噁二 嗪二酮和/或氧雜二嗪三酮結(jié)構(gòu)的改性二異氰酸酯或三異氰酸酯,或其混合物,與具有至 少一個異氰酸酯反應(yīng)性基團的烷氧基硅烷反應(yīng)獲得。優(yōu)選使用具有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)(例如 購自Bayer Material Science AG的Desmodur N 3300),亞氨基噁二嘆二酮結(jié)構(gòu)(例如購 自Bayer Material Science AG的Desmodur N 3900)和/或脈基甲酸醋結(jié)構(gòu)(例如購自 Bayer Material Science AG的Desmodur XP 2580)的三異氛酸醋。上述化合物也可用作 具有至少一個異氰酸酯反應(yīng)性基團的烷氧基硅烷??蓺w于組合物的烷氧基硅烷封端多異氰 酸酯的比例優(yōu)選為彡0和< 60重量%,特別優(yōu)選彡1和< 30重量%和最優(yōu)選彡5和< 15 重量%。
[0074] 本發(fā)明的組合物可以進一步包含活性醫(yī)學(xué)和/或化妝品成分,發(fā)泡氣體和/或助 劑作為組分。引述這些組分的優(yōu)選實施方案適用于本文的其余部分。
[0075] 本發(fā)明的硅烷封端預(yù)聚物或本發(fā)明的組合物可以在沒有其它助劑下施涂于表面, 并借助于大氣的水含量或表面上的水含量固化。STP因此可以用于單組分(1K)泡沫應(yīng)用。
[0076] 但是,本發(fā)明的硅烷封端預(yù)聚物或本發(fā)明的組合物特別適用于來自壓力儲罐的泡 沫應(yīng)用。因此,該組合物優(yōu)選包含壓力液化發(fā)泡氣體。發(fā)泡氣體可以優(yōu)選包含至少在兩種 情況下都是1至5個碳原子的烷烴或烯烴,和更具體地,至少選自乙烷,丙烷,正丁烷,異丁 烷,戊烷及其混合物的化合物。雖然原則上其它發(fā)泡氣體,例如二甲基醚也是可能的,但是 使用的發(fā)泡氣體特別優(yōu)選來自上述烷烴/烯烴。
[0077] 1. 5 bar壓力和20°C溫度下的組合物例如可以含有至少3重量%的發(fā)泡氣體,基 于該組合物,同時該發(fā)泡氣體完全溶于組合物。完全溶解性可以在20°C在Pamasol Willi Mjider AG,CH 的"test glasses for optical checks of aerosols" 中確定。當(dāng)對于一個 持久的周期(> lh),發(fā)泡氣體不形成視覺上可察覺的第二相時,存在按照本發(fā)明目的的完 全溶解性。
[0078] 在特別優(yōu)選的實施方案中,溶解的發(fā)泡氣體的水平為10至30重量%,優(yōu)選為15至 30重量%,基于全部組合物。
[0079] 向根據(jù)本發(fā)明和基于聚醚碳酸酯多元醇的硅烷封端預(yù)聚物中添加以上定義的基 于聚醚二醇的硅烷封端預(yù)聚物,使得可發(fā)泡混合物可更好地用水潤濕。因此,烷氧基硅烷基 團水解更迅速,噴涂分配的泡沫固化更迅速。
[0080] 但是,基于本發(fā)明硅烷封端預(yù)聚物或本發(fā)明組合物的兩種或多種組分的體系是優(yōu) 選的。
[0081] 本發(fā)明進一步提供一種多組分體系,包含至少兩種獨立的組分,其中第一種組分 I)包含根據(jù)本發(fā)明的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物或根據(jù)本發(fā)明的組合物,第二種組分II)包 含質(zhì)子化合物,優(yōu)選至少一種質(zhì)子溶劑或質(zhì)子溶劑的混合物。
[0082] 本發(fā)明的多組分體系也優(yōu)選不含單體異氰酸酯化合物,其在本發(fā)明背景中應(yīng)被理 解為表示含有少于0. 5重量%的單體異氰酸酯化合物的體系。
[0083] 組分II)可以最簡單地含有水或甚至由水構(gòu)成。但是,有利地,組分II)包含其它 成分。
[0084] 水混溶性溶劑可以存在于組分II)和水中。因為醫(yī)學(xué)部門中優(yōu)選的皮膚接觸應(yīng) 用,期待優(yōu)選的材料完全沒有毒性副作用。
[0085] 組分II)可以進一步包含低分子量多元醇,其優(yōu)選具有彡62和< 500 g/mol的摩 爾質(zhì)量。低分子量多元醇優(yōu)選選自乙二醇,甘油和/或山梨糖醇,甘油是特別優(yōu)選的。可歸 于多元醇的組分II)的比例可以優(yōu)選為0. 1至80重量%,特別優(yōu)選為20至75重量%,最優(yōu) 選為40至70重量%。
