dehydro-l, 8-cineol, α-Terpineol, DL-Carvon und/oder α-Phellandrene oder
(m) Orangenschalen-artigem Geruch, vorzugsweise Decanal und/oder ß-Carene oder (n) Pfefferminze- artigem Geruch, vorzugsweise Methylsalicylat und/oder I-Menthol oder
(o) Kiefer- artigem Geruch, vorzugsweise α-ρ-Dimethylstyrol, ß-Pinene, Bornylbenzoat, δ- Terpinen, Dihydroterpinyl acetat und/oder α-Pinen oder (p) Rosen-artigem Geruch, vorzugsweise ß-Phenethylacetat, 2-Ethylhexanol, Geranylvalerat, Geranylacetat, Citronellol, Geraniol, Geranylbutyrat, Geranylisovalerat, Citronellylbutyrat, Citronellylacetat, Isogeraniol, Tetrahydro-4-methyl-2-(2-methyl- l-propenyl)-2,5-cis-2H- pyran, Isogeraniol, 2-Phenylethylalkohol, Citronellylvalerat und/oder Citronellylisobutyrat, oder
(q) Grüne Minze-artigem Geruch, vorzugsweise Carvylacetate und/oder Carveol, oder (r) holzartigem Geruch, vorzugsweise α-Muurolene, Cadina- 1 ,4-dien-3-ol, Isocaryophyllene, Eudesmol, a-lonon, Bomylbutyrat, (E)-a-Bergamoten, Linalooloxid, Ethylpyrazin, lO-epi-γ- Eudesmol, a-lonon, Bomylbutyrat, Germacrene B, trans-Sabinenhydrat, Dihydrolinalool, Iso- dihydrocarveol, ß- Farnesene, ß-Sesquiphellandren, δ-Elemene, α-Calacorene, Epoxy-ß- ionon, Germacrene D, Bicyclogermacrene, Alloaromadendrene, α-Thujene, oxo-ss-lonon, γ- Elemene. γ-Muurolene, Sabinene, α-Guaiene, a-Copaene, γ-Cadinene, Nerolidol, ß-Eudesmol, a- Cadinol, γ-Cadinene, 4,5-Dimethoxy-6-(2-propenyl)-l,3-benzodioxol, α-Gurjunen, Guaiol, a-Farnesene, γ-Selinene, 4-(l-Methylethyl)-benzenemethanol, Perillen, Elemol, a-Humulene, ß-Caryophyllene und/oder ß-Guaiene sowie Mischungen aus diesen Verbindungen.
Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele wiedergegeben. Dabei sind sämtliche Angaben in den Tabellen in pphp, wie voranstehend definiert, zu verstehen. 1. Modell- bzw. Referenz schäumung:
Diese Formulierungen wurden auf Basis von„Referenzschäumen" entwickelt, und durchgeführt. Bei den Referenzschäumen wurden die folgenden Bedingungen/Rohmaterialien gewählt:
Beispiel A: Formulierungen der Modell- bzw. Referenz schäumung mit Glycerinpropoxylat (Mn: -2800 g/mol)
1 2 3 4 5
2-Dimethylaminoethanol 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12
Niax@ Silicone L-820 und DABCO DC-5906 0,64 0,68 0,67 0,65 0,63
Wasser 2,51 2,54 2,48 2,36 2,29 Cyclodextrin [methyliert, OH-Zahl (OHZ) = 0,00 1,55 3,02 4,42 5,50 374]
Glycerin Propoxylat [Mn~2800 g/mol] 64,83 62,03 60,51 59,61 58,24
Zinn-Oktanoat 0,13 0,14 0,12 0,13 0,13
TDI 80 31,75 32,92 33,07 32,70 33,08
Komponenten 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Für die Laborschäumungen wurden die Komponenten in der Reihenfolge der Auflistung (Tabelle oben) in 60 ml Polypropylen (PP)-Zentrifugenröhrchen eingewogen und jeweils nach Einbringung der einzelnen Komponenten durch Schütteln homogenisiert. Nach Beendigung der TDI 80 Zugabe wurde die Mischung abermals homogenisiert und zügig in das Schäu- mungsgefäß überführt. Die Schäumung begann nach kurzer Verzögerung, und der Weichschaumstoff Körper erhielt nach etwa 30 Sekunden sein finales Volumen.
