TW200951176A - Visco-elastic polyurethane foam with castor oil - Google Patents
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Description
200951176 六、發明說明: 相關之專利申請案 5 Ο 10 15 Ο 20 本專利申請案請求於2008年2月27日提出申請之德 國專利申請案序號10 2008 011 459.6、及於2008年3月13 曰提出申請之1〇 2008 014 032.5之權益,該等專利申請案 係對於所有之有用之目的以引用之方式完整併入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於包含可再生之原料之聚醚多元醇組成 種用於使用此專組成物而製備黏彈性聚胺基曱酸酉旨 發泡體之料、對應地製叙縛性㈣體㈣、及該等 黏彈性發泡體材料之用途。 【先則技術】 發明之背景 徵。:=泡體係以於壓縮後緩慢並且逐漸之恢復為 之吸收先前技藝中係已為吾人所熟知及由於彼 料梅之性f,因此係很受重視的。黏彈性發泡體 座椅套用廣泛種類之應用領域中(例如,‘ 動4料;==中)找到’作為― 確定==發泡體材料中:由聚鞍基甲酸醋製造 也係取重要的。一方面,此係由於所媒〜 欠®曰發泡體之物理性質可係經由選擇所使用聚:: 200951176
氰酸酯成分及視需要I 致,及他方面,其亦由^而报精確地調節之事實戶斤導 地可係經由“當場”製備(視需安祝 以上液基:製備之期間’通常結合兩種或兩種 況可係,二:流之混合引發聚合作用及,如该情 個階段中實:之:::泡。聚合作用及成形時常係於〆 中之反康:成形或嘴霧當時仍然於液體狀態 為合適之形;核備’其後㈣該片板材料成 t多數情況中’以上提及之液體流係,—方面,一 ;5 Π I之有機異氰酸酷成分(時常如“成分A”提及) 15 0 々人η方面對於異氰酸目旨具有適當之反應性及可視需要 二夕[之助劑之多官能之單體或樹脂。後者混合物,其
Q 布:如《分Β提及,通常包含一種或一種以上用於其主 要作用之多元醇成分。 於疋,為了獲得特定組成之聚胺基甲酸酯發泡體,於 混合以上敍述之液體流之前將彼等對應地調配 。通常,發 泡係經由將水加入成分6而達成,其中水與成分Α之多異氰 酸酯反應以生成胺及釋出C〇2,其轉而作為發泡氣體發揮作 用。或者或除了水之使用之外,時常使用揮發性惰性有機 化合物或惰性氣體。 大多數之習用t胺基曱酸自旨發泡體係嵌段共聚物,該 20 200951176 等肷段、水物包含具有高及低之玻璃轉移溫度(丁。)之不 同相之=地分隔之區域。玻璃轉移溫度分隔於該溫度下 之脆之,量·彈性_ (=玻璃範圍)與該溫度上之軟之摘 5 二生範圍(〜橡豕彈性範圍)。於聚合物内之不同相之此 =及,之玻壤轉移溫度通常設定其範圍内可使用該材料 =溫度範圍之界限。此特料之DMA( “動態機械分析,,) =常係⑽不同之玻璃轉移之間之相對地平坦之區域 © (模數平穩狀態”)為特徵。 ι〇 、於此等材料中之低玻璃轉移溫度之相通常(雖然不是 10 料)、係自低朗轉移溫度之“*段”衍生,該嵌段係最 先生成及僅於其後經歷聚合作用。對照地,高玻璃轉移溫 ,之相通常僅於其後發生之經由胺基甲酸酯分子内之某部 刀(moiety)之生成而導致之聚合作用之期間生成 。低玻璃 轉移溫度之嵌段(時常亦如“軟嵌段”提及)通常係衍生 自液體或自低溶解溫度之低聚合之樹脂,其包含大數目之 ❾ 對於異氰酸酯分子内之某部分反應性之基。聚醚多元醇及 聚酯多元醇係此等低聚合之樹脂之實例。 於習用之聚胺基曱酸酯中,硬(高玻璃轉移溫度)及 軟(低玻璃轉移溫度)相於聚合作用之期間對於彼此排列 20 及其後自然地分隔,以於“嵌段聚合物,,之内形成以形態 之方式不同之相。於是,此等材料亦如“相分隔之”材料 提及。 關於此點,黏彈性聚胺基甲酸酯係一種有些特殊之案 例,即於其中以上敍述之相分隔不完全地發生或完全不發 200951176 生。 為了與此種“結構黏彈性”區別,於具有(主要地) 開胞腔(open cells)之聚胺基曱酸酯發泡體中者係由於空 氣之效應而產生之黏彈性。即,於後者情況中,幾乎閉胞 腔(closed cells) ’即’具有小開口之胞腔,係於發泡體材 料之内。由於開口之小尺寸’因此於壓縮之後空氣將緩慢 地再進入,其造成變為缓慢之恢復。 以空氣之效應為基礎之此種黏彈性發泡體之實例係
