CN101065427A - 改性开孔泡沫及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产改性开孔泡沫的方法,包括使(a)密度为5至500kg/m3且平均孔径为1微米至1毫米的开孔泡沫与(b)至少一种每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的化合物或至少一种其中通过聚合并入了至少一种含有OH或β-二羰基或环氧基的共聚单体的聚合物的水性制剂接触。

Description

改性开孔泡沫及其生产方法
本发明涉及改性开孔泡沫的生产方法,其包括使下列材料接触:
(a)密度为5至500kg/m3且平均孔径为1微米至1毫米的开孔泡沫,和
(b)至少一种每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的化合物或至少一种包含至少一种共聚的含OH或含β-二羰基或含环氧基的共聚单体的共聚物的水性制剂。
本发明进一步涉及本发明的改性开孔泡沫用于生产清洁材料、过滤器、加湿器、配水器、包装元件、消音元件如减振元件或建筑物隔热材料的用途。
泡沫,尤其是被称作开孔泡沫的那些,被用于许多用途。特别地,由合成材料构成的开孔泡沫已经证实是多用途的。作为实例,可以提到座垫、过滤材料、空调系统和汽车部件,以及清洁材料。
人们发现由泡沫制成的清洁材料在相对较短的使用时间后,例如在大约10分钟后就会损坏至不能获得进一步清洁作用的程度。这些清洁材料迅速变难看。清洁材料如擦具生产商因此推荐在适当的使用时间(通常非常短,例如10分钟)后将清洁材料丢弃,这对消费者而言是不利的。此外,刮擦、磨损或变钝(dulling)通常会损坏精细表面。
US 6,608,118提出在受热时压缩三聚氰胺泡沫,例如在270℃压缩4分钟。这产生具有更好机械性能的泡沫,例如这些泡沫易于分割。
EP 0 633 283和DE 100 11 388推荐通过例如用硅氧烷乳液浸渍来增强三聚氰胺-树脂泡沫。但是,硅氧烷乳液浸渍的泡沫不可用作清洁材料,因为它们在使用时会留下条痕。DE 100 11 388也推荐用单体型氟烷基酯喷涂三聚氰胺-树脂泡沫以使它们抗油。
DE 102 20 896提出用包含粘合组分的化学惰性粘合剂处理热固性泡沫预成型体。DE 102 09 601公开表明,在热固性泡沫预成型体(例如三聚氰胺树脂或酚醛树脂)中加入酸、脲或碱会引起树脂的水解,特别是酸催化的水解。
但是,现有技术中已知的泡沫在清洁作用、稳定性和吸水或吸油性方面的技术性能可以进一步改进。此外,现有技术中已知的泡沫已经证实在许多情况下不够柔韧。
因此,一个目的是提供客服了现有技术中已知材料的缺点的泡沫。另一目的是提供新型泡沫的生产方法。另一目的是提供泡沫用途,再一目的是提供泡沫的使用方法。
相应地,已经发现了开头处定义的方法。
开头处定义的方法包括改性开孔泡沫的生产方法,其包括使下列材料接触:
(a)密度为5至500kg/m3且平均孔径为1微米至1毫米的开孔泡沫,和
(b)至少一种每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的化合物的水性制剂。
对于本发明,水性制剂在本文中可以指溶液、乳液或分散体。
步骤(b)中的至少一种化合物优选为在未改性泡沫(a)的生产过程中尚未使用的化合物。
在本发明的一个实施方案中,本发明的开孔改性泡沫是基于合成有机泡沫,例如基于有机未改性泡沫的那些,例如基于聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫的泡沫,例如由脲醛树脂构成的泡沫,或基于酚醛树脂的泡沫,特别是基于聚氨酯或氨基塑料-甲醛树脂,特别是三聚氰胺-甲醛树脂的泡沫,且对于本发明,基于聚氨酯的泡沫也被称作聚氨酯泡沫,且基于三聚氰胺-甲醛树脂的泡沫也被称作三聚氰胺泡沫。
这意味着本发明泡沫由包含合成有机材料的开孔泡沫,优选聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫,特别是三聚氰胺泡沫制成。
对于本发明,用于实施本发明方法的未改性开孔泡沫(a)极通常也被称作未改性泡沫(a)。下文更详细地描述用于实施本发明方法的未改性开孔泡沫(a)。
用于实施本发明生产方法的原料是开孔泡沫(a),特别是如下泡沫:其中根据DIN ISO 4590测定,至少50%的薄层是敞开的,优选60至100%,特别优选65至99.9%。
用作原料的泡沫(a)优选包含硬质泡沫,且对于本发明,所述硬质泡沫是根据DIN 53577测得的在40%压缩下的压缩强度为1kPa或更高的泡沫。
用作原料的泡沫(a)的密度为5至500kg/m3,优选6至300kg/m3,特别优选7至300kg/m3
用作原料的开孔泡沫(a)的平均孔径(数均)可以为1微米至1毫米,优选50至500微米,这是通过评定截面显微照片而测定的。
在本发明的一个实施方案中,所用原料可以包含这样的开孔泡沫(a):每平米具有最多20个,优选最多15个,特别优选最多10个直径最大为20毫米的孔。其它孔通常具有较小直径。
在本发明的一个实施方案中,用作原料的开孔泡沫(a)具有0.1至50m2/g,优选0.5至20m2/g的BET表面积,根据DIN 66131测得。
在本发明的一个实施方案中,用作原料的泡沫(a)具有超过50%的自吸收水平,根据DIN 52215在2000Hz的频率和相关泡沫(a)的50毫米的层厚下测得。
在本发明的一个具体实施方案中,用作原料的开孔泡沫(a)具有超过0.5的吸声水平,根据DIN 52212在2000Hz的频率和相关泡沫(a)的40毫米的层厚下测得。
用作原料的开孔泡沫(a)可以具有任何所需的几何形状,例如片状、球形、圆柱形、粉末、管状、薄片、块状、鞍状、条状,或者为圆柱、矩形柱或正方形柱。用作原料的泡沫(a)的尺寸不是关键的,只要它们可以用机器进行机械压缩。优选为片状、圆柱形、管状、块状或矩形柱,这些可以在常规装置中机械压缩。
本发明的一个实施方案以由合成有机材料构成的开孔泡沫(a)开始,优选以聚氨酯泡沫或以三聚氰胺泡沫开始。
特别适合作为实施本发明方法的原料的聚氨酯泡沫本身是已知的。例如,它们可以通过使i)一种或多种聚异氰酸酯,即含有两个或更多个异氰酸酯基团的化合物与ii)一种或多种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的化合物在iii)一种或多种发泡剂、iv)一种或多种起始剂(starters)、v)和一种或多种催化剂以及vi)开孔剂存在下反应制得。
起始剂iv)和发泡剂iii)在此可以相同。
合适的聚异氰酸酯i)的实例是本身已知的并含有两个或更多个异氰酸酯基团的脂族、环脂族、araliphatic多官能化合物,优选芳族多官能化合物。
具体实例是:
C4-C12亚烷基二异氰酸酯,优选为1,6-己二异氰酸酯;
环脂族二异氰酸酯,例如环己烷1,3-和1,4-二异氰酸酯和这些异构体的任何混合物,1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸甲酯基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI);