Beispiel B) Formulierungen der mit industriellen Rohstoffen durchgeführten Schäumungen.
6 7 8 9 10 tert Amin, MW= 160,3 g/mol 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10
Triethylenediamin 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
Silikon/Polyether Copolymer 0,22 0,22 0,21 0,21 0,20
Polyalkylenoxidmethylsiloxan Copolymer 0,35 0,34 0,33 0,33 0,32
Wasser 2,61 2,61 2,54 2,37 2,42
Cyclodextrin (methyliert, OH Zahl =374) 0,00 1,55 3,02 4,44 5,77
Polyol (OHZ= 47) 24,53 23,89 23,29 22,78 22,21
Dispersion eines anorganischen Füllstoffs in 17,21 16,76 16,33 15,97 15,58 Polyol (OHZ = 32)
Dispersion von Styrolacrylnitril (SAN) in Po21,98 21,41 20,87 20,41 19,90 lyol (OHZ =44)
Zinn-Octoat 0,29 0,28 0,27 0,27 0,26
TDI 80 32,63 32,77 32,96 33,07 33,17
Komponenten 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Beispiel 1: Kaltschaum mit 5pphp eines methylierten Cyclodextrins eingebracht als Polyol- suspension
Figure imgf000019_0001
Die Amine und die Silikone (Aktivatormischung) werden eingewogen und nach der Zugabe aller Polyole (inkl. dem, in welchem das Cyclodextrin dispergiert ist) gut gemischt. Im nächsten Schritt wird das Wasser hinzugefügt und gut homogenisiert. Danach wird das Zinnoctoat eingewogen und erneut gerührt. Abschließend wird die benötigte Menge an T80 unter Rühren hinzugefügt und die Mischung in eine bereitstehende Form gegossen.
Mechanische Eigenschaften eines nach Beispiel 1 hergestellten Schaums:
Stauchhärte 40% nach ISO Elastizität nach EN 53573 Rohdichte nach EN ISO 845 3386 [kPa] [%] [kg m3]
5,2 35 37,2 Beispiel 2: Normalschaum mit 1,6 pphp eines methylierten Cyclodextrins (OH Z= 374), eingebracht in Form einer wässrigen Lösung.
Figure imgf000020_0001
Die Amine und die Silikone (Aktivatormischung) werden eingewogen und nach der Zugabe der Polyolelbis 3 gut gemischt. Im nächsten Schritt wird das Wasser (enthält 30 Gew.-% methyliertes Cyclodextrin) hinzugefügt und gut homogenisiert. Danach wird das Zinnoctoat eingewogen und erneut gerührt. Abschließend wird die benötigte Menge an T80 unter Rühren hinzugefügt und die Mischung in eine bereitstehende Form gegossen.
Typische mechanische Eigenschaften eines nach Beispiel 2 hergestellten Schaums:
Figure imgf000020_0002
Beispiel 3: Kaltschaum mit 5php eines acetylierten Cyclodextrins (eingebracht als Feststoff) phb g OH Zahl Beschreibung
22 66 28 Glycerin basiertes Polyetherpolyol
17 51 27 Dispersion von 25% Styrolacrylnitril (SAN) in Polyol
35 105 28 Sorbitol basiertes Polyol
9 27 32 Dispersion eines anorganischen Füllstoffs in Polyol
7 21 34 Dispersion von 40% Styrolacrylnitril (SAN) in Polyol
10 30 29 Melamin in Polyetherpolyol
5 15 193 Acetyliertes Cyclodextrin
0,1 0,3 Harnstoff/ carbamatbasiertes Amin
0,15 0,45 Org. modifiziertes Polysiloxan
1,5 4,5 Wässrige Harnstofflösung
0,65 1,95 1275 70%-ige wässrige Sorbitollösung
1 3 1520 Glycerin
0,88 2,64 Wasser
0,45 1,35 Zinnoctoat
35,56 104,85 TDI 80
Die Polyole , Glycerin und Sorbitol werden der Reihe nach eingewogen. Danach wird unter Rühren die benötigte Cyclodextrinmenge zudosiert. Im nächsten Schritt erfolgt die Zugabe der Aktivatormischung (Amin, Harnstoff, Silikon). Nach Zugabe des Wassers wird erneut dispergiert. Nach Zugabe des Zinnoctoats wird abschließend unter Rühren das T80 zudosiert.
