FI65076B - Stabilt elastiskt polyesterskum och dess anvaendning foer farmakologiska aendamaol - Google Patents

Description

I- Vw--Ll r_, KUULUTUSJULKAISU ^ Ä „ W (11) UTLÄCCNINCSSKRIFT 6 5 076 5¾¾¾ C (4¾ j; ;c ' 1 v: 3 1:34 fliukii ^08 J 9/02- c 08 G 85/12 1 ' // A 61 L 15/00 SUO M I — FI N LAN D (21) Pw«nttlltak«iMM —PatMtameimlng 773271 (22) Hakcmlipilvt — AmSknlnpdaf 01.11.77 (23) Alkupiivt—Glltighcttdag 01.11.77 (41) Tulhit JulkMctl — Bllvit offwicll| 03.05.78

Pktantti- ja rekisterihallitut .... ________ , , . .... .

_ * (44) ΝΙΜνΙΜρΜοη |· kuuL|ulkal*un pvm. — on 11 ft οι

Patant· och regilterstyrelMn ' ' Anastan uttajd och utUkrlften publlcarad (32)(33)(31) Pyydetty atuotkau*—Baglrd prtortut 02.11.76 USA(us) 737930 (71) The Procter & Gamble Company, 301 East Sixth Street, Cincinnati,

Ohio 1+5202, USA (US) (72) Thomas Allen DesMarais, Cincinnati, Ohio, USA(US) (7!+) Oy Kolster Ab (5!*) Pysyvä, kimmoinen polyesterivaahto ja sen käyttö farmakologisiin tarkoituksiin - Stabilt, elastiskt polyesterskum och dess använd-ning för farmakologieka ändamäl

Keksinnön kohteena on pysyvä, kimmoinen polyesterivaahtoma-teriaali ja erityisesti avosoluinen polyesterivaahto.

Yleisesti määriteltynä polyesterit ovat makromolekulaarisia yhdisteitä, joiden runkorakenteessa on suuri määrä karboksylaatti-esteriryhmiä.

Näin määritellyt, tässä käytetyt polyesterit on erotettava muista esteriryhmistä sisältävistä polymeereistä (esim. selluloosa-esterit, polyvinyyliesterit ja polyakrylaatit), joissa karboksy-laattiryhmät ovat polymeerin runkoon liittyvissä substituentti-osissa.

Polyesterit ovat olleet kauan tunnettuja, ja niitä on viime vuosina käytetty eri tarkoituksiin, kuten päällysteinä, kalvoina, kuituina,puristus- ja valumateriaaleina ja välituotteina kemiallisissa reaktioissa. Tyydyttämättömiin happoihin ja tyydyttämättömiin silloitusainemonomeereihin perustuvat polyesterivaahdot ovat myös tunnettuja ja käytettyjä. Sellaisista polyestereistä valmistet- 2 65076 tuihin vaahtoihin, joiden polymeerirakenne ei ole riippuvainen substituenttimonomeereissa esiintyvästä tyydyttämättömyydestä, ei kuitenkaan ole kiinnitetty paljoakaan huomiota. Tämä koskee varsinkin tällaisista polyestereistä valmistettuja kimmoisia vaahtoja.

Useimmat nykyisin käytetyistä polyestereistä ovat lineaarisia, eivät siis kolmiulotteisia. Kolmiulotteisia polymeerejä ovat sellaiset, joissa on siltoja molekyylien runkorakenteen olennaisesti lineaaristen ketjujen välillä. Runkorakenteessa voi olla jonkin verran haaroja ilman, että siten poiketaan olennaisesti lineaarisuudesta.

Polyestereitä on syntetisoitu erilaisin reaktioin monista eri reagoivista aineista. Suorin synteesi on dikarboksyylihapon esteröinti glykolilla. (Dikarboksyylihappoja nimitetään joskus kaksiemäksisiksi hapoiksi ja glykoleja dihydroksiyhdisteiksi.) Tässä reaktiossa dikarboksyylihappo/glykoliseosta kuumennetaan, kunnes kondensoituminen tapahtuu. Kondensaatioreaktion tuloksena on polyesteri ja vesi.

Polyestereitä voidaan valmistaa myös esterin vaihtoreakti- oissa.

Kolmannessa tavallisessa polyesterien valmistusmenetelmässä, joka on sopivin tämän keksinnön tarkoituksiin, polyolit ja happo-halogenidit, kuten dihappokloridit, polykondensoidaan. Tästä poly-kondensointireaktiosta saadaan tuotteiksi tietenkin polyesteriä ja halogeenivetyä, kuten kloorivetyä. Reagoivien aineiden fysikaalisista ominaisuuksista riippuen happohalogenidi-polyoli-reaktio suoritetaan usein inertin liuottimen, kuten klooribentseenin tai klooratun bifenyylin läsnäollessa. Usein reaktioseoksen lävitse johdetaan inerttikaasua kloorivetykaasun poistamiseksi. Happohalogenidipoly-olireaktio voidaan suorittaa myös ilman liuotinta, jos reagoivilla aineilla on alhainen sulamispiste ja ne voivat muodostaa homogeenisen seoksen. Kummassakin tapauksessa on tärkeätä, että kaikki reaktiosysteemin komponentit ovat vedettömiä, koska vesi hydrolysoi happohalogenidin ja siten päättää polymerointireaktion.

Tunnettua tekniikan tasoa edustavassa DE-hakemusjulkaisussa 2 313 903 on kuvattu termosplastista, haarautuneista polyestereistä ja alhaismolekyylipainoisista dioleista valmistettuja kopolymeereja.

Keksinnön mukaisia kolmiulotteisia polyesterivaahtoja valmistetaan saattamalla happohalogenidit, polyolit ja polyhydroksi-sil- 3 65076 loitusaineet reagoimaan keskenään alkalimetallikarbonaatin läsnäollessa olosuhteissa, joissa muodostuu vaahtoa. Polyesterivaahto voidaan muodostamisen jälkeen murskata solujen välisten kalvojen rikkomiseksi, jolloin muodostuu toistensa kanssa yhteydessä oleva soluverkosto ja vaahtoon jääneen halogeenivetykaasun poistuminen helpottuu.

Keksinnön kohteena olevalle pysyvälle, kimmoisalle polyeste-rivaahdolle on tunnusomaista, että se on valmistettu saattamalla toistensa kanssa reagoimaan a) 1 paino-osa ainakin yhtä polyolia, jolla on 2-4-hydrok-syyliryhmää ja jonka ekvivalenttipaino on vähintään 1000, joka po-lyoli on valmistettu etyleenioksidin ja propyleenioksidin additio-reaktiossa propyleeniglykolin, glyserolin, pentaerytritrolin tai etyleenidiamiinin kanssa, b) 0,15-0,80 paino-osaa a):n painosta laskettuna ainakin yhtä ekvivalenttipainoltaan alle 250 olevan kolmearvoisen tai neli-arvoisen alkoholin propoksiloitua adduktia, c) olennaisesti stökiometrinen määrä vähintään yhtä alifaat-tista dikarboksyylihappohalogenidia, ja d) 2-150 paino-% a):n, b):n ja c):n yhteispainosta laskettuna reagenssilaatua olevaa natriumkarbonaattia tai teknistä natrium-karbonaattia, jota on usean minuutin ajan kuumennettu 700°C:ssa, ja/tai 5 paino-% natriumbikarbonaattia kaikkien läsnä olevien orgaanisten yhdisteiden painosta laskettuna, ja mahdollisesti e) ei-ionisia tai katalyyttisiä pinta-aktiivisia aineita, pigmenttejä ja paloturvallisuutta lisääviä kemikaaleja saattamalla nämä reagoimaan alkalimetallikarbonaatin läsnäollessa.

Keksinnön toisena kohteena on pysyvä, kimmoinen, avosoluinen polyesterivaahto, joka valmistetaan suorittamalla kovetetulle vaahdolle lisäkovetus ja puristus tilavuuden pienentämiseksi noin 20 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta.

Lisäksi keksinnön kohteena on pysyvän, kimmoisen, avosoluisen polyesterivaahtomateriaalin käyttö farmakologisiin tarkoituksiin.

Vaikka keksintöön liittyvät patenttivaatimukset selvästi mää— v i i .LeJevä I keksinnön sisällön, seuraava yksityiskohtainen kuvaus saattanee keksinnön helpommin ymmärrettäväksi.

* 65076 Tässä käytettynä ilmaisu "pysyvä" tarkoittaa materiaaleja, jotka säilyttävät fysikaaliset ominaisuutensa niitä varastoitaessa huoneen lämpötilassa tai lähellä huoneen lämpötilaa vähintään useiden viikkojen ajan. Tässä käytettynä ilmaisulla "kimmoinen" tarkoitetaan materiaalin kykyä palautua olennaisesti alkuperäiseen muotoonsa muodonmuutoksessa käytetyn voiman poistuttua. Tässä käytettynä ilmaisulla "farmakologisesti hyväksyttävä" tarkoitetaan, että materiaalia voidaan käyttää kosketuksissa suoraan ihmiskehon osien, kuten ihon tai limakalvojen kanssa ilman, että siitä on haitallisia seurauksia. Jollei muuta ilmoiteta, käytetään ilmaisuja "vaahto", "polyesterivaahto" ja "polyesterivaahtomateriaali" merkitsemään samaa, jolloin ne tarkoittavat solurakenteista, joiden soluseinämät ovat polyestereistä muodostetusta kiinteästä polymeerimateriaalista.

