CN114292377A

CN114292377A - 成型软质聚氨酯泡沫制品

Info

Publication number: CN114292377A
Application number: CN202111170329.9A
Authority: CN
Inventors: D·赫尔曼; A·特海登; R·兰德斯; R·齐格勒; D·舒赫
Original assignee: Evonik Operations GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-04-08
Also published as: BR102021019864A2; EP3981816A1; CA3133181A1; US20220106432A1; KR20220046490A

Abstract

本发明描述了一种成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其中所述软质PU泡沫已经通过在至少一种发泡剂和一种或多种催化异氰酸酯与多元醇的反应和/或异氰酸酯与水的反应和/或异氰酸酯三聚反应的催化剂和其他添加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获得，其特征在于所述添加剂包括有机酯。

Description

成型软质聚氨酯泡沫制品

技术领域

本发明属于聚氨酯(PU)泡沫领域。本发明尤其涉及提供成型软质PU泡沫制品，例如床垫和/或垫子。

背景技术

成型软质PU泡沫制品，例如包含软质PU泡沫的床垫和/或垫子，在现有技术中早已为人所知并在世界范围内使用。不乏实现更大改进的尝试。直到今天，对于优化的需求还没有完全得到满足。

关于成型软质PU泡沫制品的一个问题是其运输和储存。成型软质PU泡沫制品，例如床垫，体积非常大，因此出于空间考虑，经常被压缩，尤其是被压缩且真空包装以便存储和运输。大型分销商越来越多地以压缩和成卷形式运送某些床垫。

这种包装特别广泛地用于床垫。在真空包装中，将床垫放置在例如由塑料膜制成的袋子中。然后将这样预先包装好的床垫放入压机中并在袋子的一端打开的情况下进行压缩。空气逸出。然后将袋子的开口端以气密方式熔接闭合。然后将如此获得的真空包装卷起并放置在外袋内。床垫不能重新膨胀，原因是外袋将其保持在卷起的形式。

取决于床垫，在成卷期间中将床垫压平到由机器实现的程度例如需要40 000至250 000N之间的力。这对应于由4至25吨的质量所施加的重量。

显而易见的是，与成型软质PU泡沫制品的压缩相关的这种力可能导致材料疲劳。提供即使在延长的压缩之后也能够恢复其原始尺寸的成型软质PU泡沫制品是一个非常有意义的问题。

在该背景下，本发明的具体目的是提供成型软质PU泡沫制品，诸如特别是包含软质PU泡沫的床垫和/或垫子，这些床垫和/或垫子在经历至少20小时、特别是至少48小时的压缩之后具有良好的恢复其原始形状的能力。

在本发明的上下文中，现已令人意外地发现，该目的可以通过本发明的主题来实现。

发明内容

本发明提供了一种成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子(cushion)，其中所述软质PU泡沫已经通过在至少一种发泡剂和一种或多种催化异氰酸酯与多元醇的反应和/或异氰酸酯与水的反应和/或异氰酸酯三聚反应的催化剂和其他添加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获得，其中所述添加剂包括有机酯。优选的有机酯在下面的描述中列出。

在软质PU泡沫的生产中使用至少一种有机酯能够改进成型PU泡沫制品在压缩后、尤其是在压缩和抽真空后的尺寸恢复。

任选地，还可以有利地额外使用其他常规添加剂、活性物质和助剂。在本发明的上下文中非常特别优选床垫。这有利地也适用于本发明的所有优选的实施方案。

因此，有利地，即使在经历至少20小时、特别是至少48小时的延长的压缩、尤其是在压缩且抽真空后，使用本发明的一种或多种有机酯由此提供的成型软质PU泡沫制品仍具有良好的恢复其原始形状的能力。

进一步的优势为所讨论的成型软质PU泡沫制品的挥发性有机化合物的排放特别低。在本发明的上下文中，“低排放”更具体地意味着根据本发明产生的软质PU泡沫优选具有≥0μg/m³至≤500μg/m³、更优选≤200μg/m³、甚至更优选≤100μg/m³的排放，适当地通过基于DIN标准DIN EN ISO 16000-9:2008-04的测试室方法在测试室加载24小时后确定。该方法在EP3205680A1中、具体是在第[0070]段中进行了精确描述，该文献在此通过引用并入。

另一个优点是，所讨论的成型软质PU泡沫制品也可以满足各种排放规范，诸如CertiPur和/或VDA278。根据CertiPur，这里的“低排放”意味着挥发性有机物质(TVOC)的总排放优选小于500μg/m³,根据ISO 16000-9和ISO 16000-11方法确定。CertiPUR标准(第1版，2017年7月)所要求的更多技术细节)可在以下网址找到：https://www.europur.org/images/CertiPUR_Technical_Paper_-_Full_Version_-_2017.pdf。该后述文献(2017年7月第1版)也可以直接向EUROPUR,Avenue de Cortenbergh 71,B-1000Brussels,Belgium订购。根据VDA 278的“低排放”应理解为是指PU泡沫满足Daimler Chrysler PB VWL 709方法的规范。该VDA 278方法和规范也在实施例中描述。

PU泡沫(聚氨酯泡沫)及其生产是本领域技术人员众所周知的，并且本身不需要进一步说明。

在本发明的上下文中的聚氨酯(PU)尤其应理解为是指可通过多异氰酸酯与多元醇或与具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应获得的产物。除了聚氨酯之外，还可以在反应中形成其他官能团，例如脲二酮(uretdione)、碳二亚胺、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、脲和/或脲酮亚胺。因此，在本发明的上下文中，PU应理解为是指聚氨酯和聚异氰脲酸酯、聚脲和含有脲二酮、碳二亚胺、脲基甲酸酯、缩二脲和脲酮亚胺基的多异氰酸酯反应产物。在本发明的上下文中，聚氨酯泡沫(PU泡沫)应理解为是指作为基于多异氰酸酯与多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应产物获得的泡沫。产生所谓聚氨酯的反应也可形成其他官能团，例如脲基甲酸酯、缩二脲、脲、碳二亚胺、脲二酮、异氰脲酸酯或脲酮亚胺。因此，在本发明的上下文中，PU泡沫应理解为表示PU泡沫(PUR泡沫)和聚异氰脲酸酯泡沫(PIR泡沫)。在本发明意义上的PU泡沫是软质PU泡沫。在本上下文中特别优选标准软质PU泡沫、高回弹冷固化聚氨酯泡沫(下文中也称为“高回弹”，即HR PU泡沫)、粘弹性PU泡沫和超软PU泡沫，以及还有具有在这些分类之间的性能并用于汽车工业的PU泡沫。更具体地，本发明包括所有上述PU泡沫类型。

显然，试图生产不同软质PU泡沫类型(例如粘弹性PU泡沫或超软PU泡沫)的本领域技术人员在每种情况下将适当地选择达到目的所需物质，例如异氰酸酯、多元醇、稳定剂、表面活性剂等，以获得所需PU泡沫类型。可用的起始材料、催化剂和助剂以及添加剂的更多细节例如也可以见述于Kunststoffhandbuch[Plastics Handbook],第7卷；Polyurethane[Polyurethanes],Carl-Hanser-Verlag Munich,1966年第1版，1983年第2版和1993年第3版。优选可使用以下化合物、组分和添加剂。

在本发明的上下文中的成型制品是不同形状的成型体。在本发明的上下文中，优选的形状例如是诸如球体、立方体、圆柱体等的几何形状。因此，本发明的上下文中，成型PU泡沫制品是由聚氨酯泡沫制成的成型体。在本发明的上下文中，特别优选的成型软质PU泡沫制品通常是床垫和/或垫子以及泡沫块。

床垫本身及其生产是已知的。床垫通常由床垫芯(例如包括泡沫、乳胶、天然产物和/或弹簧芯)以及围绕床垫的覆盖物组成。相应的情况适用于垫子。在本申请的上下文中，术语床垫和/或垫子应理解为是指至少一个由软质PU泡沫制成的区段存在于床垫和/或垫子中。这优选地意味着床垫和/或垫子的至少一部分由软质PU泡沫组成。基于床垫和/或垫子的总重量，该部分可以占至少1重量％或至少5重量％或至少25重量％，优选至少50重量％、特别是至少75重量％。除了覆盖物外，床垫和/或垫子也可以完全由软质PU泡沫组成。

聚氨酯泡沫的生产本身通常是已知的。对于本发明而言必不可少的是，泡沫是软质PU泡沫并且其制造在至少一种有机酯的存在下进行。

根据本发明的聚氨酯泡沫是软质聚氨酯泡沫，或使用不同软质PU泡沫的组合，例如这些软质PU泡沫中的两种。术语“软质PU泡沫”本身是本领域技术人员已知的；这是在该专业领域中相应公知的固定技术术语。

软质PU泡沫具有弹性和可变形性且通常具有开放泡孔。因此，在压缩时空气可以容易地逸出。此外，还存在硬质PU泡沫，它们是无弹性的并且通常具有闭合泡孔，其用于隔绝目的并且不被本发明所关注。

存在各种软质PU泡沫。例如，本领域技术人员尤其知晓酯型泡沫(由聚酯多元醇制成)、软质热固化PU泡沫和冷固化PU泡沫。粘弹性软质PU泡沫是一种相对较新的类型，可以算作热固化软质PU泡沫。

在一个优选的实施方案中，成型软质PU泡沫制品的特征在于，软质PU泡沫是标准软质PU泡沫、粘弹性PU泡沫、HR PU泡沫或超软PU泡沫。

优选地，标准软质PU泡沫为热固化软质PU泡沫。优选地，HR PU泡沫是HR冷固化PU泡沫。在本发明的上下文中，标准软质PU泡沫和热固化软质PU泡沫是非常特别优选的。这有利地也适用于本发明的所有优选的实施方案。

热固化软质PU泡沫和冷固化PU泡沫之间的关键性区别在于不同的机械性能。可以通过回弹性(特别地也称为球回弹(BR)或弹性)来区分软质热固化PU泡沫和软质冷固化PU泡沫。例如，DIN EN ISO 8307:2008-03中描述了确定回弹性的方法。在此，允许具有固定质量的钢球从特定高度落到测试样品上，然后测定回弹高度并以跌落高度的百分比表示。冷固化软质PU泡沫的所讨论的值优选在>50％的区域内。因此，冷固化软质PU泡沫通常也称为HR泡沫(HR：高弹性)。相比之下，热固化软质PU泡沫的回弹值优选为1％至不超过50％。因此，在本发明的一个优选的实施方案的上下文中，根据本发明的热固化软质PU泡沫具有优选1％至不超过50％的回弹值，可根据DIN EN ISO 8307:2008-03确定。另一个机械标准是压陷或舒适因子(sag or comfort factor)。在这种情况下，根据DIN EN ISO 2439压缩泡沫样品并测定65％和25％压缩时的压缩应力比。此时冷固化软质PU泡沫具有优选>2.5的压陷或舒适因子。热固化软质PU泡沫的值优选<2.5。因此，在本发明的一个优选的实施方案中，本发明的热固化软质PU泡沫具有优选＜2.5的压陷或舒适因子，可如上文所述确定。

各性能的准确定义还可以例如从数据表"PUR-Kaltschaum"[Cold-Cure PUFoam]，得自Fachverband Schaumkunststoffe und Polyurethane e.V.[SpecialistAssociation Foamed Plastics and Polyurethanes],Reference KAL20160323,2016年3月23日最后更新(https://www.fsk-vsv.de/wp-content/uploads/2017/03/Produktbeschreibung-PU R-Kaltschaum.pdf)。该数据表也可以直接从achverbandSchaumkunststoffe und Polyurethane e.V.(FSK)；邮政地址：Stammheimerstr.35,D-70435Stuttgart订购。

