压缩形变制造技术

本发明专利技术涉及压缩形变。本发明专利技术描述了成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其中热固化软质聚氨酯泡沫通过在至少一种式(1a)的化合物及至少一种式(1b)的化合物以及至少一种发泡剂及至少一种催化剂的存在下使至少一种多元醇组分与至少一种异氰酸酯组分反应而获得。

【技术实现步骤摘要】
压缩形变
本专利技术属于聚氨酯(PU)泡沫领域。本专利技术尤其涉及提供成型热固化软质PU泡沫制品，例如床垫和/或垫子(cushion)。
技术介绍
成型热固化软质PU泡沫制品，例如含热固化软质PU泡沫的床垫和/或垫子，早已从现有技术中已知并且在世界范围内被采用。一直不乏尝试以实现更大的改进。到目前尚未完全满足对优化的需要。关于成型热固化软质PU泡沫制品的一个问题是其运输及储存。成型热固化软质PU泡沫制品(例如床垫)非常庞大并且因此出于空间的考虑，常常被压缩，特别是被压缩并真空包装，以进行存储及运输。大型分销商越来越多地运送某些呈压缩及卷起形式的床垫。此类包装尤其广泛用于床垫。在真空包装中，将床垫放置在例如由塑料薄膜制成的袋中。然后将如此预包装的床垫放置在压机中并进行压缩，其中袋的一端打开。空气排出。然后将袋的开口端以气密的方式熔接封闭。然后将如此获得的真空包装卷起并放置在外袋内。由于外袋将床垫保持为卷起形式，因此床垫无法再次膨胀。取决于床垫，使床垫变平至例如在卷制期间由机器达到的程度需要40000与250000N之间的力。这对应于由4至25吨的质量施加的重量。显而易见，与成型热固化软质PU泡沫制品的压缩相关的此种力可能会导致材料疲劳。提供甚至在长期的压缩之后也能够恢复其原有尺寸的成型热固化软质PU泡沫制品是非常有意义的问题。在这种背景下，本专利技术的目的具体为提供在压缩至少20小时的时间段之后具有恢复其原始形状的良好能力的成型热固化软质PU泡沫制品，诸如尤其是含热固化软质PU泡沫的床垫和/或垫子。在本专利技术的上下文中，现已发现，令人惊讶地，该目的可由本专利技术的主题实现。
技术实现思路
本专利技术提供了一种成型热固化软质PU泡沫制品，优选床垫和/或垫子，其中热固化软质PU泡沫通过在至少一种式(1a)的化合物及至少一种式(1b)的化合物以及至少一种发泡剂及至少一种催化剂的存在下使至少一种多元醇组分与至少一种异氰酸酯组分反应而获得，其中式(1a)：[R1Me2SiO1/2]a[Me2SiO2/2]b[R2MeSiO2/2]c[MeSiO3/2]d[SiO4/2]e其中a＝2至10，优选2至8，更优选2至5b＝25至200，优选40至150，更优选45至120c＝2至40，优选2至30，更优选3至20d＝0至10，优选0至8，更优选0至5e＝0至5，优选0至3，更优选0至2其中：a+b+c+d+e>48R1＝Me或R2R2＝可从环氧乙烷、环氧丙烷和/或诸如环氧丁烷或氧化苯乙烯之类的其他烯化氧的聚合获得的相同或不同聚醚，优选通式(c)的聚醚，其中f＝0-6，优选0-4，更优选0或3g＝0至150，优选3至100，更优选3至70h＝0至150，优选0至100，更优选0至80其中g+h>0R3＝OH、烷基或乙酰基，优选OH、C1至C6-烷基或乙酰基，更优选OH、甲基、乙酰基或丁基并且其中式(1b)：[R4Me2SiO1/2]i[Me2SiO2/2]j[R5MeSiO2/2]k[MeSiO3/2]l[SiO4/2]m其中i＝2至10，优选2至8，更优选2至5j＝0至20，优选0至18，更优选0至15k＝0至20，优选0至15，更优选0至10l＝0至10，优选0至8，更优选0至5m＝0至5，优选0至3，更优选0至2其中：i+j+k+l+m<20R4＝Me或R5R5＝可从环氧乙烷、环氧丙烷和/或诸如环氧丁烷或氧化苯乙烯之类的其他烯化氧的聚合获得的相同或不同聚醚，优选通式(d)的聚醚，或烷基C3至C15，其中n＝0-6，优选0-4，更优选0或3o＝0至100，优选0至50，更优选0至25p＝0至100，优选0至50，更优选0至25其中o+p>0R6＝OH、烷基或乙酰基，优选OH、C1至C6-烷基或乙酰基，更优选OH、甲基、乙酰基或丁基。