优选芳族二异氰酸酯和聚异氰酸酯,例如甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯及相应的异构体混合物,二苯甲烷4,4’-、2,4’和2,2’-二异氰酸酯及相应的异构体混合物、二苯甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯的混合物,聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯,二苯甲烷4,4’-、2,4’和2,2’-二异氰酸酯与聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯的混合物(粗制MDI)以及粗制MDI与甲苯二异氰酸酯的混合物。聚异氰酸酯可以单独或以混合物形式使用。
ii)含有至少两个异氰酸酯反应性基团的化合物的实例是二元醇和多元醇,特别是聚醚多元醇(聚烷撑二醇),这些通过本身已知的方法制备,例如通过在作为催化剂的碱金属氢氧化物存在下聚合一种或多种氧化烯,例如氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯制备。
非常特别优选的化合物ii)是乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇。
合适的发泡剂iii)是:水,惰性气体,特别是二氧化碳,以及物理发泡剂。物理发泡剂是对起始组分为惰性且在室温下通常为液体并在氨基甲酸乙酯反应条件下气化的化合物。这些化合物的沸点优选低于110℃,特别低于80℃。物理发泡剂也包括引入起始组分i)和ii)中或溶于其中的惰性气体,例如二氧化碳、氮气或稀有气体。
在室温下为液体的合适的化合物通常选自含有至少4个碳原子的链烷烃和/或环烷烃、二烷基醚、酯、酮、缩醛、含有1至8个碳原子的氟烷烃和在烷基链中含有1至3个碳原子的四烷基硅烷,特别是四甲基硅烷。
可以提及的实例是:丙烷、正丁烷、异丁烷和环丁烷、正戊烷、异戊烷和环戊烷、环己烷、二甲醚、甲基乙基醚、甲基叔丁基醚、甲酸甲酯、丙酮和可以在对流层中降解并因此不会破坏臭氧层的氟代烷烃,例如三氟甲烷、二氟甲烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,1-三氟-2,2,2-三氯乙烷、1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷、二氟乙烷和七氟丙烷。提到的物理发泡剂可以单独使用或彼此任意组合使用。
全氟代烷烃在开孔生产中的应用由EP-A 0 351 614已知。
合适的起始剂iv)的实例是:水、有机二羧酸、脂族和芳族二胺(如果合适的话,N-单烷基-、N,N-和N,N’-二烷基取代,在烷基中含有1至4个碳原子),例如任选N-单烷基-和N,N-二烷基取代的乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、1,3-丙二胺、1,3-或1,4-丁二胺、1,2-、1,3-、1,4-、1,5-和1,6-六亚甲基二胺、苯胺、苯二胺、2,3-、2,4-、3,4-和2,6-甲苯二胺以及4,4’-、2,4’-和2,2’-二氨基二苯甲烷。
合适的催化剂v)是聚氨酯化学中已知的催化剂,例如叔胺,例如三乙胺、二甲基环己基胺、N-甲基吗啉、N,N’-二甲基哌嗪、2-(二甲基氨基乙氧基)乙醇、二氮杂双环[2.2.2]辛烷和类似物,以及,特别地,有机金属化合物如钛酸酯,铁化合物如乙酰丙酮化铁(III),锡化合物如二乙酸锡、二辛酸锡、二月桂酸锡,或脂族羧酸的二烷基锡盐的二烷基衍生物如二乙酸二丁基锡和二月桂酸二丁基锡。
开孔剂vi)的实例是在链中具有高氧化乙烯含量(优选至少50重量%)的极性聚醚多元醇(聚烷撑二醇)。开孔剂通过分层(demixing)产生开孔作用,并在发泡过程中对表面张力产生作用。
i)至vi)以聚氨酯化学中常规的计量比率使用。
特别适合作为实施本发明生产方法的原料的三聚氰胺泡沫本身是已知的。例如,它们可以通过下列材料的发泡制成:
vii)三聚氰胺-甲醛预缩合物,其可以包含与甲醛一起共缩合的其它羰基化合物,例如醛,
viii)一种或多种发泡剂,
ix)一种或多种乳化剂,
x)一种或多种硬化剂。
三聚氰胺-甲醛预缩合物vii)可以是未改性的预缩合物,或可以是改性的预缩合物,例如,最多20mol%的三聚氰胺已经被本身已知的其它形成热固性塑料的材料,例如烷基取代三聚氰胺、脲、氨基甲酸乙酯、羧酰胺、双氰胺、胍、硫酰胺、磺酰胺、脂族胺、酚和酚衍生物代替。可以与甲醛一起共缩合存在于改性三聚氰胺-甲醛预缩合物中的其它羰基化合物的实例是乙醛、三羟甲基乙醛、丙烯醛、糠醛、乙二醛、邻苯二甲醛和对苯二甲醛。
所用发泡剂viii)可以与iii)中所述的化合物相同。
所用乳化剂ix)可以是常规非离子型、阴离子型、阳离子型或内铵盐型表面活性剂,特别是C12-C30烷基磺酸盐,优选C12-C18烷基磺酸盐和聚乙氧基化C10-C20烷基醇,特别具有式R6-O(CH2-CH2-O)x-H的聚乙氧基化烷基醇,其中R6选自C10-C20烷基,且x可以例如是5至100的整数。
可行的硬化剂x)特别是酸性化合物,例如无机布朗斯台德酸,例如硫酸或磷酸;有机布朗斯台德酸,例如乙酸或甲酸;路易斯酸以及潜在酸(latent acids)。
在EP-A 0 017 672中描述了合适的三聚氰胺泡沫的实例。
用作原料的泡沫(a)当然还可以包含泡沫化学中常规的添加剂,例如抗氧化剂、阻燃剂、填料、色料如颜料或染料和生物杀伤剂,例如:
Figure A20058004090100101
本发明的原料还有:至少一种每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的化合物,或者至少一种包含至少一种共聚的含OH或含β-二羰基或含环氧基的共聚单体的共聚物或包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物。
对于每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的所用化合物和包含至少一种共聚的含OH或含β-二羰基或含环氧基的共聚单体或包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物,下面也使用缩写术语“化合物(b)”或“(b)”。例如,化合物(b)可通过使至少一种含氮化合物(B1)和至少一种羰基化合物(B2)以及如果合适的话其它化合物(B3)缩合,如果合适的话,在缩合过程后进一步反应获得。
含氮化合物(B1)的实例是脲、N,N’-二甲基脲、三嗪酮、四氢嘧啶酮、咪唑啉酮、四氢-4H-1,3,5-二嗪-4-酮、烷基氨基甲酸酯、甲氧基乙基氨基甲酸酯和羟甲基(甲基)丙烯酰胺。
羰基化合物(B2)的实例是酮,特别是二(C1-C10烷基)酮,优选单-、二-和聚醛,特别是C1-C10烷基单醛如乙醛或丙醛,非常特别优选甲醛,以及二醛,例如乙二醛或苯二甲醛如1,2-苯二甲醛、丁二醛、戊二醛和己-1,6-二醛。
