TWI461452B - 含有增效界面活性劑組合物之聚胺甲酸酯泡沫及製造彼之方法 - Google Patents

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Description

含有增效界面活性劑組合物之聚胺甲酸酯泡沫及製造彼之方法
本發明關於細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫。更特定地，本發明提供一種細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫，其係由含有聚矽氧界面活性劑之增效組合的形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物經機械發泡而製得。
部分因受限於用於機械發泡之泡沫的現行界面活性劑技術，經機械發泡之泡沫業已受限於密度降低。典型上，用於機械發泡之泡沫製程的界面活性劑係聚二甲基矽氧烷/聚醚重複嵌段或(AB)n 型共聚物。例如，可水解之(AB)n 界面活性劑係揭示於美國專利案號3,947,386且非可水解之(AB)n 界面活性劑係揭示於美國專利案號3,957,842，該等可水解和非可水解之(AB)n 界面活性劑皆用於機械發泡之泡沫製程。可水解或非可水解之(AB)n 界面活性劑於製造泡沫物件(其包括地毯襯裡)上之用途係描述於美國專利案號4,022,722和4,022,941。進一步，製造(AB)n 界面活性劑之方法係描述於美國專利案號5,869,727和4,150,048。
一種欲降低泡沫密度之嘗試係藉由使用如描述於美國專利案號6,790,872和6,372,810之自水與異氰酸酯反應所產生之化學發泡，然而該等方法於密度降低上係部分受限於現行界面活性劑技術之物理限制。該兩個專利描述使 用組合物中之單一界面活性劑與水進行水與異氰酸酯之反應以產生欲加之發泡和密度降低。
DE 198 36 260揭示製造CB(AB)n C界面活性劑(其中C係鏈終止基，B係聚矽氧且A係聚醚)之方法，其係使用該鏈終止基C以控制幾乎是(AB)n 分子之分子量。
經具有一定組成和分子量之聚矽氧界面活性劑所製造的經機械發泡之聚胺甲酸酯泡沫係揭示於美國專利案號4,483,894，其中該界面活性劑係聚(二甲基)矽氧烷/聚烯化氧共聚物，其中超過60重量%之該聚烯化氧係氧乙撐基，該氧乙撐基亦佔該共聚物總重量之至少40%，且二甲基矽氧烷之量佔該共聚物之15至40重量%。然而，於所揭示之方法中使用的界面活性劑與(AB)n 型界面活性劑相比較並未提供低發泡密度，且置於烘箱硬化條件下會產生與泡沫關聯之安定性問題，其致使產生較高之最終泡沫密度。
然而，無論是否使用自水與異氰酸酯反應所產生之化學發泡輔助，此技藝仍需要經機械發泡之泡沫的較低聚胺甲酸酯泡沫密度。本發明提供此問題之解答。
於製備聚胺甲酸酯泡沫之技藝中，所欲的是一種可經機械發泡之形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物，藉以可製備具有適當細微胞室結構和良好性質(其包括低壓縮變形率)之泡沫。亦為此技藝所欲的是一種藉由使用機械發泡製程製備具有良好物理性質和低密度的聚胺甲酸酯泡沫之方法。
 發明簡述
本發明提供一種形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物，其包含：a)至少一種多元醇，其重量平均分子量係自約500至約20,000; b)至少一種聚異氰酸酯及/或聚硫異氰酸酯；c)至少一種聚胺甲酸酯觸媒；d)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物；e)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物；及f)可選擇地至少一種選自聚合物及/或共聚物、化學發泡劑、鏈延伸劑、交聯劑、填料、強化劑、顏料、色料、著色劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱或熱氧化性降解抑制劑、UV安定劑、UV吸收劑、抗靜電劑、殺生物劑、抗微生物劑或氣體褪色抑制劑之成分。
本發明進一步提供一種製造細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫之方法，其包含：i)令包括下述成分之混合物經機械發泡：a)至少一種多元醇，其重量平均分子量係自約500至約20,000; b)至少一種聚異氰酸酯及/或聚硫異氰酸酯；c)至少一種聚胺甲酸酯觸媒；d)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物；e)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物；及f)可選擇地至少一種選自聚合物及/或共聚物、化學發泡劑、鏈延伸劑、交聯劑、填料、強化劑、顏料、色料、著色劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱或熱氧化性降解抑制劑、UV安定劑、UV吸收劑、抗靜電劑、殺生物劑、抗微生物劑或氣體褪色抑制劑之成分；及ii)令該i)發泡混合物硬化，其中該發泡係於混合該等成分之同時或之後進行。
本發明提供一種細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫，其係得自於使形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物發泡，該形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物含有自聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型和聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型界面活性劑之增效組合所賦與之低密度。所製造之泡沫因具有降低之密度而重量較輕，故可具有較佳之成本效益。可在無論是否使用例如自水與異氰酸酯反應或自輔助性發泡劑所產生之化學發泡輔助的情況下使用該方法。
發明詳細說明
除了於實施例中或於其他地方另有指明之外，應當瞭解的是於本說明書及申請專利範圍中所述之所有表示材料量、反應條件、時間期間、材料之定量性質等的數字於所有情況下係以“約”修飾。
亦應當瞭解的是本文所述之任何數字範圍係包括於該範圍內之所有次範圍及該等範圍或次範圍之不同終端值的任何組合。
更應當瞭解的是本說明書所明示或隱含及/或申請專利範圍所敘述之屬於一群結構上、組成上及/或功能上相關之化合物、材料或物質的任何化合物、材料或物質包括該群內之個別代表性化合物、材料或物質及彼等之所有組合。
本發明可用於較高密度之泡沫以產生較佳之“泡沫安定性”。多種界面活性劑之增效組合可較佳地併入氣體(諸如空氣或氮氣)且顯現由該氣體所製造之泡沫的較佳安定性。
