(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Átírás

1 !HU T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E (22) A bejelentés napja: (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP A (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP B (1) Int. Cl.: C08G 18/ (06.01) C08G 18/28 (06.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO PCT/EP 06/ (30) Elsõbbségi adatok: DE (72) Feltalálók: HOFFMANN, Andreas, 0733 Köln (DE); EBERT, Heinz-Dieter, 1399 Burscheid (DE) (73) Jogosult: Bayer MaterialScience AG, 1368 Leverkusen (DE) (74) Képviselõ: dr. Kiss Ildikó, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (4) Poliuretánalapú gélmasszák, elõállításuk és alkalmazásuk (7) Kivonat A jelen találmány NCO-prepolimerekbõl és izocianátcsoportokkal szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó megválasztott vegyületekbõl álló reakcióelegyen alapuló javított gélmasszákra, a fenti gélmasszák elõállítására szolgáló eljárásra és azok nyomáselosztó elemekben való alkalmazására vonatkozik. HU T2 A leírás terjedelme 8 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 199. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.

2 A jelen találmány NCO-prepolimerekbõl és izocianátcsoportokkal szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó megválasztott vegyületekbõl álló reakcióelegyen alapuló javított gélmasszákra, a fenti gélmasszák elõállítására szolgáló eljárásra és ezek alkalmazására vonatkozik nyomáselosztó elemekben. A nyomáselosztó elemekben, például tolószékek párnázatában való alkalmazásra mindenekelõtt poli(vinil-klorid)¹, poliorganosziloxán- és poliuretánalapú, azaz poliolok és poliizocianátok reakciótermékein alapuló gélmasszákat ismertetnek. A tulajdonságok mindenkori alkalmazási célhoz való célzott hozzáigazítására különösen elõnyösnek a poliuretánalapú gélmasszák bizonyultak, amelyek például az EP A számú szabadalmi iratból ismertek. Az ilyen poliuretángéleknek, amelyek nagy molekulatömegû poliolokból (hidroxilszám 112) és poliizocianátokból állíthatók elõ, az a hátránya, hogy a két reakciókomponenst egymástól erõsen eltérõ mennyiségekben kell egymással összekeverni. Ezért a gélek gépi elõállításánál a viszonylag kis mennyiségben alkalmazandó poliizocianátkomponens adagolását nagyon pontosan, a lehetõ legkisebb hibával kell végezni, különben eltérõ konzisztenciájú, inhomogén gélmasszák keletkeznek. Ezzel szemben az EP A 1170 számú szabadalmi iratban poliuretán-gélmasszákat írnak le, amelyeknél a komponenseket olyan keverékarányban alkalmazzák, amely biztosítja a komponensek homogén elegyedését, különösen nagynyomású gépek alkalmazása esetén. A poliolkomponens kisebb mint 112 hidroxilszámmal rendelkezõ poliolok és tartományba esõ hidroxilszámmal rendelkezõ poliolok keverékébõl áll. A reakcióelegy izocianátindexe 1 9,81 tartományban van, és az izocianátból és poliolból álló termék funkcionalitása legalább 6,1. Ennek a gélmasszának egyik hátránya, hogy a mechanikai tulajdonságok csak szûk határok között variálhatók. Így kis keménységnél (például Shore 00<40) csak nagyon korlátozott visszaalakuló képesség realizálható. Visszaalakuló képesség alatt azt az idõt értjük, amely egy gélformatest számára szükséges ahhoz, hogy 0% vertikális kompresszió után ismét elérje a kiindulási magasságot. A nagyon korlátozott visszaalakuló képesség erõsen korlátozza az ilyen gélek lehetséges alkalmazási területét. Az EP A 2824 számú szabadalmi iratban inherens tapadóssággal rendelkezõ bõrbarát gélmasszákat ismertetnek, amelyek például bõrtapaszokban alkalmazhatók. A gélmasszákat NCO-prepolimerek (poliizocianát és polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éter reakciójával elõállítva) és egy hidroxiltartalmú vegyület, például víz vagy poliol reagáltatásával állítják elõ. Az alkalmazott poliol többek között diol lehet, amelyet sztöchiometrikus mennyiségben reagáltatnak az NCO-prepolimerrel. Ennek a gélmasszának a hátránya, hogy mechanikai tulajdonságai csak korlátozott körben variálhatók. Ily módon csekély visszaalakuló képességû, akár formainstabilitást mutató gélmasszát kapnak, ha például az index csökkentésével megkísérlik végrehajtani egy kisebb keménység (például Shore 00<40) beállítását A jelen találmány feladata ezért olyan gélmasszák rendelkezésre bocsátása volt, amelyek kis keménységgel és jó visszaalakuló képességgel rendelkeznek, és amelyek mechanikai tulajdonságai tág határok között módosíthatók. Ugyanakkor biztosítani kell a komponensek homogén összekeveredését nagynyomású gépek alkalmazása esetén, mivel csak ily módon lehet a gyors, reaktív gélrendszereket feldolgozni. Meglepõ módon olyan javított gélmasszákat találtunk, amelyek a fent említett hátrányokat nem mutatják, és a feladatot kiválóan megoldják. A találmány tárgyát NCO-prepolimerekbõl és poliolkomponensekbõl álló reakcióelegyen alapuló gélmasszák képezik, amelyek jellemzõje, hogy a) az alkalmazott NCO-prepolimerek 2,1 funkcionalitású poliizocianátokból és molekulatömegû polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éterekbõl állíthatók elõ, ahol az NCO-csoportok OH¹csoportokhoz viszonyított aránya 2:1 és 8:1 közötti, és b) a poliolkomponensek átlagos hidroxilszáma és formális funkcionalitása 3 8, ahol a reakcióelegy indexe 1 és közötti. A találmány szerinti gélmasszát az NCO-prepolimerek és poliolkomponensek reagáltatásával állítjuk elõ. Ekkor az alkalmazott NCO-prepolimert 2,1 funkcionalitású poliizocianátokból és molekulatömegû polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éterekbõl állítjuk elõ, ahol az NCO-csoportok aránya az OH¹csoportokhoz viszonyítva 2:1 és 8:1 között van. Az alkalmazott poliolkomponensek átlagos hidroxilszáma és formális funkcionalitása 3 8. A reakcióelegy indexe 1 tartományban van. Az index alatt az NCO-csoportok OH¹csoportokhoz viszonyított ekvivalens arányát értjük 0-zal megszorozva. Így például ha az index 1, ez azt jelenti, hogy a poliolokból származó egy reaktív OH¹csoportra prepolimerekbõl származó 0,1 reaktív NCO-csoport jut, vagy a prepolimerekbõl származó egy reaktív NCO-csoportra poliolokból származó 6,67 reaktív OH¹csoport jut. A találmány szerinti gélmasszák elõállítására a komponenseket olyan keverékarányban alkalmazhatjuk, amely a komponensek homogén elkeveredését biztosítja, különösen nagynyomású gépek alkalmazásánál. Nagynyomású gépek alkalmazásával a gyors, reaktív gélrendszerek is feldolgozhatók, és ezáltal a gélformatestek magas ütemidõvel gazdaságosan elõállíthatók. Ezenkívül a gélmasszák mechanikai tulajdonságai tág határok között variálhatók. Így kis keménységnél (Shore 00<40) jó visszaalakuló képesség realizálható, amely például nyomáselosztó támasztékoknál szükséges felfekvés elleni vánkosokban, karfákban, cipõbetétekben, irodai székekben, matracokban és jármûülésekben. A találmány szerinti gélmasszák általában elõnyösen vízmentesek, és adott esetben a poliuretánkémiából ismert töltõanyagokat is tartalmazhatnak 0 0 tömeg% mennyiségben a gélmassza össztömegére vonatkoztatva. A gélmasszák adott esetben segéd- és adalék anyagokat tartalmazhatnak 0 2 tömeg% mennyiségben a gélmasszákra vonatkoztatva. Adott 2

