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PATENTANSPRÜCHE
1. Emulsion von Polymerisat und Treibmittel in einer organischen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass sie a) eine kontunuierliche Phase, die aus einem bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck flüssigen organischen Material zusammengesetzt ist, und b) eine in dem organischen Material als diskontinuierliche Phase dispergierte Lösung eines filmbildenden synthetischen Polymerisates in einem flüssigen Treibmittel mit einem Siedepunkt unter 7 C bei Atmosphärendruck, wobei das Treibmittel durch Überdruck in der flüssigen Phase gehalten wird, aufweist, und dass sie durch rasche Verflüchtigung des Treibmittels bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck ein zusammenhängendes, voluminöses Schaumstoffgebilde mit offenen und/oder geschlossenen Zellen, in denen sich das organische Material befindet, zu bilden vermag.
2. Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Emulsion mindestens ein Zusatzstoff dispergiert oder gelöst ist, der aus der Gruppe der Verschäumungsmittel, Kosmetika, Medikamente, antimikrobiellen Mittel, Reinigungsmittel, Poliermittel, Scheuermittel und Mischungen dieser Zusatzstoffe gewählt ist, und der sich bei der Verflüchtigung des Treibmittels zusammen mit dem organischen Material in den Zellen des Schaumstoffgebildes abscheidet und aus diesen Zellen entfernt werden kann.
3. Emulsion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Polymerisat aus der Gruppe der Zellulosederivate, Vinylpolymerisate und Vinylmischpolymerisate gewählt ist.
4. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Polymerisat Zelluloseacetobutyrat, Polyvinylacetat, ein Vinyltoluol-Acrylat-Mischpolymerisat oder ein Methacrylatpolymerisat bzw. -mischpolymerisat, z.B. ein Polyisobutylmethacrylat, ist.
5. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das Treibmittel enthaltende, dispergierte flüssige Phase 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 60 Gew.- %, synthetisches Polymerisat enthält.
6. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Phase der Emulsion 10 bis 75 Gew.-% der gesamten Emulsion ausmacht.
7. Emulsion nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein antimikrobielles Mittel, das z.B. ein fungistatisches oder fungizides Mittel sein kann, ein Pulver, ein Scheuermittel, ein Reinigungsmittel, ein Antitranspirationsmittel, ein Medikament, ein Siliconöl, ein Mineralöl und/oder ein Pflanzenöl ist.
8. Emulsion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff in der kontinuierlichen Phase gelöst oder dispergiert ist.
9. Emulsion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff in der diskontinuierlichen Phase der Emulsion gelöst oder dispergiert ist.
10. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschäumungsmittel ein organisches oberflächenaktives Mittel oder ein wasserlöslicher Pflanzengummi ist.
11. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Phase Äthylalkohol, Isopropylalkohol, 1,3-Butylenglykol, Propylenglykol oder Glycerin aufweist.
12. Eine Emulsion nach Anspruch 1 in der einen von zwei Abteilungen enthaltender geschlossener Behälter, der den Druck des in der flüssigen Phase gehaltenen Treibmittels auszuhalten vermag, mit einer Auslassöffnung zur raschen Abgabe der Emulsion bei Zimmertemperatur und unter Entspannung auf Atmosphärendruck versehen ist und in seiner zweiten Abteilung eine Substanz enthält, die mit mindestens einer Komponente der Emulsion zu reagieren vermag.
13. Eine Emulsion nach einem der Ansprüche 2 bis 11 in der einen von zwei Abteilungen enthaltender geschlossener Behälter, wie er in Anspruch 12 definiert ist.
14. Erzeugnis nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz in der zweiten Abteilung des Behälters aus einem Oxydationsmittels besteht.
15. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffgebilden mit offenen und/oder geschlossenen Zellen unter Verwendung einer keine Medikamente enthaltenden Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die unter Überdruck stehende Emulsion auf Atmosphärendruck entspannt und auf diese Weise das Treibmittel verflüchtigt, wodurch die Emulsion zu einem Schaumstoffgebilde mit offenen und/oder geschlossenen Zellen verschäumt wird, dessen Zellen das organische Material enthalten.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man eine keine Medikamente enthaltende Emulsion nach einem der Ansprüche 2 bis 11 verwendet, wobei der Zusatzstoff, falls vorhanden, in den Zellen des Schaumstoffgebildes enthalten ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Emulsion in eine Form sprüht, in der das Treibmittel bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck verflüchtigt und das synthetische Polymerisat verschäumt wird, wobei die Form des Schaumstoffgebildes dem Innenraum der Form entspricht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Emulsion von Polymerisat und Treibmittel in einer organischen Flüssigkeit, einen eine erfindungsgemässe Emulsion in der einen von zwei Abteilungen enthaltenden geschlossenen Behälter, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffgebilden mit offenen und/oder geschlossenen Zellen, z.B. Polstern zum Auftragen von Reinigungsmitteln oder dgl., aus einer keine Medikamente enthaltenden erfindungsgemässen Emulsion.
Die erfindungsgemässe Emulsion ist dadurch gekennzeichnet, dass sie a) eine kontinuierliche Phase, die aus einem bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck flüssigen organischen Material zusammengesetzt ist, und b) eine in dem organischen Material als diskontinuierliche Phase dispergierte Lösung eines filmbildenden synthetischen Polymerisates in einem flüssigen Treibmittel mit einem Siedepunkt unter 7oC bei Atmosphärendruck, wobei das Treibmittel durch Überdruck in der flüssigen Phase gehalten wird, aufweist, und dass sie durch rasche Verflüchtigung des Treibmittels bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck ein zusammenhängendes, voluminöses Schaumstoffgebilde mit offenen und/oder geschlossenen Zellen, in denen sich das organische Material befindet, zu bilden vermag.
Die erfindungsgemässen Emulsionen können ein Material enthalten, das während der Bildung der Schaumstoffgebilde zusammen mit der organischen Flüssigkeit in den Poren und/ oder Zellen der Gebilde abgeschieden wird und, wenn erwünscht, wieder aus diesen Zellen entfernt werden kann.
Derartige Gebilde eignen sich besonders zur Verwendung als Auftragepolster, die eine poröse Oberfläche mit einem grossen Anteil offener Poren aufweisen, in denen sich ein Material, wie z.B. ein Kosmetikum, Pharmazeutikum, Reinigungsmittel ( Detergens ), Antimikroben-Mittel oder Scheuermittel, befindet, das aus dem Polster austreten kann.
Die emulgierten Treibmittel-Zusammensetzungen werden in geschlossenen Behältern gelagert, die einen Innendruck aushalten können, der das Treibmittel bei Zimmertemperatur in der flüssigen Phase ausübt; wird die Zusammensetzung aus dem Behälter in atmosphärischen Druck abgelassen, so ver flüchtigt sich das Treibmittel rasch, und es wird innerhalb
weniger Sekunden ein Schaumstoffgebilde gebildet.
Treibmittel werden von der Chemical Specialties Manufacturer's Association als verflüssigte Gase definiert, deren Dampfdruck bei Temperaturen von etwa 40O grösser als atmosphärischer Druck ist. In diese Kategorie fallen zahlreiche organische Verbindungen, von denen einige Kohlenwasserstoffe, die meisten jedoch halogenierte Kohlenwasserstoffe mit
1 oder 2 Kohlenstoffatomen und einem oder mehreren Chlor-, Fluor- oder Bromatomen sind. Um den gewünschten Dampfdruck zu erzielen, wird häufig das gleiche Molekül mit unterschiedlichen Halogenatomen substituiert.
Wegen ihrer starken Flüchtigkeit werden Treibmittel seit vielen Jahren als porenbildende Mittel bei der Herstellung von Kunststoffschäumen eingesetzt. Treibmittel sind in vielen synthetischen Harzen löslich und können daher in dem festen, zweckmässigerweise feinzerteilten Harz absorbiert werden, worauf das Harz mit dem absorbierten Treibmittel Wärme und Druck ausgesetzt wird. Das Treibmittel verdampft, und es wird ein Schaumstoffgebilde mit geschlossenen Zellen gebildet. In der USA-Patentschrift 3 335 101 wird dieses Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus chloriertem Polyäthylen angewendet.
Die USA-Patentschriften 2 387 730, 2 948 665 und 3 351 569 verschäumen Polyäthylen und Polypropylen auf diese Weise; die Verschäumung von Polystyrol wird in USA Patentschrift 3 160 688, die Verschäumung von Polyvinylchlorid in USA-Patentschrift 3 352 802 und die Verschäumung von Polyoxymethylen in USA-Patentschrift 3 253 967 beschrieben, während gemäss der USA-Patentschrift 3 310 617 verschiedene thermoplastische Harze mittels eines ähnlichen, aber modifizierten Verfahrens verschäumt werden, das gewährleisten soll, dass das Treibmittel gleichmässig in dem geschmolzenen Harz gelöst oder dispergiert wird und somit die schlechte Mischwirkung der vorher bekannten Verfahren überwunden wird.
Bei diesen Verfahren werden nur geringe Mengen an Treibmitteln verwendet, da nur kleine Mengen an Treibmitteln in dem festen Harz absorbiert werden können, und das Harz wird geschmolzen, um die Verschäumung des Gebildes zu erleichtern, wenn das Treibmittel unter Bildung von Zellen in situ abdampft. Dann lässt man das Harz fest werden, bevor das Gebilde zusammenfallen kann, und erhält somit den schaumförmigen Charakter des Gebildes.
Gemäss der USA-Patentschrift 3 072 583 werden verschäumte Gegenstände hergestellt, indem man in geschmolze neu form ein Perfluorkohlenstoffharz strangpresst, das 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.- % Fluormethan enthält. Das Fluormethan löst sich bei atmosphärischem Druck und Zimmertemperatur in dem Harz und verflüchtigt sich bei den Strangpressbedingungen unter Bildung eines verschäumten Gebildes. Durch dieses Verfahren können Drähte mit einem Schaumstoffüberzug versehen werden.
Die USA-Patentschrift 3 379 802 beschreibt ein ähnliches Verfahren für aliphatische Olefinpolymerisat-Mischungen, und in der USA-Patentschrift 3 067 147 werden zellförmige Poly äthylene unter Verwendung von 1,2-Dichlor-1,1,2,2-tetrafluor- äthan hergestellt.
Auch die Herstellung ultramikrozellularer Fasern mit Hilfe von Treibmitteln wurde bereits vorgeschlagen. Die USA Patentschriften 3 227 664 und 3 227 784 beschreiben entsprechende Blitz-Strangpressverfahren ( flash extrusion ). Biegsame, ultramikrozellulare Strukturen werden aus synthetischen, organischen, kristallinen Polymerisaten erhalten, indem man in einem geschlossenen Behälter eine Mischung des Polymerisates mit wenigstens einer aktivierenden Flüssigkeit auf solche Temperatur und solchen Druck erhitzt, dass sich eine homogene Lösung bildet; die Temperatur ist hierbei höher als der normale Siedepunkt der Flüssigkeit. Dann wird die Lösung rasch unter solchen Bedingungen in eine Zone mit wesentlich geringerem Druck und niedrigerer Temperatur ausgepresst, dass an der Strangpressöffnung eine sehr hohe Anzahl von Keimen für die Blasen ( bubble nuclei ) entsteht.
Durch Abdampfen der aktivierenden Flüssigkeit wird die Lösung rasch auf eine Temperatur abgekühlt, bei der das Polymerisat ausgefällt wird und die durch das schnelle Strangpress- und Expansionsverfahren erzeugte Polymerisat-Orientierung einfriert.
Die aktivierenden Flüssigkeiten müssen einigen Anforderungen entsprechen; eine der wichtigsten ist, dass die Flüssigkeit weniger als 1 % des polymeren Materials bei oder unterhalb seines Siedepunktes lösen sollte. Mit anderen Worten, die aktivierende Flüssigkeit löst das Polymerisat bei oder unterhalb seines Siedepunktes nicht, ist jedoch unter den Strangpressbedingungen ein Lösungsmittel für das Polymerisat. Um die Bildung von Keimen für Blasen im Moment des Strangpressens zu verbessern, kann der Polymerisatlösung ein feinzerteiltes, festes keimbildendes Mittel zugesetzt werden. Kieselsäure-Aerogel ist ein geeignetes keimbildendes Mittel. Das Ergebnis ist ein Gebilde mit ausserordentlich kleinen geschlossenen Zellen.
Modifizierungen dieses Verfahrens werden in den USA-Patentschriften 3 081 519, 3 375 211, 3 384 531, 3 375 212, 3 461193 und 3 467 744 beschrieben.
Bestimmte synthetische Harze sind bei Zimmertemperatur in Treibmitteln löslich. In der USA-Patentschrift 2 716 637 wird erwähnt, dass beim raschen Verdampfen solcher Lösungen feine Blasen aus Kunststoffharz erhalten werden, die anfänglich noch soviel Lösungsmittel enthalten, dass ihre Oberfläche klebrig ist, die jedoch mit fortschreitendem Entweichen des Lösungsmittels aus den Kügelchen Blasen werfen und ein wenig zufriedenstellendes Aussehen zeigen.
Diese Erscheinung wird gemäss der genannten USA-Patentschrift durch Zusatz einer Fettsäure zu der Harz-Treibmittel-Lösung vermieden, und der Harzgehalt der Lösung wird relativ niedrig gehalten, nämlich auf 5% bis etwa 12%. Ähnliche Zusammensetzungen werden in der USA-Patentschrift 2 773 855 beschrieben; in dieser Patentschrift wird ausgeführt, dass die erhaltenen Teilchen aus kleinen hohlen oder festen Halbkügelchen mit der grössten Abmessung von 1,6 mm bzw. 6,4 mm bestehen. Zusammenhängende Schaumstoffmassen werden nicht erhalten.
Gemäss der USA-Patentschrift 3 419 506 wird ein Schutzfilm oder ein Verband für Wunden erhalten, indem man aus einem Druckbehälter eine Zusammensetzung auf die Wunde aufbringt, die ein filmbildendes Vinylacetatpolymerisat oder Alkylacrylatpolymerisat, 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines feinzerteilten Füllstoffs, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, und einem Treibmittel umfasst, wobei die Lösung bei normaler Zimmertemperatur eine Viskosität von wenigstens 1000 cP besitzt. Der inerte Füllstoff muss anwesend sein, damit das filmbildende Harz in zufriedenstellend verschäumter Form aufgetragen wird, und er dient wahrscheinlich - in ähnlicher Weise wie in den USA-Patentschriften 3 227 784 und 3 227 664 - als keimbildendes Mittel; es werden verhältnismässig dünne, klebrige Filme erhalten, deren Dicke nur Bruchteile von Millimetern beträgt.
Gemäss der US-PS Nr. 3 912 667 werden Gebilde, wie z.B.
Auftrage-Polster, erhalten, die aus einer Treibmittel-Zusammensetzung gebildet werden, welche ein filmbildendes synthetisches Polymerisat in Lösung in dem Treibmittel enthält.
