CZ300541B6

CZ300541B6 - Zpusob prípravy in-situ disperze polyolu

Info

Publication number: CZ300541B6
Application number: CZ20010146A
Authority: CZ
Inventors: L. Hager@Stanley; R. Reese@Jack
Original assignee: Bayer Antwerpen N. V.
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2009-06-10
Also published as: HK1039956A1; HUP0102717A2; HUP0102717A3; US6063309A; HK1039956B; BR9912064A; WO2000004071A1; RU2235735C2; PL204589B1; CA2337206C; EP1097179B1; EP1097179A1; CN1150241C; CN1309679A; BR9912064B1; PT1097179E; ATE265480T1; PL345412A1; JP2002520460A; US6218444B1

Abstract

Zpusob in-situ prípravy disperze polyolu zahrnující (a) dodání prvního polyolového prekurzoru do reaktoru, kde tento prekurzor vykazuje nominální funkcionalitu od 2 do 8 a obsahuje 35 % hmotnostních nebo menší obsah oxyethylenové složky a ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (b) privedení polyolového iniciátoru o nízké molekulové hmotnosti vykazujícího ekvivalentní hmotnost nižší než 300 Da do reaktoru pred nebo v prubehu oxyalkylace prekurzoru prvního polyolu provádené s pomocí smesi alkylenoxidu obsahující prinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu v prítomnosti oxyalkylacního katalyzátoru a provádení oxyalkylacního procesu tak dlouho, dokud druhý polyol nedosáhne ekvivalentní hmotnosti prinejmenším 500 Da, a (c) regenerování disperze typu kapalina-kapalina, která je stabilní z hlediska vizuální kontroly sedimentace, aglomerování nebo vrstvení po dobu minimálne 3 dní pri teplote místnosti (25 .degree.C). Tyto disperzní polyoly jsou stabilní a vykazují široký rozsah zpracovatelnosti pri príprave mimorádne mekkých polyurethanových penových materiálu.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy in-situ disperze polyolu katalyzované oxyalkylací polyoxypropylenového oligomeru vykazujícího střední až vysokou molekulovou hmotnost se směsí alkylenoxidů obsahující více než 50 % hmotnostních ethylenoxidu v přítomnosti startéru, který vykazuje nízkou molekulovou hmotnost a kterýje schopen se účastnit oxyalkylační reakce. Tyto disperze je možno použít pro přípravu polyuretanových pěnových materiálů, zejména mimořádně měkkých polyuretanových pěn. Tyto polyoxyalkylenové disperzní polyoly zahrnují stabilní disperzi kapalina-kapalina tvořenou dvěma odlišnými polyoxyalkylenpolyoly.

Dosavadní stav techniky

I přes skutečnost, že výrobu polyuretanových pěnových materiálů lze považovat za vyzrálou technologii, stále ještě ze strany průmyslu existuje potřeba řešit potíže spojené s procesem přípravy a užitkovými charakteristikami polyuretanové pěny. Mnohé z těchto potíží vznikají nebo se znovu objevují v případech, kdy se zpracovávací (procesní) podmínky a/nebo užitkové charakteristiky pohybují v úzkém rozmezí.

Četné problémy, z nichž některé jsou aktuální dokonce i dnes, vznikly například v důsledku přijetí Montrealského protokolu, který ustavil povinnost přejít z fyzikálních nadouvacích činidel na bázi chlorfluorouhlovodíků a dalších halogenovaných uhlovodíků na „ekologicky přijatelná“ nadouvací činidla, zejména potom na použití vody jako reaktivního nadouvadla. Tendence k dosahování snížené hustoty v některých produktech, jako například v měkkých pěnových výplňových materiálech, rovněž vyžaduje intenzivní výzkum, jehož výsledky jsou potřebné pro zajištění efektivní přípravy vysoce kvalitního nízkohustotního pěnového materiálu vykazujícího požadované charakteristiky z hlediska měkkosti a trvanlivosti.

Potřeba vytvářet mimořádně měkké pěnové materiály se v nedávné době zvýšila, přičemž ovšem možnost efektivní výroby těchto materiálů vyžaduje netradiční způsoby zlepšení výrobních procesů.

Mimořádně měkké pěnové materiály mohou být připraveny reakcí diisokyanátu nebo polyisokyanátu, ve výhodném provedení toluendiisokyanátu („TDI“), s polyolovou složkou, která zahrnuje polyol s vysokým obsahem póly oxy ethy lénu. Pro úspěšnou přípravu mimořádně měkkých pěnových materiálů je navíc vyžadován kromě běžně používaného (konvenčního) polyolu i polyol s vysokým obsahem polyoxypropylenu. Zatímco tedy použití těchto výrazně odlišných polyolů umožnily výrobu mimořádně měkkých pěnových materiálů, rozsah zpracovávání těchto pěnových materiálů je často pouze okrajového významu. Tyto polyoly nejsou navíc fyzikálně kompatibilní a jejich směsi vykazují po smíchání tendenci k rychlé ztrátě homogenního charakteru, což vyžaduje zásobu dvou různých polyolů a jejich oddělené dávkování do směsné hlavy.

V dokumentu GB 1 381 925 se popisuje postup přípravy flexibilních polyuretanových pěnových materiálů, které mají hydrofilní charakteristiky, reakcí polyisokyanátu s přinejmenším jednou hydroxylovou sloučeninou v přítomnosti katalyzátoru a napěňovacího činidla, přičemž tato hydroxylová sloučenina nebo sloučeniny obsahují polyeterpolyol nebo směs polyeterpolyolů, kde tento polyol obsahuje 50 až 70 % hmotnostních ethylenoxidových skupin, vztaženo na celkovou hmotnost polyeterpolyolů, přičemž má definované charakteristiky (průměrnou ekvivalentní molekulovou hmotnost, počet primárních hydroxy lových skupin, poměr ethylenoxidových jednotek k hydroxylovým jednotkám, atd.). Tento dokument ovšem není zaměřen na postup přípravy, který by probíhal in sítu a jeho cílem není příprava disperze pro použití k výrobě mimořádně měkkých polyuretanových pěnových materiál.

-1 CZ 300541 B6

V dokumentu US 3 865 762 se chrání flexibilní polyuretanový pěnový materiál připravený odléváním do formy, ve které se tento pěnový materiál zesítí při teplotě okolí bez nutnosti tepelného vytvrzování této pěnové směsi. Napěňovací směs obsahuje přinejmenším jeden polyeterpolyol připravený nejdříve kondenzací polyolů s alkylenoxidem a potom s ethylenoxidem, dále polyetherpolyol připravený kondenzací ethylenoxidu nebo směsi ethylenoxidu s alkylenoxidem, s materiálem vybraným ze skupiny zahrnující vodu, glykol a triol, přinejmenším jednoho organického polyisokyanátu, tolylendiisokyanátu a nadouvacího činidla. Ani tento dokument není zaměřen na přípravu disperze polyolů, která by probíhala in šitu a byla by vhodná pro přípravu mimořádně měkkých polyuretanových materiálů.

Bylo by tedy žádoucí vyvinout postup přípravy in šitu disperze polyolů, která by mohla být použita při přípravě mimořádně měkkých a dalších jiných polyuretanových pěnových materiálů bez nutnosti udržovat pro tento účel zásobu několika různých polyolů. Dále by bylo žádoucí vytvořit polyotové směsi, u kterých by nedocházelo k rychlé separaci v průběhu skladování a které by při použití v rámci přípravy mimořádně měkkých polyuretanových pěnových materiálů nabízely výhodnější rozsah podmínek pro zpracování.

