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Process for the manufacture of stabilizers

IP.com Disclosure Number: IPCOM000198646D
Publication Date: 2010-Aug-11
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stabilisatoren, die dadurch herstellbaren Stabilisatoren und deren Verwendung zur Herstellung von Polymerpolyolen, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen unter Einsatz der wie beschrieben herstellbaren Polymerpolyole.

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Verfahren zur Herstellung von Stabilisatoren

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stabilisatoren, die dadurch herstellbaren Stabilisatoren und deren Verwendung zur Herstellung von Polymerpoly­olen, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen unter Einsatz der wie beschrieben herstellbaren Polymerpolyole.

Polymergefüllte Polyole, auch als „Polymerpolyole“ bezeichnet, werden in der Polyurethan(PU)-Industrie als Rohstoff eingesetzt, um die Härte- und die Elastizitätseigenschaften von PU-Weichschaumstoffen einzustellen.

Es handelt sich bei polymergefüllten Polyolen in der Regel um Polyetherole, die gefüllt sind, zum Beispiel mit einem Copolymer aus Styrol und Acrylnitril. Beim Herstellprozess dieser Produkte wird in der Regel Styrol und Acrylnitril im Polyetherol in Gegenwart einer Stabilisatorvorstufe polymerisiert (Stryrol-Acrylnitril-Polymer, SAN).

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „Polyol“ auf eine Verbindung mit mindestens zwei Hydroxylgruppen.

Der Begriff „Stabilisator“ bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Offenbarung eine Verbindung, die mindestens eine Hydroxygruppe und mindestens eine ungesättigte Bindung aufweist, insbesondere ein Polyetherol, das mindestens eine ethylenisch ungesättigte Bindung und mindestens eine Hydroxylgruppe aufweist.

Der Stabilisator erfüllt die Funktion der sterischen Stabilisierung der sich bildenden SAN-Partikel und verhindert somit eine Agglomeration oder Ausflockung der SAN-Partikel. Ferner können durch die verwendete Menge an Stabilisator die Partikelgrößen gezielt eingestellt werden.

Als Stabilisatoren werden üblicherweise mehrfunktionelle Polyetherole verwendet, die nachträglich mit einer ungesättigen Bindung versehen wurden, die radikalisch mit den Comonomeren polymerisiert werden kann. Ein bekanntes Verfahren hierzu, das auch beispielsweise in EP 0776 922 B1 oder WO 99031160 A1 beschrieben wurde, ist die Funktionalisierung der hydroxy­gruppenhaltigen Polyetherole mit Dimethyl-meta-isopropenylbenzylisocyanat (TMI). Die Umsetzung eines Polyetherols mit dem TMI erfolgt hierbei bekanntermaßen mit Katalysatoren, die die Reaktion des Isocyanates mit der OH-Gruppe des Polyetherols beschleunigen. Das bekannteste Beispiel ist hier das Dibutylzinndilaurat (DBTL), das sich als sehr effizient bei dieser Reaktion herausgestellt hat und somit auch großtechnisch verwendet wird.

Nachteilig an DBTL ist jedoch die Tatsache, dass es ein Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier darstellt. Insbesondere Zinn(IV)-Verbindungen stehen unter Verdacht, die Wahrscheinlichkeit, bei einer längeren Exposition an einem Tumor zu erkranken, zu erhöhen. Aus diesem Grund ist eine toxikologisch unbedenkliche Lösung von großem technischen und kommerziellen Interesse.

Bei den meisten alternativen PU-Katalysatorsystemen wird die Reaktion zwischen dem Isocyanat und dem Polyol jedoch nur unzureichend schnell katalysiert und es müss...