热固化软质PU泡沫和冷固化软质PU泡沫这两个名称由PU技术的历史发展来解释的，并不一定意味着在发泡期间出现不同的温度。

热固化PU泡沫和冷固化PU泡沫的不同机械性能是由用于生产泡沫的制剂的不同造成的。在冷固化软质PU泡沫的情况下，通常主要使用具有伯OH基团且平均摩尔质量>4000g/mol的高反应性多元醇。任选地，还使用低分子量交联剂，并且交联剂的功能也可以由更高官能度的异氰酸酯承担。在热固化软质PU泡沫的情况下，通常使用具有仲OH基团且平均摩尔质量<4000g/mol的相对地主要是非反应性的多元醇。因此，在冷固化软质PU泡沫的情况下，异氰酸酯基与羟基的反应早在泡沫的膨胀阶段(由-NCO和H₂O形成CO₂)就发生了。由于粘度增加，这种快速的聚氨酯反应通常导致在发泡过程期间泡沫的相对高的内在稳定性。

冷固化软质PU泡沫通常是高弹性泡沫。由于高内在稳定性，在发泡操作结束时泡孔通常尚未充分打开，并且泡孔结构另外必须通过机械压碎打开。相比之下，在热固化软质PU泡沫的情况下，这通常不是必要的。

开孔热固化软质PU泡沫优选具有在1至6.5scfm范围内的气体渗透率(也称为“孔隙率”)。这通过根据ASTM D 3574(2011-00)施加压差并测定流过的空气体积来测定。该方法在实施例中详细说明(参见其中通过流动法确定的孔隙率)。scfm(标准立方英尺/分钟)在标准条件(23℃，100kPa)下测定。

根据应用，热固化软质PU泡沫优选具有8至80kg/m³之间的泡沫密度。尤其是当这种热固化软质PU泡沫用作床垫、床垫成分和/或垫子时，所述泡沫根据区域需求和需要、消费者的要求和偏好进行区分。用于床垫应用的优选的热固化软质PU泡沫的泡沫密度优选为25-30kg/m³。

一种特殊类型的热固化软质PU泡沫是粘弹性PU泡沫。这类泡沫也称为“记忆泡沫”并表现出低回弹性(优选<10％)和压缩后缓慢、逐渐的恢复性(恢复时间优选为2-10秒)。这种材料在现有技术中是众所周知的并且特别是因其吸能和吸音性能而受到高度重视。与其他热固化软质PU泡沫相比，典型的粘弹性软质泡沫通常具有较低孔隙率和高密度(或高泡沫密度(FD))。垫子的泡沫密度优选为30-50kg/m³，因此处于粘弹性泡沫典型的密度范围的下限，而用于床垫的粘弹性PU泡沫的密度优选在50-130kg/m³范围内。

在热固化软质PU泡沫中，硬和软(低玻璃化转变温度)链段在反应期间彼此相对取向，然后彼此自发分离以在“本体聚合物”中形成形态上不同的相。这种材料也称为“相分离”材料。在粘弹性泡沫的情况下，玻璃化转变温度优选在-20和+15℃之间。相比之下，其他热固化软质聚氨酯泡沫和冷固化软质聚氨酯泡沫的玻璃化转变温度通常低于-35℃。在开孔粘弹性热固化软质PU泡沫的情况下主要基于聚合物的玻璃化转变温度的这种“结构粘弹性”应当有别于气动效应。在后一种情况下，泡孔结构相对闭合(低孔隙率)。由于透气性低，在压缩后空气只能逐渐流回，导致恢复缓慢。

各种热固化软质PU泡沫不仅根据泡沫密度进行分类，而且通常还根据其压缩强度(也称为承载能力)进行分类，以用于特定应用。例如，对于热固化软质PU泡沫而言，根据DINEN ISO 3386-1:2015-10的压缩强度CLD(compression load deflection，压缩负荷挠曲)(40％)优选在0.5-8.0kPa的范围内；粘弹性聚氨酯泡沫优选具有0.1-5.0kPa、尤其是0.5-2.5kPa的值。超软聚氨酯泡沫可以算在热固化软质聚氨酯泡沫的群组中并且优选具有0.1-3.0kPa、尤其是0.5-2.0kPa的值。

在本发明的一个优选的实施方案中，根据本发明使用的软质PU泡沫在回弹性、泡沫密度和/或孔隙率(任选地在粉碎泡沫后，特别是在冷固化软质聚氨酯泡沫的情况下)方面具有以下优选的性能：即，1％至80％的回弹性，根据DIN EN ISO 8307:2008-03测定；和/或5至150kg/m³的泡沫密度和/或0.5至6scfm、优选1.0至6.0scfm的孔隙率。特别优选满足如上所述关于回弹性、泡沫密度和/或孔隙率的所有3个标准。特别地，根据DIN EN ISO3386-1:2015-10，根据本发明使用的软质聚氨酯泡沫具有在0.1至8.0kPa下的压缩强度CLD为40％。

热固化软质聚氨酯泡沫、冷固化软质聚氨酯泡沫和粘弹性软质聚氨酯泡沫及其生产本身是已知的。出于本发明的目的，特别地，优选的热固化软质聚氨酯泡沫具有在0.5-8.0kPa下根据DIN EN ISO 3386-1:2015-10的压缩强度CLD为40％；和/或根据DIN EN ISO8307:2008-03测定的15-60％的回弹性；和/或8至80kg/m³的泡沫密度；和/或0.5至6scfm、优选1.0至6.0scfm的孔隙率。例如在EP 2 481 770 A2或EP 2 182 020 A1中描述了一种可能的生产方法。出于本发明的目的，特别地，优选的冷固化软质聚氨酯泡沫具有在2.0-5.0kPa、特别是2.5-4.5kPa下根据DIN EN ISO 3386-1:2015-10的压缩强度CLD为40％；和/或≥55％的回弹性，根据DIN EN ISO 8307:2008-03测定；和/或25至80kg/m³的泡沫密度；和/或0.5至6scfm、优选1.0至6.0scfm的孔隙率(在粉碎泡沫后)。例如在EP 1777252 B1中描述了一种可能的生产方法。出于本发明的目的，特别地，优选的粘弹性软质聚氨酯泡沫具有-20℃和+15℃之间的玻璃化转变温度；0.1-5.0kPa、特别是0.5-3.0kPa的根据DIN ENISO 3386-1:2015-10的压缩强度CLD为40％；和/或<10％的回弹性，根据DIN EN ISO 8307:2008-03测定；和/或30至130kg/m³的泡沫密度；和/或0.5至6scfm、优选1.0至6.0scfm的孔隙率(在粉碎泡沫后)。例如在WO 2013/131710 A2中描述了一种可能的生产方法。玻璃化转变温度可通过动态力学分析(DMA)(DIN 53513:1990-03)或差示量热法(DSC)(ISO 11357-2:2013)测定。严格地说，玻璃化转变温度是在一定温度范围内延伸的玻璃化转变范围。所记录的玻璃化转变温度是平均值。

在本发明的一个优选的实施方案中，根据本发明的成型软质PU泡沫制品、尤其是根据本发明的床垫具有至少1cm至不超过50cm的高度、至少20cm至不超过300cm的宽度以及至少20cm至不超过300cm的长度。优选的尺寸例如是高度在5cm至40cm范围内、宽度在70cm至200cm范围内、长度在150cm至220cm范围内。在本发明的一个优选的实施方案中，根据本发明的成型PU泡沫制品、尤其是根据本发明的垫子还可以具有至少1cm至不超过40cm的高度、至少15cm至不超过200cm的宽度以及至少15cm至不超过200cm的长度，优选的尺寸例如是高度在2cm至30cm范围内、宽度在15cm至50cm范围内、长度在15cm至50cm范围内。

在本发明的另一个优选的实施方案中，成型软质PU泡沫制品采用床垫的形式且优选为多区域床垫的形式。不同区域特别是在各自的硬度方面不同。这种多区域床垫及其生产本身是已知的。它们在商业上广泛销售。特别地，床垫具有至多七个不同硬度的区域，这些区域在床垫的纵向方向上延伸并被赋予适当的宽度。当床垫具有遍布在其面积上的各种硬度区域时，这些区域特别是由床垫中的切口和/或中空空间形成，这构成了本发明的另一个优选的实施方案。

在本发明的另一个优选的实施方案中，成型软质PU泡沫制品还可以是冷固化PU泡沫床垫、粘弹性软质PU泡沫床垫、热固化软质PU泡沫床垫、PU凝胶泡沫床垫、乳胶床垫或箱式弹簧床垫，各自包含由根据本发明的软质PU泡沫制成的至少一部分。这些类型的床垫对于本领域技术人员来说本身是已知的并且也以这些名称在全球销售。仅由软质PU泡沫制成的床垫在市场上通常简称为泡沫床垫。出于本发明的目的，术语床垫还包括相应的床垫覆盖物和衬垫。

在本发明的一个优选的实施方案中，成型软质PU泡沫制品、优选床垫具有以下特征：基于其起始体积，将成型软质PU泡沫制品压缩至少20％、优选至少30％、特别是至少40％，并通过辅助手段、特别是包装手段将压缩形式保持至少20小时、特别是至少48小时。

合适的辅助手段、特别是包装手段是袋子和/或膜，例如从成卷床垫领域中已知的那些。袋子和/或膜可以通过任何期望的手段密封，诸如通过夹子或通过胶带或通过熔接。辅助手段的功能是保持压缩形状直到成型软质PU泡沫制品的最终用户希望以正常方式再次使用所述成型制品。在移除辅助手段、特别是包装手段之后，经压缩成型的制品再次膨胀并且在最佳情况下恢复其原始形状和尺寸。本发明使得可以改进在历时至少20小时、特别是至少48小时压缩后的尺寸恢复。

在另一个优选的实施方案中，成型软质PU泡沫制品处于压缩且真空包装状态，特别是为处于真空包装且压缩状态的成卷床垫。

可用于本发明的上下文中的各种软质PU泡沫的提供本身是已知的，并且可以利用所有经过证明的方法，条件是软质PU泡沫在至少一种有机酯的存在下生产。

在一个优选的实施方案中，本发明的有机酯符合下式(I)：

其中

R¹为直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族或芳族烃基，优选具有1至24个碳原子的直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族烃基或具有至少5个碳原子的芳族烃基，更优选具有2至18个碳原子的直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族烃基；

R²为直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族或芳族烃基，优选具有5至23个碳原子的直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族烃基或具有至少5个碳原子的芳族烃基，更优选具有7至17个碳原子的直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的脂族烃基；

其中取代的是指一个或多个氢原子被本领域已知的取代基之一替代，所述取代基尤其是羟基、醚基(-O-R³)、羰基(-C(＝O)R³)、酯基(-C(＝O)O-R³或-OC(＝O)-R³)、卤素原子(-X)、胺基(-NH₂、-NHR³、-NR³ ₂)或酰胺基(-C(＝O)NH₂、-C(＝O)NHR³、-C(＝O)N(R³)₂、-NHC(＝O)-R³、-NR³C(＝O)-R³)，优选羰基(-C(＝O)R³)、酯基(-C(＝O)O-R³或-OC(＝O)-R³)、卤素原子(-X)、胺基(-NH₂、-NHR³、-NR³ ₂)或酰胺基(-C(＝O)NH₂、-C(＝O)NHR³、-C(＝O)N(R³)₂、-NHC(＝O)-R³、-NR³C(＝O)-R³)，更优选酯基(-C(＝O)O-R³或-OC(＝O)-R³)、卤素原子(-X)、胺基(-NH₂、-NHR³、-NR³ ₂)或酰胺基(-C(＝O)NH₂、-C(＝O)NHR³、-C(＝O)N(R³)₂、-NHC(＝O)-R³、-NR³C(＝O)-R³)；