Podstata vynálezu

Předmětný vynález se týká způsobu in-situ přípravy disperze polyolů, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje:

(a) dodání prvního polyolového prekurzoru do reaktoru, kde tento prekurzor vykazuje nominální funkcionalitu pohybující se v rozmezí od 2 do 8 a obsahuje 35 % hmotnostních nebo menší obsah oxyethylenové složky, přičemž tento prekurzor prvního polyolů vykazuje ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (b) připravení polyolového iniciátoru o nízké molekulové hmotnosti vykazujícího ekvivalentní hmotnost nižší než 300 Da do reaktoru před nebo v průběhu oxyalkylace prekurzoru prvního polyolů prováděné s pomocí směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50% hmotnostních ethylenoxidu v přítomnosti oxyalkylačního katalyzátoru a provádění oxy alky lačního procesu tak dlouho, dokud druhý polyol nedosáhne ekvivalentní hmotnost přinejmenším 500 Da, a (c) regenerování disperze typu kapalina-kapalina, která je stabilní z hlediska vizuální kontroly sedimentace, aglomerování nebo vrstvení po dobu minimálně 3 dní při teplotě místnosti (25 °C).

Ve výhodném provedení tohoto postupu podle předmětného vynálezu uvedený oxyalkylační katalyzátor obsahuje katalyzátor na bázi podvojného kyanidu kovu. Obsah ethylenoxidu v této směsi alkylenoxidů při tomto postupu se výhodně pohybuje v rozmezí od 60 % hmotnostních do 85 % hmotnostních. Rovněž je výhodné, jestliže prekurzor prvního polyolů vykazuje ekvivalentní hmotnost vyšší než 1000 Da.

Do rozsahu předmětného vynálezu rovněž náleží způsob in-situ přípravy disperze polyolů, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje:

(a) dodání prekurzoru prvního polyolů do oxyalkylačního reaktoru, kde tento prekurzor vykazuje nominální funkcionalitu pohybující se v rozmezí od 2 do 8 a obsahuje méně než 35 % hmotnostních oxyethylenové složky, přičemž tento prekurzor prvního polyolů vykazuje ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (b) oxyalky láci tohoto prekurzoru prvního polyolů v přítomnosti oxyalkylačního katalyzátoru provedenou s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu, kde tato oxyalkylace je prováděla tak dlouho, dokud není vnější blok, který tvoří minimál-2 CZ 300541 Β6 ně 10% hmotnostních oxyalkylovaného prvního polyolu, adován k tomuto prekurzoru prvního polyolu, (c) kontinuální přidávání molekul startéru o nízké molekulové hmotnosti do tohoto reaktoru, kde tyto molekuly startéru vykazují výchozí ekvivalentní hmotnost nižší než 300 Da a oxyalkyláci provedenou s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu na ekvivalentní hmotnost 500 Da nebo více za vzniku druhého polyolu, (d) případné diskontinuální přidávání toho startéru o nízké molekulové hmotnosti při současném kontinuálním přivádění alkylenoxidů, a (e) regenerování disperze typu kapalina—kapalina uvedeného prvního polyolu a uvedeného druhého polyolu.

Podle tohoto provedení postupu podle vynálezu je výhodné, jestliže uvedený oxyalkylační katalyzátor obsahuje katalyzátor na bázi komplexu podvojného kyanidu kovu. Ve výhodném provedení tohoto postupu krok dodávání do oxyalkylaěního reaktoru zahrnuje přivádění molekul startéru o nízké molekulové hmotnosti nebo molekul oligomerního startéru vykazujících ekvivalentní hmotnost nižší než 700 Da a oxyalky láci prováděnou s použitím propy lenoxidu nebo s použitím směsi C₃ nebo vyšších alkylenoxidů, kde tato směs obsahuje v průběhu maximálně 35 % hmotnostních ethylenoxidu, přičemž tato oxyalky láce je prováděna tak dlouho, dokud není získán vnitřní blok vykazující hmotnost větší než 700 Da. Podle tohoto provedení je rovněž výhodné, jestliže uvedený prekurzor prvního polyolu obsahující v zásadě oxypropylen vykazující ekvivalentní hmotnost vyšší než 100 Da a vychází hydroxylové číslo je oxyalkylován s pomocí alkylenoxidové směsi obsahující více než 50 % hmotnostních ethylenoxidu tak, že toto výchozí hydroxylové číslo je sníženo na hodnotu druhého hydroxylového čísla, načež následuje kontinuální přidávání startéru o nízké molekulové hmotnosti spolu s další směsí alkylenoxidů obsahující v přebytku přibližně 50 % hmotnostních ethylenoxidu tak, aby hydroxylové číslo produkovaného polyolu bylo vyšší než toto druhé hydroxylové číslo.

Do rozsahu předmětného vynálezu rovněž náleží způsob in-situ přípravy disperze polyolu oxyalkylací v přítomnosti oxyalkylaěního katalyzátoru, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje:

(a) přivedení účinného množství oxyalkylaěního katalyzátoru a prekurzoru druhého polyolu vykazujícího nízkou molekulovou hmotnost do oxyalkylaěního reaktoru, (b) oxyalkylací tohoto prekurzoru druhého polyolu provedenou s pomocí alkylenoxidové směsi obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu, aby tak byl vytvořen meziprodukt druhého polyolu, (c) přivedení podílu prekurzoru prvního polyolu do tohoto reaktoru tak, aby se obsah prvního polyolu v disperzi produkovaného polyolu pohyboval v rozmezí od 5 % hmotnostních do 40 % hmotnostních, kde tento prekurzor prvního polyolu je vybrán ze skupiny zahrnující:

(c-i) prekurzor prvního polyolu obsahující v zásadě polyoxypropylenový blok obsahující maximálně 35 % hmotnostních oxyethylenové složky a vykazující ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (c-ii) oxyalkylační produkt z kroku (c-i), přičemž tato oxyalkylace je provedena s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přebytek 50 % hmotnostních ethylenoxidu, a (c-i i i) směs obsahující (c-i) a (c-ii), a

-3CZ 300541 B6 (d) další oxyalkylaci tohoto druhého polyolů jako meziproduktu a tohoto prekurzorů prvního polyolů provedenou s použitím ethylenoxidu nebo směsi alkylenoxidu obsahujících více než 50 % hmotnostních ethylenoxidu za vzniku disperze polyolů.

Při provádění tohoto postupu podle vynálezu je výhodně uvedeným oxyalkylačním katalyzátorem bazický katalyzátor. Ve výhodném provedení tento bazický katalyzátor obsahuje jeden nebo více katalyzátorů vybraných ze skupiny zahrnující hydroxidy alkalických kovů, alkoxidy alkalických kovů, hydroxidu kovů alkalických zemin, naftenáty kovů a terciární aminy. Při provádění tohoto postupu je rovněž výhodné, jestliže tato směs alkylenoxidů použitá pro další oxyalkylaci tohoto io druhého polyolů jako meziproduktu a tohoto prekurzorů prvního polyolů obsahuje více než 60 % hmotnostních ethylenoxidu.

Podle předmětného vynálezu bylo překvapivě zjištěno, že polyolové směsi mohou být elegantním způsobem vytvářeny in-situ s pomocí procesu katalyzované oxyalkylace polyoxypropy lenového oligomeru vykazujícího střední až vysokou molekulovou hmotnost se směsí alkylenoxidů obsahující více než 50% hmotnostních ethylenoxidu, v přítomnosti startéru, který vykazuje nízkou molekulovou hmotnost a který je schopen účastnit se oxyalkylační reakce. Katalyzátorem může být standardní bazický oxyalky lační katalyzátor nebo ve výhodném provedení podvojný kyanidový komplex s kovem. Mimořádně měkké polyurethanové pěny mohou být připraveny přímo z disperzí bez nutnosti použití dostatečného polyolů s vysokým obsahem polyoxypropy lénu. Kompozice obsahující první polyol obsahující významný vnitřní blok s vysokým obsahem polyoxypropy lénu a vnější blok s vysokým obsahem po lyoxy ethy lénu, a přinejmenším jeden druhý polyol skládající se z velké části z bloku s vysokým obsahem oxyethylenu, vytváří jemnou disperzi kapalina-kapalina, která odolává tendenci k rozdělování a k vytváření vrstev a je tedy vysoce vhodná pro přípravu polyurethanových pěnových materiálů, zejména pro vytváření mimořádně měkkých polyurethanových pěn.

