CZ225999A3

CZ225999A3 - Solid polyurethane foam with open cellular structure

Info

Publication number: CZ225999A3
Application number: CZ19992259A
Authority: CZ
Inventors: Guido F. Smits; Giuliano Cini; Henri J. M. Gruenbauer; Jacobus A. F. Broos
Original assignee: The Dow Chemical Company
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2000-06-14

Abstract

Při způsobu přípravytuhé polyurethanové pěny s otevřenou buněčnou strukturou reaguje polyisokyanát s polyolem v přítomnosti nadouvadla, kteréje obvykle představováno vodou, a činidlempro otevření buněčné struktury. Toto činidlo pro otevření buněčné struktury obsahuje polyoxyalkylenpolysiloxany s bodem zákalu asi 65 °C a druhou látku, kterámá hodnotu kritické povrchové volné energie nižší než 23 ml/m2. Ve výhodnémprovedeníjejako druhá látka použitjemný částicovitý polymerní tetrafluorethylen.In the process of preparing a rigid polyurethane foam with openness the polyisocyanate and the polyol react with the cell structure in the presence of a blowing agent, which is usually presented water, and the cell structure is opened. This the cell opening agent comprises polyoxyalkylene polysiloxanes with a cloud point of about 65 ° C; a second substance that has a critical surface free value less than 23 ml / m 2. In a preferred embodiment a second particulate particulate polymeric tetrafluoroethylene.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou a dále způsobu přípravy tohoto pěnového materiálu, který spočívá v reakci polyisokyanátu s polyolem v přítomnosti nadouvadla a činidla pro otevření buněčné struktury. Toto činidlo pro otevření buněčné struktury je představováno směsí obsahující kombinaci vybraného polyoxyalkylenpolysiloxanu a druhé látky, která vykazuje hodnotu kritické povrchové volné v _v 2 energie nižší nežli přibližně 23 mJ/m .The present invention relates to a polyurethane foam having an open cellular structure, and to a process for preparing the foam comprising reacting a polyisocyanate with a polyol in the presence of a blowing agent and a cell opening agent. The cell structure opening agent is a mixture comprising a combination of a selected polyoxyalkylene polysiloxane and a second substance that has a critical surface free v _v 2 value of less than about 23 mJ / m 2.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pěnové polymerní materiály, jako například polyethylen, polystyren nebo polyurethan nacházejí použití v mnoha různých oblastech, včetně oblasti tepelné izolace.Foam polymeric materials such as polyethylene, polystyrene or polyurethane find use in many different areas, including in the field of thermal insulation.

V tomto případě je zejména přínosná skutečnost, že pěnový materiál tohoto typu vykazuje žádoucí rozměrovou stabilitu a relativně stabilní charakteristiky při použití v oblasti tepelné izolace. Oba z těchto charakteristických znaků jsou z velké části určeny buněčnou strukturou pěnového materiálu a složením plynu (plynů) uzavřených v dutinách buněčné struktury. Jemnější buněčná struktura obecně propůjčuje pěnovému materiálu lepší isolační vlastnosti. Při zjemňování buněčné struktury, tedy při menším průměru buněk, dochází ovšem ke snižování pevnosti v tlaku a rozměrové stability pěny. Náchylnost ke slabé rozměrové stabilitě je vyšší, pokud buněčná dutina obsahuje plyn, u kterého lze očekávat kondenzaci nebo případně jeho difúzi ven z buněčné dutiny.In this case, it is particularly beneficial that the foam material of this type exhibits desirable dimensional stability and relatively stable characteristics when used in the thermal insulation field. Both of these characteristics are largely determined by the cellular structure of the foam material and the composition of the gas (s) enclosed in the cavities of the cellular structure. The finer cell structure generally imparts better insulating properties to the foam material. However, the refinement of the cell structure, i.e. the smaller cell diameter, reduces the compressive strength and dimensional stability of the foam. The susceptibility to poor dimensional stability is higher if the cell cavity contains a gas that can be expected to condense or possibly diffuse out of the cell cavity.

Každý z těchto jevů vede ke ztrátě parciálního tlaku plynu v rámci buněčné dutiny, což v důsledku způsobuje slabou rozměrovou stabilitu pěnového materiálu. Příkladem buněčného plynu, který může difundovat ven z dutin buněčné struktury, zejména v případě polyurethanového materiálu, je oxid uhličitý. Použití oxidu uhličitého při přípravě pěnových polymerů, a zejména potom polyurethanu, je v současné době vysoce upřednostňováno při nahrazování mnoha běžně využívaných fyzikálních nadouvadel vykazujících škodlivé účinky vůči ozonové vrstvě. Výhodnost použití oxidu uhličitého dokládá i existující potřeba vyvinout vylepšený postup přípravy polymerů s pěnovou strukturou, které vykazují žádoucí rozměrovou stabilitu a požadované charakteristiky z hlediska tepelné isolace. V případě tuhé polyurethanové pěny existuje potřeba vyvinout postup, který by umožnil použití oxidu uhličitého jako nadouvadla a který by umožnil získání pěnového materiálu vykazujícího přijatelnou rozměrovou stabilitu a přijatelné charakteristiky při použití v oblasti tepelné isolace.Each of these phenomena leads to a loss of the partial gas pressure within the cell cavity, resulting in poor dimensional stability of the foam material. An example of a cellular gas that can diffuse out of the cell structure cavities, particularly in the case of polyurethane material, is carbon dioxide. The use of carbon dioxide in the preparation of foamed polymers, and in particular polyurethane, is currently highly preferred in replacing many commonly used physical blowing agents exhibiting ozone-depleting effects. The advantageous use of carbon dioxide is also evidenced by the existing need to develop an improved process for preparing polymers with a foam structure which exhibit desirable dimensional stability and desirable thermal insulation characteristics. In the case of a rigid polyurethane foam, there is a need to provide a process that allows the use of carbon dioxide as a blowing agent and allows the foam material to exhibit acceptable dimensional stability and acceptable characteristics when used in the thermal insulation field.

Potenciálním řešením problému rozměrové stability je vytvoření pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou, tedy se strukturou, u které je jeden nebo více buněčných prostorů úplně otevřeno a neutěsněno membránou, což umožňuje volný průchod vzduchu nebo jiných plynů. Pěnový polymer vykazuj ící otevřenou buněčnou strukturu může být připraven stlačováním pěnového polymeru následně po jeho získání, aby tak došlo k rozrušení buněčných prostorů. Tento poslední zmíněný způsob je použitelný pouze v případě elastomerních polymerních materiálů, neboř stlačování tuhých pěnových materiálů by vedlo k trvalé deformaci a trvalému poškození. Má-li být umožněno otevření buněčné struktury u tuhého polymeru, je nezbytné použít v rámci procesu jeho • · • · • · · ···· · 9 9 · i 9 9 9 · · 99 999 999A potential solution to the dimensional stability problem is to provide a foamed material with an open cellular structure, that is, a structure in which one or more cellular spaces are completely open and sealed by the membrane, allowing free passage of air or other gases. A foamed polymer having an open cellular structure can be prepared by compressing the foamed polymer following its recovery to disrupt cell compartments. This latter method is applicable only to elastomeric polymeric materials, since compressing rigid foamed materials would result in permanent deformation and permanent damage. In order to be able to open the cell structure of a solid polymer, it is necessary to use 9 9 9 9 9 9 99 99 999 999

9 9999 9 99,999 9 9

9999 999 99 99 99 99 výroby činidlo pro otevření buněčné struktury. Toto činidlo pro otevření buněčné struktury je zpravidla vybíráno ze skupiny kapalných látek vyznačujících se vysokou teplotou varu, jako například látky ze skupiny polyoxyalkylenových aduktů s vysokou molekulovou hmotností. Tyto způsoby přípravy tuhého polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou jsou popsány v různých patentech, včetně například patentů Spojených států amerických č. 5 284 882, 5 350 777, 5 318 997, 5 248 704,9999 999 99 99 99 99 production agent for opening the cell structure. This cell opening agent is generally selected from the group of high boiling liquid substances, such as those of the high molecular weight polyoxyalkylene adducts. These methods for preparing rigid, open cell structure polyurethane foam are described in various patents, including, for example, U.S. Patent Nos. 5,284,882, 5,350,777, 5,318,997, 5,248,704,

694 385, patentů Velké Británie č. 1102 391, 1 065 590, a evropských patentů EP-622 388-A, EP-610 734-A,No. 694,385, United Kingdom Patent Nos. 1102,391, 1,065,590, and European Patents EP-622 388-A, EP-610 734-A

EP-547 515-A a EP-A-188 806. Nevýhoda spojená s použitím těchto činidel použitých pro otevření buněčné struktury ovšem spočívá ve skutečnosti, že tato činidla všeobecně podporují tvorbu polymerů, které obsahují hrubou buněčnou strukturu a které následně vykazuj i nežádoucí fyzikální charakteristiky, včetně tepelné izolace. V tomto oboru tedy existuje potřeba vytvořit alternativní způsob přípravy tuhých pěnových materiálů s otevřenou buněčnou strukturou, který by umožnil vytváření pěnových materiálů vykazujících jemnou buněčnou strukturu.EP-547 515-A and EP-A-188 806. However, the disadvantage associated with the use of these cell opening agents is that they generally promote the formation of polymers which contain a coarse cell structure and which subsequently exhibit unwanted physical activity. characteristics, including thermal insulation. Thus, there is a need in the art to provide an alternative method of preparing rigid, open-cell foamed materials that would allow the formation of foamed cells having a fine cell structure.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že kombinace vybrané polyoxyalkylenpolysiloxanové povrchově aktivní látky s látkou odlišnou od polyoxyalkylenpolysiloxanu, která vykazuje hodnotu kritické povrchové volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m , může účinným způsobem působit jako činidlo pro otevření buněčné struktury a vyhovět tak výše specifikovaným potřebám.It has been found that the combination of a selected polyoxyalkylene polysiloxane surfactant with a substance other than a polyoxyalkylene polysiloxane having a critical surface free energy value of less than about 23 mJ / m can effectively act as a cell opening agent to meet the above specified needs .

První aspekt vynálezu se tedy týká způsobu přípravy • ·Thus, a first aspect of the invention relates to a process for the preparation of:

« ·· · · ·· · · • · · · · ···· • · · · · · · · · · • · · · · · · · · · · · · • · · · · · · • ·· ·· ♦ · · · ·· tuhého polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou, který spočívá v reakci organického polyisokyanátu s polyolem v přítomnosti nadouvadla a činidla pro otevření buněčné struktury, kde toto činidlo pro otevření buněčné struktury je představováno kompozicí, která obsahuj e:· · · «· · · · · ·« · · · The open cell structure of a rigid, open cell structure polyurethane foam comprising reacting an organic polyisocyanate with a polyol in the presence of a blowing agent and a cell structure opening agent, wherein the cell structure opening agent is a composition comprising :

(a) polyoxyalkylenpolysiloxanovou látku vykazující bod zákalu 65 °C nebo nižší; a (b) látku, která vykazuje hodnotu kritické povrchové o(a) a polyoxyalkylene polysiloxane substance having a cloud point of 65 ° C or less; and (b) a substance that exhibits a critical surface o

volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m a která, pokud se nachází v tuhém stavu, vykazuje průměrnou velikost částic přibližně 20 mikrometrů nebo méně a která, pokud se nachází v kapalném stavu, vykazuje teplotu varu převyšující maximální teplotu vyskytující se v rámci procesu přípravy polymeru.a free energy of less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 micrometers or less and which, when in the liquid state, has a boiling point above the maximum temperature occurring in the polymer preparation process; .

Druhý aspekt vynálezu se týká tuhého polyurethanového pěnového materiálu získaného v souladu s výše zmíněným způsobem přípravy, ve kterém obsah otevřených buněk v tomto pěnovém materiálu činí přinejmenším 70%.A second aspect of the invention relates to a rigid polyurethane foam material obtained in accordance with the aforementioned preparation process, wherein the open cell content of the foam material is at least 70%.

Třetí aspekt vynálezu se týká kompozice, která je vhodná pro použití jako činidlo pro otevření buněčné struktury při přípravě tuhého polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou, kde tato kompozice obsahuje:A third aspect of the invention relates to a composition suitable for use as a cell opening agent in the preparation of a rigid, open cell structure polyurethane foam material, the composition comprising:

(a) polyoxyalkylenpolysiloxan vykazující bod zákalu nižší nežli 65 °C; a )b) látku, která vykazuje hodnotu kritické povrchové 2 volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m a která, pokud se nachází v tuhém stavu, vykazuje průměrnou velikost částic přibližně 20 mikrometrů nebo méně a která, pokud se nachází v kapalném stavu, vykazuje teplotu varu převyšující • fefefe · fefe r ······· — o - · ······ • · · · · · • fefefe fefefe fefe fefe(a) polyoxyalkylene polysiloxane having a cloud point below 65 ° C; (b) a substance that has a critical surface free energy of less than about 23 mJ / m and which, when in a solid state, has an average particle size of about 20 micrometers or less, and which, when in a liquid state, boiling point above fefefe · fefe r ······ - o - · ······ · f · fefe fefe fefe fefe

maximální teplotu vyskytující se v rámci procesu přípravy polymeru, kde složky (a) a (b) jsou přítomny v poměru hmotnostních dílů pohybujícím se v rozmezí od 8 : 0,1 do 1 : 8.the maximum temperature occurring in the polymer preparation process, wherein components (a) and (b) are present in a weight by weight ratio ranging from 8: 0.1 to 1: 8.

Čtvrtý aspekt vynálezu se týká polyisokyanátové kompozice použitelné při přípravě tohoto tuhého polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou, která obsahuje následující složky, jejich množství je vztaženo na její celkovou hmotnost:A fourth aspect of the invention relates to a polyisocyanate composition useful in the preparation of the rigid, open cell structure polyurethane foam comprising the following components, the amount of which is based on its total weight:

(i) organický polyisokyanát, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 99,9% do 90% hmotnostních; a (ii) činidlo pro otevření buněčné struktury, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 0,1% do 10% hmotnostních a které obsahuje polyoxyalkylensiloxan (a) vykazující bod zákalu nižší než přibližně 65 °C a postrádající jakékoli funkční skupiny schopné reagovat s isokyanátem a látku (b) , která vykazuje hodnotu kritické povrchové(i) an organic polyisocyanate in an amount ranging from 99.9% to 90% by weight; and (ii) a cell structure opening agent in the range of 0.1% to 10% by weight and containing a polyoxyalkylene siloxane (a) having a cloud point below about 65 ° C and lacking any functional groups capable of reacting with the isocyanate and a substance (b) having a critical surface value

O volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m a která, pokud se nachází v tuhém stavu, vykazuje průměrnou velikost částic přibližně 20 mikrometrů nebo méně a která, pokud se nachází v kapalném stavu, vykazuje teplotu varu převyšující maximální teplotu vyskytující se v rámci procesu přípravy polymeru, kde složky (a) a (b) jsou přítomny v poměru hmotnostních dílů pohybujícím se v rozmezí od 8 : 0,1 do 1:8.A free energy of less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 micrometers or less and which, when in the liquid state, has a boiling point above the maximum temperature occurring in the preparation process A polymer, wherein components (a) and (b) are present in a ratio by weight ranging from 8: 0.1 to 1: 8.

Pátý aspekt vynálezu se týká polyolové kompozice použitelné při přípravě tuhého polyurethanového pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou, která obsahuje následující složky, jejich podíl je vztažen na její celkovou hmotnost :A fifth aspect of the invention relates to a polyol composition useful in preparing a rigid, open cell structure polyurethane foam comprising the following components, the proportion by weight of which is based on its total weight:

(a) polyol, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 99,9% do 90% hmotnostních; a (b) činidlo pro otevření buněčné struktury, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 0,1% do 10% hmotnostních a které obsahuje polyoxyalkylensiloxan (a) vykazující bod zákalu nižší než přibližně °C a (b) látku, která vykazuje hodnotu kritické povrchové volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m a která, pokud se nachází v tuhém stavu, vykazuje průměrnou velikost částic přibližně 20 mikrometrů nebo méně a která, pokud se nachází v kapalném stavu, vykazuje teplotu varu převyšující maximální teplotu vyskytující se v rámci procesu přípravy polymeru, kde složky (a) a (b) jsou přítomny v poměru hmotnostních dílů pohybujícím se v rozmezí od 8 : 0,1 do 1 : 8.(a) a polyol in an amount ranging from 99.9% to 90% by weight; and (b) a cell structure opening agent in an amount ranging from 0.1% to 10% by weight and comprising a polyoxyalkylene siloxane (a) having a cloud point less than about ° C; and (b) a substance having a critical a surface free energy of less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 micrometers or less and which, when in the liquid state, has a boiling point above the maximum temperature occurring in the preparation process A polymer, wherein components (a) and (b) are present in a ratio by weight ranging from 8: 0.1 to 1: 8.

Tuhý polyurethanový pěnový materiál s otevřenou buněčnou strukturou získaný postupem podle vynálezu se může vyznačovat obsahem otevřených buněk přinejmenším 70%, ve výhodném provedení přinejmenším 80%, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 90% celkového obsahu buněk. Tento pěnový materiál ve výhodném provedení všeobecně vykazuje 2 hustotu před zpracováním přinejmenším 25 kg/m nebo případně hustotu po tváření přinejmenším 30 kg/m .The rigid open-cell polyurethane foam obtained by the process of the invention may have an open cell content of at least 70%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90% of the total cell content. The foam preferably has a pre-treatment density of at least 25 kg / m 2 or, optionally, a post-forming density of at least 30 kg / m 2.

Tuhý polyurethan s otevřenou buněčnou strukturou se připraví reakcí organického polyisokyanátu s polyolem v přítomnosti nadouvadla a vybraného činidla pro otevření buněčné struktury. Toto činidlo pro otevření buněčné struktury je představováno kompozicí, která jako první složku obsahuje zvolený polyoxyalkylensiloxan a jako druhou složku obsahuje látku, která vykazuje hodnotu kritické přibližně 23 mJ/m^z stavu, vykazuje průměrnou • · fl · · fl ♦fl·· · ·« · •fl ♦· ·flfl ··· povrchové volné energie nižší než a která, pokud se nachází v tuhém velikost částic přibližně 20 mikrometrů nebo méně a která, pokud se nachází v kapalném stavu, vykazuje teplotu varu převyšující maximální teplotu vyskytující se v rámci procesu přípravy polymeru.Solid open cell polyurethane is prepared by reacting an organic polyisocyanate with a polyol in the presence of a blowing agent and a selected cell structure opening agent. The cell structure opening agent is a composition comprising, as a first component, a selected polyoxyalkylene siloxane and, as a second component, a substance having a critical value of approximately 23 mJ / m 2 ^of state, an average A surface free energy below that which, when present in a solid particle size of approximately 20 micrometers or less, and which, when in a liquid state, exhibits a boiling point above the maximum temperature present in the as part of the polymer preparation process.

Tato polyoxyalkylenpolysiloxanová složka vykazuje bod zákalu nižší než přibližně 65 C, ve výhodném provedení nižší než přibližně 60 °C, ve zvlášt výhodném provedení nižší než přibližně 50 °C, při stanovení ve formě vodného roztoku o koncentraci 4% hmotnostní. Ve výhodném provedení tato polyoxyalkylenpolysiloxanová složka neobsahuje žádné funkční skupiny schopné reagovat s isokyanátem, přičemž tento polyoxyalkylenpolysiloxan zejména neobsahuje žádné hydroxylové skupiny. Absence těchto funkčních skupin umožňuje dosažení kompatibility isokyanátu. Jako příklady komerčně dostupných polyoxyalkylenpolysiloxanových látek, které mohou být použity v provedení podle vynálezu, je možno uvést následující látky : Silicone F-318 od společnosti Shin-etsu Chemical Company Ltd., látka Surfactant 6164 od společnosti OSI a níže uvedené produkty dodávané společností Th. Goldschmidt AG, které představují látky kompatibilní s isokyanátovými sloučeninami.The polyoxyalkylenepolysiloxane component has a cloud point of less than about 65 ° C, preferably less than about 60 ° C, more preferably less than about 50 ° C, as determined in the form of an aqueous solution at a concentration of 4% by weight. In a preferred embodiment, the polyoxyalkylene polysiloxane component contains no functional groups capable of reacting with the isocyanate, wherein the polyoxyalkylene polysiloxane in particular contains no hydroxyl groups. The absence of these functional groups makes it possible to achieve isocyanate compatibility. Examples of commercially available polyoxyalkylene polysiloxane materials which may be used in the present invention include: Silicone F-318 from Shin-etsu Chemical Company Ltd., Surfactant 6164 from OSI, and the following products supplied by Th. Goldschmidt AG, which are substances compatible with isocyanate compounds.

Produkt Product Uváděný bod zákalu The reported cloud point TEGOSTAB B 1048 TEGOSTAB B 1048 37 °C Deň: 32 ° C TEGOSTAB B 1903 TEGOSTAB B 1903 50 °C Deň: 32 ° C TEGOSTAB B 8407 TEGOSTAB B 8407 56 °C High: 55 ° C

Polyoxyalkylenpolysiloxanové látky, které obsahují v polyoxyalkylenovém řetězci hydroxylovou složku, jako • 9 ··Polyoxyalkylene polysiloxane substances containing a hydroxyl component in the polyoxyalkylene chain, such as • 9 ··

I 9 9 » 9 9 9 9 • · například látka TEGOSTAB B 8408 (bod zákalu 81 °C) od společnosti Th. Goldschmidt; látka D-193 (bod zákalu 87 °C) dodávaná společností Dow Corning; a látky Silicone F-305, F-308, F-335 a F-338 od společnosti Shin-etsu Chemical Company Ltd., nejsou vhodné pro použití v rámci postupu podle vynálezu. Mezi další polyoxyalkylenpolysiloxanové látky, vykazujícími bod zákalu vyšší nežli 65 °C, je možno zařadit například látku TEGOSTAB B 8427 (bod zákalu 71 °C).For example, TEGOSTAB B 8408 (cloud point 81 ° C) from Th. Goldschmidt; D-193 (cloud point 87 ° C) supplied by Dow Corning; and Silicone F-305, F-308, F-335 and F-338 from Shin-etsu Chemical Company Ltd. are not suitable for use in the present invention. Other polyoxyalkylene polysiloxane materials having a cloud point greater than 65 ° C include, for example, TEGOSTAB B 8427 (cloud point 71 ° C).

Jak již bylo zmíněno, je druhá složka činidla pro otevření buněčné struktury představována látkou, která je odlišná od polyoxyalkylenpolysiloxanu a která je za podmínek přípravy pěnového polymeru v zásadě chemicky inertní a která dále vykazuje hodnotu kritické povrchové volné energie nižší než přibližně 23 mJ/m , ve výhodném provedení nižší než přibližně 20 mJ/m , ve zvlášť výhodném provedení nižší než přibližně 18,5 mJ/m . Vysvětlení kritické povrchové volné energie je podáno na straně 425 a na dalších stranách publikace z roku 1983 CRC Handbook of Solubility Parameters and other Cohesion Parameters od A. F. M. Bartona, která byla publikována v CRC Press lne., ISBN 0-8493-3295-8.As already mentioned, the second component of the cell opening agent is a substance which is different from polyoxyalkylene polysiloxane and which is substantially chemically inert under the conditions of foam polymer preparation and which further exhibits a critical surface free energy value of less than about 23 mJ / m. preferably less than about 20 mJ / m, more preferably less than about 18.5 mJ / m. An explanation of critical surface free energy is given on page 425 and on other pages of the 1983 CRC Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters by A.F.M Barton, published in CRC Press Inc, ISBN 0-8493-3295-8.

V případě kapalných látek je nutné zdůraznit, že kritická povrchová volná energie je teplotně závislá, přičemž při poklesu hodnoty kritické povrchové volné energie obecně dochází k nárůstu teploty. Kapalinami vhodnými pro použití v oblasti činidel pro otevření buněčné struktury jsou tedy následně takové kapalné látky, které při vystavení zvýšeným procesním teplotám vykazují při této zvýšené teplotě kritickou povrchovou volnou energii nižší než přibližně 23 mJ/m , ve výhodném provedení potom látky, které vykazuji hodnotu kritické povrchové volné energie nižší než přibližně mJ/m při pokojové teplote.In the case of liquids, it is necessary to emphasize that the critical surface free energy is temperature dependent, while the temperature of the critical surface free energy generally decreases. Liquids suitable for use in the field of cell opening agents are consequently those liquid substances which, when exposed to elevated process temperatures, exhibit a critical surface free energy at this elevated temperature of less than about 23 mJ / m, preferably those having a a critical surface free energy of less than about mJ / m at room temperature.

) · · ► · ·) · · ► · ·

Pokud se tato látka nachází v tuhém skupenství, potom vykazuje velikost částic, která je srovnatelná s tloušťkou membrán zaplňujících oblasti prostorů buňky. Průměrná velikost částice je zpravidla nižší než přibližně 20 mikrometrů, ve výhodném provedení nižší než přibližně 15 mikrometrů, ve zvlášť výhodném provedení nižší než přibližně 10 mikrometrů, nejvýhodněji nižší než přibližně 3 mikrometry. Při průměrné velikosti částic přibližně 10 mikrometrů je ve výhodném provedení distribuce uspořádána tak, že přinejmenším 90% částic vykazuje průměr 10 mikrometrů nebo nižší průměr, zatímco při průměrné velikosti částic přibližně 3 mikrometry nebo při velikosti nižší je přinejmenším přibližně 90% částic menších nežli přibližně 6 mikrometrů a přinejmenším 10% částic je menších než 1 mikrometr. Tyto velikosti částic a tyto distribuce mohou být stanoveny s pomocí konvenčních laserových nedestruktivních technik používajících měřící zařízení, jako Malvern Laser Diffraction Analyzer. Dále je velmi přínosné, jestliže částice vykazují specifickou plochu povrchu přinejmenším 3 m^/g, ve výhodném provedení přinejmenším 4,5 m /g, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 6,5 m /g, kde tato velikost povrchu je stanovena technikou založenou na absorpci kryptonu. Příklady vhodných tuhých, částicovitých činidel jsou fluorované polymery obsahující póly(trifluorethylen), jejichž hodnota kritické povrchové energie činí 22 mJ/m , póly(hexafluorpropylen) , jehož hodnota kritické povrchové energie činí 16,2 mJ/m, póly(1,1-dihydroperfluoroktylmethakrylát), jehož hodnota kritické povrchové 2 energie činí 10,6 mJ/m , a zejména póly(tetrafluorethylen), jehož hodnota kritické povrchové energie činí 18,5 mJ/m . Částicovitý PTFE vhodný pro použití v rámci vynálezu je dodávaný komerčně a je představován produkty od společnosti ICI, které jsou označovány obchodní značkou FLUOROGLIDE,When present in a solid state, it has a particle size that is comparable to the thickness of the membranes filling the cell compartment regions. The average particle size is generally less than about 20 microns, preferably less than about 15 microns, more preferably less than about 10 microns, most preferably less than about 3 microns. At an average particle size of about 10 microns, preferably the distribution is arranged such that at least 90% of the particles have a diameter of 10 microns or less, while at an average particle size of about 3 microns or less, at least about 90% of the particles are less than about 6 microns. microns and at least 10% of the particles are less than 1 microns. These particle sizes and distributions can be determined using conventional laser non-destructive techniques using measuring devices such as a Malvern Laser Diffraction Analyzer. Further, it is very beneficial if the particles exhibit a specific surface area of at least 3 m ^ / g, preferably at least 4.5 m / g, in a particularly preferred embodiment of at least 6.5 m / g, the surface area being determined by a technique based on absorption of krypton. Examples of suitable particulate solids are fluorinated polymers containing poles (trifluoroethylene) having a critical surface energy value of 22 mJ / m; poles (hexafluoropropylene) having a critical surface energy value of 16.2 mJ / m; dihydroperfluorooctyl methacrylate) having a critical surface energy value of 10.6 mJ / m, and in particular poles (tetrafluoroethylene) having a critical surface energy value of 18.5 mJ / m. Particulate PTFE suitable for use in the present invention is commercially available and is represented by ICI's trademarked FLUOROGLIDE,

• ·• ·

• · · · » · · ·• · · · · · · · · ·

I · Φ Φ φφφ ··· φ φ φ φ · · jako například látky FL 1710 a FL 1200 a dále produkty od společnosti Dupont, které jsou označovány obchodní značkou TEFLON, jako například látky TEFLON MP 1100, TEFLON MP 1200, MP 1300 a MP 1500.17 Φ φ φ φ jako jako jako · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · FL · · · · · · · · · · · MP 1500.

Pokud se tato látka nachází v kapalném skupenství, potom ve výhodném provedení vykazuje hodnotu teploty varu při atmosférickém tlaku, která je vyšší nežli maximální provozní teplota vyskytující se v rámci procesu přípravy pěnového polymerního materiálu. Pokud tato kapalné činidlo vykazuje teplotu varu, který je výrazně nižší nežli maximální provozní teplota, potom bude přednostně účinkovat jako nadouvadlo. Pod pojmem výrazně nižší je v tomto textu chápán teplota varu, který je přinejmenším o 10 °C nižší nežli maximální provozní teplota. Typické provozní teploty při provádění procesu extrudování termoplastického polymeru jsou přinejmenším 100 °C. Tímto procesem může také případně být proces reaktivního tvarování, jako například proces používaný při přípravě teplem tvrzených polymerů, zejména polyurethanu, kde se často pracuje při teplotě převyšující 100 °C. Vhodná kapalná činidla jsou tedy představována látkami, které vykazují teplotu varu při atmosférickém tlaku přinejmenším 100 °C, ve výhodném provedení přinejmenším 130 °C, ve zvlášf výhodném provedení přinejmenším 150 °C, případně přinejmenším 175 °C, kde tyto látky jsou nerozpustné, nebo jen nevýznamně rozpustné, v polymeru nebo v jeho prekurzoru. Vhodnými kapalnými činidly jsou organické polyfluorované sloučeniny, ve výhodném provedení perfluoruhlikaté sloučeniny, které vykazují průměrnou molekulovou hmotnost přinejmenším 350, ve výhodném provedení přinejmenším 400. Příklady vhodných kapalných činidel jsou fluorované organické sloučeniny dodávané společností 3M pod obchodním označením FLUORINERT, jako například látky • A AAIf present in a liquid state, it preferably has a boiling point at atmospheric pressure that is higher than the maximum operating temperature occurring in the process of preparing the foamed polymeric material. If the liquid agent has a boiling point which is significantly lower than the maximum operating temperature, it will preferably act as a blowing agent. By substantially lower is meant herein a boiling point that is at least 10 ° C lower than the maximum operating temperature. Typical operating temperatures of the thermoplastic polymer extrusion process are at least 100 ° C. This process may also optionally be a reactive shaping process, such as a process used in the preparation of thermoset polymers, especially polyurethane, where it is often operated at a temperature in excess of 100 ° C. Thus, suitable liquid agents are substances which have a boiling point at atmospheric pressure of at least 100 ° C, preferably at least 130 ° C, particularly preferably at least 150 ° C, or at least 175 ° C, wherein the substances are insoluble, or only insoluble in the polymer or its precursor. Suitable liquid reagents are organic polyfluorinated compounds, preferably perfluorocarbon compounds having an average molecular weight of at least 350, preferably at least 400. Examples of suitable liquid reagents are fluorinated organic compounds supplied by 3M under the trade name FLUORINERT, such as • A AA

A A A AA A A A

označené FC-104, FC-75, FC-40, FC-43, FC-70, FC-5312 a FC-71 a látky dodávané společností Rhone-Poulenc pod obchodním označením FLUTEC, jako například látky označenélabeled FC-104, FC-75, FC-40, FC-43, FC-70, FC-5312 and FC-71 and substances supplied by Rhone-Poulenc under the trade name FLUTEC, such as

PP3, PP6, PP7, PP10, PP11, PP24 a PP25. Tato kapalná činidla zpravidla vykazují hodnotu kritické povrchové volné energiePP3, PP6, PP7, PP10, PP11, PP24 and PP25. These liquid agents typically exhibit a critical surface free energy value

9 pohybující se v rozmezí od 9 mJ/m do 16 mJ/m při pokojové teplotě. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu je jako první složka kompozitního činidla pro otevření buněčné struktury použita polyoxyalkylenpolysiloxanová složka neobsahuj ící žádné funkční skupiny schopné reagovat s isokyanátovými skupinami a dále vykazující bod zákalu nižší nežli 65 °C a jako druhá složka je použita výše popsaná tuhá látka vyskytující se ve formě částic.9 ranging from 9 mJ / m to 16 mJ / m at room temperature. In a particularly preferred embodiment of the present invention, a polyoxyalkylene polysiloxane component containing no functional groups capable of reacting with isocyanate groups and further having a cloud point below 65 ° C is used as the first component of the cell opening composite agent and the second component used is the above described solid. is in the form of particles.

V provedení podle vynálezu je tento polyoxyalkylenpolysiloxan přítomen v množství, které se pohybuje v rozmezí od 1 dílu do 8 dílů, ve výhodném provedení v rozmezí od 2 dílů do 6 dílů, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 2 dílů do 5 dílů na 100 hmotnostních dílů polyolu nebo případně polyisokyanátu, pokud je přivedení prováděno cestou polyisokyanátové složky.In an embodiment of the invention, the polyoxyalkylene polysiloxane is present in an amount ranging from 1 part to 8 parts, preferably from 2 parts to 6 parts, particularly preferably from 2 parts to 5 parts per 100 parts by weight. parts of the polyol or, optionally, the polyisocyanate, if the feed is carried out via the polyisocyanate component.

V provedení podle vynálezu je tato látka vykazující kritickou povrchovou volnou energii nižší než přibližně 23 mJ/nr přítomna v množství, které se pohybuje v rozmezí od 0,1 dílu do 8 dílů na 100 hmotnostních dílů polyolu nebo polyisokyanátu, ve výhodném provedení v rozmezí od 0,5 dílů do 5 dílů, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 2,5 dílů do 5 dílů na 100 hmotnostních dílů polyolu nebo polyisokyanátu.In an embodiment of the invention, the critical surface free energy substance is less than about 23 mJ / m 2 present in an amount ranging from 0.1 parts to 8 parts per 100 parts by weight of the polyol or polyisocyanate, preferably in the range of 0.5 parts to 5 parts, in a particularly preferred embodiment ranging from 2.5 parts to 5 parts per 100 parts by weight of polyol or polyisocyanate.

Ve výhodném provedení podle vynálezu toto činidlo pro otevření buněčné struktury obsahuje * * • · · · · <In a preferred embodiment of the invention, the cell structure opening agent comprises

• 1 ·· ·· polyoxyalkylenpolysiloxan v množství, které se pohybuje v rozmezí od 2 dílů do 6 dílů na 100 dílů hmotnostních; a látku vykazující kritickou povrchovou volnou energii nižšíPolyoxyalkylene polysiloxane in an amount ranging from 2 parts to 6 parts per 100 parts by weight; and a substance exhibiting a critical surface free energy lower

O než přibližně 23 mJ/m v množství, které se pohybuje v rozmezí od 2,5 dílu do 5 dílů na 100 dílů hmotnostních polyolů nebo polyisokyanátu.0 to about 23 mJ / m in an amount ranging from 2.5 parts to 5 parts per 100 parts by weight of the polyols or polyisocyanate.

V provedení podle vynálezu může být toto činidlo pro otevření buněčné struktury přivedeno do procesu ve formě oddělené kompozice obsahující jako hlavní složky polyoxyalkylenpolysiloxan (I) v kombinaci s látkou (IX) vykazující kritickou povrchovou volnou energii nižší nežIn an embodiment of the invention, the cell structure opening agent may be fed into the process in the form of a separate composition comprising as main constituents polyoxyalkylenepolysiloxane (I) in combination with a substance (IX) exhibiting a critical surface free energy of less than

O přibližně 23 mJ/m . Ve výhodném provedení tato kompozice obsahuje složky (I) a (II) v poměru hmotnostních dílů, který se pohybuje v rozmezí od 8 : 0,1 do 1 : 8, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 6 : 0,5 do 5 : 2. Vedle těchto hlavních složek může tato kompozice obsahovat také vodu. Toto činidlo pro otevření buněčné struktury může být případně přivedeno do procesu způsobem spočívajícím v předběžném smíchání hlavních složek s polyisokyanátem, aby tak byla vytvořena polyisokyanátová kompozice, nebo způsobem spočívajícím v předběžném smíchání s polyolem, aby tak byla vytvořena polyolová kompozice. Tato polyisokyanátová nebo polyolová kompozice ve výhodném provedení obsahuje toto činidlo pro otevření buněčné struktury v množství, které se pohybuje v rozmezí od 0,1% do 10%, ve výhodném provedení v rozmezí od 2% do 8%, přičemž toto procentuální vyjádření je vztaženo na celkovou hmotnost kompozice, kde podíl polyetherem modifikovaného polysiloxanu a látky vykazující kritickou povrchovou volnou energii nižší než přibližně 23About 23 mJ / m. In a preferred embodiment, the composition comprises components (I) and (II) in a weight by weight ratio ranging from 8: 0.1 to 1: 8, particularly preferably from 6: 0.5 to 5: 2. In addition to these major components, the composition may also contain water. Optionally, the cell structure opening agent may be introduced into the process by premixing the major components with the polyisocyanate to form the polyisocyanate composition or by premixing with the polyol to form the polyol composition. The polyisocyanate or polyol composition preferably comprises the cell structure opening agent in an amount of 0.1% to 10%, preferably 2% to 8%, based on the percentage to the total weight of the composition, wherein the proportion of the polyether modified polysiloxane and the substance exhibiting a critical surface free energy of less than about 23

O mJ/m je dán výše popsaným hmotnostním poměrem.0 mJ / m is given by the weight ratio described above.

Polyisokyanáty nebo polyoly jsou představovány látkami popsanými v dalším textu.The polyisocyanates or polyols are represented by the materials described below.

I « · 4 ♦ · φφ ·♦ « » ··· · *· ·« • * * « • · 9 9I · 4 ♦ φ φ »» »» »» »» »9

999 9·· • · ·· 99998 9 ·· • · ·· 99

Vhodnými polyisokyanáty jsou aromatické, alifatické a cykloalifatické polyisokyanáty nebo kombinace těchto látek. V provedení podle vynálezu může být rovněž použit surový polyisokyanát, jako například surový toluendiisokyanát získaný fosgenací směsi toluendiaminů nebo surový difenylmethandiisokyanát získaný fosgenací surového methylendifenylaminu. Ve výhodném provedení jsou jako polyisokyanáty použity aromatické polyisokyanáty, které jsou například popsány v patentu Spojených států amerických č 3 215 652. Ve zvlášť výhodném provedení jsou použity polyfenylpolyisokyanáty obsahuj ící methylenový můstek a směsi těchto látek se surovým difenylmethandiisokyanátem, kvůli jejich schopnosti zesítit polyurethan.Suitable polyisocyanates are aromatic, aliphatic and cycloaliphatic polyisocyanates or combinations thereof. A crude polyisocyanate such as crude toluene diisocyanate obtained by phosgenation of a mixture of toluene diamines or crude diphenylmethane diisocyanate obtained by phosgenation of crude methylenediphenylamine may also be used in an embodiment of the invention. Preferred polyisocyanates are aromatic polyisocyanates such as those described in U.S. Patent 3,215,652. In a particularly preferred embodiment, polyphenyl polyisocyanates containing a methylene bridge and mixtures thereof with crude diphenylmethane diisocyanate are used because of their ability to cross-link polyurethane.

Vhodnými polyoly jsou polyoly, které se konvenčně používají při přípravě tuhých polyurethanových pěn a které zpravidla vykazují průměrnou hydroxylovou ekvivalentní hmotnost pohybující se v rozmezí od 50 do 700, ve výhodném provedení v rozmezí od 70 do 500, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 70 do 300. Tyto polyoly dále obecně obsahují hydroxylové skupiny, jejichž počet v molekule se pohybuje v rozmezí od 2 do 8, ve výhodném provedení v rozmezí od 3 do 8, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 3 do 6. Jako příklady vhodných polyolů je možno uvést polyetherpolyoly, které jsou blíže popsány v patentu Spojených států amerických č. 4 394 491. Jako příklady těchto polyetherpolyolů je možno uvést látky, které jsou komerčně dodávány pod obchodním označením VORANOL, j ako například látky VORANOL 202, VORANOL 360, VORANOL 370, VORANOL 446, VORANOL 490, VORANOL 575, VORANOL 640, VORANOL 800, které jsou všechny dodávány společností The Dow Chemical Company. Dalšími polyoly použitelnými ve výhodném • · »· · 4 provedení jsou alkylenoxidové deriváty Mannichových kondenzátů, jak jsou například látky uvedené v patentech Spojených států amerických č. 3 297 597, 4 137 265 a 4 383 102 a aminoalkylpiperazinem iniciované polyetherpolyoly popsané v patentech Spojených států amerických č. 4 704 410 a 4 704 411.Suitable polyols are those conventionally used in the preparation of rigid polyurethane foams and which generally have an average hydroxyl equivalent weight of from 50 to 700, preferably from 70 to 500, particularly preferably from 70 to 500. 300. These polyols further generally contain hydroxyl groups in the range of from 2 to 8, preferably from 3 to 8, particularly preferably from 3 to 6. Examples of suitable polyols include: Examples of such polyether polyols include those commercially available under the tradename VORANOL, such as VORANOL 202, VORANOL 360, VORANOL 370, VORANOL 446, VORANOL 490, VORANOL 575, VORANOL 640, VORANOL 800, which are all supplied by The Dow Chemical Company. Other polyols useful in the preferred embodiment are the alkylene oxide derivatives of Mannich condensates such as those disclosed in U.S. Patent Nos. 3,297,597, 4,137,265 and 4,383,102 and the aminoalkylpiperazine-initiated polyether polyols described in the United States patents. No. 4,704,410 and 4,704,411.

Příprava pěnových polymerů v provedení podle vynálezu je prováděna v přítomnosti nadouvadla. Toto nadouvadlo je přítomno v takovém množství, aby byl vytvořen pěnový polymer s požadovanou celkovou hustotou. Použité nadouvadlo obsahuje oxid uhličitý, který je ve výhodném provedení generován způsobem in šitu reakcí vody s polyisokyanátem, případně také v kombinaci s fyzikálním nadouvadlem. Oxid uhličitý může být také připraven jinými chemickými způsoby, včetně způsobu vycházejícího z komplexů amin/oxid uhličitý, jejichž použití ve funkci nadouvadla je popsáno v patentech Spojených států amerických č. 4 735 970 a 4 500 656.The preparation of the foamed polymers according to the invention is carried out in the presence of a blowing agent. The blowing agent is present in an amount to produce a foamed polymer having the desired overall density. The blowing agent used comprises carbon dioxide, which is preferably generated in situ by reacting water with a polyisocyanate, optionally also in combination with a physical blowing agent. Carbon dioxide may also be prepared by other chemical methods, including those based on amine / carbon dioxide complexes, the use of which as blowing agent is described in U.S. Patent Nos. 4,735,970 and 4,500,656.

Vhodnými fyzikálními nadouvadly jsou například těkavé (cyklické) alkany, jako například (cyklo)pentan, (cyklo)hexan nebo látky obsahující halogen, jako například (per)fluorované uhlovodíky a sloučeniny uhlovodíkového typu obsahující chlor a fluor a rovněž obsahující vodík, jako například dichlorfluormethan, chlordifluormethan, dichlortrifluorethan, chlortetrafluorethan, trifluorethan, tetrafluorethan, dichlorfluorethan, chlordifluorethan, fluorethan, perfluorpentan a perfluorhexan. Volba fyzikálního nadouvadla není v rámci provedení podle vynálezu kritickým faktorem, neboť výsledný pěnový produkt vykazuje v zásadě otevřenou buněčnou strukturu, přičemž toto nadouvadlo není přítomno v tomto pěnovém materiálu a neovlivňuje tak fyzikální vlastnosti, jako například izolační charakteristiky. Pokud je žádoucí vylepšitSuitable physical blowing agents are, for example, volatile (cyclic) alkanes, such as (cyclo) pentane, (cyclo) hexane, or halogen-containing substances such as (per) fluorocarbons and hydrocarbon-type compounds containing chlorine and fluorine, as well as hydrogen, such as dichlorofluoromethane , chlorodifluoromethane, dichlorotrifluoroethane, chlorotetrafluoroethane, trifluoroethane, tetrafluoroethane, dichlorofluoroethane, chlorodifluoroethane, fluoroethane, perfluoropentane and perfluorohexane. The choice of a physical blowing agent is not a critical factor in the present invention, since the resulting foam product has a substantially open cellular structure, and the blowing agent is not present in the foam material and does not affect physical properties such as insulating characteristics. If desired, improve

zpracovatelské vlastnosti, jako například charakteristiky při tečení, potom ve výhodném provedení může být přítomno fyzikální nadouvadlo. Vhodnými fyzikálními nadouvadly, která mohou být účinně použita v provedení podle vynálezu jsou nižší alkany, jako například pentan. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu je toto nadouvadlo v zásadě tvořeno vodou. Pro tento účel se množství přítomné vody zpravidla pohybuje v rozmezí od 0,5 dílu do 15 dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů polyolů, ve výhodném provedení v rozmezí od 2,0 dílů, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 3,0 dílů, a výhodně až do 10 dílů, ve zvlášť výhodném provedení do 8 dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů polyolů. Pokud je použito fyzikální nadouvadlo, potom se jeho množství zpravidla pohybuje v rozmezí od 0,5 dílu do 10 dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů polyolů, ve výhodném provedení v rozmezí od 1 dílu do 5 dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů polyolů.processing properties, such as flow properties, then in a preferred embodiment a physical blowing agent may be present. Suitable physical blowing agents that can be effectively used in the practice of the invention are lower alkanes such as pentane. In a particularly preferred embodiment of the invention, the blowing agent is essentially water. For this purpose, the amount of water present generally ranges from 0.5 parts to 15 parts, based on 100 parts by weight of polyols, preferably from 2.0 parts, particularly preferably from 3.0 parts, and preferably up to 10 parts, in a particularly preferred embodiment up to 8 parts, based on 100 parts by weight of the polyols. When a physical blowing agent is used, the amount is generally in the range of from 0.5 parts to 10 parts, based on 100 parts by weight of polyols, preferably from 1 part to 5 parts, based on 100 parts by weight of polyols.

Při přípravě polyurethanového pěnového materiálu mohou být případně použity další složky. Jako příklad těchto složek je možno uvést katalyzátory, povrchově aktivní činidla, barvící přísady, antioxidanty, tužidla, plnící materiály, antistatická činidla a samozhášecí přísady. Vhodnými samozhášecími přísadami jsou látky obsahující fosfor, jako například tris(chloralkyl)fosfát a trisalkylfosfáty, jako například triethylfosfát; a dále látky obsahující dusík, jako například melamin nebo guanidinkarbonát.Additional components may optionally be used in the preparation of the polyurethane foam material. Examples of such components are catalysts, surfactants, coloring agents, antioxidants, hardeners, fillers, antistatic agents and flame retardants. Suitable flame retardants are phosphorus-containing substances such as tris (chloroalkyl) phosphate and trisalkyl phosphates such as triethylphosphate; and nitrogen-containing substances such as melamine or guanidine carbonate.

