專利名稱：改性開(kāi)孔泡沫及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性開(kāi)孔泡沫的生產(chǎn)方法，其包括使下列材料接觸(a)密度為5至500kg/m3且平均孔徑為1微米至1毫米的開(kāi)孔泡沫，和(b)至少一種每分子含有至少一個(gè)半縮醛胺或縮醛胺基團(tuán)的化合物或至少一種包含至少一種共聚的含OH或含β-二羰基或含環(huán)氧基的共聚單體的共聚物的水性制劑。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及本發(fā)明的改性開(kāi)孔泡沫用于生產(chǎn)清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、配水器、包裝元件、消音元件如減振元件或建筑物隔熱材料的用途。
泡沫，尤其是被稱作開(kāi)孔泡沫的那些，被用于許多用途。特別地，由合成材料構(gòu)成的開(kāi)孔泡沫已經(jīng)證實(shí)是多用途的。作為實(shí)例，可以提到座墊、過(guò)濾材料、空調(diào)系統(tǒng)和汽車(chē)部件，以及清潔材料。
人們發(fā)現(xiàn)由泡沫制成的清潔材料在相對(duì)較短的使用時(shí)間后，例如在大約10分鐘后就會(huì)損壞至不能獲得進(jìn)一步清潔作用的程度。這些清潔材料迅速變難看。清潔材料如擦具生產(chǎn)商因此推薦在適當(dāng)?shù)氖褂脮r(shí)間(通常非常短，例如10分鐘)后將清潔材料丟棄，這對(duì)消費(fèi)者而言是不利的。此外，刮擦、磨損或變鈍(dulling)通常會(huì)損壞精細(xì)表面。
US 6,608,118提出在受熱時(shí)壓縮三聚氰胺泡沫，例如在270℃壓縮4分鐘。這產(chǎn)生具有更好機(jī)械性能的泡沫，例如這些泡沫易于分割。
EP 0 633 283和DE 100 11 388推薦通過(guò)例如用硅氧烷乳液浸漬來(lái)增強(qiáng)三聚氰胺-樹(shù)脂泡沫。但是，硅氧烷乳液浸漬的泡沫不可用作清潔材料，因?yàn)樗鼈冊(cè)谑褂脮r(shí)會(huì)留下條痕。DE 100 11 388也推薦用單體型氟烷基酯噴涂三聚氰胺-樹(shù)脂泡沫以使它們抗油。
DE 102 20 896提出用包含粘合組分的化學(xué)惰性粘合劑處理熱固性泡沫預(yù)成型體。DE 102 09 601公開(kāi)表明，在熱固性泡沫預(yù)成型體(例如三聚氰胺樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂)中加入酸、脲或堿會(huì)引起樹(shù)脂的水解，特別是酸催化的水解。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中已知的泡沫在清潔作用、穩(wěn)定性和吸水或吸油性方面的技術(shù)性能可以進(jìn)一步改進(jìn)。此外，現(xiàn)有技術(shù)中已知的泡沫已經(jīng)證實(shí)在許多情況下不夠柔韌。
因此，一個(gè)目的是提供客服了現(xiàn)有技術(shù)中已知材料的缺點(diǎn)的泡沫。另一目的是提供新型泡沫的生產(chǎn)方法。另一目的是提供泡沫用途，再一目的是提供泡沫的使用方法。
相應(yīng)地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了開(kāi)頭處定義的方法。
開(kāi)頭處定義的方法包括改性開(kāi)孔泡沫的生產(chǎn)方法，其包括使下列材料接觸(a)密度為5至500kg/m3且平均孔徑為1微米至1毫米的開(kāi)孔泡沫，和(b)至少一種每分子含有至少一個(gè)半縮醛胺或縮醛胺基團(tuán)的化合物的水性制劑。
對(duì)于本發(fā)明，水性制劑在本文中可以指溶液、乳液或分散體。
步驟(b)中的至少一種化合物優(yōu)選為在未改性泡沫(a)的生產(chǎn)過(guò)程中尚未使用的化合物。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的開(kāi)孔改性泡沫是基于合成有機(jī)泡沫，例如基于有機(jī)未改性泡沫的那些，例如基于聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫的泡沫，例如由脲醛樹(shù)脂構(gòu)成的泡沫，或基于酚醛樹(shù)脂的泡沫，特別是基于聚氨酯或氨基塑料-甲醛樹(shù)脂，特別是三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂的泡沫，且對(duì)于本發(fā)明，基于聚氨酯的泡沫也被稱作聚氨酯泡沫，且基于三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂的泡沫也被稱作三聚氰胺泡沫。
這意味著本發(fā)明泡沫由包含合成有機(jī)材料的開(kāi)孔泡沫，優(yōu)選聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫，特別是三聚氰胺泡沫制成。
對(duì)于本發(fā)明，用于實(shí)施本發(fā)明方法的未改性開(kāi)孔泡沫(a)極通常也被稱作未改性泡沫(a)。下文更詳細(xì)地描述用于實(shí)施本發(fā)明方法的未改性開(kāi)孔泡沫(a)。
用于實(shí)施本發(fā)明生產(chǎn)方法的原料是開(kāi)孔泡沫(a)，特別是如下泡沫其中根據(jù)DIN ISO 4590測(cè)定，至少50％的薄層是敞開(kāi)的，優(yōu)選60至100％，特別優(yōu)選65至99.9％。
用作原料的泡沫(a)優(yōu)選包含硬質(zhì)泡沫，且對(duì)于本發(fā)明，所述硬質(zhì)泡沫是根據(jù)DIN 53577測(cè)得的在40％壓縮下的壓縮強(qiáng)度為1kPa或更高的泡沫。
用作原料的泡沫(a)的密度為5至500kg/m3，優(yōu)選6至300kg/m3，特別優(yōu)選7至300kg/m3。
用作原料的開(kāi)孔泡沫(a)的平均孔徑(數(shù)均)可以為1微米至1毫米，優(yōu)選50至500微米，這是通過(guò)評(píng)定截面顯微照片而測(cè)定的。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所用原料可以包含這樣的開(kāi)孔泡沫(a)每平米具有最多20個(gè)，優(yōu)選最多15個(gè)，特別優(yōu)選最多10個(gè)直徑最大為20毫米的孔。其它孔通常具有較小直徑。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，用作原料的開(kāi)孔泡沫(a)具有0.1至50m2/g，優(yōu)選0.5至20m2/g的BET表面積，根據(jù)DIN 66131測(cè)得。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，用作原料的泡沫(a)具有超過(guò)50％的自吸收水平，根據(jù)DIN 52215在2000Hz的頻率和相關(guān)泡沫(a)的50毫米的層厚下測(cè)得。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，用作原料的開(kāi)孔泡沫(a)具有超過(guò)0.5的吸聲水平，根據(jù)DIN 52212在2000Hz的頻率和相關(guān)泡沫(a)的40毫米的層厚下測(cè)得。
用作原料的開(kāi)孔泡沫(a)可以具有任何所需的幾何形狀，例如片狀、球形、圓柱形、粉末、管狀、薄片、塊狀、鞍狀、條狀，或者為圓柱、矩形柱或正方形柱。用作原料的泡沫(a)的尺寸不是關(guān)鍵的，只要它們可以用機(jī)器進(jìn)行機(jī)械壓縮。優(yōu)選為片狀、圓柱形、管狀、塊狀或矩形柱，這些可以在常規(guī)裝置中機(jī)械壓縮。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案以由合成有機(jī)材料構(gòu)成的開(kāi)孔泡沫(a)開(kāi)始，優(yōu)選以聚氨酯泡沫或以三聚氰胺泡沫開(kāi)始。
特別適合作為實(shí)施本發(fā)明方法的原料的聚氨酯泡沫本身是已知的。例如，它們可以通過(guò)使i)一種或多種聚異氰酸酯，即含有兩個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的化合物與ii)一種或多種具有至少兩個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的化合物在iii)一種或多種發(fā)泡劑、iv)一種或多種起始劑(starters)、v)和一種或多種催化劑以及vi)開(kāi)孔劑存在下反應(yīng)制得。
起始劑iv)和發(fā)泡劑iii)在此可以相同。