其中

R³为相同或不同的直链、环状或支化的、饱和或不饱和的、未取代或取代的脂族烃基，优选具有1至24个碳原子，更优选具有5至18个碳原子。

优选单羧酸酯、基于丙二醇的酯和/或基于甘油的酯。

在一个甚至更优选的实施方案中，有机酯选自辛酰基/癸酰基甘油三酯、辛酰基甘油三酯、乙基己基甘油三酯、癸酰基甘油三酯、甘油油酸酯、甘油异硬脂酸酯、硬脂酸乙基己酯、棕榈酸乙基己酯、羟基硬脂酸乙基己酯、异硬脂醇异硬脂酸酯、异硬脂醇棕榈酸酯、异硬脂醇新戊酸酯、十三烷醇硬脂酸酯、鲸蜡硬脂醇辛酸酯(cetearyl octanoate)、椰油醇-辛酸酯、椰油醇-辛酸酯/癸酸酯(coco-laprylate/caprate)、C₁₂-C₁₅烷醇苯甲酸酯、C₁₂-C₁₅-烷醇乙基己酸酯、丙二醇二油酸酯、丙二醇二辛酸酯、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯、丙二醇二硬脂酸酯、丙二醇二棕榈酸酯、丙二醇二肉豆蔻酸酯、丙二醇二月桂酸酯、丙二醇二椰油酸酯、丙二醇二异硬脂酸酯、季戊四醇四辛酸酯、季戊四醇四(乙基己酸酯)、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四异硬脂酸酯、肉豆蔻酸异丙酯、异硬脂酸异丙酯、异鲸蜡醇硬脂酸酯、棕榈酸异丙酯、椰油酸癸酯、椰油酸乙基己酯、油酸癸酯、辛酸鲸蜡酯、对苯二甲酸二异戊酯、壬酸异壬酯、肉豆蔻醇肉豆蔻酸酯、鲸蜡醇蓖麻醇酸酯、鲸蜡硬脂醇异壬酸酯、鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、鲸蜡醇乙基己酸酯、鲸蜡醇棕榈酸酯、油醇芥酸酯、硬脂醇庚酸酯、异鲸蜡醇棕榈酸酯、二异硬脂醇苹果酸酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸辛基十二烷酯、异壬酸异十三烷酯、新戊酸异癸酯、肉豆蔻醇乳酸酯、鲸蜡醇乳酸酯、十三烷醇偏苯三酸酯(dridecyl trimellitate)、新戊酸辛基十二烷酯、水杨酸乙基己酯、三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯/三癸酸酯、二聚亚油酸二异丙酯(diisopropyl dimer dilinoleate)、水杨酸苄酯、苯甲酸苄酯、柠檬酸三(辛基十二烷酯)、三异硬脂醇柠檬酸酯及其混合物。

优选选自辛酰基/癸酰基甘油三酯、辛酰基甘油三酯、乙基己基甘油三酯、癸酰基甘油三酯、甘油油酸酯、甘油异硬脂酸酯、硬脂酸乙基己酯、棕榈酸乙基己酯、异硬脂醇异硬脂酸酯、异硬脂醇棕榈酸酯、异硬脂醇新戊酸酯、十三烷醇硬脂酸酯、鲸蜡硬脂醇辛酸酯、椰油醇-辛酸酯、椰油醇-辛酸酯/癸酸酯、C₁₂-C₁₅烷醇苯甲酸酯、C₁₂-C₁₅-烷醇乙基己酸酯、丙二醇二油酸酯、丙二醇二辛酸酯、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯、丙二醇二硬脂酸酯、丙二醇二棕榈酸酯、丙二醇二肉豆蔻酸酯、丙二醇二月桂酸酯、丙二醇二椰油酸酯、丙二醇二异硬脂酸酯、季戊四醇四辛酸酯、季戊四醇四(乙基己酸酯)、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四异硬脂酸酯、肉豆蔻酸异丙酯、异硬脂酸异丙酯、异鲸蜡醇硬脂酸酯、棕榈酸异丙酯、椰油酸癸酯、椰油酸乙基己酯、油酸癸酯、辛酸鲸蜡酯、对苯二甲酸二异戊酯、壬酸异壬酯、肉豆蔻醇肉豆蔻酸酯、鲸蜡硬脂醇异壬酸酯、鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、鲸蜡醇乙基己酸酯、鲸蜡醇棕榈酸酯、油醇芥酸酯、硬脂醇庚酸酯、异鲸蜡醇棕榈酸酯、二异硬脂醇苹果酸酯、月桂酸己酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、异十三醇异壬酸酯、新戊酸异癸酯、十三烷醇偏苯三酸酯、辛基十二醇新戊酸酯、三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯/三癸酸酯、二聚亚油酸二异丙酯、苯甲酸苄酯、三(辛基十二烷醇)柠檬酸酯、三异硬脂醇柠檬酸酯及其混合物。

在另一个优选的实施方案中，本发明的成型软质PU泡沫制品已经通过额外使用再循环多元醇(recycled polyols)获得。

原则上不需要对相应软质PU泡沫的生产作进一步解释，但下文给出了用于本发明目的的PU泡沫的生产的一些优选细节。本发明的主题将通过以下实施例的方式进行描述，但无意将本发明限制于这些说明性实施方案。在下文规定了范围、化合物的通式或类别的情况下，这些旨在不仅包括明确提及的相应范围或化合物群组，而且还包括可通过去除单个值(范围)或化合物获得的所有子范围和化合物子集。当在本说明书的上下文中引用文献时，其全部内容、特别是关于形成引用该文件的上下文的主题，旨在形成本发明公开内容的一部分。除非另有说明，否则百分比均为以重量百分比表示的数字。当在下文中记录平均值时，除非另有说明，否则所涉及的值是重量平均值。当在下文中记录通过测定确定的参数时，除非另有说明，否则该测定在23℃的温度和100kPa的压力下进行。除非另有说明，否则本发明的上下文中泡沫的压缩是指，基于其起始体积，将泡沫优选压缩至少20％特别是历时至少20小时、更优选至少48小时。

以下化合物、组分和添加剂仅作为实例提及并且可以用本领域技术人员已知的其他物质置换和/或补充。

所用的异氰酸酯组分优选为一种或多种具有两个或更多个异氰酸酯官能团的有机多异氰酸酯。所用的多元醇组分优选为一种或多种具有两个或更多个异氰酸酯反应性基团的多元醇。

出于本发明的目的，适合作为异氰酸酯组分的异氰酸酯是含有至少两个异氰酸酯基的所有异氰酸酯。通常，可以使用本身已知的所有脂族、脂环族、芳脂族且优选芳族多官能异氰酸酯。优选地，相对于消耗异氰酸酯的组分的总和，异氰酸酯在60至350摩尔％的范围内、更优选在60至140摩尔％的范围内使用。

具体实例是在亚烷基中具有4至12个碳原子的亚烷基二异氰酸酯，例如十二烷1,12-二异氰酸酯、2-乙基四亚甲基1,4-二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、四亚甲基1,4-二异氰酸酯且优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HMDI)；脂环族二异氰酸酯诸如环己烷1,3-和1,4-二异氰酸酯以及这些异构体的任何混合物、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或简称IPDI)、六氢甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯以及相应的异构体混合物，且优选芳族二异氰酸酯和多异氰酸酯，例如甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)和相应的异构体混合物、二苯甲烷2,4'-和2,2'-二异氰酸酯(MDI)与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(粗MDI)以及粗MDI与甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合物。有机二异氰酸酯和多异氰酸酯可以单独使用或以其混合物的形式使用。

也可以使用通过引入氨基甲酸酯、脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯和其他基团而改性的异氰酸酯，称为改性异氰酸酯。

因此，特别优选使用的特别合适的有机多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯的各种异构体(甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)，以纯形式或作为各种组成的异构体混合物)、二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯(MDI)、“粗MDI”或“聚合型MDI”(包含MDI的该4,4'异构体以及2,4'和2,2'异构体以及具有多于两个环的产物)以及还有该双环产物，该双环产物被称为“纯MDI”并且主要由2,4'和4,4'异构体混合物组成，以及由此衍生的预聚物。特别合适的异氰酸酯的实例例如详述于EP 1712578、EP 1161474、WO 00/58383、US 2007/0072951、EP 1678232和WO 2005/085310，这些文献在此通过引用全文并入。

适用于本发明目的的多元醇是具有两个或更多个异氰酸酯反应性基团、优选OH基团的所有有机物质，以及它们的配制物。优选的多元醇包括任何聚醚多元醇和/或聚酯多元醇和/或含羟基的脂族聚碳酸酯，尤其是聚醚聚碳酸酯多元醇和/或基于天然油的多元醇(NOP)，它们通常用于生产聚氨酯体系、尤其是PU泡沫。多元醇通常具有1.8至8的官能度和500至15000g/mol的数均分子量。多元醇通常以10至1200mgKOH/g的OH值使用。数均分子量通常通过凝胶渗透色谱(GPC)测定，尤其是使用聚丙二醇作为参考物且四氢呋喃(THF)作为洗脱液。OH值可以具体地根据DIN标准DIN 53240:1971-12来确定。

优选可使用的聚醚多元醇可通过已知方法获得，例如通过在作为催化剂的碱金属氢氧化物、碱金属醇盐或胺的存在下环氧烷的阴离子聚合并通过至少一个起始分子(其优选包含2或3个以键合形式的活性氢原子)的加成，或者通过在路易斯酸(例如五氯化锑或三氟化硼醚合物)的存在下通过环氧烷的阳离子聚合，或者通过双金属氰化物催化。合适的环氧烷在亚烷基中含有2至4个碳原子。实例是四氢呋喃、1,3-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷；优选使用环氧乙烷和1,2-环氧丙烷。环氧烷可以单独地、累积地以嵌段、交替方式或作为混合物使用。所用起始分子尤其可以是在分子中具有至少2个、优选2至8个羟基或具有至少两个伯氨基的化合物。所用起始分子例如可以是水；二元、三元或四元醇诸如乙二醇、丙-1,2-和-1,3-二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇；蓖麻油等；高级多官能多元醇，尤其是糖化合物，例如葡萄糖、山梨糖醇、甘露醇和蔗糖；多元酚；甲阶酚醛树脂，例如苯酚和甲醛的低聚缩合产物以及苯酚、甲醛和二烷醇胺的曼尼希缩合物；以及三聚氰胺；或胺诸如苯胺、EDA、TDA、MDA和PMDA，更优选TDA和PMDA。合适起始分子的选择取决于所得聚醚多元醇在聚氨酯生产中的特定使用领域(例如，用于生产软质PU泡沫的多元醇不同于用于生产硬质PU泡沫的多元醇)。

优选可使用的聚酯多元醇基于优选具有2至12个碳原子的脂族或芳族多元羧酸的酯。脂族羧酸的实例是琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二甲酸、马来酸和富马酸。芳族羧酸的实例是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和异构的萘二甲酸。聚酯多元醇通过这些多元羧酸与多元醇(优选具有2至12个、更优选具有2至6个碳原子的二醇或三醇，优选三羟甲基丙烷和甘油)缩合而获得。

优选可使用的聚醚聚碳酸酯多元醇是含有以碳酸酯形式结合的二氧化碳的多元醇。由于二氧化碳在化学工业的许多工艺中作为副产品大量形成，因此从商业角度来看，在环氧烷聚合中使用二氧化碳作为共聚单体是特别令人感兴趣的。用二氧化碳部分置换多元醇中的环氧烷有可能显著降低多元醇的生产成本。此外，使用CO₂作为共聚单体在环境方面是非常有利的，因为该反应构成了温室气体向聚合物的转化。通过使用催化剂将环氧烷和二氧化碳加成到H-官能起始物质上来制备聚醚聚碳酸酯多元醇是众所周知的。这里可以使用各种催化剂体系。第一代是多相锌盐或铝盐，例如如US-A 3900424或US-A 3953383中所述。此外，单核和双核金属络合物已成功用于CO₂与环氧烷的共聚(WO 2010/028362、WO2009/130470、WO 2013/022932或WO 2011/163133)。用于二氧化碳与环氧烷的共聚的最重要的一类催化剂体系是双金属氰化物催化剂，也称为DMC催化剂(US-A 4500704、WO 2008/058913)。合适的环氧烷和H-官能起始物质是如上所述也用于制备不含碳酸酯的聚醚多元醇的那些。

