[发明专利]稳定乳状液及其在基于异氰酸酯的泡沫制造中的用途

说明书

本发明涉及用于制造基于异氰酸酯的泡沫的稳定乳状液，其至少包含三种多元醇A1a、A1b和A1c以及至少一种物理发泡剂T，其中A1a是通过将环氧化物加成到选自碳水化合物和二醇或更高官能的醇的引物化合物上而得的聚醚多元醇，A1b是基于芳族胺的聚醚多元醇，且A1c是通过多羧酸组分和多元醇组分的酯化获得的聚酯多元醇，其中按游离芳族二羧酸计算并基于多元醇组分和多羧酸组分的总质量，用于酯化的芳族二羧酸衍生物的总量小于或等于48.5质量%。

已知的是，在使用物理发泡剂由异氰酸酯组分和含有多元醇的异氰酸酯反应性组分制造泡沫时，如果物理发泡剂在异氰酸酯反应性组合物中以微滴形式乳化，获得对制成的泡沫的隔绝作用的有利影响。对制成的泡沫的隔绝作用的这种积极影响的原因在于形成的乳状液的微滴代表用于随后的发泡操作的成核种子。存在越多微滴和这些微滴越细，在随后的泡沫中就包含越多泡孔，尤其是较小泡孔。这一事实对由此获得的泡沫的隔绝性质具有直接影响，因为这些性质就越好，形成的泡沫泡孔越小。但是，此类乳状液的制备和加工中的困难是它们的稳定性。由此类乳状液在正常条件下在没有额外外部应力下和甚至在由温度影响和压力提高和剪切应力的影响造成的应力下简单储存几小时至几天时多元醇组分和物理发泡剂不分离确定该稳定性。因此，只有至少在正常条件下，优选在温度改变、压力提高和/或剪切力发挥作用的条件下也具有这样的稳定性的那些乳状液具有技术相关性。通过通过显著提高粘度和甚至将液体多元醇相的粘度翻倍来对抗这些熟化过程。但是，由于它们的非牛顿特性已使乳状液的加工困难，过度粘度提高是不合意的。只有在乳状液保持稳定至少数天而不分离时，该乳状液才被称作储存稳定。这种储存稳定的乳状液对工业加工特别重要。除上述熟化过程外，在稳定性不足的乳状液中同时发生相分离机制。这些的结果在于，强非极性物理发泡剂随时间经过与比较高极性的多元醇制剂分离并浮起（float）。但是，相分离造成非常不合用的泡沫成果，因此必须明确避免。

EP 0 905 160 A1描述了通过在多元醇组分中一起使用具有大于1.5的官能度和10至100 mg KOH/g的羟基值的聚醚醇作为反应性乳状液稳定剂（见段落[0014]），用于制造基于异氰酸酯的硬质泡沫的储存稳定的含发泡剂的乳状液（见段落[0001]）。该乳状液含有通过将较低级环氧烷，优选环氧乙烷和/或环氧丙烷加成到OH-和/或NH-官能的引物，例如糖醇和芳族胺上制成的聚醚醇（见段落[0025]）。优选在该聚醚醇中还加入由多官能羧酸和多官能醇制成的聚酯醇（见段落[0026]）。发泡剂在多元醇混合物中乳化并获得储存稳定的乳状液（见段落[0021]）。但是，也可以在混合头中或紧邻混合头之前将发泡剂添加到该多元醇混合物中。但是，在此说明书中没有公开三种多元醇A1a、A1b和A1c的具体组合。

US 2002/0169228 A1提出包含基于蔗糖和二丙烯的环氧丙烷聚醚多元醇、聚酯多元醇和作为发泡剂的具有4至6个碳原子的烃的相稳定的多元醇混合物，其相稳定至少24小时（见权利要求1）。另外可以向该混合物中加入基于甲苯二胺并具有3.5至4.5的OH官能度的聚环氧丙烷聚醚多元醇（见段落[0020]）。该聚酯多元醇基于邻苯二甲酸酐（见权利要求3）并优选是STEPANPOL 2352，其基于邻苯二甲酸酐和二乙二醇（见段落[0022]）。可以使用环戊烷作为发泡剂（见段落[0029]），其以微乳液形式存在于该聚合物混合物中（见段落[0006]），紧邻混合头之前添加到该多元醇混合物中或作为单独的料流送入混合头（见段落[0027]）。使该多元醇混合物与有机多异氰酸酯反应产生聚氨酯泡沫（见权利要求17）。术语“微乳液”在此申请的范围内是指发泡剂以溶解形式存在于该多元醇混合物中；见段落[0006]。这在段落[0013]中也显而易见，在此公开了该多元醇混合物如果具有浑浊外观，不再被视为相稳定。该多元醇组合物必须保持相稳定至少24小时的陈述（见段落[0006]）表明术语“微乳液”在此申请中的用法不正确。真正的微乳液为热力学最低状态，因此具有无限稳定性，只要组成和温度不变。不同于这样的微乳液，乳状液尤其对温度敏感，对冲击（shock）也敏感。加热和随后将它们冷却至起始温度通常造成分散结构中的不可逆变化，这会造成乳状液的破坏。如本发明中那样保持“真”乳状液的稳定性因此明显比“微乳液”的情况中更难。

因此，申请US 2002/0169228 A1涉及发泡剂在多元醇混合物中的溶液。根据此说明书，应避免损害发泡剂溶解度的所有因素，因此在该聚醚多元醇的制备中仅使用环氧丙烷（见段落[0018]）。