合適的聚異氰酸酯i)的實(shí)例是本身已知的并含有兩個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的脂族、環(huán)脂族、araliphatic多官能化合物，優(yōu)選芳族多官能化合物。
具體實(shí)例是C4-C12亞烷基二異氰酸酯，優(yōu)選為1，6-己二異氰酸酯；環(huán)脂族二異氰酸酯，例如環(huán)己烷1，3-和1，4-二異氰酸酯和這些異構(gòu)體的任何混合物，1-異氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯，IPDI)；優(yōu)選芳族二異氰酸酯和聚異氰酸酯，例如甲苯2，4-和2，6-二異氰酸酯及相應(yīng)的異構(gòu)體混合物，二苯甲烷4，4’-、2，4’和2，2’-二異氰酸酯及相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、二苯甲烷4，4’-和2，4’-二異氰酸酯的混合物，聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯，二苯甲烷4，4’-、2，4’和2，2’-二異氰酸酯與聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯的混合物(粗制MDI)以及粗制MDI與甲苯二異氰酸酯的混合物。聚異氰酸酯可以單獨(dú)或以混合物形式使用。
ii)含有至少兩個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的化合物的實(shí)例是二元醇和多元醇，特別是聚醚多元醇(聚烷撐二醇)，這些通過(guò)本身已知的方法制備，例如通過(guò)在作為催化劑的堿金屬氫氧化物存在下聚合一種或多種氧化烯，例如氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯制備。
非常特別優(yōu)選的化合物ii)是乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇。
合適的發(fā)泡劑iii)是水，惰性氣體，特別是二氧化碳，以及物理發(fā)泡劑。物理發(fā)泡劑是對(duì)起始組分為惰性且在室溫下通常為液體并在氨基甲酸乙酯反應(yīng)條件下氣化的化合物。這些化合物的沸點(diǎn)優(yōu)選低于110℃，特別低于80℃。物理發(fā)泡劑也包括引入起始組分i)和ii)中或溶于其中的惰性氣體，例如二氧化碳、氮?dú)饣蛳∮袣怏w。
在室溫下為液體的合適的化合物通常選自含有至少4個(gè)碳原子的鏈烷烴和/或環(huán)烷烴、二烷基醚、酯、酮、縮醛、含有1至8個(gè)碳原子的氟烷烴和在烷基鏈中含有1至3個(gè)碳原子的四烷基硅烷，特別是四甲基硅烷。
可以提及的實(shí)例是丙烷、正丁烷、異丁烷和環(huán)丁烷、正戊烷、異戊烷和環(huán)戊烷、環(huán)己烷、二甲醚、甲基乙基醚、甲基叔丁基醚、甲酸甲酯、丙酮和可以在對(duì)流層中降解并因此不會(huì)破壞臭氧層的氟代烷烴，例如三氟甲烷、二氟甲烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，2-四氟乙烷、1，1，1-三氟-2，2，2-三氯乙烷、1，1，2-三氟-1，2，2-三氯乙烷、二氟乙烷和七氟丙烷。提到的物理發(fā)泡劑可以單獨(dú)使用或彼此任意組合使用。
全氟代烷烴在開(kāi)孔生產(chǎn)中的應(yīng)用由EP-A 0 351 614已知。
合適的起始劑iv)的實(shí)例是水、有機(jī)二羧酸、脂族和芳族二胺(如果合適的話，N-單烷基-、N，N-和N，N’-二烷基取代，在烷基中含有1至4個(gè)碳原子)，例如任選N-單烷基-和N，N-二烷基取代的乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1，3-丙二胺、1，3-或1，4-丁二胺、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-和1，6-六亞甲基二胺、苯胺、苯二胺、2，3-、2，4-、3，4-和2，6-甲苯二胺以及4，4’-、2，4’-和2，2’-二氨基二苯甲烷。
合適的催化劑v)是聚氨酯化學(xué)中已知的催化劑，例如叔胺，例如三乙胺、二甲基環(huán)己基胺、N-甲基嗎啉、N，N’-二甲基哌嗪、2-(二甲基氨基乙氧基)乙醇、二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷和類似物，以及，特別地，有機(jī)金屬化合物如鈦酸酯，鐵化合物如乙酰丙酮化鐵(III)，錫化合物如二乙酸錫、二辛酸錫、二月桂酸錫，或脂族羧酸的二烷基錫鹽的二烷基衍生物如二乙酸二丁基錫和二月桂酸二丁基錫。
開(kāi)孔劑vi)的實(shí)例是在鏈中具有高氧化乙烯含量(優(yōu)選至少50重量％)的極性聚醚多元醇(聚烷撐二醇)。開(kāi)孔劑通過(guò)分層(demixing)產(chǎn)生開(kāi)孔作用，并在發(fā)泡過(guò)程中對(duì)表面張力產(chǎn)生作用。
i)至vi)以聚氨酯化學(xué)中常規(guī)的計(jì)量比率使用。
特別適合作為實(shí)施本發(fā)明生產(chǎn)方法的原料的三聚氰胺泡沫本身是已知的。例如，它們可以通過(guò)下列材料的發(fā)泡制成vii)三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物，其可以包含與甲醛一起共縮合的其它羰基化合物，例如醛，viii)一種或多種發(fā)泡劑，ix)一種或多種乳化劑，x)一種或多種硬化劑。
三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物vii)可以是未改性的預(yù)縮合物，或可以是改性的預(yù)縮合物，例如，最多20mol％的三聚氰胺已經(jīng)被本身已知的其它形成熱固性塑料的材料，例如烷基取代三聚氰胺、脲、氨基甲酸乙酯、羧酰胺、雙氰胺、胍、硫酰胺、磺酰胺、脂族胺、酚和酚衍生物代替。可以與甲醛一起共縮合存在于改性三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物中的其它羰基化合物的實(shí)例是乙醛、三羥甲基乙醛、丙烯醛、糠醛、乙二醛、鄰苯二甲醛和對(duì)苯二甲醛。
所用發(fā)泡劑viii)可以與iii)中所述的化合物相同。
所用乳化劑ix)可以是常規(guī)非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型或內(nèi)銨鹽型表面活性劑，特別是C12-C30烷基磺酸鹽，優(yōu)選C12-C18烷基磺酸鹽和聚乙氧基化C10-C20烷基醇，特別具有式R6-O(CH2-CH2-O)x-H的聚乙氧基化烷基醇，其中R6選自C10-C20烷基，且x可以例如是5至100的整數(shù)。
可行的硬化劑x)特別是酸性化合物，例如無(wú)機(jī)布朗斯臺(tái)德酸，例如硫酸或磷酸；有機(jī)布朗斯臺(tái)德酸，例如乙酸或甲酸；路易斯酸以及潛在酸(latent acids)。
在EP-A 0 017 672中描述了合適的三聚氰胺泡沫的實(shí)例。
用作原料的泡沫(a)當(dāng)然還可以包含泡沫化學(xué)中常規(guī)的添加劑，例如抗氧化劑、阻燃劑、填料、色料如顏料或染料和生物殺傷劑，例如 本發(fā)明的原料還有至少一種每分子含有至少一個(gè)半縮醛胺或縮醛胺基團(tuán)的化合物，或者至少一種包含至少一種共聚的含OH或含β-二羰基或含環(huán)氧基的共聚單體的共聚物或包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物。
對(duì)于每分子含有至少一個(gè)半縮醛胺或縮醛胺基團(tuán)的所用化合物和包含至少一種共聚的含OH或含β-二羰基或含環(huán)氧基的共聚單體或包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物，下面也使用縮寫(xiě)術(shù)語(yǔ)“化合物(b)”或“(b)”。例如，化合物(b)可通過(guò)使至少一種含氮化合物(B1)和至少一種羰基化合物(B2)以及如果合適的話其它化合物(B3)縮合，如果合適的話，在縮合過(guò)程后進(jìn)一步反應(yīng)獲得。
含氮化合物(B1)的實(shí)例是脲、N，N’-二甲基脲、三嗪酮、四氫嘧啶酮、咪唑啉酮、四氫-4H-1，3，5-二嗪-4-酮、烷基氨基甲酸酯、甲氧基乙基氨基甲酸酯和羥甲基(甲基)丙烯酰胺。
羰基化合物(B2)的實(shí)例是酮，特別是二(C1-C10烷基)酮，優(yōu)選單-、二-和聚醛，特別是C1-C10烷基單醛如乙醛或丙醛，非常特別優(yōu)選甲醛，以及二醛，例如乙二醛或苯二甲醛如1，2-苯二甲醛、丁二醛、戊二醛和己-1，6-二醛。