特别优选的其它化合物(B3)的实例是一元醇或多元醇,例如C1-C10链烷醇,特别是甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇,以及乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,12-十二烷醇、丙三醇、二甘醇、二丙二醇、每分子平均含有最多200个,优选3至20个氧化乙烯单元(数均)的聚乙二醇、每分子平均含有最多200个,优选3至20个氧化丙烯单元(数均)的聚丙二醇、每分子平均含有最多200个,优选3至20个1,4-丁二醇单元(数均)的聚四氢呋喃、以及每分子平均含有最多200个,优选3至20个氧化烯单元(数均)的单-C1-C10烷基封端的单-、二-或聚乙二醇或-丙二醇。
缩合过程后的进一步反应的实例是酯化法、醚化法和自由基(共)聚合法。
在本发明的一个实施方案中,化合物(b)可以由至少一种含氮化合物(B1)、由至少两种羰基化合物(B2),和例如由最多3种不同的其它化合物(B3)制备。
化合物(b)的特别优选的实例是通式Ia至Ib的那些:
变量定义如下:
R1和R2不同或优选相同,并选自氢、支化或未支化C1-C12烷基,该C1-C12烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、异庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基;优选C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基,(-CH2-CH2-O)m-R5、(-CHCH3-CH2-O)m-R5、(-CH2-CHCH3-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-CH2-O)m-R5
x相同或不同并且是选自0和1的整数,式Ia中至少一个x等于1;式Ib中两个x均可以等于0,
m是1至20的整数,
R3和R4不同或优选相同,并选自氢、支化或未支化C1-C12烷基,该C1-C12烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、异庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基;优选C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基,或一起构成C2-C4亚烷基,例如-CH2-CH2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-,
R5相同或不同并选自C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基,特别是氢。
特别具有通式Ia和Ib的化合物(b)是本身已知的。特别具有通式Ia和Ib的化合物(b)通常不是由结构式所定义的纯净形式;通常发现发生了基团R1至R4的分子间重排,例如transaminalization(缩醛胺转移)反应,还发现在一定程度上发生了缩合反应和裂解反应。上文给出的式Ia或Ib被认为限定了取代基的化学计量比且还包含分子间重排产物和缩合物。
优选使用的另一类化合物(b)是通式II化合物的均聚物,特别是共聚物:
Figure A20058004090100131
其中变量如下定义:
R6选自氢和C1-C12烷基,优选线性C1-C12烷基,选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基;优选线性C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异戊基、正己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基和正丁基,非常特别优选氢和甲基。
R7不同或优选相同,并选自C1-C12烷基,优选线性C1-C12烷基,选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基;优选线性C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异戊基、正己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基和正丁基,特别优选氢。
式II中的两个变量R7均非常特别优选为氢,R6非常特别优选选自甲基和氢。
例如,优选使用的通式II化合物的均聚物和共聚物的摩尔质量Mw可以为10,000至250,000克/摩尔,优选20,000至240,000克/摩尔。
如果需要使用一种或多种通式II化合物的共聚物,可以使用的那些特别是一种或多种通式II化合物与一种或优选至少两种共聚单体的共聚物,所述共聚单体选自一种或多种C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯,特别是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯;(甲基)丙烯酸;乙烯基芳族化合物,例如苯乙烯;(甲基)丙烯腈;以及(甲基)丙烯酰胺。
如果需要使用包含至少一种共聚的含OH或含β-二羰基或含环氧基的共聚单体的共聚物或使用包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物,优选使用包含至少一种通式III的已共聚的共聚单体的共聚物:
Figure A20058004090100141
其中变量定义如下:
R8选自C1-C12烷基,优选线性C1-C12烷基,选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基;优选线性C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异戊基、正己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基和正丁基,
非常特别优选为氢,
X选自OH、缩水甘油基、2-羟乙基、3-羟丙基、
Figure A20058004090100142
其中
R9选自支化或未支化C1-C12烷基,选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、异庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基,优选C1-C6烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基,特别优选C1-C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基,非常特别优选甲基。
如果需要使用包含通式III(其中X=OH)的共聚的化合物的共聚物作为(b),则优选为不含乙烯作为共聚的共聚单体的共聚物。
在本发明的一个实施方案中,被选为(b)的共聚物括包含下列共聚的化合物的那些:
