專利名稱：排斥水蒸氣的開孔泡沫材料及其生產(chǎn)方法
排斥水蒸氣的開孔泡沫材料及其生產(chǎn)方法本發(fā)明涉及一種泡沫材料，其含有基本具有開孔的泡沫基質(zhì)并是疏水 性/疏油性的，其中所述泡沫基質(zhì)另外具有不透水蒸氣的涂層。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種生產(chǎn)這種泡沫材料的方法。含有各種材料的開孔泡沫材料用于例如建筑和交通工具的隔熱或隔音。此外，開孔泡沫材料用于工廠以及在機(jī)械工程設(shè)備中的隔音和隔熱。為了防止泡沫材料完全被水或油浸泡，DE-A 100 11 388公開了通過用 疏水性和疏油性組分涂覆泡沫材料骨架而使蜜胺樹脂泡沫材料成為疏水性 /疏油性的，所述疏水性和疏油性組分是例如氟烷基酯和有機(jī)珪樹脂。浸漬蜜胺樹脂泡沫材料的方法例如從EP-A 0 451 535獲知。為此，先 將粘合劑涂在蜜胺樹脂泡沫材料的表面上，隨后使泡沫材料和粘合劑一起 經(jīng)過在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的輥之間的間隙，其中設(shè)定所述輥之間的間隙以使該 間隙小于蜜胺樹脂泡沫材料的不受影響的厚度。已經(jīng)向粘合劑中加入用于 產(chǎn)生疏水性和/或疏油性效果的添加劑。本發(fā)明的目的是提供一種開孔泡沫材料，其具有疏水和/或疏油性質(zhì)， 并另外顯示減少的水蒸氣吸收。此目的通過一種包含泡沫材料基質(zhì)的泡沫材料實(shí)現(xiàn)，所述泡沫材料基 質(zhì)具有基本開孔并具有浸漬物質(zhì)，所述浸漬物質(zhì)基本由聚亞乙烯基閨化物 (共)聚合物和任選的其它氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂組成，其中聚亞乙烯 基卣化物(共)聚合物可以任選地含有其它取代基。適用于本發(fā)明的泡沫材料是例如其中泡沫材料基質(zhì)由蜜胺-曱醛縮聚 物制成的那些。其它合適的泡沫材料是其中泡沫材料基質(zhì)是脲-甲醛縮聚物 的那些，以及其中泡沫材料基質(zhì)是開孔的聚氨酯泡沫材料的那些。泡沫材 料基質(zhì)優(yōu)選由蜜胺-甲醛縮聚物制成。在特別優(yōu)選的蜜胺-甲醛縮聚物中，用于生產(chǎn)泡沫材料基質(zhì)的蜜胺對(duì)曱酪之比是l: 1.2至l: 4。這些蜜胺-甲醛泡沫材料例如從EP-B 0 071 672獲知。這些泡沫材料相 應(yīng)地通過將蜜胺-甲醛縮合產(chǎn)物的水溶液發(fā)泡來生產(chǎn)，其中該溶液含有乳化 劑、酸硬化劑和發(fā)泡劑，優(yōu)選Cs-C7烴。蜜胺-曱醛縮合物隨后在高溫下固 化。用任選含有其它取代基的聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物浸漬含有具 有基本開孔的泡沫材料基質(zhì)的泡沫材料的操作導(dǎo)致泡沫材料的水蒸氣吸收 性下降。這種降低的水蒸氣吸收性使得有可能在具有高環(huán)境濕度的環(huán)境中 或在含有水蒸氣的環(huán)境中使用，且不會(huì)顯著降低泡沫材料的性能。另外， 減少了由水蒸氣吸收導(dǎo)致的泡沫材料的重量增加。合適的聚亞乙烯基卣化物或聚亞乙烯基卣化物共聚物中的卣化物是例 如氯化物或氟化物。優(yōu)選氯化物。聚亞乙烯基卣化物或聚亞乙烯基面化物共聚物中的任選取代基是例如 烷基、芳基或官能團(tuán)，例如酯或腈。優(yōu)選不含其它取代基的聚亞乙烯基卣 化物(共)聚合物。為了本發(fā)明的目的，術(shù)語"聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物"包括非 共聚的聚亞乙烯基卣化物和共聚的聚亞乙烯基卣化物。共聚可以例如使用 卣代乙烯或丙烯腈進(jìn)行。聚亞乙烯基囟化物共聚物優(yōu)選與卣代乙烯共聚。 優(yōu)選的卣代乙烯是氯乙烯。為了賦予泡沫材料以疏水性和/或疏油性從而除了降低水蒸氣吸收性 之外還避免吸收液體水和/或油，在優(yōu)選實(shí)施方案中，浸漬物質(zhì)還包含工業(yè) 浸漬劑，包括氟碳樹脂或有機(jī)硅樹脂。在浸漬劑中，氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂優(yōu)選以在水或揮發(fā)性有機(jī)溶劑 中的乳化液滴形式存在，所述有機(jī)溶劑是例如甲醇、乙醇、丙酮、戊烷。 水是優(yōu)選的，因?yàn)樗遣豢扇嫉?。浸漬導(dǎo)致泡沫材料的密度增加。這種密度增加是由于用于浸漬泡沫材 料的材料包裹了泡沫材料的骨架，進(jìn)而增加了骨架的橫截面。因此，孔容 積稍微降低。 一般而言，用聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物浸漬導(dǎo)致密度增加5-20%。除了用排斥水和水蒸氣的物質(zhì)浸漬之外，在優(yōu)選實(shí)施方案中，泡沫材 料用阻燃劑浸漬。合適的阻燃劑是例如卣素化合物(溴和氯化合物)、含 磷化合物、含氮化合物、膨脹體系、無機(jī)材料(基于鋁和鎂)以及硼砂、Sb203和納米復(fù)合材料。為了改進(jìn)塑料的阻燃性能，使用例如三氬氧化鋁、溴化化合物、氯化含磷化合物、非面代的含磷化合物、氯代鏈烷烴、二氫 氧化鎂、蜜胺和硼酸鹽。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的合適的阻燃劑例如描述在歐洲阻燃劑協(xié)會(huì)的"Flammschutzmittel， haufig gestellte Fragen" (2004 年l月)中。本發(fā)明的泡沫材料優(yōu)選通過包括以下步驟的方法生產(chǎn) (a)向泡沫材料涂布含亞乙烯基閨化物(共)聚合物的分散液或用所 述分散液浸漬泡沫材料，(b )將泡沫材料與^t液一起壓制以將分散液引入泡沫材料的孔中，和(c)將泡沫材料與個(gè)軟液一起在40-100'C的溫度干燥， 其中步驟(a)和(b)接連進(jìn)行，先進(jìn)行步驟(a)，再進(jìn)行步驟(b)。 向泡沫材料涂布分散液以及泡沫材料的壓制操作可以例如如EP-A 0 451 535所述進(jìn)行。為此，使泡沫材料在沿著相同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)輥之間通 過，其中選擇所述輥之間的間隙以使泡沫材料在每種情況下被壓縮。將用 于浸漬泡沫材料的分散液加到輥上，這些輥彼此接連水平排列，使得在泡 沫材料在這些輥之間通過的位置處形成液體池。由于輥的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)和泡沫 材料的壓制，在液體池中包含的分散液被壓入泡沫材料中。分散液包裹了 泡沫材料的骨架，進(jìn)而在固化之后形成閉合的表面。在涂布分散液以及壓制泡沫材料之后，已經(jīng)按此方式浸漬的泡沫材料 優(yōu)選在干燥烘箱中在40-100。C的溫度干燥。在此處理期間，分散液形成膜， 進(jìn)而在泡孔骨架上形成水蒸氣阻隔層。如果在單程通過該工藝之后泡沫材料的結(jié)構(gòu)還沒有被浸漬物質(zhì)完全包 裹或者浸漬層厚度仍然過低，則在此第 一階段中浸漬后的泡沫材料也可以多次經(jīng)過相同的浸漬工藝。按此方式，包裹泡沫材料骨架的層的厚度在每 個(gè)步驟中提高。除了涂布浸漬泡沫材料的物質(zhì)并隨后壓制之外，也可以用浸漬物質(zhì)浸 泡泡沫材料，并隨后壓制。為了浸泡，使泡沫材料例如從含有至少一種用 于浸漬泡沫材料的物質(zhì)的浴中通過。但是，也可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟 知的其它浸泡泡沫材料的方法。用于浸漬的聚亞乙烯基閨化物優(yōu)選作為在溶劑中的M液存在。合適的溶劑是例如短鏈醇，例如曱醇或乙醇；或水。水特別優(yōu)選用作溶劑。用于浸漬泡沫材料的分散液通常含有5-60重量％的聚亞乙烯基卣化物 (共)聚合物。該分散液優(yōu)選含有10-30重量％的聚亞乙烯基閨化物(共) 聚合物。為了除了降低水蒸氣吸收性之外還使泡沫材料排斥水，分散液可以另 外含有氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂。在第一個(gè)工藝變型中，聚亞乙烯基面化物(共)聚合物和氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂都作為混合物在一個(gè)步驟中涂 布到泡沫材料上，或者用該混合物浸泡泡沫材料。在另一個(gè)工藝變型中，也可以先用含聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物 的分散液浸漬泡沫材料，隨后在第二個(gè)浸漬步驟中用含氟碳樹脂和/或有機(jī) 硅樹脂的分散液浸漬泡沫材料。按此方式，形成了特定的具有能排斥水蒸 氣的泡孔骨架的疏水性和/或疏油性泡沫材料。該泡沫材料隨后干燥。初始 的干燥也可以在用含聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物的分散液浸漬之后立 即進(jìn)行。在此工藝變型中，第二個(gè)干燥步驟則在用含氟碳樹脂和/或有機(jī)硅 樹脂的介軟液浸漬之后是必要的。在所有工藝方案中，壓制優(yōu)選如EP-AO 451 535所述進(jìn)行，其中使泡沫材料通過在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的平行輥之間的限 定間隙。除了將泡沫材料壓縮通過在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)輥之間的間隙之外，還可以 施加對(duì)于浸漬而言必要的壓力，這通過將已被^:液浸漬的泡沫材料在輸 送帶上輸送并壓制在等于泡沫材料移動(dòng)速度的圓周速度下旋轉(zhuǎn)的輥進(jìn)行。 此外，可以例如通過將泡沫材料放置在壓機(jī)中以對(duì)泡沫材料施加壓力，壓機(jī)將沖床壓到泡沫材料上。但是，在這種情況下不可能進(jìn)行連續(xù)壓制。 壓制也可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它設(shè)備進(jìn)行。用于浸漬泡沫材料的樹脂在兩個(gè)實(shí)施方案中都優(yōu)選作為在揮發(fā)性溶劑 中的M液存在。合適的溶劑是例如水或揮發(fā)性醇，例如甲醇或乙醇。樹 脂特別優(yōu)選存在于水分散液中。如果本發(fā)明的泡沫材料在30C和90%相對(duì)濕度的環(huán)境中使用，則使得 水蒸氣吸收性降低20-卯％。本發(fā)明泡沫材料的優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域是航空運(yùn)輸。由于水蒸氣的吸收降低， 所以由水蒸氣吸收引起的泡沫材料質(zhì)量增加得到降低。因?yàn)橹亓吭黾訉?dǎo)致 航空運(yùn)輸中油耗提高，所以這種由水蒸氣吸收引起的質(zhì)量增加應(yīng)當(dāng)盡可能 避免。這可以通過使用本發(fā)明的泡沫材料實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例1. 對(duì)比例未浸漬的蜜胺-甲酪泡沫材料首先在IO(TC干燥24小時(shí)，隨后在30'C 和卯％的相對(duì)濕度下暴露20小時(shí)。泡沫材料吸收了 18-20重量％的水蒸氣。2. 對(duì)比例蜜胺樹脂泡沫材料已經(jīng)用氟碳樹脂乳液浸漬以賦予疏水性和/或疏油 性，將此蜜胺樹脂泡沫材料先在100。C干燥24小時(shí)，隨后在30。C和90% 的相對(duì)濕度下暴露20小時(shí)。泡沫材料吸收了 17-19重量％的水蒸氣。實(shí)施例開孔的蜜胺-曱醛泡沫材料用含有20重量％聚偏二氯乙烯的水分敉液 浸漬，隨后在IOO'C干燥24小時(shí)。干燥后的泡沫材料在30'C和90%的相 對(duì)濕度下暴露20小時(shí)。泡沫材料吸收了 5-6重量％的水蒸氣。
權(quán)利要求
1.一種包含泡沫材料基質(zhì)的泡沫材料，所述泡沫材料基質(zhì)具有基本開孔并具有浸漬物質(zhì)，所述浸漬物質(zhì)基本由聚亞乙烯基鹵化物(共)聚合物和任選的其它氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂制成，其中聚亞乙烯基鹵化物(共)聚合物任選地含有其它取代基。
2. 權(quán)利要求l的泡沫材料，其中所述卣化物是氯化物或氟化物。
3. 權(quán)利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基質(zhì)由蜜胺-甲醛縮聚物 制成。
4. 權(quán)利要求3的泡沫材料，其中用于生產(chǎn)泡沫材料基質(zhì)的蜜胺對(duì)甲醛 之比是l: 1.2至l: 4。
5. 權(quán)利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基質(zhì)是脲-甲醛縮聚物。
6. 權(quán)利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基質(zhì)是開孔的聚氨酯泡 沫材料。
7. 權(quán)利要求l-6中任一項(xiàng)的泡沫材料，其中浸漬物質(zhì)基本由聚亞乙烯 基卣化物(共)聚合物和氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂組成。
8. 權(quán)利要求l-6中任一項(xiàng)的泡沫材料，其中浸漬物質(zhì)由兩個(gè)分開的層 制成，所述兩個(gè)分開的層分別包含基本上氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂或者聚 亞乙烯基卣化物(共)聚合物。
9. 權(quán)利要求l-8中任一項(xiàng)的泡沫材料，其中聚亞乙烯基鹵化物共聚物 與鹵代乙烯共聚。
10. —種生產(chǎn)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的泡沫材料的方法，包括以下步驟u)向泡沫材料涂布含聚亞乙烯基卣化物(共)聚合物的分散液，或用所述分散液浸漬泡沫材料，(b )將泡沫材料與所述分散液一起壓制以將分散液引入泡沫材料的孔 中，和(c )將泡沫材料與所述分散液一起在40-100。C的溫度干燥，其中步驟(a)和(b)接連進(jìn)行，先進(jìn)行步驟(a)，再進(jìn)行步驟(b)。
11. 權(quán)利要求10的方法，其中分散液進(jìn)一步含有氟碳樹脂和/或有機(jī)硅 樹脂。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中在另一個(gè)步驟中將氟碳樹脂和/或有機(jī)硅 樹脂涂布到泡沫材料上，或者用氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂浸漬泡沫材料， 此步驟在步驟(c)之后進(jìn)行。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中泡沫材料與氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂一 起壓制以將樹脂引入泡沫材料的孔中，其中用樹脂涂布或浸泡泡沫材料以 及壓制的操作接連進(jìn)行，并且任選地隨后在40-100。C的溫度干燥。
14. 權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)的方法，其中水用作分歉液的溶劑。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中M液含有5-60重量％的聚亞乙烯基鹵 化物(共)聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泡沫材料，其從疏水性/疏油性的開孔泡沫基質(zhì)生產(chǎn)。所述基質(zhì)用基本由聚亞乙烯基鹵化物(共)聚合物和任選地氟碳樹脂和/或有機(jī)硅樹脂組成的物質(zhì)浸漬，所述聚合物可以任選地含有其它取代基。本發(fā)明還涉及生產(chǎn)這種泡沫材料的方法。
文檔編號(hào)C08J9/42GK101268127SQ200680034956
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者B·瓦特, C·莫克, H·鮑姆加爾蒂 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司