特別優(yōu)選的其它化合物(B3)的實(shí)例是一元醇或多元醇，例如C1-C10鏈烷醇，特別是甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇，以及乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，12-十二烷醇、丙三醇、二甘醇、二丙二醇、每分子平均含有最多200個(gè)，優(yōu)選3至20個(gè)氧化乙烯單元(數(shù)均)的聚乙二醇、每分子平均含有最多200個(gè)，優(yōu)選3至20個(gè)氧化丙烯單元(數(shù)均)的聚丙二醇、每分子平均含有最多200個(gè)，優(yōu)選3至20個(gè)1，4-丁二醇單元(數(shù)均)的聚四氫呋喃、以及每分子平均含有最多200個(gè)，優(yōu)選3至20個(gè)氧化烯單元(數(shù)均)的單-C1-C10烷基封端的單-、二-或聚乙二醇或-丙二醇。
縮合過(guò)程后的進(jìn)一步反應(yīng)的實(shí)例是酯化法、醚化法和自由基(共)聚合法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，化合物(b)可以由至少一種含氮化合物(B1)、由至少兩種羰基化合物(B2)，和例如由最多3種不同的其它化合物(B3)制備。
化合物(b)的特別優(yōu)選的實(shí)例是通式Ia至Ib的那些
變量定義如下R1和R2不同或優(yōu)選相同，并選自氫、支化或未支化C1-C12烷基，該C1-C12烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基、正庚基、異庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基；優(yōu)選C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基，(-CH2-CH2-O)m-R5、(-CHCH3-CH2-O)m-R5、(-CH2-CHCH3-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-CH2-O)m-R5，x相同或不同并且是選自0和1的整數(shù)，式Ia中至少一個(gè)x等于1；式Ib中兩個(gè)x均可以等于0，m是1至20的整數(shù)，R3和R4不同或優(yōu)選相同，并選自氫、支化或未支化C1-C12烷基，該C1-C12烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基、正庚基、異庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基；優(yōu)選C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基，或一起構(gòu)成C2-C4亞烷基，例如-CH2-CH2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-，
R5相同或不同并選自C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基，特別是氫。
特別具有通式Ia和Ib的化合物(b)是本身已知的。特別具有通式Ia和Ib的化合物(b)通常不是由結(jié)構(gòu)式所定義的純凈形式；通常發(fā)現(xiàn)發(fā)生了基團(tuán)R1至R4的分子間重排，例如transaminalization(縮醛胺轉(zhuǎn)移)反應(yīng)，還發(fā)現(xiàn)在一定程度上發(fā)生了縮合反應(yīng)和裂解反應(yīng)。上文給出的式Ia或Ib被認(rèn)為限定了取代基的化學(xué)計(jì)量比且還包含分子間重排產(chǎn)物和縮合物。
優(yōu)選使用的另一類化合物(b)是通式II化合物的均聚物，特別是共聚物 其中變量如下定義R6選自氫和C1-C12烷基，優(yōu)選線性C1-C12烷基，選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基；優(yōu)選線性C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異戊基、正己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基和正丁基，非常特別優(yōu)選氫和甲基。
R7不同或優(yōu)選相同，并選自C1-C12烷基，優(yōu)選線性C1-C12烷基，選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基；優(yōu)選線性C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異戊基、正己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基和正丁基，特別優(yōu)選氫。
式II中的兩個(gè)變量R7均非常特別優(yōu)選為氫，R6非常特別優(yōu)選選自甲基和氫。
例如，優(yōu)選使用的通式II化合物的均聚物和共聚物的摩爾質(zhì)量Mw可以為10,000至250,000克/摩爾，優(yōu)選20,000至240,000克/摩爾。
如果需要使用一種或多種通式II化合物的共聚物，可以使用的那些特別是一種或多種通式II化合物與一種或優(yōu)選至少兩種共聚單體的共聚物，所述共聚單體選自一種或多種C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯，特別是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸；乙烯基芳族化合物，例如苯乙烯；(甲基)丙烯腈；以及(甲基)丙烯酰胺。
如果需要使用包含至少一種共聚的含OH或含β-二羰基或含環(huán)氧基的共聚單體的共聚物或使用包含共聚的丙烯酸正丁酯的共聚物，優(yōu)選使用包含至少一種通式III的已共聚的共聚單體的共聚物 其中變量定義如下R8選自C1-C12烷基，優(yōu)選線性C1-C12烷基，選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基；優(yōu)選線性C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異戊基、正己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基和正丁基，非常特別優(yōu)選為氫，X選自O(shè)H、縮水甘油基、2-羥乙基、3-羥丙基、 其中R9選自支化或未支化C1-C12烷基，選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基、正庚基、異庚基、正辛基、正壬基、正癸基和正十二烷基，優(yōu)選C1-C6烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、異戊基、正己基、異己基、仲己基，特別優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基，非常特別優(yōu)選甲基。
如果需要使用包含通式III(其中X＝OH)的共聚的化合物的共聚物作為(b)，則優(yōu)選為不含乙烯作為共聚的共聚單體的共聚物。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，被選為(b)的共聚物括包含下列共聚的化合物的那些-0至15重量％，優(yōu)選0.5至10重量％的至少一種通式II或III的共聚單體，-0至80重量％的丙烯酸正丁酯，-0至80重量％的至少一種其它C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯，-0至20重量％，優(yōu)選0.1至15重量％的一種或多種其它共聚單體，例如(甲基)丙烯酸、乙烯基芳族化合物如苯乙烯、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺。
如果需要使用通式II或III的共聚化合物，優(yōu)選使用無(wú)規(guī)共聚物，其可以通過(guò)本身已知的方法，例如通過(guò)乳液聚合制備。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟(b)中使用的水性制劑包含1至60重量％，優(yōu)選10至40重量％的化合物(b)。
可以使用各種技術(shù)使未改性泡沫(a)與化合物(b)接觸。