考虑到化石资源(即石油、煤和天然气)长期可得性方面的限制以及针对原油价格上涨的背景，基于可再生原材料、基于天然油的多元醇(NOPs)的优选可使用的多元醇在PU泡沫生产中越来越受到关注，并且已经多次在此类申请(WO 2005/033167、US 2006/0293400、WO 2006/094227、WO 2004/096882、US 2002/0103091、WO 2006/116456和EP1678232)中描述。现在这些多元醇中的许多可从不同制造商处获得(WO2004/020497、US2006/0229375、WO2009/058367)。取决于基础原材料(例如大豆油、棕榈油或蓖麻油)和随后的处理，获得具有不同性能特点的多元醇。在此可以基本上区分两组：a)经过改性使得可以100％的程度用于生产聚氨酯的基于可再生原材料的多元醇(WO2004/020497、US2006/0229375)；b)由于其加工和性能，只能以一定比例置换基于石油化学品的多元醇的基于可再生原材料的多元醇(WO2009/058367)。

另一类优选可使用的多元醇是所谓的填充多元醇(聚合物多元醇)。这些多元醇的一个特点是它们含有分散的固体有机填料，其固体含量高达40％或更高。SAN、PUD和PIPA多元醇为有用的多元醇。SAN多元醇是含有基于苯乙烯-丙烯腈(SAN)的分散共聚物的高反应性多元醇。PUD多元醇是含有聚脲的同样以分散形式的高反应性多元醇。PIPA多元醇是含有分散聚氨酯的高反应性多元醇，例如通过异氰酸酯与烷醇胺在常规多元醇中的原位反应形成。

取决于应用，基于多元醇，优选在5％和40％之间的固体含量有助于改善泡孔开口，因此多元醇可以受控方式、尤其是使用TDI发泡，并且不发生泡沫收缩。因此，固体含量起到了必不可少的加工助剂的作用。另一个功能是经由固体含量控制硬度，因为较高的固体含量导致该泡沫部分的硬度更高。具有含固体多元醇的制剂的自稳定性明显较差，因此除了由于交联反应产生的化学稳定外，往往还需要物理稳定。取决于多元醇的固体含量，这些可以例如单独使用或例如以与上述未填充多元醇的共混物使用。

另一类优选可使用的多元醇是经由以摩尔比为100:1至5:1、优选50:1至10:1的多元醇与异氰酸酯的反应作为预聚物获得的那些。这样的预聚物优选以在聚合物中的溶液形式制成，并且多元醇优选对应于用于制备预聚物的多元醇。

另一类优选可使用的多元醇是所谓的自催化多元醇、尤其是自催化聚醚多元醇。这种类型的多元醇例如基于聚醚嵌段、优选基于环氧乙烷和/或环氧丙烷嵌段，并且额外地包含催化活性官能团，例如含氮官能团、尤其是氨基，优选叔胺官能团、脲基团和/或含有氮原子的杂环。通过在PU泡沫、优选软质PU泡沫的生产中使用这样的自催化多元醇，视情况而定，可以减少额外使用的任何催化剂的所需量，这取决于应用，和/或使其与特定的所需泡沫性能匹配。合适的多元醇例如描述于WO0158976(A1)、WO2005063841(A1)、WO0222702(A1)、WO2006055396(A1)、WO03029320(A1)、WO0158976(A1)、US6924321(B2)、US6762274(B2)、EP2104696(B1)、WO2004060956(A1)或WO2013102053(A1)并且可以例如以商品名Voractiv^TM和/或SpecFlex^TM Activ从Dow购买。

取决于所得泡沫的所需性能，可以有利地使用例如描述于US 2007/0072951A1、WO2007/111828、US 2007/0238800、US 6359022或WO 96/12759的合适的多元醇。其他多元醇是本领域技术人员已知的并且例如可以见述于EP-A-0380993或US-A-3346557，将这些文献全文通过引用并入。

在本发明的一个尤其优选的实施方案中使用再循环多元醇。

异氰酸酯与多元醇的优选比率，表示为配方指数，即异氰酸酯基与异氰酸酯反应性基团(例如OH基团、NH基团)的化学计量比乘以100，在50至140的范围内、优选为70至130、更优选85至125。指数100表示反应基团摩尔比为1:1。

本发明的上下文中使用的催化剂例如可以是用于以下反应的任何催化剂：异氰酸酯与多元醇反应(形成氨基甲酸酯)和/或异氰酸酯与水反应(形成胺和二氧化碳)和/或异氰酸酯二聚反应(形成脲二酮)、异氰酸酯三聚反应(形成异氰脲酸酯)、异氰酸酯与异氰酸酯反应并消除CO₂(形成碳二亚胺)和/或异氰酸酯与胺反应(形成脲)和/或“二次”交联反应，诸如异氰酸酯与氨基甲酸酯反应(形成脲基甲酸酯)和/或异氰酸酯与脲反应(形成缩二脲)和/或异氰酸酯与碳二亚胺反应(形成脲酮亚胺)。

用于本发明目的的合适催化剂例如是催化上述反应之一的物质，上述反应尤其是胶凝反应(异氰酸酯与多元醇反应)、发泡反应(异氰酸酯与水反应)和/或异氰酸酯二聚或三聚。这样的催化剂优选是氮化合物，尤其是胺和铵盐，和/或金属化合物。

出于本发明的目的，适合作为催化剂的氮化合物(下文中也称为含氮催化剂)是催化上述异氰酸酯反应之一和/或可用于生产聚氨酯、尤其是聚氨酯泡沫的根据现有技术的所有氮化合物。

出于本发明的目的，作为催化剂的合适的含氮化合物的实例优选为胺，尤其是叔胺或含有一个或多个叔胺基的化合物，包括以下胺：三乙胺、N,N-二甲基环己胺、N,N-二环己基甲胺、N,N-二甲基氨基乙胺、N,N,N',N'-四甲基亚乙基-1,2-二胺、N,N,N',N'-四甲基亚丙基-1,3-二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺、N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、N,N,N'-三甲基氨基乙基乙醇胺、N,N-二甲基氨基丙胺、N,N-二乙基氨基丙胺、N,N-二甲基氨基丙基-N',N'-二丙-2-醇胺、2-[[3-(二甲基氨基)丙基]甲基氨基]乙醇、3-(2-二甲基氨基)乙氧基丙胺、N,N-双[3-(二甲基氨基)丙基]胺、N,N,N',N”,N”-五甲基二亚丙基三胺、1-[双[3-(二甲基氨基)丙基]氨基]-2-丙醇、N,N-双[3-(二甲基氨基)丙基]-N',N'-二甲基丙烷-1,3-二胺、三亚乙基二胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-甲醇、N,N'-二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、N-(2-羟丙基)咪唑、1-异丁基-2-甲基咪唑、N-(3-氨基丙基)咪唑、N-甲基咪唑、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、2,2,4-三甲基-2-硅杂吗啉、N-乙基-2,2-二甲基-2-硅杂吗啉、N-(2-氨基乙基)吗啉、N-(2-羟乙基)吗啉、双(2-吗啉代乙基)醚、N,N'-二甲基哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基氨基乙醇、N,N-二乙基氨基乙醇、3-二甲基氨基-1-丙醇、N,N-二甲基氨基乙氧基乙醇、N,N-二乙基氨基乙氧基乙醇、双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N,N'-三甲基-N'-(2-羟乙基)双(2-氨基乙基)醚、N,N,N'-三甲基-N-3'-氨基丙基双氨基乙基醚、三(二甲基氨基丙基)六氢-1,3,5-三嗪、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-壬-5-烯、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、N-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1,4,6-三氮杂双环[3.3.0]辛-4-烯、1,1,3,3-四甲基胍、叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍、胍、3-二甲基氨基丙基脲、1,3-双[3-(二甲基氨基)丙基]脲、双-N,N-(二甲基氨基乙氧基乙基)异佛尔酮二氨基甲酸酯、3-二甲基氨基-N,N-二甲基丙酰胺和2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚。合适的根据现有技术的含氮催化剂例如可以商品名

和DABCO从Evonik购买。

根据本申请，在本发明的聚氨酯泡沫的生产中，可以优选使用季铵化和/或质子化的含氮催化剂、尤其是季铵化和/或质子化的叔胺。

关于含氮催化剂可能的季铵化，可以使用已知为季铵化试剂的任何试剂。优选使用烷基化剂诸如硫酸二甲酯、氯甲烷或苄基氯，优选甲基化剂诸如特别是硫酸二甲酯作为季铵化剂。同样可以使用环氧烷诸如环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷进行季铵化，优选随后使用无机或有机酸进行中和。

含氮催化剂，如果季铵化的话，可以被单季化或多季化。优选地，含氮催化剂仅被单季铵化。在单季铵化的情况下，含氮催化剂优选在叔氮原子上季铵化。

可通过与有机或无机酸反应将含氮催化剂转化为相应的质子化化合物。例如，当例如要实现缓慢的聚氨酯反应时或当在使用中反应混合物需要具有增强的流动行为时，这些质子化化合物会是优选的。

所用有机酸例如可以是以下提及的任何有机酸，例如具有1至36个碳原子的羧酸(芳族或脂族的、直链或支化的)，例如甲酸、乳酸、2-乙基己酸、水杨酸和新癸酸，或者聚合型酸诸如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。所用无机酸例如可以是基于磷的酸、基于硫的酸或基于硼的酸。

然而，在本发明的上下文中特别优选使用未经季铵化或未经质子化的含氮催化剂。

出于本发明的目的，适合作为催化剂的金属化合物，下文也称为金属催化剂，是催化上述异氰酸酯反应之一和/或可用于生产聚氨酯、尤其是聚氨酯泡沫的根据现有技术的所有金属化合物。它们例如可以选自金属-有机或有机金属化合物、金属-有机或有机金属盐(organometallic salt)、有机金属盐(organic metal salt)、无机金属盐，以及选自带电或不带电的金属配位化合物，尤其是金属螯合络合物。

在本发明的上下文中，表述“金属-有机或有机金属化合物”尤其包括使用具有直接碳-金属键的金属化合物，这里也称为金属有机物(metal organyl)(例如有机锡(tinorganyls))或有机金属化合物(例如有机锡化合物)。本发明的上下文中，表述“有机金属或金属-有机盐”尤其包括使用具有盐特性的金属-有机或有机金属化合物，即其中阴离子或阳离子性质上是有机金属的离子化合物(例如有机锡氧化物、有机锡氯化物或有机锡羧酸盐)。本发明的上下文中，表述“有机金属盐”尤其包括使用不具有任何直接碳-金属键并且同时是金属盐的金属化合物，其中阴离子或阳离子是有机化合物(例如锡(II)羧酸盐)。在本发明的上下文中，表述“无机金属盐”尤其包括使用金属化合物或金属盐，其中阴离子和阳离子都不是有机化合物，“无机金属盐”例如金属氯化物(例如氯化锡(II))、纯金属氧化物(例如氧化锡)或混合金属氧化物(即含有多种金属)和/或金属硅酸盐或铝硅酸盐。本发明的上下文中，表述“配位化合物”尤其包括使用由一个或多个中心粒子和一个或多个配体形成的金属化合物，中心粒子是带电或不带电的金属(例如金属-或锡-胺络合物)。出于本发明的目的，表述“金属-螯合络合物”尤其包括使用含金属的配位化合物，所述配位化合物的配体具有至少两个与金属中心配位或键合的位置(例如金属-或锡-多胺或金属或锡聚醚络合物)。