Keksinnön mukaiset polyesterivaahtomateriaalit valmistetaan reaktioseoksista, joissa on neljä komponenttia; happohalogenidi, polyhydroksisilloitusaine, polyoli ja alkalimetallikarbonaatti.

Valmistusmenetelmänä voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa menetelmää, edullinen menetelmä polyesterivaahtojen valmistamiseksi on kuitenkin samankaltainen kuin hyvin tunnettu yksivaiheinen menetelmä polyuretaanivaahtojen valmistamiseksi. Eri reaktiokomponentit viedään lämpötilassa noin 20 - noin 65°C sekoituspäähän, missä niitä sekoitetaan voimakkaasti noin 0,005 - noin 0,5 minuuttia lämpötilassa noin 20 - noin 65°C paineessa noin 0 - noin 7,00 o kg/cm . Vaahdotettu seos lasketaan sitten liikkuvalle hihnalle. Vaahto saa kovettua noin 5 - noin 1000 minuuttia lämpötilassa noin 20 - noin 100°C. Kovettumista voidaan edistää energialisäyksellä. Kovetettu vaahto on sitten valmis jatkokäsittelyyn, joka riippuu materiaalin tulevasta käytöstä.

Erittäin yksinkertaisessa ja tehokkaassa panoksittaisessa valmistusmenetelmässä polyoli ja polyhydroksisilloitusaine sekoitetaan, ja seos kuumennetaan haluttuun lämpötilaan. Tähän seokseen lisätään sopivassa astiassa voimakkaasti sekoittaen alkalimetallikarbonaatti. Riittävän sekoituksen jälkeen lisätään sekoittaen happohalogenidi. Saatu massa, joka voidaan haluttaessa panna sopivaan säiliöön, saa kovettua huoneen lämpötilassa. Vaahtomassan pinnan kovettumisen nopeuttamiseksi voidaan mahdollisesti käyttää infrapunasäteilytystä.

Vaihtoehtoisesti mitkä tahansa 2 tai 3 reaktiokomponenttia ^ 65076 voidaan missä tahansa halutussa suhteessa saattaa reagoimaan keskenään esireaktiossa, ja saatu reaktiotuote saatetaan sitten reagoimaan reaktiokomponenttien loppuosan kanssa edellä esitetyllä tavalla. Tässä keksinnössä käytetyillä dikarboksyylihappoklorideilla on yleinen kaava C10C-R-COC1, jossa R on alifaattinen ryhmä (CHj^, jossa n on vähintään 3. Esimerkkejä edullisista dikarboksyylihappo-klorideista ovat glutaryylikloridi, adipinyylikloridi, pimelyyli-kloridi, suberyylikloridi, atselayylikloridi ja sebasyylikloridi. Edullisin dikarboksyylihappohalogenidi sellaisten pysyvien, adsorboivien, kimmoisten vaahtojen valmistukseen, joita voidaan käyttää kehon nesteiden adsorboimiseen, on adipiinihapon dihappokloridi, adipinyylikloridi. Vaikka yleensä käytetäänkin yhtä ainoata happo-halogenidia, voidaan keksinnön mukaan käyttää kahden tai useamman happohalogenidin seosta.

Polyolit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät useampia hydroksyyliryhmiä. Keksinnön mukaan käytetään kahta eri poly-olityyppiä, joilla on eri tehtävä. Toisesta käytetään yksinkertaisesti nimitystä "polyoli" ja toisesta "polyhydroksisilloitusaine". Näiden kahden ero selviää seuraavasta.

Tässä käytettynä ilmaisulla "polyoli" tarkoitetaan orgaanista molekyyliä, jossa on vähintään kaksi hydroksyyliryhmää, ja jonka ekvivalenttipaino on vähintään noin 1000, edullisesti vähintään 1500. Polyoli on edullisesti alifaattinen. Näiden polyolien tehtävänä on lähinnä muodostaa keksinnön mukaisen polyesterin runkorakenne .