例如，通過(guò)將未改性泡沫(a)浸沒(méi)在化合物(b)的水性制劑中，通過(guò)用化合物(b)的水性制劑浸漬未改性泡沫(a)，通過(guò)用化合物(b)的水性制劑浸透未改性泡沫(a)，通過(guò)用化合物(b)的水性制劑部分或優(yōu)選整個(gè)噴涂未改性泡沫(a)，或通過(guò)壓延將化合物(b)的水性制劑涂施到未改性泡沫(a)上，可以實(shí)現(xiàn)接觸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，實(shí)施本發(fā)明方法的方法在于，將化合物(b)的水性制劑刮涂到未改性泡沫(a)上。在浸透或刮涂或通過(guò)壓延或噴涂涂施后，可以使用在至少兩個(gè)輥，例如旋轉(zhuǎn)輥之間的擠壓方法去除液體并由此實(shí)現(xiàn)制劑的均勻分布并設(shè)定所需濃度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在接觸過(guò)程后，可以使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑相互作用例如0.1秒至24小時(shí)，優(yōu)選0.5秒至10小時(shí)，特別優(yōu)選1秒至6小時(shí)。
在本發(fā)明生產(chǎn)方法的一個(gè)實(shí)施方案中，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑在0℃至250℃，優(yōu)選5℃至190℃，特別優(yōu)選10至180℃的溫度下接觸。
在本發(fā)明生產(chǎn)方法的一個(gè)實(shí)施方案中，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑首先在0℃至50℃的溫度下接觸，然后例如通過(guò)加熱將溫度變成60℃至250℃，優(yōu)選65℃至180℃。
在本發(fā)明生產(chǎn)方法的另一實(shí)施方案中，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑首先在0℃至120℃的溫度下接觸，然后例如通過(guò)加熱將溫度變成30℃至250℃，優(yōu)選125℃至200℃。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，原料未改性泡沫(a)和化合物(b)的水性制劑的所選量使得本發(fā)明的產(chǎn)物與相應(yīng)的未改性泡沫(a)相比具有明顯更高的密度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在大氣壓下使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸，進(jìn)行本發(fā)明的方法。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，通過(guò)在升高的壓力，例如在1.1巴至10巴的壓力下操作來(lái)進(jìn)行本發(fā)明的方法。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，通過(guò)在減壓，例如在0.1毫巴至900毫巴，優(yōu)選最多100毫巴的壓力下操作來(lái)進(jìn)行本發(fā)明的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，以化合物(b)在所有維度上均以最大均勻度分布在未改性泡沫(a)上的方式，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸。合適的方法是具有高涂施效率的方法?？梢蕴岬降膶?shí)例是完全浸透、浸沒(méi)、流涂、轉(zhuǎn)鼓涂施、噴涂(例如壓縮空氣噴涂、無(wú)空氣噴涂)，以及高轉(zhuǎn)速霧化、涂覆、刮涂、壓延涂施、散布、輥涂施、擦拭涂施、輥涂法、旋涂法和離心法。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，以化合物(b)的水性制劑非均勻分布在未改性泡沫(a)上的方式，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以將化合物(b)的水性制劑不均勻噴涂到未改性泡沫(a)上，然后材料相互作用。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，可以將未改性泡沫(a)用化合物(b)的水性制劑部分浸透。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，可以使一部分未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸一次，并使另一部分未改性泡沫(a)與其接觸至少兩次。在另一實(shí)施方案中，將未改性泡沫(a)用化合物(b)的水性制劑完全浸透，再將最外層用例如水漂洗干凈。然后材料相互作用。結(jié)果是未改性泡沫(a)的芯部被涂覆；外表面仍然未被涂覆。
如果以使化合物(b)的水性制劑不均勻分布在未改性泡沫(a)上的方式使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸，所得結(jié)果的一個(gè)實(shí)例是，通過(guò)使材料相互作用2分鐘或更久，與化合物(b)的水性制劑接觸的不僅僅是未改性泡沫(a)的最外層。
如果以使化合物(b)的水性制劑不均勻分布已在未改性泡沫(a)上形成的方式使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑接觸，可能的結(jié)果在于，本發(fā)明的改性泡沫在其橫截面上具有不均勻的機(jī)械性能。例如，根據(jù)本發(fā)明，與較大量的化合物(b)的水性制劑接觸的位置可能比與較少量的化合物(b)的水性制劑接觸的位置柔軟。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在化合物(b)的水性制劑的不均勻分布本身不理想的一些情況下，可以通過(guò)在多孔輥上或在多孔金屬板上壓延來(lái)使其更均勻。降低化合物(b)的水性制劑的不均勻分布程度的優(yōu)選方法使用至少兩個(gè)多孔輥，在至少一個(gè)多孔輥或至少一個(gè)多孔金屬板上施用真空抽吸。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，在材料接觸之后，通過(guò)在兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)輥之間擠壓去除液體來(lái)設(shè)定指定的液體吸收水平，指定的液體吸收水平的實(shí)例是20至800重量％，基于未改性泡沫(a)的重量。制劑中化合物(b)的濃度為1至99重量％。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在材料接觸之后，可例如使用一種或多種溶劑，優(yōu)選使用水進(jìn)行漂洗。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在材料接觸之后，以及如果合適的話，在漂洗之后，可以進(jìn)行干燥，例如機(jī)械干燥(例如通過(guò)擰絞或壓延進(jìn)行，特別是使用兩個(gè)輥通過(guò)擠壓去除水)，或熱干燥(例如在微波爐、熱鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)或干燥箱，特別是真空干燥箱中，干燥箱可進(jìn)行操作的溫度可以是例如30至150℃)。在真空干燥箱的情況下，真空可以被解釋為例如0.1至850毫巴的壓力。
對(duì)于本發(fā)明，根據(jù)需要進(jìn)行的干燥步驟的時(shí)間不算在相互作用時(shí)間內(nèi)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，熱干燥可以通過(guò)例如經(jīng)10秒至20小時(shí)加熱至20℃至150℃的溫度進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，未改性泡沫(a)可以不僅與化合物(b)的水性制劑接觸，還與至少一種催化劑(c)接觸。合適的化合物的實(shí)例是金屬鹽、銨鹽和無(wú)機(jī)或有機(jī)酸。合適的金屬鹽的實(shí)例是金屬鹵化物、金屬硫酸鹽、金屬硝酸鹽、金屬四氟硼酸鹽、金屬磷酸鹽或它們的混合物。實(shí)例是氯化鎂、硫酸鎂、氯化鋅、氯化鋰、溴化鋰、三氟化硼、氯化鋁、硫酸鋁、明礬如KAl(SO4)2·12H2O、硝酸鋅、四氟硼酸鈉和上述金屬鹽的混合物。
適合作為催化劑(c)的銨鹽是來(lái)自氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、草酸銨、磷酸二銨和上述銨鹽的混合物的銨鹽。
適合作為催化劑(c)的無(wú)機(jī)和有機(jī)酸是馬來(lái)酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、對(duì)甲苯磺酸、鹽酸、硫酸、硼酸和它們的混合物。
當(dāng)然，還可以使用例如至少一種金屬鹽和至少一種銨鹽的混合物或至少一種金屬或銨鹽和至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)酸的混合物作為催化劑(c)。