式(1a)及(1b)应被视为平均经验公式。附图说明图1至图3示出了随空气渗透率的变化而变化的卷起变形试验的结果。在下文进一步详细阐述卷起变形试验。其允许评估成型PU泡沫体在压缩之后的尺寸恢复。空气渗透率是所讨论的PU泡沫的孔隙率的量度。在每一种情况下将卷起变形试验的结果绘制在纵坐标上。在每一种情况下将空气渗透率绘制在横坐标上。图1至图3示出了在热固化软质PU泡沫生产中至少一种式(1a)的化合物以及至少一种式(1b)的化合物的专利技术性使用使得能够改善具有可比孔隙率的成型PU泡沫制品在压缩之后的尺寸恢复。任选地，还可以有利地额外使用其他常规添加剂、活性物质以及助剂。在本专利技术的上下文中，床垫是特别优选的。这也有利地适用于以下所有优选实施方案。有利地，使用式(1a)及(1b)的化合物如此提供的成型热固化软质PU泡沫制品因此具有甚至在至少20小时的时间段的长期压缩之后恢复其原始形状的良好能力。另一优点在于，关于低分子量直链及环状硅氧烷的排放量，所讨论的成型热固化软质PU泡沫制品具有特别低的排放量。更具体而言，在本专利技术的上下文中，关于低分子量硅氧烷的―低排放量”是指根据本专利技术产生的热固化软质PU泡沫的硅氧烷排放量为≥0μg/m3至≤500μg/m3、优选≤200μg/m3、更优选≤100μg/m3，其是在试验室装载之后的24小时通过基于DIN标准DINENISO16000-9:2008-04的试验室方法适当地确定。在EP3205680A1中，具体地在第[0070]段中精确地描述了该方法，该文献以引用的方式并入本文中。另一优点在于，所讨论的成型热固化软质PU泡沫制品还可符合诸如CertiPur之类的排放量规范。此处根据CertiPur的低排放量是指挥发性有机物的总排放量(TVOC)小于500μg/m3。可在以下网址中找到CertiPUR标准(版本1，2017年7月)的要求的其他技术细节：https://www.europur.org/images/CertiPUR_Technical_Paper_-_Full_Version_-_2017.pdf。该后一文件(版本1，2017年7月)还可直接在比利时布鲁塞尔B-1000，AvenuedeCortenbergh71,EUROPUR订购。PU泡沫(聚氨酯泡沫)及其生产是本领域的技术人员熟知的，并且本身不需要进一步的说明。在本专利技术上下文中的成型制品是不同形状的成型体。在本专利技术上下文中的优选形状为例如几何形状，诸如球体、立方体、圆柱体等等。在本专利技术上下文中的成型PU泡沫制品因此为由聚氨酯泡沫制成的成型体。在本专利技术上下文中的尤其优选的成型热固化软质PU泡沫制品是床垫和/或垫子，并且通常还是泡沫块。床垫本身及其生产是已知的。它们通常由床垫中心部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其中热固化软质PU泡沫通过在至少一种式(1a)的化合物及至少一种式(1b)的化合物以及至少一种发泡剂及至少一种催化剂的存在下使至少一种多元醇组分与至少一种异氰酸酯组分反应而获得，/n其中/n[R