Diese Zusammensetzungen bilden bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck zusammenhängende, voluminöse Schaumstoffgebilde, die aus einer Matrix des synthetischen Polymerisates bestehen und offene oder geschlossene Zellen oder beides in jedem gewünschten Verhältnis enthalten. Die Zusammensetzung kann einen Zusatzstoff enthalten, der in den Zellen und/oder Wänden (d.h. der Polymerisat-Matrix) der Struktur abgeschieden wird, wenn das Treibmittel abdampft, und aus dem Gebilde austreten oder aus diesem herausgepresst werden kann. Die beschriebenen Schaumstoffgebilde eignen sich als Auftrage-Polster für verschiedene Materialien, wie z.B. Antimikroben-Mittel, einschliesslich bakterizider und fungizider Mittel, Kosmetika, Reinigungsmittel und dgl., Antibiotika, adstringierender Mittel und zahlreiche Medikamente.
Die Treibmittel-Zusammensetzungen der früheren Anmeldung können auch - mit oder ohne den Zusatzstoff - in offenen oder geschlossenen Formen unter autogenem Druck bei normaler Zimmertemperatur zu unterschiedlich geformten Schaumstoffgebilden verarbeitet werden.
Die US-PS Nr. 3 912 667 schafft ausserdem ein Verfahren zur Herstellung geformter Schaumstoffgebilde aus solchen Treibmittel-Zusammensetzungen, bei dem das Verhältnis von offenen zu geschlossenen Zellen im fertigen Schaumstoffgebilde geregelt werden kann.
Die Treibmittel-Zusammensetzungen dieser US-PS bestehen aus einem filmbildenden synthetischen Harz, das in einem Treibmittel mit einem Siedepunkt von weniger als etwa 7O bei atmosphärischem Druck gelöst ist. Der Zusatzstoff, der anschliessend in den Zellen und/oder Wänden des Schaumstoffgebildes abgelagert werden kann, kann entweder in dem Treibmittel gelöst oder dispergiert oder in einer getrennten flüssigen Phase gelöst oder dispergiert werden, die dann ihrerseits in dem Treibmittel dispergiert wird. Die Treibmittel Zusammensetzungen dieser Anmeldung können also Lösungen oder Wasser-in-Öl-Emulsionen sein, wobei das Treibmittel das Lösungsmittel in der kontinuierlichen Phase und eine andere Flüssigkeit oder flüssige Zusammensetzung oder ein Feststoff in einer diskontinuierlichen Phase darin dispergiert ist.
Da das Treibmittel bei einer Temperatur von weniger als etwa 7O siedet, ist es bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck selbstverständlich ein Dampf. Infolgedessen müssen diese Treibmittel-Zusammensetzungen in geschlossenen Behältern gelagert werden, die den Druck des Treibmittels aushalten, damit das Treibmittel in der flüssigen Phase gehalten wird. Wird die Zusammensetzung aus dem Behälter in atmosphärischen Druck und Zimmertemperatur abgelassen, so verflüchtigt sich das Treibmittel rasch, und es wird ein zusammenhängendes Schaumstoffgebilde erhalten, das den Zusatzstoff in den Zellen und/oder Wänden aufweist.
In der US-PS Nr. 3 912666 werden emulgierte Zusammensetzungen des Öl-in-Wasser-Typs beschrieben, wobei Wasser die kontinuierliche Phase darstellt und die Lösung des synthetischen Polymerisates in einem Treibmittel die diskontinuierliche Phase ist; diese Zusammensetzungen können zu porösen Gebilden mit hohem Anteil an offenen Poren verschäumt werden, wenn die wässrige Phase ein Verschäumungsmittel oder einen Schaumstoff-Stabilisator enthält. Die porösen Gebilde weisen miteinander verbundene Zellen oder Poren auf, die durch das gesamte Gebilde verlaufen, und diese Poren enthalten ein Material, das austreten bzw. herausgedrückt werden kann.
Es wurde nun gefunden, dass eine organische Flüssigkeit, die auch ein Verschäumungsmittel oder einen Schaum-Stabilisator (d.h. ein Schaumbildungsmittel für die organische Flüssigkeit im Gegensatz zu dem Treibmittel mit dem das Polymerisat bzw. Vorpolymerisat verschäumt wird), enthalten kann, als kontinuierliche oder dispergierende Phase für eine Lösung dienen kann, die im wesentlichen aus einem Polymerisat besteht, das in einem verflüssigten, als Verschäumungsmittel wirkenden Treibmittel gelöst ist. Die organische Flüssigkeit ist in einer Menge anwesend, die über ihre Löslichkeit in der Polymerisat-Treibmittel-Phase hinausgeht. Bei wasserlöslichen organischen Flüssigkeiten kann eine kleine Menge Wasser zugesetzt werden, um die Löslichkeit in der Polymerisat-Treibmittel-Phase herabzusetzen und das Vorhandensein einer organischen flüssigen Phase sicherzustellen.
Die organische Flüssigkeit ist bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck flüssig, während das Treibmittel unter diesen Bedingungen ein Gas ist. Wird also die in einem Behälter unter Druck stehende Zusammensetzung durch ein Ventil in die Atmosphäre entlassen, so verdampft das verflüssigte Treibmittel sofort und verschäumt die Treibmittel-Phase, indem es eine Expansion und eine Ausfällung des Polymerisates bewirkt; hierdurch wird ein Schaumstoffgebilde erhalten, dessen Zellen die organische flüssige Phase enthalten.
Die organische Flüssigkeit, aus der die kontinuierliche Phase der Emulsion gebildet wird, kann ein gutes oder ein schlechtes Lösungsmittel für das Treibmittel sein, und das Treibmittel kann in dieser Phase in geringen oder in erheblichen Mengen anwesend sein. Enthält die organische flüssige Phase erhebliche Mengen an Treibmittel, z.B. mehr als etwa 10%, so wirkt das Treibmittel als Verschäumungsmittel für diese Phase.
Selbst wenn nur eine geringe Menge an Treibmittel in dieser Phase anwesend ist, führt ein Teil oder sogar der grösste Teil des sich verflüchtigenden Treibmittels zu einer Verschäumung der organischen flüssigen Phase. Eine Erklärung für diese Erscheinung könnte in dem nachstehend beschriebenen Mechanismus gesehen werden, der sich jedoch nicht nur durch eindeutige Untersuchungsergebnisse belegen lässt.
Das gelöstes Polymerisat enthaltende Treibmittel ist anfänglich in Form dispergierter Tröpfchen in der organischen flüssigen Phase anwesend. Während das Treibmittel in der Treibmittel-Phase unter Bildung von Gasblasen, die von einem Polymerisatfilm umgeben sind, verdampft, kann das Treibmittelgas innerhalb des Filmes ebenso leicht von der Aussenseite des Filmes in die organische flüssige Phase wie auch aus dem Inneren des Filmes in die Gasblase gelangen. Da sich ausserdem im Inneren der von einem Polymerisatfilm umgebenen Gasblase eine stärkere Konzentration des Treibgases befindet als in der organischen flüssigen Phase, findet eine konstante Diffusion des Treibgases aus dem Inneren der Blase in die flüssige Phase statt. Diese Blasen des Treibgases verschäumen die flüssige Phase.
Ist der Flüssigkeitsschaum sehr stabil, so kann das Volumen des Schaumes aus der flüssigen Phase durchaus grösser sein als das Volumen des Polymerisatschaumstoffes (dieser Ausdruck wird hier für Schaumstoffe bzw.
Schäume aus Polymerisaten oder Vorpolimerisaten synonym verwendet), aus der Treibmittelphase der Emulsion. Ist dagegen der Flüssigkeitsschaum sehr instabil, so fällt er bereits während der Bildung zusammen, und das Volumen des Polymerisatschaumstoffes kann dann grösser sein.
Durch Regelung der relativen Verschäumungstendenzen und des Schaumvolumens der organischen flüssigen Phasen und der Treibmittelphasen können zusammenhängende, harzartige, verschäumte Gebilde erhalten werden, deren Poren und/oder Zellen die flüssige Phase enthalten. Ist der Anteil an flüssiger Phase und Flüssigkeits-Schaumvolumen zu gross und/ oder ist der Flüssigkeitsstoff zu stabil, so wird kein zusammenhängendes Schaumstoffgebilde erhalten. Statt dessen wird das verschäumte Harz ausgefällt oder zerfällt in verschäumte Teilchen. Das gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn das Polymerisat hart und brüchig ist.
Um ein zusammenhängendes Schaumstoffgebilde herzustellen, muss die Treibmittelphase in solcher Menge anwesend sein, dass das aus den dispergierten Treibmittel-Tröpfchen ausgefällte Polymerisat während der Verschäumung ineinanderläuft und aneinander haftet und die flüssige Phase in den offenen Poren und/oder Zellen des Poly merisatgebildes umschliessen kann. Dies tritt normalerweise dann ein, wenn das Schaumstoffvolumen der Polymerisat Treibmittel-Phase etwa gleich gross oder bis zu 3mal grösser als das Schaumvolumen der flüssigen Phase ist.
Das Polymerisat selbst muss ebenfalls weich und zusammenhängend sein, aber auch ein hartes Polymerisat kann durch Zusatz von temporären oder permanenten Weichmachern plastisch gemacht werden.
Es können keine präzisen und genau umrissenen Grenzen für das Verhältnis von flüssiger Phase und Polymerisat-Treibmittel-Phase angegeben werden, da die Art und die Menge des Verschäumungsmittels oder des Schaumstabilisators in der flüssigen Phase und des Treibmittels in beiden Phasen ebenfalls eine Rolle spielen. Die Art des Polymerisates und sein Plastilizierungsgrad sind weitere Faktoren. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren können durch einfache Versuche jeweils die Verhältnisse ermittelt werden, die mit bestimmten erfindungsgemässen Zusammensetzungen zur Bildung zusammenhängender verschäumter Gebilde führen.
Das erhaltene Schaumstoffgebilde kann offene oder geschlossene Zellen oder beides in jedem beliebigen Verhältnis besitzen.
Die erfindungsgemässen Polymerisat-Treibmittel-in-Flüssigkeit-Emulsionen können hergestellt werden, indem man die organische Flüssigkeit, Treibmittel, Polymerisatteilchen, Verschäumungsmittel und gegebenenfalls andere Komponenten miteinander mischt, das Harz in dem Treibmittel löst und die so erhaltene Lösung in der organischen flüssigen Phase dispergiert. Eine Emulsion des Polymerisates in der organischen Flüssigkeit kann mit Verschäumungsmittel und Treibmittel gemischt werden, wodurch dispergierte Harzteilchen in dem Treibmittel gelöst und die Treibmittellösung in der organischen Flüssigkeit dispergiert wird, bevor man das Verschäumungsmittel zusetzt. Es ist weiterhin möglich, das Polymerisat in dem Treibmittel zu lösen und die so erhaltene Lösung in der organischen flüssigen Phase zu dispergieren, die das Verschäumungsmittel enthält.
Werden als Ausgangsmaterialien Polymerisatteilchen oder eine Dispersion von Polymerisatteilchen in organischer Flüssigkeit verwendet, so ist es vorteilhaft, längere Zeit bis zur Auflösung des Polymerisates in dem Treibmittel verstreichen zu lassen. Die Auflösung kann langsam erfolgen, und ein Altern der Emulsionen kann ausserdem aus nicht erklärbaren Gründen zur Bildung besserer Schaumstoffstrukturen beitragen. Die Viskosität der Lösung kann beim Altern eine Rolle spielen, da sie beim Altern - je nach verwendetem Polymerisat - abnehmen kann; dies hat sich in manchen Fällen als zweckmässig erwiesen.
Als Treibmittel für die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können alle flüchtigen organischen Verbindungen verwendet werden, die einen Siedepunkt unter etwa 7 bei atmosphärischem Druck aufweisen und sich gegenüber dem Polymerisat und dem gegebenenfalls anwesenden Zusatzstoff chemisch inert verhalten. So können Kohlenwasserstoffe, wie Propan, n-Butan und Isobutan, verwendet werden, sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B.
Vinylchlorid, Methylchlorid, Methylbromid, Dichlordifluormethan (Propellant 12), 1,1 -Dichlor- 1,1 ,2,2-tetrafluoräthan (Propelant 114), 1-Chlor- 1, 1-difluoräthan (Treibmittel 142B), 1,1 -Difluoräthan (Propellant 152A), Chlordifluormethan (Propellant 22), 1-Chlor- 1, 1-difluor-2,2,2-trifluoräthan (Freon 115), Octafluorcyclobutan (Freon C318), eine Mischung aus Dichlordifluoräthan und 1,1-Difluoräthan (Freon 500) und eine Mischung aus Chlordifluormethan und 1-Chlor-1,1 difluor-2,2,2-trifluoräthan (Freon 502).
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf jedes Polymerisat, das in einem Treibmittel der obengenannten Klasse löslich ist oder durch Zugabe eines dritten Materials (z.B.
eines Lösungsmittels oder eines Materials, das in Kombination Lösungsmittel-Eigenschaften zeigt, oder dem Zusatzstoff) löslich gemacht werden kann und das ausserdem filmbildend ist, so dass es beim Abdampfen einer Treibmittellösung ein zusammenhängendes Schaumgebilde bildet. Thermoplastische Polymerisate als eine Klasse, wärmehärtbare Polymerisate in einem in Treibmitteln löslichen Polymerisations-Zustand und in Treibmitteln lösliche, vernetzbare Polymerisate können verwendet werden. Die Polymerisation oder Vernetzung der beiden letztgenannten Polymerisat-Arten kann während oder nach Bildung des Schaumstoffgebildes zur Aushärtung der Struktur erfolgen.
Polymerisate, die in Treibmitteln der obengenannten Klasse löslich sind, sind: Alkylacrylat- und Alkylmethacrylat-Polymerisate und -Mischpolymerisate, wie Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, ein 50:50 Mischpolymerisat aus n-Butyl/Isobutylmethacrylat, ein 25:75 Mischpolymerisat aus Lauryl/Isobutylmethacrylat, ein 30:70 Mischpolymerisat aus Stearyl/tert.-Butylmethacrylat oder ein 50:50-Mischpolymerisat aus Äthyl/n-Butylmethacrylat;
Mischpolymerisate aus Acryl- und Vinylverbindungen, wie ein 50:50-Mischpolymerisat aus Vinyltoluol/Isobutylmethacrylat, ein 50:35:15-Terpolymerisat aus Vinyltoluol/tert.-Butylmethacrylat/Stearylmethacrylat, oder ein 50:50-Mischpolymerisat aus Äthylacrylat/Vinylacetat; bestimmte andere Vinylpolymerisate, wie Polyvinylacetat, Vinyltoluol-Butadien-Mischpolymerisate, carboxyliertes Vinylacetat; bestimmte Zellulosederivate, wie Äthylzellulose, Zelluloseacetat, Zellulosepropionat, Zelluloseacetatbutyrat und Zelluloseacetatpropionat; sowie bestimmte Siliconpolymerisate, wie Silicone XC-20997.
Polymerisate, die chemisch oder durch Bestrahlung in eine, in Lösungsmitteln unlöslichen Polymerisationszustand gebracht werden können, sind Urethan-Vorpolymerisate, ungesättigte Polyester, wie ungesättigte Alkydharze, und Polyolefine, wie Polybutylen und Poly-2-methylbuten- 1.
Das Polymerisat sollte ein Molekulargewicht zwischen etwa 10 000 und etwa 1 000 000 aufweisen. Polymerisate mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 10 000 zeigen häufig keine ausreichende Cohäsionsfestigkeit, um zusammenhängende verschäumte Gebilde zu liefern, und Polymerisate mit einem Molekulargewicht von mehr als etwa 1 000 000 sind häufig in den Treibmitteln unlöslich. Bevorzugt werden Polymerisate mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 25 000 und etwa 600 000.