非常特別優(yōu)選的催化劑(c)是布朗斯臺(tái)德酸催化劑，例如ZnCl2、Zn(NO3)2以及它們各自的水合物形式、NH4Cl、MgSO4、Al2(SO4)3以及它們各自的水合物形式，非常特別優(yōu)選為MgCl2，特別是其六水合物形式。
基于化合物(b)，優(yōu)選使用1/3至1/20重量的催化劑(c)，在每種情況下均在不存在任何水合水的情況下測(cè)定。
優(yōu)選為氯化鎂、氯化鋅、硫酸鎂、硫酸鋁。特別優(yōu)選氯化鎂。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使未改性泡沫(a)與化合物(b)的水溶液以及如果合適的話催化劑(c)在3.0至7.5的pH值下接觸，如果合適的話，可以通過(guò)添加酸、堿或緩沖劑來(lái)設(shè)定此處所需的pH值。優(yōu)選使用緩沖劑。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以使至少一種未改性泡沫(a)不僅與化合物(b)的水性制劑以及如果合適的話催化劑(c)接觸，還與至少一種添加劑(d)接觸，該添加劑(d)選自生物殺傷劑，例如銀顆粒或單體型或聚合有機(jī)生物殺傷劑，例如苯氧基乙醇，苯氧基丙醇，乙二醛，噻二嗪，2，4-二氯芐基醇，優(yōu)選異噻唑酮(isothiazolone)衍生物，例如MIT(2-甲基-3-(2H)-異噻唑酮)、CMIT(5-氯-2-甲基-3(2H)-異噻唑酮)、CIT(5-氯-3(2H)-異噻唑酮)、BIT(1，2-苯并異噻唑-3(2H)-酮)，以及N，N-二C1-C10烷基-ω-氨基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物，特別是乙烯與N，N-二甲基-2-氨基乙基(甲基)丙烯酸酯的共聚物，一種或多種表面活性劑，其可以是陰離子型的、陽(yáng)離子型的或非離子型的，活性炭，色料，例如染料或顏料，香味物質(zhì)，例如香料，疏水劑或疏油劑，例如氟碳樹(shù)脂或氟碳蠟，除臭劑，例如環(huán)糊精，和裝有至少一種活性成分(例如處理油)、以及一種或多種生物殺傷劑、香料或除臭劑的微囊，對(duì)于本發(fā)明，微囊可以是例如平均外徑為1至100微米的球形中空顆粒，它們可以例如由三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂或聚甲基丙烯酸甲酯構(gòu)成。
這種程序的一個(gè)實(shí)例使至少一種未改性泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑以及與至少一種添加劑(d)在不同操作中或優(yōu)選同時(shí)接觸。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以在化合物(b)的水性制劑中添加一種或多種添加劑(d)，例如以基于(b)為0至總共50重量％，優(yōu)選0.001至30重量％，特別優(yōu)選0.01至25重量％，非常特別優(yōu)選0.1至20重量％的比例添加。
在實(shí)施本發(fā)明方法的另一方法中，在化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)已經(jīng)作用于未改性泡沫(a)之后，可以一次或多次施加機(jī)械壓縮。機(jī)械壓縮可以逐批或優(yōu)選連續(xù)施加，例如用壓機(jī)或壓板逐批施加，或例如用輥或壓延機(jī)連續(xù)施加。如果需要壓延，可以進(jìn)行一次或多次壓延機(jī)操作(calender pass)，例如1至20次壓延機(jī)操作，優(yōu)選5至10次壓延機(jī)操作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)行機(jī)械壓縮至1∶1.2至1∶20，優(yōu)選1∶2.5至1∶10的壓縮程度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在干燥過(guò)程之前進(jìn)行壓延。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該程序在于，在使化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸并相互作用后，首先將產(chǎn)物干燥，然后用水潤(rùn)濕，然后機(jī)械壓縮，例如壓延。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，該程序在于，在使化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸并相互作用后，首先將產(chǎn)物干燥，省略潤(rùn)濕過(guò)程，然后將產(chǎn)物機(jī)械壓縮，例如壓延。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在使化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話，至少一種添加劑(d)接觸并相互作用后，機(jī)械壓縮過(guò)程由本身硬質(zhì)的未改性泡沫(a)制成柔軟的彈性泡沫。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在使化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸并相互作用后，可以在未改性泡沫(a)上進(jìn)行熱定形，尤其在機(jī)械壓縮過(guò)程之前或之后，或在兩個(gè)機(jī)械壓縮步驟之間進(jìn)行。例如，熱定形可以在120℃至250℃進(jìn)行5秒至120分鐘。合適的裝置的實(shí)例是微波爐、壓板系統(tǒng)、用熱鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)或用電或用氣體火焰加熱的干燥箱、加熱軋磨機(jī)或連續(xù)操作的干燥設(shè)備。
上述干燥可以在熱定形過(guò)程之前進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸并相互作用后，可以在未改性泡沫(a)上進(jìn)行熱定形，尤其在機(jī)械壓縮過(guò)程之前或之后，或在兩個(gè)機(jī)械壓縮步驟之間進(jìn)行。例如，熱定形可以在150℃至200℃進(jìn)行30秒至120分鐘。合適的裝置的實(shí)例是干燥箱。
在一個(gè)具體實(shí)施方案中，例如在使材料相互作用之后，如果合適的話，在干燥過(guò)程之后，通過(guò)使泡沫在熱輥或壓延機(jī)上穿過(guò)一次或多次，或?qū)⑵湓跓岚逯g壓縮一次或多次，將機(jī)械壓縮過(guò)程和熱定形過(guò)程合并。當(dāng)然，還可以壓延兩次或更多次，并在此過(guò)程中使用冷輥將材料壓縮一次或多次并使用熱輥將材料壓縮一次或多次。在本發(fā)明中，熱意味著100至250℃，優(yōu)選120至200℃的溫度。
本發(fā)明還提供了可通過(guò)本發(fā)明方法獲得的改性泡沫，這些在下文中被稱作本發(fā)明泡沫。
本發(fā)明的改性泡沫具有5至1000kg/m3，優(yōu)選6至500kg/m3，特別優(yōu)選7至300kg/m3的密度。本發(fā)明泡沫的密度一方面受到化合物(b)的涂覆程度，和如果合適的話催化劑(c)的涂覆程度，和如果合適的話至少一種添加劑(d)的涂覆程度的影響，另一方面受到原料壓縮程度的影響?？梢愿鶕?jù)需要通過(guò)適當(dāng)選擇涂覆和壓縮程度來(lái)調(diào)節(jié)密度和剛度和撓性。
基于相應(yīng)未改性泡沫(a)的重量，本發(fā)明的改性泡沫優(yōu)選包含0.1至80重量％，優(yōu)選2至60重量％，特別優(yōu)選5至50重量％的來(lái)自(b)的固體。
本發(fā)明的改性泡沫或通過(guò)本發(fā)明的方法制成的泡沫以完全有利并消除上述缺點(diǎn)如短使用時(shí)間、對(duì)精細(xì)表面的損傷和難看的外觀的性能為特征。它們表現(xiàn)出改進(jìn)的清潔性能或清潔作用、良好的抗水解性、改進(jìn)的抗酸性和良好的消音性，且例如，如果它們用于生產(chǎn)清潔材料，則是特別耐用的。它們?cè)跊](méi)有沾污的情況下長(zhǎng)時(shí)間使用。在本發(fā)明泡沫變臟時(shí)，它們可以容易地進(jìn)行非破壞性清洗。根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫或本發(fā)明的改性泡沫的另一特征是對(duì)氧化劑，特別是對(duì)氣體氧化劑，例如臭氧和氧氣的高抵抗性。此外，本發(fā)明的改性泡沫是高度撓性的，容易用機(jī)械方式轉(zhuǎn)變成所需形狀。此外，本發(fā)明的改性泡沫具有吸引人的布類觸感，并在清潔精細(xì)表面時(shí)特別沒(méi)有傷害性。