在本发明的上下文中，合适作为可能的催化剂的金属化合物、尤其是如上定义的金属化合物例如可以选自包含以下金属的所有金属化合物：锂、钠、钾、镁、钙、钪、钇、钛、锆、钒、铌、铬、钼、钨、锰、钴、镍、铜、锌、汞、铝、镓、铟、锗、锡、铅和/或铋，尤其是钠、钾、镁、钙、钛、锆、钼、钨、锌、铝、锡和/或铋，更优选锡、铋、锌和/或钾。

在本发明的上下文中，作为催化剂的合适的有机金属盐(organometallic salt)和有机金属盐(organic metal salt)、尤其是如上所定义的，例如是有机锡、锡盐、锌盐、铋盐和钾盐，特别是相应的金属羧酸盐、醇盐、硫醇盐和巯基乙酸盐，例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、二月桂酸二辛基锡(DOTDL)、二新癸酸二甲基锡、二新癸酸二丁基锡、二新癸酸二辛基锡、二油酸二丁基锡、双(正月桂基硫醇)二丁基锡、双(正月桂基硫醇)二甲基锡、三(巯基乙酸2-乙基己酯)单甲基锡(monomethyltin tris(2-ethylhexyl mercaptoacetate))、双(巯基乙酸2-乙基己酯)二甲基锡、双(巯基乙酸2-乙基己酯)二丁基锡、双(巯基乙酸异辛酯)二辛基锡、乙酸锡(II)、2-乙基己酸锡(II)(辛酸锡(II))、异壬酸锡(II)(3,5,5-三甲基己酸锡(II))、新癸酸锡(II)、蓖麻油酸锡(II)、油酸锡(II)、乙酸锌(II)、2-乙基己酸锌(II)(辛酸锌(II))、异壬酸锌(II)(3,5,5-三甲基己酸锌(II))、新癸酸锌(II)、蓖麻油酸锌(II)、乙酸铋、2-乙基己酸铋、辛酸铋、异壬酸铋、新癸酸铋、甲酸钾、乙酸钾、2-乙基己酸钾(辛酸钾)、异壬酸钾、新癸酸钾和/或蓖麻油酸钾。

在本发明的聚氨酯泡沫生产中，可优选排除使用有机金属盐，例如二月桂酸二丁基锡。

通常并且优选地将合适的可能的金属催化剂选择为使得它们没有任何令人讨厌的固有气味并且在毒理学上基本上是安全的，并且使得所得聚氨酯体系、尤其是聚氨酯泡沫具有最低水平的催化剂相关排放。

在本发明的聚氨酯泡沫的生产中，根据应用类型，优选使用可结合的/反应性或高分子量催化剂。这种类型的催化剂例如可以选自金属化合物，优选选自锡、锌、铋和/或钾化合物，尤其是选自上述金属的金属羧酸盐，例如异壬酸、新癸酸、蓖麻油酸和/或油酸的锡、锌、铋和/或钾盐，和/或选自氮化合物、尤其是选自低排放胺和/或含有一个或多个叔胺基的低排放化合物，例如如下所述的胺：二甲基氨基乙醇、N,N-二甲基-N',N'-二(2-羟丙基)-1,3-二氨基丙烷、N,N-二甲基氨基丙胺、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双(氨基乙基)醚、N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基丙烷-1,3-二胺、N,N-双[3-(二甲基氨基)丙基]丙烷-1,3-二胺、1,1'-[(3-{双[3-(二甲基氨基)丙基]氨基}丙基)亚氨基]二丙烷-2-醇、双(N,N-二甲基氨基丙基)胺、6-二甲基氨基乙基-1-己醇、N-(2-羟基丙基)咪唑、N-(3-氨基丙基)咪唑、氨基丙基-2-甲基咪唑、N,N,N'-三甲基氨基乙醇胺、2-(2-(N,N-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N-(二甲基-3-氨基丙基)脲衍生物和烷基氨基草酰胺诸如双(N-(N',N'-二甲基氨基丙基))草酰胺、双(N-(N',N'-二甲基氨基乙基))草酰胺、双(N-(N',N'-咪唑烷基丙基)草酰胺、双(N-(N',N'-二乙基氨基乙基))草酰胺、双(N-(N',N'-二乙基氨基丙基)草酰胺、双(N-(N',N'-二乙基氨基乙基)草酰胺、双(N-(N',N'-二乙基亚氨基-1-甲基丙基)草酰胺、双(N-(3-吗啉代丙基)草酰胺及其与环氧烷的反应产物，优选具有在160和500g/mol之间的范围的摩尔质量，以及以下通式的化合物：

其中

R¹⁸、R¹⁹为-C_aH_2a+1，其中对于非环状基团a＝1-4；

R¹⁸、R¹⁹为-C_bH_cN_d-，其中对于环状基团b＝3-7，c＝6-14，d＝0-2；

R²⁰为C_eH_fO_g，其中e＝0-4，f＝0-8，g＝0-2；

R²¹为-H、-CH₃、-C₂H₅；

k、m相同或不同，为1-5。

这样的催化剂和/或混合物例如以下列名称市售供应：

ZF-10、

DMEA、

API、

RX 20and

RX 21、

RP202、

RP 204、

NE 300、

NE 310、

NE 400、

NE 500、

NE 600、

NE 650、

NE 660、

NE 740、

NE 750、

NE 1060、

NE 1080、

NE 1082和

NE 2039、

EF 860、

EF 890、

EF700、

EF 705、

EF 708、

EF 600、

EF 602、

54、

EF和

ZE 1。

根据应用，可以优选的是，在本发明的聚氨酯泡沫的生产中，使用一种或多种含氮和/或金属催化剂。当使用多于一种催化剂时，催化剂可以任何所需的彼此的混合物形式使用。在此可以在发泡操作期间单独使用催化剂，例如以混合头中的初步剂量的方式，和/或以预混合的催化剂组合的形式。

出于本发明的目的，表述“预混合的催化剂组合”，在下文中也称为催化剂组合，尤其包括金属催化剂和/或含氮催化剂和/或相应的质子化和/或季铵化含氮催化剂的现成混合物，以及任选地还包括其他成分或添加剂，例如水、有机溶剂、用于封闭胺的酸、乳化剂、表面活性剂、发泡剂、抗氧化剂、阻燃剂、稳定剂和/或硅氧烷(优选聚醚硅氧烷)，它们在发泡之前已经原样存在并且不需要在发泡操作期间作为单独的组分添加。

根据应用，当所用的所有含氮催化剂的总和相对于金属催化剂尤其是钾、锌和/或锡催化剂总和的摩尔比率为1:0.05至0.05:1、优选1:0.07至0.07:1且更优选1:0.1至0.1:1时，则可以是优选的。

为了防止组分彼此之间的任何反应，尤其是含氮催化剂与金属催化剂尤其是钾、锌和/或锡催化剂的反应，可优选将这些组分彼此分开储存，然后同时或相继进料到异氰酸酯和多元醇的反应混合物中。

催化剂的合适用量取决于催化剂的类型并且优选在0.005至10.0pphp(＝基于100重量份的多元醇的重量份)的范围内、更优选在0.01至5.00pphp的范围内，或对于钾盐为0.10至10.0pphp。

在根据本发明的方法中优选的水含量取决于除了水(其使用是任选的)之外是否使用物理发泡剂。在纯水发泡泡沫的情况下，水含量值通常优选在1至20pphp的范围内；当另外使用其他发泡剂时，所用水量可能会减少到例如0或例如0.1至20pphp的范围。为了获得高泡沫密度，优选既不使用水也不使用任何其他发泡剂。为了实现低泡沫密度，使用水和其他发泡剂的组合。

出于本发明的目的，合适的、任选的可用的物理发泡剂是气体(例如液化CO₂)以及挥发性液体，例如4或5个碳原子的烃，优选环戊烷、异戊烷和正戊烷；氢氟烃，优选HFC245fa、HFC 134a和HFC 365mfc；以及烯属氢氟烃诸如HFO 1233zd或HFO 1336mzzZ；氢氯氟烃，优选HCFC 141b；含氧化合物诸如甲酸甲酯和二甲氧基甲烷；或氢氯烃，优选二氯甲烷和1,2-二氯乙烷。合适的发泡剂还包括酮类(例如丙酮)或醛类(例如甲缩醛)。

除了或代替任何水和任何物理发泡剂，还可以使用与异氰酸酯反应并放出气体的其他化学发泡剂，例如甲酸、氨基甲酸酯或碳酸酯。

在其生产期间PU泡沫的泡沫性能可能受到影响，尤其是使用硅氧烷或有机改性的硅氧烷，为此可以使用现有技术中提到的物质。优选使用特别适用于相应软质PU泡沫类型的化合物。合适的(有机改性的)硅氧烷例如描述于以下文献中：EP 0839852、EP 1544235、DE 102004001408、EP 0839852、WO 2005/118668、US 20070072951、DE 2533074、EP1537159、EP 533202、US 3933695、EP 0780414、DE 4239054、DE 4229402、EP 867465。这些化合物可以如现有技术中所述来制备。合适的实例例如描述于US 4147847、EP 0493836和US 4855379中。

优选通常用于生产聚氨酯泡沫的泡沫稳定剂，即，基于聚二烷基硅氧烷-聚氧化烯共聚物的那些。这些化合物的结构优选例如使得环氧乙烷和环氧丙烷的长链共聚物与聚二甲基硅氧烷基团键合。聚二烷基硅氧烷与聚醚部分之间的链接可以通过SiC链接或Si-O-C键。在结构方面，聚醚或不同的聚醚可以在末端或侧向位置与聚二烷基硅氧烷键合。烷基或各种烷基在此可以是脂族的、脂环族的或芳族的。甲基是非常特别有利的。聚二烷基硅氧烷可以是直链的或者包含支链。合适的泡沫稳定剂例如描述于以下文献中：EP 0839852、EP1544235、DE 102004001408、WO 2005/118668、US 2007/0072951、DE 2533074、EP 1537159EP 533202、US 3933695、EP 0780414、DE 4239054、DE 4229402、EP 867465。相应的硅化合物可以如现有技术中所述来制备。合适的实例例如描述于US 4147847、EP 0493836和US4855379中。合适的稳定剂可以商品名

从Evonik Industries AG购买。

可以使用的合适的硅氧烷尤其具有以下结构：

其中

a独立地为0至500，优选1至300且尤其是2至150，

b独立地为0至60，优选1至50且尤其是1至30，

c独立地为0至10，优选为0或>0至5，

d独立地为0至10，优选为0或>0至5，

条件是，对于每个式(V)的分子，在每种情况下每个分子的T单元[SiR³R⁴O]的平均数∑d和Q单元[SiR³R³O]的平均数不大于50，每个分子的D单元[SiRRO]的平均数∑a不大于2000且每个分子的带有R¹的甲硅烷氧基单元的平均数∑b不大于100，

R独立地为至少一个选自具有1至20个碳原子的直链、环状或支化的脂族或芳族、饱和或不饱和的烃基的基团，但优选为甲基，

R²独立地为R¹或R，

R¹不同于R并且独立地为有机基团和/或聚醚基团，R¹优选地是选自以下的基团：

-CH₂-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”

-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”

-O-(C₂H₄O-)_x-(C₃H₅O-)_y-R'

-CH₂-R^IV

-CH₂-CH₂-(O)_x'-R^IV

-CH₂-CH₂-CH₂-O-CH₂-C(CH₂OH)₂-CH₂-CH₃

其中

x＝0至100，优选>0，尤其是1至50，

x'＝0或1，

y＝0至100，优选>0，尤其是1至50，

z＝0至100，优选>0，尤其是1至10，

R'独立地为具有1至12个碳原子的任选取代的烷基或芳基，例如被烷基、芳基或卤代烷基或卤代芳基取代，其中不同的R'取代基可存在于任何R¹基团和/或式(V)的任何分子中，且

R”独立地为氢或具有1至4个碳原子的烷基、-C(O)-R”'基团(其中R”'为烷基)、-CH₂-OR'基团、烷基芳基(例如苄基)、-C(O)NH-R'基团，

R^IV为直链、环状或支化的烃基，其还被进一步取代，例如被卤素取代，并且具有1至50个、优选9至45个、更优选13至37个碳原子，

R⁴可以独立地为R、R¹和/或被杂原子取代的官能化的有机的饱和或不饱和的基团，选自烷基、芳基、氯烷基、氯芳基、氟烷基、氰基烷基、丙烯酰氧基芳基、丙烯酰氧基烷基、甲基丙烯酰氧基烷基、甲基丙烯酰氧基丙基或乙烯基，

条件是至少一个R¹、R²和R⁴取代基不是R。该式中规定的结构单元中的各种单体单元(硅氧烷链和/或聚氧化烯链)可以采用交替嵌段形式，其中任意数目的嵌段以任何顺序或服从随机分布。式中使用的系数应视为统计学平均值。式(V)的硅氧烷可通过已知方法制备，例如含有双键的化合物与相应的氢硅氧烷的贵金属催化的氢硅烷化反应，如例如EP1520870中所述。文献EP 1520870在此通过引入并入本文并认为构成其形成本发明公开内容的一部分。

所用每个分子具有至少一个双键的化合物例如可以是α-烯烃、乙烯基聚氧化烯和/或烯丙基聚氧化烯。优选使用乙烯基聚氧化烯和/或烯丙基聚氧化烯。特别优选的乙烯基聚氧化烯例如是摩尔质量在100g/mol至8000g/mol范围内的乙烯基聚氧化烯，其可由以嵌段或无规分布形式的环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷和/或氧化苯乙烯单体形成，并且可以是羟基官能的或被甲基醚官能团或乙酰氧基官能团封端的。特别优选的烯丙基聚氧化烯例如是摩尔质量在100g/mol至5000g/mol范围内的烯丙基聚氧化烯，其可由以嵌段或无规分布形式的环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷和/或氧化苯乙烯单体形成，并且可以是羟基官能的或被甲基醚官能团或乙酰氧基官能团封端的。特别优选用作每个分子具有至少一个双键的化合物的实例有α-烯烃、烯丙醇、1-己烯醇、乙烯基聚氧化烯和/或烯丙基聚氧化烯以及烯丙基缩水甘油基醚和乙烯基环己烯氧化物。

在本发明的上下文中，优选使用式(V)的硅氧烷，其中a独立地为1至300，b独立地为1至50，c独立地为0至4，d独立地为0至4，条件是，对于每个式(V)的分子，每个分子的T单元的平均数∑d和Q单元的平均数∑c不大于20，每个分子的D单元的平均数∑a不大于1500且每个分子的带有R¹的甲硅烷氧基单元的平均数∑b不大于50。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，使用式(V)的硅氧烷，其中R¹独立地为以下有机基团

-CH₂-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”

-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”

-CH₂-R^IV

其中x为0至100，优选>0，尤其是1至50，并且y为0至100，优选>0，尤其是1至50，并且R'可以独立地彼此不同并且表示甲基、乙基和/或苯基。R”独立地为氢或1至4个碳原子的烷基、-C(O)-R”'基团(其中R”'为烷基)、-CH₂-O-R'基团、烷基芳基(例如苄基)、-C(O)NH-R'基团，R^IV为直链、环状或支化的任选取代的(例如卤素取代的)具有1至50个、优选9至45个且更优选13至37个碳原子的烃基。

在本发明的另一个优选的实施方案(所述实施方案优选用于生产软质块状泡沫)中，使用式(V)的硅氧烷，其中R¹独立地为选自以下的有机基团：

-CH₂-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”和/或

-CH₂-CH₂-O-(CH₂-CH₂O-)_x-(CH₂-CH(R')O-)_y-R”和/或

-CH₂-R^IV

其中x为0至100，优选>0，尤其是1至50，y为0至100，优选>0，尤其是1至50，R'为甲基且R”独立地为氢或具有1至4个碳原子的烷基、C(O)-R”'基团(其中R”'为烷基)、-CH₂-O-R'基团、烷基芳基(例如苄基)、C(O)NH-R'基团，其中，基于氧化烯单元的总量，氧乙烯单元的摩尔比例占氧化烯单元的不超过60％，即x/(x+y)<0.6。

在本发明的另一个优选的实施方案中，使用通过包含烯烃来氢化硅烷化的式(V)的硅氧烷，结果是，至少为10摩尔％、优选至少20摩尔％、更优选至少40摩尔％的R¹为CH₂-R^IV，其中R^IV是具有9至17个碳原子的直链或支化的烃。本发明的另一个优选的实施方案(尤其是在本发明用途的上下文中)使用式(V)的硅氧烷，其中硅氧烷中的末端位置(也称为α和ω位)至少部分被R¹基团官能化。在这种情况下，至少10摩尔％、优选至少30摩尔％、更优选至少50摩尔％的末端位置被R¹基团官能化。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，使用式(V)的其中不超过硅烷总平均摩尔质量的50％、优选不超过45％、更优选不超过40％的统计学平均值由硅氧烷中所有相同或不同的R¹基团的累积摩尔质量来计算的硅氧烷。

在本发明的另一个优选的实施方案中，使用式(V)的硅氧烷，其中R基团是甲基并且具有系数a的结构要素比具有系数b的结构要素以使得商a/b至少等于7、优选大于10、更优选大于12的方式的更大数量存在。

在本发明的另一个优选的实施方案中，使用式(V)的硅氧烷，其中存在于R¹基团中的氧化烯单元排他地是氧乙烯单元，同时，R”基团不是氢。

已通过额外使用再循环多元醇获得的成型软质PU泡沫制品对应于本发明的一个优选的实施方案。使用再循环多元醇通常会导致卷压缩后的形状恢复问题。在本发明的上下文中，令人意外地发现，如本说明书中详细阐述使用至少一种有机酯能够缓解该问题。

再循环多元醇是从PU泡沫废物获得的多元醇。这可能是来自软质PU泡沫生产的生产废物或来自消费者使用后的软质PU泡沫废物(例如旧床垫)。在这两种情况下，PU泡沫都是通过化学工艺液化的。在这里各种方法都是有用的，例如糖酵解、水解或酸解。然后获得的液体再循环多元醇可以重新用于生产软质PU泡沫。然而，这种软质PU泡沫通常具有明显不利的机械性能，诸如耐卷压(resistance to roll compression)。关于在软质PU泡沫中使用再循环多元醇的更多信息的一个来源是以下BMBF研究记录：https://www.cleaner-production.de/fileadmin/assets/bilder/BMBF-Projekte/01RI05070-075_-_Abschlussbericht.pdf。

对于每项要求保护的主题，在本发明的上下文中额外使用再循环多元醇对应于本发明的一个优选的实施方案。

所用的任选存在的添加剂可以是根据现有技术已知的并且可用于生产聚氨酯、尤其是软质PU泡沫的所有物质，例如发泡剂，优选用于形成CO₂的水，并且如果需要的话，其他物理发泡剂、交联剂和扩链剂、抗氧化降解的稳定剂(称为抗氧化剂)、阻燃剂、表面活性剂、杀生物剂、泡孔细化添加剂、泡孔开放剂、固体填料、抗静电添加剂、成核剂、增稠剂、染料、颜料、色浆、香料、乳化剂、缓冲物质和/或催化活性物质(尤其是如上所定义的催化活性物质)。

任选存在的交联剂和任选存在的扩链剂是对异氰酸酯具有反应性的低分子量多官能化合物。合适的化合物例如为羟基或胺封端的物质诸如甘油、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、三乙醇胺(TEOA)、二乙醇胺(DEOA)和三羟甲基丙烷。基于100份多元醇，使用浓度通常在0.1至5份的范围内，但也可以根据制剂而有偏差。

合适的抗氧化降解的稳定剂(称为抗氧化剂)优选包括所有常见的自由基清除剂、过氧化物清除剂、UV吸收剂、光稳定剂、金属离子杂质的络合剂(金属钝化剂)。优选使用以下物质类别的化合物，或包含以下官能团的物质类别，其中相应母体分子上的取代基优选特别是具有异氰酸酯反应性的基团的取代基：2-(2'-羟基苯基)苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、苯甲酸和苯甲酸酯、酚(特别是在芳族实体上包含叔丁基和/或甲基取代基)、苯并呋喃酮、二芳基胺、三嗪、2,2,6,6-四甲基哌啶、羟胺、亚磷酸烷基酯和芳基酯、硫化物、羧酸锌、二酮。例如，酚可以是基于3-(4-羟基苯基)丙酸的酯，诸如三乙二醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷酯，或亚甲基二酚诸如4,4'-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。优选的2-(2'-羟基苯基)苯并三唑例如是2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑或2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)苯并三唑。优选的2-羟基二苯甲酮例如是2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮或2,4-二羟基二苯甲酮。优选的苯甲酸酯例如是3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷酯或单宁。

在本发明的上下文中，合适的阻燃剂是根据现有技术被认为适用于该目的的所有物质。优选的阻燃剂例如是液体有机磷化合物，诸如无卤素有机磷酸酯例如磷酸三乙酯(TEP)；卤代磷酸酯，例如磷酸三(1-氯-2-丙酯)(TCPP)和磷酸三(2-氯乙酯)(TCEP)；以及有机膦酸酯，例如甲基膦酸二甲酯(DMMP)、丙基膦酸二甲酯(DMPP)；或固体诸如多聚磷酸铵(APP)和红磷。合适的阻燃剂还包括卤化化合物，例如卤化多元醇，以及固体诸如可膨胀石墨和三聚氰胺。

例如，所用的杀生物剂可以是市售产品诸如氯酚、苯并异噻唑啉酮、六氢-1,3,5-三(羟乙基-均三嗪)、氯甲基异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮或1,6-二羟基-2,5-二氧杂环己烷(1,6-dihydroxy-2,5-dioxohexane)，已知其商品名为BIT 10、Nipacide BCP、ActicideMBS、Nipacide BK、Nipacide CI、Nipacide FC。

本发明的软质PU泡沫的生产可以通过本领域技术人员熟悉的任何方法生产，例如通过手动混合或优选在高压或低压发泡机的帮助下进行。根据本发明的方法可以连续或分批进行。

在本发明的上下文中，用于生产软质PU泡沫的一种特别优选的组合物具有优选为5至800kg/m³、尤其是5至300kg/m³、更优选5至150kg/m³且尤其优选10至90kg/m³的密度，并且尤其是具有以下组成：

本发明的另一个主题是用于储存和/或运输成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子的方法，

其中

(a)在第一步中，通过在至少一种发泡剂和至少一种催化剂以及其他添加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来提供成型软质PU泡沫制品，

其中所述添加剂包括有机酯，所述有机酯优选如权利要求6或7中所定义；

(b)在任选存在的后续步骤中，可以任选地对所获得的成型软质PU泡沫制品进行进一步加工以将其准备用于应用，

(c)并且其中在最后步骤中，基于其起始体积，将成型软质PU泡沫制品(任选地准备用于应用)压缩至少20％、优选30％、尤其是40％，并且任选地将其真空包装并通过辅助手段、特别是包装手段保持在压缩形式并送去储存和/或运输。

在一个优选的实施方案中，该方法的特征在于，在步骤(a)中添加足量的本发明的有机酯(优选如权利要求6或7中所定义)，使得该有机酯在成品聚氨酯泡沫中的质量比例为0.05重量％至7重量％、优选0.3重量％至4重量％、更优选0.5重量％至3重量％。

本发明的另一个主题是通过在至少一种发泡剂和至少一种催化剂以及其他添加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生产软质聚氨酯泡沫的方法，其中所述添加剂包括本发明的有机酯，所述有机酯优选如上所定义，更优选如权利要求6或7中所定义，尤其是额外使用再循环多元醇。

在本发明的一个优选的实施方案中，所述方法的一个特征是所述软质PU泡沫是标准软质PU泡沫、粘弹性PU泡沫、HR PU泡沫或超软PU泡沫，优选标准软质PU泡沫或超软PU泡沫，更优选标准软质PU泡沫，特别是热固化软质PU泡沫。

在本发明的一个优选的实施方案中，生产本发明软质PU泡沫的反应使用以下物质来进行：

·水，和/或

·一种或多种有机溶剂，和/或

·一种或多种抗氧化降解的稳定剂，尤其是抗氧化剂，和/或

·一种或多种阻燃剂，和/或

·一种或多种泡沫稳定剂，优选基于硅氧烷和/或聚二烷基硅氧烷-聚氧化烯共聚物，

和/或

·一种或多种其他助剂，优选选自表面活性剂、杀生物剂、染料、颜料、填料、抗静电添加剂、交联剂、扩链剂、泡孔开放剂和/或香料(fragrances)。

本发明还提供了一种可通过如上所述方法获得的软质聚氨酯泡沫，优选标准软质PU泡沫、粘弹性PU泡沫、HR PU泡沫或超软PU泡沫。

本发明的软质PU泡沫对应于本发明的一个优选的实施方案，其中所述泡沫具有1-80％的回弹性，根据DIN EN ISO 8307:2008-03测定；和/或5至150kg/m³的泡沫密度；和/或任选地在粉碎泡沫之后0.5至6scfm、优选1.0至6.0scfm的孔隙率。

本发明还提供了本发明的软质PU泡沫作为包装泡沫、床垫、家具垫、汽车座垫、头枕、仪表板、汽车内饰、车顶衬里、吸音材料的用途，或用于生产相应产品的用途。

本发明进一步提供了有机酯、优选如上所定义的有机酯用于改进在历时至少20小时、特别是至少48小时的压缩后成型软质PU泡沫制品的尺寸恢复的用途，其中所述成型软质PU泡沫制品通过在至少一种发泡剂和至少一种催化剂以及其他添加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可获得，其中所述添加剂包括有机酯，优选如权利要求6或7中所定义的有机酯。

本发明进一步提供了软质聚氨酯泡沫在床垫和/或垫子、尤其是床垫中的用途，其中所述软质聚氨酯泡沫已通过在一种或多种催化异氰酸酯-多元醇和/或异氰酸酯-水反应和/或异氰酸酯三聚反应的催化剂以及其他添加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，其特征在于所述添加剂包括有机酯，优选如上文所定义、更优选如权利要求6或7中所定义的有机酯。

具体实施方式

实施例

软质PU泡沫的物理性质：

根据以下物理性质a)至g)评估生产的软质PU泡沫：

a)上升时间：反应各组分混合结束与聚氨酯发泡终止之间的时段。

b)上升高度或泡沫高度：3分钟后形成的自由上升泡沫的高度。泡沫高度以厘米(cm)为单位记录。

c)上升阶段结束时泡沫的沉降(＝回落)：沉降由刚发泡终止后和发泡终止3分钟后的泡沫高度差得出。泡沫高度借助于固定在厘米刻度上的针在泡沫顶部中间的最大值处测定。此处负值描述发泡终止后泡沫的沉降；正值相应地描述泡沫的进一步上升。

d)每厘米的泡孔数(泡孔计数)：这在切割表面上目测确定(根据DIN EN15702测定)。

e)泡沫密度(FD)：按照ASTM D3574-11的测试A中所描述通过测定芯密度来确定。泡沫密度以kg/m³记录。

f)由流动法确定的孔隙率：在根据ASTM D 3574(2011-00)的气流法中，确定在施加压差时在特定时间段内流过规定的泡沫样品的空气体积。为此目的，横向于泡沫上升方向从每个成品泡沫中切出12个尺寸为5cm×5cm×2.5cm的试样，并依次插入为此方法构建的分析仪器中。该仪器的构造在ASTM D 3574(2011-00)中有描述。分析仪器在仪器内部和周围大气之间产生125Pa的气压差，做法是将恰好足够的空气吸入并通过测试样品以使压差保持恒定。因此，通过试样的气流是泡沫孔隙率的量度。测得在0-6.5scfm(标准立方英尺/分钟)范围内的值，在该区间内较低的值表征更闭合的泡沫，较高的值表征更开放的泡沫。

g)成卷试验的结果：该具体试验在下文中详细描述。

为完整起见，下文还阐述了DIN EN ISO 16000-9:2008-04的测量原理。

在此，在从其以气体形式释放的有机物质的类型和量方面来表征各种材料。该分析方法用于确定家具和床垫中使用的材料的排放。这通过使用测试室测定排放来完成。

分析：

测试试样：试样制备、取样和试样尺寸：

将反应混合物引入顶部开口的PE塑料袋中。在泡沫上升并停止发泡后，在停止发泡3分钟后将PE袋封闭。为了确保完全反应但也同时也为了防止VOC过早逸出，泡沫以这种方式在室温下储存12小时。随后，打开PE袋，从泡沫块中心取出7cm x 7cm x 7cm的立方体并立即包裹在铝箔中并气密地密封在PE袋中。然后将其运送到分析实验室，并将泡沫立方体引入清洁的30升玻璃测试室。测试室中的条件是受控的气候条件(温度21℃，空气湿度50％)。每小时更换一半的测试室体积。24小时后，从测试室空气中取样。Tenax吸附管用于吸收VOC。然后加热Tenax管，在惰性气流的帮助下，释放的挥发性物质在可程序控制温度的蒸发器的冷阱中进行低温聚焦(cryofocused)。加热阶段结束后，将冷阱迅速加热至280℃。在该过程中聚焦的物质气化。随后它们在气相色谱分离柱中分离并通过质谱法检测。使用参考物质校准允许对排放进行半定量评估，以“μg/m³”表示。用于VOC分析(VOC值)的定量参考物质是甲苯。可以使用物质的质谱和保留指数将信号峰指派给物质。以下设备用于分析：Gerstel,D-45473Mühlheim an der Ruhr,Eberhard-Gerstel-Platz 1,德国,TDS-3/KAS-4,

解吸管,Agilent Technologies 7890A(GC)/5975C(MS),柱:HP Ultra2(50m,0.32mm,0.52μm),载气：氦气。可以从DIN EN ISO 16000-9:2008-04中获取更具体的程序说明。

为完整起见，VDA 278的分析原理也在下文中描述。

VDA 278分析原理：

在从其以气体形式释放的有机物质的类型和量方面来表征各种材料。为此，确定了两个半定量经验值来估算挥发性有机化合物的排放(VOC值)以及可冷凝物质的比例(雾化值)。排放物的各个物质也被确定。在该分析中，对样品进行热提取并且排放物通过气相色谱法分离并通过质谱法检测。由此获得的VOC级分的总浓度通过算术方式转换为甲苯当量，并作为结果提供VOC值；FOG级分以十六烷当量表示并提供FOG值。

该分析方法用于确定用于机动车辆中模制部件的非金属材料的排放；它们还包括泡沫。

在热解吸分析(TDS)中，将少量材料在解吸管中以限定的方式加热，加热期间放出的挥发性物质借助于惰性气体流在可程序控制温度的蒸发器的冷阱中进行低温聚焦。加热阶段结束后，冷阱迅速加热至280℃。聚焦的物质在该过程中气化。它们随后在气相色谱分离柱中分离并通过质谱法检测。用参考物质校准允许对排放进行半定量估计，以“μg/g”表示。使用的定量参考物质对于VOC分析(VOC值)是甲苯而对于雾化值是正十六烷。可以使用物质的质谱和保留指数将信号峰指派给物质。资料来源：VDA 278/10.2011,www.vda.de。

分析：

测试试样：试样制备、取样和试样尺寸：

泡沫脱模后，在21℃和约50％的相对湿度下储存24小时。然后在(冷却的)模制品的宽度上均匀分布的合适且有代表性的位置处采集模制品的样品。然后将泡沫包裹在铝箔中并密封在聚乙烯袋中。

在每种情况下，引入解吸管的泡沫样品的量为10-15mg。

测试程序：VOC/FOG热解吸：

在收到密封样品后立即送去直接测定。在开始分析之前，将样品在分析天平上称重至0.1mg的精度并将相应量的泡沫置于解吸管的中央。使氦气流通过样品并将样品加热至90℃持续30分钟。将所有挥发性物质收集在用液氮冷却的冷阱中。30分钟后，将冷阱加热到280℃。使用所述气相色谱柱将蒸气化的物质彼此分离，然后通过质谱法进行分析。

GC-MS仪器参数

以下仪器用于该分析：

来自Gerstel的D 45473Mühlheim an der Ruhr；

Eberhard-Gerstel-Platz 1TDS-3/KAS-4；

解吸管；

Agilent Technologies 7890A(GC)/5975C(MS)；

柱：HP Ultra2(50m,0.32mm,0.52μm)；

载气：氦气。

下面描述的是成卷变形试验，该试验使得在本发明的上下文中测试压缩后的尺寸恢复成为可能。

成卷变形试验(简称“成卷试验”)

目的：

测试目的是在实验室中模拟成卷床垫的条件。由于对此没有有用的行业标准，因此开发了一种新测试，该测试在小规模上模拟了床垫泡沫的卷起。

样品制备：

例如使用带锯从通过手动发泡获得的软质PU泡沫块切取尺寸为12cm(宽)、16cm(长)和2.5cm(厚)的测试试样。选择来自手动发泡的泡沫块中的中心位置。切割测试试样，使得在生产期间泡沫的上升方向与测试试样的长度和宽度成直角。用毡笔标记测试试样。

测试程序：

用直径为5-8mm的细金属棒(例如金属圆珠笔)在12cm边缘处压缩测试试样。然后用手将泡沫测试试样围绕该金属棒卷起。这显著压缩泡沫，形成直径约为3-4cm的卷。该卷被手动保持在这种压缩状态并将其完全推入纸板管中。纸板管的内径为4cm，长度至少为13cm。一旦卷起的泡沫完全插入管中，则将金属棒移除。为了使移除期间的摩擦最小化，可以在卷泡沫之前给金属棒轻轻涂上油脂。然后泡沫填充了管体积。在中心泡沫的压缩比在管边缘严重得多。然后将该卷在受控、恒定的条件(温度：21℃，大气湿度：60％)下储存7天。168小时后，手动将泡沫从管中取出并放置在平坦的表面上，观察泡沫的展开。不得干扰或影响泡沫的膨胀。

评估：

让成型软质PU泡沫制品膨胀10分钟。然后评估测试试样。最重要的标准是泡沫是完全恢复了其原始厚度，还是仍然有压缩区，尤其是在压缩更严重的边缘处。在某些情况下，测试试样表面上仍还会出现明显的压缩造成的凹槽。非常差的试样在一端仍然卷起。膨胀后测试试样的轻微弯曲是正常的并且在评估不被考虑。在评估中使用以下等级：

++++：试样完全展开，没有任何明显的压缩线或压缩，从管中取出后膨胀迅速且完全地发生。

+++：试样完全展开，没有任何明显的压缩线或压缩，膨胀迅速地发生并且在5分钟后已经完成。

++：试样在所有部位都恢复了2.5cm的厚度。10分钟后，在表面处(特别是在压缩更严重端)看不到压痕和凹槽。

+：试样在所有部位都恢复了2.5cm的厚度。然而，在表面处(特别是在压缩更严重端)仍然可以看到轻微的压痕和凹槽。

0：试样在压缩更严重端表现出轻微压缩。那里的厚度大于2.0cm但小于2.5cm。压痕在该端清晰可见。

-：试样在压缩更严重端表现出轻微压缩。那里样品的厚度大于1cm但仍明显小于2.0cm。

--：试样在压缩更严重端表现出严重压缩。那里样品的厚度小于1cm。样品在该端仍部分卷起。

---：试样在压缩更严重端保持卷起和被压缩。

----：试样几乎完全保持卷起和被压缩。

评估优选由至少两个人进行。结果被记录在案。在本发明的上下文中，评估由得出一致结果的四个人进行。

测试的不足和制约因素：试验中必须保证测试试样尺寸正确和成卷均匀。泡沫测试试样必须具有恒定的泡孔结构参数，即，特别是恒定的泡孔尺寸和恒定的透气性。金属棒不得涂过多油脂，以免油脂渗入样品中。必须保持恒定的储存条件。必须保持给予各种评估等级的测试样品可得以供比较。

测试精度：

由两个或更多个评估者有规律地进行测试产生了一致的评估。在重复测定中也有规律地证实了相同的结果。因此，证明该测试是可靠的。

热固化软质PU泡沫-发泡实施例

实施例1：热固化软质PU泡沫(软质块状泡沫)的生产

对于性能测试，使用了表1中规定的热固化软质PU泡沫制剂。

表1：用于热固化软质PU泡沫生产的制剂1。

¹⁾多元醇1：可从Dow Chemical获得的

CP 3322，这是一种基于甘油的聚醚多元醇，其OH值为48mgKOH/g且主要是仲OH基团，平均摩尔质量为3500g/mol。

29，可得自Evonik Industries：2-乙基己酸锡(II)盐。

DMEA：二甲基乙醇胺，可得自Evonik Industries。用于生产聚氨酯泡沫的胺催化剂。

B 8228，可得自Evonik Industries。用于生产聚氨酯泡沫的泡沫稳定剂。

在本发明的实验中，将有机酯添加到热固化软质PU泡沫制剂中。所选有机酯添加剂的特征如下：

⁵⁾

有机酯1

硬脂酸乙基己酯

有机酯2

C₁₂-C₁₅烷醇苯甲酸酯

有机酯3

辛酰基/癸酰基甘油三酯

⁶⁾来自Covestro的甲苯二异氰酸酯T 80(80％的2,4异构体，20％的2,6异构体)，3mPa·s，48％NCO，官能度为2。

在每次发泡操作使用400g多元醇；相应地重新计算了其他制剂成分。例如，1.00份某组分表示每100克多元醇含1.00克该物质。

发泡通过所谓的手动混合来进行。使用如表2中规定的制剂1。为此，将多元醇、相应的胺催化剂混合物、锡催化剂即2-乙基己酸锡(II)、水、泡沫稳定剂装入纸杯中，用盘式搅拌器以1000rpm将内容物混合60秒。第一次搅拌后，将异氰酸酯(TDI)添加反应混合物中并以2500rpm搅拌7秒，然后立即转移到带纸衬里的盒(底面积为30cm×30cm且高为30cm)中。倒入后，泡沫在发泡盒内升起。在理想情况下，泡沫在达到最大上升高度时停止发泡并然后略微回落。这打开了泡沫气泡的泡孔膜并且获得了泡沫的开孔泡孔结构。为了评估性能，确定了以下特征参数：上升时间(rise time)、上升高度和上升阶段结束后泡沫的回落(＝沉降)。

将规定的泡沫体从所得热固化软质PU泡沫块中切出并进行进一步分析。对测试试样进行以下物理性质测定：泡孔计数、通过流动法的孔隙率、泡沫密度(FD)和室温下的成卷变形。

根据本发明的有机酯对所得热固化软质PU泡沫的发泡和物理性质的影响结果汇总在下表中。

表2：

表3：

与不含添加剂的参考泡沫相比，研究了有机酯添加剂。该研究在

T9使用水平的变化下进行，以便能够确定本发明的添加剂对不同孔隙率(scfm)的泡沫的影响。对于使用有机酯作为添加剂的本发明的泡沫，通过成卷试验确定的成卷变形得到显著改善。成卷测试结果在----和++++之间的评级中提高了至少一个和多达五个级别。将测试试样成卷变形后的原始形状恢复提高到相当关键的程度。

如果使用排放经优化的添加剂，则还发现根据本发明的软质PU泡沫具有低排放。这可以在根据DIN EN ISO 16000-9:2008-04的VOC试验中看出。在这里发现，在低排放制剂中，当添加有机酯1时，总排放未增加(20μg/m³，参见表4vs.21μg/m3，参见表5)，并且通常排放远低于500μg/m³的TVOC的典型限值。因此，有机酯添加剂1也非常适用于低排放制剂。

表4：根据DIN EN ISO 16000-9:2008-04的VOC测试：参考热固化PU软质泡沫

表5：根据DIN EN ISO 16000-9:2008-04的VOC测试：参考热固化PU软质泡沫+1.5pphp有机酯1(硬脂酸乙基己酯)

如果使用排放经优化的添加剂，则还发现根据本发明的软质PU泡沫具有低排放。这可以在根据VDA 278的VOC和FOG测试中看出。这里发现，在低排放制剂中，当添加有机酯添加剂3时，在FOG值中发现的总排放略有增加(从<10μg/g(参见表6)至48μg/g(参见表7))，但仍远低于VOC的典型极限值(100μg/g)和FOG的典型极限值(250μg/g)。因此有机酯添加剂3也非常适用于低排放制剂。

表6：根据VDA 278进行的VOC测试：参考热固化PU软质泡沫

表7：根据VDA 278的FOG测试：参考热固化PU软质泡沫+1.5pphp有机酯3(辛酰基/癸酰基甘油三酯)

在HR和粘弹性软质泡沫的情况下也已证实了本发明的总体优势。

Claims

1.一种成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其中所述软质PU泡沫已经通过在至少一种发泡剂和一种或多种催化异氰酸酯与多元醇的反应和/或异氰酸酯与水的反应和/或异氰酸酯三聚反应的催化剂和其他添加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获得，其特征在于所述添加剂包括有机酯。

2.根据权利要求1所述的成型软质PU泡沫制品，其特征在于所述软质PU泡沫是标准软质PU泡沫、粘弹性PU泡沫、HR PU泡沫或超软PU泡沫，优选标准软质PU泡沫或超软PU泡沫，更优选标准软质PU泡沫，特别是热固化软质PU泡沫。

3.根据权利要求1或2所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于所述成型制品具有至少1cm至不超过50cm的高度和至少20cm至不超过300cm、优选至少70cm至不超过200cm的宽度以及至少20cm至不超过300cm、优选至少150cm至不超过220cm的长度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，将成型PU泡沫制品基于其起始体积压缩至少20％、优选30％、尤其是40％，并通过辅助手段、尤其是包装手段保持在压缩形式历时至少20小时、优选至少48小时。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于所述成型软质PU泡沫制品处于压缩且优选真空包装状态，并且尤其是成卷床垫。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于所述有机酯符合下式(I)：

其中

7.根据权利要求1至6中任一项所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于所述有机酯选自辛酰基/癸酰基甘油三酯、辛酰基甘油三酯、乙基己基甘油三酯、癸酰基甘油三酯、甘油油酸酯、甘油异硬脂酸酯、硬脂酸乙基己酯、棕榈酸乙基己酯、羟基硬脂酸乙基己酯、异硬脂醇异硬脂酸酯、异硬脂醇棕榈酸酯、异硬脂醇新戊酸酯、十三烷醇硬脂酸酯、鲸蜡硬脂醇辛酸酯、椰油醇-辛酸酯、椰油醇-辛酸酯/癸酸酯、C₁₂-C₁₅烷醇苯甲酸酯、C₁₂-C₁₅-烷醇乙基己酸酯、丙二醇二油酸酯、丙二醇二辛酸酯、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯、丙二醇二硬脂酸酯、丙二醇二棕榈酸酯、丙二醇二肉豆蔻酸酯、丙二醇二月桂酸酯、丙二醇二椰油酸酯、丙二醇二异硬脂酸酯、季戊四醇四辛酸酯、季戊四醇四(乙基己酸酯)、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四异硬脂酸酯、肉豆蔻酸异丙酯、异硬脂酸异丙酯、异鲸蜡醇硬脂酸酯、棕榈酸异丙酯、椰油酸癸酯、椰油酸乙基己酯、油酸癸酯、辛酸鲸蜡酯、对苯二甲酸二异戊酯、壬酸异壬酯、肉豆蔻醇肉豆蔻酸酯、鲸蜡醇蓖麻醇酸酯、鲸蜡硬脂醇异壬酸酯、鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、鲸蜡醇乙基己酸酯、鲸蜡醇棕榈酸酯、油醇芥酸酯、硬脂醇庚酸酯、异鲸蜡醇棕榈酸酯、二异硬脂醇苹果酸酯、月桂酸己酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、异十三醇异壬酸酯、新戊酸异癸酯、肉豆蔻醇乳酸酯、鲸蜡醇乳酸酯、十三烷醇偏苯三酸酯、辛基十二醇新戊酸酯、水杨酸乙基己酯、三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯/三癸酸酯、二聚亚油酸二异丙酯、水杨酸苄酯、苯甲酸苄酯、三(辛基十二烷醇)柠檬酸酯、三异硬脂醇柠檬酸酯及其混合物，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子，其特征在于，基于整个软质PU泡沫，所述有机酯以0.05重量％至7重量％、优选0.3重量％至4重量％、更优选0.5重量％至3重量％的总量被包含。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的成型软质PU泡沫制品，其特征在于其已通过额外使用再循环多元醇获得。

10.有机酯、优选如权利要求6或7中所定义的有机酯用于改进成型软质PU泡沫制品在其历时至少20小时、特别是至少48小时的压缩后的尺寸恢复的用途，其中所述成型软质PU泡沫制品通过在至少一种发泡剂和至少一种催化剂以及其他添加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可获得，其中所述添加剂包括有机酯，所述有机酯优选如权利要求6或7中所定义。

11.用于储存和/或运输成型软质PU泡沫制品、优选床垫和/或垫子的方法，

其中

(c)并且其中在最后步骤中，将成型软质PU泡沫制品(任选地准备用于应用)基于其起始体积，压缩至少20％、优选30％、尤其是40％，并且任选地将其真空包装并通过辅助手段、特别是包装手段保持在压缩形式并送去储存和/或运输。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤(a)中添加足量的有机酯，所述有机酯优选如权利要求6或7中所定义，使得所述有机酯在成品聚氨酯泡沫中的质量比例为0.05重量％至7重量％、优选0.3重量％至4重量％、更优选0.5重量％至3重量％。

13.一种用于生产软质聚氨酯泡沫的方法，所述方法通过在至少一种发泡剂和至少一种催化剂以及其他添加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，

其中所述添加剂包括有机酯，所述有机酯优选如权利要求6或7中所定义，优选额外使用再循环多元醇。

14.软质聚氨酯泡沫在床垫和/或垫子、尤其是床垫中的用途，其中所述软质PU泡沫已经通过在一种或多种催化异氰酸酯与多元醇的反应和/或异氰酸酯与水的反应和/或异氰酸酯三聚反应的催化剂和其他添加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获得，

其特征在于所述添加剂包括有机酯，所述有机酯优选如权利要求6或7中所定义，优选额外使用再循环多元醇。