3 esetben katalizátorok is jelen lehetnek 0 tömeg% mennyiségben a gélmasszára vonatkoztatva. A találmány tárgya továbbá eljárás a gélmasszák elõállítására, azzal jellemezve, hogy a) egy vagy több NCO-prepolimert, amely 2,1 funkcionalitású poliizocianátokból és molekulatömegû polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éterekbõl állítható elõ, ahol az NCO/OH arány 2:1 és 8:1 közötti, b) egy poliolkomponenssel, amely egy vagy több átlagos hidroxilszámú és 3 8 formális funkcionalitású poliolból áll, c) adott esetben az izocianát- és hidroxilcsoportok közötti reakcióhoz a gélmasszára vonatkoztatva 0 tömeg% egy vagy több katalizátor, és d) adott esetben a gélmasszára vonatkoztatva 0 0 tömeg% töltõanyag, és e) adott esetben a gélmasszára vonatkoztatva 0 2 tömeg% segéd- és/vagy adalék anyag jelenlétében reagáltatunk, ahol a reakcióelegy indexe 1 tartományban van. Az a) kiindulási komponensek elõállítására alkalmazott poliizocianátok elõnyösen alifás, cikloalifás vagy aromás poliizocianátok. Elõnyösek a difenil-metán-sorozat szobahõmérsékleten cseppfolyós di¹ és/vagy poliizocianátjai. Idetartoznak a 4,4 -diizocianáto-difenil-metán 2,4 - és adott esetben 2,2 -diizocianáto-difenil-metánnal alkotott, szobahõmérsékleten folyékony és adott esetben megfelelõen módosított keverékei. Jól alkalmazhatók továbbá a difenil-metán-sorozatba tartozó, szobahõmérsékleten cseppfolyós poliizocianátkeverékek, amelyek a megadott izomerek mellett azok magasabb homológjait tartalmazzák, és amelyek ismert módon anilin/formaldehid kondenzátumok foszgénezésével állíthatók elõ. Megfelelnek a fenti di¹ és poliizocianátok uretán- és/vagy karbodiimidcsoportokat tartalmazó módosított származékai is. Megfelelnek a megnevezett di¹ és poliizocianátok allofanát¹, illetve biuretcsoportokat tartalmazó módosított származékai is. A poliizocianátkomponens átlagos NCO-funkcionalitása 2,1,0, elõnyösen 2, 3,1. Az a) kiindulási komponensek elõállításához alkalmazott polioxi-alkiléndiol-monoalkil-étereknél olyan poli(oxi-alkilén)-poliolok jönnek számításba, amelyek alkilén-oxidok monofunkciós startervegyületekkel való poliaddíciójával állíthatók elõ katalizátorok jelenlétében, önmagában ismert módon. Elõnyös startervegyületek, amelyek önmagukban vagy keverékekben alkalmazhatók, a molekulánként egy hidroxilcsoportot tartalmazó molekulák, mint például az etanol, propanol, butanol, butil-diglikol. Ily módon monoalkil-étereket kapunk, amelyek 1 18 szénatomos, elõnyösen 2 6 szénatomos, különösen elõnyösen 4 szénatomos alkilcsoportot tartalmaznak, mint a monobutil-éter. A találmány szerint alkalmazott poli(oxi-alkilén)-poliolok elõnyösen egy vagy több alkilén-oxidból állíthatók elõ. Elõnyösen alkalmazott alkilén-oxid az oxirán, metil-oxirán és etil-oxirán. Ezek önmagukban vagy keverékekben alkalmazhatók. A keverékben való alkalmazásnál az alkilénoxidot véletlenszerûen vagy blokkban, vagy egymás után mindkét módon alkalmazhatjuk. Elõnyös a propilén-oxidból és etilén-oxidból álló elegy a találmány szerinti polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éter elõállítására, amelynek szám szerinti átlagos molekulatömege g/mol, elõnyösen g/mol. Az alkalmazott a) poliizocianátprepolimerek elõállítására a poliizocianátot és a polioxi-alkiléndiol-monoalkil-étert a megadott NCO/OH arányban (2:1 és 8:1 között), adott esetben katalizátor jelenlétében melegítjük, amíg a reakció befejezõdik. A b) poliolkomponensek amellett, hogy kiindulási komponensként funkcionálnak a poliuretánmátrix elõállításához, a diszpergálószer szerepét is betöltik. Az alkalmazandó poliolok esetében elõnyösen a poliuretánkémiában önmagában ismert, C¹on folyékony