Ve výhodném provedení je přítomen jeden nebo více katalyzátorů pro reakci sloučeniny obsahující aktivní vodík s polyisokyanátem. Vhodnými katalyzátory jsou sloučeniny na bázi terciárního aminu a organokovové sloučeniny. Jako • ·In a preferred embodiment, one or more catalysts are present to react the active hydrogen-containing compound with the polyisocyanate. Suitable catalysts are tertiary amine compounds and organometallic compounds. As • ·

příklad katalyzátorů na bázi terciárního aminu je možno uvést triethylendiamin, N-methylmorfolin, pentamethyldiethylentriamin, tetramethylethylendiamin,examples of tertiary amine catalysts include triethylenediamine, N-methylmorpholine, pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylethylenediamine,

1-methyl-4-dimethylaminoethylpiperazin, 3-methoxy-N-dimethylpropylamin, N-ethylmorfolin, diethylethanolamin, N-kokosmorfolin,1-methyl-4-dimethylaminoethylpiperazine, 3-methoxy-N-dimethylpropylamine, N-ethylmorpholine, diethylethanolamine, N-cocomorpholine,

Ν,N-dimethyl-N’,N’-dimethylisopropylpropylendiamin,Ν, N-dimethyl-N ´, N´-dimethylisopropylpropylenediamine,

N,N-diethyl-3-diethylaminopropylamin a dimethylbenzylamin. Jako příklad vhodných organokovových katalyzátorů je možno uvést katalyzátory představované organickými sloučeninami rtuti, olova, železa a cínu, přičemž ve výhodném provedená jsou tyto katalyzátory představovány organickými sloučeninami cínu. Vhodnými katalyzátory na bázi cínu jsou chlorid cínatý, soli cínu a karboxylových kyselin, jako například dibutylcín-di-2-ethylhexanoát a rovněž také další organokovové sloučeniny, jako například sloučeniny popsané v patentu Spojených států amerických č. 2 846 408.N, N-diethyl-3-diethylaminopropylamine and dimethylbenzylamine. Examples of suitable organometallic catalysts are those represented by the organic compounds of mercury, lead, iron and tin, and preferably the catalysts are represented by the organic tin compounds. Suitable tin-based catalysts are stannous chloride, tin salts and carboxylic acids, such as dibutyltin di-2-ethylhexanoate, as well as other organometallic compounds such as those described in U.S. Patent No. 2,846,408.

V provedení podle vynálezu může být případně také použit katalyzátor pro trimerizaci polyisokyanátů a tvorbu polyisokyanurátových polymerů, jako například alkoxid alkalického kovu, karboxylát alkalického kovu nebo sloučenina na bázi kvartérního aminu. Pokud je použit katalyzátor, potom jeho množství je voleno tak, aby došlo ke zvýšení rychlosti polymerační reakce. Přesná množství musí být stanovena experimentálním způsobem, přičemž ale všeobecně se tato množství pohybují v rozmezí od 0,01 dílu do 3,0 hmotnostních dílů na 100 dílů polyolu, v závislosti, na typu a aktivitě použitého katalyzátoru.Alternatively, a catalyst for trimerizing polyisocyanates and forming polyisocyanurate polymers such as an alkali metal alkoxide, an alkali metal carboxylate, or a quaternary amine compound may also be used in an embodiment of the invention. If a catalyst is used, the amount is selected so as to increase the rate of polymerization reaction. Exact amounts must be determined experimentally, but generally range from 0.01 to 3.0 parts by weight per 100 parts of polyol, depending on the type and activity of the catalyst used.

Množství polyisokyanátů přítomného při přípravě polyurethanové pěny je voleno tak, aby bylo použito od 0,6 do 3,0 isokyanátových skupin na isokyanátový reaktivní atom přítomný v polyolu (polyolech) a veškerou vodu, která můžeThe amount of polyisocyanates present in the preparation of the polyurethane foam is selected such that from 0.6 to 3.0 isocyanate groups are used per isocyanate reactive atom present in the polyol (s) and any water that may

• · # • « • e • · · * » · · ft > · · · • · · · « · být přítomna. Ve výhodném provedení je množství isokyanátu voleno tak, aby bylo použito od 0,7 isokyanátové skupiny, ve zvlášť výhodném provedení od 0,8 isokyanátové skupiny, do 2 isokyanátových skupin, ve zvlášť výhodném provedení do• • • • • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · In a preferred embodiment, the amount of isocyanate is selected to use from 0.7 isocyanate group, particularly preferably from 0.8 isocyanate group, to 2 isocyanate groups, particularly preferably

1,6 isokyanátových skupin, případně do 1,05 isokyanátových skupin na jeden isokyanátový reaktivní atom.1.6 isocyanate groups, optionally up to 1.05 isocyanate groups per isocyanate reactive atom.

Polyurethanový pěnový materiál v provedení podle vynálezu představuje hodnotný materiál pro stavební průmysl a spotřební průmysl, kde charakteristické vlastnosti vyplývající z otevřené buněčné struktury nacházejí použití v oblasti výroby vakuových panelů.The polyurethane foam material according to the invention is a valuable material for the construction and consumer industries, where the characteristics arising from the open cell structure find use in the field of vacuum panel production.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vynález bude v dalším blíže popsán s pomocí konkrétních příkladů, které jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah vynálezu. Pokud není vyznačeno jinak, všechna množství jsou uvedena v hmotnostních dílech.The invention will now be described in more detail with reference to the following non-limiting examples. Unless otherwise indicated, all amounts are in parts by weight.

V dalším jsou podrobnějším způsobem popsány suroviny použité v příkladech.The raw materials used in the examples are described in more detail below.

DMCHA - dimethylcyklohexylaminDMCHA - dimethylcyclohexylamine

PMDETA - pentamethyldiethylentriaminPMDETA - pentamethyldiethylenetriamine

VORANATE 229 - surový polymethylenpolyfenylpolyisokyanát, u kterého obsah isokyanátu činí přibližně 31 a který je dodáván společností The Dow Chemical Company.VORANATE 229 - a crude polymethylene polyphenyl polyisocyanate having an isocyanate content of approximately 31 and supplied by The Dow Chemical Company.

Polyol A - polyol obsahující následující složky (množství uvedena v hmotnostních dílech):Polyol A - a polyol containing the following components (amounts in parts by weight):

• 0 * 0 » ·· « » · · ♦ · · · 0 · * 4 · « • · 0 · · · · » · · φ • · · · · · · « ···*«· • · 0··· · φ ··· ··· 00 ·♦ ·· · ·0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ·· · φ ··· ··· 00 · ♦ ·· · ·

- VORANOL RN 411, oxypropylenový adukt sacharoza/glycerin vykazující hydroxylové číslo 411 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;VORANOL RN 411, an oxypropylene sucrose / glycerin adduct having a hydroxyl number of 411 and supplied by The Dow Chemical Company;

42.6 - Polyol 585, experimentální oxypropylenoxyethylenový adukt fenol/formaldehydového aduktu vykazující hydroxylové číslo 196 a průměrnou hodnotu funkcionality 3,3;42.6 - Polyol 585, experimental oxypropyleneoxyethylene phenol / formaldehyde adduct adduct having a hydroxyl number of 196 and an average functionality of 3.3;

7,5 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 200;7.5-pole (oxyethylene) glycol, molecular weight 200;

7,5 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 400;7.5-pole (oxyethylene) glycol, molecular weight 400;

7.5 - VORANOL 1421, oxypropylen-oxyethylenový adukt glycerinu vykazující hydroxylové číslo 35 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;7.5 - VORANOL 1421, an oxypropylene-oxyethylene adduct of glycerin having a hydroxyl number of 35 and supplied by The Dow Chemical Company;

18,8 - VORANOL RA, 640, oxypropylenový adukt ethylendiaminu vykazující hydroxylové číslo 640 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;18.8 - VORANOL RA, 640, an oxypropylene ethylene diamine adduct having a hydroxyl number of 640 and supplied by The Dow Chemical Company;

Polyol B - polyol obsahující následující složky (množství uvedena v hmotnostních dílech):Polyol B - a polyol containing the following components (amounts in parts by weight):

46.7 - VORANOL RN 411, oxypropylenový adukt sacharoza/glycerin vykazující hydroxylové číslo 411 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;46.7 - VORANOL RN 411, an oxypropylene sucrose / glycerin adduct having a hydroxyl number of 411 and supplied by The Dow Chemical Company;

66.5 - Polyol 585, experimentální oxypropylenoxyethylenový adukt fenol/formaldehydové pryskyřice vykazující hydroxylové číslo 196 a průměrnou hodnotu funkcionality 3,3;66.5 - Polyol 585, an experimental phenol / formaldehyde resin oxypropyleneoxyethylene adduct having a hydroxyl number of 196 and an average functionality of 3.3;

• · ♦ ·*· *99 · « · · · 9 9 9 · · · · · · • · 99 9 9 9 9 9·· 999 • · 9999 9 9 •999 999 99 99 99 99• 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 99 999 99 99 99 99

11,7 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost11,7 - poles (oxyethylene) glycol, molecular weight

200;200;

400;400;

11,7 - VORANOL 1421, oxypropylen-oxyethylenový adukt glycerinu vykazující hydroxylové číslo 35 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;11.7 - VORANOL 1421, an oxypropylene-oxyethylene glycerin adduct having a hydroxyl number of 35 and supplied by The Dow Chemical Company;

29.3 - VORANOL RA640, oxypropylenový adukt ethylendiaminu vykazující hydroxylové číslo 640 a dodávaný společností The Dow Chemical Company.29.3 - VORANOL RA640, an ethylene diamine oxypropylene adduct having a hydroxyl number of 640 and supplied by The Dow Chemical Company.