【技术特征摘要】
20191107 EP 19207810.31.一种成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其中热固化软质PU泡沫通过在至少一种式(1a)的化合物及至少一种式(1b)的化合物以及至少一种发泡剂及至少一种催化剂的存在下使至少一种多元醇组分与至少一种异氰酸酯组分反应而获得，
其中
[R1Me2SiO1/2]a[Me2SiO2/2]b[R2MeSiO2/2]c[MeSiO3/2]d[SiO4/2]e式(1a)
其中
a＝2至10，优选2至8，更优选2至5
b＝25至200，优选40至150，更优选45至120
c＝2至40，优选2至30，更优选3至20
d＝0至10，优选0至8，更优选0至5
e＝0至5，优选0至3，更优选0至2
其中：
a+b+c+d+e>48
R1＝Me或R2
R2＝能从环氧乙烷、环氧丙烷和/或诸如环氧丁烷或氧化苯乙烯的其他烯化氧的聚合获得的相同或不同聚醚，优选通式(c)的聚醚，



其中
f＝0-6，优选0-4，更优选0或3
g＝0至150，优选3至100，更优选3至70
h＝0至150，优选0至100，更优选0至80
其中
g+h>0
R3＝OH、烷基或乙酰基，优选OH、C1至C6-烷基或乙酰基，更优选OH、甲基、乙酰基或丁基
和其中
[R4Me2SiO1/2]i[Me2SiO2/2]j[R5MeSiO2/2]k[MeSiO3/2]l[SiO4/2]m式(1b)
其中
i＝2至10，优选2至8，更优选2至5
j＝0至20，优选0至18，更优选0至15
k＝0至20，优选0至15，更优选0至10
l＝0至10，优选0至8，更优选0至5
m＝0至5，优选0至3，更优选0至2
其中：
i+j+k+l+m<20
R4＝Me或R5
R5＝能从环氧乙烷、环氧丙烷和/或诸如环氧丁烷或氧化苯乙烯的其他烯化氧的聚合获得的相同或不同聚醚，优选通式(d)的聚醚，或烷基C3至C15，



其中
n＝0-6，优选0-4，更优选0或3
o＝0至100，优选0至50，更优选0至25
p＝0至100，优选0至50，更优选0至25
其中
o+p>0
R6＝OH、烷基或乙酰基，优选OH、C1至C6-烷基或乙酰基，更优选OH、甲基、乙酰基或丁基。


2.根据权利要求1所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，所述热固化软质聚氨酯泡沫的孔隙率为1-6scfm、优选1.5-4.5scfm、特别是1.75-4.25scfm。


3.根据权利要求1或2所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，所述热固化软质聚氨酯泡沫具有根据DINENISO8307:2008-03测量的1％-50％的回弹性，和/或5-150kg/m3的泡沫密度和/或1-6scfm、优选1.5-4.5scfm、特别是1.75-4.25scfm的孔隙率。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，所述热固化软质聚氨酯泡沫具有根据DINENISO3386-1:2015-10、CLD40％时为0.1-8.0kPa的压缩强度。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，所述热固化软质聚氨酯泡沫具有根据DINENISO3386-1:2015-10、CLD40％时为2.0-8.0kPa的压缩强度，和/或根据DINENISO8307:2008-03测量的15-50％的回弹性，和/或8-80kg/m3的泡沫密度，和/或1-6scfm、优选1.5-4.5scfm、特别是1.75-4.25scfm的孔隙率。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，所述热固化软质聚氨酯泡沫是粘弹性软质聚氨酯泡沫并且优选具有-20℃与+15℃之间的玻璃化转变温度，和/或根据DINENISO3386-1:2015-10、CLD40％时0.1-5.0kPa、尤其是0.5–2.5kPa的压缩强度，和/或根据DINENISO8307:2008-03测量的<10％的回弹性，和/或30-130kg/m3的泡沫密度，和/或1-6scfm、优选1.5-4.5scfm、特别是1.75-4.25scfm的孔隙率。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫，其特征在于，所述成型制品具有从至少1cm至不超过50cm的高度及从至少20cm至不超过300cm、优选从至少70cm至不超过200cm的宽度，以及从至少20cm至不超过300cm、优选从至少150cm至不超过220cm的长度。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫，其特征在于，基于其起始体积，所述成型PU泡沫制品被压缩至少20％、优选30％、特别是40％，并且通过辅助装置、特别是包装装置来保持压缩形式至少20小时。


9.根据权利要求8所述的成型热固化软质PU泡沫制品、优选床垫，其特征在于，所述成型热固化软质PU泡沫制品处于压缩且优选真空包装状态，并且特别是卷起式床垫。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的成型热固化软质PU泡沫制品，其特征在于，其是通过额外使用再生多元醇而获得。


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【专利技术属性】
技术研发人员：R·兰德斯，D·赫尔曼，I·D·韦塞利，M·费伦茨，R·齐格勒，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE