相關(guān)申請的交叉參考本申請依據(jù)35u.s.c.§119要求2016年1月29日提交于韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請第10-2016-0011508號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，在此將其全文并入作為參考。本公開內(nèi)容涉及一種甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫和通過將液體醛還原劑加入到多元醇體系中降低毒性成分釋放的聚氨酯泡沫。
背景技術(shù)：
：車輛內(nèi)部使用的座椅是安裝在車輛內(nèi)部的部件，使得駕駛者可以在就座的同時舒適地駕車。聚氨酯泡沫材料由于其優(yōu)異的緩沖性能和輕質(zhì)性能、可大量生產(chǎn)性、經(jīng)濟效率等而常常用于座椅。通常，聚氨酯泡沫通過包括多元醇、發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水等的多元醇體系與異氰酸酯的高溫合成方法制備。但是，當(dāng)制備聚氨酯泡沫時，該方法可以短期和/或長期釋放揮發(fā)性有機化合物(voc)，例如，苯、甲苯和甲醛。voc產(chǎn)生如致癌物質(zhì)烴類化合物的氣味，并且由于其吸入可能成為造成神經(jīng)系統(tǒng)疾病和病屋綜合征(sickhousesyndromes)的原因。近來，由于車輛使用的數(shù)量增加，對于車輛工業(yè)中環(huán)境友好的材料以及車輛內(nèi)部空氣質(zhì)量的關(guān)注日益增加。在韓國，國土、基礎(chǔ)設(shè)施和交通部(theministryofland,infrastructure,andtransport)發(fā)布了管理標(biāo)準(zhǔn)，其能夠通過適當(dāng)管理自2007年新制造的車輛內(nèi)部部件釋放的對人體有毒性的材料保護(hù)車輛駕駛者的健康，目前，機動車輛管理方案確立為第11929號法案，其僅允許7種voc以規(guī)定值或更少值自新制造的車輛釋放。因此，本公開內(nèi)容涉及甲醛和丙烯醛釋放減少的聚氨酯泡沫，更具體地，涉及用于座椅的軟聚氨酯泡沫，其包括抑制從用于車輛座椅的軟聚氨酯泡沫釋放的揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生的液體醛還原劑。技術(shù)實現(xiàn)要素：本公開內(nèi)容致力于提供甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫，其包括抑制從用于車輛座椅的軟聚氨酯泡沫釋放的揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生的液體醛還原劑。另外，本公開內(nèi)容致力于提供用于車輛的座椅，其抑制揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生。本公開內(nèi)容要解決的技術(shù)問題并不限于上述技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開內(nèi)容的說明將會顯而易見地理解到未提及的其他技術(shù)問題。本公開內(nèi)容的示例性實施方式提供一種甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫，其可以由包括多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和液體醛還原劑的多元醇體系制造或形成。在本公開內(nèi)容中，多元醇可以以堿性形式制備。在本公開內(nèi)容中，在聚氨酯泡沫的發(fā)泡之前，多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑可以基于多元醇體系的總重量分別以90-95wt％、0.1-1.4wt％、0.1-1.6wt％和1.0-7.0wt％的量存在。在本公開內(nèi)容中，液體醛還原劑可以以0.4-2.0wt％的量存在。在本公開內(nèi)容中，液體醛還原劑可以包括具有胺基的化合物、具有抗氧化功能的天然化合物、表面活性劑和具有羥基的溶劑。在本公開內(nèi)容中，具有胺基的化合物可以包括由羥基胺組成的化合物。在本公開內(nèi)容中，具有胺基的化合物可以包括羥基胺、羥基胺硫酸鹽、n-甲基乙醇胺、乙醇胺和三(羥甲基)氨基甲烷中的一種或多種。本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式提供一種車輛座椅，其由聚氨酯制造。根據(jù)本公開內(nèi)容的甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫可以具有提供甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫的作用，其包括抑制從用于車輛座椅的軟聚氨酯泡沫釋放的揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生的液體醛還原劑。根據(jù)本公開內(nèi)容的車輛座椅可以具有提供抑制揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生的車輛座椅的作用。具體實施方式在下文中，將參考附圖對本公開內(nèi)容的示例性具體方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在說明之前，本說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和措辭不應(yīng)理解成限于常用的或字典上的含義，而應(yīng)當(dāng)基于發(fā)明人可以適當(dāng)定義各個術(shù)語的概念用于以最佳方式說明其自己所公開內(nèi)容的原則，理解成符合本公開內(nèi)容的技術(shù)精神的含義和概念。因此，由于本說明書中所述的示例性實施方式和附圖所示的結(jié)構(gòu)僅僅是本公開內(nèi)容的可能的實施方式，并不代表本公開內(nèi)容的所有技術(shù)精神，應(yīng)當(dāng)理解到，可以存在有各種代替這些實施方式和結(jié)構(gòu)的等同方式和改良方式。由于全球環(huán)境污染問題近來已經(jīng)作為嚴(yán)重問題出現(xiàn)，汽車工業(yè)已作出各種努力，以將環(huán)境友好的材料應(yīng)用于車輛。具體地，隨著由于車輛的使用增加在車輛中停留的時間延長，對于車輛內(nèi)部空氣質(zhì)量的關(guān)注得以增加。為了解決這些問題，已經(jīng)提出了開發(fā)應(yīng)用于車輛的空氣凈化器或使用環(huán)境友好材料開發(fā)車輛用室內(nèi)部件的措施。具體地，在應(yīng)用于車輛內(nèi)部的材料當(dāng)中占據(jù)最大量的聚氨酯泡沫具有價格競爭力以及優(yōu)異的功能性，例如吸音和隔音，因此已廣泛用于汽車內(nèi)部部件，例如座椅、儀表板和地板材料。但是，當(dāng)制備聚氨酯泡沫時，存在以下缺點：因熱反應(yīng)大量釋放出對人體有毒的甲醛和丙烯醛。為了降低voc，在相關(guān)技術(shù)中，其上負(fù)載有對低級醛具有反應(yīng)性的有機化合物例如胺、肼和尿素或金屬鹽等的吸附劑已用于多孔載體中，但由于吸附劑是粉末型的，很難將吸附劑混合在多元醇中，因此，存在以下問題：多元醇本身不穩(wěn)定，或者醛吸附速率較慢。本公開內(nèi)容涉及通過將液體醛還原劑加入到多元醇體系中而降低甲醛和丙烯醛釋放的聚氨酯泡沫。通常，聚氨酯泡沫可以指其中分子結(jié)構(gòu)由氨基甲酸酯組成的具有多孔泡沫的聚合物材料。對于聚氨酯泡沫的制備，聚氨酯泡沫可以通過使多元醇體系與異氰酸酯反應(yīng)制造，并且可以根據(jù)所用多元醇體系和異氰酸酯的種類和特征而分類成硬和軟氨基甲酸酯泡沫。用于汽車座椅的氨基甲酸酯泡沫可以分類為軟氨基甲酸酯泡沫，并用于在乘客就座時有助于舒適感。由于關(guān)于車輛內(nèi)部空氣質(zhì)量的法規(guī)已更為嚴(yán)格，用于降低車輛內(nèi)部部件方面釋放的voc的量的技術(shù)得以開發(fā)。其中，用于座椅的氨基甲酸酯泡沫是車輛內(nèi)部部件中用量最大的車輛內(nèi)部部件，因此，用于降低voc的技術(shù)會有裨益。voc可以分類成btx，例如苯、甲苯和二甲苯，以及醛，例如甲醛、乙醛和丙烯醛，其中已知醛是導(dǎo)致人體疾病例如病屋綜合征的材料。因此，本公開內(nèi)容涉及可以降低甲醛和丙烯醛釋放的汽車座椅用聚氨酯泡沫的制備。當(dāng)多元醇的活性羥基(-oh)氧化時由聚氨酯泡沫產(chǎn)生醛。由于聚氨酯泡沫中可以存在有大量的羥基，羥基可以氧化，因此，可以持續(xù)釋放大量的醛。本公開內(nèi)容通過將基于胺的液體醛還原劑加入到包括多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑等的多元醇體系中以減少甲醛和丙烯醛而提供在最優(yōu)聚氨酯泡沫混合條件下制備的座椅用聚氨酯泡沫。即，為了提高相關(guān)技術(shù)中由座椅用軟聚氨酯泡沫產(chǎn)生的特定甲醛和丙烯醛的還原效率，基于胺的液體醛還原劑可以具有提供用于座椅的軟聚氨酯泡沫的目的，其中有毒成分通過將適當(dāng)?shù)囊后w醛還原劑加入到用于座椅的軟聚氨酯泡沫中而得以阻擋。根據(jù)本公開內(nèi)容，可以提供甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫，其可以由包括多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和液體醛還原劑的多元醇體系制造。多元醇可以制備成堿性形式，并且在聚氨酯泡沫的發(fā)泡之前，多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑可以基于多元醇體系的總重量分別以90-95wt％、0.1-1.4wt％、0.1-1.6wt％和1.0-7.0wt％的量存在。此外，液體醛還原劑可以以0.4-2.0wt％的量存在，并且可以包括具有胺基的化合物、具有抗氧化功能的天然化合物、表面活性劑和具有羥基的溶劑。而且，具有胺基的化合物可以包括由羥基胺組成的化合物。而且，具有胺基的化合物可以包括羥基胺、羥基胺硫酸鹽、n-甲基乙醇胺、乙醇胺和三(羥甲基)氨基甲烷中的一種或多種。本公開內(nèi)容的液體醛還原劑可以通過例如以下化學(xué)式1-5的機制降低聚氨酯泡沫中的甲醛和丙烯醛。[化學(xué)式1]步驟1：親核進(jìn)攻化學(xué)式1可以表示可還原甲醛和丙烯醛的基于胺的液體醛還原劑與甲醛和丙烯醛的反應(yīng)機制中的步驟1。由于羰基碳帶有部分正電荷，基于胺的液體醛還原劑的未共享電子對可以親核進(jìn)攻甲醛和丙烯醛，以形成雙極正四面體中間體。[化學(xué)式2]步驟2：質(zhì)子移動化學(xué)式2可以表示可還原甲醛和丙烯醛的基于胺的液體醛還原劑與甲醛和丙烯醛的反應(yīng)機制中的步驟2。關(guān)于質(zhì)子移動，質(zhì)子可以從氮移動至氧，形成中性的甲醇胺(carbinolamine)。[化學(xué)式3]步驟3：羥基與質(zhì)子加成化學(xué)式3可以表示可還原甲醛和丙烯醛的基于胺的液體醛還原劑與甲醛和丙烯醛的反應(yīng)機制中的步驟3。羥基(-oh)的質(zhì)子化反應(yīng)可以通過酸催化劑進(jìn)行。[反應(yīng)式4]步驟4：水的移除化學(xué)式4可以表示可還原甲醛和丙烯醛的基于胺的液體醛還原劑與甲醛和丙烯醛的反應(yīng)機制中的步驟4。未共享電子對可以釋放水，并形成亞胺離子。[化學(xué)式5]步驟5：氫的移除化學(xué)式5可以表示可還原甲醛和丙烯醛的基于胺的液體醛還原劑與甲醛和丙烯醛的反應(yīng)機制中的步驟5。質(zhì)子可以從氮上丟失，并且可以形成中性的胺產(chǎn)物。通過上述反應(yīng)機制，聚氨酯泡沫中的甲醛和丙烯醛可以通過基于胺的液體醛還原劑變成亞胺，使得可以降低大量的甲醛和丙烯醛釋放。另外，由于液體醛還原劑可在聚氨酯泡沫中采取化學(xué)穩(wěn)定的形式，與相關(guān)技術(shù)相比較，本公開內(nèi)容可以長期表現(xiàn)出效果。而且，當(dāng)本公開內(nèi)容的聚氨酯泡沫中的甲醛和丙烯醛釋放時，液體醛還原劑可以與甲醛和丙烯醛由于與液體醛還原劑的高反應(yīng)性迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且通過將甲醛和丙烯醛變成亞胺，可具有使釋放到聚氨酯泡沫外部的甲醛和丙烯醛的量最小化的效果。