自本發明的形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物經發泡所製得的細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫需要含有2至8個羥基/分子(較佳地2至4個羥基/分子且更佳地2至3個羥基/分子)之適當的多羥基終端材料(即多元醇)。該等多元醇較佳地具有500至20,000(通常更佳地1000至6000)之重量平均分子量。該等有用之多元醇包括聚醚、聚酯及羥基終端之聚烯烴多元醇(諸如聚丁二烯二醇)。其他有用之多元醇包括聚合材料接枝在主多元醇鏈上之共聚物， 諸如例如SAN(苯乙烯/丙烯睛)或AN(丙烯腈)接枝在聚醚多元醇上之共聚物，其一般被稱為共聚物多元醇。
其他適當之多元醇包括衍生自天然存在之材料(諸如蓖麻油)者、經化學改質之大豆油或其他經化學改質之脂肪酸油、及自天然存在或經化學改質之脂肪酸油的聚合反應所產生之多元醇，諸如經羥乙基化之蓖麻油或經羥乙基化之大豆油所衍生之多元醇。
本發明之形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物可選擇地包括多種含有2至8個羥基/分子且分子量介於62至500之多羥基終端材料或彼等之混合物，該等多羥基終端材料可稱為交聯劑或鏈延伸劑。於本發明之形成泡沫之組合物中，該等交聯劑或鏈延伸劑之存在量係介於0至30份/100份上述之該等分子量大於500之多羥基終端材料。含有2個羥基之鏈延伸劑的實例包括但不限於二伸丙甘醇、三伸丙甘醇、二伸乙甘醇、三伸乙甘醇、1,4-丁二醇、乙二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇及新戊二醇。含有3至8個羥基之交聯劑的實例包括但不限於諸如甘油、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、季戊四醇及類似者之化合物。再者，該等鏈延伸劑、交聯劑及多羥基終端之材料亦可含有胺基官能性，諸如例如二乙醇胺或單乙醇胺及類似者。
用於本發明的形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物中的適當之有機聚異氰酸酯或聚硫異氰酸酯係含有平均2至5個(較佳地2至3個)異氰酸酯基或硫代異氰酸酯基者或彼等之混合物。
適當之聚異氰酸酯包括例如二異氰酸甲烷二苯酯(或亦稱為甲撐雙(異氰酸苯酯；MDI)，其包括4-4'、2-4'及2-2'異構物及MDI之聚合型式(通常稱為聚合MDI)。本發明可使用異氰酸酯、自過量MDI與多元醇反應所生成之MDI的預聚物、改質之MDI(諸如經脲酮亞胺(uretonimine)或脲基甲酸酯改質之MDI)及上述MDI變異體之任何比例的組合。另一潛在可使用之聚異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(TDI)，其包括2,4和2,6異構物，且本發明可使用異氰酸酯、自過量TDI與多元醇反應所生成之TDI的預聚物、其他芳香族或脂肪族異氰酸酯及改質之異氰酸酯(其包括經脲酮亞胺或脲基甲酸酯改質之異氰酸酯)及該等純及/或經改質之異氰酸酯的預聚物。
用於製備本發明的細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫的異氰酸酯(-NCO)對羥基(-OH)之比例係約0.7至1.5，較佳地約0.8至1.2且更佳地約0.9至1.1。
可用於本發明之胺甲酸乙酯觸媒或多種觸媒之組合包括有機金屬胺甲酸乙酯觸媒，其包括例如乙醯醋酮酸鎳、乙醯醋酮酸鐵、以錫為底質之觸媒、以鉍為底質之觸媒、以鈦為底質之觸媒、以鋯為底質之觸媒或以鋅為底質之觸媒或該等觸媒之組合。其他觸媒包括鹼金屬羧酸鹽，諸如辛酸鉀、乙酸鉀、乙酸鈉或辛酸鈉。亦含括的是以重金屬為底質之觸媒，諸如以汞或鉛為底質之觸媒。另外之其他觸媒包括叔胺胺甲酸乙酯觸媒，其包括但不限於例如三乙撐二胺、五甲基二乙撐三胺及雙(二甲基胺基乙基)醚。 亦包括經封端之叔胺觸媒，諸如自叔胺觸媒與羧酸(諸如甲酸、乙酸、2-乙基己酸、乙醇酸、乳酸及水楊酸)反應所製備者。亦可用於本發明的形成泡沫之組合物中的季銨鹽觸媒包括例如三甲胺、三乙胺、四甲基乙二胺、三乙撐二胺及類似者之季銨鹽。
本發明之增效聚矽氧界面活性劑組合物包括聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物。本發明之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物包括兩類：可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物(即其中矽氧烷嵌段和聚氧化烯烴嵌段係藉由矽至氧至碳鍵結而連接者)及非可水解(水解安定)之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物(即其中矽氧烷嵌段和聚氧化烯烴嵌段係藉由矽至碳鍵結而連接者)。
本發明之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物本質上係線形；然而，因於製造該(AB)n 型嵌段共聚物之過程中可能發生共聚物鏈連接以形成環形結構，故存在環狀聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物之可能性。
重要的是較佳地使用本質上呈線形之聚矽氧烷/聚氧化烯烴共聚物，因為含有某些鍵結鏈之環形聚矽氧烷/聚氧化烯烴共聚物可能會產生呈現極高黏度且另一方面於實際上為不能使用之物質。
本發明之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係習知之材料。可容易地得到該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物界面活性劑，例如藉由聚氧化烯烴二醇與二 烷基胺基終端之二烷基矽氧烷流體之聚縮合反應可製備本發明之可水解之(AB)n 型嵌段共聚物，因此所得之共聚物中該聚氧化烯烴嵌段與矽氧烷嵌段係經由氧原子連接(矽至氧至碳鍵結)且該終端封蓋基選自羥基及/或二烷基胺基(二烷基)甲矽烷氧基，其中該二烷基胺基(二烷基)甲矽烷氧基係較不適宜的。當然，應當瞭解的是藉由習知之方法使該等具反應性之基轉化為較不具反應性之基(例如將二甲基胺基轉化為烷氧基)，可將線形嵌段共聚物封蓋。再者，於製備該線形嵌段共聚物使用觸媒時，該嵌段共聚物可能會經由觸媒殘餘物終端封蓋。亦有可能藉由可存在於用於製備本發明之共聚物的材料中之雜質(例如單官能性雜質，例如單醇)終端封蓋。同樣地，應當瞭解的是因三官能性雜質(例如三元醇)之故，本發明之共聚物包含任何支鏈。