Typische mechanische Eigenschaften eines nach Beispiel 3 hergestellten Schaums:
Figure imgf000021_0001
Geruchstest:
Zur Bestimmung des Geruch-Adsorptionsverhaltens von mit modifiziertem Cyclodextrin modifizierten Polyurethanweichschaumstoffen wurde ein Geruchstest durchgeführt. Aufgrund der Tatsache, dass das Geruchsempfinden stark von der Konzentration der Geruchsstoffe abhängt, werden jeweils gleichgroße Proben der Schaumstoffe ausgeschnitten und für den Test auf Porzellanteller aufgelegt. Den Evaluatoren werden 6 Proben mit unterschiedlichem Gehalt an Cyclodextrin gereicht (Modellschäume 6, 7, 8, 9, 10, (Zusammensetzung und Herstellung siehe Ausführungsbeispiel B), sowie als Referenzschaum ein unmodifizerter Schaumstoff, der bereits eine Woche früher geschäumt wurde, und somit längere Zeit Geruchs Stoffe abgeben konnte) und eine einheitliche Instruktion zum Bewertungssystem und dem Verfahren der Geruchsevaluierung gegeben. Nachdem die Testpersonen die Intensität der Gerüche der Schaumstoffe festgestellt haben, folgt eine Reihung nach der subjektiven Empfindung der Geruchsstärke. Ein Schaum mit der geringsten Geruchsintensität wird mit 0 und mit der stärksten mit 5 bewertet, entsprechend dem steigenden Geruch. Zum Neutralisieren der einseitigen Geruchsempfindung wurden den Evaluatoren Kaffeebohnen gereicht. Der Test wurde stets als Einzelbefragung durchgeführt und es wurde darauf geachtet werden, Informationen und externe Einflüsse wie Licht und Lärm konstant zu halten.
Von den 20 befragten Testpersonen gaben 11 an bei der Weichschaumstoffprobe ohne Cyclo- dextrin-Dotierung die stärkste Geruchsbelastung festzustellen, wohingegen die Probe Nr. 10 (s.o.) bei 10 Beurteilern die geringste Geruchsbelastung aufweist, (siehe nachstehende Tabel- le)
Figure imgf000022_0001
Interpretation:
Augenscheinlich ist weiters, dass die undotierte Probe mit 62 von 200 Gesamtpunkten (31%) die geruchsintensivste Probe darstellt.
Bei der Probe Nr. 10 konnte festgestellt werden, dass sie mit 21 von 200 Gesamtpunkten (10,5 %) die am wenigsten geruchsintensive Probe ist. Auffallend ist die Tatsache, dass die Geruchsbelastung bei dem modifizierten Polyurethan- Weichschaumstoff mit 5 Gew. % Cyclodextrin bezogen auf die Polyolkomponente eine im Gegensatz zum Modellschaum verringerte Adsorptionsleistung erkennbar ist. Vergleich der Stauchhärte modifizierter Cyclodextrine unterschiedlicher OH Zahl (je 2,5 pphp).
Figure imgf000023_0001
Es kann beobachtet werden, dass durch eine kleinere OH Zahl die Zunahme der Stauchhärte im Vergleich zu einem Schaum ohne Cyclodextrin reduziert wird.
Aufgrund des Preises, der Verfügbarkeit und der universellen Einlagerungseigenschaften wird vorzugsweise wird ein ß-Cyclodextrin eingesetzt. Generell kann das cyclische Oligosaccharid, insbesondere das Cyclodextrin in dem Formschaumelement in einer Konzentration von maximal 25 pphp, insbesondere zwischen 0,5 pphp und 25 pphp, enthalten sein.