-0至15重量%,优选0.5至10重量%的至少一种通式II或III的共聚单体,
-0至80重量%的丙烯酸正丁酯,
-0至80重量%的至少一种其它C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯,
-0至20重量%,优选0.1至15重量%的一种或多种其它共聚单体,例如(甲基)丙烯酸、乙烯基芳族化合物如苯乙烯、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺。
如果需要使用通式II或III的共聚化合物,优选使用无规共聚物,其可以通过本身已知的方法,例如通过乳液聚合制备。
在本发明的一个实施方案中,步骤(b)中使用的水性制剂包含1至60重量%,优选10至40重量%的化合物(b)。
可以使用各种技术使未改性泡沫(a)与化合物(b)接触。
例如,通过将未改性泡沫(a)浸没在化合物(b)的水性制剂中,通过用化合物(b)的水性制剂浸渍未改性泡沫(a),通过用化合物(b)的水性制剂浸透未改性泡沫(a),通过用化合物(b)的水性制剂部分或优选整个喷涂未改性泡沫(a),或通过压延将化合物(b)的水性制剂涂施到未改性泡沫(a)上,可以实现接触。
在本发明的另一实施方案中,实施本发明方法的方法在于,将化合物(b)的水性制剂刮涂到未改性泡沫(a)上。在浸透或刮涂或通过压延或喷涂涂施后,可以使用在至少两个辊,例如旋转辊之间的挤压方法去除液体并由此实现制剂的均匀分布并设定所需浓度。
在本发明的一个实施方案中,在接触过程后,可以使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂相互作用例如0.1秒至24小时,优选0.5秒至10小时,特别优选1秒至6小时。
在本发明生产方法的一个实施方案中,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂在0℃至250℃,优选5℃至190℃,特别优选10至180℃的温度下接触。
在本发明生产方法的一个实施方案中,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂首先在0℃至50℃的温度下接触,然后例如通过加热将温度变成60℃至250℃,优选65℃至180℃。
在本发明生产方法的另一实施方案中,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂首先在0℃至120℃的温度下接触,然后例如通过加热将温度变成30℃至250℃,优选125℃至200℃。
在本发明的一个优选实施方案中,原料:未改性泡沫(a)和化合物(b)的水性制剂的所选量使得本发明的产物与相应的未改性泡沫(a)相比具有明显更高的密度。
在本发明的一个实施方案中,在大气压下使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触,进行本发明的方法。在本发明的另一实施方案中,通过在升高的压力,例如在1.1巴至10巴的压力下操作来进行本发明的方法。在本发明的另一实施方案中,通过在减压,例如在0.1毫巴至900毫巴,优选最多100毫巴的压力下操作来进行本发明的方法。
在本发明的一个实施方案中,以化合物(b)在所有维度上均以最大均匀度分布在未改性泡沫(a)上的方式,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触。合适的方法是具有高涂施效率的方法。可以提到的实例是:完全浸透、浸没、流涂、转鼓涂施、喷涂(例如压缩空气喷涂、无空气喷涂),以及高转速雾化、涂覆、刮涂、压延涂施、散布、辊涂施、擦拭涂施、辊涂法、旋涂法和离心法。
在本发明的另一实施方案中,以化合物(b)的水性制剂非均匀分布在未改性泡沫(a)上的方式,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触。例如,在本发明的一个实施方案中,可以将化合物(b)的水性制剂不均匀喷涂到未改性泡沫(a)上,然后材料相互作用。在本发明的另一实施方案中,可以将未改性泡沫(a)用化合物(b)的水性制剂部分浸透。在本发明的另一实施方案中,可以使一部分未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触一次,并使另一部分未改性泡沫(a)与其接触至少两次。在另一实施方案中,将未改性泡沫(a)用化合物(b)的水性制剂完全浸透,再将最外层用例如水漂洗干净。然后材料相互作用。结果是未改性泡沫(a)的芯部被涂覆;外表面仍然未被涂覆。
如果以使化合物(b)的水性制剂不均匀分布在未改性泡沫(a)上的方式使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触,所得结果的一个实例是,通过使材料相互作用2分钟或更久,与化合物(b)的水性制剂接触的不仅仅是未改性泡沫(a)的最外层。
如果以使化合物(b)的水性制剂不均匀分布已在未改性泡沫(a)上形成的方式使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂接触,可能的结果在于,本发明的改性泡沫在其横截面上具有不均匀的机械性能。例如,根据本发明,与较大量的化合物(b)的水性制剂接触的位置可能比与较少量的化合物(b)的水性制剂接触的位置柔软。
在本发明的一个实施方案中,在化合物(b)的水性制剂的不均匀分布本身不理想的一些情况下,可以通过在多孔辊上或在多孔金属板上压延来使其更均匀。降低化合物(b)的水性制剂的不均匀分布程度的优选方法使用至少两个多孔辊,在至少一个多孔辊或至少一个多孔金属板上施用真空抽吸。
在本发明的一个具体实施方案中,在材料接触之后,通过在两个对转辊之间挤压去除液体来设定指定的液体吸收水平,指定的液体吸收水平的实例是20至800重量%,基于未改性泡沫(a)的重量。制剂中化合物(b)的浓度为1至99重量%。
在本发明的一个实施方案中,在材料接触之后,可例如使用一种或多种溶剂,优选使用水进行漂洗。
在本发明的一个实施方案中,在材料接触之后,以及如果合适的话,在漂洗之后,可以进行干燥,例如机械干燥(例如通过拧绞或压延进行,特别是使用两个辊通过挤压去除水),或热干燥(例如在微波炉、热鼓风机系统或干燥箱,特别是真空干燥箱中,干燥箱可进行操作的温度可以是例如30至150℃)。在真空干燥箱的情况下,真空可以被解释为例如0.1至850毫巴的压力。
对于本发明,根据需要进行的干燥步骤的时间不算在相互作用时间内。
在本发明的一个实施方案中,热干燥可以通过例如经10秒至20小时加热至20℃至150℃的温度进行。
根据本发明,未改性泡沫(a)可以不仅与化合物(b)的水性制剂接触,还与至少一种催化剂(c)接触。合适的化合物的实例是金属盐、铵盐和无机或有机酸。合适的金属盐的实例是金属卤化物、金属硫酸盐、金属硝酸盐、金属四氟硼酸盐、金属磷酸盐或它们的混合物。实例是氯化镁、硫酸镁、氯化锌、氯化锂、溴化锂、三氟化硼、氯化铝、硫酸铝、明矾如KAl(SO4)2·12H2O、硝酸锌、四氟硼酸钠和上述金属盐的混合物。