Keksinnössä käytettäviksi sopivia dioleja (polyoliyhdiste, jossa on kaksi hydroksyyliryhmää) ovat etyleenioksidi-propyleeni-oksidi-glykolipolymeerit, kuten "Pluracol Polyol 686" (BASF, Wyandotte of Wyandotte, Michigan. "Pluracol Polyol 686" on ABA-möhkäle-kopolymeeri, joka sisältää noin 80 % etyleenioksidia (A) ja 20 % propyleenioksidia (B). Se on dioli, jonka molekyylipaino on noin 5000 ja hydroksyyliluku 22,4. (Hydroksyyliluku määritellään siksi KOH-määräksi mg:oina, joka tarvitaan täydellisesti neutraloimaan 1 g:sta polyolia valmistetun täysin asyloidun johdannaisen hydro-lyysituote. Matemaattisesti yhdisteen hydroksyyliluku on 56100 kertaa yhdisteen hydroksyyliryhmien lukumäärä jaettuna yhdisteen molekyylipainolla.)

Esimerkkinä sopivasta triolista (polyoliyhdiste, jossa on 65076 6 kolme hydroksyyliryhmää) on kauppanimellä XC1421 tunnettu nestemäinen etoksiloitu-propoksiloitu glyseroli (The Dow Chemical Company of Midland, Michigan). Tällä materiaalilla on molekyylipaino noin 5000 , se sisältää noin 65 % etyleenioksidia, joka on hydiook-syyliluku on noin 33,7.

Edullisia käytettäviksi tässä keksinnössä ovat nelifunktioi-set polyolit. (Tässä käytettynä ilmaisuilla "nelifunktioinen" ja "kolmifunktioinen" tarkoitetaan yhdisteitä, joissa on vastaavasti neljä ja kolme reaktioon käytettävää hydroksyyliryhmää). Yllättäen on todettu, että nelifunktioisia polyoleja käytettäessä saadaan polyesterivaahto, joka on kimmoisempi kuin muilla polyoleilla valmistetut vaahdot. Esimerkkejä nelifunktiosista polyoleista ovat etyleenioksidi-propyleenioksidi-möhkälekopolymeerit, jotka perustuvat joko etyleenidiamiiniin tai pentaeritroliin. Edellisiä myy BASF Wyandotte kauppanimellä Tetranic. Jälkimmäiset, joilla on molekyylipaino noin 4000 - noin 30000 ja etyleenioksidipitoisuus. noin 5 - noin 90 %, ovat edullisia käytettäviksi tässä keksinnössä valmistettaessa adsorboivia, kimmoisia polyesterivaahtoja, joita voidaan käyttää kuukautistamponeihin.

Voidaan myös käyttää etyleenioksidiin perustuvia polyoleja, joissa ei ole propyleenioksidia, mutta tällaisilla polyoleilla on yleensä prosessin edullisen suorituksen kannalta liian korkea sulamispiste. Edullisia etyleenioksidipitoisuuksia ovat yleensä yli noin 60 % ja alle noin 90 % olevat pitoisuudet.

Keksinnössä voidaan käyttää myös polyolien seoksia.

Tässä käytettynä ilmaisulla "polyhydroksi-silloitusaine,' tar-koitaan polyhydrisen alkoholin propoksiloitua johdannaista (addukti). Nämä polyhydroksi-silloitusaineet sisältävät sekundäärisesti käytettäviä hydroksyyliryhmiä. Näiden tässä keksinnössä käytettyjen propyleenioksidiin perustuvien materiaalien on oltava vähintään kolmefunktioisia, edullisesti nelifunktioisia. Niiden ekvivalentti-painon tulisi olla alle noin 250. Edullisesti niiden molekyylipai-non tulisi olla noin 500. Erityisen edullisia ovat trimetylolipro-paanin ja pentaeritrolin propyleenioksidiadduktit. Sopivia aineita myydään kauppanimellä Pluracol TP340, TP440, PEP450 ja PEP550 (ΒΛΕΓ Wyandotte). TP340 on trimetylolipropaanin tripropoksiloitu johdannainen ja TP440 tetrapropoksiloitu johdannainen. PEP450 ja PEP550 ovat pentaeritrolin tetrapropoksiloitu ja pentapropoksiloitu 7 65076 johdannainen. Polyhydroksi-silloitusaineiden tehtävänä on lähinnä muodostaa kovalenttisiä siltoja keksinnön mukaisen polyesterivaah-don runkorakenteen olennaisesti lineaaristen osien välille.

Keksinnön mukaisten polyesterien valmistuksessa voidaan käyttää polyhydroksi-silloitusaineiden seoksia sekä myös yksittäisiä polyhydroksi-silloitusaineita.