polihidroxi-poliéterek, ¹poliészterek, ¹politioéterek, ¹poliacetálok, ¹polikarbonátok, ¹poliészter-amidok, ¹poliamidok vagy ¹polibutadiének jöhetnek szóba. Ezenkívül az uretán- vagy karbamidcsoportokat már tartalmazó polihidroxivegyületek, valamint adott esetben módosított természetes poliolok, például ricinusolaj is alkalmazhatóak poliolkomponensként. Magától értetõdõen a fent említett vegyületek keverékei, például a polihidroxi-poliéterek és ¹poliészterek keverékei is alkalmazhatók. Az alkalmazott b) poliolok esetében elõnyösen polihidroxi-poliéterekrõl van szó, amelyek önmagában ismert módon alkilén-oxidok polifunkciós startervegyületekkel való poliaddíciójával állíthatók elõ katalizátorok jelenlétében. A találmány szerint alkalmazott poli(oxialkilén)-poliolok elõnyösen egy átlagosan 3 8 aktív hidrogénatomot tartalmazó startervegyületbõl és egy vagy több alkilén-oxidból állíthatók elõ. Elõnyös startervegyületek a molekulánként 3 8 hidroxilcsoportot tartalmazó molekulák, mint a trietanol-amin, glicerin, trimetilol-propán, pentaeritrit, szorbit és szacharóz. A startervegyületeket külön-külön vagy keverékben, többek között difunkciós startervegyületekkel, így dietilénglikollal, dipropilénglikollal, trietilénglikollal, tripropilénglikollal, 1,4-butándiollal, 1,6-hexándiollal alkalmazhatjuk. A találmány szerint alkalmazott b) poliolok egy vagy több alkilén-oxidból állíthatók elõ. Elõnyösen alkalmazott alkilén-oxidok az oxirán, metil-oxirán és etiloxirán. Ezeket önmagukban vagy keverékekben alkalmazhatjuk. A keverékben való alkalmazásnál az alkilén-oxidot véletlenszerûen vagy blokkban, vagy egymás után mindkét módon alkalmazhatjuk. Ugyanúgy alkalmasak a nagy molekulás polihidroxi-poliéterek, amelyekben a nagy molekulás poliadduktumok, illetve polikondenzátumok vagy polimerizátumok finomdiszperz, oldott vagy ojtott formában vannak. Az ilyen módosított polihidroxilvegyületeket például úgy állíthatjuk elõ, hogy a hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületekben in situ hagyjuk lejátszódni a poliaddíciós reakciókat (például a poliizocianátok és az aminofunkciós vegyületek közötti reakciókat), illetve a polikondenzációs reakciókat (például formaldehid és fenolok és/vagy aminok között) (például a DE AS számú szabadalmi iratban leírtak szerint). A találmány szerinti eljárásban b) poliolkomponensként megfelelnek továbbá 3

4 a vinilpolimerizátummal módosított polihidroxilvegyületek, amelyek például sztirol és akrilnitril poliéterek jelenlétében végbemenõ polimerizációjával kaphatók (például az US PS számú szabadalmi iratban leírtak szerint). A találmány szerinti b) kiindulási komponensként alkalmazandó fenti vegyületek képviselõi például a következõ irodalmi helyen vannak ismertetve: Kunststoff-Handbuch, Band VII Polyurethane, 3. kiadás, Carl Hanser Verlag, München/Wien, 1993, oldal, illetve oldal. Elõnyösen b) poliolkomponensként egy vagy több polihidroxi-poliétert alkalmazunk, amelyek átlagos hidroxilszáma 6 112, és formális funkcionalitása 3 8, elõnyösen 3 6. Az önmagukban lassan lejátszódó gélképzési reakciók adott esetben katalizátorok hozzáadásával gyorsíthatók. Ekkor önmagában ismert, a hidroxil- és izocianátcsoportok közötti reakciót gyorsító katalizátorok alkalmazhatók. Különösen tercier aminok jönnek számításba önmagában ismert módon, például trietil-amin, tributil-amin, N¹metil-morfolin, N¹etil-morfolin, N¹kokomorfolin, N,N,N,N -tetrametilén-diamin, 1,4-diaza-biciklo[2.2.2]oktán, N¹metil-N -dimetil-amino-etil-piperazin, N,N-dimetil-ciklohexil-amin, N,N,N,N -tetrametil-1,3- bután-diamin, N,N-dimetil-imidazol- -fenil-etil-amin, 