Die relativen Mengen und die Art des Treibmittels und des Polymerisates in der Polymerisat-Treibmittel-Phase der erfindungsgemässen Zusammensetzungen bestimmen in erheblichem Masse die Art der Schaumstoffstruktur, die gebildet wird, wenn der Druck auf der emulgierten Zusammensetzung herabgesetzt wird, z.B. auf atmosphärischen Druck, und sich das Treibmittel rasch verflüchtigt. Der Austritt der Zusammensetzung aus dem Aerosol-Behälter zur Bildung eines zusammenhängenden Schaumstoffes sollte in Abwesenheit der organischen Flüssigkeit erfolgen. Ist der Anteil an Polymerisat zu gering (und im allgemeinen liegt die untere Grenze bei nicht weniger als etwa 10 Gew.-% Polymerisat, bezogen auf das Gewicht der Treibmittelphase), so wird entweder keine zusammenhängende Schaumstoffstruktur gebildet oder sie zerfällt sehr leicht.
Es wird leicht eine blasige, klebrige, fliessbare Schaummasse erhalten. Ist der Polymerisat-Anteil zu hoch, so treten andere Schwierigkeiten auf, die durch die hohe Viskosität der Polymerisat-Treibmittel-Lösung hervorgerufen werden (diese beeinflusst sowohl die Art des Schaumstoffes wie auch die Zähigkeit der so erhaltenen Schaumstoffstruktur).
Kann sich z.B. die Treibmittelphase wegen der hohen Viskosität nicht genügend ausdehnen, so wird keine zusammenhängende Schaumstoffstruktur erhalten. Setzen sich die einzelnen Phasen der Emulsion ab, so ist eine erneute Emulgierung durch einfaches Schütteln von Hand manchmal nicht möglich.
Im allgemeinen kann die Zusammensetzung jedoch bis zu 50 Gew.-% Polymerisat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Treibmittelphase, enthalten, bevor die Wirkung durch den hohen Harzanteil ernsthaft beeinträchtigt wird; in Abhängigkeit von dem Molekulargewicht des Polymerisates und seiner Löslichkeit in dem verwendeten Treibmittel können in einigen Fällen sogar bis zu 70 Gew.-% Polymerisat anwesend sein.
Ausser dem Treibmittel und dem Polymerisat, die die wesentlichen Bestandteile der Treibmittelphase der erfindungsgemässen Zusammensetzungen bilden, kann die Polymerisat-Treibmittel-Phase auch noch andere, weniger flüchtige oder praktisch nicht-flüchtige Lösungsmittel enthalten, die als Lösungsmittel oder Co-Lösungsmittel für das Polymerisat oder als Lösungsmittel für gegebenenfalls anwesende Zusatzstoffe oder als Lösungsmittel für das Polymerisat und den Zusatzstoff dienen können.
Sie können auch Weichmacher für das Poly merisat, Färbemittel, Füllstoffe für das Polymerisat zur Modifizierung der Polymerisatkomponenten der Schaumstoffstruktur oder ein Härtungsmittel für das Polymerisat sein, falls dieses in teilweise polymerisierter Form vorliegt, so dass die Polymerisation des Polymerisates nach Bildung des Schaumstoffes beendet und somit die Struktur zu der gewünschten Form ausgehärtet werden kann.
Vorzugsweise betragen die flüssigen Komponenten der Treibmittelphase, die keine Treibmittel sind und als Lösungsmittel für das Polymerisat dienen, höchstens das 2-fache des Gewichtes an Polymerisat, und in den meisten Fällen sollten sie das Gewicht des Polymerisates nicht übersteigen. Im allgemeinen sollte das Gewicht dieser Lösungsmittel nicht grösser sein als das Gewicht des anwesenden Treibmittels. Die genaue, noch tragbare Menge hängt jedoch von der Konzentration des Polymerisates in der Treibmittel-Zusammensetzung und auch davon ab, ob die Flüssigkeit ein gutes oder schlechtes Lösungsmittel für das Polymerisat ist.
Flüssigkeiten mit höherem Siedepunkt als das Treibmittel modifizieren das Schaumstoffgebilde. Sind sie Lösungsmittel für das Polymerisat, so können sie das Polymerisat während des Zeitraumes plastisch machen, der zwischen der Verflüchtigung des Treibmittels und dem vollständigen Abdampfen des weniger flüchtigen Lösungsmittels verstreicht. Eine solche vorübergehende Plastifizierung kann erwünscht sein, um das Schaumstoffgebilde in eine gewünschte Form zu bringen, und sie kann auch zur Bildung eines grösseren Anteils an geschlossenen oder nicht-gerissenen Zellen beitragen.
Beispiele für Lösungsmittel, die bei oder oberhalb von etwa 7 sieden, sind Dichlorfluormethan, Trichlorfluormethan, 1,1 ,2-Trichlor- 1 ,2,2-trifluoräthan, 1,2-Dibrom-1,1,2,2-tetra- fluoräthan, 1,1 ¯2,2-Tetrachlor- 1,2-difluoräthan, Methanol, Äthanol, Aceton, Methylisobutylketon, Benzol, Toluol, Xylol, Chloroform, Methylchloroform, Methylenchlorid, 1,1,1 -Tri- chloräthan und Perchloräthylen.
Füllstoffe für das Polymerisat können auch als Streckmittel für das Polymerisat verwendet werden und können ebenfalls zur Modifizierung der physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffstruktur beitragen. Der Füllstoff wird normalerweise in Form feiner Teilchen angewendet werden; es kann jedoch auch faserartiges Material verwendet werden. Zufriedenstellende Füllstoffe sind Kreide, Talkum, Siliziumoxyd, Diatomeenerde, Ton, Asbest, Magnesiumsilikat, Calciumsilikat, Kaopolit, pulverisiertes Polyäthylen und pulverisiertes Polystyrol. Die Füllstoffe können in einer Menge von 0 bis 300 Gew.- %, bezogen auf das Polymerisat, zugesetzt werden.
Färbemittel, einschliesslich der Farbstoffe und Pigmente, werden in kleinen Mengen von 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat, verwendet.
Die erfindungsgemässen emulgierten Zusammensetzungen bestehen im allgemeinen aus zwei flüssigen Phasen, von denen eine, die Polymerisat-Treibmittel-Phase, in der organischen flüssigen Phase emulgiert wird, wobei die organische Flüssigkeit als kontinuierliche Phase dient; es können jedoch auch mehr als eine Phase in der kontinuierlichen Phase emulgiert werden. Die kontinuierliche Phase kann z.B. auch eine Lösung des Zusatzstoffes umfassen. Wenn das Treibmittel abdampft und die verschäumte Polymerisatstruktur gebildet wird, so wird die kontinuierliche Phase (die gegebenenfalls den Zusatzstoff enthält) in den Poren und Zellen abgeschieden.
Die organische Flüssigkeit der kontinuierlichen Phase ist bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck flüssig. Sie kann unter diesen Bedingungen flüchtig oder nicht-flüchtig sein, aber das Polymerisat sollte bei Zimmertemperatur in der kontinuierlichen Phase unlöslich oder nur geringfügig löslich sein.
Ist das Treibmittel in der kontinuierlichen Phase löslich, so verteilt es sich zwischen beiden Phasen, und ist die organische Flüssigkeit bis zu einem gewissen Grade in der Polymerisat-Treibmittel-Phase löslich, so verteilt auch sie sich zwischen den beiden Phasen; dies beeinträchtigt jedoch nicht die Bildung des Schaumstoffgebildes, kann es aber modifizieren, da das Treibmittel aus der jeweiligen Phase, in der es sich gerade befindet, abdampft, während die organische Flüssigkeit - wenn überhaupt - erst nach Bildung des Schaumstoffgebildes abdampft und sich in den Zellen und Poren des Gebildes sammelt.
Verteilt sich die organische Flüssigkeit z.B. zwischen der kontinuierlichen Phase und der Polymerisat-Treibmittel-Phase, so kann sie die Löslichkeit des Polymerisates in der Treibmittel-Phase, die Viskosität der Treibmittelphase und die Plastizität des Polymerisates ändern. Je nach Emulsion können diese Änderungen erwünscht oder nicht erwünscht sein.
Ist die organische Flüssigkeit zu einem grossen Teil in der Polymerisat-Treibmittel-Phase löslich und stellt sie einen Weichmacher für das Polymerisat dar, so enthält die fertige Polymerisatstruktur die organische Flüssigkeit und wird von dieser plastisch gemacht. Ist eine derartige Plastifizierung nicht erwünscht, so darf die gewählte organische Flüssigkeit kein Weichmacher für das Polymerisat sein, bzw. man muss mit einem Polymerisat arbeiten, das von der organischen Flüssigkeit nicht plastisch gemacht wird.
Die relative Menge der organischen Flüssigkeit in den emulgierten Polymerisat-Treibmittel-in-Flüssigkeit-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wird durch entsprechende Versuche ermittelt. Im allgemeinen wird jedoch mit etwa 26 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% organischer Flüssigkeit, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, gearbeitet.
Das Entweichen des Treibmittels aus dem Schaumstoffgebilde kann erleichtert werden, was vorteilhaft ist, indem man eine kleine Menge, d.h. etwa 0,05% bis etwa 10%, eines feinzerteilten Pulvers (weniger als 100 mesh) mitverwendet, das sowohl in der organischen Flüssigkeit wie auch in der Treibmittelphase unlöslich ist. Dieses Pulver dient als keimbildendes Mittel für die Verflüchtigung des Treibmittels. Ausserdem wird durch dieses Pulver die Plastizität der Schaumstoffstruktur herabgesetzt.
Für die vorliegende Erfindung eignet sich jede organische Flüssigkeit, die nicht in störender Weise mit anderen Komponenten der Zusammensetzung reagiert und die in ausreichender Menge der Polymerisat-Treibmittel-Lösung zugesetzt werden kann, so dass sich eine zweite flüssige Phase bildet; hierbei darf jedoch nicht das Polymerisat so stark plastisch gemacht werden, dass bei atmosphärischem Druck und Zimmertemperatur kein Schaumstoffgebilde erhalten wird, oder dass ein solches Schaumstoffgebilde für die beabsichtigte Verwendung zu sehr weichgemacht ist. Allgemein kann gesagt werden, dass jede organische Flüssigkeit, die kein Lösungsmittel oder Weichmacher für das Polymerisat ist, verwendet werden kann. Unter bestimmten Bedingungen können auch organische Flüssigkeiten verwendet werden, die gute Lösungsmittel oder Weichmacher für das Polymerisat sind.
Ist Wasser in ausreichendem Masse in der organischen Flüssigkeit löslich, so kann eine geeignete Menge an Wasser zugesetzt werden, um die Konzentration der organischen Flüssigkeit in der Polymerisat-Treibmittel-Phase so stark zu senken, dass das Polymerisat nicht übermässig plastisch gemacht wird. Es ist weiterhin mög lich, die organische Flüssigkeit in einer zweiten organischen Flüssigkeit zu lösen, die in der Polymerisat-Treibmittel-Phase nur wenig löslich ist; hierdurch verteilt sich erstere auf die beiden Phasen. Die Menge in der Polyrnerisat-Treibmittel- Phase sollte nicht übermässig hoch sein und darf das Polymerisat bei Bildung des Schaumstoffgebildes nicht zu stark plastisch machen.
Geeignete organische Flüssigkeiten sind: Alkylenglykole und höhere Polyole mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Hydroxylgruppen, wie Äthylenglykol, Glycerin, Propylenglykol-1,2 und Propylenglykol- 1,3; Butylenglykol1,2, -1,3, -1,4 und 2,3; 1,5-Pentandiol, Hexylenglykol, 1,2,6 Hexantriol, 2-Äthylhexandiol-1,3;
Polyoxyalkylenglykole, wie Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol, Polybutylenglykol und Polyäthylenpropylenglykol, Diäthylenglykol, Tri äthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Diäthylenglykolmethyläther, Diäthylenglykoläthyläther, Diäthylenglykolbutyläther und Dipropylenglykolmethyläther, Polyäthylenglykol 200, Polyäthylenglykol 400, Polyäthylenglykol 600, Polypropylenglykol 150, Polypropylenglykol 425, Polyglykol 11-80, Polyglykol 11-100, Polyglykol 15-100, Polyglykol 15-200 und Methoxypolyäthylenglykol 350; aliphatische einwertige Alkohole, wie Äthanol und Isopropanol, mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, und aliphatische und cyclische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten mit etwa 10 bis etwa 25 Kohlenstoffatomen, wie Kerosin und Mineralöle.
Ein flüssiges Polymerisat mit einer relativ geringen Viskosität (weniger als etwa 10 000 cP bei 250) und einem Molekulargewicht unter etwa 500 kann ebenfalls als organische Flüssigkeit verwendet werden. Beispiele sind die Silicon-Öle, wie Polysiloxan, Polydiene, wie Polyisobutylen und Isobutylen Isopren-Mischpolymerisate, Polyester, Polystyrol, Polyterpenharze und aromatische Harze sowie Kohlenteerharze.
Die organische Flüssigkeit kann wasserlöslich oder wasserunlöslich sein. Ist in der organischen flüssigen Phase Wasser löslich, so kann es dieser zugesetzt werden, um die Löslichkeit des Treibmittels in der Phase zu reduzieren und zu verhindern, dass eine zu grosse Menge der organischen Flüssigkeit in der Polymerisat-Treibmittel-Phase gelöst wird und das Polymerisat bei der Bildung des Gebildes übermässig plastifiziert wird.
Ein fester Zusatzstoff kann in der Polymerisat-Treibmittel Lösungsphase oder in der organischen flüssigen Phase dispergiert werden. Er wird bei Bildung des Gebildes zusammen mit der organischen flüssigen Phase in den Zellen und Poren des Gebildes abgeschieden. Vorzugsweise wird der feste Zusatzstoff mit der organischen flüssigen Phase benetzt, bleibt in dieser Phase dispergiert und kann als Dispersion in der organischen flüssigen Phase aus den Poren entfernt werden.
Die Verschäumungsmittel oder Schaumstabilisatoren sind in der organischen flüssigen Phase löslich oder dispergierbar, und es eignen sich z.B. sowohl wasser- und öl-lösliche organische oberflächenaktive Mittel wie auch organische und anorganische Feststoffe von feiner Teilchengrösse. Die organische flüssige Phase kann ein einzelnes oder auch mehrere Verschäumungsmittel oder Schaumstabilisatoren enthalten, wie z.B. eine Kombination aus einem löslichen und einem dispergierbaren Mittel oder eine Kombination mehrerer löslicher Mittel.
So kann z.B. eine dispergierbare Metallseife in Kombination mit einer löslichen Aminseife oder einem anionischen synthetischen oberflächenaktiven Mittel oder einem nichtionischen synthetischen oberflächenaktiven Mittel verwendet werden, oder es werden nur lösliche oberflächenaktive Mittel, einschliesslich der anionischen, kationischen und nicht-ionischen Arten, eingesetzt. Viele bekannte Arten werden von McCutcheon in Detergents and Emulsions Annual, 1970 , (The Allured Publishing Company, Ridgewood, NJ.) beschrieben.
Alle dort aufgeführten oberflächenaktiven Mittel können erfindungsgemäss verwendet werden, wobei auf die Offenbarung dieser Literaturstelle ausdrücklich hingewiesen wird.