适合作为催化剂(c)的铵盐是来自氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、草酸铵、磷酸二铵和上述铵盐的混合物的铵盐。
适合作为催化剂(c)的无机和有机酸是马来酸、甲酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、硼酸和它们的混合物。
当然,还可以使用例如至少一种金属盐和至少一种铵盐的混合物或至少一种金属或铵盐和至少一种有机或无机酸的混合物作为催化剂(c)。
非常特别优选的催化剂(c)是布朗斯台德酸催化剂,例如ZnCl2、Zn(NO3)2以及它们各自的水合物形式、NH4Cl、MgSO4、Al2(SO4)3以及它们各自的水合物形式,非常特别优选为MgCl2,特别是其六水合物形式。
基于化合物(b),优选使用1/3至1/20重量的催化剂(c),在每种情况下均在不存在任何水合水的情况下测定。
优选为氯化镁、氯化锌、硫酸镁、硫酸铝。特别优选氯化镁。
在本发明的一个实施方案中,使未改性泡沫(a)与化合物(b)的水溶液以及如果合适的话催化剂(c)在3.0至7.5的pH值下接触,如果合适的话,可以通过添加酸、碱或缓冲剂来设定此处所需的pH值。优选使用缓冲剂。
在本发明的一个实施方案中,可以使至少一种未改性泡沫(a)不仅与化合物(b)的水性制剂以及如果合适的话催化剂(c)接触,还与至少一种添加剂(d)接触,该添加剂(d)选自:
生物杀伤剂,例如银颗粒或单体型或聚合有机生物杀伤剂,例如苯氧基乙醇,苯氧基丙醇,乙二醛,噻二嗪,2,4-二氯苄基醇,优选异噻唑酮(isothiazolone)衍生物,例如MIT(2-甲基-3-(2H)-异噻唑酮)、CMIT(5-氯-2-甲基-3(2H)-异噻唑酮)、CIT(5-氯-3(2H)-异噻唑酮)、BIT(1,2-苯并异噻唑-3(2H)-酮),以及N,N-二C1-C10烷基-ω-氨基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,特别是乙烯与N,N-二甲基-2-氨基乙基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,
一种或多种表面活性剂,其可以是阴离子型的、阳离子型的或非离子型的,
活性炭,
色料,例如染料或颜料,
香味物质,例如香料,
疏水剂或疏油剂,例如氟碳树脂或氟碳蜡,
除臭剂,例如环糊精,和
装有至少一种活性成分(例如处理油)、以及一种或多种生物杀伤剂、香料或除臭剂的微囊,对于本发明,微囊可以是例如平均外径为1至100微米的球形中空颗粒,它们可以例如由三聚氰胺-甲醛树脂或聚甲基丙烯酸甲酯构成。
这种程序的一个实例使至少一种未改性泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂以及与至少一种添加剂(d)在不同操作中或优选同时接触。
在本发明的一个实施方案中,可以在化合物(b)的水性制剂中添加一种或多种添加剂(d),例如以基于(b)为0至总共50重量%,优选0.001至30重量%,特别优选0.01至25重量%,非常特别优选0.1至20重量%的比例添加。
在实施本发明方法的另一方法中,在化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)已经作用于未改性泡沫(a)之后,可以一次或多次施加机械压缩。机械压缩可以逐批或优选连续施加,例如用压机或压板逐批施加,或例如用辊或压延机连续施加。如果需要压延,可以进行一次或多次压延机操作(calender pass),例如1至20次压延机操作,优选5至10次压延机操作。
在本发明的一个实施方案中,进行机械压缩至1∶1.2至1∶20,优选1∶2.5至1∶10的压缩程度。
在本发明的一个实施方案中,在干燥过程之前进行压延。
在本发明的一个实施方案中,该程序在于,在使化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触并相互作用后,首先将产物干燥,然后用水润湿,然后机械压缩,例如压延。
在本发明的另一实施方案中,该程序在于,在使化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触并相互作用后,首先将产物干燥,省略润湿过程,然后将产物机械压缩,例如压延。
在本发明的一个实施方案中,在使化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话,至少一种添加剂(d)接触并相互作用后,机械压缩过程由本身硬质的未改性泡沫(a)制成柔软的弹性泡沫。
在本发明的一个实施方案中,在使化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触并相互作用后,可以在未改性泡沫(a)上进行热定形,尤其在机械压缩过程之前或之后,或在两个机械压缩步骤之间进行。例如,热定形可以在120℃至250℃进行5秒至120分钟。合适的装置的实例是微波炉、压板系统、用热鼓风机系统或用电或用气体火焰加热的干燥箱、加热轧磨机或连续操作的干燥设备。
上述干燥可以在热定形过程之前进行。
在本发明的一个实施方案中,在化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触并相互作用后,可以在未改性泡沫(a)上进行热定形,尤其在机械压缩过程之前或之后,或在两个机械压缩步骤之间进行。例如,热定形可以在150℃至200℃进行30秒至120分钟。合适的装置的实例是干燥箱。
在一个具体实施方案中,例如在使材料相互作用之后,如果合适的话,在干燥过程之后,通过使泡沫在热辊或压延机上穿过一次或多次,或将其在热板之间压缩一次或多次,将机械压缩过程和热定形过程合并。当然,还可以压延两次或更多次,并在此过程中使用冷辊将材料压缩一次或多次并使用热辊将材料压缩一次或多次。在本发明中,热意味着100至250℃,优选120至200℃的温度。
本发明还提供了可通过本发明方法获得的改性泡沫,这些在下文中被称作本发明泡沫。
本发明的改性泡沫具有5至1000kg/m3,优选6至500kg/m3,特别优选7至300kg/m3的密度。本发明泡沫的密度一方面受到化合物(b)的涂覆程度,和如果合适的话催化剂(c)的涂覆程度,和如果合适的话至少一种添加剂(d)的涂覆程度的影响,另一方面受到原料压缩程度的影响。可以根据需要通过适当选择涂覆和压缩程度来调节密度和刚度和挠性。
基于相应未改性泡沫(a)的重量,本发明的改性泡沫优选包含0.1至80重量%,优选2至60重量%,特别优选5至50重量%的来自(b)的固体。
本发明的改性泡沫或通过本发明的方法制成的泡沫以完全有利并消除上述缺点如短使用时间、对精细表面的损伤和难看的外观的性能为特征。它们表现出改进的清洁性能或清洁作用、良好的抗水解性、改进的抗酸性和良好的消音性,且例如,如果它们用于生产清洁材料,则是特别耐用的。它们在没有沾污的情况下长时间使用。在本发明泡沫变脏时,它们可以容易地进行非破坏性清洗。根据本发明改性的泡沫或本发明的改性泡沫的另一特征是对氧化剂,特别是对气体氧化剂,例如臭氧和氧气的高抵抗性。此外,本发明的改性泡沫是高度挠性的,容易用机械方式转变成所需形状。此外,本发明的改性泡沫具有吸引人的布类触感,并在清洁精细表面时特别没有伤害性。