1,2-dimetil-imidazol vagy 2¹metil-imidazol. Szerves fémkatalizátorok, különösen szerves bizmutkatalizátorok, mint például a bizmut(iii)-neodekanoát, vagy szerves ónkatalizátorok, például karbonsavak ón(ii)sói, mint az ón(ii)-acetát, ón(ii)-oktoát, ón(ii)-etil-hexoát és ón(ii)-laurát, és karbonsavak dialkil-ón-sói, például a dibutil-ón-diacetát, dibutil-ón-dilaurát, dibutil-ón-maleát vagy dioktil-ón-diacetát is alkalmazhatók önmagukban vagy tercier aminokkal kombinációban. Elõnyösen 0 tömeg%, különösen 0,3 2,0 tömeg% katalizátort, illetve katalizátorkombinációt alkalmazunk a gélmasszára vonatkoztatva. A katalizátorok további képviselõi, valamint a katalizátorok hatásmódjának részletei a következõ irodalmi helyen találhatók: Kunststoff- Handbuch, Band VII Polyurethane, 3. kiadás, Carl Hanser Verlag, München/Wien, 1993, 4 1. oldal. Az adott esetben együtt alkalmazandó töltõanyagok úgy szervetlen, mint szerves töltõanyagok lehetnek. Szervetlen töltõanyagként említhetõk például a következõk: szilikátos ásványok, például rétegszilikátok, fém-oxidok, például vas-oxid, különösen pirogén módon elõállított fém-oxidok, mint az aeroszil (EP B számú szabadalmi leírásban leírtak szerint), fémsók, például súlypát, szervetlen pigmentek, például kadmium-szulfid, cink-szulfid, valamint üveg, mikroüveggolyó, üreges mikroüveggolyó stb. Alkalmazhatók természetes vagy szintetikus rostos ásványok, például wollastonit és különféle hosszúságú üvegszálak, amelyek adott esetben rendezettek lehetnek. Szerves töltõanyagként példaként említhetõk a következõk: kristályos paraffinok vagy zsírok ( Phase Change Material ) (mint például az EP B számú szabadalmi iratban leírtak), polisztirol, poli(vinil-klorid), karbamid-formaldehid-masszák és/vagy polihidrazodikarbonamid- (például hidrazinból és toluilén-diizocianátból elõállítva) alapú porok. Emellett például a karbamid-formaldehid-gyanták vagy polihidrazodikarbonamidok közvetlenül, a találmány szerinti gélmassza-elõállításra alkalmazandó poliolban is elõállíthatók. Hozzáadhatók továbbá szerves eredetû üreges mikrogömbök (például az EP B számú szabadalmi iratban leírtak szerint) vagy parafa (például a DE számú szabadalmi iratban leírtak szerint). A szerves, illetve szervetlen töltõanyagok önmagukban vagy keverékként alkalmazhatók. A töltõanyagokat ha egyáltalán 0 0 tömeg%, elõnyösen 0 30 tömeg% mennyiségben adjuk a reakcióelegyhez a gélmassza össztömegére vonatkoztatva. Az adott esetben együtt alkalmazott segéd- és adalék anyagokhoz tartoznak például a színezõanyagok, a vízmegkötõ anyagok, az égésgátló anyagok, a lágyítók és/vagy egyértékû alkoholok. A találmány szerinti gélmasszák színezõanyagként például a poliuretánok színezésére önmagában ismert színezõanyagokat és/vagy színezõpigmenteket tartalmazhatnak, amelyek szerves és/vagy szervetlen alapúak, például vas-oxid- és/vagy króm-oxidpigmentet és ftalocianin- és/vagy monoazoalapú pigmenteket. Vízmegkötõ anyagként megfelelnek úgy a vízzel szemben erõsen reaktív vegyületek, mint például a trisz(klór-etil)-ortoformiát, mint a vízmegkötõ töltõanyagok, például alkáliföldfém-oxidok, zeolitok, alumínium-oxidok és szilikátok. Megfelelõ szintetikus zeolitok például a Baylith márkanéven forgalmazott termékek. Megfelelõ, adott esetben együtt alkalmazandó égésgátló anyagok például a trikrezil-foszfát, trisz(2¹klór-etil)-foszfát, trisz(klór-propil)-foszfát és trisz(2,3-dibróm-propil)-foszfát. A fent említett, halogénnel szubsztituált foszfátokon kívül szervetlen égésgátlók is alkalmazhatók, mint például az alumíniumoxid-hidrát, ammónium-polifoszfát, kalcium-szulfát, nátrium-polimetafoszfát