Die Wahl des Verschäumungsmittels oder Schaumstabilisators hängt von der Zusammensetzung der organischen flüssigen Phase und dem gewünschten Verschäumungsgrad ab.
Beispiele für geeignete Mittel sind die Fettalkohole, wie Cetylund Stearylalkohol; Fettsäuren, wie Palmitin- und Stearinsäure; Fettamine, wie Cetylamin und Stearylamin; Glykol- und Polyolester von wettsäuren, wie Äthylenglykolmonostearat, Propylenglykolmonostearat, Sorbitanmonostearat und Glycerylmonostearat; äthoxylierte Derivate von Fettmaterialien, wie die Kondensationsprodukte von Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettaminen und Glykol- und Polyolester von Fettsäuren von 1 bis 50 Mol Äthylenoxyd, Äthylenoxyd-Propylenoxyd-Blockmischpolymerisate; oberflächenaktive Silicone, wie Fettsäureester und Glykoläther von Dimethylpolysiloxanen; Metallseifen, wie Zinkstearat und Aluminiumstearat;
Alkali- und Aminseifen, wie Natriumlaurat, Natrinmpalmitat, Morpholinoleat und Monoäthanolaminstearat; anionische Nicht-Seifen, wie Petroleumsulfonate, sulfoniertes Rizinusöl, Triäthanolaminlaurylsulfat, Dedecylaminlaurylsulfat, Natriumkerylbenzolsulfonat, Natriumpalmitinsäuretaurid, Natriumlauroylsarcosinat, Natriumstearoyllactylat, Natriumdioctylsulfosuccinat, Natriumlauroylisothionat und Natriumlaurylsulfoacetat; und kationische Nicht-Seifen, wie Cetyltrimethylammoniumbromid und Dimethyldistearylammoniumchlorid.
Die Bezeichnung Seife umfasst Alkali-, Ammonium- und Aminseifen der gesättigten und ungesättigten höheren Fettsäuren mit etwa 8 bis etwa 26 Kohlenstoffatomen, wie z.B.
Caprinsäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidinsäure, Behensäure, Margarinsäure, Tridecylsäure und Cerotinsäure, sowie die natürlich in Fetten, Ölen, Wachsen und Naturharzen auftretenden Mischungen dieser Säuren, wie die Seifen von Kokosnussölfettsäuren, Talgfettsäuren, Speckfettsäuren, Fischölfettsäuren, Bienenwachs, Palmölfettsäuren, Sesamölfettsäuren, Erdnussölfettsäuren, Olivenölfettsäuren, Palmkernölfettsäuren, Maisölfettsäuren, Babassuölfettsäuren, Naturharzsäuren, Abietinsäure und tierische Fette.
Metallseifen bezieht sich auf die zwei- und dreiwertigen Seifen dieser Fettsäuren.
Wasserlösliche natürliche und synthetische Gummis (Pflanzengummis) mit Verschäumungswirkung in organischen Flüs- sigkeiten sind z.B. in Lösungsmitteln lösliche Methylzellulose, Äthylzellulose, Propylzellulose, Äthylhydroxyäthylzellulose, Äthylhydroxymethylzelluluse, Propylhydroxypropylzellulose, Guargummi, Polyvinylpyrrolidon, die Alginate, Polyvinylalkohol, Gummi arabicum, Tragant, Indischer Tragant, Polyacrylsäuren sowie deren Salze, wie Ammoniumpolyacrylat, und Polypeptide sowie deren Derivate.
Die Menge an kontinuierlicher Phase, die in der Zusammensetzung verwendet werden kann, wird durch verschiedene Faktoren begrenzt. Die untere Grenze der organischen flüssigen Phase wird durch die Menge bestimmt, die zur Bildung einer Polymerisat-Treibmittel-in-Flüssigkeit-Emulsion benötigt wird. Im allgemeinen liegt sie bei nicht weniger als etwa 10 Gew.-% und meistens bei mindestens etwa 26 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion. Die obere Grenze der flüssigen Phase wird durch die Menge gezogen, die die Bildung eines zusammenhängenden Schaumstoffgebildes stören würde. Liefert die flüssige Phase einen stabilen Schaum, so beeinträchtigt ein zu grosser Anteil der Phase die Bildung eines Schaumstoffgebildes.
Liefert die flüssige Phase einen instabilen Schaum, so kann sie das Polymerisat während der Bildung des Schaumstoffgebildes vorzeitig so stark benetzen, dass die zur Strukturbildung erforderliche Cohäsion des Polymerisates verlorengeht. Ist der Anteil an flüssiger Phase zu hoch, so wird höchstens ein sehr schwaches Gebilde erhalten.
Die flüssige Phase sollte nicht mehr als etwa 75 Gew.-clo und im allgemeinen höchstens etwa 60 Gew.-No, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Emulsion, ausmachen.
Die in der flüssigen Phase benötigte Menge an Verschäumungsmittel sollte durch entsprechende Versuche ermittelt werden und kann zwischen 0 und 20 Gew.-C/o oder mehr betragen.
Jeder Zusatzstoff, der in der organischen flüssigen Phase dispergierbar oder löslich ist und von den Komponenten der beiden Phasen nicht angegriffen wird, kann in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendet werden und bleibt zusammen mit der flüssigen Phase im verschäumten Harzgebilde zurück, nachdem das Treibmittel abgedampft ist. Der Zusatzstoff ist stets zusammen mit der flüssigen Phase in den Zellen und Poren des Gebildes zu finden. Ist er in der flüssigen Phase löslich, so enthalten die Zellen eine Lösung des Zusatzstoffes in der flüssigen Phase. Ist er in der flüssigen Phase dispergierbar, so ist er als Dispersion in der flüssigen Phase anzutreffen, insbesondere dann, wenn der Zusatzstoff ein Feststoff ist, der in der organischen Flüssigkeit unlöslich ist.
Abgesehen von diesen, rein physikalischen Anforderungen, kann jeder beliebige Zusatzstoff verwendet werden, und die Wahl des Zusatzstoffes hängt lediglich von dem Verwendungszeck des Endproduktes ab.
Stehen für die gleiche Funktion mehrere Zusatzstoffe zur Auswahl, so wird vorzugsweise der Zusatzstoff verwendet, der in dem Polymerisat relativ unlöslich, jedoch in der kontinuierlichen Phase, die die Zellen und Poren des Schaumstoffgebildes einnehmen soll, ganz gut löslich ist.
Der Wirkstoff des fertigen Schaumstoffgebildes besteht entweder aus der organischen Phase selbst oder ist in dieser enthalten und ist in den Zellen und Poren des Schaumstoffgebildes abgeschieden. Das Verschäumungsmittel selbst kann als Zusatzstoff dienen, da viele wässrige, oberflächenaktive Verschäumungslösungen eine gute Reinigungswirkung zeigen, die jedoch bei den einzelnen Verschäumungsmitteln variieren kann. So ist z.B. Natriumlaurylsulfat ein besseres Reinigungsmittel als äthoxylierte Ölsäure. Eine wässrige Verschäumungslösung einer kationischen Nicht-Seife, wie z.B. Cetyltrimethylammoniumbromid, besitzt antiseptische und desodorierende Eigenschaften.
Glycerin und niedere aliphatische Glykole sind kosmetische Feuchtigkeitsmittel ( moisturizers, humectants ) und Schmiermittel. Mineralöle sind Schmiermittel und wirken wasserabweisend. Wasser kann zusammen mit Glykolen oder einwertigen Alkoholen verwendet werden, um die Löslichkeit von schlecht löslichen Zusatzstoffen in der organischen Flüssigkeit zu verbessern und die Löslichkeit des Treibmittels in der organischen flüssigen Phase herabzusetzen. Zur Erzielung bestimmter Wirkungen können der organischen flüssigen Phase beliebige, in der organischen Flüssigkeit dispergierbare Zusatzstoffe beigemischt werden.
Eine Flüssigkeit, die normalerweise in der Treibmittelphase der Emulsion anwesend ist, sich jedoch nicht mit dem Polymerisat verträgt, kann ebenfalls als funtioneller Zusatzstoff dienen. Wird die Zusammensetzung in ein Schaumstoffgebilde umgewandelt, so trennt sich diese Flüssigkeit von der Polymerisatmatrix und nimmt die Poren ein. Dimethylpolysiloxan ist mit den meisten Polymerisaten unverträglich und wird in dieser Weise abgeschieden. Dieses Silicon wirkt als Glanzmittel, wenn das Schaumstoffgebilde als Polierpolster verwendet wird.
Die sich auf diese Weise von dem Polymerisat absetzende Flüssigkeit kann auch als Lösungsmittel für andere Zusatzstoffe dienen.
Die erfindungsgemässen Schaumstoffgebilde eignen sich z.B. besonders gut als Auftragepolster für das örtliche Aufbringen von Kosmetika aller Art, z.B. Mittel zum Reinigen, Konditionieren, Fetten und Schützen der Haut, Hormonpräparate, Sonnenbräune, Haut-Aufhellungs- und Bleichcremes, Makeup-Cremes, Augen-Makeup, vor und nach dem Rasieren anzuwendende Präparate, Enthaarungsmittel, Haarpflegemittel, Dauerwellpräparate, Haarstreckmittel, Schuppenbekämpfungsmittel, Badezusätze, Nagellack und Nagellackentferner, Antitranspirationsmittel und Desodorants, Riechstoffzusätze, Parfüms, Babypflegemittel und wenig allergisierende Kosmetika.
Sie sind ebenfalls geeignet zum Auftragen von Seifen und synthetischen Reinigungsmitteln aller Art für die Körperpflege, zum Waschen, Geschirrspülen oder Silberputzen, von Shampoos, Rasierseifen und -cremes, von Haarfärbemitteln und -entfärbungsmitteln, Haarfestigern, Haarlacken, Haarspülmitteln und Trockenshampoos. Ausserdem eignen sie sich zum Auftragen von Medikamenten aller Art und antimikro- biellen Mitteln, wie bakterizide und antifungale Mittel aller Art. Spezielle Beispiele von antimikrobiellen Mitteln sind Mycostatin, Mercurichrom, Jod, Methiolat, Hexachlorophen, Tribromsalicylanilid, Trichlorcarbanilid und Undecylensäure.
Die Gebilde können auch zum Polieren und Reinigen von Möbeln, Schuhen, Automobilen, Porzellan, Kacheln, Kunststoff und Fussböden verwendet werden. Ist der Zusatzstoff (oder einer der Zusatzstoffe) ein Scheuermittel, so können die Schaumstoffgebilde auch zum Scheuern verwendet werden.
Es können verschiedene Zusammensetzungen, einschliesslich Elixiere und Lösungen oder Emulsionen in organischer Flüssigkeit, die kosmetische Mittel, Medikamente und Reinigungsmittel enthalten, hergestellt und dann in ausreichender Konzentration mit dem Polymerisat und dem Treibmittel emulgiert werden, damit ein Auftragepolster erhalten wird, aus dem der Wirkstoff austritt.
Viele der organischen Verbindungen, die in kosmetischen Lotionen verwendet werden, wie z.B. Mineralöle und Fettester, sind Weichmacher für bestimmte Harze. Um ein brauchbares Schaumstoffpolster zu erhalten, sollte daher sorgfältig auf die Zusammenstellung der organischen Verbindungen mit dem Polymerisat geachtet werden.
Die erfindungsgemässen Polymerisat-Treibmittel-in-Flüssigkeit-Emulsionen werden in verschäumte Polymerisatstrukturen umgewandelt, sobald sich das Treibmittel verflüchtigen kann.
Diese Verschäumung kann, unter praktisch sofortiger Ver flüchtigung eines wesentlichen Teiles des Treibmittels, erzielt werden, indem man die Treibmittel-Zusammensetzung in einem geschlossenen Behälter lagert, wobei der autogene Druck ausreicht, um das Treibmittel in der flüssigen Phase zu halten, und dann rasch den Druck auf atmosphärischen Druck bei Zimmertemperatur reduziert; hierdurch dampft das Treibmittel rasch ab, und es bildet sich ein Schaumstoffgebilde. Die emulgierte Polymerisat-Treibmitte-Zusammensetzung kann auch in einem geschlossenen Behälter unter grösserem Druck als dem autogenen Druck des Treibmittels gelagert werden, um den Austritt der Zusammensetzung aus dem Behälter über z.B. ein Ventil oder eine Öffnung in die Atmosphäre zu erleichtern.
Wegen der starken Flüchtigkeit der verwendeten Treibmittel sind die erhaltenen Polymerisatstrnkturen nicht klebrig, falls nicht ein Weichmacher oder ein anderes, nicht als Treibmittel wirkendes Lösungsmittel für das Polymerisat in ausreichender Menge anwesend ist, das die Polymerisatstruktur klebrig macht. Soll das Polster an einer Oberfläche haften, so kann Klebrigkeit erwünscht sein. Wird ein Lösungsmittel verwendet, das ebenfalls, wenn auch langsamer als das Treibmittel verdampft, so ist diese Klebrigkeit nur vorübergehend und besteht nur solange, bis das Lösungsmittel vollständig entfernt ist. Eine übermässige Klebrigkeit ist bei den erfindungsgemässen Schaumstoffgebilden nicht erwünscht. Im allgemeinen wirken die organischen Flüssigkeiten, aus denen die kontinuierliche Phase der Emulsion besteht, als Schmiermittel und verhindern die Klebrigkeit.
Wird eine Zusammensetzung, aus der ein Polster mit einem grossen Anteil an geschlossenen Zellen hergestellt werden soll, in einen begrenzten Raum, z.B. eine Form, vorzugsweise eine geschlossene Form, gegeben, so entspricht das fertige Schaumstoffgebilde dem Innenraum dieser Form, und es wird ein geformter Gegenstand erhalten. Die Verformung kann bei Zimmertemperatur ohne Anwendung von äusserem Druck erfolgen, da durch die Verflüchtigung des Treibmittels bei atmosphärischem Druck und Zimmertemperatur bereits ein ausreichender Druck entsteht, um das Schaumstoffgebilde dem Innenraum der Form anzupassen.
Es ist ebenfalls möglich, das Bedienungsventil schlüsseloder halbkugelförmig auszubilden, so dass es als Aufnahmebehälter oder Form für das sich bildende Schaumstoffgebilde wirkt, und die Innenseite dieser Form bestimmt dann die Form des fertigen Schaumstoffgebildes.
Die Schaumstoffgebilde können während ihrer Entstehung auch etwas gestreckt oder zusammengedrückt werden und lassen sich auf diese Weise der Form des Gegenstandes anpassen, auf den sie als Schutzhülle oder Überzug aufgebracht werden sollen. Sollen sie z.B. am Körper angebracht werden, so kann ein Überzug hergestellt werden, der ein auf die Haut einwirkendes Medikament enthält und lange Zeit in Berührung mit der Haut belassen werden kann, wobei das Medikament allmählich freigesetzt wird. Da die emulgierten Zusammensetzungen jedoch sehr rasch in verschäumte Strukturen umgewandelt werden, sind sie eigentlich nicht fliessbar und breiten sich freiwillig nicht aus.
In dieser Hinsicht unterscheiden sie sich von den bekannten Aernsol-Farben oder -Lacken, aus denen das Lösungsmittel nur langsam abdampft und die daher fliessbar sind und sich in Form eines Films ausbreiten, der nur Bruchteile von Millimetern dick sein kann; sie unterscheiden sich auch von den ausbreitungsfähigen Zusammensetzungen der USA-Patentschrift 3 419 506.