熟習此技藝之人士當能瞭解的是，選擇使用特定的二甲基胺基終端之矽氧烷聚合物和聚氧化烯烴二醇反應劑僅係取決於所欲之特定嵌段共聚物。再者，該嵌段共聚物產物之最終分子量亦為反應物之化學計量、反應程度或完成率及可能之鏈終止反應或反應物的函數。因此，熟習此技藝之人士當能容易地確認：藉由例行實驗可預先決定並選擇性製備極多數且為不同之嵌段共聚物係顯明的，該例行實驗允許修改自其所製備之組合物和產物以適合特定之規格和需要，但非反之亦然。
該聚氧化烯烴二醇(即供製備上述聚矽氧烷/聚氧化 烯烴(AB)n 型嵌段共聚物之另一起始材料或反應物)包括聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丁烯二醇、聚四甲撐乙二醇(或聚四氫呋喃)及混合之氧化烯烴二醇、以及類似者。該聚氧化烯烴二醇及製造彼之方法係為此技藝所習知，參閱例如美國專利案號3,480,583，該美國專利案之全部內容係併入本文作為參考。該等二醇係廣為可購得者且可方便地依循標準方法藉由令對應之烯化氧或多種烯化氧與二醇起始物反應而加以製備。當使用超過一種烯化氧時，可將該等烯化氧依序加入至該二醇起始物中，或該等烯化氧可先經混合，再將該混合物加入至該二醇起始物中，或該等烯化氧可以任何其他方式加入至該二醇起始物中。當然，應當瞭解的是：亦為習知的是可藉由令烯化氧與含有不穩定氫原子之其他化合物(諸如烷基二硫醇和芳基二硫醇、烷基二胺和芳基二胺、芳基二醇及類似者，例如乙二硫醇、4,4-二羥基-二苯基丙烷及類似者)反應以製備聚氧化烯烴二醇。自此等不同之起始物所製備的該等聚氧化烯烴二醇亦與該等矽氧烷聚合物形成相同一般類型之嵌段共聚物且係含括於本文所使用之“聚氧化烯烴嵌段”一詞內(因為該聚氧化烯烴二醇之起始片段形成該嵌段共聚物之非顯著部分)。
製備該可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物之其他途徑係為此技藝所習知，例如聚氧化烯烴二醇與經鹵終端之二氫二價碳矽氧烷流體於酸接受體之存在下的聚縮合反應或聚氧化烯烴二醇與經氫終端之二氫二價碳 矽氧烷流體於適當的觸媒之存在下的聚縮合反應。
本發明之增效聚矽氧界面活性劑組合物包括重量平均分子量介於30,000至250,000(較佳地65,000至250,000)之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物。依據本發明之一較佳體系，該(AB)n 型嵌段共聚物之每個矽氧烷嵌段的重量平均分子量係介於300至10,000，且每個聚烯烴嵌段之重量平均分子量係介於450至30,000。再者，該矽氧烷嵌段佔總共聚物之20至50重量%，且該聚氧化烯烴嵌段佔總共聚物之50至80重量%。
依據本發明之一較佳體系，該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係下述通式之可水解之(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：[(R2 SiO)x -(Cm H2m O)y ]n 其中R代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基且可包括環脂肪族基(諸如環己基和環辛基)或C6-20 芳基和經烷基取代之芳基(諸如苯基、甲苯基及二甲苯基)；m可為2(含)至4(含)之一或多個整數；x係大於4;y係大於10;n係大於4；且依據本發明之一較佳體系，每個矽氧烷嵌段之重量平均分子量係自約300至10,000，且於另一較佳體系中係自約750至2500。於本發明之一較佳體系中，每個聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係自約450至約30,000，且於另一較佳體系中係自1000至6000，且 再於另一較佳體系中係自2000至4000。該等矽氧烷與聚氧化烯烴嵌段之連接係藉由矽至氧至碳鍵結，且該矽氧烷嵌段佔該共聚物之約20至約50重量%，而該聚氧化烯烴嵌段佔該共聚物之約80至約50重量%。
依據本發明之另一較佳體系，該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係利用些微過量的聚氧化烯烴之業已經製備的可水解之(AB)n 型聚矽氧界面活性劑，其係如下述通式所示：HO-(Cm H2m O)y -[(R2 SiO)x -(Cm H2m O)y ]n -H其中R、x、y、m及n係如前述所定義者，且依據本發明之一較佳體系，每個矽氧烷嵌段之重量平均分子量係自300至10,000，且於另一較佳體系中係自750至2500。依據本發明之另一較佳體系，每個聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係自450至30,000，且於另一較佳體系中係自1000至6000，且再於另一較佳體系中係自2000至4000。非可水解之(AB)n 的矽氧烷和聚氧化烯烴嵌段之連接係藉由矽至氧至碳鍵結，且該矽氧烷嵌段佔該共聚物之約20至約50重量%，而該聚氧化烯烴嵌段佔該共聚物之約80至約50重量%。
本發明的非可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物聚矽氧界面活性劑係為此技藝所習知。藉由甲基烯丙基(或可能地烯丙基或乙烯基)終端之聚醚與SiH終 端之二烷基矽氧烷流體的鉑催化之氫矽化反應可製備本發明的非可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物，因此所得之共聚物中該等聚氧化烯烴嵌段係經由矽至碳鍵結而連接，且該等終端封蓋基選自甲基烯丙基、丙烯基、烯丙基、乙烯基及/或氫(二烷基)甲矽烷氧基。再者，藉由令含有反應性終端基之聚氧化烯烴化合物與含有可與該聚氧化烯烴化合物之反應性終端基反應的終端基之二氫二價碳矽氧烷流體反應，可製備該非可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物。如先前所報告者，該等反應基之本性決定該二價有機基之結構，且過程產物之該等終端封蓋基的本性通常係選自所涉及之反應物的終端基。
當然，應當瞭解的是：熟習此技藝之人士當能容易地明瞭存有許多有機官能性矽氧烷和官能性終端之聚醚，該等有機官能性矽氧烷和官能性終端之聚醚可進行類似之反應以提供本發明的非可水解之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物。