vagy amin-foszfát, mint például a melamin-foszfát. Lágyítóként megemlíthetõk például a többértékû, elõnyösen kétértékû karbonsavak egyértékû alkoholokkal alkotott észterei. Az ilyen észterek savkomponense például borostyánkõsavból, izoftálsavból, trimellitsavból, ftálsavanhidridbõl, tetra- és/vagy hexahidroftálsavanhidridbõl, endometilén-tetrahidroftálsavanhidridbõl, glutársavanhidridbõl, maleinsavanhidridbõl, fumársavból és/vagy dimer és/vagy trimer zsírsavakból vezethetõk le, adott esetben monomer zsírsavakkal alkotott keverékekben. Az ilyen észterek alkoholkomponensei levezethetõk például elágazó és/vagy nem elágazó alifás, 1 szénatomos alkoholokból, például metanolból, etanolból, propanolból, izopropanolból, n¹butanolból, szek-butanolból, terc-butanolból, a pentil-alkohol, hexil-alkohol, oktil-alkohol (például 2¹etil-hexanol), nonil-alkohol, decil-alkohol, lauril-alkohol, mirisztil-alkohol, cetil-alkohol, sztearil-alkohol különféle izomerjeibõl és/vagy természetben elõforduló karbonsavak hidrogénezésével kapott zsír- és viaszalkoholokból. Alkoholkomponensként számításba jöhetnek cikloalifás 4

5 és/vagy aromás hidroxivegyületek, például ciklohexanol és ennek homológjai, fenol, krezol, timol, karvakrol, benzil-alkohol és/vagy fenil-etanol. Lágyítóként ezenkívül számításba jönnek a fent említett alkoholok foszforsavval alkotott észterei. Adott esetben halogénezett alkoholok foszforsav-észterei, például triklór-etil-foszfát is alkalmazható. Az utóbbi esetben a lágyítóhatással együtt égésgátló hatást is elérünk. Magától értetõdõen a fent említett alkoholok és karbonsavak vegyes észterei is alkalmazhatók. A lágyítóknál úgynevezett polimer lágyítók is szóba jöhetnek, például az adipinsav, szebacinsav és/vagy ftálsav poliészterei. Ezenkívül a fenol alkil-szulfonsav-észterei, például paraffinszulfonsav-fenil-észter is alkalmazható lágyítóként. Ezenkívül az adott esetben együtt alkalmazandó adalék anyagok egyértékû alkoholok, például butanol, 2¹etil-hexanol, oktanol, dodekanol vagy ciklohexanol, amelyek adott esetben egy kívánt láncmegszakítás elõidézése céljából alkalmazhatók. Az adalék anyagok, amennyiben jelen vannak, 0 2 tömeg%, elõnyösen 0 tömeg% mennyiségben vannak a reakcióelegyben a gélmassza össztömegére vonatkoztatva. A szokásos segéd- és adalék anyagokról további adatok a szakirodalomban találhatók, például: Kunststoff-Handbuch, Band VII Polyurethane, 3. kiadás, Carl Hanser Verlag, München/Wien, 1993, 4ff. oldal. A találmány szerinti gélmasszák például nyomáselosztó elemekként alkalmazhatók. Ehhez általában az szükséges, hogy a gélmasszák egy részleges, egyoldali vagy általános bevonattal, takarással vagy burkolattal legyenek ellátva. A gélmassza lehetõ legnagyobb nyomáselosztó hatásának eléréséhez elõnyös, ha ehhez elasztikus, nyújtható burkolóanyagokat alkalmazunk. Ebbõl a célból különösen az elasztikus fóliák jönnek számításba, például a jó nyúlási-elasztikus tulajdonsággal és magas szakítónyúlással és szakítóerõvel rendelkezõ polimer fóliák, például poliuretánfóliák. Burkolatként alkalmasak a réteges elasztikus textil felületanyagok is, például szövetek, hurkolt kelmék, kötött anyagok vagy kártolt anyagok elasztikus tulajdonságú természetes vagy szintetikus, szerves vagy szervetlen rostanyagokból. Hajlítható burkolatokat úgy is elõállíthatunk, hogy a gélmasszát egy poliuretánt képezõ kétkomponensû lakkal vonjuk be. Olyan alkalmazásoknál, amelyeknél a gélmassza célzottan beállítható tapadóképességére van szükség, például az emberi vagy állati testfelületekre való felvitelnél, csak