Elastogran GmbH之市售之產品 Cosypur®及 Elastoflex®。 〇 於先前技藝中’已敍述用於具有結構黏彈性之聚胺基 甲酸酯發泡體之合成之許多方法,除了多少可隨意地選擇 之異氰酸酯成分外,該等方法大多數共同具有特殊之聚醚 多元醇組成物之使用。 此等聚醚多元醇通常係環氧化物(諸如環氧乙烧 (EO)、環氧丙烷(p〇)、環氧丁烷、氧化苯乙烯烷或表氯 醇)與彼等本身之聚合作用之產物或經由此等環氧化物(視 需要於摻合物中或連續地)對於具有反應性氫原子之開始〇 成分(諸如水、醇類、氨或胺類)之加成作用之產物。此 等“啟動器分子”通常具有1至6之官能度。視程序控制而 定,此等聚醚多元醇可係同元聚合物、嵌段共聚物、隨機 共t物、加蓋聚合物(capped p〇iymers)或以不同之環氧 化物之混合物覆蓋末端(tipped)之聚合物。為了載明此等 聚趟多元醇’多種之特徵已於先前技藝中變成確定: i.)經基官能度’其係視自其開始合成聚醚多元醇之 6 200951176 啟動劑分子而定; U.)羥基或〇H數,其係以毫克之KOH/克陳述之羥基 之含量之量度;
10 15
1U.)當使用其中環開啟造成不同(即,第一級或第二 級)羥基之生成之環氧化物時,一方面,陳述個 別環氧化物於聚醚多元醇中之比例,及他方面, 陳述以於聚醚多元醇中存在之羥基之總數目計之 第一級或第二級羥基之比例; lv.)分子量(Mn$Mw),其係聚醚多元醇之聚伸烷基 鏈之長度之量度。 以上提及之數量可係經由下列方程式而互相關連: 56,100==〇H數(Mw/經基官能度)。 聚鱗多元醇組成物於聚胺基甲酸酯合成中之用途之實 例係’例如,於世界智慧財產權組織專利〇1/32736 A1、世 界智慧財產權組織專利02/088211 A1、世界智慧財產權組織 專利02/077056 A1、世界智慧財產權組織專利01/25305 八1、美國專利5,420,170、美國專利6,653,363 31及美國專利 6,136,879 A中找到。 上述之實例,其等(幾乎)完全使用聚醚多元醇作為B 成分,之缺點係對於其等之合成必須供應大量之化石原 料,及因此,彼等造成很高之C02排放(一方面,環氧化物 最後係由可自石油獲得之化合物(主要乙烯及丙烯)製造; 他方面’對於將石油反應成為需要之中間體乙烯及丙烯, 燃燒大量之化石原料)之事實。 20 200951176 因此,於可再生性之觀點下,合成之聚醚多元醇以實 質上較方便可獲得之化合物及尤其以可再生之原料之完全 或至少部分之取代將係良好的。達成此種目的之方法係, 例如’於歐洲專利0826706 A2、德意志聯邦共和國專利 5 (DBP ) 1113810、德國專利3708961 C2、德國專利3316652 C2、美國專利4,839,397及美國專利2006/0270747 A1中找 到,其等主要教導蓖麻油作為用於多種聚胺基曱酸酯系統 之製備之可再生原料之用途。 此種理念似乎亦逐漸進入黏彈性聚胺基曱酸酯發泡體© 〇 之領域中’如於世界智慧財產權組織專利2007/085548 A1 中表不。於其中敍述之發明係關於一種經由反應下列而製 備以可再生之原料為基礎之開胞腔黏彈性聚胺基曱酸酯撓 性發泡體之方法: a)多異氰酸酯與 5 b)由下列組成之多元醇混合物 M)具有至少兩個對於異氰酸酯反應性之氫 及20至1〇〇毫克之KOH/克之〇H數之化❹ 合物;及 bii)具有至少兩個對於異氰酸酯反應性之氫 0 及1⑼至800毫克之KOH/克之〇H數之化 合物;及 biii)具有至少一個及最多兩個對於異氰酸醋 反應性之氫及100至800毫克之KOH/克 之OH數之化合物;及 8 200951176 C) 發泡劑; 其特徵為每種之成分bi)與bii)包含至少一種包含可再 生之原料或彼等之反應產物之化合物。 5 10 15 ❹ 更佳地使用蓖麻油作為成分bii)。此種方法之一種缺點 係該主要成分(即bi))係一種可再生之原料與環氧化物之 反應產物,即,最後亦係聚趟多元醇之事實;特定言之, 於此處不能完全地使用未以化學之方式改變之可再生之廣 料。 因此,本發明之目的係提供一種包含儘可能高比例之 (4乎)未以化學之方式改變之可再生原料之聚_多元醇 組成物,可使用其以製備高黏彈性之聚胺基甲酸酯發泡體。 【發明内容】 發明之具體實施例 本發明之一種具體實施例係一種用於製備黏彈性聚胺 基甲酸酯發泡體之聚醚多元醇組成物,其包含:(a)具有3 之羥基官能度、於210至255毫克之KOH/克之範圍内之〇Ή 數及於90至100重量%之範圍内之環氧丙烷含量之一種聚 醚多元醇;(b) —種聚醚多元醇,其之多元醇開始分子不是 衍生自可再生之原料、具有2之羥基官能度、於41至71毫克 之^〇Η/克之範圍内之0H數及於9〇至1〇〇重量%之範圍内之 環氧丙燒含量;(e)具有2之雜官能度、於92至132毫克之 KOH/克之範圍内之0H數及於9〇至1〇〇重量%之範圍内之環 氧丙烧含量之-種聚叫辑;及⑷至少—種可再生之原 20 200951176 料,其中原料之每個分子具有至少一個自由態之〇H基。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(a)於該聚醚多元醇組成物中之比例係於32至54重 量%之範圍内。 5 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(b)於該聚醚多元醇組成物中之比例係於16至27重 量%之範圍内。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(c)於該聚醚多元醇組成物中之比例係於11至19重 ίο 量%之範圍内。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(句於該聚醚多元醇組成物中之比例係於5至50重量 %之範圍内。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 15 物,其中(a)之該聚醚多元醇係衍生自作為起始分子之丙三 醇。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(b)之該聚醚多元醇係衍生自作為起始分子之丙二 醇。 20 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(C)之該聚醚多元醇係衍生自作為起始分子之丙二 醇。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(d)之該可再生之原料包含蓖麻油及/或部分地及/ 200951176 或完全地氫化之蓖麻油。 本發明之另一種具體貫施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其另外包含(e)具有2之羥基官能度、於45〇至550毫克之 KOH/克之範圍内之〇H數及於9〇至1〇〇重量%之範圍内之環 5 氧丙烷含量之一種聚醚多元醇。 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 物,其中(e)之該聚騎多元醇係衍生自作為起始分子之丙二 醇。 〇 本發明之另一種具體實施例係以上之聚醚多元醇組成 1〇 物,其中(e)於該聚醚多元醇組成物中之比例係於丨至5重量 %之範圍内。 本發明之再另一種具體實施例俾一種用於製備黏彈性 發泡體之方法,其包含反應(a) 一種聚醚多元醇組成物,其 包含⑴具有3之羥基官能度、於21〇至255毫克之KOH/克之 15 範圍内之〇H數及於90至100重量%之範圍内之環氧丙烷含 量之一種聚醚多元醇;(ii)一種聚醚多元醇,其之多元醇開 © 始分子不是衍生自可再生之原料、具有2之羥基官能度、於 41至71毫克之KOH/克之範圍内之〇H數及於90至1〇〇重量% 之範圍内之環氧丙烷含量;(出)具有2之羥基官能度、於92 20 至132亳克之KOH/克之範圍内之OH數及於90至1〇〇重量% 之範圍内之環氧丙烷含量之一種聚醚多元醇;及(iv)至少一 種可再生之原料,其中原料之每個分子具有至少一個自由 滤之OH基;(b)—種多異氰酸酯成分;及(c)視需要水及一種 或一種以上催化劑;及視需要另外之助劑、填充劑、及/或 200951176 發泡劑。 本發明之另一種具體實施例係以上之方法,其中選擇 多異氰酸酯成分之數量,以具有於70至120之範圍内之異氰 酸酉旨示性數,較佳地於85至105之範圍内。 5 本發明之另一種具體實施例係以上之方法,其中使用 一種經由預聚合作用而獲得之多異氰酸酯成分。 本發明之另一種具體實施例係以上之方法,其中於該 預聚合作用中使用根據申請專利範圍1至12之任一項之聚 謎多元醇組成物。 ίο 本發明之再另一種具體實施例係一種經由以上方法而 製備之黏彈性發泡體。 本發明之再另一種具體實施例係一種包含以上之黏彈 性發泡體之成型物體。 本發明之再另一種具體實施例係一種包含以上之黏彈 15 性發泡體之床墊、枕頭、座椅套、鞋底、耳塞、防護服、 防護設備、或聲音隔絕體。 發明之說明 本發明係關於包含可再生之原料之聚趟多元醇組成 20 物、一種用於使用此等組成物而製備黏彈性聚胺基甲酸酯 發泡體之方法、對應地製備之黏彈性發泡體材料、及該等 黏彈性發泡體材料之用途。 於第一種具體實施例中,本發明之目的係經由一種用 於包含下列成分之黏彈性聚胺基曱酸酯發泡體之製備之聚 12 200951176 醚多元醇組成物而達成: a) 具有3之羥基官能度、於210至255毫克之KOH/克 之範圍内之OH數及於90至100重量%之範圍内之 環氧丙烷含量之一種聚醚多元醇; Ο 10 15 ❹ 20 b) 一種聚醚多元醇,其之多元醇開始分子不是衍生 自可再生之原料、具有2之羥基官能度、於41至71 毫克之KOH/克之範圍内之〇H數及於90至1〇〇重 量%之範圍内之環氧丙烷含量; c) 具有2之羥基官能度、於92至132毫克之KOH/克之 範圍内之OH數及於90至1〇〇重量%之範圍内之環 氧丙烷含量之一種聚醚多元醇; d) 至少一種可再生之原料,每種之該等原料具有至 少一個自由態之OH基每原料之分子。 根$片各明之聚醚多元醇係經由環氧化物(諸如環氧 乙丙垸、環氧丁烧、四氫σ夫喃、氧化苯乙稀烧或 二IS本身之聚合作用或經由此等環氧化物(視 或連續地)對於具有反應性氫原子之開始 刀於以二、醇類、氨或胺類)之加成作用而製備。 別較佳的。=化:用中,乙烧及環氧丙烧係特 氧化物成:之環氣二:用之聚喊多元醇係僅由作為環 間结之含量係關於在聚醚多元醇之製備之期 子:i量。物之(總)重量。不考慮所使用之始器分 13 200951176 倘若對於聚醚多元醇之合成使用數種環氧化物,則該 等聚醚多元醇可具有所欲之氧基伸烷基分子之任何排列。 因此,彼等對應地可係同元聚合物(倘若僅使用—種環氧 化物)、共聚物、隨機共聚物、加蓋聚合物或以不同之環氧 5 化物之混合物覆蓋末端以達成第一級羥基之合適含量之聚 合物。 對照於世界智慧財產權組織專利2〇〇7/〇85548 A丨,本發 明之成分(b)之起始分子不是衍生自可再生之原料。 於本發明之意義之内,“可再生之原料,,意表天然存❹ ίο 在之混合物(compounds),其亦可係以此種形式分離出。 於本發明之意義之内,不是衍生自可再生之原料” 意表個別之可衫之原料之碳骨架不再包含於成分(b)之聚 醚多7C醇之内。特定言之,此意表該聚醚多元醇不是,例 如,經由反應一種可再生之原料與環氧化物以生成聚醚多 15 元醇而獲得。 p可能之可再生之原料之實純域絲、化基脂肪 1、范麻油酸、以羥基改質之油類(諸如葡萄子油、❹ &卜南瓜子油、琉璃苣子油、黃豆油、小麥胚芽油、油菜 抒油、向日蔡子油、花生油、杏子核仁油、阿月揮子油、 2〇 纟仁油、撖欖油、澳洲堅果油、歸梨油、沙棘油、芝麻油、 大麻油、榛實油、月見草油、玫瑰果油、紅花油、核桃油)、 以肉且蔻油酸、軟脂油酸、油酸、反u•十八烯酸、芹子酸、 鱈油酸、芥子酸、二十四烯酸、亞麻油酸及次亞麻油酸、 硬脂艾杜_(steaddonie aeid)、花生油酸、二十碳五烯酸、 200951176 鲦’由酸、二十二碳六烯酸(cervonicacid)為基礎之以經基 改質之脂肪酸及脂肪酸酯。 以上提及之可再生之原料包括以化學之方式改質之化 合物’然而,其中碳骨架本身關於其之接合性(c〇nnectivity) 5 維持未改變(例如,以生成之羥基改質之可再生之原料, 例如’經由化合物或已經氫化之產物之羥化作用)。 可能之起始化合物包括,例如,二羧酸,諸如琥珀酸、 A 己二酸、酞酸及對酞酸。 d 亦可使用’例如,氨或脂族及/或芳族胺類作為另外可 10 能之起始化合物,其等可係視需要經取代的,諸如單烷 基、N,N-二烧基及/或Ν,Ν’-二烧基經取代之二胺類。彼等具 有至少一個第一級或第二級胺基’諸如1,2-二胺基乙燒、丨,2_ -一胺基烧之低聚物(例如,二伸乙三胺、三伸乙四胺或五 伸乙六胺)、1,3-二胺基丙烷、1,3-二胺基丁烷、l,4-二胺基 15 丁燒、1,2-一胺基己烧、1,3-二胺基己烧、1,4-二胺基己燒、 1,5二胺基己烷、1,6-二胺基苯、2,3-二胺基曱苯、2,4-二胺 ® 基甲苯、3,4-二胺基甲苯、2,5-二胺基曱苯、2,6-二胺基甲 苯、2,2’-二胺基二苯基曱烷、2,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4,_ 二胺基二苯基甲烷或經由苯胺與曱醛之以酸催化之縮合作 20 用而獲得之芳族胺類。另外適合之起始分子包括烷醇胺類 (諸如乙醇胺、Ν-曱基-及Ν_乙基乙醇胺)、二烷醇胺類(諸 如二乙醇胺、Ν-曱基-及Ν-乙基二乙醇胺)、及三烷醇胺類 (諸如三乙醇胺)。 另外適合之起始化合物係具有兩個或兩個以上經茂 15 200951176 ^,4如水、2,2-乙二醇、丙二醇、u•丙二醇、 醇、一丙二醇、三甘醇、三丙二醇、u•丁二醇 醇丁二醇、己二醇、13-己二醇、认已二醇 己一醇、1’6-己二醇、丙三醇、三經甲基丙燒’ 山梨醇及絲、g麻油、經改f之黃豆油。 β、 混合物使用起始化合物。 蜀也或如 較佳地,成分(a)至(d)(視情況彼此獨立地 例係如下:(幻32至54重量%;(1))16至27重量 =比 10 15 20 19重量% ;及⑷5至50麵。以重量%之表示係;: 關於聚越多元醇組成物之總重量。此等重量比例= 的’此由於彼等造成於根據本發明之聚胺基= 中之特別高之黏彈性之緣故。 /體 使用三元醇,尤其丙三醇,作為於成分(a)中之起始分 子係特別較佳的。於成分(b)及(c)之情況中,較佳地使用】2_ 二醇’較佳地丙二醇’作為起始分子。 於成分(d)之情況中,蓖麻油及/或部分地及/或完全地經 氫化之蓖麻油,尤其以製藥之方式精製之蓖麻油(Germ=❹ Pharmacopoeia)’作為可再生之原料係更特別較佳的。 此外,已發現,倘若以上敍述之聚醚多元醇組成物包 含,除了成分(a)至⑷以外’另一種成分(e),則係特別有利 的’該成分係具有2之經基官能度、於5〇5至525毫克之KOH/ 克之範圍内之OH數及於90至1〇〇重量%之範圍内之環氣丙 烷含量之一種聚醚多元醇。 成分(e)較佳地係衍生自1,2-二醇,尤其丙二醇,作為起 16 200951176 始分子。較佳地,成分(e)於聚醚多元醇組成物中之比 於1至5重量%之範圍内。 ’、 於第二種具體實施例中,本發明之目的係經由一種用 於製備黏彈性發泡體之方法而達成,其特徵為 (a)根據申請專利範圍丨至12項之任一項之聚鱗多_ 醇組成物; 70 10 (b) 多異氰酸酯成分; (c) 及視需要水、一種或一種以上催化劑; 係視需要連同另外之助劑、塡充劑及/或發泡劑之添加 應0 而反 根據本發明’術語“水”就此而論亦包括釋出水 口物、加成物及包藏化合物。關於此點,自由態水 = 的,其可係以於以聚醚多元醇成分B計之0至10重量% 15 ❹ =内之數量包含,較佳地以於0.5至3重量%之範圍内之= 政作為視$要包含之該等發S劑’使用對於聚胺基曱酸 :泡體之發泡通常使用之發泡劑。發泡劑之實例係烷類 /、、異狀、異魏與正麟之混合物、環戊 :化:物與提及之燒類之混合物)、經翁化 氣W、二氟乙二氯單氣甲烧、二氣甲烧、三 及R 134a)、u ! m,1,四氟乙烷、四敦乙烷(R 134 丙烧(R 245fa)、氯二&、氣丙烧(R 356)、1,1,1,3,3-五氟 既而垸)及六氟化硫及二氧化碳。 20 200951176 較佳地,單獨地或於摻和物中使用二氧化碳、環戍产、 正戊院及異姐,視需要與水混合。另外適合之發泡^包 括缓酸類(諸如甲酸、乙酸、乙二駿)及於發泡程序之過 程中釋出氣體之化學發泡劑(諸如偶氮化合物)。較佳地, 與水共同使用此等發泡劑。 10 作為視需要包含之該等助劑及添加劑’可包括石蠟 類、石壤油、脂肪醇類或二曱基聚石夕氧燒類以及顏料及染 料、抵抗老化及風化作用效應之安定劑(諸如十八基_3_(3,5_ 二第三丁基_4_羥基苯基)丙酸酯;具有2,4,4-三甲基戊烯之€1 苯胺N-笨基反應產物;硫基二伸乙基雙[3_(3,5-二第三丁美 -4-經基本基)丙酸酯];亞鱗酸參(二丙二醇)酯;亞峨酸二異 癸基苯酯;2,6-二第三丁基-對甲酚)、塑化劑(諸如酞酸二 辛酯、酞酸二(十八酯)、酞酸二異癸酯、己二酸二辛酯、磷 酸二曱苯酚酯、磷酸三苯酯及其他)以及抑黴菌及抑細菌 上具活性之物質及填充劑(諸如硫酸鋇、矽藻土、碳黑、 ’尤殿之白堊:、玻璃纖維、液晶纖維(LC fibers )、玻璃薄片、 玻璃珠、芳族聚醯胺或碳纖維)可能之泡朱安定劑、阻燃〇 之物質、表面活性之物質及填充劑之另外實例可係於美國 專利2002/0165290 A1中找到,尤其於段落[〇〇33]、[0034] 及[0058]- [0062]中。 可將以上提及之助劑及添加劑摻合成一種或一種以上 成分’及亦可將其等插入視需要使用之模中。 對於根據本發明之發泡體之製備,視需要使用加速於 多凡醇成分B與異氰酸酯成分a之間之反應之催化劑。適合 20 200951176 之催化劑之實例包括有機錫化合物,諸如有機羧酸之錫(π) 鹽類(例如,乙酸錫(Π)、辛酸錫(Π)、乙基己酸錫(Π)及 月桂酸錫(Π))、及二烷基錫(IV)鹽類(例如,二乙酸二丁 基錫、二月桂酸二丁基錫、順丁烯二酸二丁基錫及二乙酸 5 二辛基錫)。適合之催化劑之另外實例包括脒類(諸如2,3- 二甲基-2,4,5,6-四氫嘧啶)及胺類(諸如三乙胺、三丁胺、 二曱基環己胺、二曱基苄胺、五曱基二伸乙三胺、Ν,Ν,Ν’,Ν’-四甲基-丁烧二胺及-乙烧二胺、Ν-甲基嗎福林、乙基嗎福 林、Ν-環己基嗎福林、Ν,Ν,Ν’,Ν’-四甲基-1,6-己烷二胺、五 10 甲基二伸乙三胺、四曱基胍、四甲基二胺基乙基醚、雙(二 曱基胺基丙基)脲、二甲基哌啶、1,2-二曱基咪唑、1-氮雙環 [3.3.0]辛烷及較佳地1,4-二氮雙環[2.2.2]辛烷、雙(二甲基胺 基乙基)鍵及參(二烧基胺基烧基)-s-六氮三0井)。較佳地,該 催化劑成分包含至少一種脂族胺。 15 而且,可使用胺基醇類作為催化劑。其實例包括三乙 ©醇胺、三異丙醇胺、N-甲基-及N-乙基二乙醇胺、及二曱基 乙醇胺及二乙醇胺類。N-(二曱基胺基乙基)-N-曱基乙醇胺 係較佳的。 亦可使用數種催化劑之組合。 20 於根據本發明之方法中,較佳地選擇多異氰酸酯成分 之數量,以具有於70至120之範圍内之異氰酸酯示性數,更 佳地於85至105之範圍内,此由於僅於此等狹窄之範圍内方 達成所獲得之發泡體之很良好之黏彈性之緣故。 “異氰酸酯示性數”意表異氰酸酯基之數目除以對於 19 200951176 異氰酸酯反應性之基之數目之商,乘以100〇於異氰酸醋示 性數之計算中’不包括可視需要存在於發泡劑中之對於異 氰酸酯反應性之基(羧基)。 除了“單純”多異氰酸醋成分以外(即,視需要於與 該成分摻和以外)’於根據本發明之方法中亦可使用經由所 明單純多異氰酸g旨成分與具有至少一個經基之有機化合物 之預聚合作用而獲得者。例示性地,可提及具有一至四個 羥基具有60至6,500之分子量之多元醇或多元酯。更佳地, 使用已經由與根據本發明之聚醚多元醇組合物之預聚合作〇 用而獲得之此等預聚合物。 於根據本發明之方法中,使用有機之二_或多異氰酸醋 作為聚異氰酸酯成分A。可使用脂族、環脂族、芳脂族、芳 族及雜環之多異氰酸酯作為該二_或多異氰酸酯,如於
Justus Liebigs Annalen der Chemie 1949, 562, P. 75-136 中敍 述’例如’屬於下列式者: Q(NC0)n 其中 ❹ η 係2至4之整數,較佳地2 ;及 Q 代表具有2至18個(較佳地6至1〇個)碳原子之脂 族烴殘基、具有4至15個(較佳地5至1〇個)碳原 子之環脂族烴殘基、具有8至15個(較佳地8至13 個)碳原子之芳族烴殘基。 如於德國專利-OS 28 32 253中敍述之多異氰酸酿係較 佳的。