Spôsob výroby polyuretánových tvrdených penových materiálov

Číslo patentu: E 20793

Dátum: 29.05.2013

Autori: Jacobmeier Olaf, Kampf Gunnar, Fabisiak Roland, Schön Lars

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SPÓSOB VÝROBY POLYURETÁNOVÝCH TVRDÝCH PENOVÝCH MATERIÁLOVPredložený vynález sa týka spôsobu výroby polyuretánových tvrdých penových materiálov. Predložený vynález sa okrem toho týka takto dostupných tvrdých penových materiálov ako aj ich použitia na výrobu sendvičových prvkov s tuhými alebo flexibilnými krycími vrstvami. Okrem toho sa predložený vynález týka polyolovej zložky použitej na výrobu polyuretánových tvrdých penových materiálov.Výroba polyuretánových tvrdých penových materiálov reakciou organických alebo modiñkovaných organických diizokyanátov alebo polyizokyanátov s vyššie molekulárnymi zlúčeninami s najmenej dvomi reaktívnymi atómami vodíka,predovšetkým s polyéterpolyolmi z polymerizácie alkylénoxidov alebo polyesterpolyolmi z polykondenzácie alkoholov s dikarboxylovými kyselinami v prítomnosti polyuretánových katalyzátorov, prostriedkov na predlžovanie reťazca a/alebo zosieťovacích prostriedkov, hnacích prostriedkov a ďalších pomocných látok a prísad je známa a opísaná v množstve uverejnených patentov a publikovanej literatúry. Výroba polyuretánových tvrdých penových materiálov je napríklad opísaná vo WO 2007/025888.W 0 2007/025888 A 1 publikuje výrobu polyizokyanurátovej tvrdej peny, pričom polyolová zložka obsahuje polyesterpolyol a polyéterpolyol, ako aj TCPP ako retardér horenia, použitie polyéterpolyesterpolyolu a zmesi retardérov horenia nie je publikovaná.Polyuretánové tvrdé penové materiály často vykazujú vysokú krehkosť, čo sa prejavuje pri rezaní penových materiálov silným vznikom prachu avysokou citlivosťou penových materiálov. Toto môže pri rezaní penového materiálu,predovšetkým vkompozitných prvkoch skovovými krycími vrstvami ajadrom z polyizokyanurátovej peny, viest kvzniku trhlín v pene. Pri vyšších zmíešavacích pomeroch krehkosť polyizokyanurátových penových materiálov (PIR-pien) rastie a tým aj ich sklon k tvorbe trhlín. AAko ďalšia nevýhoda polyesterpolyolov, ktoré sú založené na aromatických karboxylových kyselinách alebo ich derivátoch, ako je kyselina tereftalová alebo anhydrid kyseliny ftalovej, je často negatívne vnímaná viskozita polyesterpolyolov,pretože týmto sa výrazne sťaží premiešanie s izokyanátovou zložkou.Okrem toho môže v určitých systémoch na výrobu polyuretánových tvrdých penových materiálov, napríklad pri použití glycerínu ako vyššie funkčnej alkoholovej polyesterovej zložky, dochádzať k problémom s nedostatočnou rozmerovou stabilitou, t.j. produkt z penového materiálu sa po uvoľnení z formy alebo po prechode tlakovým úsekom pri spracovaní spôsobom na dvojpásovom zariadení výrazne deformuje.Taktiež problém správania polyuretánových tvrdých penových materiálov v prípade požiaru nebol doteraz uspokojivo vyriešený pre všetky systémy. Napriklad sa môže pri použití trimetylpropanolu (TMP) ako vyššie funkčnej alkoholovej polyesterovej zložky v prípade požiaru vytvárať toxická zlúčenina.Všeobecným problémom pri výrobe tvrdých penových materiálov je vytváranie povrchových defektov, predovšetkým na hraničnej ploche ku kovovým krycím vrstvám. Tieto povrchové defekty penového materiálu podmieňujú vytvorenie nerovného kovového povrchu pri sendvičových prvkoch a často tak vedú k optickým nedostatkom produktu. Zlepšenie penového povrchu znižuje početnosť výskytu takýchto povrchových defektov avedie tak koptickému skvalitneniu povrchu sendvičových prvkov.Ďalej je všeobecne požadované poskytnúť systémy s pokial možno vysokou vlastnou reaktivitou, aby sa minimalizovalo použitie katalyzátorov.Úlohou vynálezu je navrhnúť polyolovú zložku, ktorá vykazuje vysokú vlastnú reaktivitu. Úlohou vynálezu je ďalej pripraviť polyuretánové tvrdé penové materiály s nízkou krehkosťou, ktoré pri rezaní kompozitných materiálov nemajú sklon k tvorbe trhlín. Okrem toho majú polyuretánové tvrdé penové materiály vykazovať zlepšené vlastnosti tvrdnutia.Použité zložky a z nich vyrobené miešaniny majú okrem toho vykazovať nízkuviskozitu, aby ich bolo možné pri výrobe polyuretánových tvrdých penových materiálov dobre dávkovať a premiešať. Taktiež rozpustnosť hnacích prostriedkov,napríklad pentánu v polyolovej zložke, by mala byť čo najlepšia.Úlohou vynálezu je ďalej zlepšenie rozmerovej stability polyuretánových tvrdých penových materiálov. Tvorba toxických zlúčenín v prípade požiaru má byť čo najnižšia. Ďalej sa má minimalizovať tvorba povrchových defektov.Úloha bola vyriešená spôsobom výroby polyuretánových tvrdých penových materiálov reakciouA) jedného alebo viacerých organických polyizokyanátov,B) jedného alebo viacerých polyesterpolyolov, C) eventuálne jedného alebo viacerých polyéterpolyolov,D) zmesi retardérov horenia, E) ďalších pomocných prostriedkov a prísad, F) jedného alebo viacerých hnacích prostriedkov, ako aj G) katalyzátorov, pričom zmes retardérov horenia D) obsahujed 1) od 10 do 90 hmotn., vztiahnuté na množstvo zmesi retardérov horenia,retardéru horenia s teplotou varu nižšou alebo rovnou 220 °C, ad 2) od 10 do 90 hmotn., vztiahnuté na množstvo zmesi retardérov horenia,retardér horenia s obsahom fosforu s teplotou varu vyššou ako 220 °C, pričom suma zložiek d 1) a d 2) je 100 hmotn.a polyesterpolyol B) obsahuje najmenej jeden polyéteresterpolyol, obsahujúci produkt esteriñkácieb 11) od 50 do 100 mol., vztiahnuté na zmes dikarboxylových kyselín,jednej alebo viacerých aromatických dikarboxylových kyselín alebo ich derivátovb 12) od 0 do 50 mol., vztiahnuté na zmes dikarboxylových kyselín b 1),jednej alebo viacerých alifatíckých dikarboxylových kyselín alebo ich derivátov, b 2) od 2 do 30 mol. jednej alebo viacerých mastných kyselín alebo derivátov mastných kyselín, b 3) od 10 do 70 mol. jedného alebo viacerých alifatických alebo cykloalifatických diolov s 2 až 18 atómami uhlíka alebo ich alkoxylátov, b 4) od 2 do 50 mol. polyéteralkoholu s funkčnosťou vyššou alebo rovnou 2vyrobeného alkoxyláciou polyolu s funkčnosťou vyššou alebo rovnou 2, zakaždým vztiahnuté na celkové množstvo zložiek b 1) až b 4),pričom zložky b 1) až b 4) sa sčítajú na 100 mol.Predmetom predloženého vynálezu je okrem toho polyolová zložka obsahujúca uvedené zložky B) až G). Vo všeobecnosti je hmotnostný pomer polyesterpolyolovej zložky B) k polyéterpolyolovej zložke C) najmenej 1.Ďalšími predmetmi predloženého vynálezu sú polyuretánové tvrdé penové materiály, dostupné spôsobom podľa vynálezu ako aj ich použitie na výrobu sendvičových pNkov stuhými alebo flexibilnými krycími vrstvami. Pod polyuretánovými tvrdými penovými materiálmi sa rozumejú aj polyizokyanurátové tvrdé penové materiály. Tieto predstavujú špeciálne polyuretánové tvrdé penové materiály.Vynález bude ďalej bližšie vysvetlený.Vrámci predloženej publikácie sú pojmy polyesterpolyol a polyesteroľ rovnocenné, rovnako ako pojmy polyéterpolyoľ a polyéterol.Vhodné polyesterpolyoly B) je možné vyrobiť napríklad z dikarboxylových kyselín s 2 až 12 atómami uhlíka, výhodnejšie z aromatických dikarboxylových kyselín alebo zo zmesí aromatických aalifatických dikarboxylových kyselín,a viacsýtnych alkoholov, výhodnejšie diolov, s 2 až 12 atómami uhlíka, výhodnejšie s 2 až 6 atómami uhlíka.Ako dikarboxylové kyseliny prichádzajú predovšetkým do úvahy kyselina jantárová, kyselina glutárová, kyselina adipová, kyselina korková, kyselina azelaová,kyselina sebacínová, kyselina dekándikarboxylová, kyselina maleínová, kyselina

MPK / Značky

MPK: C08G 18/42, C08G 18/76, C08G 18/48, C08K 5/521, C08G 101/00, C08K 5/5333, C08G 18/40, C08K 5/00, C08J 9/00

Značky: pěnových, výroby, materiálov, tvrdených, spôsob, polyuretánových

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/34-e20793-sposob-vyroby-polyuretanovych-tvrdenych-penovych-materialov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby polyuretánových tvrdených penových materiálov</a>

Podobne patenty