Polyolové směsi podle vynálezu jsou v tomto textu označovány jako „disperzní polyoly“ a jsou tvořeny disperzí kapalina-kapalina skládající se minimálně ze dvou polyolů. Tyto Disperze jsou při skladování stabilní vůči sedimentaci, separaci nebo vytváření vrstev po časový úsek minimálně přibližně tří dnů ajejich průhlednost se může pohybovat v rozmezí od čirého vzhledu do mléčného charakteru v závislosti na koncentraci dispergované fáze a na velikosti kapiček. Mnohé z disperzních polyolů vykazují dostatečnou stabilitu po výrazně delší časové úseky. Pokud by navíc mělo docházet k výskytu separačních procesů, mohou být tyto disperzní polyoly s pomocí mechanického míchání snadno převedeny zpět na formu jemných homogenních disperzí. „Mikroskopicky homogenní“ směsi, tedy směsi, které jsou spíše pravými roztoky nežli disperzemi, nejsou součástí tohoto vynálezu. Termín „disperze“, který je použit v tomto textu, označuje „emulze“ a „mikroemulze“.

Disperzní polyoly získané postupem podle tohoto vynálezu obsahují minimálně dva rozdílné polyoly, ale mohou se také skládat ze tří nebo více polyolů. Přinejmenším jeden polyol, u kterého se předpokládá, že tvoří dispergovanou fázi, je polyolem s relativně vysokou molekulovou hmotností, který obsahuje vnitřní blok s výrazně vysokým obsahem polyoxypropylenu a vnější blok s vysokým obsahem oxyethylenu. Přinejmenším druhý polyol nezahrnuje žádný výrazný blok s vysokým obsahem polyoxypropylenu, ale obsahuje blok s vysokým obsahem polyoxyethylenu, který je výrazný ve vztahu k molekulové hmotnosti tohoto polyolů. Tyto nezbytné první a druhé polyoly použité v provedení podle vynálezu jsou nekompatibilní vtom smyslu, že nevytvářejí pravé roztoky v relativních koncentracích použitých v disperzní polyolové směsi.

Oba tyto polyoly mohou vykazovat nominální funkcionality o hodnotě 2 nebo vyšší, přičemž ve výhodném provedení se nominální funkcionalita pohybuje v rozmezí hodnot od 2 do 8, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí hodnot od 2 do 6. Ve výhodném provedení jsou použity dioly nebo trioly. Konkrétní hodnoty funkcionality polyolů budou záviset na způsobu jejich přípravy, zejména potom na obsahu nenasycených vazeb, který je indikátorem obsahu jednosytných vedlej55 ších produktů. Polyoly připravené s pomocí katalyzátorů na bázi podvojného kyanidu kovu a dal-4CZ 300541 B6 ších katalyzátorů, které umožňují přípravu polyolů s úrovněmi nenasycení menšími než 0,2 mekv./g, ve výhodném provedení menšími než 0,01 mekv./g, budou obecně vykazovat hodnoty funkcionality, které se při vztažení na nominální funkcionalitu pohybují v rozmezí od 85 % do 90 % nebo více. Tyto polyoly jsou použity ve výhodném provedení podle vynálezu, ačkoli vhodné disperzní polyoly mohou být rovněž vytvořeny s pomocí standardních bazických oxyalkylačních katalyzátorů, které obecně poskytují polyoly s poněkud vyššími úrovněmi nenasycení.

První nezbytný polyol, jak již bylo uvedeno výše, je polyolem, který zahrnuje výrazní vnitřní io blok s vysokým obsahem oxypropylenu a vnější blok s vysokým obsahem oxyethylenu. tento vnitřní blok by měl vykazovat minimální ekvivalentní hmotnost přibližně 700 Da (Daltonů), ve výhodném provedení potom minimální ekvivalentní hmotnost minimálně 1000 Da nebo vyšší.

Tento blok by měl obsahovat minimálně 65 % hmotnostních oxypropylenové složky, ve výhodném provedení minimálně 70 % hmotnostních této složky, ve zvlášť výhodném provedení mini15 málně 80 % hmotnostních této složky, v nej výhodnějším provedení minimálně 90 % hmotnostních oxypropy lenové složky, přičemž tento obsah může být i vyšší. Jestliže homopolyoxypropylenové bloky jsou pro tento účel přijatelné, zejména pokud jsou vytvářeny s pomocí jiných katalyzátorů nežli katalyzátorů na bázi podvojných kyanidových komplexů s kovem, tedy bazických katalyzátorů, naftenátu vápenatého, atd., potom ve výhodném provedení se obsah oxy ethy lenové složky v tomto vnitřním bloku pohybuje v rozmezí od přibližně 1,5 % do přibližně 30 % hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od přibližně 2 % hmotnostních do přibližně 20 % hmotnostních, v nej výhodnějším provedení v rozmezí od přibližně 5 % do přibližně 10 % hmotnostních. Vedle oxypropy lenových a oxy ethy lenových složek mohou být v méně významných množstvích rovněž přítomny jiné oxyalky lenové složky, jako například oxyalky lenové slož25 ky obsahující tři nebo více uhlíkových atomů, jako například oxybutylen, oxy-n—propylen (odvozený od oxethanu), chlor-substituované oxyalkylenové složky a podobné sloučeniny.

Vnější blok prvního polyolů bude tvořit od přibližně 10 % do přibližně 50 % hmotnostních celkové hmotnosti tohoto prvního polyolů, ve výhodném provedení od přibližně 15 % do přibližně

40 % hmotnostních celkové hmotnosti tohoto prvního polyolů, ve zvlášť výhodném provedení od přibližně 20 % do přibližně 35 % hmotnostních celkové hmotnosti tohoto prvního polyolů. Tento vnější blok zahrnuje přinejmenším přibližně 50 % hmotnostních oxyethylenové složky, ve výhodném provedení přinejmenším 60 % hmotnostních oxyethylenové složky, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 70% až 85 % hmotnostních oxyethylenové složky. Vnější bloky zahrnující více než 85 % oxyethylenové složky mohou být rovněž vhodné, zejména pokud jsou připraveny s pomocí jiných katalyzátorů nežli katalyzátorů na bázi kyanidových komplexů dvojmocných kovů (s dvojitým kovem). Ve zvlášť výhodném provedení jsou zbývající složky vnějšího bloku představovány oxypropy lenovým i složkami, přičemž ale tyto složky mohou být rovněž odvozeny od jiných alkylenoxidů nežli od propylenoxidu, jako například od 1,2-butylenoxidu,

2,3-butylenoxidu, halogenovaných alkylenoxidů, styrenoxidu, atd., a rovněž také od oxethanu a dalších monomerů, které mohou být kopolymerovány s ethylenoxidem.

Těmito prvními polyoly jsou ve výhodném provedení podle vynálezu trioly, tedy polyoly pocházející od glycerinu a zahrnující póly oxypropy lenové vnitřní bloky, jejichž hmotnost se pohybuje v rozmezí od 1000 Da do 2000 a které případně mohou obsahovat až přibližně 20 % hmotnostních oxyethylenových složek, a dále vnější bloky, jejichž hmotnost se pohybuje v rozmezí od 300 Da do 1500 Da a které obsahují od 65 % do 80 % hmotnostních oxyethylenových složek, přičemž zbývající obsah je tvořen oxypropy lenovým i složkami. Ve výhodném provedení tyto první polyoly vykazují úroveň nenasycení nižší než 0,02 mekv./g, ve zvlášť výhodném provedení nižší než přibližně 0,010 mekv./g. Dalšími sloučeninami, které mohou být použity ve výhodném provedení jako první polyol, jsou dílové, tetrolové a hexolové analogy výhodných triolů. Tento první polyol musí být nekompatibilní přinejmenším s jedním dalším polyolem, aby tak mohla být připravena disperze kapalina-kapalina.