Polyol C - polyol obsahující následující složky (množství uvedena v hmotnostních dílech):Polyol C - polyol containing the following components (quantities in parts by weight):

17,2 - VORANOL RN 411, oxypropylenový adukt sacharózy/glycerinu vykazující hydroxylové číslo 411 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;17.2 - VORANOL RN 411, an oxypropylene sucrose / glycerin adduct having a hydroxyl number of 411 and supplied by The Dow Chemical Company;

35,1 - Polyol 585, experimentální oxypropylenoxyethylenový adukt fenol/formaldehydové pryskyřice vykazující hydroxylové číslo 196 a průměrnou hodnotu funkcionality 3,3;35.1 - Polyol 585, an experimental phenol / formaldehyde resin oxypropyleneoxyethylene adduct having a hydroxyl value of 196 and an average functionality of 3.3;

4.3 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 200;4.3 - poly (oxyethylene) glycol, molecular weight 200;

4,3 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 400;4,3-pole (oxyethylene) glycol, molecular weight 400;

34,5 - VORANOL 1055, oxypropylenový adukt glycerinu vykazující hydroxylové číslo 168 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;34.5 - VORANOL 1055, an oxypropylene glycerine adduct having a hydroxyl number of 168 and supplied by The Dow Chemical Company;

9 «99 «9

9 9 99 9 9

9· 9 99 · 9 9

4.3 - VORANOL 1421, oxypropylen-oxyethylénový adukt glycerinu vykazující hydroxylové číslo 35 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;4.3 - VORANOL 1421, an oxypropylene-oxyethylene glycerin adduct having a hydroxyl number of 35 and supplied by The Dow Chemical Company;

10,7 - VORANOL RA640, oxypropylenový adukt ethylendiaminu vykazující hydroxylové číslo 640 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;10.7 - VORANOL RA640, an ethylene diamine oxypropylene adduct having a hydroxyl number of 640 and supplied by The Dow Chemical Company;

21.5 - VORANOL RN 428, oxypropylenový adukt sorbitolu vykazující hydroxylové číslo 470 a dodávaný společností The Dow Chemical Company.21.5 - VORANOL RN 428, an oxypropylene sorbitol adduct having a hydroxyl number of 470 and supplied by The Dow Chemical Company.

Polyol D - polyol obsahující následující složky (množství uvedena v hmotnostních dílech):Polyol D - a polyol containing the following components (amounts in parts by weight):

9.5 - VORANOL RN 411, oxypropylenový adukt sacharozy/glycerinu vykazující hydroxylové číslo 411 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;9.5 - VORANOL RN 411, an sucrose / glycerin oxypropylene adduct having a hydroxyl number of 411 and supplied by The Dow Chemical Company;

19.3 - Polyol 585, experimentální oxypropylenoxyethylenový adukt fenol/formaldehydové pryskyřice vykazující hydroxylové číslo 196 a průměrnou hodnotu funkcionality 3,3;19.3 - Polyol 585, an experimental phenol / formaldehyde resin oxypropyleneoxyethylene adduct having a hydroxyl value of 196 and an average functionality of 3.3;

2,4 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 200;2,4-pole (oxyethylene) glycol, molecular weight 200;

2,4 - póly(oxyethylen)glykol, molekulová hmotnost 400;2,4-pole (oxyethylene) glycol, molecular weight 400;

- VORANOL 1055, oxypropylenový adukt glycerinu vykazující hydroxylové číslo 168 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;VORANOL 1055, an oxypropylene glycerin adduct having a hydroxyl number of 168 and supplied by The Dow Chemical Company;

2,4 - VORANOL 1421, oxypropylen-oxyethylénový adukt2,4-VORANOL 1421, oxypropylene-oxyethylene adduct

glycerinu vykazující hydroxylová číslo 35 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;glycerine having a hydroxyl number of 35 and supplied by The Dow Chemical Company;

5,9 - VORANOL RA 640, oxypropylenový adukt ethylendiaminu vykazující hydroxylové číslo 640 a dodávaný společností The Dow Chemical Company;5,9 - VORANOL RA 640, an oxypropylene ethylene diamine adduct having a hydroxyl number of 640 and supplied by The Dow Chemical Company;

11,8 - VORANOL RN 428, oxypropylenový adukt sorbitolu vykazující hydroxylové číslo 470 a dodávaný společností The Dow Chemical Company.11.8 - VORANOL RN 428, an oxypropylene sorbitol adduct having a hydroxyl number of 470 and supplied by The Dow Chemical Company.

Povrchově aktivní činidlo I :Surfactant I:

TEGOSTAB B1048, dodávaný společností Th. Goldschmidt, vykazující bod zákalu 37 °C a neobsahující funkční skupiny schopné reagovat s isokyanátem.TEGOSTAB B1048, supplied by Th. Goldschmidt, having a cloud point of 37 ° C and lacking functional groups capable of reacting with an isocyanate.

Povrchově aktivní činidlo II:Surfactant II:

TEGOSTAB B8408, dodávaný společností Th. Goldschmidt, vykazující bod zákalu 81 °C a obsahující hydroxylové funkční skupiny a tedy vystupující jako srovnávací látka.TEGOSTAB B8408, supplied by Th. Goldschmidt, having a cloud point of 81 ° C and containing hydroxyl functional groups and thus acting as reference.

TEFLON MP 1100:TEFLON MP 1100:

částicovitý póly(tetrafluorethylen) dodávaný společností Dupont.particle poles (tetrafluoroethylene) supplied by Dupont.

Příklad 1Example 1

Tuhá polyurethanová pěna s otevřenou buněčnou strukturou byla připravena za použití formulace uvedené v tabulce I. Fyzikální charakteristiky, pokud jsou uvedeny, byly zjišťovány podle následujících zkušebních postupů: kompresní tvrdost, DIN 53421; a obsah otevřených/uzavřených buněk podle ASTM D 2856.A rigid open cell polyurethane foam was prepared using the formulation shown in Table I. The physical characteristics, if any, were determined according to the following test procedures: compression hardness, DIN 53421; and open / closed cell content according to ASTM D 2856.

TABULKA ITABLE I

Složení Ingredients Pěna 1 Foam 1 Pěna A* Foam AND* Pěna B* Foam B * Pěna 2 Foam 2 Pěna c* Foam C* Pěna D* Foam D * Pěna E* Foam E* Polyol A Polyol A 114 114 114 114 114 114 / / / / / / 114 114 Polyol B Polyol B / / / / / / 178 178 178 178 178 178 / / Povrchově aktivní činidlo I (B1048) Surfactant I (B1048) 2,51 2.51 / / / / 3,9 3.9 / / / / 2,51 2.51 Povrchově aktivní činidlo II (B8408) Surfactant II (B8408) / / 2,51 2.51 2,51 2.51 / / 3,9 3.9 3,9 3.9 / / TEFLON MP 1100 TEFLON MP 1100 3,74 3.74 0,37 0.37 3,74 3.74 5,9 5.9 5,9 5.9 0,59 0.59 / / Voda Water 6,27 6.27 6,27 6.27 6,27 6.27 9,8 9.8 9,8 9.8 9,8 9.8 6,27 6.27 PMDETA PMDETA 0,06 0.06 0,06 0.06 0,06 0.06 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 0,06 0.06 DMCHA DMCHA 1 1 1 1 1 1 1,56 1.56 1,56 1.56 1,56 1.56 1 1 VORANATE M229 (index) VORANATE M229 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 Hustota (kg/m³)Density (kg / m ³ ) 28,3 28.3 29,1 29.1 28,7 28.7 43,4 43.4 43,4 43.4 43,5 43.5 26,2 26.2 tvar- face- tvar- face- tvar- face- ováná ováná ováná ováná ováná ováná Pevnost v tlaku Compressive strength 189 189 240 240 228 228 254 254 255 255 284 284 151 151 (kPa) paralelní/kolmý (kPa) parallel / perpendicular 78 78 71 71 80 80 224 224 241 241 268 268 45 . 45. Obsah otevřených buněk (%) Open cell content (%) 97 97 21 21 58 58 96 96 51 51 11 11 21 21

• · • fe • « • · • fefe • ♦ fefefe • fefefe ·• • • fe • fefe • fefefe • fefefe ·

Pěnové materiály 1 a 2 vykazovaly v porovnání se srovnávacími pěnami A až E výrazně vyšší obsah otevřených buněk, což naznačuje důležitost výběru vhodného polyoxyalkylenpolysiloxanu. S odkazem na pěnový materiál F bylo jasně demonstrováno, že pouze kombinace vybraného polysiloxanu s látkou vykazující nízkou hodnotu kritické povrchové volné energie umožnila účinnou tvorbu pěnového materiálu s otevřenou buněčnou strukturou.Foam materials 1 and 2 exhibited a significantly higher open cell content compared to the comparative foams A to E, indicating the importance of choosing a suitable polyoxyalkylene polysiloxane. Referring to the foam material F, it was clearly demonstrated that only the combination of the selected polysiloxane with a substance exhibiting a low critical surface free energy value enabled efficient formation of the open-cell foam material.

V rámci studií provedených podle předmětného vynálezu byl při přípravě polyurethanové pěny částicovitý póly(tetrafluorethylen) zcela nahrazen jinými jemnými částicovitými materiály, jako například oxidem hliníku, AEROSIL R202, který je dodáván společností Degussa AG.In the studies of the present invention, in the preparation of the polyurethane foam, the particulate poles (tetrafluoroethylene) were completely replaced by other fine particulate materials such as aluminum oxide, AEROSIL R202, available from Degussa AG.

V tomto případě byl pozorován obsah otevřených buněk pohybující se v rozmezí od 20% do 30%. Bylo zjištěno, že pouze kombinace částicovitého oxidu hliníku a částicovitého póly(tetrafluorethylenu) je účinná při přípravě tuhé polyurethanové pěny s otevřenou buněčnou strukturou, pokud je kombinována s požadovaným typem polyoxyalkylensiloxanu.In this case, an open cell content ranging from 20% to 30% was observed. It has been found that only the combination of particulate aluminum oxide and particulate poles (tetrafluoroethylene) is effective in preparing a rigid, open cell structure polyurethane foam when combined with the desired type of polyoxyalkylene siloxane.