részleges vagy egyoldali rétegre vagy takarásra van szükség. Ez különösen az egyszeri használatra való alkalmazásoknál fordul elõ. A gélmasszák elõállítása elvileg különféle módokon történhet. Így például a one-shot vagy a prepolimereljárás szerint dolgozhatunk. A one-shot eljárásnál az összes komponenst, például a poliolokat, poliizocianátokat, adott esetben katalizátorokat és adott esetben töltõ- és/vagy segédanyagokat egyszerre adagoljuk be, és egymással intenzíven összekeverjük. A prepolimereljárásnál elõször egy izocianátprepolimert állítunk elõ, amikor a polioltömeg egy részét a gélképzéshez szükséges poliizocianáttömeg teljes egészével reagáltatjuk, a kapott prepolimerhez hozzávezetjük a poliol fennmaradó mennyiségét, valamint adott esetben a katalizátort, töltõ- és/vagy segédanyagokat, és intenzíven összekeverjük. A jelen találmány értelmében különösen elõnyös a prepolimereljárás. Ekkor a b) e) komponenseket egy poliolkomponens ¹sé keverjük össze, amelyet ezután az a) poliizocianátprepolimerrel feldolgozunk. Az adott esetben alkalmazandó katalizátorokat, töltõanyagokat, valamint segéd- és adalék anyagokat együtt a poliolkomponens -hez adjuk, azonban ez nem kötelezõen szükséges, mivel az a) poliizocianátkomponenssel összeférhetõ katalizátorokat, illetve töltõanyagokat, illetve segéd- és adalék anyagokat azzal is összekeverhetjük. A reakciókomponensek összekeverésével kapott keveréket a mindenkori formába bevisszük. Ekkor az egyes komponensek vagy a komponenskeverékek szállítása, adagolása és keverése a poliuretánkémiában önmagában ismert berendezésekben történik. A formába beadagolandó keverék mennyiségét általában úgy méretezzük, hogy a formatest 1,0 1,2 g/cm 3 sûrûséggel rendelkezzen. Különösen ásványi töltõanyagok együttes alkalmazásával állíthatunk elõ 1,2 g/cm 3 feletti sûrûségû formatesteket. A formába beadagolt keverékek kiindulási hõmérsékletének általában 80 C, elõnyösen 40 C tartományt választunk. A forma hõmérséklete általában 0 C, elõnyösen 40 C tartományban van. A reakciókomponensektõl, a hozzáadott katalizátoroktól és a hõvezetéstõl függõen a gélképzõdés befejezõdéséig eltelt idõ és a formatest formából való kivételéig eltelt idõ 1 perc 12 óra, elõnyösen 3 perc lehet. A találmány szerinti gélmasszák tulajdonsága, hogy nyomás alatt deformálódnak, emellett a nyomást elosztják, azaz a nyomáscsúcsokat csökkentik, és a deformálóerõ megszûnése után kiindulási állapotukba visszaállnak. Ezek különösen kis keménységükkel és nagy elaszticitásukkal tûnnek ki, és ezért sokrétûen alkalmazhatók, például gélpárnaként ortopéd cipõkben és sportcipõkben, kerékpárülésekben, lovaglónyergek alatt, tolószékeken és betegágyakon, ülõbútorok, különösen irodaszékek ülõfelületein, háttámláin, fejtartóin és karfáin, matracokban, autóülésekben vagy egyéb ülésekben, operációs vagy orvosi vizsgálóasztalokon. Ezenkívül az olyan nyomáselosztó elemek, amelyek találmány szerinti gélmasszából állnak egyoldali bevonattal vagy réteggel, és nagy tapadóképességet mutatnak, különösen emberi és állati testfelületeken alkalmazhatók. Ezek alkalmazhatók például támasztékként a könyökön, sípcsonton vagy lábfelületen a sérülések kihatásainak elkerülésére vagy csökkentésére különösen sportolásnál, alátétként kozmetikai maszkokhoz, például arcmaszkokhoz, öntapadó takaróként a szem vagy fül kötéseinek rögzítésére, a mell tájékán az ernyedt szövetek alátámasztására szolgáló támasztékként; alsó párnázatként lovas nyergek alá, protéziseknél vagy pelenkáknál a nyomás helyének akadályozására. A találmányt a következõ példákkal kívánjuk közelebbrõl megvilágítani.