-5 CZ 300541 B6

Druhý nezbytný polyol může vykazovat stejnou nominální funkcionalitu jako první polyol nebo odlišnou nominální funkcionalitu od prvního polyolu. Na rozdíl od prvního polyolu nebude druhý polyol zahrnovat vnitřní blok s vysokým obsahem oxypropylenu s ekvivalentní hmotností 700 Da nebo více. Libovolný vnitřní polyoxypropylenový blok bude ve výhodném provedení spíše vykazovat ekvivalentní hmotnost nepřevyšující přibližně 300 Da, ve zvlášť výhodném provedení nepřevyšující přibližně 150Da. Ve zvlášť výhodném provedení nebude každý aktivní vodík hypotetického startéru substituován průměrně více než 2 oxypropy lenovým i složkami, v nej výhodnějším provedení více nežli jednou oxypropy lenovou složkou. Ve zvlášť výhodném provedení bude tento druhý polyol zahrnovat molekulu startéru o nízké molekulové hmotnosti, který je přímo oxyal kýlo ván s pomocí směsi obsahující vysoký ethylenoxid a vyšší alkylenoxid.

Ve výhodném provedení může být tento startér s nízkou molekulovou hmotností vybrán ze skupiny látek zahrnující například ethy len glykol, diethylenglykol, triethy lengly kol, 0,0'-bis(2hydroxypropyl)ethy len glykol, propylenglykol, dipropy lengly kol, tripropylenglykol, glycerin, trimethylolpropan, pentaeiytritol, sorbitol, sacharózu, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylend i amin, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin, N,N-bis(2-hydroxyethyl)anilin a podobné látky. Ve zvlášť výhodném provedení je tento startér o nízké molekulové hmotnosti vybrán ze skupiny zahrnující ethylenglykol, diethylenglykol, propylenglykol, dipropy lengly kol a glycerin.

Tento druhý polyol bude zahrnovat vnější blok s vysokým obsahem oxy ethy lénu, kde tento blok vykazuje ekvivalentní hmotnost pohybující se v rozmezí od přibližně 500 Da do přibližně 2500 Da, ve výhodném provedení v rozmezí od 800 do 2000 Da, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 800 Da do 1500 Da. Obsah oxyethylenu ve druhém polyolu se pohybuje v rozmezí od 50 % do 85 % hmotnostních, ve výhodném provedení v rozmezí od 60 % do 85 % hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 70 % do 80 % hmotnostních. Obsah oxyethylenu ve druhém polyolu je ve výhodném provedení podobný vnějšímu kopolymemímu bloku prvního polyolu, ale tato podobnost není nezbytná, pokud je možné udržet stabilní disperzi kapalina-kapalina.

Polyolové směsi získané postupem podle vynálezu mohou obsahovat jeden nekompatibilní polyol nebo mohou obsahovat dva nebo více nekompatibilních polyolů. Tyto nekompatibilní polyoly mohou vytvářet jedinou dispergovanou kapalnou fázi nebo mohou vytvářet dvě nebo více dispergovaných fází. Kontinuální fáze tedy může být tvořena jediným polyolem nebo směsí dvou nebo více polyolů. Ve výhodném provedení se zastoupení dispergované fáze (dispergovaných fází) pohybuje v rozmezí od přibližně 5 % hmotnostních do přibližně 40 % hmotnostních vztažených na celkovou hmotnost disperzního polyolu, přičemž ve zvlášť výhodném provedení se toto zastoupení pohybuje v rozmezí od přibližně 8 % hmotnostních do přibližně 30 % hmotnostních, přičemž v rozmezí od přibližně 10% hmotnostních do přibližně 25 % hmotnostních. Celkový obsah oxyethylenu v disperzním polyolu se bude pohybovat v rozmezí od přibližně 40 % do přibližně 80% hmotnostních, ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 50% do 75% hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od přibližně 55 % do přibližně 70 % hmotnostních.

Disperzní polyoly získané postupem podle vynálezu mohou být připravovány s pomocí jakékoli techniky, která umožňuje vytvoření stabilní disperze dvou nebo více polyolů tak, aby tato disperze vykazovala výše diskutované vlastnosti. Například s pomocí bazických katalyzátorů, jako například hydroxidů alkalických kovů, hydroxidů kovů alkalických zemin, oxidů, atd. a katalyzátorů vykazujících schopnost oxyal kyl ace v podstatě nezávislou na ekvivalentní hmotnosti, mohou být obecně, v zásadě nezávisle na sobě, připraveny polyoly, které mohou být následně vhodným způsobem smíchány s pomocí mixéru, koloidního mlýnu, atd., čímž se takto vytvoří požadovaná disperze.

Výše popsané katalyzátory jsou ve výhodném provedení použity tak, aby tyto polyoly byly alespoň částečně vytvořeny in-situ. Pokud by tedy například první polyol měl zahrnovat vnější

-6CZ 300541 B6 blok s vysokým obsahem po lyoxy ethy lénu vykazující hmotnost 500 Da a druhý polyol by se měl skládat z jediného bloku s podobným obsahem oxyethylenu, přičemž by celková ekvivalentní hmotnost tohoto druhého polyoly Činila 1000 Da, potom by vnitřní blok prvního polyolu mohl být připraven odděleně a tento polyol by mohl být přiveden do reaktoru, ve kterém se nachází druhý polyol oxyalkylovaný na ekvivalentní hmotnost přibližně 500 Da. Oxyalkylace obou polyolů poté pokračuje s alkylenoxidovou směsí vykazující vysoký obsah ethylenoxidu, pokud se ekvivalentní hmotnost obou polyolů nezvýší na hodnotu přibližně 500 Da.

Mimořádně elegantní způsob přípravy polyolu vycházející z použití katalyzátoru na bázi podvojío ného kyanidu kovu (s dvojitým kovem) zahrnuje proces kontinuálního přidávání startéru, jako například procesy vsázkového nebo polokontinuálního typu, které jsou například popsány v patentové přihlášce Spojených států amerických 08/597 781, který je zde uveden pouze jako odkazový materiál, nebo kontinuální proces s kontinuálním přidáváním startéru, který je například popsán v patentu Spojených států amerických US 5 689 012, který je zde rovněž zmíněn pouze j ako odkazový materiál.

Ve vsázkových i kontinuálních verzích procesů s kontinuálním přidáváním startéru mohou být molekuly startéru o nízké molekulové hmotnosti účinným způsobem oxyalkylovány v přítomnosti polyolů vykazujících vyšší molekulovou hmotnost.

S pomocí procesu zahrnujícího kontinuální přidávání startéru mohou být například oligomemí molekuly startéru odvozeného od glycerinu a vykazujícího ekvivalentní hmotnost přibližně 500 až 700 Da oxyalkylovány při poměru propylenoxidu a ethylenoxidu 93 : 7, přičemž je přidáváno dodatečné množství neoxyalkylováného glycerinu, tato oxyalkylace pokračuje tak dlouho dokud nedojde k vytvoření vnitřního bloku prvního polyolu (s vysokým obsahem oxypropylenu) a dokud celkový obsah polyolu (například v molech) nedosáhne požadované (cílové) úrovně. Zpravidla je přivedeno dostatečné vstupní množství glycerinu a alkylenoxidu, aby tak byl vytvořen produkt vykazující ekvivalentní hmotnost pohybující se ve výhodném provedení v rozmezí od 800 do 2500 Da, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 1200 do 1800 Da. Spíše nežli provozování procesu zahrnujícího kontinuální přidávání startéru, může být celý vnitřní blok prvního polyolu připraven s pomocí konvenčních vsázkových technik realizovaných bud’ ve stejném reaktoru, nebo na jiném místě, s následným přemístěním do reaktoru, ve kterém je uskutečněn výrobní proces.