Vor dem Austreten aus dem Behälter sind die emulgierten Zusammensetzungen jedoch fliessbar. Die Viskosität der fliessbaren Zusammensetzung ist nicht entscheidend; die Zusammensetzung muss jedoch ausreichend fliessbar sein, um unter Druck aus dem Behälter austreten zu können. Daher kann die Viskosität zwischen einer dünnen, leicht-fliessenden Flüssigkeit und einer verhältnismässig dicken, kaum fliessbaren, thixotropen oder gelartigen Zusammensetzung variieren.
Bleibt die dispergierte Treibmittelphase gleichmässig in dem Wasser verteilt, so kann die Viskosität bis zu 1 000 000 cP bei Zimmertemperatur betragen. Neigt die Emulsion jedoch zum Absetzen oder zur Schichtbildung und muss der Behälter geschüttelt werden, bevor man einen Teil seines Inhaltes versprüht, so darf die Viskosität bei Zimmertemperatur höchstens etwa 50 000 cP betragen, vorzugsweise weniger als 10 000 cP.
Besitzt das in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendete Treibmittel einen ausreichenden Dampfdruck bei Zimmertemperatur, so kann es auch als Treibmittel zur Beförderung des Materials aus dem Druckbehälter, in dem es eingeschlossen ist, dienen. Reicht der Dampfdruck jedoch nicht aus, so kann in dem Behälter mit Hilfe eines geeigneten Gases, wie z.B. Stickstoff, Lachgas oder Kohlendioxyd, zusätzlicher Druck erzeugt werden. Da die üblichen Bestimmungen den Gesamtdruck in einem Aerosol-Behälter auf höchstens etwa 10,5 atü beschränken, wird vorzugsweise ein Treibmittel verwendet, dessen Dampfdruck in den Treibmittel-Zusammensetzungen diesen Wert nicht übersteigt.
Die erfindungsgemässen emulgierten Treibmittel-Zusammensetzungen können in bekannte Aerosol-Dosen verpackt werden, die ein Auslassventil aufweisen, das eine Verschäumung während des Austretens gestattet.
Die emulgierten Treibmittel-Zusammensetzungen werden in bekannter Weise hergestellt. So können z.B. die festen und normalerweise flüssigen Komponenten gemischt und solange gerührt werden, bis eine gleichmässige Zusammensetzung erhalten wird. Geeignete Mengen werden dann in einzelne
Aerosol-Dosen abgefüllt, die verschlossen und auf übliche
Weise mit normalerweise gasförmigen, verflüssigten Treibmitteln unter Druck gesetzt werden. Die einzelnen Dosen werden dann geschüttelt oder auf andere Weise bewegt, bis das Polymerisat gelöst und die Zusammensetzung einheitlich geworden ist. Man kann jedoch auch alle Komponenten zusammengeben und in einem Autoklaven solange rühren, bis das Polymerisat gelöst und eine gleichmässige Zusammensetzung erhalten worden ist. Dann werden die Dosen gefüllt und verschlossen, bevor der Druck auf dem Material verringert wird.
Bei jedem dieser Verfahren kann erhitzt werden, um die Geschwindigkeit, mit der sich das Polymerisat löst, zu verbessern.
Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Aerosol Dose einen Kolben oder dgl. piston, bellows , der das Innere der Dose in zwei Abteilungen oder Zonen trennt. Die erste Zone, in der sich das abzulassende Material befindet, steht in Verbindung mit dem Auslassventil. Die zweite Zone ist mit einem Hilfs-Treibmittel gefüllt, das in der Dose einen Druck erzeugt, der über den Dampfdruck der Zusammensetzung in der ersten Zone hinausgeht. Das Hilfs-Treibmittel kann ein komprimiertes Gas, wie z.B. Stickstoff oder ein normalerweise gasförmiges, verflüssigtes Treibmittel sein. Letzteres wird bevorzugt, da es einen konstanten Druck zum Austreiben des Materials erzeugt. Beispiele für solche Aerosol-Dosen sind den USA-Patentschriften 2 815 152, 3 245 591 und 3 407 974 zu entnehmen.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Feuchtigkeitsmittel enthaltendes Auftragepolster lieferte.
Es wurde ein Vinyltoluol-Acrylat-Mischpolymerisat (Pliolite VTAC-L) in den nachstehend aufgeführten Mengen in einer Mischung aus Trichlorfluormethan und Dichlordifluormethan gelöst und dann mit Propylenglykol zu einer Emulsion verarbeitet, bei der die Propylenglykolphase die kontinuierliche Phase und die Lösung des Mischpolymerisates in dem Treibmittel die diskontinuierliche Phase bildete.
Gcw.-7oilc Vinyltoluol-Acrylat-Mischpolymerisat (Pliolite VTAC-L) 20 Trichlorfluormethan 20 Dichlordifluormethan 20 Propylenglykol 40
Die Mischung wurde in einem Druckbehälter hergestellt und dann in Aerosol-Dosen abgefüllt. Die Emulsion wurde aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster verarbeitet. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken weiteres Propylenglykol freigab. Mit Hilfe dieses Polsters konnte Propylenglykol als Feuchtigkeitsmittel auf die Haut aufgebracht werden.
Beispiel 2
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Auftragepolster lieferte, das Mineralöle enthielt und zum Reinigen und Ölen von Babies und zur Verhinderung des Wundliegens sowie auch zur Entfernung von Augen-Makeup verwendet werden konnte.
In den nachstehend aufgeführten Mengen wurden Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) und pulverisiertes Polyäthylen (durchschnittlicher Durchmesser weniger als 30 ) mit Mineralöl, Äthanol und Treibmitteln gemischt.
Gew.-Teile Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) 13,3 Pulverisiertes Polyäthylen (durchschnittl.
Durchmesser weniger als 30 u) 6,7 Mineralöl, 180-190 SSU bei 37,8 28,5 Äthanol 3,3 1,2-Dichlortetrafluoräthan 25,2 Dichlordifluormethan 23,0
Die Mischung wurde gerührt, bis das Methacrylat gelöst war. Die Lösung des Polymerisates in den Treibmitteln, Äthanol und ein Teil des Mineralöls bildete die diskontinuierliche Phase, und der Rest des Mineralöls, das einen Teil der Treibmittelmischung enthielt, war die kontinuierliche Phase der so erhaltenen Emulsion. Das pulverisierte Polyäthylen war in der Emulsion dispergiert.
Die Zusammensetzung wurde in Aerosol-Dosen gefüllt, die Emulsion aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster geformt. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken weiteres Mineralöl freisetzte. Das Polster konnte zum Aufbringen des Mineralöls auf die Haut, z.B. zum Reinigen oder Ölen von Babies und zur Verhinderung des Wundliegens diaper rash , oder zum Entfernen von Augen-Makeup bei Frauen verwendet werden.
Beispiel 3
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Polster lieferte, mit dessen Hilfe Propylenglykol auf die Haut aufgebracht werden konnte.
In einem Druckgefäss wurde Polyisobutylmethacrylat in einem Lösungsmittelsystem aus 1,2-Dichlortetrafluoräthan und den nachstehend aufgeführten anderen, in dem Treibmittel löslichen Komponenten gelöst und dann mit einer Lösung von oberflächenaktivem Glykolpolysiloxan in Propylenglykol gemischt.
Gew.#TeiIe Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) 10,1 Triäthylzitrat 0,9 Oleylalkohol 1,2 Mineralöl, 180190 SSU bei 37,8 10,7 Äthanol 0,8 1,2-Dichlortetrafluoräthan 13,8 Dichlordifluormethan 12,5 Glykolpolysiloxan 1,0 Propylenglykol 49,0
Die Zusammensetzung wurde in Aerosol-Dosen gefüllt, und die Emulsion wurde aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster geformt. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken weiteres Propylenglykol freisetzte. Er diente zum Auftragen von Propylenglykol auf die Haut; Propylenglykol wirkt als
Feuchtigkeitsmittel und zeigt gute Antimikroben-Eigenschaf ten, durch die Infektionen verhindert werden können.
Beispiel 4
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Schaumstoffpol ster zum Auftragen von 1,3-Butylenglykol auf die Haut lie ferte.
In einem Druckgefäss wurde Polyisobutylmethacrylat in einem Lösungsmittelsystem aus 1 ,2-Dichlortetrafluoräthan, Dichlodifluormethan und anderen, nachstehend aufgeführten, in dem Treibmittel löslichen Komponenten gelöst und dann mit einer Lösung von oberflächenaktivem Glykolpolysiloxan in 1,3-Butylenglykol gemischt.
Gew.-Teile Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) 13,0 Triäthylzitrat 1,1 Oleylalkohol 1,6 Mineralöl, 180190 SSU bei 37,8 14,0 Äthanol 1,0 1,2-Dichlortetrafluoräthan 18,0 Dichlordifluormethan 16,3 Glykolpolysiloxan 0,7 1,3-Butylenglykol 34,3
Es wurde eine Emulsion gebildet, wobei das 1,3-Butylenglykol die kontinuierliche Phase war.
Die Zusammensetzung wurde in Aerosol-Dosen gefüllt, und die Emulsion wurde aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster geformt. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken das 1,3-Butylenglykol freigab. Er konnte zum Auftragen von 1,3-Butylenglykol auf die Haut verwendet werden; 1,3-Butylenglykol wird als Feuchtigkeitsmittel und verhindert Infektionen durch gute Antimikroben-Eigenschaften.
Beispiel 5
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Polster zum Auftragen von Antimikroben-Mitteln lieferte.
In den unten genannten Mengen wurde Vinyltoluol-Acrylat Mischpolymerisat (Pliolite VTAC-L) in einer Mischung aus Trichlorfluormethan und Dichlordifluormethan gelöst und mit einer Lösung von 3,4 ,5-Tribromsilicylanilid in Propylenglykol zu einer Emulsion verarbeitet, in der das 3,4',5-Tribromsalicylanilid in Propylenglykol die kontinuierliche Phase und der Lösung des Mischpolymerisates in dem Treibmittel die diskontinuierliche Phase bildete.
Gevr.-¯l'eile Vinyltoluol-Acrylat-Mischpolyrnerisat (Pliolite VTAC-L) 20,0 Trichlorfluormethan 20,0 Dichlordifluormethan 20,0 Propylenglykol 39,9 3,4' ,5-Tribromsalicylanilid 0,12
Die Mischung wurde in einem Druckgefäss hergestellt und dann in Aerosol-Dosen abgefüllt. Die Emulsion wurde aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster geformt. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken eine Lösung von 3,4,5 Tribromsalicylanilid in Propylenglykol freisetzte. Mit Hilfe dieses Kunststoffschaumes konnte 3,4 ,5-Tribromsalicylanilid als Antimikroben-Mittel zur Verhinderung von Infektionen auf die Haut aufgebracht werden.
Beispiel 6
Es wurde eine Emulsion hergestellt, die ein Schaumstoffpolster lieferte, das zum Auftragen einer Lösung von Vitamin E in Mineralöl als desodorierendes Mittel auf die Haut diente.
In den nachstehend aufgeführten Mengen wurden Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) und pulverisiertes Polyäthylen (durchschnittlicher Durchmesser weniger als
30 Il) mit einer Lösung von Vitamin E in Mineralöl, Äthanol und den angegebenen Treibmitteln gemischt.
Gew.-Teile
Polyisobutylmethacrylat (Molekulargewicht 100 000) 13,3
Pulverisiertes Polyäthylen (durchschnittl.
Durchmesser weniger als 30 # 6,7 Mineralöl, 18#190 SSU bei 37,8a 28,2 Äthanol 3,3 1 ,2-Dichlortetrafluoräthan 25,2
Dichlordifluormethan 23,0
Vitamin E 0,3
Die Mischung wurde gerührt, bis sich das Methacrylat gelöst hatte. Die Lösung des Polymerisates in den Treibmitteln war die diskontinuierliche Phase und die Kombination von Vita min E und Mineralöl die kontinuierliche Phase der so erhalte nen Emulsion. Im allgemeinen waren Komponenten einer
Phase jeweils auch in variierenden Mengen in der anderen
Phase anwesend. Das pulverisierte Polyäthylen war in der
Emulsion dispergiert.
Die Zusammensetzung wurde in Aerosol-Dosen gefüllt und die Emulsion aus der Aerosol-Dose in eine Handfläche gesprüht und zu einem Polster geformt. Es wurde ein Kunststoffschaum erhalten, der sich ölig anfühlte und beim Drücken eine Kombination von Vitamin E und Mineralöl freisetzte. Mit
Hilfe dieses Kunststoffschaums konnte Vitamin E als desodo rierendes Mittel auf die Haut aufgebracht werden.
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PATENT CLAIMS
1. Emulsion of polymer and blowing agent in an organic liquid, characterized in that it a) a continuous phase composed of an organic material liquid at ambient temperature and atmospheric pressure, and b) a solution of a film-forming synthetic material dispersed in the organic material as a discontinuous phase Polymers in a liquid blowing agent with a boiling point below 7 C at atmospheric pressure, the blowing agent being held in the liquid phase by overpressure, and that they, by rapid volatilization of the blowing agent at ambient temperature and atmospheric pressure, form a coherent, voluminous foam structure with open and / or closed cells in which the organic material is located.
2nd Emulsion according to Claim 1, characterized in that at least one additive is selected or dispersed in the emulsion, which is selected from the group of foaming agents, cosmetics, medicines, antimicrobial agents, cleaning agents, polishing agents, abrasives and mixtures of these additives, and which is included in the volatilization of the blowing agent together with the organic material in the cells of the foam structure and can be removed from these cells.
3rd Emulsion according to claim 1 or 2, characterized in that the synthetic polymer is selected from the group of cellulose derivatives, vinyl polymers and vinyl copolymers.
4th Emulsion according to claim 3, characterized in that the synthetic polymer cellulose acetobutyrate, polyvinyl acetate, a vinyl toluene-acrylate copolymer or a methacrylate polymer or -polymer, e.g. B. is a polyisobutyl methacrylate.
5. Emulsion according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the dispersed liquid phase containing the blowing agent is 10 to 70% by weight. -%, preferably up to 60 wt. -%, contains synthetic polymer.
6. Emulsion according to one of claims 1 to 5, characterized in that the continuous phase of the emulsion 10 to 75 wt. -% of the total emulsion.
7. Emulsion according to one of claims 2 to 6, characterized in that the additive is an antimicrobial agent which, for. B. can be a fungistatic or fungicidal agent, a powder, an abrasive, a cleaning agent, an antiperspirant, a medicament, a silicone oil, a mineral oil and / or a vegetable oil.
8th. Emulsion according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the additive is dissolved or dispersed in the continuous phase.
9. Emulsion according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the additive is dissolved or dispersed in the discontinuous phase of the emulsion.
10th Emulsion according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the foaming agent is an organic surface-active agent or a water-soluble vegetable gum.
11. Emulsion according to one of claims 1 to 10, characterized in that the continuous phase comprises ethyl alcohol, isopropyl alcohol, 1,3-butylene glycol, propylene glycol or glycerin.
12. An emulsion according to claim 1, in which one of two compartments, the closed container capable of withstanding the pressure of the propellant held in the liquid phase, is provided with an outlet opening for the rapid delivery of the emulsion at room temperature and under atmospheric pressure and in its second compartment contains a substance capable of reacting with at least one component of the emulsion.
13. An emulsion according to any one of claims 2 to 11 in the closed container containing one of two compartments as defined in claim 12.
14. Product according to claim 12 or 13, characterized in that the substance in the second compartment of the container consists of an oxidizing agent.
15. Process for the production of foam structures with open and / or closed cells using an emulsion containing no medication according to claim 1, characterized in that the pressurized emulsion is depressurized to atmospheric pressure and in this way the blowing agent is volatilized, thereby forming the emulsion into a foam structure is foamed with open and / or closed cells, the cells of which contain the organic material.
16. A method according to claim 15, characterized in that one uses an emulsion containing no drugs according to any one of claims 2 to 11, wherein the additive, if present, is contained in the cells of the foam structure.
17th A method according to claim 15 or 16, characterized in that the emulsion is sprayed into a mold in which the blowing agent volatilizes at ambient temperature and atmospheric pressure and the synthetic polymer is foamed, the shape of the foam structure corresponding to the interior of the mold.
The present invention relates to an emulsion of polymer and blowing agent in an organic liquid, an emulsion according to the invention in a closed container containing one of two departments, and to a method for producing foam structures with open and / or closed cells, e.g. B. Pads for applying cleaning agents or the like , from an emulsion according to the invention containing no medicaments.
The emulsion according to the invention is characterized in that it comprises a) a continuous phase which is composed of an organic material which is liquid at ambient temperature and atmospheric pressure, and b) a solution of a film-forming synthetic polymer in a liquid blowing agent which is dispersed in the organic material as a discontinuous phase a boiling point below 7oC at atmospheric pressure, with the blowing agent being held in the liquid phase by excess pressure, and that, by rapid volatilization of the blowing agent at ambient temperature and atmospheric pressure, they form a coherent, voluminous foam structure with open and / or closed cells in which the organic material is able to form.
The emulsions according to the invention can contain a material which, during the formation of the foam structures, is deposited together with the organic liquid in the pores and / or cells of the structures and, if desired, can be removed again from these cells.
Such structures are particularly suitable for use as application pads that have a porous surface with a large proportion of open pores in which a material such as. B. a cosmetic, pharmaceutical, detergent, antimicrobial, or abrasive that may leak from the pad.
The emulsified blowing agent compositions are stored in closed containers which can withstand an internal pressure which the blowing agent exerts at room temperature in the liquid phase; if the composition is released from the container at atmospheric pressure, the propellant volatilizes quickly and becomes inside
a foam structure is formed in a few seconds.
The Chemical Specialties Manufacturer's Association defines blowing agents as liquefied gases, the vapor pressure of which is greater than atmospheric pressure at temperatures of around 40O. Numerous organic compounds fall into this category, some with hydrocarbons, but most with halogenated hydrocarbons
Are 1 or 2 carbon atoms and one or more chlorine, fluorine or bromine atoms. To achieve the desired vapor pressure, the same molecule is often substituted with different halogen atoms.
Because of their high volatility, blowing agents have been used as pore-forming agents in the production of plastic foams for many years. Blowing agents are soluble in many synthetic resins and can therefore be absorbed in the solid, suitably finely divided resin, whereupon the resin with the absorbed blowing agent is exposed to heat and pressure. The blowing agent evaporates and a closed cell foam structure is formed. In US Pat. No. 3,335,101, this process is used for the production of chlorinated polyethylene foams.
U.S. Patents 2,387,730, 2,948,665 and 3,351,569 foam polyethylene and polypropylene in this way; the foaming of polystyrene is described in US Pat. No. 3,160,688, the foaming of polyvinyl chloride in US Pat. No. 3,352,802 and the foaming of polyoxymethylene in US Pat. No. 3,253,967, while according to US Pat. No. 3,310,617 various thermoplastic resins are used a similar but modified process which is intended to ensure that the blowing agent is evenly dissolved or dispersed in the molten resin and thus the poor mixing effect of the previously known processes is overcome.
Only small amounts of blowing agent are used in these processes because only small amounts of blowing agent can be absorbed in the solid resin, and the resin is melted to facilitate foaming of the structure when the blowing agent evaporates in situ to form cells. Then the resin is allowed to solidify before the structure can collapse, thus maintaining the foam-like character of the structure.
According to the US Pat. No. 3,072,583, foamed articles are produced by extrusion molding a molten perfluorocarbon resin which contains 0.1% by weight. -% to 5 wt. -% contains fluoromethane. The fluoromethane dissolves in the resin at atmospheric pressure and room temperature and volatilizes under the extrusion conditions to form a foamed structure. This process allows wires to be covered with foam.
U.S. Patent 3,379,802 describes a similar process for aliphatic olefin polymer blends, and U.S. Patent 3,067,147 uses cellular polyethylenes using 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane produced.
The production of ultramicrocellular fibers using blowing agents has also already been proposed. The US Pat. Nos. 3,227,664 and 3,227,784 describe corresponding flash extrusion processes. Flexible, ultra-microcellular structures are obtained from synthetic, organic, crystalline polymers by heating a mixture of the polymer with at least one activating liquid to such temperature and pressure in a closed container that a homogeneous solution is formed; the temperature is higher than the normal boiling point of the liquid. The solution is then quickly pressed into a zone with a significantly lower pressure and lower temperature under such conditions that a very high number of nuclei for the bubbles (bubble nuclei) is produced at the extrusion opening.
By evaporating the activating liquid, the solution is rapidly cooled to a temperature at which the polymer precipitates and freezes the polymer orientation produced by the rapid extrusion and expansion process.
The activating liquids must meet some requirements; one of the most important is that the liquid should dissolve less than 1% of the polymeric material at or below its boiling point. In other words, the activating liquid does not dissolve the polymer at or below its boiling point, but is a solvent for the polymer under the extrusion conditions. In order to improve the formation of germs for bubbles at the moment of extrusion, a finely divided, solid nucleating agent can be added to the polymer solution. Silica airgel is a suitable nucleating agent. The result is a structure with exceptionally small closed cells.
Modifications to this process are described in U.S. Patents 3,081,519, 3,375,211, 3,384,531, 3,375,212, 3,461,193 and 3,467,744.
Certain synthetic resins are soluble in blowing agents at room temperature. U.S. Patent 2,716,637 mentions that upon rapid evaporation of such solutions, fine bubbles of plastic resin are obtained which initially contain enough solvent to make their surface sticky, but which bubbles and bubbles as the solvent escapes from the beads show a little satisfactory look.
This phenomenon is avoided according to the aforementioned US patent by adding a fatty acid to the resin blowing agent solution, and the resin content of the solution is kept relatively low, namely from 5% to about 12%. Similar compositions are described in U.S. Patent 2,773,855; in this patent it is stated that the particles obtained consist of small hollow or solid hemispheres with the largest dimension of 1.6 mm or 6.4 mm exist. Contiguous foam masses are not obtained.
According to US Pat. No. 3,419,506, a protective film or bandage for wounds is obtained by applying a composition to the wound from a pressure vessel that contains a film-forming vinyl acetate polymer or alkyl acrylate polymer, 10% by weight. -% to 50 wt. -% of a finely divided filler, based on the weight of the solids, and a blowing agent, wherein the solution has a viscosity of at least 1000 cP at normal room temperature. The inert filler must be present for the film-forming resin to be applied in a satisfactorily foamed form and is likely to serve as a nucleating agent in a manner similar to U.S. Patents 3,227,784 and 3,227,664; relatively thin, sticky films are obtained, the thickness of which is only a fraction of a millimeter.
According to US Pat. No. 3 912 667 structures such. B.
Application pads obtained, which are formed from a blowing agent composition which contains a film-forming synthetic polymer in solution in the blowing agent.
These compositions form, at room temperature and atmospheric pressure, coherent, voluminous foam structures which consist of a matrix of the synthetic polymer and contain open or closed cells or both in any desired ratio. The composition may contain an additive that is present in the cells and / or walls (i.e. H. the polymer matrix) of the structure is deposited when the blowing agent evaporates and can emerge from the structure or be pressed out of it. The foam structures described are suitable as application pads for various materials, such as. B. Antimicrobial agents, including bactericidal and fungicidal agents, cosmetics, detergents and the like. , Antibiotics, astringents and numerous medications.
The blowing agent compositions of the earlier application can also - with or without the additive - be processed in open or closed molds under autogenous pressure at normal room temperature to give differently shaped foam structures.
U.S. Patent No. 3 912 667 also creates a process for producing shaped foam structures from such blowing agent compositions, in which the ratio of open to closed cells in the finished foam structure can be regulated.
The propellant compositions of this U.S. Patent consist of a film-forming synthetic resin dissolved in a propellant having a boiling point less than about 70 at atmospheric pressure. The additive which can subsequently be deposited in the cells and / or walls of the foam structure can either be dissolved or dispersed in the blowing agent or dissolved or dispersed in a separate liquid phase, which in turn is then dispersed in the blowing agent. The blowing agent compositions of this application can thus be solutions or water-in-oil emulsions, the blowing agent being the solvent in the continuous phase and another liquid or liquid composition or a solid in a discontinuous phase dispersed therein.
Since the blowing agent boils at a temperature of less than about 70, it is of course a vapor at room temperature and atmospheric pressure. As a result, these blowing agent compositions must be stored in closed containers that can withstand the pressure of the blowing agent in order to keep the blowing agent in the liquid phase. If the composition is released from the container at atmospheric pressure and room temperature, the blowing agent evaporates rapidly and a coherent foam structure is obtained which has the additive in the cells and / or walls.
In U.S. Patent No. 3,912,666 describes emulsified compositions of the oil-in-water type, water being the continuous phase and the solution of the synthetic polymer in a blowing agent being the discontinuous phase; these compositions can be foamed into porous structures with a high proportion of open pores if the aqueous phase contains a foaming agent or a foam stabilizer. The porous structures have interconnected cells or pores that run through the entire structure and these pores contain a material that emerges or can be pushed out.
It has now been found that an organic liquid that also contains a foaming agent or a foam stabilizer (i.e. H. a foaming agent for the organic liquid in contrast to the blowing agent with which the polymer or Prepolymer is foamed), can serve as a continuous or dispersing phase for a solution which essentially consists of a polymer which is dissolved in a liquefied blowing agent which acts as a foaming agent. The organic liquid is present in an amount which goes beyond its solubility in the polymer blowing agent phase. In the case of water-soluble organic liquids, a small amount of water can be added to reduce the solubility in the polymer blowing agent phase and to ensure the presence of an organic liquid phase.
The organic liquid is liquid at room temperature and atmospheric pressure, while the blowing agent is a gas under these conditions. If the composition, which is under pressure in a container, is released into the atmosphere through a valve, the liquefied blowing agent evaporates immediately and foams the blowing agent phase by causing the polymer to expand and precipitate; this gives a foam structure, the cells of which contain the organic liquid phase.
The organic liquid from which the continuous phase of the emulsion is formed can be a good or a bad solvent for the blowing agent, and the blowing agent can be present in this phase in small or substantial amounts. Does the organic liquid phase contain significant amounts of blowing agent, e.g. B. more than about 10%, the blowing agent acts as a foaming agent for this phase.
Even if only a small amount of blowing agent is present in this phase, part or even most of the volatilizing blowing agent leads to foaming of the organic liquid phase. An explanation for this phenomenon could be seen in the mechanism described below, which, however, cannot be proven only by clear test results.
The blowing agent containing the dissolved polymer is initially present in the form of dispersed droplets in the organic liquid phase. While the blowing agent evaporates in the blowing agent phase to form gas bubbles surrounded by a polymer film, the blowing agent gas inside the film can pass into the organic liquid phase as easily from the outside of the film as from the inside of the film into the gas bubble reach. In addition, since there is a higher concentration of the propellant gas in the interior of the gas bubble surrounded by a polymer film than in the organic liquid phase, the propellant gas diffuses constantly from the inside of the bubble into the liquid phase. These bubbles of the propellant gas foam the liquid phase.
If the liquid foam is very stable, the volume of the foam from the liquid phase may well be greater than the volume of the polymer foam (this expression is used here for foams or
Foams from polymers or prepolymers used synonymously), from the blowing agent phase of the emulsion. If, on the other hand, the liquid foam is very unstable, it collapses during formation and the volume of the polymer foam can then be larger.
By regulating the relative foaming tendencies and the foam volume of the organic liquid phases and the blowing agent phases, coherent, resin-like, foamed structures can be obtained, the pores and / or cells of which contain the liquid phase. If the proportion of liquid phase and liquid foam volume is too large and / or the liquid substance is too stable, no coherent foam structure is obtained. Instead, the foamed resin is precipitated or disintegrates into foamed particles. The same result is achieved if the polymer is hard and brittle.
In order to produce a coherent foam structure, the blowing agent phase must be present in such an amount that the polymer precipitated from the dispersed blowing agent droplets runs into one another during the foaming and adheres to one another and can enclose the liquid phase in the open pores and / or cells of the polymerizate structure. This usually occurs when the foam volume of the polymer blowing agent phase is approximately the same size or up to 3 times larger than the foam volume of the liquid phase.
The polymer itself must also be soft and coherent, but a hard polymer can also be made plastic by adding temporary or permanent plasticizers.
No precise and precisely defined limits can be given for the ratio of the liquid phase to the polymer / blowing agent phase, since the type and amount of the foaming agent or foam stabilizer in the liquid phase and the blowing agent also play a role in both phases. The type of polymer and its degree of plasticization are further factors. Taking these factors into account, the ratios can be determined by simple experiments, which lead to the formation of coherent foamed structures with certain compositions according to the invention.
The foam structure obtained can have open or closed cells or both in any ratio.
The polymer blowing agent-in-liquid emulsions according to the invention can be prepared by mixing the organic liquid, blowing agent, polymer particles, foaming agent and optionally other components with one another, dissolving the resin in the blowing agent and dispersing the solution thus obtained in the organic liquid phase . An emulsion of the polymer in the organic liquid can be mixed with foaming agent and blowing agent, whereby dispersed resin particles are dissolved in the blowing agent and the blowing agent solution is dispersed in the organic liquid before adding the foaming agent. It is also possible to dissolve the polymer in the blowing agent and to disperse the solution thus obtained in the organic liquid phase which contains the foaming agent.
If polymer particles or a dispersion of polymer particles in organic liquid are used as starting materials, it is advantageous to allow a long time to elapse before the polymer dissolves in the blowing agent. Dissolution can be slow and aging of the emulsions can also contribute to the formation of better foam structures for reasons that cannot be explained. The viscosity of the solution can play a role in aging, since it can decrease depending on the polymer used; this has proven to be useful in some cases.
All volatile organic compounds which have a boiling point below about 7 at atmospheric pressure and which are chemically inert to the polymer and any additive present can be used as blowing agents for the compositions according to the invention. So hydrocarbons such as propane, n-butane and isobutane can be used, as well as halogenated hydrocarbons, e.g. B.
Vinyl chloride, methyl chloride, methyl bromide, dichlorodifluoromethane (propellant 12), 1,1-dichloro-1,1, 2,2-tetrafluoroethane (propellant 114), 1-chloro-1, 1-difluoroethane (blowing agent 142B), 1.1 - Difluoroethane (Propellant 152A), chlorodifluoromethane (Propellant 22), 1-chloro-1, 1-difluoro-2,2,2-trifluoroethane (Freon 115), octafluorocyclobutane (Freon C318), a mixture of dichlorodifluoroethane and 1,1-difluoroethane (Freon 500) and a mixture of chlorodifluoromethane and 1-chloro-1,1 difluoro-2,2,2-trifluoroethane (Freon 502).
The present invention is applicable to any polymer which is soluble in a blowing agent of the above class or by adding a third material (e.g. B.
a solvent or a material that shows solvent properties in combination, or the additive) can be made soluble and which is also film-forming, so that it forms a coherent foam structure when a propellant solution is evaporated. Thermoplastic polymers as a class, thermosetting polymers in a blowing agent-soluble polymerization state and blowing agent-soluble, crosslinkable polymers can be used. The polymerization or crosslinking of the two last-mentioned types of polymer can take place during or after the formation of the foam structure to harden the structure.
Polymers which are soluble in blowing agents of the abovementioned class are: alkyl acrylate and alkyl methacrylate polymers and copolymers, such as ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, a 50:50 copolymers of n-butyl / isobutyl methacrylate, a 25:75 copolymers of Laur Isobutyl methacrylate, a 30:70 copolymer of stearyl / tert. -Butyl methacrylate or a 50:50 copolymer made from ethyl / n-butyl methacrylate;
Copolymers of acrylic and vinyl compounds, such as a 50:50 copolymers of vinyl toluene / isobutyl methacrylate, a 50:35:15 terpolymer of vinyl toluene / tert. -Butyl methacrylate / stearyl methacrylate, or a 50:50 copolymer made from ethyl acrylate / vinyl acetate; certain other vinyl polymers, such as polyvinyl acetate, vinyl toluene / butadiene copolymers, carboxylated vinyl acetate; certain cellulose derivatives such as ethyl cellulose, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose acetate butyrate and cellulose acetate propionate; as well as certain silicone polymers, such as Silicone XC-20997.
Polymers that can be chemically or by irradiation brought into a solvent-insoluble polymerization state are urethane prepolymers, unsaturated polyesters, such as unsaturated alkyd resins, and polyolefins, such as polybutylene and poly-2-methylbutene-1.
The polymer should have a molecular weight between about 10,000 and about 1,000,000. Polymers with a molecular weight of less than about 10,000 often do not have sufficient cohesive strength to provide coherent foamed structures, and polymers with a molecular weight of more than about 1,000,000 are often insoluble in the blowing agents. Polymers with a molecular weight of between approximately 25,000 and approximately 600,000 are preferred.
The relative amounts and the type of blowing agent and the polymer in the polymer blowing agent phase of the compositions according to the invention largely determine the type of foam structure which is formed when the pressure on the emulsified composition is reduced, e.g. B. to atmospheric pressure, and the blowing agent quickly evaporates. The composition should exit the aerosol container to form a coherent foam in the absence of the organic liquid. If the proportion of polymer is too low (and in general the lower limit is not less than about 10% by weight). % Polymer, based on the weight of the blowing agent phase), either no coherent foam structure is formed or it disintegrates very easily.
A bubble-like, sticky, flowable foam mass is easily obtained. If the polymer content is too high, other difficulties arise which are caused by the high viscosity of the polymer blowing agent solution (this influences both the type of foam and the toughness of the foam structure obtained in this way).
Can z. B. the blowing agent phase does not expand sufficiently due to the high viscosity, so no coherent foam structure is obtained. If the individual phases of the emulsion settle, repeated emulsification by simply shaking them by hand is sometimes not possible.
In general, however, the composition can be up to 50 wt. -% polymer, based on the total weight of the blowing agent phase, before the effect is seriously affected by the high resin content; depending on the molecular weight of the polymer and its solubility in the blowing agent used, in some cases even up to 70 wt. -% polymer present.
In addition to the blowing agent and the polymer, which form the essential constituents of the blowing agent phase of the compositions according to the invention, the polymer blowing agent phase can also contain other, less volatile or practically non-volatile solvents, which are used as solvents or co-solvents for the polymer or can serve as a solvent for any additives present or as a solvent for the polymer and the additive.
They can also be plasticizers for the polymer, colorants, fillers for the polymer for modifying the polymer components of the foam structure or a curing agent for the polymer, if this is in partially polymerized form, so that the polymerization of the polymer ends after the foam has formed and thus the structure can be cured to the desired shape.
Preferably, the liquid components of the blowing agent phase, which are not blowing agents and serve as solvents for the polymer, are at most 2 times the weight of the polymer, and in most cases they should not exceed the weight of the polymer. In general, the weight of these solvents should not be greater than the weight of the blowing agent present. However, the exact, still acceptable amount depends on the concentration of the polymer in the blowing agent composition and also on whether the liquid is a good or bad solvent for the polymer.
Liquids with a higher boiling point than the blowing agent modify the foam structure. If they are solvents for the polymer, they can make the polymer plastic during the period that elapses between the volatilization of the blowing agent and the complete evaporation of the less volatile solvent. Such temporary plasticization may be desirable to shape the foam structure into a desired shape and may also contribute to the formation of a greater proportion of closed or non-cracked cells.
Examples of solvents boiling at or above about 7 are dichlorofluoromethane, trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane, 1,2-dibromo-1,1,2,2-tetra- fluorethane, 1,1 ¯2,2-tetrachloro-1,2-difluoroethane, methanol, ethanol, acetone, methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, chloroform, methyl chloroform, methylene chloride, 1,1,1-trichloroethane and perchlorethylene.
Fillers for the polymer can also be used as extenders for the polymer and can also contribute to modifying the physical properties of the foam structure. The filler is normally used in the form of fine particles; however, fibrous material can also be used. Satisfactory fillers are chalk, talc, silicon oxide, diatomaceous earth, clay, asbestos, magnesium silicate, calcium silicate, kaopolite, powdered polyethylene and powdered polystyrene. The fillers can be used in an amount of 0 to 300 wt. -%, based on the polymer, are added.
Colorants, including dyes and pigments, are used in small amounts from 0 to 10% by weight. -%, based on the polymer used.
The emulsified compositions according to the invention generally consist of two liquid phases, one of which, the polymer blowing agent phase, is emulsified in the organic liquid phase, the organic liquid serving as a continuous phase; however, more than one phase can be emulsified in the continuous phase. The continuous phase can e.g. B. also include a solution of the additive. When the blowing agent evaporates and the foamed polymer structure is formed, the continuous phase (which may contain the additive) is deposited in the pores and cells.
The organic liquid of the continuous phase is liquid at room temperature and atmospheric pressure. It can be volatile or non-volatile under these conditions, but the polymer should be insoluble or only slightly soluble in the continuous phase at room temperature.
If the blowing agent is soluble in the continuous phase, it is distributed between the two phases, and if the organic liquid is soluble to a certain extent in the polymer blowing agent phase, it too is distributed between the two phases; However, this does not affect the formation of the foam structure, but can modify it, since the blowing agent evaporates from the phase in which it is currently located, while the organic liquid - if at all - only evaporates after the formation of the foam structure and settles in the cells and collects pores of the structure.
Distributes the organic liquid z. B. between the continuous phase and the polymer-blowing agent phase, it can change the solubility of the polymer in the blowing agent phase, the viscosity of the blowing agent phase and the plasticity of the polymer. Depending on the emulsion, these changes may or may not be desired.
If the organic liquid is largely soluble in the polymer blowing agent phase and it is a plasticizer for the polymer, the finished polymer structure contains the organic liquid and is made plastic by it. If such plasticization is not desired, the selected organic liquid must not be a plasticizer for the polymer, or you have to work with a polymer that is not made plastic by the organic liquid.
The relative amount of organic liquid in the emulsified polymer blowing agent-in-liquid compositions of the present invention is determined by experimentation. In general, however, about 26 wt. -% to about 60 wt. -% organic liquid, based on the weight of the composition, worked.
Escape of the blowing agent from the foam structure can be facilitated, which is advantageous by adding a small amount, i.e. H. about 0.05% to about 10%, of a finely divided powder (less than 100 mesh) that is insoluble in both the organic liquid and the blowing agent phase. This powder serves as a nucleating agent for the volatilization of the blowing agent. This powder also reduces the plasticity of the foam structure.
Suitable for the present invention are any organic liquid which does not interfere with other components of the composition and which can be added in sufficient quantity to the polymer blowing agent solution so that a second liquid phase forms; however, the polymer must not be plasticized so strongly that no foam structure is obtained at atmospheric pressure and room temperature, or that such a foam structure is too plasticized for the intended use. In general it can be said that any organic liquid which is not a solvent or plasticizer for the polymer can be used. Under certain conditions it is also possible to use organic liquids which are good solvents or plasticizers for the polymer.
If water is sufficiently soluble in the organic liquid, a suitable amount of water can be added in order to reduce the concentration of the organic liquid in the polymer blowing agent phase to such an extent that the polymer is not made excessively plastic. It is also possible to dissolve the organic liquid in a second organic liquid which is only sparingly soluble in the polymer blowing agent phase; this divides the former into two phases. The amount in the polymer blowing agent phase should not be excessively high and must not make the polymer too plastic when the foam structure is formed.
Suitable organic liquids are: alkylene glycols and higher polyols with at least two carbon atoms and 2 to 4 hydroxyl groups, such as ethylene glycol, glycerol, propylene glycol-1,2 and propylene glycol-1,3; Butylene glycol 1.2, -1.3, -1.4 and 2.3; 1,5-pentanediol, hexylene glycol, 1,2,6 hexanetriol, 2-ethylhexanediol-1,3;
Polyoxyalkylene glycols, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol and Polyäthylenpropylenglykol, diethylene glycol, tri ethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, Diäthylenglykolmethyläther, Diäthylenglykoläthyläther, Diäthylenglykolbutyläther and Dipropylenglykolmethyläther, polyethylene glycol 200, polyethylene glycol 400, polyethylene glycol 600, polypropylene glycol 150, polypropylene glycol 425, Polyglycol 11-80, Polyglycol 11-100, polyglycol 15-100, polyglycol 15-200 and methoxypolyethylene glycol 350; aliphatic monohydric alcohols, such as ethanol and isopropanol, with 1 to about 4 carbon atoms, and aliphatic and cyclic hydrocarbon liquids, with about 10 to about 25 carbon atoms, such as kerosene and mineral oils.
A liquid polymer having a relatively low viscosity (less than about 10,000 cP at 250) and a molecular weight below about 500 can also be used as the organic liquid. Examples are the silicone oils, such as polysiloxane, polydienes, such as polyisobutylene and isobutylene, isoprene copolymers, polyester, polystyrene, polyterpene resins and aromatic resins and coal tar resins.
The organic liquid can be water-soluble or water-insoluble. If water is soluble in the organic liquid phase, it can be added to this in order to reduce the solubility of the blowing agent in the phase and to prevent an excessive amount of the organic liquid from being dissolved in the polymer blowing agent phase and the polymer is excessively plasticized in the formation of the structure.
A solid additive can be dispersed in the polymer blowing agent solution phase or in the organic liquid phase. When the structure is formed, it is deposited together with the organic liquid phase in the cells and pores of the structure. The solid additive is preferably wetted with the organic liquid phase, remains dispersed in this phase and can be removed from the pores as a dispersion in the organic liquid phase.
The foaming agents or foam stabilizers are soluble or dispersible in the organic liquid phase, and z. B. Both water- and oil-soluble organic surface-active agents as well as organic and inorganic solids of fine particle size. The organic liquid phase can contain a single or several foaming agents or foam stabilizers, such as. B. a combination of a soluble and a dispersible agent or a combination of several soluble agents.
So z. B. a dispersible metal soap is used in combination with a soluble amine soap or an anionic synthetic surfactant or a nonionic synthetic surfactant, or only soluble surfactants, including the anionic, cationic and nonionic types, are used. Many known species are described by McCutcheon in Detergents and Emulsions Annual, 1970, (The Allured Publishing Company, Ridgewood, NJ. ) described.
All surface-active agents listed there can be used according to the invention, reference being expressly made to the disclosure of this literature reference.
The choice of the foaming agent or foam stabilizer depends on the composition of the organic liquid phase and the desired degree of foaming.
Examples of suitable agents are the fatty alcohols, such as cetyl and stearyl alcohol; Fatty acids such as palmitic and stearic acid; Fatty amines such as cetylamine and stearylamine; Glycol and polyol esters of fatty acids such as ethylene glycol monostearate, propylene glycol monostearate, sorbitan monostearate and glyceryl monostearate; ethoxylated derivatives of fatty materials, such as the condensation products of fatty alcohols, fatty acids, fatty amines and glycol and polyol esters of fatty acids from 1 to 50 moles of ethylene oxide, ethylene oxide-propylene oxide block copolymers; surface active silicones such as fatty acid esters and glycol ethers of dimethylpolysiloxanes; Metal soaps such as zinc stearate and aluminum stearate;
Alkali and amine soaps such as sodium laurate, sodium palmitate, morpholin oleate and monoethanolamine stearate; anionic non-soaps, such as petroleum sulfonates, sulfonated castor oil, triethanolamine lauryl sulfate, dedecylamine lauryl sulfate, sodium kerylbenzenesulfonate, sodium palmitic acid tauride, sodium lauroylsarcosinate, sodium stearoyllactylate, sodium dioctyl sulfonate sodium sulfate succinate acetate, and cationic non-soaps such as cetyltrimethylammonium bromide and dimethyldistearylammonium chloride.
The term soap includes alkali, ammonium and amine soaps of the saturated and unsaturated higher fatty acids with about 8 to about 26 carbon atoms, such as. B.
Capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, behenic acid, margaric acid, tridecylic acid and cerotic acid, as well as the mixtures of these acids that occur naturally in fats, oils, waxes and natural resins, such as the soaps of coconut oils, Tallow fatty acids, bacon fatty acids, fish oil fatty acids, beeswax, palm oil fatty acids, sesame oil fatty acids, peanut oil fatty acids, olive oil fatty acids, palm kernel oil fatty acids, corn oil fatty acids, babassu oil fatty acids, natural resin acids, abietic acid and animal fats.
Metal soaps refer to the di- and trivalent soaps of these fatty acids.
Water-soluble natural and synthetic gums (plant gums) with foaming effects in organic liquids are e.g. B. solvent-soluble methyl cellulose, ethyl cellulose, propyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxymethyl cellulose, propyl hydroxypropyl cellulose, guar gum, polyvinylpyrrolidone, the alginates, polyvinyl alcohol, arabic gum, tragacanth, tragacanth, tragacanth, polyacrylic acids and their salts, such as ammonium peptides, such as
The amount of continuous phase that can be used in the composition is limited by several factors. The lower limit of the organic liquid phase is determined by the amount required to form a polymer blowing agent-in-liquid emulsion. Generally, it is not less than about 10% by weight. -% and usually at least about 26 wt. -%, each based on the total weight of the emulsion. The upper limit of the liquid phase is drawn by the amount that would interfere with the formation of a coherent foam structure. If the liquid phase provides a stable foam, too much of the phase affects the formation of a foam structure.
If the liquid phase provides an unstable foam, it can prematurely wet the polymer during the formation of the foam structure so that the cohesion of the polymer required for structure formation is lost. If the proportion of liquid phase is too high, at most a very weak structure is obtained.
The liquid phase should not be more than about 75 wt. -clo and generally at most about 60 wt. -No, based on that
Make up the total weight of the emulsion.
The amount of foaming agent required in the liquid phase should be determined by appropriate tests and can be between 0 and 20 wt. -C / o or more.
Any additive which is dispersible or soluble in the organic liquid phase and which is not attacked by the components of the two phases can be used in the compositions according to the invention and remains together with the liquid phase in the foamed resin structure after the blowing agent has evaporated. The additive is always found together with the liquid phase in the cells and pores of the structure. If it is soluble in the liquid phase, the cells contain a solution of the additive in the liquid phase. If it is dispersible in the liquid phase, it can be found as a dispersion in the liquid phase, in particular if the additive is a solid which is insoluble in the organic liquid.
Apart from these purely physical requirements, any additive can be used, and the choice of additive depends only on the purpose of the end product.
If several additives are available for the same function, the additive which is relatively insoluble in the polymer but is quite soluble in the continuous phase which the cells and pores of the foam structure is supposed to use is preferably used.
The active substance of the finished foam structure either consists of the organic phase itself or is contained in it and is deposited in the cells and pores of the foam structure. The foaming agent itself can serve as an additive, since many aqueous, surface-active foaming solutions have a good cleaning effect, but this can vary with the individual foaming agents. So z. B. Sodium lauryl sulfate is a better detergent than ethoxylated oleic acid. An aqueous foaming solution of a cationic non-soap, such as. B. Cetyltrimethylammonium bromide, has antiseptic and deodorant properties.
Glycerin and lower aliphatic glycols are cosmetic moisturizers and humectants and lubricants. Mineral oils are lubricants and have a water-repellent effect. Water can be used together with glycols or monohydric alcohols to improve the solubility of poorly soluble additives in the organic liquid and to reduce the solubility of the blowing agent in the organic liquid phase. In order to achieve certain effects, any additives that are dispersible in the organic liquid can be mixed into the organic liquid phase.
A liquid that is normally present in the blowing agent phase of the emulsion but is not compatible with the polymer can also serve as a functional additive. If the composition is converted into a foam structure, this liquid separates from the polymer matrix and takes up the pores. Dimethylpolysiloxane is incompatible with most polymers and is deposited in this way. This silicone acts as a gloss agent when the foam structure is used as a polishing pad.
The liquid which settles out of the polymer in this way can also serve as a solvent for other additives.
The foam structures according to the invention are suitable for. B. particularly good as an application pad for the local application of all kinds of cosmetics, e.g. B. Preparations for cleaning, conditioning, greasing and protecting the skin, hormone preparations, sun tans, skin lightening and bleaching creams, makeup creams, eye make-up, preparations to be used before and after shaving, depilatories, hair care products, permanent wave preparations, hair straighteners, dandruff agents, bath products , Nail polish and nail polish remover, antiperspirants and deodorants, fragrance additives, perfumes, baby care products and low-allergy cosmetics.
They are also suitable for the application of soaps and synthetic cleaning agents of all kinds for personal care, for washing, dishwashing or silver cleaning, for shampoos, shaving soaps and creams, for hair colorants and decolorizing agents, hair setting agents, hair lacquers, hair rinsing agents and dry shampoos. They are also suitable for applying all kinds of medication and antimicrobial agents, such as all kinds of bactericidal and antifungal agents. Specific examples of antimicrobial agents are mycostatin, mercurichrome, iodine, methiolate, hexachlorophene, tribromosalicylanilide, trichlorocarbanilide and undecylenic acid.
The structures can also be used for polishing and cleaning furniture, shoes, automobiles, porcelain, tiles, plastic and floors. If the additive (or one of the additives) is a scouring agent, the foam structures can also be used for scouring.
Various compositions, including elixirs and solutions or emulsions in organic liquid, which contain cosmetic agents, medicines and cleaning agents, can be prepared and then emulsified in sufficient concentration with the polymer and the blowing agent so that an application pad is obtained from which the active ingredient emerges .
Many of the organic compounds used in cosmetic lotions, such as e.g. B. Mineral oils and fat esters are plasticizers for certain resins. In order to obtain a usable foam cushion, careful attention should be paid to the composition of the organic compounds with the polymer.
The polymer-blowing agent-in-liquid emulsions according to the invention are converted into foamed polymer structures as soon as the blowing agent can evaporate.
This foaming can be accomplished, with virtually instantaneous volatilization of a substantial portion of the blowing agent, by storing the blowing agent composition in a closed container, the autogenous pressure being sufficient to keep the blowing agent in the liquid phase, and then rapidly Pressure reduced to atmospheric pressure at room temperature; as a result, the blowing agent evaporates rapidly and a foam structure is formed. The emulsified polymer blowing agent composition can also be stored in a closed container under greater pressure than the autogenous pressure of the blowing agent in order to prevent the composition from escaping from the container via e.g. B. to facilitate a valve or opening into the atmosphere.
Because of the high volatility of the blowing agents used, the polymer structures obtained are not sticky unless a plasticizer or another solvent which does not act as a blowing agent is present in sufficient quantity for the polymer to make the polymer structure sticky. If the pad is to adhere to a surface, stickiness may be desirable. If a solvent is used which also evaporates, albeit more slowly than the blowing agent, this stickiness is only temporary and only lasts until the solvent has been completely removed. Excessive stickiness is not desirable in the foam structures according to the invention. In general, the organic liquids that make up the continuous phase of the emulsion act as a lubricant and prevent stickiness.
If a composition from which a cushion with a large proportion of closed cells is to be produced, in a limited space, e.g. B. given a shape, preferably a closed shape, the finished foam structure corresponds to the interior of this shape, and a shaped object is obtained. The deformation can take place at room temperature without the application of external pressure, since the volatilization of the blowing agent at atmospheric pressure and room temperature creates sufficient pressure to adapt the foam structure to the interior of the mold.
It is also possible to form the control valve in a key or hemispherical shape so that it acts as a receptacle or shape for the foam structure being formed, and the inside of this shape then determines the shape of the finished foam structure.
The foam structures can also be stretched or compressed somewhat during their formation and can thus be adapted to the shape of the object to which they are to be applied as a protective cover or covering. Should they e.g. B. applied to the body, a coating can be made which contains a medicament which acts on the skin and which can be left in contact with the skin for a long time, the medicament being gradually released. However, since the emulsified compositions are very quickly converted into foamed structures, they are actually not flowable and do not spread voluntarily.
In this respect they differ from the well-known Aernsol paints or varnishes, from which the solvent evaporates only slowly and which are therefore flowable and spread in the form of a film that can only be a fraction of a millimeter thick; they also differ from the spreadable compositions of U.S. Patent 3,419,506.
However, the emulsified compositions are flowable before exiting the container. The viscosity of the flowable composition is not critical; however, the composition must be sufficiently flowable to be able to exit the container under pressure. Therefore, the viscosity can vary between a thin, easy-flowing liquid and a relatively thick, hardly flowable, thixotropic or gel-like composition.
If the dispersed blowing agent phase remains evenly distributed in the water, the viscosity can be up to 1,000,000 cP at room temperature. However, if the emulsion tends to settle or form a layer and the container has to be shaken before spraying part of its contents, the viscosity at room temperature may not exceed 50,000 cP, preferably less than 10,000 cP.
If the blowing agent used in the compositions according to the invention has a sufficient vapor pressure at room temperature, it can also serve as a blowing agent for conveying the material out of the pressure vessel in which it is enclosed. However, if the vapor pressure is not sufficient, a suitable gas, such as e.g. B. Nitrogen, nitrous oxide or carbon dioxide, additional pressure can be generated. Since the usual regulations limit the total pressure in an aerosol container to at most about 10.5 atm, a propellant is preferably used whose vapor pressure in the propellant compositions does not exceed this value.
The emulsified propellant compositions according to the invention can be packaged in known aerosol cans which have an outlet valve which allows foaming during the escape.
The emulsified blowing agent compositions are prepared in a known manner. So z. B. the solid and normally liquid components are mixed and stirred until a uniform composition is obtained. Suitable quantities are then divided into individual
Aerosol cans are filled, sealed and on usual
Be pressurized with normally gaseous, liquefied propellants. The individual cans are then shaken or otherwise agitated until the polymer has dissolved and the composition has become uniform. However, all the components can also be combined and stirred in an autoclave until the polymer has dissolved and a uniform composition has been obtained. The cans are then filled and sealed before the pressure on the material is reduced.
Each of these methods can be heated to improve the rate at which the polymer dissolves.
In a further embodiment, the aerosol can contains a piston or the like. piston, bellows, which divides the inside of the can into two sections or zones. The first zone in which the material to be drained is located is in connection with the outlet valve. The second zone is filled with an auxiliary blowing agent which generates a pressure in the can which exceeds the vapor pressure of the composition in the first zone. The auxiliary blowing agent can be a compressed gas, such as. B. Nitrogen or a normally gaseous, liquefied propellant. The latter is preferred because it creates a constant pressure to expel the material. Examples of such aerosol cans can be found in the US Pat. Nos. 2,815,152, 3,245,591 and 3,407,974.
The following examples serve to illustrate the present invention.
example 1
An emulsion was prepared that provided a moisturizing pad.
A vinyl toluene-acrylate copolymer (Pliolite VTAC-L) was dissolved in the amounts listed below in a mixture of trichlorofluoromethane and dichlorodifluoromethane and then processed with propylene glycol to form an emulsion in which the propylene glycol phase was the continuous phase and the solution of the copolymer in the Blowing agent formed the discontinuous phase.
Gcw. -7oilc vinyl toluene / acrylic copolymer (Pliolite VTAC-L) 20 trichlorofluoromethane 20 dichlorodifluoromethane 20 propylene glycol 40
The mixture was made in a pressure vessel and then filled into aerosol cans. The emulsion was sprayed from the aerosol can into a palm of the hand and processed into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released further propylene glycol when pressed. With the help of this cushion, propylene glycol could be applied to the skin as a moisturizer.
Example 2
An emulsion was prepared that provided an application pad that contained mineral oils and could be used to clean and oil babies and prevent bed sores, as well as eye makeup removal.
In the amounts listed below, polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) and powdered polyethylene (average diameter less than 30) were mixed with mineral oil, ethanol and blowing agents.
Weight Parts of polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) 13.3 Powdered polyethylene (average
Diameter less than 30 u) 6.7 mineral oil, 180-190 SSU at 37.8 28.5 ethanol 3.3 1,2-dichlorotetrafluoroethane 25.2 dichlorodifluoromethane 23.0
The mixture was stirred until the methacrylate was dissolved. The solution of the polymer in the blowing agents, ethanol and part of the mineral oil formed the discontinuous phase, and the rest of the mineral oil, which contained part of the blowing agent mixture, was the continuous phase of the emulsion thus obtained. The powdered polyethylene was dispersed in the emulsion.
The composition was filled into aerosol cans, the emulsion from the aerosol can was sprayed into the palm of a hand and formed into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released further mineral oil when pressed. The pad could apply the mineral oil to the skin, e.g. B. used to clean or oil babies and prevent bedsore diaper rash, or to remove eye makeup in women.
Example 3
An emulsion was made that provided a cushion that could be used to apply propylene glycol to the skin.
In a pressure vessel, polyisobutyl methacrylate was dissolved in a solvent system composed of 1,2-dichlorotetrafluoroethane and the other components which are soluble in the blowing agent and listed below and then mixed with a solution of surface-active glycol polysiloxane in propylene glycol.
Weight #PieIe polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) 10.1 triethyl citrate 0.9 oleyl alcohol 1.2 mineral oil, 180 190 SSU at 37.8 10.7 ethanol 0.8 1,2-dichlorotetrafluoroethane 13.8 dichlorodifluoromethane 12.5 glycol polysiloxane 1.0 Propylene glycol 49.0
The composition was filled into aerosol cans, and the emulsion was sprayed from the aerosol can into a palm and formed into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released further propylene glycol when pressed. It was used to apply propylene glycol to the skin; Propylene glycol acts as
Moisturizer and shows good antimicrobial properties that can prevent infections.
Example 4
An emulsion was prepared that supplied a foam pad for applying 1,3-butylene glycol to the skin.
In a pressure vessel, polyisobutyl methacrylate was dissolved in a solvent system composed of 1,2-dichlorotetrafluoroethane, dichlodifluoromethane and other components which are soluble in the blowing agent and are listed below and then mixed with a solution of surface-active glycol polysiloxane in 1,3-butylene glycol.
Weight Parts of polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) 13.0 triethyl citrate 1.1 oleyl alcohol 1.6 mineral oil, 180 190 SSU at 37.8 14.0 ethanol 1.0 1,2-dichlorotetrafluoroethane 18.0 dichlorodifluoromethane 16.3 glycol polysiloxane 0.7 1,3-butylene glycol 34.3
An emulsion was formed with the 1,3-butylene glycol being the continuous phase.
The composition was filled into aerosol cans, and the emulsion was sprayed from the aerosol can into a palm and formed into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released the 1,3-butylene glycol when pressed. It could be used to apply 1,3-butylene glycol to the skin; 1,3-butylene glycol is used as a moisturizer and prevents infections due to its good antimicrobial properties.
Example 5
An emulsion was prepared that provided a cushion for applying antimicrobial agents.
In the amounts mentioned below, vinyl toluene-acrylate copolymer (Pliolite VTAC-L) was dissolved in a mixture of trichlorofluoromethane and dichlorodifluoromethane and processed with a solution of 3,4,5-tribromosilicylanilide in propylene glycol to form an emulsion in which the 3,4 ' , 5-Tribromsalicylanilid in propylene glycol the continuous phase and the solution of the copolymer in the blowing agent formed the discontinuous phase.
Gevr. -L'ile vinyl toluene-acrylate mixed polymer (Pliolite VTAC-L) 20.0 trichlorofluoromethane 20.0 dichlorodifluoromethane 20.0 propylene glycol 39.9 3.4 ', 5-tribromosalicylanilide 0.12
The mixture was prepared in a pressure vessel and then filled into aerosol cans. The emulsion was sprayed from the aerosol can into a palm and formed into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released a solution of 3,4,5 tribromosalicylanilide in propylene glycol when pressed. With the help of this plastic foam, 3,4,5-tribromosalicylanilide could be applied to the skin as an antimicrobial agent to prevent infections.
Example 6
An emulsion was made that provided a foam pad that was used to apply a solution of vitamin E in mineral oil to the skin as a deodorant.
In the amounts listed below, polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) and powdered polyethylene (average diameter less than
30 Il) mixed with a solution of vitamin E in mineral oil, ethanol and the specified blowing agents.
Weight Parts
Polyisobutyl methacrylate (molecular weight 100,000) 13.3
Powdered polyethylene (average
Diameter less than 30 # 6.7 mineral oil, 18 # 190 SSU at 37.8a 28.2 ethanol 3.3 1, 2-dichlorotetrafluoroethane 25.2
Dichlorodifluoromethane 23.0
Vitamin E 0.3
The mixture was stirred until the methacrylate had dissolved. The solution of the polymer in the blowing agents was the discontinuous phase and the combination of Vita min E and mineral oil was the continuous phase of the emulsion thus obtained. In general, components were one
Phase in varying amounts in the other
Phase present. The powdered polyethylene was in the
Emulsion dispersed.
The composition was filled into aerosol cans and the emulsion from the aerosol can was sprayed into a palm and shaped into a cushion. A plastic foam was obtained which felt oily and released a combination of vitamin E and mineral oil when pressed. With
With the help of this plastic foam, vitamin E could be applied to the skin as a deodorizing agent.