Při dalších studiích bylo povrchově aktivní činidlo II nahrazeno (srovnávacím) povrchově aktivním činidlem III, TEGOSTAB B8427 dodávaným společností Th.Goldschmidt, které vykazuje bod zákalu 71 °C a nese hydroxylové funkční skupiny. U tuhé polyurethanové pěny připravené v přítomnosti 1,7 dílu povrchově aktivního činidla III a 4,4 dílu látky TEFLON MP 1100 byl zjištěn obsah otevřených buněk 64%. Porovnání charakteristik pěnových materiálů spojených se srovnávacími povrchově aktivními činidly naznačilo, že bodu zákalu polyoxyalkylenpolysiloxanu představoval důležitý charakteristický údaj.In further studies, surfactant II has been replaced with (comparative) surfactant III, TEGOSTAB B8427 supplied by Th.Goldschmidt, which has a cloud point of 71 ° C and carries hydroxyl functional groups. A rigid polyurethane foam prepared in the presence of 1.7 parts of surfactant III and 4.4 parts of TEFLON MP 1100 was found to have an open cell content of 64%. A comparison of the characteristics of the foamed materials associated with the comparative surfactants indicated that the cloud point of the polyoxyalkylene polysiloxane was an important characteristic.

• · · 9 9 · 9 «9 ·· · 9 · 9 9··• 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 · 9 · · · · · * 99 99 999 «99 · 9 9 · 9 9 ·*· 99 99 99 999 9 9 9 99 99 999 99 99 9 9 99 99 99 99

Příklad 2Example 2

Tento příklad demonstroval změnu v množství polyoxyalkylenpolysiloxanu a látky vykazující nízkou hodnotu kritické povrchově volné energie, která může být použita při přípravě tuhé polyurethanové pěny s otevřenou buněčnou strukturou. Podrobnosti týkající se složení a výsledné fyzikální vlastnosti pěnového materiálu jsou uvedeny v tabulce II.This example demonstrated a change in the amount of polyoxyalkylenepolysiloxane and a substance exhibiting a low critical surface free energy value that can be used to prepare a rigid, open cell structure polyurethane foam. Details of the composition and the resulting physical properties of the foam material are given in Table II.

TABULKA ITABLE I

Složení Ingredients Pěna 3 Foam 3 Pěna 4 Foam 4 Pěna 5 Foam 5 Pěna 6 Foam 6 Pěna 7 Foam 7 Pěna 8 Foam 8 Pěna 9 Foam 9 Pěna 10 Foam 10 Polyol C Polyol C 132 132 132 132 132 132 132 132 / / / / / / / / Polyol D Polyol D / / / / / / / / 72,5 72.5 72,5 72.5 72,5 72.5 72,5 72.5 Povrchově aktivní činidlo I (B1048) Surfactant I (B1048) 2,3 2.3 1,7 1.7 1,15 1.15 0,6 0.6 1,26 1.26 0,95 0.95 0,6 0.6 0,3 0.3 TEFLON MP 1100 TEFLON MP 1100 7,16 7.16 7,16 7.16 7,16 7.16 7,16 7.16 3,94 3.94 3,94 3.94 3,94 3.94 3,94 3.94 Voda Water 5 5 5 5 5 5 5 5 2,76 2.76 2,76 2.76 2,76 2.76 2,76 2.76 PMDETA PMDETA 0,14 0.14 0,14 0.14 0,14 0.14 0,14 0.14 0,08 0.08 0,08 0.08 0,08 0.08 0,08 0.08 DMCHA DMCHA 1,29 1.29 1,29 1.29 1,29 1.29 1,29 1.29 0,71 0.71 0,71 0.71 0,71 0.71 0,71 0.71 VORANATE M229 (index) VORANATE M229 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 Hustota (kg/m^) Density (kg / m ^) 33,7 33.7 33,6 33.6 34 34 33,8 33.8 39,8 39.8 38,7 38.7 38,0 38.0 37,1 37.1 Pevnost v tlaku Compressive strength 221 221 222 222 215 215 194 194 294 294 275 275 275 275 237 237 (kPa) paralelní/kolmý (kPa) parallel / perpendicular 107 107 105 105 118 118 114 114 107 107 106 106 109 109 112 112 Obsah otevřených buněk (%) Open cell content (%) 96 96 97 97 97 97 97 97 88 88 96 96 97 97 97 97

PPtwPPtw

Claims

A method for preparing a rigid polyurethane foam with an open cell structure, comprising reacting an organic polyisocyanate with a polyol in the presence of a blowing agent and a cell opening agent, wherein the cell opening agent is a composition comprising:

(a) a polyoxyalkylene polysiloxane substance having a cloud point of 65 ° C or less; and (b) a substance that has a critical surface free energy value of less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 microns or less, and which, when in the liquid state, has a temperature boiling above the maximum temperature occurring in the polymer preparation process.

2. A process according to claim 1, wherein the substance is in the solid state and comprises poles (trifluoroethylene), poles (tetrafluoroethylene), poles (hexafluoropropylene) or poles (1,1-dihydro-perfluorooctyl methacrylate).

The method of claim 2, wherein the solid is poles (tetrafluoroethylene).

4. The method of claim 3 wherein the poles (tetrafluoroethylene) have an average particle size of 10 microns or less.

ΦΦ φ φ φ · · · · φ φ φ · · · · · φ φ φ •

5. The method of claim 1, wherein the substance is in a liquid state, boils at atmospheric pressure of at least 130 [deg.] C and is an organic polyfluorinated or perfluorocarbon compound having a molecular weight greater than 350 and which is insoluble; only insoluble in the polyisocyanate or polyols.

6. The process of claim 1 wherein the polyoxyalkylene component of the polyoxyalkylene siloxane does not contain any functional groups capable of reacting with the isocyanate.

7. The method of claim 1 wherein the polyoxyalkylene polysiloxane is present in an amount ranging from 1 to 8 parts per 100 parts of polyols.

The method of claim 1, wherein the substance having a critical surface free energy of less than about 23 mJ / m is present in an amount ranging from 0.1 to 8 parts per 100 parts of polyols.

The method of claim 8, wherein the substance exhibiting a critical surface free energy of less than about 23 mJ / m is present in an amount ranging from 0.5 parts to 5 parts per 100 parts of polyols.

The method of claim 1, wherein the cell structure opening agent comprises:

(a) polyoxyalkylene siloxane in an amount ranging from 1 to 8 parts per 100 parts of polyols, wherein the polysiloxane has a cloud point below about 65 ° C and contains no functional groups capable of Flfl flfl flfl fl fll fl fll fll react with isocyanate; and (b) a substance having a critical surface free energy value of less than about 23 mJ / m and present in an amount ranging from 0.5 parts to 8 parts per 100 parts of polyol, wherein the substance is poles (trifluoroethylene) , poles (tetrafluoroethylene), poles (hexafluoropropylene) or poles (1,1-dihydro-perfluorooctyl methacrylate).

11. The process of claim 1 wherein the organic polyisocyanate comprises polymethylene polyphenyl polyisocyanate.

The method of claim 1, wherein the polyol has a molecular weight of at least 60 and comprises two or more isocyanate active hydrogen atoms per molecule.

13. The method of claim 12 wherein the polyol is a polyether polyol or polyester polyol.

14. The method of claim 1 wherein the blowing agent is essentially water.

15. The method of claim 14 comprising reacting a polyisocyanate component represented by a polymethylene polyphenyl polyisocyanate with a polyether polyol or a polyester polyol containing two or more isocyanate active hydrogen atoms per molecule, wherein the reaction is carried out in the presence of a cell opening agent which: contains:

(a) a polyoxyalkylene siloxane in an amount ranging from 1 part to 8 parts per 100 parts of polyol, wherein the polyoxyalkylene siloxane is present in the polyol;

Φ • φ · ·

Φ Φ polysiloxane has a cloud point temperature below about 65 ° C and contains no functional groups capable of reacting with an isocyanate; and (b) a substance that exhibits a critical surface o

a free energy of less than about 23 mJ / m and is present in an amount ranging from 0.5 to 8 parts per 100 parts of polyol, the poles being (trifluoroethylene), poles (tetrafluoroethylene), poles (hexafluoropropylene), or poly (1,1-dihydro-perfluorooctyl methacrylate).

16. A rigid polyurethane foam material prepared by the method of claim 1 wherein the open cell content of said polyurethane foam is at least 70%.

17. A composition suitable for use as a cell opening agent in the preparation of a rigid, open cell structure polyurethane foam comprising: (a) a polyoxyalkylene polysiloxane having a cloud point below 65 ° C; and (b) a substance that has a critical surface free energy value of less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 microns or less, and which, when in the liquid state, has a temperature boiling in excess of the maximum temperature occurring in the polymer preparation process, wherein components (a) and (b) are present in a weight ratio ranging from 8: 0.1 to

1: 8.

* 9 9 «9 9

9 9 · 9 9 9 9 9

19. A polyisocyanate composition suitable for use in the preparation of a rigid, open cell structure polyurethane foam material, characterized in that, based on the total weight of the composition, it comprises:

(i) an organic polyisocyanate in an amount ranging from 99.9% to 90% by weight; and (ii) a cell structure opening agent in the range of 0.1% to 10% by weight and containing a polyoxyalkylene siloxane (a) having a cloud point below about 65 ° C and lacking any functional groups capable of reacting with the isocyanate and a substance (b) having a critical surface free energy value

Less than about 23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 microns or less, and which when in the liquid state exhibits a boiling point above the maximum temperature occurring in the polymer preparation process, wherein components (a) and (b) are present in a weight ratio ranging from 8: 0.1 to 1: 8.

20. A polyol composition suitable for use in the preparation of a rigid, open cell structure polyurethane foam material, characterized in that, based on the total weight of the composition, it comprises:

(i) a polyol in an amount ranging from 99.9% to 90% by weight; and (ii) a cell structure opening agent in the range of 0.1% to 10% by weight and comprising a polyoxyalkylene siloxane (a) having a cloud point less than about 65 ° C and a substance (b) having a Critical surface free energy below approximately

O

23 mJ / m and which, when in the solid state, has an average particle size of about 20 microns or less

AA AA

A A A A • A A

AAA

A A

AA AA and which, when in the liquid state, has a boiling point above the maximum temperature occurring in the polymer preparation process, wherein components (a) and (b) are present in a ratio by weight ranging from 8: 0, 1 to 1: 8.