Následně po vytvoření vnitřního bloku prvního polyolu se složení alkylenoxidové směsi změní ve směru k vysokému obsahu oxy ethy lénu, tedy k obsahu, při kterém poměr zastoupení ethylenoxidu vůči zastoupení propylenoxidu činí 75 : 25. Tento oxy alky lační proces pokračuje pokud první polyol nedosáhne ekvivalentní hmotnosti vyžadované v rámci daného procesu. V případě prvního polyolu, který má vnitřní blok s vysokým obsahem oxypropylenu a který vykazuje ekvi40 valentní hmotnost 1600 Da, může ekvivalentní hmotnost vyžadovaná v rámci daného procesu nabývat hodnoty přibližně 2000 Da. Ekvivalentní hmotnost vyžadovaná v rámci daného procesu dosahuje zpravidla přinejmenším minimální hodnoty vyžadované pro první polyol v koncovém produktu. Následně po dosažení požadovaného složení a molekulové hmotnosti prvního polyolu je přiveden monomemí (neoxyalkylováný) glycerin nebo jiný vhodný polyhydroxylový startér nebo oxyalkylovaný oligomer o nízké molekulové hmotnosti, přičemž pokračuje přivádění vstupního proudu s vysokým obsahem ethylenoxidu, kdy obsah ethylenoxidu buď zůstává stejný jako předtím, nebo může být obsah ethylenoxidu snížen nebo zvýšen.

Při pokračujícím průběhu reakce začne hydroxylové číslo vsázky narůstat tak, jak se vytvoří stále větší a větší množství druhého polyolu. V okamžiku, kdy se ekvivalentní hmotnost druhého polyolu téměř blíží požadované hodnotě, která se pohybuje v rozmezí od 500 do 2000 Da, ve výhodném provedení v rozmezí od 800 do 1500 Da, může být přidávání glycerinu zastaveno a přivádění alkylenoxidu po krátký časový úsek pokračuje, aby tak oligomery o nízké molekulové hmotnosti byly přeměněny na druhé polyoly vykazující dostatečně jednotnou distribuci mole55 kulových hmotností. Množství prvního polyolu a požadovaný obsah oxy ethy lénu ve směsi budou

-7 CZ 300541 B6 určovat množství přidávaného glycerinu a budou rovněž určovat hmotnostní procentuální zastoupení výsledného polyolového produktu, který bude tvořit první a druhý polyol. Obsah ethylenoxidu ve směsi může být na samém konci změněn na vysoký obsah propylenoxidu, pokud je vyžadován nižší obsah primárního hydroxylu. Při použití katalyzátoru na bázi podvojného kyanidu kovu (s dvojitým kovem) bude ve výhodném provedení jakékoli koncové provedení obsahovat minimálně 1,5 % hmotnostního ethylenoxidu nebo, při použití pouze propylenoxidu, bude tvořit nejvýše 5 % hmotnostních celkové hmotnosti polyolu.

Stabilní disperzní polyoly podle tohoto vynálezu prokázaly vynikající rozsah zpracovatelnosti pří vytváření mimořádně měkkých polyurethanových pěnových materiálů. Tyto pěnové materiály jsou vytvářeny smícháním diisokyanátu nebo póly isokyanátu s vodou a jedním nebo více polyoly nebo se směsí polyolů, z nichž přinejmenším jeden je představován disperzním polyolem, kde toto smíchání je provedeno v přítomnosti povrchově aktivního činidla a případně také dalších standardních aditiv, jako například katalyzátorů, fyzikálních nadouvadel, plnicích přísad, barvicích přísad, samozhášecích přísad, atd. Komerční mimořádně měkké pěny se od standardních flexibilních urethanových pěn odlišují tím, že jsou vyráběny s použitím kombinace polyolů, ve které hlavní zastoupený polyol obsahuje vysoký podíl oxyethy lénu a méně zastoupený polyol obsahuje vysoký podíl oxyethylenu, takže tato kombinace polyolů vykazuje obsah oxyethylenu přinejmenším 40 %, kde tento obsah je zpravidla vyšší než 50 %. Tyto pěnové materiály se všeobecně vyznačují jemnou buněčnou strukturou a jedinečným pocitem sametové měkkosti. Pěnicí směs může být ponechána k volné expanzi přinejmenším v jednom směru, jako například při procesu vytváření produktů ve formě desek a podlouhlých dílů, nebo může být omezena na fixní tvar, jako například při procesu tvarování pěnového materiálu ve formě. V rámci těchto procesů jsou rovněž zahrnuty postupy tzv. „pěnění při měnícím se tlaku“, kdy v průběhu pěnotvomého procesu dochází k aplikaci vakua nebo tlaku prostřednictvím uzávěru v tlakové komoře, a dále postupy „s kapalným oxidem uhličitým,“, kdy je kapalný oxid uhličitý přiváděn do pěnicí směsi prostřednictvím speciálního mechanického zařízení, aby tak byl podporován proces nadouvání pěnového materiálu.

Příklady provedení vynálezu

V návaznosti na obecný popis vynálezu bude vynález v dalším blíže specifikován s pomocí konkrétních příkladů provedení, které jsou pouze ilustrativní a neomezují nijak rozsah vynálezu, pokud není vyznačeno jinak.

Příklad 1

Disperzní polyol byl v tomto případě vytvořen in-situ způsobem používaným pro přípravu polyoxyalkylenpolyolů, kde tento způsob vycházel z procesu zahrnujícího kontinuální přidávání startéru a využívajícího katalyzátor na bázi podvojného kyanidu kovu (s dvojitým kovem), jak je popsáno v patentu Spojených států amerických US 5 689 012. Reaktor byl naplněn triolem vykazujícím hydroxylové číslo 35 (ekvivalentní hmotnost 1600 Da), kde tento triol zahrnoval polyoxyalkylenové složky. Poté byl přidán katalyzátor představovaný komplex zinek-hexakyanokobaltát-t-butanol, kde množství přidaného katalyzátoru při vztažení na hmotnost vyprodukovaného disperzního polyolu činilo 30 ppm, a oxy alky lační reakce byla zahájena při hmotnostním poměru propylenoxidu vůči ethylenoxidu 25 : 75. Jakmile rozsah oxya Iky lační reakce pokročil do bodu, kdy hydroxylové číslo dosahovalo hodnoty 28 ± 2, bylo zahájeno spoluprivádění glycerinu, přičemž oxy dový vstupní proud obsahovat 3,2 % hmotnostního glycerinu [(hmotnost glycerinu) * 100/(hmotnost glycerinu + hmotn. oxidu)]. Přivádění tohoto směsného vstupního proudu pokračovalo dokud hydroxylové číslo nedosáhlo hodnoty 42. Výsledným produktem tohoto procesu potom byla jemná disperze kapalina-kapalína, která nevykazovala žádné znaky aglomerace nebo vytváření vrstev po dobu přinejmenším tří dnů při pokojové teplotě. Startér

-8CZ 300541 B6 vykazující vysokou ekvivalentní hmotnost zahrnoval přibližně 12,4 % hmotnostních výsledného produktu. Celkové zastoupení oxy ethy lenové složky činilo přibližně 65 % hmotnostních.

Příklad 2

Opakováním postupu podle příkladu 1, ovsem při použití poněkud vyššího podílu kontinuálně přidávaného glycerinu ve směsném vstupním proudu, byl připraven disperzní polyol vykazující hydroxylové číslo 42 a dále vykazující celkový obsah oxyethylenu 60 % hmotnostních, kde startér vykazující vysokou ekvivalentní hmotnost tvořil 17 % hmotnostních vytvořeného produktu.