此外，本發(fā)明的改性泡沫還適合用在化妝品領(lǐng)域中，例如作為卸妝紙巾或棉片，或用于衛(wèi)生產(chǎn)品。
本發(fā)明的改性泡沫在要求材料具有撓性的任何應(yīng)用中均特別有利。
本發(fā)明還提供了本發(fā)明的改性開(kāi)孔泡沫或根據(jù)本發(fā)明改性的開(kāi)孔泡沫用于生產(chǎn)如下材料的用途擦具、刷子、抹布、拖把、清潔布、清潔砂礫或吸油材料之類的清潔材料，例如用于手工或機(jī)械清潔，絲狀材料形式的清潔材料，如果合適的話，為與由其它材料如聚酰胺或金屬構(gòu)成的細(xì)絲或線材的復(fù)合材料形式，這些是適用于清潔例如孔眼、拉模、螺紋或心軸的芯材，過(guò)濾器，例如空氣過(guò)濾器、池塘過(guò)濾器、水族箱過(guò)濾器、水過(guò)濾器或作為陶瓷過(guò)濾器的基質(zhì)，加濕器、配水器，包裝元件，特別是用于沖擊敏感性或水敏感性產(chǎn)品，減振元件、消音元件、建筑物隔熱材料，特別是屋頂隔熱材料和墻壁隔熱材料。
本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)清潔材料的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)過(guò)濾器的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)加濕器的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)化妝用品的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)配水器的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)包裝元件的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)消音元件的方法。本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或使用根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫生產(chǎn)建筑物隔熱材料的方法。
如果本發(fā)明要使用本發(fā)明改性泡沫生產(chǎn)過(guò)濾器，則優(yōu)選袋式過(guò)濾器。和陶瓷過(guò)濾器基質(zhì)。如果本發(fā)明要使用本發(fā)明的改性泡沫生產(chǎn)汽車(chē)部件，則特別優(yōu)選通風(fēng)裝置。
本發(fā)明還提供了使用本發(fā)明的改性泡沫或根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫制成的或包含本發(fā)明的改性泡沫或根據(jù)本發(fā)明改性的泡沫的清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、化妝用品、配水器、包裝元件、消音元件和建筑物隔熱材料。
例如，本發(fā)明的改性泡沫可以例如機(jī)械連接到其它材料上，例如連接到掃帚和刷子的桿子、基底上，或連接到織物、皮革、聚氨酯之類的聚合物或木材上。
本發(fā)明的改性泡沫在例如通過(guò)噴墨法或使用著色印刷糊印刷時(shí)產(chǎn)生良好結(jié)果。
本發(fā)明的改性泡沫可以例如在施加到載體上時(shí)表現(xiàn)良好，載體可以是彎曲或平坦的，硬質(zhì)或撓性的。載體的實(shí)例是織物載體、紙載體、網(wǎng)以及塑料片和金屬片?？梢蕴岬降木唧w實(shí)施方案是施加到織物載體上以手工應(yīng)用。本發(fā)明的改性泡沫在施加到用于帶式磨機(jī)、振動(dòng)研磨機(jī)和/或拋光盤(pán)的織物載體上時(shí)表現(xiàn)得特別好。本發(fā)明因此進(jìn)一步提供了將本發(fā)明的改性泡沫施加到載體(其可以是彎曲或平坦的，硬質(zhì)或撓性的)，特別是織物載體或紙載體上的方法。本發(fā)明的施加方法的實(shí)例是粘合、縫合或鉚接。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了包含至少一種本發(fā)明的改性泡沫和至少一個(gè)載體(其例如，可以是彎曲或平坦的，硬質(zhì)或撓性的，例如織物載體或紙載體)的復(fù)合材料。本發(fā)明進(jìn)一步提供了施加到上述載體上，特別是施加到織物載體或施加到紙載體上的本發(fā)明的改性泡沫作為帶式磨機(jī)和振動(dòng)研磨機(jī)用的工具或手工應(yīng)用(例如拋光盤(pán)形式)的工具的用途。
通過(guò)實(shí)施例闡述本發(fā)明。
實(shí)施例I.1未改性泡沫(a)的生產(chǎn)在敞開(kāi)容器中，在含有3重量％甲酸和1.5％烷基磺酸酯(烷基中含有12至18個(gè)碳原子)混合物的鈉鹽(來(lái)自Bayer AG的K 30乳化劑)的水溶液中，加入噴霧干燥的三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物(摩爾比1∶3，摩爾質(zhì)量大約500克/摩爾)，百分比基于三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物。三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物基于三聚氰胺-甲醛預(yù)縮合物和水構(gòu)成的整個(gè)混合物的濃度為74重量％。將所得混合物劇烈攪拌，然后添加20重量％正戊烷。持續(xù)攪拌(大約3分鐘)直至產(chǎn)生具有均勻外觀的分散體。使用刮刀將其涂施到作為基底材料的特氟龍?zhí)幚磉^(guò)的玻璃布上，在主要空氣溫度為150℃的干燥箱中發(fā)泡并固化。泡沫組合物內(nèi)的所得溫度為正戊烷的沸點(diǎn)，其在這些條件下為37.0℃。在7至8分鐘后，泡沫發(fā)泡至其最大高度。然后使泡沫在干燥箱中在150℃再放置10分鐘；然后將其在180℃熱調(diào)節(jié)30分鐘。這產(chǎn)生未改性泡沫(a.1)。
在來(lái)自實(shí)施例I.1的未改性泡沫(a.1)上測(cè)定下列性能開(kāi)孔系數(shù)99.6％，根據(jù)DIN ISO 4590，壓縮強(qiáng)度(40％)1.3kPa，根據(jù)DIN 53577測(cè)定，密度7.6kg/m3，根據(jù)EN ISO 845測(cè)定，平均孔徑210微米，通過(guò)評(píng)定截面顯微照片測(cè)定，BET表面積6.4m2/g，根據(jù)DIN 66131測(cè)定，吸聲率93％，根據(jù)DIN 52215測(cè)定，吸聲率0.9以上，根據(jù)DIN 52212測(cè)定。
I.2本發(fā)明的改性泡沫的生產(chǎn)將來(lái)自實(shí)施例I.1的未改性泡沫(a.1)切割產(chǎn)生尺寸為9厘米×4厘米×4厘米的泡沫塊。泡沫塊的重量為1.00至1.33克。然后使具有表1所示重量的未改性泡沫塊與包含81克/升N，N’-二甲基-4，5-二羥基咪唑啉酮(Ib.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將每一泡沫塊完全浸在水分散體中并在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘 然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔8毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為520重量％。
然后將材料在干燥箱中在80℃干燥4小時(shí)。然后在干燥箱中在150℃熱定形10分鐘。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F1.1。
II.其它本發(fā)明的改性泡沫的生產(chǎn)II.1本發(fā)明的改性泡沫F1.2的生產(chǎn)重復(fù)I.2中的實(shí)驗(yàn)，但使所述材料與120克/升(Ib.1)和57.8克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸。
將泡沫塊在浸沒(méi)5秒后取出，如上所述擠壓去除材料，所得液體吸收率為540重量％。然后在沒(méi)有預(yù)先干燥的情況下在干燥箱中在150℃熱定形15分鐘。
這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F1.2。
II.2本發(fā)明的改性泡沫F2.1的生產(chǎn)用包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散體噴涂未改性泡沫(a.1)塊(尺寸9厘米×4厘米×4厘米)。