Tässä keksinnössä käytettävät alkalimetallikarbonaatit ovat hyvin tunnettuja epäorgaanisia yhdisteitä. Edullista on käyttää reagenssilaatua olevaa natriumkarbonaattia. On havaittu, että jotkut teknistä laatua olevat natriumkarbonaattinäytteet eivät toimi hyvin keksinnön menetelmässä. Nämä näytteet on kuitenkin saatu hyvin toimiviksi kuumentamalla niitä noin 700°C:ssa useiden minuuttien ajan. Alkalimetallikarbonaatti on edullisesti hienoksijauhettua. Erityisen edullista on käyttää reagenssilaatua olevaa natriumkarbonaattia, joka on jauhettu niin, että 100 % läpäissee 400 . meshin seulan.

Kuten edellä mainittiin veden vaikutuksesta polymerisaatio päättyy, joten reaktiosysteemin vesipitoisuus tulisi pitää alle noin 0,1 paino-%.

On lisäksi havaittu, ettei keksinnössä voida käyttää epäorgaanisia emäksiä, kuten natriumhydroksidia alkalimetallikarbonaat-tien sijasta. Eräänä syynä on se, että nämä ovat hygroskooppisia ja tuovat siten systeemiin ylimääräistä vettä.

Tässä käytettynä ilmaisulla "reaktiosysteemi” tarkoitetaan kaikkien niiden reaktiokomponenttien kokonaismäärää, joita käytetään keksinnön mukaisten polyesterivaahtojen valmistamiseen.

Happohalogenidi-indeksi ilmoittaa happohalogenidimäärän reaktiosysteemissä. Se määritellään reaktiosysteemissä läsnä olevien happohalogenidiekvivalenttien ja reaktiosysteemissä läsnä olevien vapaiden hydroksyyliryhmien suhteeksi kerrotuna 100:11a. Happohalogenidi-indeksi 100 ilmoittaa, että happohalogenidia ja vapaita hydroksyyliryhmiä on stökiometriset määrät. Yli 100 oleva happohalogenidi-indeksi merkitsee happohalogenidiylimäärää, kun taas alle 100 oleva happohalogenidi-indeksi merkitsee hydroksyyliryhmien ylimäärää reaktiosysteemissä.

Esillä olevassa keksinnössä hallogenidi-indeksin tulisi reaktiosysteemissä olla suunnilleen 100. On havaittu, että sopivia ovat systeemit, joissa happohalogenidi-indeksi on yli noin 98.

8 65076

Lievä happohalogenidiylimäärä (happohalagenidi-indeksi yli 100) on sallittu ja edullinen. Edullisia ovat siten reaktiosysteemit, joissa happohalogenidi-indeksi on alle noin 108, mutta yli noin 100. Happohalogenidi-indeksit välillä noin 98 - noin 108 edustavat systeemejä, joissa happohalogenidimäärä on olennaisesti stökio-metrinen.

Reaktiosysteemissä olevalla happohalogenidimäärällä on huomattava vaikutus tuotetun polyesterivaahdon tiheyteen. On osoitettu, että happohalogenidimäärän kasvaessa reaktiosysteemissä noin 19 paino-%:ista noin 21 paino-%:iin ja vapaiden hydroksyyliryhmien määrän ollessa säädetty siten, että happohalogenidi-indeksi pysyy 3 vakiona, alenee polyesterivaahdon tiheys 0,16 g:sta/cm 0,06 g:aan/ 3 cm . Alhaisen tiheyden omaavat kimmoiset vaahdot ovat edullisia käytettäviksi kuukautistamponeihin, kuten myöhemmin kuvataan. Muihin käyttötarkoituksiin ovat sopivimpia tietenkin muut tiheydet.

Käytetyn polyhydroksi-silloitusaineen määrän tulisi olla noin 15 - noin 80 paino-%, edullisesti noin 20 - noin 40 paino-% läsnäolevan polyolin määrästä.

Käytetyn alkalimetallikarbonaattimäärän tulisi olla noin 2 -noin 150 paino-%, edullisesti noin 25 - noin 67 paino-% läsnäolevan polyolin, polyhydroksi-silloitusaineen ja happohalogenidin yhteismäärästä. Mukana voi olla pieniä määriä alkalimetallibikar-bonaattia sen häiritsemättä systeemiä. Ilman haittavaikutusta voi alkalimetallibikarbonaattimäärä olla jopa noin 5 paino-% orgaanisen materiaalin kokonaismäärästä.