Příklad 3

Opakováním procedury podle příkladu 2, ovšem při použití poněkud vyššího podílu kontinuálně přidávaného glycerinu, byl připraven disperzní polyol vykazující hydroxylové číslo 42 a dále vykazující celkový obsah oxyethylenové složky 55 % hmotnostních, kde startér vykazující vysokou ekvivalentní hmotnost tvořil 22,4 % hmotnostních vytvořeného produktu.

Příklad 4

Disperzní polyol byl připraven procesem přidávání směsi ethylenoxid/propylenoxid (EO/PO) vykazující hmotnostní poměr 75/25 ke startovací směsi obsahující polyol s vysokým obsahem oxypropylenu (Polyol D) a glycerin, kde tento proces přidávání byl katalyzován hydroxidem draselným. Polyol D byl vytvořen standardním procesem přidávání oxidu ke glycerinu, kde tento proces přidávání byl katalyzován hydroxidem draselným, tak aby výsledný polyol vykazoval hydroxylové číslo 35,2, při obsahu oxyethylenu 6,3 % hmotnostního a při obsahu zbytkového katalyticky působícího hydroxidu draselného 0,583 % hmotnostního. Polyol D a glycerin byl přiveden do reaktoru v poměru 86,5 % polyolu a 13,5 % glycerinu a dodatečné množství katalyzátoru představovaného hydroxidem draselným bylo přidáno tak, aby se množství hydroxidu draselného ve výsledném produktu pohybovalo v rozmezí od 0,1 % do 0,15 %. Vstupní proud obsahující směs ethy lenoxid/propy len oxid (EO(/PO) vykazující hmotnostní poměr 75/25 byl iniciován a ponechán reagovat tak, aby byl vytvořen výsledný disperzní polyol tohoto příkladu, kteiý po přečištění vykazoval hydroxylové číslo 42,4 a obsah oxyethylenu přibližně 65 %, Srovnávací příklad C1

Postup podle příkladu 1 byl opakován, ovšem s tím rozdílem, že startér s vysokou ekvivalentní hmotností byl nahrazen startérem, který obsahoval stejný podíl propylenoxidu a ethylenoxidu, ale který vykazoval ekvivalentní hmotnost 500 Da. V tomto případě nebyl vytvořen žádný disperzní polyol. Výsledný polyolový produkt (hydroxylové číslo 42, obsah oxyethylenové složky 65 %) spíše vykazoval charakteristiky pravého roztoku. Tento příklad ilustroval důležitost přítomnosti bloku s vysokým obsahem oxypropylenu a s vysokou ekvivalentní hmotností v případě, kdy mají být vytvořeny disperzní polyoly.

Byla připravena série mimořádně měkkých polyurethanových pěn postupem s volnou expanzí. V příkladech, které následují C-l83 představuje standardní katalyzátor na bázi aminu dodávaný společností Witco, T-10 představuje 50% roztok katalyzátoru na bázi oktoátu cínu dodávaného společností Witco, B-2370 a B-8040 představují silikonová povrchově aktivní činidla dodávaná společností Goldschmidt a TDI-80 představuje 80/20 směs toluendiisokyanátových izomerů dodávaných společností ACRO Chemical Company. Polyol A je komerční polyol vykazující hydroxylové číslo 56, který je připravován oxyalkylací glycerinu směsí propylenoxidu a ethylenoxidu obsahující 8,5 % hmotnostních ethylenoxidu, kde tato oxyalkylace je katalyzována bazickým katalyzátorem, Polyol B je komerční polyol pro přípravu mimořádně měkkých pěnových

-9CZ 300541 B6 materiálů získávaný oxyalkylací třífunkčního startéru směsí propylenoxid/ethylenoxid s hmotnostním poměrem 25 : 75, kde tato oxyalkylace je provedena tak, aby bylo dosaženo hydroxylové Číslo 34, a Polyol C je komerční polyol pro přípravu mimořádně měkkých pěnových materiálů, který je podobný Polyolu B, ale vykazuje hodnotu hydroxylového čísla 42.

Příklady 5, 6 a 7

Srovnávací příklad C2 až C4

Mimořádně měkké pěnové materiály byly připraveny s použitím standardního polyolu (Polyol A) a buď standardního polyolu pro přípravu mimořádně měkkých pěn (Polyoly B a C), nebo disperzního polyolu. Získané výsledky jsou ukázány v dalším v tabulce 1.

Tabulka 1

Příklad	C2	C3	C4	5	6	7
Polyol A	20,00	20,00	20,00	20,00	20,00	20,00
Polyol B	80,00
Polyol C		80,00
Srovnávací Polyol Cl			80,00
Polyol příkladu 2				80,00
Polyol příkladu 1					80,00
Polyol příkladu 4						80,00
Voda	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00
C-183	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20
T-10	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12
B-2370	1,50	1,50	1,50	1,50	1,50	1,50
TDI-80	42,40	43,34	43,34	43,34	43,34	43,34
Index	95,00	95,00	95,00	95,00	95,00	95,00
Zpracova- telnost	Dobrá	Částeč. kolaps	Částeč. kolaps	Dobrá	Dobrá	Dobrá

-10CZ 300541 B6

Tabulka 1 (pokračování)

Příklad	C2	C3	C4	5	6	7
Struktura buněk	Hrubá			Jemná	Jemná	J emná
Hustota,PCF	1,59			1,63	1,56	1,62
Resilience,%	39,00			36,00	38,00	--
Průtok vzduchu, CFM	2,66			2,17	1,96	2,41
IFD Tloušťka, IN.	4,08			4,07	4,08	4,01
IFD 25%, LBS.	16,57			15,71	16,2	13,46
IFD 65%, LBS.	33,16			32,55	32,60	25,96
25% návrat,%	72,24			70,72	70,41	78,82
IFD 65%/25%	2,00			2,03	2,03	1,93
Mez pevnosti,PSI	10,40			14,98	14,98	—
Prodloužení,%	338,15			431,00	431,00	--
Pevnost v dotržení,PLI	1,85			2,06	2,06	—
95% ustrnuti v tlaku, %	3,14			4,64	4,64	—
75% HACS,%	11,53			14,77	14,77	--

Výsledky uvedené v tabulce 1 ilustrují skutečnost, že disperzní polyoly, které jsou předmětem vynálezu, vykazují široký rozsah zpracovatelnosti, což umožňuje použití těchto disperzních polyolů ve spojení se standardními polyoly, aby tak mohly být připravovány vysoce kvalitní, mimořádně měkké pěnové materiály. Srovnávací příklad C2, při kterém byl použit standardní po lyo 1 io pro přípravu mimořádně měkkých materiálů (Polyol B), poskytl pěnový materiál s hrubou buněčnou strukturou, zatímco nahrazení Polyolů B Polyolem C vedlo ke kolapsu pěny. Použití polyolů srovnávacího příkladu Cl, který nebyl disperzní polyolem, rovněž v důsledku vedlo ke kolapsu těchto kompozic.

Příklady 8 až 14 a Srovnávací příklady C5 až CIO

Byly připraveny dvě série mimořádně měkkých pěnových materiálů, kde v rámci první série bylo použito povrchově aktivní činidlo B—2370, zatímco v rámci druhé série bylo použito povrchově aktivní činidlo B-8040. Výsledky testů první série pěnových materiálů jsou ukázány v tabulce 2.