此外,本发明的改性泡沫还适合用在化妆品领域中,例如作为卸妆纸巾或棉片,或用于卫生产品。
本发明的改性泡沫在要求材料具有挠性的任何应用中均特别有利。
本发明还提供了本发明的改性开孔泡沫或根据本发明改性的开孔泡沫用于生产如下材料的用途:
擦具、刷子、抹布、拖把、清洁布、清洁砂砾或吸油材料之类的清洁材料,例如用于手工或机械清洁,
丝状材料形式的清洁材料,如果合适的话,为与由其它材料如聚酰胺或金属构成的细丝或线材的复合材料形式,这些是适用于清洁例如孔眼、拉模、螺纹或心轴的芯材,
过滤器,例如空气过滤器、池塘过滤器、水族箱过滤器、水过滤器或作为陶瓷过滤器的基质,
加湿器、配水器,
包装元件,特别是用于冲击敏感性或水敏感性产品,减振元件、消音元件、建筑物隔热材料,特别是屋顶隔热材料和墙壁隔热材料。
本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产清洁材料的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产过滤器的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产加湿器的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产化妆用品的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产配水器的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产包装元件的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产消音元件的方法。本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或使用根据本发明改性的泡沫生产建筑物隔热材料的方法。
如果本发明要使用本发明改性泡沫生产过滤器,则优选袋式过滤器。和陶瓷过滤器基质。如果本发明要使用本发明的改性泡沫生产汽车部件,则特别优选通风装置。
本发明还提供了使用本发明的改性泡沫或根据本发明改性的泡沫制成的或包含本发明的改性泡沫或根据本发明改性的泡沫的清洁材料、过滤器、加湿器、化妆用品、配水器、包装元件、消音元件和建筑物隔热材料。
例如,本发明的改性泡沫可以例如机械连接到其它材料上,例如连接到扫帚和刷子的杆子、基底上,或连接到织物、皮革、聚氨酯之类的聚合物或木材上。
本发明的改性泡沫在例如通过喷墨法或使用着色印刷糊印刷时产生良好结果。
本发明的改性泡沫可以例如在施加到载体上时表现良好,载体可以是弯曲或平坦的,硬质或挠性的。载体的实例是织物载体、纸载体、网以及塑料片和金属片。可以提到的具体实施方案是施加到织物载体上以手工应用。本发明的改性泡沫在施加到用于带式磨机、振动研磨机和/或抛光盘的织物载体上时表现得特别好。本发明因此进一步提供了将本发明的改性泡沫施加到载体(其可以是弯曲或平坦的,硬质或挠性的),特别是织物载体或纸载体上的方法。本发明的施加方法的实例是粘合、缝合或铆接。
本发明进一步提供了包含至少一种本发明的改性泡沫和至少一个载体(其例如,可以是弯曲或平坦的,硬质或挠性的,例如织物载体或纸载体)的复合材料。本发明进一步提供了施加到上述载体上,特别是施加到织物载体或施加到纸载体上的本发明的改性泡沫作为带式磨机和振动研磨机用的工具或手工应用(例如抛光盘形式)的工具的用途。
通过实施例阐述本发明。
实施例
I.1未改性泡沫(a)的生产
在敞开容器中,在含有3重量%甲酸和1.5%烷基磺酸酯(烷基中含有12至18个碳原子)混合物的钠盐(来自Bayer AG的K 30乳化剂)的水溶液中,加入喷雾干燥的三聚氰胺-甲醛预缩合物(摩尔比1∶3,摩尔质量大约500克/摩尔),百分比基于三聚氰胺-甲醛预缩合物。三聚氰胺-甲醛预缩合物基于三聚氰胺-甲醛预缩合物和水构成的整个混合物的浓度为74重量%。将所得混合物剧烈搅拌,然后添加20重量%正戊烷。持续搅拌(大约3分钟)直至产生具有均匀外观的分散体。使用刮刀将其涂施到作为基底材料的特氟龙处理过的玻璃布上,在主要空气温度为150℃的干燥箱中发泡并固化。泡沫组合物内的所得温度为正戊烷的沸点,其在这些条件下为37.0℃。在7至8分钟后,泡沫发泡至其最大高度。然后使泡沫在干燥箱中在150℃再放置10分钟;然后将其在180℃热调节30分钟。这产生未改性泡沫(a.1)。
在来自实施例I.1的未改性泡沫(a.1)上测定下列性能:
开孔系数99.6%,根据DIN ISO 4590,
压缩强度(40%):1.3kPa,根据DIN 53577测定,
密度:7.6kg/m3,根据EN ISO 845测定,
平均孔径:210微米,通过评定截面显微照片测定,
BET表面积:6.4m2/g,根据DIN 66131测定,
吸声率:93%,根据DIN 52215测定,
吸声率:0.9以上,根据DIN 52212测定。
I.2本发明的改性泡沫的生产
将来自实施例I.1的未改性泡沫(a.1)切割产生尺寸为9厘米×4厘米×4厘米的泡沫块。泡沫块的重量为1.00至1.33克。然后使具有表1所示重量的未改性泡沫块与包含81克/升N,N’-二甲基-4,5-二羟基咪唑啉酮(Ib.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将每一泡沫块完全浸在水分散体中并在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟:
Figure A20058004090100241
然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔8毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为520重量%。
然后将材料在干燥箱中在80℃干燥4小时。然后在干燥箱中在150℃热定形10分钟。这产生本发明的改性泡沫F1.1。
II.其它本发明的改性泡沫的生产
II.1本发明的改性泡沫F1.2的生产
重复I.2中的实验,但使所述材料与120克/升(Ib.1)和57.8克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触。
将泡沫块在浸没5秒后取出,如上所述挤压去除材料,所得液体吸收率为540重量%。然后在没有预先干燥的情况下在干燥箱中在150℃热定形15分钟。
这产生本发明的改性泡沫F1.2。
II.2本发明的改性泡沫F2.1的生产
用包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散体喷涂未改性泡沫(a.1)块(尺寸:9厘米×4厘米×4厘米)。
使材料相互作用2分钟,然后如I.2中所述挤压去除过量材料,并在干燥箱中在140℃热定形20分钟。所得液体吸收率为425重量%。
Figure A20058004090100251
这产生本发明的改性泡沫F2.1。
II.3本发明的改性泡沫的生产