通常更佳地使用技術上方便可獲得之多異氰酸酯, 20 200951176 例如,二異氰酸2,4-或2,6-伸曱笨酯及此等異構物之任 合物(“Tm”)、多苯基多亞甲基多異氰酸醋(如經由^ 胺-曱酸縮合作用接著光氣化作用而製備)(“MDI”)、及 具有碳二亞胺基、胺基曱酸乙酯基、脲曱酸酯基、異三聚 氰酸酯基、脲基或縮二脲基之多異氰酸酯(“改質之多異 氰酸酯”),尤其自二異氰酸2,4-及/或2,6_甲伸苯酯或自' 4,4 -及/或2,4 _一本基甲烧一氰酸i旨街生之此等改質之吝显 氰酸酯。 、 、 特疋s之,已證實,使用TDI係有利的,其中2,4_異構 物於整個TDI ( = 2,4-與2,6-異構物比例之總和)中之比例 較佳地係於50至100之範圍内,更佳地於65至85之範圍内。 特別地,由於黏彈性性質,因此已證實如上述之了〇1 及比例係特別有利的。 根據本發明之聚胺基曱酸酯發泡體係包括於上述之發 泡體種類中,其等之黏彈性係以聚胺基甲酸酯成分之特殊
因此’此不是氣動黏彈性(pneumatic 此種黏彈性發泡體之物體可係以 如,經由反應射入模製、或經由差 酯發泡體片板材料切割或鑽孔。 於第二具體實施例中,本發明之目的係經由以上述之 方法可獲得之轉性發泡體而達成。具有任何合適形狀之 L 1係以一種方法當場製備,例 或經由自如此製備之聚胺基甲酸 於第四具體實關巾’本發明之目的制纟自根據本 發明之黏彈性發泡體製成之物體於床墊、枕頭、座椅套、 21 200951176 鞋底、耳塞、防護服、防護設備或聲音隔絕體中之使用而 達成。 對於所有之有用目的,所有上述之參考文件係以引用 之方式完整地併入。 雖然有表示及敍述使本發明具體化之某些特定之結 構,但是可作部分之種種修飾及重新排列而不脫離基本之 發明理念之精神及範圍及該等修飾及重新排列不限制於本 文中表示及敍述之特定之形式,此對於熟悉此項技藝者將 係明顯的。 【實施方式】 實例 於一種習用之片板材料發泡機器中,使用下列之聚醚 多元醇組成物: 多元醇(a) 多元醇(b) 多元醇(c) 蓖麻油(d) 多元醇(e) 42重量份 21重量份 15重量份 20重量份 2重量份 連同1.36重量份之水之添加, 連同下列助劑之添加
Tegostab® BF2370 0.60 重量份
Addocat® 108催化劑 0.155重量份 Addocat® 105催化劑 0.50重量份 22 200951176 尿素 0.30重量份 連同下列之使用
Desmodur® T65 37.3重量份 作為多異氰酸酯成分,以製備根據本發明具有下歹 理性質之聚胺基甲酸酯發泡體: 體密度(根據DIN EN ISO 3386-1-98) : 58.5公斤米-3 抗張強度(根據DIN EN ISO 1798) : 59千帕 Ο
10 斷裂伸長度(根據DINENIS0 1798) : 218% 壓縮硬度40% (第四負荷) :1.63千帕 壓縮硬度40% (37°C,第一負荷) :2.26千帕 濕壓縮set (根據DIN EN ISO 1856-96) : 22小時;4(rc ; 95% 濕度 :6.9% 回彈性 ·· 4% 多元醇(a)係具有之數及100%之ί辰氧丙烧含量 之一種聚鱗多元醇。使用丙三醇作為用於製備多元醇(a)之 起始分子。 多元醇(b)係具有56之OH數及100%之環氧丙烧含量之 —種聚鍵多元醇。使用丙二醇作為用於製備多元醇(b)之起 始分子。 多元醇(c)係具有112之〇H數及100%之環氧丙烷含量 之一種聚醚多元酵。使用丙二醇作為用於製備多元醇卜)之 起始分子。 多元醇(e)係具有512之0H數及100%之環氧丙炫含量 之一種聚鲢多元酵。使用丙二醇作為用於製備多元醇(6)之 23 15 200951176 起始分子。 使用以製藥之方式精製之德麻油(German Pharmacopoeia)作為可再生之原料(d)。其係自Alberdingk Boley GmbH購買。 5 多元醇(a)、(b)、(c)及(e)及Desmodur®異氰酸g旨係
Bayer MaterialScience AG獲得,Tegostab®安定劑係
Evonik Goldschmidt GmbH獲得,及Addocat®催各七,' 劑係
Rhein Chemie Rheinau GmbH獲得。
使用之尿素係屬於工業級。 10 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 15 無