依據本發明之一較佳體系，該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係含有下述通式結構的非可水解之(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ]n 其中R、x、y、m及n係如前揭所定義者，且p可為0至 4之一或多個整數(較佳地係1(即甲撐基))，且R3 代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基且可包括環脂肪族基，諸如環己基、環辛基、C6-20 芳基及經烷基取代之C6-20 芳基(諸如苯基、甲苯基及二甲苯基)或氫，較佳地係甲基。依據本發明之一較佳體系，每個矽氧烷嵌段之重量平均分子量係自300至10,000且於另一較佳體系係自750至2500。於一較佳體系中，每個聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係自450至30,000且於另一較佳體系係自1000至6000且再於另一較佳體系係自2000至4000。非可水解之(AB)n 的矽氧烷和聚氧化烯烴嵌段係經矽至氧鍵結而連接且該矽氧烷嵌段佔該共聚物之約20至約50重量%且該聚氧化烯烴嵌段佔該共聚物之約80至約50重量%。該嵌段共聚物之重量平均分子量係介於30,000至250,000且較佳地介於65,000至250,000。
於本發明之另一較佳體系中，該線形聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係藉由利用些微過量之聚氧化烯烴而已經製備的非可水解之(AB)n 型聚矽氧界面活性劑且係如下述通式所示：CH2 =CR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 -[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ](n-1) -[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CR3 =CH2 其中R、x、y、m、n、p及R3 係如前揭所定義者；且依據 本發明之一較佳體系，每個矽氧烷嵌段之重量平均分子量係自300至10,000且於另一較佳體系係自750至2500。於一較佳體系中，每個聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係自450至30,000且於另一較佳體系係自1000至6000且再於另一較佳體系係自2000至4000。非可水解之(AB)n 的矽氧烷和聚氧化烯烴嵌段係經矽至碳鍵結而連接且該矽氧烷嵌段佔該共聚物之約20至約50重量%且該聚氧化烯烴嵌段佔該共聚物之約80至約50重量%。該嵌段共聚物之重量平均分子量係介於30,000至250,000且較佳地介於65,000至250,000。
於本發明之一較佳體系中，該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物係含有下述通式結構的非可水解之D(AB)n AD聚矽氧界面活性劑：D-[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ]n -(R2 SiO)x -R2 Si-D其中R、R3 、x、y、m、n及p係如前揭所定義者且D係-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)z -E或-R(附記：額外之終端封蓋型)；q係2至6之一或多個整數；且z係0至80;E係氫、-R或-(CO)-R。
該非可水解之D(AB)n AD聚矽氧界面活性劑係此技藝所習知者且可藉由習知且慣用之方法(例如DE 198 36 260所揭示之方法，該文獻之全部內容係併入本文作為參考)加以製備。
依據本發明之一較佳體系，該可水解及非可水解之矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物於本發明的形成泡沫之組合物中的使用量係介於0.5至8重量份/100重量份該形成泡沫之組合物中的多元醇且較佳地係介於1.0至4重量份/100重量份該形成泡沫之組合物中的多元醇。
本發明之聚矽氧界面活性劑的增效組合包括該等可水解及/或非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物的聚矽氧界面活性劑。
合成可水解及非可水解之聚氧化烯烴懸垂型共聚物界面活性劑之方法係為習知。例如，合成含有聚醚懸垂基的非可水解之聚矽氧界面活性劑之方法係揭示於美國專利案號4,147,847和4,855,379，該等文獻之內容係併入本文作為參考。
於一較佳體系中，可自單醇聚醚與矽氧烷之轉酯化反應以製備可水解之懸垂型共聚物，其中該矽氧烷於其矽氧烷主鏈之矽原子上含有至少一個烷氧基。該矽氧烷主鏈可為線形或呈支鏈且可含有終端及/或中間鏈之烷氧基。典型之烷氧基係甲氧基或乙氧基。該單醇聚醚係由經烷氧化之單醇起始物所製備。因此，該單醇聚醚之一端為羥基終端且另一端係經氧烷基封蓋。該單醇多元醇之羥基終端於轉酯化反應期間係與矽連接。因此，所製備之共聚物係可經水解且該聚醚懸垂物係藉由矽至氧至碳鍵結而與該矽氧烷主鏈連接。用於製備該單醇聚醚之典型單醇起始物係甲醇或正丁醇，因此在該可水解之懸垂型共聚物上的聚醚懸 垂物通常係經氧丁基或氧甲基終端封蓋。
於一較佳體系中，可自線形或支鏈矽氧烷之氫矽化反應以製備非可水解之懸垂型共聚物，其中該矽氧烷於其矽氧烷主鏈之矽上含有氫基。用於製備該等共聚物之聚醚的一個終端含有使該聚醚不能經由氫矽化反應與該矽氧烷主鏈連接之脂肪族不飽和。通常，用於製備該等共聚物之該等聚醚上的脂肪族不飽和典型上係源自烯丙基，但是業已使用甲基烯丙基或乙烯基。亦可使用其他型式之脂肪族不飽和以使聚醚懸垂物經由氫矽化作用連接在矽氧烷主鏈上。通常使用鉑氫矽化反應觸媒以進行該氫矽化反應，但是亦可使用能促進該氫矽化反應之任何其他觸媒。用於製備該等非可水解之共聚物的聚醚除了於一個終端上含有脂肪族不飽和之外，可於另一個終端上含有羥基或可經封蓋以含有終端烷氧基或烷基羧基。最為常見之典型封蓋聚醚終端基係甲氧基或乙醯氧基。
依據本發明之一較佳體系，該可水解及/或非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物的重量平均分子量係小於約30,000且係由約15至約55重量%矽氧烷所構成。該聚氧化烯烴部分含有超過約50重量%氧乙撐基。全部聚矽氧界面活性劑(即聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物)亦必須含有超過約40重量%氧乙撐基。
該非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物係由下述通式結構之重複矽氧烷單位所構成： Ra Fb SiO(4-a-b)/2 其中上式之有機矽氧烷可含有選自R3 SiO1/2 、R2 FSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RFSiO2/2 、RSiO3/2 、FSiO3/2 或SiO4/2 之矽氧烷單位的任何組合，其中R代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、癸基及環脂肪族基，諸如環己基、環辛基及C6-20 芳基和經烷基取代之C6-20 芳基，諸如苯基、甲苯基及二甲苯基。典型上R係甲基。下標a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9，下標b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1且下標a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0。F係該非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物的聚氧化烯烴懸垂部分，其係如下式所示：-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -H；或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -R2 ；或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -CO-R2 其中m係2至4之一個或多個不同整數；q係2至6之一個或多個不同整數；且r係大於1。R2 代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、癸基及環脂肪族基，諸如環己基、環辛基及C6-20 芳基和經烷基取代之C6-20 芳基，諸如苯基、甲苯基及二甲苯基。對非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚 物，R2 典型上係甲基。
該可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物係由下述通式結構之重複矽氧烷單位所構成：Ra Gb SiO(4-a-b)/2 其中R代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基，下標a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9，下標b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1且下標a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0，G係下式所示之聚氧化烯烴：-O-(Cm H2m O)r -R2 其中m係2至4之一個或多個不同整數，r係大於1，R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基且該矽氧烷單位係選自R3 SiO1/2 、R2 GSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RGSiO2/2 、RSiO3/2 、GSiO3/2 或SiO4/2 中至少一者。R2 代表不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、癸基及環脂肪族基，諸如環己基、環辛基及C6-20 芳基和經烷基取代之C6-20 芳基，諸如苯基、甲苯基及二甲苯基。對可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物，R2 典型上係甲基或丁基。
依據本發明之一較佳體系，該非可水解及可水解之懸 垂型矽氧烷-氧化烯烴界面活性劑於本發明的形成泡沫之組合物中的使用量係介於0.1至4.0重量份/100重量份該形成泡沫之組合物中的多元醇且較佳地係介於0.5至2.0重量份/100重量份該形成泡沫之組合物中的多元醇。
雖然係藉由機械發泡或將該形成泡沫之組合物打成泡沫以提供本發明之聚胺甲酸酯泡沫，但是依據本發明之一較佳體系，可將發泡劑加入至該組合物中。適當之發泡劑係為此技藝所習知。於該等發泡劑中，特別有用的是化學發泡劑，例如水和甲酸。與異氰酸酯反應且與異氰酸酯反應時產生氣體之發泡劑包括化合物，諸如水(其含量係0至3份/100份多元醇)和甲酸(其含量係0至2份/100份多元醇)。
其他可選擇使用之輔助性發泡劑可為因熱而揮發或分解以產生揮發性氣體之化學劑。使用該發泡劑之一較佳體系係於藉由烘箱加熱或藉由其他外部加熱所誘發之硬化過程使泡沫硬化的期間能產生揮發性氣體者。此額外之發泡劑係用於減少超出藉由機械發泡及/或與異氰酸酯反應之發泡劑所產生的化學發泡所得之泡沫密度的部分。
其他可選擇使用之成分包括填料，例如多種無機填料或此技藝所習知用量之多種填料的多種組合。該等填料可包括用於改變密度、改善物理性質(諸如機械性質或聲音吸收性)、阻燃性或其他實益(包括可能涉及改善經濟上之效益)者，諸如例如碳酸鈣或其他能降低所製造之泡沫的成本之填料、三水合鋁或其他阻燃劑填料、硫酸鋇或其 他用於吸收聲音之高密度填料、及微球物料(諸如玻璃或亦可進一步降低泡沫密度之聚合物)。用於改變機械性質(諸如泡沫硬度或勁度或撓曲模數)之高縱橫比的填料包括人造纖維(諸如經磨碾之玻璃纖維或石墨纖維)、天然礦物纖維(諸如矽灰石)、天然動物纖維(諸如羊毛)或植物纖維(諸如棉花)、人造板狀填料(諸如震裂玻璃)、天然礦物板狀填料(諸如雲母)、及源自包括人造纖維(諸如經磨碾之玻璃纖維或石墨纖維)、天然礦物纖維(諸如矽灰石)、天然動物纖維(諸如羊毛)及/或天然植物纖維(諸如棉花)之纖維強化劑及/或板狀強化劑(包括人造板狀填料(諸如震裂玻璃)及/或天然礦物板狀填料(諸如雲母))。本發明包括可加入任何顏料、色料或著色劑。此外，本發明預期使用有機之火焰或火阻燃劑、抗氧化劑、熱或熱氧化性降解抑制劑、UV安定劑、UV吸收劑或任何其他經加入可防止熱、光及/或化學降解之添加劑。亦可加入任何抗靜電劑、抗微生物劑及氣體褪色抑制劑。
藉由高剪切混合設備(諸如Oakes混合機或Firestone混合機及習知之類似設備)進行該形成聚胺甲酸酯泡沫組合物之機械發泡操作係為此技藝所習知。依據本發明之一較佳體系，製備該細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫係藉由利用高剪切混合該等形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物成分以製造機械發泡的泡沫之方法。其中某些成分於批式混合製程中可預先混合成預摻合物，隨後再於高剪切混合器中加入 其他成分。再者，該等成分可於進入高剪切混合器或混合製程之前先經低剪切混合器先行混合。甚者，可將某些成分加入至該高剪切混合製程或混合器中之相同位置，而其他成分進入混合頭或該混合器內表示該混合製程之不同完成程度的位置。藉由習知且慣用之方法使本發明的經發泡之聚胺甲酸酯泡沫硬化(即完成該胺甲酸乙酯與可能地脲反應)。
可將氣體(諸如空氣、氮氣及二氧化碳)注入至該等成分之混合物中或經由自該等混合成分之表面上方補獲運載。藉由加壓亦可將該氣體注入至高剪切混合器中。混合器包括上述或其他於混合期間可產生高剪切狀態之類似設備。
下述之實施例係用於說明本發明而非以任何方式解釋成作為限制本發明之範圍。
 標準機械發泡之泡沫調製劑：
為測試個別界面活性劑和多種界面活性劑之組合(即混合物)於降低泡沫密度上之能力，使用標準機械發泡之泡沫系統。該調製劑係示於下述表1。
表2顯示為聚矽氧烷-聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物之機械發泡界面活性劑：(AB)n 型矽氧烷/氧化烯烴(二甲基矽氧烷/聚醚1 )嵌段共聚物。(典型使用於機械發泡泡 沫應用上之界面活性劑)
表3顯示懸垂型聚矽氧共聚物界面活性劑：非可水解之矽氧烷/氧化烯烴(二甲基矽氧烷/聚醚1 )共聚物。
製造用於每個實施例設計組之主樹脂摻合物
製造用於每個下述實施例設計組之主樹脂摻合物。於進行每個發泡實施例之前，自該主摻合物取出樹脂材料並於該系統進行機械發泡之前或期間加入其他添加劑成分(即界面活性劑和觸媒)。
用於非藉由化學發泡之機械發泡泡沫的主樹脂摻合物
為測試個別界面活性劑和多種界面活性劑之組合於全部經機械發泡的泡沫調製劑(未經化學發泡)中之功效，對上述之調製劑未加入水。自上述之調製劑藉由加入首兩種多元醇Arcol 11-34和Arcol 24-32及二伸丙甘醇至1加侖玻璃容器(廣口瓶)中並混合成單一主批次之樹脂(典型上為3450 g/批：2100 g Arcol 11-34、900 g Arcol 24-32及450 g二伸丙甘醇)以製備該樹脂摻合物。該調製劑係用於實施例1至18。達成上述主樹脂摻合物之混合係藉由：將所有所述之成分倒入至1加侖玻璃廣口瓶中，利用蓋子密封該廣口瓶，將該玻璃廣口瓶置於玻璃粗口瓶或廣口瓶滾柱上及於中度速度下滾動約2小時。於該等混合條件下，可確定的是得到該等成分之均勻混合物且藉由於密閉容器中混合該等成分亦能避免自大氣濕氣吸收額外之水。
用於藉由化學(水)發泡之機械發泡泡沫的主樹脂摻合物
為測試個別界面活性劑和多種界面活性劑之組合於部分水發泡(或部分化學發泡)的調製劑之功效，於起初含有多元醇之上述調製劑中將水加入至該樹脂主批次(將水(60 g)加入至上述批次(3450 g)中)。該調製劑係用於實施例19至25[該第二實驗設計組-除去]。該等成分之混合係依循如上述批次般相同之方法。
藉由手動混合(handmix)方法製備經機械發泡之泡沫 用於實施例1至18之經機械發泡之泡沫的方法
將KitchenAid KSM-90混合器之4夸不鏽鋼混合碗置於桌上型秤上並令該秤之容器重量讀數歸零。將該未添加水之摻合主樹脂批次(300 g)倒入至該4夸不鏽鋼混合碗內。對該主樹脂摻合物，隨後將測試界面活性劑和胺甲酸乙酯觸媒(Niax觸媒LC-5615)加入至該混合碗內。隨後將該碗置於該KitchenAid混合器上並利用附加之攪拌混合器於最低速度(1)下令該等成分混合2分鐘。隨後令該混合器中止混合並加入能產生異氰酸酯指數值為107之異氰酸酯量。因所使用之界面活性劑含有不同之羥基含量的緣故，對每個所製備之泡沫調整所加入之異氰酸酯量且該量係介於115.6至118.9 g。隨後將該混合器速度轉至最高速度(10)並進行持續混合10分鐘。經該混合完成後，將部分之發泡混合物迅速地倒入至可丟棄之塑膠燒杯(250 ml)中，直至該泡沫些微地高於該杯之頂端。令該含有泡沫之燒杯輕敲實驗室操作台約10秒以使較大圈空 氣泡上升離開該泡沫且隨後丟棄該燒杯頂端之泡沫，使得該泡沫之上層表面與該燒杯之頂端平齊。基於已知該燒杯之體積，經測量該燒杯中泡沫之重量，計算該泡沫之發泡密度(自該泡沫重量除以該燒杯體積)。將大部分殘留之發泡泡沫倒入至經上蠟之9"x9"聚四氟乙烯塗覆的托盤上並隨後置入烘箱(130℃)內40分鐘以達硬化。自該烘箱移出泡沫並註記胞室般結構、收縮程度及/或於烘箱硬化期間該泡沫之膨脹(表示該泡沫之安定性)。
用於實施例19至25之經機械發泡之泡沫的方法
將KitchenAid KSM-90混合器之4夸不鏽鋼混合碗置於桌上型秤上並令該秤之容器重量讀數歸零。將該添加水之摻合主樹脂批次(300 g)倒入至該4夸不鏽鋼混合碗內。對該主樹脂摻合物，將測試界面活性劑加入至該混合碗內。隨後將該碗置於該KitchenAid混合器上並利用附加之攪拌混合器於最低速度(1)下令該等成分混合2分鐘。隨後令該混合器中止混合並加入能產生異氰酸酯指數值為103之異氰酸酯量(注意：採用較低之指數係因為所加入之水對該反應混合物產生相較極高之顯著羥基量且相對於製備實施例1至18之泡沫使用較低之異氰酸酯指數)。
因所使用之界面活性劑含有不同之羥基含量的緣故，對實施例19至25調整所加入之異氰酸酯量且該量係介於199.8至208.8 g。隨後將該混合器速度轉至最高速度 (10)並進行持續混合10分鐘。於該最終10分鐘混合之第8分鐘(或完成該最終混合之前2分鐘)，加入該胺甲酸乙酯觸媒(Niax觸媒LC-5615)。
經該混合完成後，利用實施例1至18所使用之相同方法測量實施例19至25之泡沫密度。將殘留之發泡泡沫倒入至經上蠟之9"x9"聚四氟乙烯塗覆的托盤上並隨後置入烘箱(130℃)內40分鐘以達硬化。隨後自該烘箱移出泡沫並註記胞室般結構、收縮程度及/或於烘箱硬化期間該泡沫之膨脹(表示該泡沫之安定性)。
表4表示比較實施例1至7(即自單一界面活性劑所製備之經機械發泡之泡沫的泡沫密度)與實施例8至18(即組合之界面活性劑者)之比較數據。
表4表示個別聚矽氧界面活性劑和多種聚矽氧界面活性劑之組合於未經水共化學發泡的經機械發泡之泡沫的泡沫密度數據。比較實施例1和2分別顯示僅使用界面活性劑A或界面活性劑B的經機械發泡之泡沫的泡沫密度。基於每個代表性界面活性劑之(AB)n 共聚物含量，因界面活 性劑B之功效相對上係界面活性劑A之一半，該界面活性劑B之用量係為界面活性劑A之兩倍。
利用不同類型的非可水解之懸垂型矽氧烷/氧化烯烴共聚物界面活性劑(含量為2 phr且該界面活性劑之大部分係活性共聚物(例外係該等非可水解之懸垂型界面活性劑中存有10至30%過量之聚醚反應物))以製備比較實施例3至7(其含有不同類型的非可水解之懸垂型矽氧烷/氧化烯烴共聚物界面活性劑)。因此，對所有泡沫，該活性聚矽氧共聚物係顯著地大於1 phr且低於2 phr。藉由單獨使用懸垂型界面活性劑所製備的比較實施例3至7之泡沫的泡沫密度皆不低於單獨使用(AB)n 型界面活性劑所製備的比較實施例1和2之泡沫的泡沫密度，該結果表示單獨該(AB)n 型界面活性劑係優於單獨該懸垂型者。製備比較實施例3和4之泡沫所使用之單一懸垂型界面活性劑係比本發明所請求者含有較低氧乙撐基%。製備比較實施例5至7之泡沫所使用之單一懸垂型界面活性劑含有本發明所請範圍內的氧乙撐基%。應注意的是，使用比較實施例3和4之單一懸垂型界面活性劑比比較實施例5至7之單一懸垂型界面活性劑能製備具有較低泡沫密度且較為安定之泡沫。因此，自該結果顯示比較實施例3和4所使用之界面活性劑係比比較實施例5至7所使用之界面活性劑為安定。熟習此技藝之人士可最初咸信比較實施例3和4所使用之懸垂型界面活性劑係比比較實施例5至7所使用之懸垂型界面活性劑可改善於利用(AB)n 型界面活性劑進行 機械發泡上所產生之泡沫的泡沫安定性，但是將如下述所顯示者，其相反或非預期之結果為真。
利用(AB)n 型聚矽氧界面活性劑與懸垂型界面活性劑之組合以製備實施例8至18的經機械發泡之泡沫。該懸垂型界面活性劑之使用量係降低至1 phr以更為接近該(AB)n 型共聚物界面活性劑之活性或共聚物含量。
實施例8至11之數據顯示利用(AB)n 型界面活性劑與懸垂型界面活性劑(含有比本發明所請求者為較低之氧乙撐基%)之組合所製備的經機械發泡之泡沫係比僅使用單獨該(AB)n 型界面活性劑所製備之比較泡沫(即比較實施例1和2)具有較高之泡沫密度。因此，該等界面活性劑之組合於泡沫密度上顯現負面或抗增效之效果(比單獨使用該(AB)n 型界面活性劑顯現較高之泡沫密度)。
實施例12至18(即利用該(AB)n 型與懸垂型界面活性劑(含有本發明所請範圍內的氧乙撐基%)的增效組合所製備的經機械發泡之泡沫)之數據顯示比僅使用單獨該(AB)n 型界面活性劑所製備之比較泡沫(即比較實施例1和2)或單獨使用該相同之懸垂型界面活性劑所製備之比較泡沫(即比較實施例5至7)為較低之泡沫密度。因此，本發明之多種界面活性劑的組合於泡沫密度上顯現增效之效果(即比單獨使用該(AB)n 型界面活性劑顯現較低之泡沫密度)。
表示本發明之(AB)n 型與懸垂型界面活性劑(含有本發明所請範圍內的氧乙撐基%)的組合混合物於部分經水 發泡(或化學發泡)系統之增效效果的數據係示於實施例20至25之泡沫，該等泡沫之製備係自含有2 php(份/100份多元醇)之水的主樹脂批式系統。
表5顯示比較實施例19的泡沫之泡沫密度(其製備係單獨使用界面活性劑A(即一種(AB)n 型界面活性劑))及實施例20至25的泡沫之泡沫密度(其製備係使用界面活性劑A或B(即一種(AB)n 型界面活性劑)與懸垂型界面活性劑(含有本發明所請範圍內的氧乙撐基%)的組合)。對部分水發泡之機械發泡系統，當使用(AB)n 型界面活性劑與懸垂型界面活性劑(含有本發明所請範圍內的氧乙撐基%)的組合時，表5所示之數據顯示降低泡沫密度之增效效果。該等泡沫之極高的高度升高可歸因於該界面活性劑組合之安定性及於該系統中經加入水之水發泡反應。
表5顯示使用(AB)n 型界面活性劑或(AB)n 型界面活性劑與懸垂型界面活性劑(含有相對高含量氧乙撐基)之組合所製備的經部分水發泡之機械發泡泡沫的泡沫密度。
當藉由參閱較佳體系已描述本發明時，熟習此技藝之人士當能瞭解對本發明可作不同之修改且在未偏離本發明之範圍下可使用等同物以取代元件。本發明並不限於所揭示之作為實施本發明的最佳模式之特定較佳體系，且本發明將包括落入附屬之申請專利範圍內的所有較佳體系。本文所述之所有引述文件係併入本文作為參考。

Claims (74)

  1. 一種形成聚胺甲酸酯泡沫之組合物，其包含a)至少一種多元醇，其重量平均分子量係自500至20,000；b)至少一種聚異氰酸酯，其中該成分(b)之異氰酸酯基對該成分(a)之羥基的比例係自0.7至1.5；c)至少一種聚胺甲酸酯觸媒；d)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係含量為0.5至8重量份/100重量份多元醇之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物且選自具有下述通式結構之可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：HO-(Cm H2m O)y -[(R2 SiO)x -(Cm H2m O)y ]n -H其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；且n係大於4；具有下式結構之非可水解的D(AB)n AD聚矽氧界面活性劑：D-[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ]n -(R2 SiO)x -R2 Si-D其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；R3 於每次出現時係各別選自 不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫；D係-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)z -E；q於每次出現時各別為2至6之整數；z係0至80；且E係氫、C1-20 飽和單價烴基或-(CO)-R；或具有下述通式結構之非可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：CH2 =CR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 - [(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ](n-1) - (R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CR3 =CH2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；R3 於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫；e)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係含量為0.1至4.0重量份/100重量份多元醇之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物且選自包含下述通式結構之重複矽氧烷單位的可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴共聚物：Ra Gb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽 和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1；a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；G係式-O-(Cm H2m O)r -R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數；r係大於1；R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位選自R3 SiO1/2 、R2 GSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RGSiO2/2 、RSiO3/2 、GSiO3/2 或SiO4/2 ；或包含下述通式結構之重複矽氧烷單位的非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物：Ra