使具有表1所示重量的来自实施例I.1的未改性泡沫块与包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将每一泡沫块完全浸在水分散体中并使其在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟。然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔5毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为110重量%。
然后将材料在干燥箱中在80℃干燥1小时。然后在干燥箱中在160℃热定形10分钟。这产生本发明的改性泡沫F2.2。
II.4本发明的改性泡沫F2.3的生产
使具有表1所示重量的来自实施例I.1的未改性泡沫块与包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将每一泡沫块完全浸在水分散体中并使其在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟。然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔8毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为725重量%。
然后在干燥箱中(没有预先干燥)在150℃热定形10分钟。这产生本发明的改性泡沫F2.3。
II.5本发明的改性泡沫F2.4的生产
程序如实施例II.4中所述,但在定形过程之前将材料在干燥箱中在80℃干燥2小时,并在180℃热定形5分钟。这产生本发明的改性泡沫F2.4。
在干燥之前测定液体吸收率,所得值为450重量%。
表1:本发明的改性泡沫(数据以重量%表示,基于未改性泡沫重量)
  (b)   本发明的改性泡沫号   未改性泡沫块的重量[克]   本发明的改性泡沫的重量[克]   Δ[重量%]
  (bI.1)   F1.1   1.09   1.57   44
  (bI.1)   F1.2   1.21   2.0   65
  (bI.2)   F2.1   1.13   1.67   48
  (bI.2)   F2.2   1.22   1.37   12
  (bI.2)   F2.3   1.15   1.65   43
  (bI.2)   F2.4   1.11   1.41   27
III.本发明的改性泡沫和未改性泡沫作为清洁布的应用
本发明的改性泡沫和未改性泡沫在每种情况下均用作擦具。
在每种情况下,本发明的改性泡沫和未改性泡沫均用水润湿。
在每种情况下,使用来自I.2或II的本发明的改性泡沫之一和使用I.1的未改性泡沫手工清洗的材料是大约1m2的上漆石膏板壁(粗糙),其已经用磨蚀橡胶、鞋油和废油条痕弄脏。这如产生表2中那样的清洁壁,并目测它们的清洁质量。同样目测擦具的尺寸稳定性。
表2:来自I.1的未改性泡沫(a.1)、本发明的改性泡沫和它们作为擦具的应用
  泡沫   清洁质量   泡沫的尺寸稳定性
  (a.1)   令人满意   在2分钟后出现显著的形状损失
  (bI.1)   非常好   没有形状损失
  (bI.1)   非常好   没有形状损失
  (bI.2)   非常好   没有形状损失
  (bI.2)   好   轻微形状损失
  (bI.2)   非常好   没有形状损失
  (bI.2)   非常好   轻微形状损失
IV.其它本发明的改性泡沫的生产
将来自实施例I.1的未改性泡沫(a.1)切割产生尺寸为10厘米×10厘米×0.5厘米的泡沫块。泡沫块的重量为0.35至0.48克。
IV.1本发明的改性泡沫F1.3的生产
使重量0.44克的来自IV.的泡沫块与81克/升(Ib.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将每一泡沫块完全浸在水分散体中并使其在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟。然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为420重量%。
然后将材料在干燥箱中在80℃干燥4小时。然后在干燥箱中在150℃热定形10分钟。基于未改性泡沫,所得涂覆量为34重量%。
然后将处理过的泡沫用水润湿,并使其穿过处于3.5-4巴压力的两个对转辊10次,由此进行压延,此时处理过的泡沫被(机械)压缩至其初始厚度的大约1/3。这产生本发明的改性泡沫F1.3,其具有吸引人的柔软布类触感并且是挠性的。
IV.2本发明的改性泡沫F1.4的生产
使重量0.44克的来自IV.的泡沫块与81克/升(bI.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将其完全浸在水分散体中。在5秒后,将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为420重量%。
然后使处理过的泡沫穿过处于3.5-4巴压力的两个对转辊12次,由此进行压延,此时处理过的泡沫被(机械)压缩至其初始厚度的大约1/3。然后在干燥箱中在150℃热定形15分钟。基于未改性泡沫,所得涂覆量为34重量%。这产生本发明的改性泡沫F1.4,其具有吸引人的柔软布类触感并且是挠性的。
IV.3本发明的改性泡沫F2.5的生产
将0.48克重量的来自IV.的泡沫块用其重量3.9倍的包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散体喷涂。
使材料相互作用2分钟,然后使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。所得液体吸收率为325重量%,且所得涂覆量为37重量%。
然后将材料在干燥箱中在150℃热定形15分钟(没有预先干燥)。
然后将处理过的泡沫用水润湿,并穿过处于3.5-4巴压力的两个对转辊15次,由此进行压延,此时处理过的泡沫被(机械)压缩至其初始厚度的大约40%。这产生本发明的改性泡沫F2.5,其具有吸引人的柔软布类触感并且是挠性的。
IV.4本发明的改性泡沫F2.6的生产
使重量0.42克的来自IV.的泡沫块与包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散体充分接触,其中将其完全浸在水分散体中。使材料相互作用2分钟,然后使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。所得液体吸收率为360重量%,且所得涂覆量为41重量%。
然后将材料在干燥箱中在80℃干燥1小时,并在干燥箱中在160℃热定形7.5分钟。
然后将处理过的泡沫用水润湿,并使用压板压缩10次以将其机械压缩至其初始厚度的大约1/3。这产生本发明的改性泡沫F2.6,其触感像软革且高度挠性。
IV.5本发明的改性泡沫F2.7的生产