- 11 CZ 300541 B6

Tabulka 2

Příklad	C5	C6	8	9
Polyol C	100,00
Polyol B		100,00
Polyol příkladu 3			100,00
Polyol příkladu 2				100,00
Polyol srovnávacího příkladu Cl
Polyol příkladu 1
Polyol příkladu 4
Voda	4,00	4,00	4,00	4,00
C-183	0,20	0,20	0,20	0,20
T-10	0,12	0,12	0,12	0,12
B-2370	1,50	1,50	1,50	1,50
TDI-80	42,93	41,75	42,93	42,93
Index	95,00	95,00	95,00	95,00
Zpracova- telnost	Kolaps	Kolaps	Dobrá	Dobrá

- 12 CZ 300541 B6

Tabulka 2 (pokračování)

Příklad	C7	10	11
Polyol C
Polyol B
Polyol příkladu 3
Polyol příkladu 2
Polyol srovnávacího příkladu Cl	100,00
Polyol příkladu 1		100,00
Polyol příkladu 4			100,00
Voda	4,00	4,00	4,00
C-183	0,20	0,20	0,20
T-10	0,12	0,12	0,12
B-2370	1,50	1,50	1,50
TDI-80	42,93	42,93	42,93
Index	95,00	95,00	95,00
Zpracova- telnost	Kolaps	Vnitřní	Dobrá

- 13 CZ 300541 B6

Tabulka 2 (pokračování)

Pžíklad	C5	C6	8	9	C7	10	11
Struktura buněk			Jemná	Hrubá		Póry	Jemná
Hustota,PCF			1,58	1,95			1,62
Resilience,%			36,00	38,00			37,00
Průtok vzduchu,CFM			5,19	10,00			1,50
IFD Tloušťka, IN.			4,07	4,11			4,04
IFD 25%,LBS.			21,07	24,48			14,00
IFD 65»,LBS.			39,03	46,34			28,21
25% návrat,%			69,29	74,06			73,45
IFD 65%/25%			1,85	1,89			2,01
Mez pevnosti,PSI			14,62	9,39			12,51
Prodloužení,%			373,83	230,52			377,50
Pevnost v dotržení,PLI			2,33	2,14			1,93
95% ustrnutí v tlaku, %			3,92	2,92			—
75% HACS,%			9,81	5,51			--

Jak je zřejmé z tabulky 2, všechny pěnové materiály připravené ze samotného Polyolu B, ze samotného Polyolu C nebo ze samotného polyolu použitého v rámci srovnávacího přikladu 1 (nikoli disperzní polyol), vedly v důsledku ke kolapsu pěny. Pěnové materiály mohly být připraveny pouze z disperzních polyolů podle příkladů 1, 2, 3 a 4, ačkoli pěny získané s pomocí polyolů podle příkladů 1 a 2 nevykazovaly optimální charakteristiky. Při přípravě druhé série pěno10 vých materiálů byla použita různá povrchově aktivní činidla, přičemž získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.

- 14CZ 300541 B6

Tabulka 3

Příklad	C8	12	C9	13	14	CIO
Polyol C	100,00
Polyol příkladu 2		100,00
Srovnávací polyol Cl			100,00
Polyol příkladu 1				100,00
Polyol přikladu 3					100,00
Polyol B						100,00
Voda	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00
C-183	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20
T-10	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12
B-8040	1,50	1,50	1,50	1,50	1,50	1,50
TDI-80	42,93	42,93	42,93	42,93	42,93	41,75
Index	95,00	95,00	95,00	95,00	95,00	95,00
Zpracova- telnost	Kolaps	Dobrá	Kolaps	Dobrá	Dobrá	Kolaps

- 15 CZ 300541 B6

Tabulka 3 (pokračování)

Příklad	C8	12	C9	13	14	CIO
Hustota, PCF		1,69		1,82	1,61
Průtok vzduchu, CFM		4,17		8,27	1,95
IFD Tloušťka, IN.		4,07		4,09	4,08
IFD 25%, LBS.		22,16		26,29	21,28
IFD 65%, LBS.		40,75		47,50	41,36
25% návrat,%		69,81		72,50	67,53
IFD 65%/25%		1,84		1,81	1,94

Jak je zřejmé z tabulky 3, vykazují disperzní polyoly podle vynálezu použité v příkladu 1, 2 a 3 se změnou povrchově aktivního činidla dobré charakteristiky z hlediska zpracovatelnosti. Záměna povrchově aktivního činidla ovšem nedokázala zlepšit zpracovatelnost pěnových materiálů vytvořených z Polyolu B nebo Polyolu C nebo Srovnávacího polyolu Cl, kdy všechny připravené pěny zkolabovaly.

Termínem „vnitřní blok“ a analogickými termíny je vyjádřena část molekuly polyolu, která přiléhá k hypotetickému monomernímu iniciátoru. Pokud je tedy například jako iniciátor použit glycerin, potom každý ze tří oxyalkylovatelných vodíkových atomů bude oxyalkylován stati stic15 kým způsobem, aby tak byl vytvořen polyol zahrnující tři hydroxylem zakončené polyoxyalkylenové bloky. Délka těchto bloků bude, jak je mezi odborníky z dané oblasti techniky známé, poněkud kolísat, neboť oxyalkylace je v zásadě náhodný proces. Ekvivalentní hmotnost těchto vnitřních bloků může být zjištěna měřením jejich koligativních vlastností, tedy například stanovením Číselného průměru molekulové hmotnosti nebo hydroxylového čísla.

Formulací typu „první polyol mající vnitřní blok“ je vyjádřeno to, že každý oxyalkylovatelný vodíkový atom na hypotetickém monomem ím startéru bude obsahovat tento popsaný blok. Tato formulace je v úzkém smyslu pouze omezena na jediný blok, v případě, kdy jsou uvažovány jednosytné alkoholy. Stejná terminologie potom platí v případě vnějších bloků.

V provedení podle vynálezu je často použit oligomemí startér. Často jsou například používány oligomery na bázi polyoxypropylovaného glycerinu vykazující ekvivalentní hmotnost pohybující se v rozmezí od 300 do 1000 Da. Tyto oligomemí startéry mohou být dále oxyalkylovány s pomocí směsi propylenoxidu a ethylenoxidu obsahující méně než 35 % hmotnostních ethylen30 oxidu před oxyalkylací provedenou s pomocí alkylenoxidové směsi vykazující vysoký obsah ethylenoxidu. Tento „vnitřní blok“ bude v takovém případě zahrnovat výchozí podíl molekuly dodaný s oligomerem, spolu s dodatečným podílem po lyoxyalky lénu získaným oxyalkylací pro-16CZ 300541 B6 vedenou s pomocí alkylenoxídové směsi obsahující méně než 35 % hmotnostních ethylenoxidu. Tento vnitřní blok nemusí v rámci po lyoxyal kýlo váného řetězce vykazovat konstantní složení.

Termínem „dodávání do“ a podobnými jinými termíny ke v tomto textu vyjádřeno zajištění přítomnosti určité látky. Například plně vytvořený polyol může být připraven do reaktoru nebo případně může být tento polyol cenný nebo částečně syntetizován v reaktoru. Termínem „kontinuálně“ vztahujícím se k přidávání alkylenoxidu a/nebo startéru vykazujícího nízkou molekulovou hmotnost je vyjádřeno to, že toto přidávání je prováděno takovým způsobem, aby v důsledku vedlo v zásadě ke kontinuální přítomnosti látek přidávaných do reaktoru. Například přidávání ve formě malých přírůstků, které je z hlediska provedení podle vynálezu méně vhodné, může vést k dosažení v podstatě stejných výsledků jako v případě skutečně kontinuálního přidávání.

Termín „stabilní“ v souvislosti s disperzními polyoly vyjadřuje to, že disperze typu kapal i nakapal ina jsou stabilní ve vztahu k vizuální sedimentaci, aglomeraci nebo vytvoření vrstev minimálně po časový úsek tří dnů při pokojové teplotě (25 °C). Ve výhodném provedení jsou tyto disperze stabilní po delší časové úseky, přičemž ale při tendenci vytvářet vrstvy mohou být polyoly opět převedeny do homogenního stavu tím, že jsou před použitím protřepány. Termínem „v zásadě polyoxypropylenový blok“ a podobnými jinými termíny je vyjádřeno to, že tento blok neobsahuje více než 35 % hmotnostních oxy ethy lenové v rovnováze s oxy propy lenovou složkou a případně dalšími alkylenoxidy zahrnujícími tři uhlíkové atomy nebo více než tři uhlíkové atomy.