Vorzugsweise wird das cyclische, modifizierte Oligosaccharid als Feststoff- Dispergierung eingesetzt.
Die Ausführungsbeispiele beschreiben mögliche Ausführungsvarianten des Verfahrens zur Herstellung des Formschaumelementes, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Formschaumelements für eine Polsterung, eine Matratze, einen Teppich, ein Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug oder ein Möbel, basie- rend auf einem Polyurethanschaumstoff, der durch Umsetzung von mehreren Komponenten umfassend zumindest ein Isocyanat, zumindest einem Polyol und Wasser gebildet wird, wobei weiter zumindest ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid zugesetzt wird, das ein Ka- vität aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, das eine Hydroxylzahl von maximal 600 mg KOH/g aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, das eine Hydroxylzahl zwischen 50 mg KOH/g und 370 mg KOH/g aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen freie Hydroxylgruppen zumindest teilweise durch Gruppen ersetzt sind, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inerten Gruppen ausgewählt werden aus einer Gruppe umfassend Alkylgruppen, Alkyloxygruppen, Estergruppen, Silylethergruppen, Tosylate.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen freie Hydroxylgruppen zumindest zu 50 % inertisiert sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid eingesetzt wird, dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,045 nm und 0,53 nm sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,35 nm und 0,47 nm bzw. dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,83 nm und 1,3 nm sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,75 nm und 1 nm und der eine Höhe zwischen 0,50 nm und 0,80 nm aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als modifiziertes cyclisches Oligosaccharid ein modifiziertes a-, ß- oder γ-Cyclodextrin verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte a-, ß- oder γ-Cyclodextrin schaumförmig eingesetzt oder aufgeschäumt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid mit einem Molekulargewicht zwischen 1100 g/mol und 6000 g/mol eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschäumen des Polyurethanschaumstoffes bei einer Temperatur zwischen 100 °C und 170 °C für die Herstellung von Blockschäumen bzw. bei einer Temperatur zwischen 20 °C und 45 °C für die Herstellung von Formschäumen erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid in einer Menge zugesetzt wird, dass ein Verhältnis der Hydroxylfunktionalität aus den Polyol(en) zu der Hydroxylfunktionalität aus dem Oligosac- charid zwischen 250 mg KOH/g : 50 mg KOH/g und 27 mg KOH/g : 600 mg KOH/g beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid als Suspension in dem oder einem der Polyol(e) zugesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid als Lösung in dem Wasser zugesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass modifizierte cyclische Oligosaccharid als partikulärer Feststoff zugesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid mit einer Partikelgröße zwischen 5 μιη und 100 μιη eingesetzt wird.
16. Formschaumelement für eine Polsterung, eine Matratze, einen Teppiche, ein
Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug oder ein Möbel, basierend auf einem Polyurethanschaumstoff, der durch Umsetzung von mehreren Komponenten umfassend zumindest ein Isocyanat, zumindest einem Polyol und Wasser hergestellt ist, wobei weiter zumindest ein modifiziertes cyclisches Oligosaccharid enthalten ist, das ein Kavität aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid eine Hydroxylzahl von maximal 600 mg KOH/g aufweist.
17. Formschaumelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid eine Hydroxylzahl zwischen 50 mg KOH/g und 370 mg KOH/g aufweist.
18. Formschaumelement nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass freie Hydroxylgruppen des modifizierten cyclischen Oligosaccharids zumindest teilweise durch Gruppen ersetzt sind, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind.
19. Formschaumelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die inerten Gruppen ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Alkylgruppen, Alkyloxygruppen, Estergruppen, Silylethergruppen, Tosylate.
20. Formschaumelement nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Hydroxylgruppen des modifizierten cyclischen Oligosaccharids zumindest zu 50 % inertisiert sind.
21. Formschaumelement Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus des modifizierten Oligosaccharids einen oberen Durchmesser zwischen 0,045 nm und 0,53 nm sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,35 nm und 0,47 nm bzw. dessen Konus einen oberen Durchmesser zwischen 0,83 nm und 1,3 nm sowie einen unteren Durchmesser zwischen 0,75 nm und 1 nm und der eine Höhe zwischen 0,50 nm und 0,80 nm aufweist.