使材料相互作用2分鐘，然后如I.2中所述擠壓去除過(guò)量材料，并在干燥箱中在140℃熱定形20分鐘。所得液體吸收率為425重量％。
這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.1。
II.3本發(fā)明的改性泡沫的生產(chǎn)使具有表1所示重量的來(lái)自實(shí)施例I.1的未改性泡沫塊與包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將每一泡沫塊完全浸在水分散體中并使其在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘。然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔5毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為110重量％。
然后將材料在干燥箱中在80℃干燥1小時(shí)。然后在干燥箱中在160℃熱定形10分鐘。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.2。
II.4本發(fā)明的改性泡沫F2.3的生產(chǎn)使具有表1所示重量的來(lái)自實(shí)施例I.1的未改性泡沫塊與包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將每一泡沫塊完全浸在水分散體中并使其在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘。然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔8毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為725重量％。
然后在干燥箱中(沒(méi)有預(yù)先干燥)在150℃熱定形10分鐘。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.3。
II.5本發(fā)明的改性泡沫F2.4的生產(chǎn)程序如實(shí)施例II.4中所述，但在定形過(guò)程之前將材料在干燥箱中在80℃干燥2小時(shí)，并在180℃熱定形5分鐘。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.4。
在干燥之前測(cè)定液體吸收率，所得值為450重量％。
表1本發(fā)明的改性泡沫(數(shù)據(jù)以重量％表示，基于未改性泡沫重量)
III.本發(fā)明的改性泡沫和未改性泡沫作為清潔布的應(yīng)用本發(fā)明的改性泡沫和未改性泡沫在每種情況下均用作擦具。
在每種情況下，本發(fā)明的改性泡沫和未改性泡沫均用水潤(rùn)濕。
在每種情況下，使用來(lái)自I.2或II的本發(fā)明的改性泡沫之一和使用I.1的未改性泡沫手工清洗的材料是大約1m2的上漆石膏板壁(粗糙)，其已經(jīng)用磨蝕橡膠、鞋油和廢油條痕弄臟。這如產(chǎn)生表2中那樣的清潔壁，并目測(cè)它們的清潔質(zhì)量。同樣目測(cè)擦具的尺寸穩(wěn)定性。
表2來(lái)自I.1的未改性泡沫(a.1)、本發(fā)明的改性泡沫和它們作為擦具的應(yīng)用
IV.其它本發(fā)明的改性泡沫的生產(chǎn)將來(lái)自實(shí)施例I.1的未改性泡沫(a.1)切割產(chǎn)生尺寸為10厘米×10厘米×0.5厘米的泡沫塊。泡沫塊的重量為0.35至0.48克。
IV.1本發(fā)明的改性泡沫F1.3的生產(chǎn)使重量0.44克的來(lái)自IV.的泡沫塊與81克/升(Ib.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將每一泡沫塊完全浸在水分散體中并使其在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘。然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為420重量％。
然后將材料在干燥箱中在80℃干燥4小時(shí)。然后在干燥箱中在150℃熱定形10分鐘。基于未改性泡沫，所得涂覆量為34重量％。
然后將處理過(guò)的泡沫用水潤(rùn)濕，并使其穿過(guò)處于3.5-4巴壓力的兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)輥10次，由此進(jìn)行壓延，此時(shí)處理過(guò)的泡沫被(機(jī)械)壓縮至其初始厚度的大約1/3。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F1.3，其具有吸引人的柔軟布類觸感并且是撓性的。
IV.2本發(fā)明的改性泡沫F1.4的生產(chǎn)使重量0.44克的來(lái)自IV.的泡沫塊與81克/升(bI.1)和18克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將其完全浸在水分散體中。在5秒后，將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為420重量％。
然后使處理過(guò)的泡沫穿過(guò)處于3.5-4巴壓力的兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)輥12次，由此進(jìn)行壓延，此時(shí)處理過(guò)的泡沫被(機(jī)械)壓縮至其初始厚度的大約1/3。然后在干燥箱中在150℃熱定形15分鐘?；谖锤男耘菽?，所得涂覆量為34重量％。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F1.4，其具有吸引人的柔軟布類觸感并且是撓性的。
IV.3本發(fā)明的改性泡沫F2.5的生產(chǎn)將0.48克重量的來(lái)自IV.的泡沫塊用其重量3.9倍的包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散體噴涂。
使材料相互作用2分鐘，然后使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。所得液體吸收率為325重量％，且所得涂覆量為37重量％。
然后將材料在干燥箱中在150℃熱定形15分鐘(沒(méi)有預(yù)先干燥)。
然后將處理過(guò)的泡沫用水潤(rùn)濕，并穿過(guò)處于3.5-4巴壓力的兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)輥15次，由此進(jìn)行壓延，此時(shí)處理過(guò)的泡沫被(機(jī)械)壓縮至其初始厚度的大約40％。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.5，其具有吸引人的柔軟布類觸感并且是撓性的。
IV.4本發(fā)明的改性泡沫F2.6的生產(chǎn)使重量0.42克的來(lái)自IV.的泡沫塊與包含112.5克/升(Ib.2)和61.4克/升MgCl2·6H2O的水分散體充分接觸，其中將其完全浸在水分散體中。使材料相互作用2分鐘，然后使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。所得液體吸收率為360重量％，且所得涂覆量為41重量％。
然后將材料在干燥箱中在80℃干燥1小時(shí)，并在干燥箱中在160℃熱定形7.5分鐘。
然后將處理過(guò)的泡沫用水潤(rùn)濕，并使用壓板壓縮10次以將其機(jī)械壓縮至其初始厚度的大約1/3。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.6，其觸感像軟革且高度撓性。
IV.5本發(fā)明的改性泡沫F2.7的生產(chǎn)使重量0.46克的來(lái)自IV.的泡沫塊與包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將其完全浸在水分散體中并使其在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘。然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為725重量％。
然后將材料在干燥箱中在150℃熱定形10分鐘(沒(méi)有預(yù)先干燥)。
將處理過(guò)的泡沫用水潤(rùn)濕，并使其穿過(guò)處于3.5-4巴壓力的兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)輥10次，由此進(jìn)行壓延，此時(shí)處理過(guò)的泡沫被(機(jī)械)壓縮至其初始厚度的大約1/3。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.7，其具有吸引人的柔軟布類觸感并且是撓性的。
IV.6本發(fā)明的改性泡沫F2.8的生產(chǎn)使重量0.35克的來(lái)自IV.的泡沫塊與包含60克/升(Ib.2)和25克/升MgCl2·6H2O的水分散體接觸，其中將其完全浸在水分散體中并使其在被水分散體覆蓋的情況下保持2分鐘。然后將泡沫塊從相關(guān)水分散體中取出，并使材料穿過(guò)兩個(gè)間隔2毫米、直徑150毫米并以32rpm旋轉(zhuǎn)的對(duì)轉(zhuǎn)輥，從而通過(guò)擠壓去除過(guò)量水分散體。由此實(shí)現(xiàn)的液體吸收率為710重量％。
然后將材料首先在干燥箱中在80℃干燥2小時(shí)。然后將其在干燥箱中在180℃熱定形5分鐘。
然后將處理過(guò)的泡沫用水潤(rùn)濕，并使用壓板壓縮10次以將其機(jī)械壓縮至其初始厚度的大約1/3。這產(chǎn)生本發(fā)明的改性泡沫F2.8，其觸感像柔軟麂皮且具有高度撓性。
V.來(lái)自IV.的本發(fā)明的改性泡沫和未改性泡沫作為清潔布的用途本發(fā)明的改性泡沫和未改性泡沫在每種情況下均用作用于清潔由Plexiglas(有機(jī)玻璃)構(gòu)成的精細(xì)表面的清潔布。
從未改性泡沫(a.1)和根據(jù)本發(fā)明改性的來(lái)自IV.的泡沫上切下各大約0.5厘米厚的圓盤(pán)(直徑4.5厘米)，并粘接到重物(大約1600克)上。這產(chǎn)生試樣。將試樣略微用水潤(rùn)濕，并借助“Prüfbau-Quant-Scheuerprüfer”在Plexiglas上來(lái)回摩擦大約2000次。為了評(píng)定本發(fā)明泡沫與未處理的泡沫相比是否在Plexiglas表面上產(chǎn)生損害小的劃痕，在顯微鏡放大(1∶75)下計(jì)數(shù)摩擦表面上的劃痕。
未處理泡沫(a.1)導(dǎo)致的平均劃痕為31；使用F1.49個(gè)劃痕，使用F2.52個(gè)劃痕，使用F2.77個(gè)劃痕。
VI.本發(fā)明的改性泡沫作為帶材的應(yīng)用借助基于硅氧烷橡膠的粘合劑，將本發(fā)明的改性泡沫1.2粘接到尺寸為5厘米×5厘米的一塊亞麻織物上。這產(chǎn)生本發(fā)明的復(fù)合材料。將本發(fā)明的復(fù)合材料儲(chǔ)存24小時(shí)，用水潤(rùn)濕，用于硬幣(1歐分)的10秒手工清洗。然后清洗該硬幣，且經(jīng)過(guò)清洗過(guò)程，該錢(qián)幣(strike)沒(méi)有經(jīng)受任何劃傷。
本發(fā)明的復(fù)合材料能夠承受反復(fù)手動(dòng)彎曲和揉皺而沒(méi)有損傷。
權(quán)利要求
1.改性開(kāi)孔泡沫的生產(chǎn)方法，其包括使下列材料接觸(a)密度為5至500kg/m3且平均孔徑為1微米至1毫米的開(kāi)孔泡沫，和(b)至少一種每分子含有至少一個(gè)半縮醛胺或縮醛胺基團(tuán)的化合物或至少一種包含至少一種共聚的含OH或含β-二羰基或含環(huán)氧基的共聚單體的共聚物的水性制劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中來(lái)自步驟(b)的至少一種化合物未在開(kāi)孔泡沫(a)的生產(chǎn)過(guò)程中使用過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中化合物(b)通過(guò)至少一種含氮化合物(B1)和至少一種羰基化合物(B2)，以及如果合適的話其它化合物(B3)的縮合，以及如果合適的話，在縮合過(guò)程后進(jìn)一步反應(yīng)獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其中所述材料還與(c)至少一種催化劑接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述材料還與至少一種添加劑(d)接觸，這些添加劑(d)選自生物殺傷劑、表面活性劑、活性炭、色料、香味物質(zhì)、除臭劑和裝有至少一種活性成分的微囊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其中在已經(jīng)使開(kāi)孔泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸之后，使材料相互作用，然后進(jìn)行機(jī)械壓縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其中在已經(jīng)使開(kāi)孔泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸之后，使材料相互作用，然后進(jìn)行熱定形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其中在已經(jīng)使開(kāi)孔泡沫(a)與化合物(b)的水性制劑，如果合適的話催化劑(c)，以及如果合適的話至少一種添加劑(d)接觸之后，使材料相互作用，然后進(jìn)行機(jī)械壓縮和熱定形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的方法，其中開(kāi)孔泡沫(a)是由合成有機(jī)泡沫構(gòu)成的泡沫。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其中開(kāi)孔泡沫(a)是聚氨酯泡沫或氨基塑料泡沫。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟(b)中，使材料與至少一種通式Ia至Ib的化合物接觸 變量定義如下R1和R2相同或不同，并選自氫、支化或未支化C1-C12烷基、(-CH2-CH2-O)m-R5、(-CHCH3-CH2-O)m-R5、(-CH2-CHCH3-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-O)m-R5、(-CH2-CH2-CH2-CH2-O)m-R5，x相同或不同并且是選自0和1的整數(shù)，式Ia中至少一個(gè)x等于1，m是1至20的整數(shù)，R3和R4相同或不同，并選自氫、支化或未支化C1-C12烷基，或一起構(gòu)成C2-C4亞烷基，R5相同或不同并選自C1-C4烷基和氫。
12.通過(guò)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法獲得的改性開(kāi)孔泡沫。
13.通過(guò)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法制成的改性開(kāi)孔泡沫作為或用于生產(chǎn)清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、化妝用品、配水器、包裝元件、消音元件或建筑物隔熱材料的用途。
14.使用通過(guò)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法制成的改性開(kāi)孔泡沫生產(chǎn)清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、化妝用品、配水器、包裝元件、消音元件或建筑物隔熱材料的方法。
15.使用通過(guò)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法制成的改性開(kāi)孔泡沫制成的清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、化妝用品、配水器、包裝元件、消音元件或建筑物隔熱材料。
16.包含通過(guò)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法制成的改性開(kāi)孔泡沫的清潔材料、過(guò)濾器、加濕器、化妝用品、配水器、包裝元件、消音元件或建筑物隔熱材料。
17.將根據(jù)權(quán)利要求12的改性開(kāi)孔泡沫施加到彎曲或平坦、硬質(zhì)或撓性載體上的方法。
18.復(fù)合材料，包含至少一種施加到彎曲或平坦、硬質(zhì)或撓性載體上的根據(jù)權(quán)利要求12的改性開(kāi)孔泡沫。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)改性開(kāi)孔泡沫的方法，包括使(a)密度為5至500kg/m
文檔編號(hào)C08J9/40GK101065427SQ200580040901
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者U·卡爾, S·弗倫策爾, V·施文德曼, U·施泰因布倫納, H·萊寧格爾 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司