Všechny molekulové hmotnosti a ekvivalentní hmotnosti zmíněné v tomto textu jsou číselnými průměrnými molekulovými hmotnostmi a ekvivalentními hmotnostmi, pokud není stanoveno jinak. Pokud dále není vyznačeno jinak, termín „majoritní! vyznačuje 50 % hmotnostních nebo více a termín „minoritní“ vyznačuje méně než 50 % hmotnostních.

V závěru tohoto úplného popisu vynálezu je nutné konstatovat, že odborníci pracující v dané oblasti techniky budou v souvislosti s předmětem vynálezu schopni realizovat mnohé změny a modifikace, bez toho, aby se odchýlili od ducha nebo účelu vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob in-situ přípravy disperze polyolu, vyznačující se tím, že zahrnuje:

(a) dodání prvního polyolového prekurzoru do reaktoru, kde tento prekurzor vykazuje nominální funkcionalitu pohybující se v rozmezí od 2 do 8 a obsahuje 35 % hmotnostních nebo menší obsah oxyethylenové složky, přičemž tento prekurzor prvního polyolu vykazuje ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (b) přivedení polyolového iniciátoru o nízké molekulové hmotnosti vykazujícího ekvivalentní hmotnost nižší než 300 Da do reaktoru před nebo v průběhu oxyalkylace prekurzoru prvního polyolu prováděné s pomocí směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu v přítomnosti oxyalkylačního katalyzátoru a provádění oxyalkylačního procesu tak dlouho, dokud druhý polyol nedosáhne ekvivalentní hmotnosti přinejmenším 500 Da, a (c) regenerování disperze typu kapalina-kapalina, která je stabilní z hlediska vizuální kontroly sedimentace, aglomerování nebo vrstvení po dobu minimálně 3 dní při teplotě místnosti (25 °C).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tento oxyalkylační katalyzátor obsahuje katalyzátor na bázi podvojného kyanidu kovu.

- 17 CZ 300541 B6
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsah ethylenoxidu v této směsí alkylenoxidů se pohybuje v rozmezí od 60 % hmotnostních do 85 % hmotnostních.
4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tento prekurzor prvního polyolu vykazuje ekvivalentní hmotnost vyšší než 1000 Da.
5. Způsob in-situ přípravy disperze polyolu, vyznačující se tím, že zahrnuje:

(a) dodání prekurzoru prvního polyolu do oxyalkylaěního reaktoru, kde tento prekurzor vykazuje nominální funkcionalitu pohybující se v rozmezí od 2 do 8 a obsahuje méně než 35 % hmotnostních oxyethylenové složky, přičemž tento prekurzor prvního polyolu vykazuje ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (b) oxyalkylací tohoto prekurzoru prvního polyolu v přítomnosti oxyalkylaěního katalyzátoru provedenou s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu, kde tato oxyalkylace je prováděna tak dlouho, dokud není vnější blok, který tvoří minimálně 10 % hmotnostních oxyalkylovaného prvního polyolu, adován k tomuto prekurzoru prvního polyolu, (c) kontinuální přidávání molekul startéru o nízké molekulové hmotnosti do tohoto reaktoru, kde tyto molekuly startéru vykazují výchozí ekvivalentní hmotnost nižší než 300 Da a oxy alky láci provedenou s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přinejmenším 50% hmotnostních ethylenoxidu na ekvivalentní hmotnost 500 Da nebo více za vzniku druhého polyolu, (d) případné diskontinuální přidávání tohoto startéru o nízké molekulové hmotnosti při současném kontinuálním přivádění alkylenoxidů, a (e) regenerování disperze typu kapalina-kapalina uvedeného prvního polyolu a uvedeného druhého polyolu.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že tento oxyalkylační katalyzátor obsahuje katalyzátor na bázi komplexu podvojného kyanidu kovu.
7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že krok dodávání do oxyalkylačního reaktoru zahrnuje přivádění molekul startéru o nízké molekulové hmotnosti nebo molekul oligomerního startéru vykazujících ekvivalentní hmotnost nižší než 700 Da a oxyalky láci prováděnou s použitím propylenoxidu nebo s použitím směsi C₃ nebo vyšších alkylenoxidů, kde tato směs obsahuje v průměru maximálně 35 % hmotnostních ethylenoxidu, přičemž tato oxyalkylace je prováděna tak dlouho, dokud není získán vnitřní blok vykazující hmotnost větší než 700 Da.
8. Způsob podle kteréhokoli z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že tento prekurzor prvního polyolu obsahující v zásadě oxypropylen vykazující ekvivalentní hmotnost vyšší než 1000 Da a výchozí hydroxylové číslo je oxyalkylován s pomocí alkylenoxidové směsi obsahující více než 50% hmotnostních ethylenoxidu tak, že toto výchozí hydroxylové číslo je sníženo na hodnotu druhého hydroxylového čísla, načež následuje kontinuální přidávání startéru o nízké molekulové hmotnosti spolu s další směsí alkylenoxidů obsahující v přebytku přibližně 50 % hmotnostních ethylenoxidu tak, aby hydroxylové číslo produkovaného polyolu bylo vyšší než toto druhé hydroxylové číslo.
9. Způsob in-situ přípravy disperze polyolu oxyalkylací v přítomnosti oxyalkylaěního katalyzátoru, vyznačující se tím, že zahrnuje:

- 18CZ 300541 B6 (a) přivedení účinného množství oxyalkylačního katalyzátoru a prekurzoru druhého polyolů vykazujícího nízkou molekulovou hmotnost do oxyalkylačního reaktoru, (b) oxyalkylaci tohoto prekurzoru druhého polyolů provedenou s pomocí alkylenoxídové směsi 5 obsahující přinejmenším 50 % hmotnostních ethylenoxidu, aby tak byl vytvořen meziprodukt druhého polyolů, (c) přivedení podílu prekurzoru prvního polyolů do tohoto reaktoru tak, aby se obsah prvního polyolů v disperzi produkovaného polyolů pohyboval v rozmezí od 5 % hmotnostních do 40 % io hmotnostních, kde tento prekurzor prvního polyolů je vybrán ze skupiny zahrnující:

(c-í) prekurzor prvního polyolů obsahující v zásadě polyoxypropylenový blok obsahující maximálně 35 % hmotnostních oxyethylenové složky a vykazující ekvivalentní hmotnost 700 Da nebo více, (c-ii) oxyalky lační produkt z kroku (c-i), přičemž tato oxyalkylace je provedena s použitím směsi alkylenoxidů obsahující přebytek 50 % hmotnostních ethylenoxidu, a (c-iii) směs obsahující (c-i) a (c-ii), a (d) další oxyalkylaci tohoto druhého polyolů jako meziproduktu a tohoto prekurzoru prvního polyolů provedenou s použitím ethylenoxidu nebo směsi alkylenoxidů obsahující více než 50 % hmotnostních ethylenoxidu za vzniku disperze polyolů.

25
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že tímto oxyalkylačním katalyzátorem je bazický katalyzátor.
11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že tento bazický katalyzátor obsahuje jeden nebo více katalyzátorů vybraných ze skupiny zahrnující hydroxidy alkalických

30 kovů, alkoxidy alkalických kovů, hydroxidy kovů alkalických zemin, naftenáty kovů a terciární aminy.
12. Způsob podle kteréhokoli z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že tato směs alkylenoxidů použitá pro další oxyalkylaci tohoto druhého polyolů jako meziproduktu a tohoto

35 prekurzoru prvního polyolů obsahuje více než 60 % hmotnostních ethylenoxidu.