6 Példák A példákban a következõ poliolokat és NCO-prepolimereket alkalmaztuk: Poliol 1: poliéterpoliol, amely 1,2-propilénglikol propoxilezésével van elõállítva, OH¹szám 6, funkcionalitás 2. Poliol 2: poliéterpoliol, glicerin propoxilezésével elõállítva; OH¹szám 6, funkcionalitás 3. Poliol 3: poliéterpoliol, szorbit propoxilezésével, és ezután az alkoxilezett termék etoxilezésével elõállítva; OH¹szám 28,, funkcionalitás 6. Poliol 4: poliéterpoliol, szorbit propoxilezésével, majd az alkoxilezett termék etoxilezésével elõállítva; OH¹szám 0, funkcionalitás 6. NCO-prepolimer 1: prepolimer Desmodur 44V-bõl [Bayer MaterialScience AG terméke; NCO-tartalom 31,8%, átlagos NCO-funkcionalitás 2,8; viszkozitás (2 C): 0 mpa s] és Desmophen VP.PU 0RE93- ból (Bayer MaterialScience AG terméke; szám szerinti átlagos molekulatömeg: 1700 g/mol, funkcionalitás: 1) elõállítva 4:1 NCO/OH aránnyal (elméleti NCO-tartalom,8%). NCO-prepolimer 2: prepolimer Desmodur 44V-bõl [Bayer MaterialScience AG terméke; NCO-tartalom 1 31,8%, átlagos NCO-funkcionalitás 2,8; viszkozitás (2 C): 0 mpa s] és Desmophen VP.PU 0RE93- ból (Bayer MaterialScience AG terméke; szám szerinti átlagos molekulatömeg: 1700 g/mol, funkcionalitás: 1) elõállítva 2:1 NCO/OH aránnyal (elméleti NCO-tartalom 2,2%). Katalizátor 1: bizmut(iii)-neodekanoát (Coscat 83, gyártó: C. H. Erbslöh, Krefeld). Kivitelezés A poliizocianátprepolimer elõállítására a Desmodur 44V¹et és a Desmophen VP.PU 0RE93¹at a megadott NCO/OH arányban összekeverjük, a reakcióelegyet 4 órán keresztül 80 C¹on reagáltatjuk, és ezután szobahõmérsékletre hûtjük. A gélmassza elõállítására elõször 0 tömegrész poliolt és 1 tömegrész katalizátor 1¹et homogenizálunk. Ezután x tömegrész NCO-prepolimert (keverékarányokat lásd az 1. táblázatban) adunk hozzá, és 1 percen belül összekeverjük. A keverék megszilárdulása géllé az NCO-prepolimer hozzáadása után körülbelül 1 perccel kezdõdik. Puha-elasztikus gélmasszát kapunk, amelynek meghatározzuk alakstabilitását, visszaalakuló képességét és Shore 00¹keménységét. Példa 1* 2* 3* Poliol OH-szám Funkcionalitás Index Tömegrész NCO-prepolimer NCO-prepolimer Alakstabilitás igen nem igen igen igen igen igen Visszaalakuló képesség (s) Shore 00¹keménység 0 (folyékony) *Összehasonlító Az 1. és 2. összehasonlító példa azt mutatja, hogy nem kapunk alaktartó gélmasszát, ha a kisebb gélkeménység (Shore 00<40) beállítását az index csökkentésével kívánjuk megkísérelni. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. NCO-prepolimerekbõl és poliolkomponensekbõl elõállítható reakcióelegyeken alapuló gélmasszák, azzal jellemezve, hogy a) az alkalmazott NCO-prepolimerek 2,1 funkcionalitású poliizocianátokból és molekulatömegû polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éterekbõl állíthatók elõ, ahol az NCO-csoportok OH¹csoportokhoz viszonyított aránya 2:1 és 8:1 közötti, és b) a poliolkomponensek átlagos hidroxilszáma és formális funkcionalitása 3 8, ahol a reakcióelegy indexe 1 és közötti Az 1. igénypont szerinti gélmasszák, azzal jellemezve, hogy a reakcióelegy a gélmasszára vonatkoztatva 0 0 tömeg% mennyiségben töltõanyagot tartalmaz. 3. Az 1. igénypont szerinti gélmasszák, azzal jellemezve, hogy a reakcióelegy katalizátorokat is tartalmaz a gélmasszára vonatkoztatva 0 tömeg% mennyiségben. 4. Az 1. igénypont szerinti gélmasszák, azzal jellemezve, hogy a reakcióelegy segéd- és adalék anyagokat is tartalmaz a gélmasszára vonatkoztatva 0 2 tömeg% mennyiségben.. Eljárás az 1. igénypont szerinti gélmasszák elõállítására, azzal jellemezve, hogy a) egy vagy több NCO-prepolimert, amely 2,1 funkcionalitású poliizocianátokból és molekulatömegû polioxi-alkiléndiol-monoalkil-éterekbõl állítható elõ, ahol az NCO/OH arány 2:1 és 8:1 közötti, 6

7 b) egy poliolkomponenssel, amely egy vagy több átlagos hidroxilszámú és 3 8 formális funkcionalitású poliolból áll, c) adott esetben az izocianát- és hidroxilcsoportok közötti reakcióhoz a gélmasszára vonatkoztatva 0 tömeg% egy vagy több katalizátor és d) adott esetben a gélmasszára vonatkoztatva 0 0 tömeg% töltõanyag és e) adott esetben a gélmasszára vonatkoztatva 0 2 tömeg% segéd- és/vagy adalék anyag jelenlétében reagáltatunk, ahol a reakcióelegy indexe 1 tartományban van. 6. Az 1. igénypont szerinti gélmasszák alkalmazása nyomáselosztó támasztékok vagy elemek elõállítására. 7

8 Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest