TW593348B - Continuous process for polymerizing, curing and drying high internal phase emulsions - Google Patents

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593348 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係有關一種自油包水高内相乳化液（HIPE)成 形、聚合及選擇性之乾燥多孔聚合物發泡體之連續方法。 油包水乳化液係於連續或”外”油相内之不連續或個別 之水顆粒（一般稱為”内”水性相）之分散液。乳化液可含有 多達70體積％或更多之内相。其一般被稱為高内松乳化 液。此等乳化液内之内水性相之體積分率可高達90%，且 一般係高達95%，且某些HIPE係被報導高達98%之水性相。 於形成多孔聚合物材料中使用高内相乳化液（HIPE)係 已知，且係描述於，例如，Shell Oil Company (Shell)之美 國專利第 5,210，104 及 5,200,433 號案；Lever Brothers Company (Lever)之美國專利第 4,536,521 及 4,788,225 號 案；及The Procter & Gamble Company (P&G)之美國專利第 5，147,345 ; 5,331，015; 5,260,345 ; 5,268,224及5,318,554號 案。於所述之HIPE中，外油相典型上包含乙烯基可聚合單 體，諸如，2-乙基己基丙烯酸酯及苯乙烯，及交聯單體， 諸如，二乙烯基苯。内水性相典型上包含水、基起始劑（若 未存在於油相内）及電解質。為形成安定乳化液，表面活性 劑係於乳化作用前被添加至油相。一般使用之乳化液安定 化表面活性劑包含，例如，非離子性表面活性劑，諸如， 山梨糖醇酐酯（例如，山梨糖醇酐單油酸酯及山梨糖醇酐單 月桂酸酯）。然後，形成之乳化液接受足以使油相内之單體 聚合之聚合反應條件而形成多孔聚合物。 理想地，欲以連續方式製備聚合化之HIPE發泡體，藉 此能充分使用設備空間及體積，同時簡化生產方法。製備 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 4 -----------------------裝---------------、可..................绛 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348 A7 B7 五、發明説明（2 ) HIPE之連續方法已被記載（參見，例如，美國專利第 3,565,817 ; 3,946,994 ; 4,018,426 ; 4,844,620 ; 5，149,720 ; 5，198,472 ; 5,250,576 ;及 5,827,909號案），但所有此等專 利案因未著重於連續成形、聚合及乾燥所製得之HIPE而缺 乏完全連續方法。 美國專利第 3,565,817 ; 3,946,994 ; 4,018,426 及· 4,844,620號案揭示製備高内相乳化液（HIPE)之連續方法， 但其未著重於乳化液之成形、聚合或乾燥。 美國專利第 5，149,720; 5，198,472;及5,520,576號案（頒 給Des Marais等人）及美國專利第5,827,909號案（頒給Des Marais)揭示製備可聚合之高内相乳化液（HIPE)之連續方 法。此等專利案教示HIPE —旦被製得係可藉由使HIPE乳化 液置於適當之聚合反應容器且使其内之乳化液接受固化條 件而聚合。因此，所揭示之方法（包含HIPE之製備、成形、 聚合及乾燥）係受限於批次或半批次方法。 最近之達成更完整之連續方法之努力係美國專利第 5,670，101號案（‘101號專利案，頒給Nazim等人），其係揭示 藉此使聚合物”管”以HIPE填充之方法。然後，以HIPE填充 之管係於捲線筒上纏捲並聚合之。，101號專利案揭示之方 法之主要缺點在於其實際上係半批次方法，而非連續方 法。於’101號專利案中，管件係以HIPE填充，然後於捲線 筒上纏捲至捲線筒裝滿為止。然後，捲線筒自該聚合反應 之線移除，且另一捲線筒被纏捲（參見，例如，第7欄第39ff 行）。美國專利第5,670，101號案之發明係更真確地被描述為 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂— •.線- 593348 A7 B7 五、發明説明（3 ) 一種以可聚合之HIPE半連續地填充塑膠管之方法。再 者，’101號案之方法需使聚合之發泡體自捲線筒解開，使 袋子自HIPE移除，將袋子棄置或於該處理開始處重新供 給。 不幸地，雖然HIPE之連續製備係已知，但現今技術係 受限於HIPE之成形、聚合及乾燥之批次或半批次之方法。 期望具有一種成形、聚舍及乾燥聚合之HIPE發泡體之連續 方法，如此HIPE發泡體之整個製備方法係為連續。 相反地，本申請案之發明性質上係至最後HIPE發泡體 之乾燥整個為連續。不同於習知方法，本發明至HIPE之固 化及乾燥處理係無需自HIPE之製備中斷此方法。本發明方 法克服習知技藝之缺點，因其無需使HIPE被置於聚合反應 之容器，然後再次移除作為乾燥及/或使用；本發明方法亦 無需使HIPE被置於袋子内，其需被捲纏、解開及重新供給 或棄置。相反地，本申請案之發明係使用連續之HIPE網以 移除經此方法之HIPE。 本發明包含用以成形及聚合高内相乳化液（HIPE)之完 全連續方法。此方法係藉由提供包含下述之高内相乳化液 (HIPE)而開始：a)至少70體積％之包含一或多種可聚合單體 之外相，b)能有效製備高内相乳化液之表面活性劑，及c) 内相。然後，HIPE被沈積於下移動撐體基材上，且調平至 撐體基材上之所欲厚度。然後，撐體將乳化液運送經過加 熱區，其係持續足以使HIPE内單體之至少75%被聚合之時 間。最後，聚合之HIPE係經乾燥區域操作足以自最終產物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） -----------------------裝------------------?τ------------------線， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348

五、發明説明 移除大於50%之内相之時間。 藉林發明方法製備之發泡體可被作為，例如，吸收 材料、絕熱材料、隔音材料及過濾器。 第1圖係本發日狀以圖’包含二下移動撐體基材、上 移動基材基材、加熱區域狀爐、_對_及乾燥區域用 之爐及繞捲最後發泡體之捲筒。 .第2圖係本發明之示意圖’包含與發泡體接合之下移動 樓體㈣、使删調平至所欲厚度之刀刀、用於加熱區域 之瘵氣官迢、使於輸送帶上之經聚合的mpE切成區段之移 動刀，及用於乾燥區域之爐。 第3圖係本發明之示意圖’包含下撐體基材、調平刀、 加熱區域用之爐、乾燥區域内之軋輥，及用以使乾燥發泡 體以捲筒式原料收集於其上之捲筒。 第4圖係本發明之側視圖’包含垂直位向之移動基材， 其包3 —個下移動撐體基材（其一係結合至發泡體），及二 個移動之上基材（其一係結合至發泡體）；及加熱區域内之 爐；乾燥區域用之妹b及爐；及使乾燥發泡體以捲筒式原 料收集於其上之捲筒。 本發明包含一種使高内相乳化物（HIp幻成形及聚合之 完全連續方法，包含之步驟係： 1)提供一種高内相乳化液（HIPE)，包含： a) 至少70體積％之外相，其包含一或多種可聚合單 體； b) 有效製備鬲内相乳化液之含量之表面活性；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公楚〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝丨 :線· ...4 593348 A7 B7 五、發明説明（5 ) C)内相使該乳化液沈積於下移動撐體基材上； 2) 使該乳化液調平至該撐體基材上之所欲厚度 3) 藉由使該乳化液及該下移動撐體基材行經加熱區域 一段足以於加熱區域結束前使HIPE内之單體之至 少75%聚合之時間而使該單體聚合；及 4) 使聚合之HIPE行經乾燥區域一段足以製備具有大 於50%之内相被移除之發泡體之時間。 製備油包水乳化液之方法係業界已知，諸如，美國專 利第4,522,953及5,210，104號案，其揭示内容在此併入本案 以為參考資料，且此等方法可被用於實施本發明。連續流 動之HIPE之製備方法亦已於文廚中完整建立。參見，例 如，美國專利第 3,565,817 ; 3,946,994 ; 4,018,426 ; 4,844,620 ; 5，149,720 ; 5，198,472 ; 5,520,576 ;及 5,827,909 號案，其揭示内容在此併入本案以為參考資料。依據此等 方法，HIPE係藉由使特定型式之含單體之油相及特定型式 之含電解質之水相以相對較低之水對油相之比例連續引至 動態混合區域内。然後，流速被穩定地調整以增加供應至 動態混合區域之流體之水對油之比例，同時使動態混合區 域之内容物接受足以形成HIPE之剪切攪拌。然後，動態混 合區域之内容物被供應且經靜態混合區域。 雖然可聚合HIPE之製備（包含連續製備HIPE之方法） 係已知，現今之技術受限於HIPE之成形、聚合及乾燥之批 次或半批次之方法。 ， 相對於已知方法，本發明於性質上至最後HIPE發泡體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -----------------------裝...............：-訂.................線' (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 之乾燥皆係連續。不同於習知技藝之方法，本發明至固化 及乾燥之步驟係無需使此方法與HIPE之製備中斷。有利 地，本發明方法無需使111]?]£被置於聚合反應之容器内及再 次移除以作為乾燥及/或使用。再者，本發明之方法無需使 HIPE以捲纏物保護，其需被捲纏、解開及重新供給或被棄 置。相反地，本申請案之發明使用連續HIpE網以經此方法 角· ΗIP E移動。 適用於本發明之可聚合ΗΙΡΕ可為油包永或水包油，因 此水不被限於水性為主之相，更一般者係此二相之較 具極性者。相似地，，，油，，係指此二相中最不具極性者。外 相包含一或多種之可被聚合而形成發泡體結構之單體。内 相亦可含有單體或可交聯聚合物，例如，美國^利第 5,250,576號案所述者。 較佳地，油包水之H j Ρ Ε被使用，其中水相構成乳化液 體積之至少75%,更佳係至少9⑽，更佳係、至少9外，最佳 係至少約98%。 油相較佳係包含乙烯基可聚合單體。可被用於實施本 發明之乙浠基可聚合單體係可被製備成ΗΙρΕ2油相之— 部份之具乙蝉不飽和基之任何可聚合單冑。—<，HiPE有 利地係自下述之任-者或二者製備：⑴至少一易於賦與形 成之多孔聚合材料似玻璃之性質之單體（玻璃質單體），及 ⑼至少-易於賦與形成之多孔聚合材料似橡膠之性質之 單體（橡膠質單體）。 、 為了本發明之目的，玻璃質單體被定義為能製備具高 593348 五、發明説明（7 ) 於約40 C之玻璃轉化溫度之均聚物之單體材料。較佳之玻 璃質早體包含以甲基丙烯酸酯為主之單體，諸如，甲基丙 ^酸甲醋，及以苯乙烯為主之單體’諸如，各種單亞：烯 芳族物，諸如，苯乙稀、鄰^基苯乙婦、氣甲基苯乙稀、 =烯基乙基苯及乙烯基曱苯。更佳之玻璃質單體包含苯乙 烯、鄰-甲基苯乙烯，及氣甲基苯乙稀。最佳之玻璃質單體 係笨乙烯。 旦 為了本發明之目的，橡膠質單體被定義為能製備具約 4〇°C或更低之玻璃轉化溫度之均聚物之單體材料。較佳之 橡膠質單體包含乙烤不飽和酸之烧基自旨（“㈣酸_，，或，，甲 基丙稀酸醋，，），諸如，2_乙基己基丙稀酸酉旨、丁基丙稀酸 酯、己基丙烯酸酯、丁基甲基丙烯酸酯、月桂基甲基丙烯 酸自旨、異癸基甲基丙烯酸酉旨及其等之混合物；乙稀基脂族 及脂環族之烴，諸如，丁二烯；異戊間二烯；及此等共單 體之混合物。更佳之橡膠質單體包含丁基丙烯酸酯、2_乙 基己基丙烯酸酯、丁二烯、異戊間二烯及此等共單體之混 合物。最佳之橡膠質單體係2_乙基己基丙烯酸酯。 雖然最有利被使用之乙烯基可聚合單體之量係依各種 因素而定，諸如，特殊單體，一般，乙烯基可聚合單體係 以總油相之最高達100重量％之量被使用。較佳地，乙烯基 可聚合單體係以大於10重量％(更佳係大於約25重量％，更 佳係大於約50重量％，更佳係大於75重量％)之量使用，其 係以總油相為基準計。 另外，HIPE可包含交聯單體。可被用於本發明之實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

10 593348 A7 B7 五、發明説明（8 以製備HIPE之交聯單體包含能與乙烯基單體反應之任何 多官能基不飽和單體。較佳地，即使非必需，交聯單體係 可溶於油相。多官能基不飽和交聯單體包含，例如，二乙 烯基苯、乙二醇二曱基丙烯酸酯、3_伸丁基二甲基丙烯酸 酯、三曱基醇丙烷三丙烯酸酯及烯丙基曱基丙烯酸酯。最 有利被使用之交聯單體之量係依各種因素而定，諸如，特 殊單體及最終發泡體所欲物理性質。若被使用，交聯單體 典型上係以大於〇(較佳係大於5，且最佳係大於約1〇)重量％ 之里使用，其係以總油相為基準計。交聯單體可以最高達 100重量％(包含）之量使用。 基起始劑較佳係被用於本發明之實施’以增加HIPE之 聚合反應速率。可被用於本發明之起始劑包含水溶性起始 劑，諸如，鉀或鈉之過硫酸鹽及各種氧化還原系統，諸如， 與焦亞硫酸納-起之過硫酸錢，及油溶性起始劑，諸如， 重氮雙異丁離IBN)、苯醯基過氧化物、曱基乙基過氧化 物及二-2-乙基-己基·過氧二碳酸酉旨及月桂酿基過氧化物。 起始劑可被添加至水性相或油相，其係依起始劑為水溶性 或油溶性而定。水溶性及油溶性之起始劑之混合物亦可被 使用。起始劑需以能使單體聚合之有效量存在。典型上，

起始劑可以約0.005至約20會吾U 0 重里％(較佳係約〇·1至約1〇重量 %，且最佳係約0.1至約5重量^ 為基準計。 重里％)之里存在’其係以總油相 ㈣，内水相可包含輔助表面活㈣形成安定乳 化液、控制發泡體之孔率及/或 手/次促進形成之聚合物發泡材料 本紙張尺度i用巾ϋ國家標準（CNS) Μ規; -----------------------裝-.................tr------------------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 五、發明説明（9 ) (若以發泡體材料之殘餘組份殘留）之親水性之水溶性電解 質。可被心實施本發明之水溶性電解質包含無機鹽（單 價、二價、三價或其混合物)，例如，鹼金屬鹽、鹼土金屬 應及重&屬鹽，邊如’鹵化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽 及其混合物。此等電解質包含，例如，氣化納、硫酸納麗 氯化鉀、硫酸鉀、氯化鐘、氯化鎂、氣㈣、硫酸鎖、氯 化紹及其混合物。具單價陰離子（諸如，齒化物）之單-或二 價之鹽係較佳。雖，然最有利被使用之電解質含量係依各種 因素而定’諸如，特殊化合物、所欲發泡體性質及所用表 面活㈣’―般’電解質可使用最高達約ι〇(更佳係最高達 約5’且最佳係最高達約υ重量％，其係以總水性混合物為 基準計。 ' 聚合物電解質(諸如’聚丙烯酸鈉)若要的話亦可被包 3 m相内。一般，聚合物電解質可被用以增加最終發 泡肢内之水性流體之滞留，例如，美國專利第5，觸〆週 案所述者，其揭示内容在此併入本案以為參考資料’。" 内水性相可另外包含非電解質親水化組份，例如，甘 油’只要HIPE仍可被製備且被聚合成發泡體，其可被留於 發泡體内以促進親水性。 HIPE —般係藉由包含mpE安定化表面活性劑而安定 化。可被用於本發明之實施以製備油包水之高内相乳化液 之表面活性劑包含非離子性表面活性劑，諸如，山梨糖醇 酐醋，包含山梨糖醇酐單油酸醋及山梨糖辟酐單月桂酸 醋；甘油酿，諸如，甘油單油酸醋；二甘油單油酸酿；二 593348 A7 B7 五、發明説明（l〇 200二油酸酯、聚甘油之部份脂肪酸酯；陽離子性表面活性 劑，諸如，銨鹽；及陰離子性表面活性劑，諸如，某些有 機硫酸鹽及磺酸鹽化合物。亦適合者係非離子性、陰離子 性及陽離子性之可聚合表面活性劑，諸如，描述於美國專 利第5,977，194號案者，其揭示内容在此併入本案以為參考 育料。此等表面活性劑包含具可聚合之乙烯基之非離子性 及陽離子性之表面活性劑，及能於聚合反應條件時進行接 枝反應之表面活性劑（可接枝表面活性劑）。較佳者係包含 一或多者之聚（環氧丁烷）嵌段及一或多者之聚（環氧乙烷） 嵌段之嵌段共聚物表面活性劑。亦適合者係以可聚合及非 可聚合之聚（環氧丁烷/環氧乙烷）硫酸鹽為主之表面活性 劑。 所用之表面活性劑含量需使油包水之高内相乳化液能 形成者。一般，表面活性劑需以油相重量之大於〇(較佳係 大於、力0.1)重1 %之量存在。一般，表面活性劑係以少於約 25(較佳係少於15,更佳係少於約1〇，最佳係少於約。重量 %之量使用，其係以油相為基準計。 依據本發明，可聚合之HIPE自乳化器沈積於下移動撐 體基材之表面上。沈積作用可以任何方式完成，包含，例 如I由於该下移動撐體基材表面内但與該下移動撐體基 材移動之方向垂直之經該下移動撐體基材前後移動之管件 払塑。忒下移動撐體基材之主要角色於HipE被運送至聚合 反應之加熱區域内時保持其連續性。該下移動撐體基材可 為，例如，以鐵弗龍（Tefl〇n)塗覆之玻璃纖維鋪網之輸送 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) -裝· -、可| :線丨

593348 A7 B7 五、發明説明 11 T。此一輸迗帶可行經整個成形、聚合及乾燥處理，或其 可僅被包含於此方法之一部份。 另外，輸送帶可為使ΗΙΡΕ被模製成三度空間結構者， 以使ΗΙΡΕ界定成具非平面狀之三度空間形狀之網材。例 如，此輸运器可具有規則狀（或不規則狀）放置之波狀物， 其係以ΗΙΡΕ填充，如此，最後之發泡體於其表面上具乳狀 隆起物。其它例子包含具刻紋或下壓之圖案或包含幾何形 狀徽早及私浯等設計之輸送器。相似地，輸送器可包含 系列之重稷之三度空間之模具，其係以mpE填充以製備 被連接或未被連接之數個物件。 另外，該下移動撐體基材可包含欲被併於最終發泡體 之上或之内之鋪網。例如，HIPE可被沈積於非編織材料（諸 如，紡粘之聚丙烯或聚酯或聚丙烯或聚酯網材）。另外之載 體基材包含諸如棉質、人造纖維、耐綸或木漿之材料。其 主要要件係多孔結構，如此，水可於乾燥操作中經基材滲 透。另外之基材可為穿孔薄膜，如此，於乾燥步驟㈣I 黏稠乳化液不會流經該等穿孔，但水可經孔洞移除。此薄 膜可為聚合物材料或具聚合物材料層合物之金屬沈積物之 任意組合。另一選擇係於聚合反應步驟期間使用未被穿孔 之薄膜封裝乳化液及於連續網材進入乾燥操作前使薄膜 孔。 彳、 ^習此項技藝者可鑑別❹可被作為移動撐體層之材 料。前述材料並非可能之移動撐體層之無遺漏之所有 示。另外，可使用移動撐體層之混合物，如此，例如， 列 ............裝— (請先閲讀背面之注意事项再填窝本頁) 訂丨 :線丨 14 593348 A7 B7 五、發明説明（12 ) 撐體層結合至該發泡體，而另一者則未結合。可使撐體層 位向化，以使HIPE被部份沈積於欲用以結合至最終發泡體 之基材上，且部份沈積於非用以結合至最終發泡體之移動 撐體基材上，形成具僅結合於一部份發包體之上或其它之 基材之HIPE發泡體。此外，基材可被添加至上發泡體表 面，如此，最終產物係被封裝於二基材之間。 ‘該下撐體基材可具有較佳係高至HIPE發泡體（其係於 相對端緣上延伸且垂直於該下撐體基材，且HIPE係於其間 沈積）之所欲厚度之側邊。該等側邊可作為墊圈，置放於 HIPE上之選擇性之上移動撐體基材可藉此被固持，藉此使 HIPE密封且避免油或水性蒸氣於聚合反應期間逸出。此等 側邊亦可被用以界定HIPE片材之形狀，而無論其是否於聚 合反應期間被用以密封HIPE。例如，此等側邊可於該網材 表面蜿蜒，且一側係於相外且一側係於相對端緣上，如此， HIPE被沈積於重複之滴漏形狀之連續片材内。一旦被聚 合，此片材可被切割成個別之滴漏狀之物件，以用於，例 如，尿片。 於使HIPE沈積於該下移動撐體基材之後，HIPE被調平 至該下移動撐體基材上之所欲厚度。調平可藉由使HIPE行 經置於該下移動撐體基材上之固定高度之刀刃而為之。若 刀刃被用以使HIPE調平，HIPE之頭較佳係被維持於該刀刃 前，以於該刀刃後保持均勻之HIPE厚度。於一選擇性應用 中，用以使HIPE調平之刀刃可具有用以將其切割之輪廓， 以使HIPE於行經刀刃後發展出一具圖案之非平坦狀之表面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -----------------------裝------------------、玎------------------線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 593348 A7 B7 五、發明説明（13 ) 另外，HIPE亦可藉由使其夾於該下移動撐體基材與置 放於該下移動撐體基材上之固定高度之上移動基材間而將 其調平至所欲厚度。當使用該上移動基材時，HIPE係以大 於該上移動基材之高度之厚度被沈積於該下移動撐體基材 上，如此，HIPE之體積係被保持於該上移動基材前。該上 移動基材之適當材料包含對該下移動撐體基材所列示者， 即使此二基材無需為相同材料。選擇性地，上移動基材及 刀刃可被使用。 該下移動撐體基材使HIPE移入加熱區域内，其間HIPE 被聚合。聚合反應可於到達加熱區域前藉由，例如，於足 以開始聚合反應之温度製備HIPE而起始。但是，HIPE係於 超過加熱區域内之可成形或可模製之溫度聚合。用於加熱 區域之熱可，例如，自位於HIPE之上或之下或圍繞HIPE 之火爐衍生。熱可來自強制空氣爐、紅外線加熱燈、微波、 蒸氣或其它適當來源。於另外之具體例中，加熱區域實際 上係蒸氣管道，其間HIPE被曝露於蒸氣，藉以達成高效率 之熱轉移，因水於HIPE上冷凝。明顯地，此一蒸氣管道結 構可被用於本發明之連續方法或諸如習知技藝所揭示之批 次方法。 選擇性地，溫度可以階段方式升高，以增加聚口反應 速率及/或可能於HIPE被更完全被聚合時起始乾燥作用。此 外，HIPE之固化可藉由使網材通過熱液體（其係由具足以 起始油相固化作用之溫度之任何熱液體所組成）而完成。聚 合反應溫度可依被固化之乳化液型式、被使用之起始劑、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 16 -----------------------裝................，玎------------------線. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348 A7 _B7 五、發明説明（14 ) 所用之加熱源及HIPE是否於該下移動撐體基材與該上移 動基材間使用選擇性之側邊密封而定，但其典型上係高於 25 C ’ 一般係南於50°C。最普遍之聚合反應溫度系於約5〇 °C.150°C之間。HIPE被保持於加熱區域内一段足以使 HIPE之外相内之單體之至少75%(較佳係至少9〇%)被聚合 之時間。HIPE之足夠聚合反應係藉由所用起始劑、加熱區 . 域之溫度、加熱區域内熱轉移之效率、HIPE行經加熱區域 之速率及加熱區域長度之組合而控制。 當使用油包水之HIPE時，形成之聚合乳化液（“發泡體，，) 係以内相（即，水性相）飽和，其需被移除以獲得乾燥發泡 體。内相係藉由將其送經乾燥區域而自發泡體移除，於其 間被加熱、曝露於真空，或加熱及曝露於真空之混合。熱 可藉由，例如，使發泡體行經強制空氣爐、IR爐、微波爐 或無線電波爐而施加。真空可藉由，例如，發泡體行經真 空室或經多孔之下移動撐體基材及上移動基材之一或二者 抽真空而施用。可考慮許多施加熱及真空之組合以乾燥發 泡體。亦可考慮其間加熱區及乾燥區被結合至至少使乾燥 能於加熱區域内之聚合反應處理期間產生之程度之方法。 發泡體被乾燥之程度係依其施用而定。典型上，大於5〇% 之内相被移除。更時常地係大於9〇%(更時常地係大於95%) 之内相係於乾燥處理期間被移除。 選擇性地’發泡體可至結束時或離開加熱區後藉由使 發泡體行經一或多對之軋輥而壓搾大部份之内相。軋輥可 位於使其能使内相自發泡體堡榨出之位置。乾輕可為孔狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2]〇χ297公着） ~ ------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝丨 *1T— :線丨 17 593348 A-7 ____ B7_ 五、發明説明（15 ) 且具有自側邊施加之真空，如此其能有助於使内相自發泡 體吸出。另外，該對軋輥之一滾軋可被加壓，而另一者被 抽空，以使内相自發泡體吹吸出。軋輥亦可被加熱以助其 逐出内相。典型上，選擇性之軋輥可僅施加至非剛性發泡 體（即，其壁不會受壓縮發泡體而被破壞之發泡體）。於另 一具體例中，軋輥之表面可含有不規則形狀，如此，聚合 | 乳化液可於其經軋輥移動時被軋花。 另選擇性之步驟係於乾燥區域内使聚合之HIPEa β及/或形成物件。使聰㈣片增加表面積，藉以更易移除 内相。切片可使用刺刀或刀子完成，其係以所界定之間隔 丽後經過發泡體片材。切片亦可，例如，藉由使用於其表 面^具剩刀端緣之滾乾完成，如此，當發泡體於滾軋下行 進=，重複圖案係自發泡體片材切割。若發泡體於乾燥區 域前被切片及/或成形，則至少一下移動撐體基材需不被切 片’且需持續支樓發泡體及使其經加熱區域移動。下移動 撐體基材可於ΗΙΡΕ切片前被引入此方法，如第2圖所示者。 一或多者之清洗或沖洗步驟可於乾燥區域之前及/或 之間被包含。清洗步驟可被包含以移除發泡體内之殘餘之 可萃取組份或使組份併入發泡體内。例如，清洗步驟可被 用以降低發泡體内之殘餘鹽之量。沖洗步驟可被用以使鹽 或表面活性劑併入發泡體内以增加發泡體之親水性。清洗 及沖洗步驟可於保持連續生產線時藉由許多方式完成。例 如，發泡體網材可於進入水、水性溶液（例如，鹽溶液或表 面活性劑溶液）或溶劑浴（其間發泡體係以7卜水性溶液（例 本紙張尺度適用"?機格（2ΐ〇χ297公楚〉^----- -18 -

-----------裝：：...... (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 訂- ••線丨 593348 A7 B7 五、發明説明（16 ) 如，鹽溶液或表面活性劑溶液）或溶劑飽和）前於軋輥間壓 榨。然後，被重新飽和之發泡體可以如前所述者乾燥或行 經另一清洗/沖洗浴。 乾燥區域後，發泡體可被繞捲成捲筒式原料，切成板 狀原料，或切成成形物件。切片及切割可以相似於對加熱 區域前之選擇性切片所描述者完成。 ‘可料想到地，丰發明方法之任何或所有步驟可相對於 地面呈垂直或水平位向。例如，不使HIPE置放於與地面呈 水平行進之下移動撐體基材上，HIPE可被沈積於下移動撐 體基材與上移動基材間之開口上，其二者係以固定之分開 距離彼此平行操作且係與地面呈垂直行進，略形成以HIPE 填充之塔狀物。然後，HIPE及移動基材可彎曲及與地面呈 平行而行進或垂直持續經加熱區域以使HIPE聚合。 較佳地，於整個方法期間自HIPE釋出之蒸氣及流體被 收集及循環回收，藉此免除棄置大量體積之内相、未被聚 合之單體及任何其它可萃取組份之需求。蒸氣之收集可藉 由冷凝得自，加熱區及乾燥區之蒸氣而完成。若軋親被施 行，則自此等軋輥壓榨之流體亦被收集。被收集之材料被 循環至HIPE乳化處理内。 第1圖係呈現本發明之一具體例之例示說明，其包含連 續或批次之乳化器10之輸出，其中高内相乳化液被製備。 HIPE係經運送管12供應，其係橫過第一下移動撐體基材 14(其係自捲筒式原料16於HIPE下供應）而移，動。HIPE及第 一下移動撐體基材14係於由多孔狀玻璃纖維運送帶組成之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 19 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348 A7 B7 五、發明説明（17 ) 第二下移動撐體基材18上行進。第二多孔狀玻璃纖維運送 帶形式之上移動基材20係被置放與該二下移動撐體基材14, 18上之距一固定距離者。HIPE於第一下移動撐體基材14上 沈積之速率係使固定體積之HIPE於上移動基材20前被保 持者，藉此，使上移動基材20及下移動撐體基材14，18間 之空間被以HIPE填充至所欲厚度。基材14，18，20使HIPE 經作為加熱區域之強制空氣爐22移動。離開加熱區域時， 具有與其附接之第一低撐體基材14之HIPE進入乾燥區域 内。乾燥區域内之第一組件係一對軋輥24，其係壓榨出主 要之内相。乾燥區域内之第二組件強制空氣爐26，HIPE係 經其被運送。乾燥發泡體藉由使發泡體網材收集於捲筒30 上而被捲成捲筒式原料28。 第2圖係呈現本發明之一具體例之例示說明，其包含連 續或批次之乳化器40之輸出，其中高内相乳化液被製備。 HIPE係經運送管42供應，其係橫過下移動撐體基材44(其 係自捲筒式原料46於HIPE下供應）而前後移動。下移動撐 體基材44係於滾軋48上行進，然後行進於調平刀50下，於 其之前HIPE之體積被保持於大於調平刀50與下移動撐體 基材44間之空間之深度。HIPE及下移動撐體基材14係行經 蒸氣管道52，其係作為加熱區域，使HIPE聚合，如此，下 移動撐體基材44附接至HIPE。於蒸氣管道52後，HIPE於輸 送帶56上移動，於其上藉由橫著HIPE往復移動之刀刃 54(其係垂直於HIPE行進之方向，但係於HIJPE發泡體片材 之面）使HIPE切成板材。形成之HIPE板材係於輸送帶56上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 20 ,ιτ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348 A7 B7 五、發明説明（18 ) 行經強制空氣爐58，其係作為乾燥區域。乾燥之板材可於 爐後自輸送帶收集，且被堆疊以便儲存或運送。 第3圖係呈現本發明之一具體例之例示說明，其包含連 續或批次之乳化器60之輸出，其中高内相乳化液（HIPE)被 製備。HIPE係經運送管62供應，其係橫過多孔狀鐵弗隆塗 覆之玻璃纖維輸送帶（其係作為低多動撐體基材64)而前後 移動。調平刀66係被置放於移動撐體基材64上之一固定高 度，且於調平刀66前HIPE之體積被保持。下移動撐體基材 64使HIPE於調平刀66下移動，且進入強制空氣爐68，其係 作為加熱區域。離開加熱區域後，HIPE持續行經加熱之多 孔軋輥70，其自HIPE壓榨出主要之内相。第二組多孔軋輥 72施加真空至發泡體之低側，且熱空氣壓力被施於發泡體 之上側。二組軋輥70及72組成乾燥區域。被乾燥之HIPE藉 由使其捲收於捲筒76上而以捲.筒式原料收集。 第4圖係呈現本發明之一具體例之例示說明，其包含連 續或批次之乳化器80之輸出，其中高内相乳化液（HIPE)被 製備。HIPE係經運送管82供應，該運送管82橫著垂直置放 之移動撐體基材86，88，92，94間之開口而前後移動，如 此，HIPE之貯存被保持於開口處。與HIPE直接接觸之基材 86，88係聚酯紡粘之非編織材料，其係於聚合反應期間被 附接至HIPE之任一側。紡粘基材自捲筒式原料84及90供 應。其餘基材92，94係多孔狀鐵弗隆塗覆之玻璃纖維輸送 帶，其係行經強制空氣爐96，其係作為加熱區域。HIPE行 經輸送帶92，94間之強制空氣爐96。行經強制空氣爐96 本紙張尺度適用中國國家標準（CHS) A4規格（210X297公釐） 21 -----------------------裝..................、盯…......— 1.......線. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 593348 A7 B7 五、發明説明（19 ) - 後，HIPE行經軋輥98，其壓榨出主要之内相，然後，行經 微波爐100。軋輥98及微波爐100係作為乾燥區域，其間 HIPE被乾燥至所欲程度。 最終之發泡體係以捲筒式原料於 捲筒104上收集。 元件標號對照 10…乳化器 56...輸送帶 12…運送管 58…強制空氣爐 ， 14…第一下移動撐體基材 60…乳化器 16...捲筒式原料 62...運送管 18...第二下移動撐體基材 64…低多動撐體基材 20...上移動基材 66…調平刀 22…強制空氣爐 68…強制空氣爐 24...軋輥 70···多孔幸L報 26...強制空氣爐 72·.·多孔幸L報 28...捲筒式原料 76...捲筒 30…捲筒 80…乳化器 40…乳化器 82...運送管 42...運送管 86, 88, 92, 94...移動撐體基材 44...下移動撐體基材 84, 90...捲筒式原料 46...捲筒式原料 96...強制空氣爐 48 ...滾軋 92, 94...輸送帶 50···調平刀 98…軋輥 52…蒸氣管道 100…微波爐. 54 ·.·刀刃 104··.捲筒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 22

Claims (1)

1. 593348 A3 B3 C3 D8 六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種連續製備聚合之高内相乳化液發泡體之方法，包 含： 1) 提供一種高内相乳化液（HIPE)，包含： a) 至少70體積％之外相，其包含一或多種可聚合單 體； b) 有效製備高内相乳化液之含量之表面活性劑；及 c) 内相 2) 使該乳化液沈積於下移動撐體基材上； 3) 使該乳化液調平至該撐體基材上之所欲厚度 4) 藉由使該乳化液及該下移動撐體基材行經加熱區 一段足以於加熱區域結束前使HIpE内之單體之至 75%聚合之時間而使該單體聚合；及 5) 使聚合之HIPE行經乾燥區域一段足以製備具有大於 50%之内相被移除之發泡體之時間。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中該外油相包含乙 基可聚合單體。 3·如申請專利範圍第2項之方法 4·如申請專利範圍第3項之方法 單體或聚合物。 5·如申凊專利範圍第1項之方法 聚合之表面活性劑。 6·如申凊專利範圍第1項之方法 、 :該下移動樓體基材且以垂直於該基材移動：：向 則後知動之管件沈積於下移動#體基材。 1. 域 少 締 其中該内水相包含水。 其中該水相包含水溶性 其中該表面活性劑係、 其中該乳化液係經 可 而 ; 穿--------1----------务 (請先閱ti背面之注意事暫再填K·本頁) 23 州348

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 士申η月專利範圍第1項之方法，其中該下移動樓體基材 一有非平面之二度空間之結構，而使ΗΙΡΕ被模製。 8·如申请專利範圍第7項之方法，其中該三度空間之結構 包含刻紋或下壓之圖案。 〃申明專利範圍第8項之方法，其中該三度空間之結構 係一或多種之選自徽章、乳狀隆起物及標語之圖案。 瓜如中請專利範圍第！項之方法，其中該下移動稽體基材 係選自塑膠網材及非編織材料。 Ί1·如申請專利範圍第10項之方法，其中該下移動撐體基材 係選自聚丙烯、聚酯及聚乙烯。 以如申請專利範圍第1〇項之方法，其中該下移動標體基材 於聚合反應處理期間被附接至該聚合之ΗΙρΕ。 13·^申凊專利範圍第巧之方法，其中該下移動撐體基材 於一或二端緣上具側邊，其係與用以使ΗιρΕ於其間被 調平之基材面垂直而站立。 、 14·:申請專利範.圍第13項之方法，其中該一或二側並非沿 耆該下移動撐體基材移動之方向呈平直，藉此，對該 ΗΙΡΕ之一或一側界定非平直之端緣。 15·如申請專利範圍第巧之方法，其中該調平步驟係藉由 破固定於該下移動撐體基材上之固定距離且係與該基 材移動之方向呈垂直置放之刀刀完成。 土 16·如申請專利範圍第15項之方法，其中該刀刃具有對其切 入之輪麼，如此，於ΗΙΡΕ行經該刀刃下時使該輪康轉 移至ΗΙΡΕ之表面。 — II----------荖--------1]· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 24 593348 經濟邹智慧財產局員X消費合作¾印製 並非 對該 7、申請專利範圍 17.如申凊專利範圍第”員之方法，其中該調平步驟係藉由 使該mPE及該下移動撐體基材行經固定於與該下移動 撐體基材垂直之固定距離且與其呈平行而行進之上移 動基材而完成，如此，該HIPE係被夾於該上移動基材 與該下移動撐體基材之間。 队如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含於該上移 動基材前使該mPE及該下移動撐體基材於固定於該下 移動撐體基材上固定距離之刀刃下行進。 19·如申請專利範圍第17項之方法，其中該上移動基材及下 移動«基材係選自塑膠網材及非編織材料。' 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該上移動基材及下 移動樓體基材係選自聚丙稀、聚s旨及聚乙稀。 21. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該上移動基材及該 下知動撐體基材之-或二者係於聚合反應處理期間被 附接至該聚合之HIPE。 4如申請專利第17項之方法，其巾訂移動基材且有 沿著該端緣且與該基材垂直之側邊，且於其間該hipe 破調平，且該上移動基材係對其加壓。 23·^請專利範圍第22項之方法，其中該一或二端緣 。著。玄下移動樓體基材移動之方向呈平直，藉此， hipe之一或二側界定非平直之端緣。 24·如申請專利範圍第丄項之方法，其中該乳化液之該外相 之早體之至少係於該加熱區域結束前被聚合。 申π專利乾圍第1項之方法’其中該加熱區域之熱係 I--------t’ . (请先閱讀背面之注.t事專再填¾.本頁) 25 、申請專利範圍 藉由一或多者之選自強制介5 1岭雷、由、盾 尸 二乳、盧、、、工外線爐、微波源、 …、、、泉電波源及条氣之能源。 26.如申請專利範圍第24 γ . ^ , 方法，其中該ΗΙρΕ係藉由與 Α氣直接接觸而加熱。 27·如申請專利範圍第1項 〇r 方法，其中該加熱係於高於25 C之溫度時發生。 mu 28·如申請專利範圍第27 方法，其中该加熱係於高於50 C之>jhl度時發生。 29·如申請專利範圍第28項 、方法，其中该加熱係於50°C與 isoc間之溫度時發生。 ” 3〇1申請專利範圍第1項之方法，其中該乾燥區域包含選 自_、強制空氣、紅外線㈣、微波㈣、無線電波 輪射及真空之一或多者。 31·如申請專利範圍第30 員之方法，其中該軋輥係選自固態 滾軋及多孔狀滾軋。 =·如申請專利範圍第31項之方法，其中該軋輥被加熱。 33.如申請專利範圍第31項之方法，其中該純之一或多者 係包含對該發泡體表面施以真空之多孔狀滾机。 4·如申請專利範圍第31項之方法，其中該乾輕之一或多者 係包含對該發泡體表面強制施以空氣之多孔狀滾乳。 5.如申請專利範圍第31項之方法，其中該乾輕係成對，且 ㈣中之一者係位於該發泡體之頂部，且另-者係位於 ^七/包to之底部’且其中該對乾輕之—者係' 包含施^真 空之多孔狀滾乾，而該對純之另—者係包含對該發泡 593348 後 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A3 B8 C8 D8 申請專利範圍 體表面強制施以空氣之多孔狀滾軋。 36·如申清專利範圍第31項之方法，其中該一或多者之滾乳 之表面包含形狀不規則性，如此，於聚合乳化液行經該 軋輥時可被壓紋。 37·如申明專利乾圍第3〇項之方法，其中該強制空氣被施加 至該發泡體之-表面’而真空係被施加至該發泡體之相 對表面。 38·如申請專利範圍第3 弟M之方法，其中該強制空氣係於施 加至違發泡體前被加熱。 39.如申請專利範圍第1 少 塌心万忐，其中該内相之大於90% 係於該加熱區域與該乾燥區域終端間被移除。 40·如申請專利範圍第1項 y 、 方法’其中該内相之大於95% 係於該加熱區域與該乾燥區域終端間被移除。 41·如申請專利範圍第1 _ ^主、 貝之方法，其進一步包含於聚合反 應後峋洗该聚合之HIPE之步驟。 42·如申請專利範圍第1項之 ^ ^ ^ ^ ^ 法，其進一步包含於乾燥 使该务泡脰於捲筒上繞捲之步驟。 43·如申請專利範圍第u _ ^ 土 之方法，其進一步包含於聚合反 應後使該發泡體切成固定形狀之步驟。 44·如申請專利範圍第43項 且^ i 、方法，其中該切割步驟係使用 具切吾而緣之於表面上 ,,,^ 具壓紋之設計或圖案之滾軋完 亥發泡體上滾動時，圖案被切宝,j 於該聚合物内或其外。 卞议刀口j 45·如申請專利範圍第幻項 去，如此，該板材或物件係 . ·· 荖--------1]. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 27 593348 A3 B8 C3 D8 、申請專利範圍 於進入該乾燥區域之前自該發泡體網材切割。 46· —種連續製備聚合之高内相乳化液發泡體之方法，包 含： 1) 提供一種高内相乳化液（HIPE)，包含·· a) 至少70體積％之外相，其包含一或多種可聚合單 體； b) 有效製備高内相乳化液之含量之表面活性；及 c) 内相 2) 使該乳化液沈積於下移動撐體基材與彼此呈相對置 放且彼此平行移動之上移動基材間，其中該下移動擇 體基材及該上移動基材係與該地面垂直且向下移動 至該地面，如此，該HIPE填充該二基材間之腔穴且 形成HIPE管柱； 3) 使該乳化液調平至該撐體基材上之所欲厚度 4) 藉由使該乳化液及該下移動撐體基材行經加熱區域 一段足以於加熱區域結束前使HIPE内之單體之至少 75 %聚合之時間而使該單體聚合；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 5) 使该聚合之HIPE於乾燥區域内乾燥一段足以製備具 有大於50%之内相被移除之發泡體之時間。 47·如申請專利範圍第46項之方法，其中該下移動撐體基材 及該上移動基材之一或二者具有附接至其端緣之側邊 該相對基材本身之該相對基材之側邊係對其下壓。 48·如申凊專利範圍第2項之方法，其進一步包含於聚合反 應後沖洗該聚合之HIPE之步驟。 28