[0086] 進一步特別有利的是組分II)具有彡pH 3. 0和彡9. 0的pH。這是因為已經(jīng)意 外地得知烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物在上述pH值下可與水性組分非常迅速地固化,因此這 種組合物可以充填進雙室或多室壓力儲罐中,并與發(fā)泡氣體一起發(fā)泡成為穩(wěn)定的細孔泡沫 由于水性組分的適度的pH范圍,彡pH 3. 0和彡9. 0,本發(fā)明的組合物可以直接施涂于例如 人類或動物皮膚。
[0087] 為進一步改善皮膚相容性,水性組分的pH可以優(yōu)選為多3.5和< 8.0,特別是 彡4. 0和彡6. 5。在該pH范圍之內(nèi),即使在敏感皮膚的情況下,也幾乎完全沒有皮膚刺激 性。同時,混合組分I)和組分II)獲得的組合物以上述高速率固化。
[0088] 上述pH范圍原則上可以以任何可想像的方式形成。因此,組分II)可以包含至少 酸,堿或緩沖體系,在這種情況下,優(yōu)選添加緩沖體系。兩種多組分體系的對比,例如其中一 種在組分II)中包含酸和另一種在組分II)中包含相同pH的緩沖體系,顯示在具有緩沖體 系的多組分體系情況下,硅烷封端預(yù)聚物的固化被積極影響,因此特別獲得微孔泡沫。
[0089] 有用的酸包括至少部分水溶性的并且在溶解時pH轉(zhuǎn)變成為酸性范圍的有機和無 機化合物。礦物酸,例如磷酸是其實例。有用的有機酸包括例如甲酸,乙酸,各種a-氯乙 酸,乳酸,蘋果酸,檸檬酸,酒石酸,琥珀酸和類似物。也可以使用上述化學(xué)物質(zhì)的混合物。
[0090] 可用于本發(fā)明目的的堿也可以為有機和無機來源并且至少部分水溶性,在溶解時 pH轉(zhuǎn)變成為堿性范圍。其實例為堿金屬或堿土金屬氫氧化物,例如氫氧化鈉或氫氧化鉀以 及氨氣,略舉數(shù)例。有用的有機堿包括例如含氮化合物,例如伯、仲、叔脂肪族或脂環(huán)族胺以 及芳香族胺。另外也可以使用上述化學(xué)物質(zhì)的混合物。
[0091]本發(fā)明使用的緩沖體系一般包含弱酸及其共軛堿的混合物,或反之亦然。也可以 使用兩性電解質(zhì)。本發(fā)明背景中使用的緩沖劑更具體地選自乙酸緩沖劑,磷酸鹽緩沖劑,碳 酸鹽緩沖劑,檸檬酸鹽緩沖劑,酒石酸鹽緩沖劑,琥珀酸緩沖劑,TRIS,HEPES,HEPPS,MES, Michaelis緩沖劑或其混合物。但是,本發(fā)明不局限于上述體系。原則上,可以加以調(diào)節(jié)使 得可設(shè)置所要求pH范圍的任何緩沖體系都是可用的。
[0092] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,緩沖體系基于有機羧酸及其共軛堿。有機羧酸 特別優(yōu)選具有一個、兩個或三個羧基。極特別優(yōu)選的是緩沖體系基于乙酸,琥珀酸,酒石酸, 蘋果酸或檸檬酸以及各自的共軛堿。另外也可以使用上述化學(xué)物質(zhì)的混合物。
[0093] 在本發(fā)明的多組分體系的另一個改進,組分II)中緩沖體系的濃度優(yōu)選多0. 001 和彡2. 0 mol/1,特別優(yōu)選彡0? 01和彡1. 0 mol/1以及最優(yōu)選彡0? 01和彡0? 5 mol/1。這 些濃度是特別優(yōu)選的,因為可獲得充足的緩沖量,另一方面在典型的儲藏條件下沒有緩沖 劑從組分II)中結(jié)晶。對于例如用于壓力儲罐而言,這將是不利的,因為結(jié)晶出的組分可能 堵塞混合設(shè)備或壓力儲罐的噴'口。
[0094] 進一步優(yōu)選,組分II)的緩沖量彡0? 01 mol/1,特別為彡0? 02和彡0? 5 mol/1。
[0095] 在本發(fā)明背景下可能有利的是調(diào)整組分II)的粘度,例如使得可以促進其與硅烷 封端預(yù)聚物在雙室壓力儲罐的混合設(shè)備中的混溶性。23°C下,組分II)的動態(tài)粘度因此可 以為10至4000 mPas,特別為300至1000 mPas??梢允褂眯D(zhuǎn)粘度測定法,根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范 DIN 53019,在 23°C用購自 Anton Paar Germany GmbH,Ostfildern,DE 的旋轉(zhuǎn)頻率為 18 s_1的旋轉(zhuǎn)粘度計方便地測定粘度。