Kun noudatetaan tässä kuvattua yleistä reaktion suoritustapaa, voidaan polyesterivaahtojen valmistukseen käyttää happohaloge-nidien, polyolien ja polyhydroksi-silloitusaineiden seoksia. On kuitenkin havaittu, että näin valmistetut vaahdot ovat kovettumisen jälkeen pysymättömiä, niillä on taipumus muutua nestemäisiksi varatoitaessa huoneen lämpötilassa. On yllättäen havaittu, että lisäämällä alkalimetallikarbonaattia reaktiosysteemiin saadaan vaahtoja, joilla on erinomainen pysyvyys pitempiaikaisessakin varastoinnissa. On myös havaittu, että alhaiset määrät alkalimetallibikarbonaatt ia ilman alkalimetallikarbonaattia parantavat polyes-terivaahtojen pysyvyyttä saaden pysyvyyden kohoamaan paremmaksi kuin vaahdoilla, jotka on valmistettu ilman reaktiosysteemissä olevaa alkalimetallikarbonaattia tai -bikarbonaattia. Alkalimetalli- 9 65076 bikarbonaatin aikaansaama polyesterivaahdon pysyvyyden parannus on kuitenkin merkittävästi pienempi kuin alkalimetallikarbonaatilla aikaansaatu.

Haluamatta sioutua mihinkään teoriaan alkalimetallikarbo-naatin vaikutuksesta on todettava, ettei tämä aine näytä osallistuvan reaktioon muodostamalla osan polymeerirakenteesta, eikä se näytä toimivan solustusaineena. Polymerointireaktion päätyttyä olennaisesti kaikki alkalimetallikarbonaatti saadaan talteen.

Keksinnön mukaisten polymeerivaahtojen hydrofiilisyys/hydro-fobisuus-luonne määräytyy suurelta osalta niiden reaktion osanottajien mukaan, joista polyesteri muodostetaan. Esimerkiksi, jos käytetään polyolina propoksiloitu-etoksiloitu-pentaeritrolia, jonka mo-lekyylipaino on yli noin 15000 ja etyleenioksidipitoisuus yli noin 70 %, niin saatu polyesteri on hydrofiilinen, kun taas käytettäessä samankaltaista polyolia, jonka propyleenioksidipitoisuus on noin 90 paino-% saadaan hydrofobinen polyesteri. Myös lisäämällä happohalo-genidin alifaattisen ketjun pituutta, kuten käyttämällä glutaryyli-kloridin sijasta adipinyylikloridia, alenee saadun polyesterivaahdon hydrofiilisyys. Alan asiantuntevalle on helppoa valita näiden tarkastelujen perusteella sellaiset reaktiokomponentit, joista saadaan tarvittavaan käyttöön sopivimman hydrofiilisyys/hydrofobisuus-luon-teen omaava polyesterivaahto.

Reaktioseoksessa tarvittavien neljän komponentin lisäksi siinä voi olla muitakin aineksia, mikäli ne eivät häiritse poly-kondensaatioperusreaktiota. Esimerkkejä mahdollisista lisämateriaaleista ovat kovettamattoman vaahdon stabilointiin käytettävät ionittomat pinta-aktiiviset aineet, katalyyttiset pinta-aktiiviset aineet, pigmentit, palamista hidastavat kemikaalit tms. Katalyyttiseksi pinta-aktiiviseksi aineeksi sopii erityisesti ioniton Pluronic L-92 (BASF Wyandotte), jonka molekyylipaino on noin 3600 ja hydroksyyliluku noin 31 (katalyuretaanivaahtojen rakenteeseen pienentämällä vaahdon solukokoa ja edistämällä tasaisen solukoon muodostusta).

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä sitä mitenkään ra-jo.it lamatta.

Esimerkki 1

Seos, jossa oli 400 g Pluracol Polyol 686:a (polyoli) ja 144 (>, Pluracol Tf’-340 :a (polyhydroksi-silloitusaine), kuumennettiin 10 65076 ruostumattomasta teräksestä olevassa astiassa l40°C:seen. Seos sisälsi myös 0,1 g Pluronic L-92:a (katalyyttinen pinta-aktiivinen aine). Kuumennettu seos siirrettiin lieriönmuotoiseen paperias-tiaan, jonka läpimitta oli 8,9 cm. Paperiastiassa olevaan seokseen lisättiin 100 g natriumkarbonaattia, josta 100 % läpäisi 80 meshin seulan ja 50 % läpäisi 200 meshin seulan. Seosta sekoitettiin 25 sekuntia 6,1 cm läpimittaisella turpiinisiipisekoittimellä. Alku-sekoituksen jälkeen lisättiin 151 g adipinyylikloridia ja koko reak-tioseosta sekoitettiin vielä 10 sekuntia. Saatu kimmoinen polyes-terivaahto poistettiin paperilieriöstä, ja sitä säteilytettiin infra-puna-säteilyllä pinnan kovettumisen nopeuttamiseksi. Saadulla kim-moisalla polyesterivaahdolla oli tiheys 0,045 g/cm .