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Claims (1)
- 200951176 七、申請專利範圍: 1. 一種用於製備黏彈性聚胺基甲酸酯發泡體之聚醚多元 醇組成物,其包含: 5 ❹ 10 a) —種聚醚多元醇,其具有3之羥基官能度、於210 至255毫克之KOH/克之範圍内之〇H數及於90至 100重量%之範圍内之環氧丙烷含量; b) 一種聚醚多元醇’其之多元醇起始分子不是衍生 自可再生之原料、具有2之羥基官能度、於41至71 毫克之KOH/克之範圍内之〇H數及於90至100重 量%之範圍内之環氧丙烷含量; c) 一種聚醚多元醇,其具有2之羥基官能度、於92至 132毫克之KOH/克之範圍内之〇H數及於90至100 重量%之範圍内之環氧丙烧含量之一種聚_多元 醇; 152. 3. 20 4. d)至少—種可再生之原料,其中該原料之每分子具 咬有至少—個自由態之OH基。 月求項1之組成物’其中(a)於該聚謎多元醇組成物 中I比例係於32至54重量%之範圍内。 °月求項1之組成物,其中(b)於該聚醚多元醇組成物 中之比例係於16至27重量%之範圍内。 如 §奮jg 1 只1之組成物,其中(c)於該聚醚多元醇組成物 =比例係於11至19重量%之範圍内。 ^叫求項1之組成物’其中(d)於該聚醚多元醇組成物 之比例係於5至50重量%之範圍内。 25 200951176 如明求項1之組成物’其中(a)之該聚醚多元醇係衍生 自作為起始分子之丙三醇。 如”月求項1之組成物’其中(b)之該聚醚多元醇係衍生 自作為起始分子之丙二醇。 .如吻求項1之組成物’其中(c)之該聚醚多元醇係衍生 自作為起始分子之丙二醇。 9·如凊求項1之組成物’其中(d)之該可再生之原料包含 蓖麻油及/或部分地及/或完全地氫化之蓖麻油。 10·如明求項1之組成物’其另外包含(e)具有2之經基官 能度、於450至550毫克之KOH/克之範圍内之〇H數 及於90至1〇〇重量%之範圍内之環氧丙烷含量之一種 聚喊多元醇。 U·如請求項10之組成物,其中之該聚醚多元醇係衍生 自作為起始分子之丙二醇。 12. 如請求項10之組成物’其中0)於該聚醚多元醇組成物 中之比例係於1至5重量%之範圍内。 13. —種用於製備黏彈性發泡體之方法,其包含反應 (a)包含下列之一種聚醚多元醇組成物: (i) 具有3之羥基官能度、於210至255毫克之 KOH/克之範圍内之OH數及於90至100重 量%之範圍内之環氧丙炫含量之一種聚醚多 元醇; (ii) 一種聚_多元醇,其之多元醇起始分子不是 衍生自可再生之原料、具有2之羥基官能 26 200951176 度、於41至71毫克之KOH/克之範圍内之 OH數及於90至100重量%之範圍内之環氧 丙烷含量; (iii) 具有2之羥基官能度、於92至I32毫克之κ〇Ή/ 克之範圍内之OH數及於90至100重量%之範 圍内之環氡丙烷含量之一種聚醚多元醇;及 ❿ 10 (iv) 至少一種可再生之原料,其中該原料之每分 子具有至少一個自由態之〇H基; (b) 一種多異氰酸酯成分;及 0)視需要水及一種或一種以上催化劑; 及視需要另外之助劑、填充劑、及/或發泡劑。 14. 2請求項13之方法,其中選擇該多異氰酸酯成分之數 里以具有於70至uo之範圍内之異氰酸酯示性數, 較佳地於85至105之範圍内。 15求項13之方法’其中使用—種經由預聚合作用而 獲件之多異氰酸酯成分。 項13之方法,其中於該預聚合作用中使用如請 Si二? 一項之聚醚多元醇組成物。 20 15. 16. 17. 18. 19. -種包人如二項13之方法而製備之黏彈性發泡體。 裡包含如請求項17 一種包含如請表箱N 彈性發泡體之成型物體。 座椅二“ ^ ^性發泡體之床塾、枕頭、 絕體。 基防護服、防護設備、或聲音隔 27 200951176 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 無 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: 無
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