[0096] 在本發(fā)明的多組分體系的特別優(yōu)選的改進中,組分II)可以包括增稠劑。增稠劑 可用于設(shè)置上述粘度。增稠劑的另一個優(yōu)點為其在發(fā)泡時具有一定穩(wěn)定作用,因此可以有 助于保持泡沫結(jié)構(gòu),直到泡沫已經(jīng)達到能夠支持其自重的點。
[0097] 已經(jīng)進一步意外地得知添加增稠劑,特別是添加淀粉或纖維素基增稠劑,具有全 部市售發(fā)泡氣體系列變得可溶于水相的作用。因為這些發(fā)泡氣體在包含硅烷預(yù)聚物的組分 I) 中的溶解性傾向于問題較小,所以這樣防止發(fā)泡氣體和組分I) /組分II)在多室壓力 儲罐的各個容器中相分離。因此一方面發(fā)泡氣體和組分I),另一方面發(fā)泡氣體和組分II), 形成很大程度上均勻的混合物,直到其離開壓力儲罐時。在罐中保持分離的兩個組分I)和 II) 已經(jīng)在壓力儲罐的混合噴嘴中達到混合之后,當(dāng)該混合物離開壓力儲罐時,溶于混合物 的發(fā)泡氣體引起該混合物顯著膨脹,由此獲得微孔泡沫。因此,特別有利使用的增稠劑選自 淀粉,淀粉衍生物,糊精衍生物,多糖衍生物,例如瓜爾膠,纖維素,纖維素衍生物,特別是纖 維素醚,纖維素酯,基于聚丙烯酸,聚乙烯吡咯烷酮,聚(甲基)丙烯酸或聚氨酯的有機全合 成增稠劑(締合增稠劑)以及無機增稠劑,例如膨潤土或二氧化硅或其混合物。特殊實例 為甲基纖維素或羧甲基纖維素,例如以鈉鹽的形式。
[0098] 在本發(fā)明背景下可以進一步規(guī)定組分I)包含聚氨酯分散體或由聚氨酯分散體構(gòu) 成。因此例如可以使用市售聚氨酯分散體,如果需要,其濃度也可以用補給水降低,然后使 用上述可能使其達到所述pH范圍。使用聚氨酯分散體是有利的,因為特別對于上述烷烴和 烯烴而言,以這種方法可以提高發(fā)泡氣體在水相中的溶解性。
[0099] 與聚氨酯分散體結(jié)合的上述pH值的另一個優(yōu)點為在這些范圍中,通常沒有聚氨 酯分散體的聚合物顆粒的凝聚物;換言之,該分散體在這些條件下存儲穩(wěn)定。已經(jīng)意外地得 知使用聚氨酯分散體可以進一步提高市售發(fā)泡氣體在水性組分中的溶解性。因此特別優(yōu)選 的是使用聚氨酯分散體和上述類型的增稠劑。
[0100] 使用的聚氨酯分散體原則上可以為任何市售聚氨酯分散體。但是,這里同樣有利 的是使用由排除芳香族的異氰酸酯制備的聚氨酯分散體,因為這些特別是醫(yī)學(xué)應(yīng)用較不擔(dān) 心的。另外,聚氨酯分散體也可以含有其它成分。聚氨酯分散體的聚氨酯含量特別優(yōu)選為 5至65重量%,特別是20至60重量%。
[0101] 在本發(fā)明的多組分體系的形成中,聚氨酯分散體中聚氨酯的重均分子量為10 000 至1 000 000 g/mol,特別是20 000至200 000 g/mol,全部由凝膠滲透色譜法,在23°C對 照四氫呋喃中的聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測定。具有這種摩爾質(zhì)量的聚氨酯分散體是特別有利的, 因為它們構(gòu)成存儲穩(wěn)定的聚氨酯分散體,此外在填充進入壓力儲罐中時,其帶來發(fā)泡氣體 在第二組分中良好的溶解性。
[0102] 對本發(fā)明多組分體系的組分I)和II)的混合比率加以有利地彼此相互調(diào)節(jié),使得 基于其中組分I)理想地定量轉(zhuǎn)化,發(fā)生全部聚合。例如,本發(fā)明多組分體系的組分I)和 II)因此以彼此之間1:10至10:1,優(yōu)選彼此之間1:1至5:1,特別是2:1至3:1,特別優(yōu)選 等于約2. 5:1的體積比存在。
[0103] 本發(fā)明的多組分體系具有高固化速率。因此,膨脹之后可以大體上直接形成自持 泡沫結(jié)構(gòu),因此在通常僅需要幾分鐘的完全固化之前,該泡沫可以幾乎不塌陷。泡沫結(jié)構(gòu)在 惰性發(fā)泡氣體幫助下形成,在打開過壓閥時,惰性發(fā)泡氣體驅(qū)動粘性預(yù)聚物離開噴涂體系 的容器。組分的固化混合物另外由逸散的發(fā)泡氣體發(fā)泡。除1K體系之外,本發(fā)明因此還提 供一種有用的多組分硅烷泡沫體系,由此可獲得具有高孔隙度的聚合物泡沫。
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