而且，液體醛還原劑可以是液體型的，與相關(guān)技術(shù)相比較，可以具有優(yōu)異的原料保持效果，因為混合物很容易根據(jù)所需的量制備在多元醇體系中，不產(chǎn)生沉淀。而且，可以具有以下優(yōu)勢：本公開內(nèi)容可以由胺基化合物組成，而不使用相關(guān)技術(shù)中昂貴的光催化劑或金屬鹽載體，因此制備成本可低于相關(guān)技術(shù)。此外，具有以下優(yōu)勢：甲醛和丙烯醛化合物可以因液體醛還原劑的還原反應(yīng)而基本上得到移除。當(dāng)更加具體地說明時，本公開內(nèi)容在聚氨酯泡沫發(fā)泡之前基于多元醇體系的總重量可以分別包括90-95wt％、0.1-1.4wt％、0.1-1.6wt％、1.0-7.0wt％和0.4-2.0wt％量的多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和液體醛還原劑。液體醛還原劑可以包括具有胺基的化合物、具有抗氧化功能的天然化合物、表面活性劑和具有羥基的溶劑，并且可以在具有胺基的化合物中含有包括羥基胺的組分，以使減少有毒成分例如從座椅的軟聚氨酯泡沫產(chǎn)生的甲醛和丙烯醛的效率最大化。通過加入各種催化劑以具有與異氰酸酯的迅速反應(yīng)性，用作汽車座椅軟聚氨酯泡沫原料的多元醇可以通常以堿性形式制備。羥基胺在堿性條件下比具有胺基的其他成分反應(yīng)性更高，并且可以與將要轉(zhuǎn)化成肟的甲醛和丙烯醛結(jié)合，因此可以在合成聚氨酯時使還原甲醛和丙烯醛的效率最大化。羥基胺與甲醛和丙烯醛反應(yīng)產(chǎn)生肟的反應(yīng)可以與以下化學(xué)式6的方式相同。[化學(xué)式6]具有羥基胺的化合物可以包括羥基胺、羥基胺硫酸鹽、n-甲基乙醇胺、乙醇胺和三(羥甲基)氨基甲烷中的一種或多種。在本公開內(nèi)容中，為了確認(rèn)加入液體醛還原劑時的效果，根據(jù)液體醛還原劑的重量，通過在預(yù)定的多元醇體系中以各個含量即0.4wt％、0.8wt％、1.2wt％、1.6wt％和2.0wt％的液體醛還原劑制備氨基甲酸酯泡沫，進(jìn)行評價甲醛和丙烯醛釋放的測試。.測試方法如下。在第一步驟中，通過將根據(jù)本公開內(nèi)容的發(fā)泡聚氨酯泡沫切割成10×10×2cm大小，制造樣品。在第二步驟中，將切割的樣品置于3l氣味袋(odorbag)中，并將3l氮氣引入到氣味袋中。在第三步驟中，引入氮氣之后將氣味袋置于設(shè)定在65℃的干燥爐中，并加熱2小時。在第四步驟中，加熱2小時后在dnph筒中進(jìn)行吸附和萃取，且在第五步驟中，使用hplc對吸附和萃取的筒進(jìn)行儀器分析。[表1]表1顯示了通過上述測試方法進(jìn)行的測試結(jié)果。當(dāng)沒有加入本公開內(nèi)容的液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為176μg/m3，檢測到的丙烯醛量為113μg/m3。相反，當(dāng)以0.4wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為83μg/m3，檢測到的丙烯醛量為63μg/m3，可以證實，與其中沒有添加液體醛還原劑的情況相比較，還原效率為49％。此外，當(dāng)以0.8wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為45μg/m3，檢測到的丙烯醛量為24μg/m3，可以證實，與其中沒有添加液體醛還原劑的情況相比較，還原效率為76％，并且當(dāng)以1.2wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為38μg/m3，檢測到的丙烯醛量為18μg/m3，可以證實，與其中沒有添加液體醛還原劑的情況相比較，還原效率為81％。而且，當(dāng)以1.6wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為23μg/m3，檢測到的丙烯醛量為15μg/m3，可以證實，與其中沒有添加液體醛還原劑的情況相比較，還原效率為87％，并且當(dāng)以2.0wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，檢測到的甲醛量為21μg/m3，檢測到的丙烯醛量為11μg/m3，可以證實，與其中沒有添加液體醛還原劑的情況相比較，還原效率為89％。通過本測試結(jié)果的分析，可以確認(rèn)，當(dāng)以0.8wt％的量向其中加入液體醛還原劑時，相對于液體醛還原劑的含量，得到還原甲醛和丙烯醛的最高效率。在本公開內(nèi)容中，加入的液體醛還原劑的比例可以是降低voc的重要混合元素。在本公開內(nèi)容中，液體醛還原劑的含量可以是0.4-2.0wt％。如果液體醛還原劑以大于2.0wt％的量存在，成本會增加，并且多元醇中含有的胺催化劑會受影響，使得在制備根據(jù)本公開內(nèi)容的甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫時，成型性和物理特性會有不利影響。同時，當(dāng)液體醛還原劑以小于0.4wt％的量存在時，還原甲醛和丙烯醛的效率會迅速變差，使得存在釋放的甲醛和丙烯醛的量會增加的問題。同時，本公開內(nèi)容的另一方面可以提供車輛座椅，其由聚氨酯制造。當(dāng)車輛座椅使用本公開內(nèi)容的聚氨酯泡沫制備時，具有提供抑制揮發(fā)性有機化合物產(chǎn)生的車輛座椅的效果。[實施例]在下文中，通過以下實施例對本公開內(nèi)容進(jìn)行更詳細(xì)的說明。這些實施例僅僅用于對本公開內(nèi)容加以例示，本公開內(nèi)容的范圍不應(yīng)理解成限于這些實施例將會是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。在通過使用可以根據(jù)本公開內(nèi)容實施例加入0.8wt％液體醛還原劑的聚氨酯泡沫來制造車輛座椅的情形中以及在通過使用可以根據(jù)相關(guān)技術(shù)的比較例不加入液體醛還原劑的聚氨酯泡沫來制造車輛座椅的情形中，對從車輛座椅釋放的甲醛和丙烯醛的量進(jìn)行分析。下表2顯示了本公開內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)的分析數(shù)據(jù)。[表2]項目比較例實施例評價甲醛482-494μg/m376-80μg/m3降低84％丙烯醛119-133μg/m364-66μg/m3降低49％如表2所示，相關(guān)技術(shù)比較例中釋放的甲醛的量為482-494μg/m3。但是，在本公開內(nèi)容的實施例中，可以確認(rèn)，釋放的甲醛的量為76-80μg/m3，與比較例相比較降低84％。而且，相關(guān)技術(shù)比較例中釋放的丙烯醛的量為119-133μg/m3。但是，在本公開內(nèi)容的實施例中，可以確認(rèn)，釋放的甲醛的量為64-66μg/m3，其與比較例相比較降低84％。本公開內(nèi)容具有以下優(yōu)勢：通過在用于制備聚氨酯泡沫的多元醇體系中包括液體醛還原劑，制備成本變得相對價廉，并且液體醛還原劑在聚氨酯泡沫中可以采取穩(wěn)定的形式，因此耐久性會很優(yōu)異，而且甲醛與丙烯醛與液體醛還原劑的反應(yīng)速率可以很迅速，使得甲醛和丙烯醛可得以迅速移除，并且液體醛還原劑可以是液體的形式，因此很容易制備。而且，當(dāng)使用根據(jù)本公開內(nèi)容的甲醛和丙烯醛釋放降低的聚氨酯泡沫制備車輛座椅時，具有以下優(yōu)勢：可以通過降低甲醛和丙烯醛釋放來降低車輛使用者的疾病的發(fā)生。如上所述，本公開內(nèi)容已就本公開內(nèi)容的示例性實施方式加以說明，但示例性實施方式僅僅是示意性的，本公開內(nèi)容并不限于此。本公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不偏離本公開內(nèi)容范圍的前提下對示例性實施方式進(jìn)行變化或修改，并且各種變化方式和修改方式可以在本公開內(nèi)容的技術(shù)精神以及以下將要說明的權(quán)利要求的等同范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12