Esimerkki 2

Seos, jossa oli 397,6 g Dow XD 1421:ä (polyoli) ja 192,4 g Pluracol TP-440 (polyhydroksi-silloitusaine) , pantiin ruostumattomasta teräksestä olevaan astiaan. Seokseen lisättiin 4 g Pluronic L-92:a (katalyyttinen pinta-aktiivinen aine). Noudatettiin esimerkin 1 menetelmää muuten paitsi käyttämällä alkukuumennuksessa lämpötilaa 45°C. Tässä esimerkissä käytettiin natriumkarbonaattia 200 g ja adipinyylikloridia 155 g. Saadun kimmoisen polyesterivaah- 3 don tiheys oli 0,06 g/cm .

Esimerkki 3 Tässä esimerkissä valmistettuun adsorboivaan, kimmoiseen polyesterivaahtoon käytettiin polyolina pentaerytritrolin etyleeniok-sidi-propyleenipksidi-möhkälekopolyrneeria, jonka etyleenioksidipitoisuus oli 73 % ia hvdroksvvliluku 14. Seos. ioka sisälsi 199,9 g mainittua polyolia ja 73,1 g Plurocal PEP-450:ä (polyhydroksi-silloitusaine) ja 2 g Pluronic L-92:a (katalyyttinen pinta-aktiivinen aine), pantiin ruostumattomasta teräksestä olevaan astiaan ja kuumennettiin 50°C:seen. Kuumennettu seos siirrettiin 8,8 cm läpimittaiseen paperilieriöön, jossa siihen lisättiin 100 g samanlaatuista natriumkarbonaattia kuin esimerkissä 1, ja systeemiä sekoitettiin 20 sekuntia 7,6 cm läpimittaisella 6-siipisellä sekoittajalla. Alkusekoituksen jälkeen systeemiin lisättiin 74 g adipinyylikloridia ja sekoitusta jatkettiin 10 sekuntia. Koko reaktioseos kaadettiin 15,2 x 22,9 cm suorakaiteen muotoiseen astiaan, jossa se sai alkukovettua. Polyesterivaahdon pintaa säteilytetään infra-punasäteilyllä 5 min pinnan tahmeuden välttämiseksi, minkä jälkeen u 65076 vaahtomassa murskattiin vastakkaisten valssien välissä. Saadulla, kimmoisalla, avosoluisella polyesterivaahdolla oli tiheys 0,06 g/ 3 cm . Jauhamisen ja vesipesun jälkeen tämän esimerkin absorboiva kimmoinen polyesterivaahto oli erittäin sopiva käytettäväksi US-patenttijulkaisussa n:o 3 815 601 kuvattuun kuukautissiteen absor-bointiosaan.

Joihinkin käyttötarkoituksiin on toivottua, että polyesteri on avosoluista. Tässä käytettynä ilmaisulla "avosoluinen" tarkoitetaan, että vaahdon yksittäiset solut ovat toistensa kanssa yhteydessä avoimien kanavien välityksellä. Kovetettu polyesterivaahto voidaan muuttaa avosoluiseksi saattamalla se niin suureen riittävään puristukseen, että sen tilavuus pienenee noin 20 %:iin alkuperäisestä. Tämä puristus särkee yksittäisten solujen seinämät.

Sen lisäksi, että puristamalla muodostuu toistensa kanssa yhteydessä olevien kanavien ja solujen verkosto, on kalvojen rikkoutumisesta seurauksena kloorivetykaasun helpompi poistuminen kovetetusta vaahto-massasta .

Esimerkiksi kuukautistamponeihin käytettäessä on edullista, että polyesterivaahto on avohuokoista ja että siinä on noin 20 -noin 160 solua/cm.

Joihinkin käyttötarkoituksiin on toivottua saada jäljellä oleva alkalimetallikarbonaatti ja kloorivety pestyä pois polyeste-rivaahtomassasta. Tämä pesu voidaan helposti suorittaa hienontamalla vaahtomassa sopivan kokoisiksi osasiksi (hakkaamalla tai leikkaamalla) ja sekoittamalla näitä osasia sopivassa liuottimessa, kuten vedessä. Useimmissa tapauksissa jäljelle jäänyt alkalimetallikar-bonaatin määrä on täysin riittävä neutraloimaan jäljelle jääneen kloorivedyn. Pesun jälkeen polyesterivaahto voidaan kuivata millä tahansa sopivalla alalla tunnetulla tavalla.

Esillä olevan keksinnön uusilla polyesterivaahdoilla on käyttöä moniin eri tarkoituksiin, joissa tarvitaan pehmeitä, kimmoisia, absorboivia vaahtomateriaaleja. Keksinnön mukaista hienonnettua ja pestyä vaahtoa voidaan esimerkiksi käyttää Schaefer*n US-patentti-julkaisussa n:o 3 815 601 (1974-06-11) kuvaaman kuukautissiteen absorboivaan osaan. Tämä patenttijulkaisu liitetään tähän viitteenä.

Esillä olevan keksinnön mukaiset uudet polyesterivaahdot sopivat lisäksi sellaisiin käyttötarkoituksiin, joihin nyt käytetään i2 6 5 0 7 6 polyuretaanivaahtoja. Tällaisia käyttöjä ovat esimerkiksi kirurgiset sidetarpeet, kotitalousesineet, huonekalujen pehmusteet jne.

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä saatettiin osa kahdesta reaktiokomponen-tista esireagoimaan, ja esireaktiotuotetta käytettiin keksinnön mukaisen polyesterivaahdon muodostamiseen.

150 g PEP-50 (polyhydroksi-silloitusaine) sekoitettiin 35,7 g:n kanssa adipinyylikloridia (96 %:n puhtausaste) 20 sekuntia 500 ml dekantterissa 7,6 cm läpimittaisella turpiinisiipisekoit-tajalla huoneen lämpötilassa ja normaalipaineessa. Saatu tuote sai levätä tunnin ajan huoneen lämpötilassa kaasun poistamiseksi siitä. 105,7 g:n alikvootti reaktiotuotetta sekoitettiin 250 g:n kanssa Pluracol Polyol 747 ja 2,5 g:n kanssa Pluronic L-92. Plu-rocal Polyol 747 on pentaerytritrolin etyleenioksidi -propyleenioksi-di-möhkälekopolymeeri, jonka etyleenioksidipitoisuus on 73 % ja hydroksyyliluku 14 (valmistaja BASF Wyandotte). Viimeksimainitun seoksen 286,6 g:n alikvootti, jota oli kuumennettu 50°C:ssa teräsastiassa, sekoitettiin 100 g:n kanssa vedetöntä, reagenssi-laatua olevaa natriumkarbonaattia 20 sekunnin ajan 0,95 litran paperilieriössä edellä kuvatulla sekoittajalla. Paperilieriössä olevaan seokseen lisättiin 57,9 g adipinyylikloridia (puhtaus-aste 96 %) ja sekoitettiin 10 sekuntia. Saadun tuotteen kermomis-

V

aika oli 30 sekuntia ja kohoamisaika 1 min. 50 sekuntia.

5 minuutin kovettumien jälkeen huoneen lämpötilassa saatiin polyesterivaahto, jonka vaahto oli avosoluista (so. ei tarvittu retikulointia avosolujen muodostamiseksi) ja erittäin hienoa solu- 3 rakenteeltaan. Sen tiheys oli noin 0,19 g/cm .

Claims (3)

65076 13

1. Pysyvä/ kimmoinen polyesterivaahto, tunnettu siitä, että se on valmistettu saattamalla toistensa kanssa reagoimaan a) 1 paino-osa ainakin yhtä polyolia, jolla on 2-4 hydroksyy-liryhmää ja jonka ekvivalenttipaino on vähintään 1000, joka polyoli on valmistettu etyleenioksidin ja propyleenioksidin additioreaktiossa propyleeniglykolin, glyserolin, pentaerytritolin tai etyleenidiamii-nin kanssa, b) 0,15-0,80 paino-osaa a):n painosta laskettuna ainakin yhtä ekvivalenttipainoltaan alle 250 olevan kolmearvoisen tai neliarvoisen alkoholin propoksiloitua adduktia, c) olennaisesti stökiometrinen määrä vähintään yhtä alifaat-tista dikarboksyylihappohalogenidia, ja d) 2-150 paino-% a):n, b):n ja c>:n yhteispainosta laskettuna reagenssilaatua olevaa natriumkarbonaattia tai teknistä natriumkarbonaattia, jota on usean minuutin ajan kuumennettu 700°C:ssa, ja/tai 5-paino-% natriumbikarbonaattia kaikkien läsnä olevien orgaanisten yhdisteiden painosta laskettuna, ja mahdollisesti e) ei-ionisia tai katalyyttisiä pinta-aktiivisia aineita, pigmenttejä ja paloturvallisuutta lisääviä kemikaaleja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pysyvä, kimmoinen, avosolui-nen polyesterivaahto, tunnettu siitä, että kovetetulle vaahdolle suoritetaan lisäkovetus ja puristus tilavuuden pienentämiseksi noin 20 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen avosoluisen vaahdon käyttö farmakologisiin tarkoituksiin.