22. Formschaumelement nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekenn - zeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid ein modifiziertes a-, ß- oder γ-
Cyclodextrin ist.
23. Formschaumelement nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid ein Molekulargewicht zwischen 1100 g/mol und 6000 g/mol aufweist.
24. Formschaumelement nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid mit zumindest einem Wirkstoff beladen ist.
25. Formschaumelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Duftstoffe, Insektizide, medizinische Wirkstoffe.
26. Formschaumelement nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte cyclische Oligosaccharid einer Partikelgröße zwischen 5 μιη und 100 μηι aufweist.
27. Verwendung eines cyclischen Oligosaccharids, insbesondere Cyclodextrin, in der Herstellung einer Polsterung, einer Matratze, eines Teppichs, eines Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug oder eines Möbels zumindest teilweise aus einem Polurethanschaum zur Maskierung von geruchsintensiven Verbindungen die während des Schäumprozesses entstehen und/oder als Verunreinigungen in den eingesetzten Edukten enthalten sind.
28. Verwendung nach Anspruch 27 zur Maskierung von zumindest einer organischen Verbindung aus einer Gruppe bestehend aus Estern, Aldehyden, Phthalaten, Spaltprodukte aus Urethanen und aromatische Verbindungen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2762509A1 (de) * 2013-02-05 2014-08-06 Evonik Industries AG Zusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethansystemen
US12017778B2 (en) 2019-03-25 2024-06-25 Neveon Austria Gmbh Cushion for a plane seat, having antimicrobial effect

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3502601A (en) * 1966-03-07 1970-03-24 Leslie C Case Novel polyurethanes and processes of preparing the same
DE19745527A1 (de) * 1997-10-15 1999-04-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen mit alkoxylierten zyklischen Mehrfachzuckern
DE19928689A1 (de) 1999-06-23 2000-12-28 Basf Ag Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
WO2001000723A1 (de) 1999-06-23 2001-01-04 Basf Aktiengesellschaft Polyisocyanat-polyadditionsprodukte
WO2008112712A1 (en) 2007-03-13 2008-09-18 Avery Dennison Corporation Foam compositions and articles including cyclodextrin crosslinked with polyurethane prepolymer and preparation thereof
DE102007062525A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Tag Composites & Carpets Gmbh Polyurethane mit Cyclodextrinen als Synthesebausteinen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063251A (en) * 1990-05-04 1991-11-05 American Maize-Products Company Blowing and curing of resins and plastics materials with cyclodextrin complexes
JPH0753658A (ja) * 1993-08-17 1995-02-28 Takeda Chem Ind Ltd ポリウレタンフオームの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3502601A (en) * 1966-03-07 1970-03-24 Leslie C Case Novel polyurethanes and processes of preparing the same
DE19745527A1 (de) * 1997-10-15 1999-04-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen mit alkoxylierten zyklischen Mehrfachzuckern
DE19928689A1 (de) 1999-06-23 2000-12-28 Basf Ag Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
WO2001000723A1 (de) 1999-06-23 2001-01-04 Basf Aktiengesellschaft Polyisocyanat-polyadditionsprodukte
WO2008112712A1 (en) 2007-03-13 2008-09-18 Avery Dennison Corporation Foam compositions and articles including cyclodextrin crosslinked with polyurethane prepolymer and preparation thereof
DE102007062525A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Tag Composites & Carpets Gmbh Polyurethane mit Cyclodextrinen als Synthesebausteinen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. A. SUTYAGIN ET AL.: "Regioselective Acetylation ofb-Cyclodextrin", RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY, 2002, pages 147 - 150
PETER BAKÖ ET AL.: "Methylation of cyclodextrins by phase-transfer catalysis", JOURNAL OF INCLUSION PHENOMENA AND MACROCYCLIC CHEMISTRY, 1994, pages 307 - 314

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2762509A1 (de) * 2013-02-05 2014-08-06 Evonik Industries AG Zusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethansystemen
US12017778B2 (en) 2019-03-25 2024-06-25 Neveon Austria Gmbh Cushion for a plane seat, having antimicrobial effect

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