[发明专利]具有非液化惰性推进剂的单组分聚氨酯泡沫制剂

说明书

交叉引用陈述

本申请要求2010年3月31日提交的美国临时申请No.61/319,577的权益，所述申请的整个内容在此引为参考。发明背景

技术领域

本发明涉及利用非液化惰性推进剂推进和膨胀的单组分聚氨酯泡沫制剂。

背景技术

单组分泡沫(OCF)制剂已得到普及，尤其是作为胶粘剂、密封剂和绝缘材料，它们以在加压容器中销售并被使用者通过任选装有分配枪的软管或管子进行分配。OCF制剂典型使用聚氨酯预聚物制剂和含有烃、二甲醚和/或压缩液化气例如氟化烯烃(HFO)化合物的推进剂。所述推进剂驱出聚氨酯预聚物制剂并在所述制剂利用大气中的水分固化时对其发泡以形成聚氨酯泡沫。所述聚氨酯泡沫用作胶粘剂、密封剂和/或绝缘材料。

推进剂近年来由于它们对环境和大气的影响而受到审查。常规的发泡剂从安全性和生态学立场来看变得不够理想。许多常规的发泡剂是可燃的，在包装和分配期间造成火灾隐患。卤化推进剂在全球变暖潜在性和臭氧耗竭潜在性方面引起顾虑。因此，希望找到用于OCF系统的新的推进剂。

美国专利6,013,691报告了惰性非液化推进剂例如二氧化碳和氧化亚氮在用于气溶胶容器的OCF制剂中的应用。这些制剂是合乎需要的，因为它们用相对于常规推进剂更为生态友好的惰性气体来代替所述常规推进剂。然而，这些惰性气体更难以配制和包装入合适的OCF制剂中。例如，所述气体在OCF制剂组分中具有不同的溶解度。结果，它们倾向于产生性质不同于常规OCF制剂的OCF材料。美国专利6,013,691报告发现了如何将这些希望的然而具有挑战性的发泡剂掺入到作为OCF分配的气溶胶容器中。气溶胶容器尺寸、容积和压力相对小，在自助型(do-it-yourself)消费者中受到欢迎。

自助型消费者之外的另一个OCF泡沫市场是专业建筑市场。OCF制剂通常在比气溶胶容器更大和压力更高的压力容器中销售到专业建筑市场中。例如，专业的容器容积通常是10-15升并被加压到内部压力超过15个大气压的压力。相比之下，气溶胶容器典型包含在专业容器的2/3压力下更小容积的数量级。相对于气溶胶罐OCF制剂，专业OCF容器中不同的容积和压力产生了未解决的掺入非液化惰性推进剂的难题。例如，推进剂溶解度由于压力不同而改变，因此将改变泡沫性质。

因而，希望发现一种在OCF制剂中使用非液化惰性推进剂的方法，其中所述制剂适合用于比消费者气溶胶罐容器更大的容积和更高的压力操作的专业尺寸容器。还希望这样的制剂将从专业尺寸容器产生OCF，其没有可见的泡沫珠收缩以及与从常规推进剂生产的OCF相似的视觉外观、密度和孔结构均匀性。更进一步希望，所述OCF制剂在操作温度下具有合适的流速。

发明概述

本发明提供了针对获得在专业规模压力容器中的OCF制剂的问题的技术方案，所述技术方案在20个大气压或20个大气压以上大气压的压力下使用非液化惰性推进剂并且产生的泡沫珠没有可见的收缩且具有与从常规推进剂生产的OCF相似的密度、视觉外观和孔结构均匀性。此外，本发明解决了与所述制剂在5-35摄氏度(℃)的温度范围内以可接受的流速进行分配的相关的包装问题。

出人意外地，本发明通过在OCF制剂中利用乳化剂、开孔剂和表面活性剂的特定组合而实现了这种结果。

在第一方面，本发明是包含异氰酸酯化合物、多元醇、胺催化剂、乳化剂、开孔剂、表面活性剂和推进剂的单组分泡沫制剂，其中所述推进剂的存在浓度在所述单组分泡沫制剂总重量的5至35重量百分比的范围内并且基于总推进剂的重量有至少50重量百分比的非液化惰性气体，所述表面活性剂是硅氧烷二醇(silicone glycol)共聚物并且所述开孔剂的存在浓度基于多元醇的重量在大于零重量百分比到小于0.01重量百分比的范围内。

在第二方面，本发明是一种制品，其在压缩到至少15个大气压的压力的容器内包含5升或5升以上所述第一方面的单组分泡沫制剂。

在第三方面，本发明是第一方面的单组分泡沫制剂的分配方法，所述方法包括提供第二方面的制品并且从所述容器中通过分配工具将所述单组分泡沫制剂排出到基材上，并且让所述单组分泡沫制剂膨胀成密度为每立方米45千克或更小的稳定聚合泡沫。

本发明的制剂可用于制备本发明的制品，所述制品可用于在本发明的方法中使用，并可用于施加聚合泡沫胶粘剂、密封剂和/或绝缘材料。

发明详述