使重量0.46克的来自IV.的泡沫块与包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将其完全浸在水分散体中并使其在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟。然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为725重量%。
然后将材料在干燥箱中在150℃热定形10分钟(没有预先干燥)。
将处理过的泡沫用水润湿,并使其穿过处于3.5-4巴压力的两个对转辊10次,由此进行压延,此时处理过的泡沫被(机械)压缩至其初始厚度的大约1/3。这产生本发明的改性泡沫F2.7,其具有吸引人的柔软布类触感并且是挠性的。
IV.6本发明的改性泡沫F2.8的生产
使重量0.35克的来自IV.的泡沫块与包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散体接触,其中将其完全浸在水分散体中并使其在被水分散体覆盖的情况下保持2分钟。然后将泡沫块从相关水分散体中取出,并使材料穿过两个间隔2毫米、直径150毫米并以32rpm旋转的对转辊,从而通过挤压去除过量水分散体。由此实现的液体吸收率为710重量%。
然后将材料首先在干燥箱中在80℃干燥2小时。然后将其在干燥箱中在180℃热定形5分钟。
然后将处理过的泡沫用水润湿,并使用压板压缩10次以将其机械压缩至其初始厚度的大约1/3。这产生本发明的改性泡沫F2.8,其触感像柔软麂皮且具有高度挠性。
V.来自IV.的本发明的改性泡沫和未改性泡沫作为清洁布的用途
本发明的改性泡沫和未改性泡沫在每种情况下均用作用于清洁由Plexiglas(有机玻璃)构成的精细表面的清洁布。
从未改性泡沫(a.1)和根据本发明改性的来自IV.的泡沫上切下各大约0.5厘米厚的圆盘(直径:4.5厘米),并粘接到重物(大约1600克)上。这产生试样。将试样略微用水润湿,并借助“Prüfbau-Quant-Scheuerprüfer”在Plexiglas上来回摩擦大约2000次。为了评定本发明泡沫与未处理的泡沫相比是否在Plexiglas表面上产生损害小的划痕,在显微镜放大(1∶75)下计数摩擦表面上的划痕。
未处理泡沫(a.1)导致的平均划痕为31;
使用F1.4    9个划痕,
使用F2.5    2个划痕,
使用F2.7    7个划痕。
VI.本发明的改性泡沫作为带材的应用
借助基于硅氧烷橡胶的粘合剂,将本发明的改性泡沫1.2粘接到尺寸为5厘米×5厘米的一块亚麻织物上。这产生本发明的复合材料。将本发明的复合材料储存24小时,用水润湿,用于硬币(1欧分)的10秒手工清洗。然后清洗该硬币,且经过清洗过程,该钱币(strike)没有经受任何划伤。
本发明的复合材料能够承受反复手动弯曲和揉皱而没有损伤。

Claims (18)

1.改性开孔泡沫的生产方法,其包括使下列材料接触:
(a)密度为5至500kg/m3且平均孔径为1微米至1毫米的开孔泡沫,和
(b)至少一种每分子含有至少一个半缩醛胺或缩醛胺基团的化合物或至少一种包含至少一种共聚的含OH或含β-二羰基或含环氧基的共聚单体的共聚物的水性制剂。
2.根据权利要求1的方法,其中来自步骤(b)的至少一种化合物未在开孔泡沫(a)的生产过程中使用过。
3.根据权利要求1或2的方法,其中化合物(b)通过至少一种含氮化合物(B1)和至少一种羰基化合物(B2),以及如果合适的话其它化合物(B3)的缩合,以及如果合适的话,在缩合过程后进一步反应获得。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法,其中所述材料还与(c)至少一种催化剂接触。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法,其中所述材料还与至少一种添加剂(d)接触,这些添加剂(d)选自生物杀伤剂、表面活性剂、活性炭、色料、香味物质、除臭剂和装有至少一种活性成分的微囊。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法,其中在已经使开孔泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触之后,使材料相互作用,然后进行机械压缩。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法,其中在已经使开孔泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触之后,使材料相互作用,然后进行热定形。
8.根据权利要求1至6中任一项的方法,其中在已经使开孔泡沫(a)与化合物(b)的水性制剂,如果合适的话催化剂(c),以及如果合适的话至少一种添加剂(d)接触之后,使材料相互作用,然后进行机械压缩和热定形。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法,其中开孔泡沫(a)是由合成有机泡沫构成的泡沫。
10.根据权利要求1至9中任一项的方法,其中开孔泡沫(a)是聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫。
11.根据权利要求1至10中任一项的方法,其中在步骤(b)中,使材料与至少一种通式Ia至Ib的化合物接触:
Figure A2005800409010003C1
变量定义如下:
R1和R2相同或不同,并选自氢、支化或未支化C1-C12烷基、(-CH2-CH2-O)m-R5、(-CHCH3-CH2-O)m-R5、(-CH2-CHCH3-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-CH2-O)m-R5
x相同或不同并且是选自0和1的整数,式Ia中至少一个x等于1,
m是1至20的整数,
R3和R4相同或不同,并选自氢、支化或未支化C1-C12烷基,或一起构成C2-C4亚烷基,
R5相同或不同并选自C1-C4烷基和氢。
12.通过权利要求1至11中任一项的方法获得的改性开孔泡沫。
13.通过权利要求1至11中任一项的方法制成的改性开孔泡沫作为或用于生产清洁材料、过滤器、加湿器、化妆用品、配水器、包装元件、消音元件或建筑物隔热材料的用途。
14.使用通过权利要求1至11中任一项的方法制成的改性开孔泡沫生产清洁材料、过滤器、加湿器、化妆用品、配水器、包装元件、消音元件或建筑物隔热材料的方法。
15.使用通过权利要求1至11中任一项的方法制成的改性开孔泡沫制成的清洁材料、过滤器、加湿器、化妆用品、配水器、包装元件、消音元件或建筑物隔热材料。
16.包含通过权利要求1至11中任一项的方法制成的改性开孔泡沫的清洁材料、过滤器、加湿器、化妆用品、配水器、包装元件、消音元件或建筑物隔热材料。
17.将根据权利要求12的改性开孔泡沫施加到弯曲或平坦、硬质或挠性载体上的方法。
18.复合材料,包含至少一种施加到弯曲或平坦、硬质或挠性载体上的根据权利要求12的改性开孔泡沫。
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