Fb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1；a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；F係式-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -H或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -R2 或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -(CO)-R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數，q於每次出現時各別為2至6之整數，r係大於1，R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位選自R3 SiO1/2 、R2 FSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RFSiO2/2 、RSiO3/2 、FSiO3/2 或SiO4/2 ； 及f)可選擇地至少一種選自聚合物、發泡劑、鏈延伸劑、交聯劑、填料、強化劑、著色劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱或熱氧化性降解抑制劑、UV安定劑、UV吸收劑、抗靜電劑、殺生物劑或氣體褪色抑制劑之成分。
  2. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該多元醇成分(a)係選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、羥基終端聚烯烴多元醇、接枝多元醇或衍生自天然來源之多元醇的至少一者。
  3. 如申請專利範圍第2項之組合物，其中該接枝多元醇成分(a)係選自苯乙烯/丙烯腈(SAN)接枝聚醚多元醇、丙烯腈(AN)接枝聚醚多元醇或接枝聚酯多元醇之至少一者。
  4. 如申請專利範圍第2項之組合物，其中該多元醇成分(a)係選自衍生自天然來源之聚醚終端聚丁二烯或聚醚終端多元醇之至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該多元醇成分(a)含有2至8個羥基/分子。
  6. 如申請專利範圍第5項之組合物，其中該多元醇成分(a)含有2至4個羥基/分子。
  7. 如申請專利範圍第6項之組合物，其中該多元醇成分(a)含有2至3個羥基/分子。
  8. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚異氰酸 酯及/或聚硫異氰酸酯成分(b)含有平均2至5個異氰酸酯基或硫代異氰酸酯基。
  9. 如申請專利範圍第8項之組合物，其中該聚異氰酸酯及/或聚硫異氰酸酯成分(b)含有平均2至3個異氰酸酯基或硫代異氰酸酯基。
  10. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(b)係選自二異氰酸甲烷二苯酯(MDI)、聚合MDI、改質MDI、甲苯二異氰酸酯(TDI)、TDI之預聚物或改質TDI之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第10項之組合物，其中成分(b)係選自4,4’-二異氰酸甲烷二苯酯、2,4’-二異氰酸甲烷二苯酯、2,2’-二異氰酸甲烷二苯酯、2,4-甲苯二異氰酸酯或2,6-甲苯二異氰酸酯之至少一者。
  12. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(b)係經脲酮亞胺(uretonimine)及/或脲基甲酸酯改質之聚異氰酸酯。
  13. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚胺甲酸酯觸媒成分(c)係選自有機金屬觸媒、叔胺觸媒或季銨觸媒之至少一者。
  14. 如申請專利範圍第13項之組合物，其中該有機金屬觸媒係選自乙醯醋酮酸鎳、乙醯醋酮酸鐵、以錫為底質之觸媒、以鉍為底質之觸媒、以鋅為底質之觸媒、以鈦為底質之觸媒、鹼金屬羧酸鹽或以重金屬為底質之觸媒的至少一者。
  15. 如申請專利範圍第14項之組合物，其中該鹼金屬羧酸鹽係選自辛酸鉀、乙酸鉀、乙酸鈉或辛酸鈉之至少一者。
  16. 如申請專利範圍第14項之組合物，其中該以重金屬為底質之觸媒係選自以汞或鉛為底質之觸媒的至少一者。
  17. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)係含有下述通式結構之可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：HO-(Cm H2m O)y -[(R2 SiO)x -(Cm H2m O)y ]n -H其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、環脂肪族基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；且n係大於4。
  18. 如申請專利範圍第17項之組合物，其中R係不含有脂肪族不飽和之C1-4 單價烴基。
  19. 如申請專利範圍第17項之組合物，其中R係甲基。
  20. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)係含有下述通式結構之非可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：CH2 =CR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 - [(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ](n-1) - (R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CR3 =CH2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之 C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；且R3 於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫。
  21. 如申請專利範圍第20項之組合物，其中R3 係選自環己基、環辛基、苯基、甲苯基、二甲苯基或氫之至少一者。
  22. 如申請專利範圍第20項之組合物，其中R係C1-4 單價烴基。
  23. 如申請專利範圍第20項之組合物，其中R係甲基。
  24. 如申請專利範圍第20項之組合物，其中R3 係甲基。
  25. 如申請專利範圍第20項之組合物，其中p係1。
  26. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)係含有下式結構之非可水解的D(AB)n AD聚矽氧界面活性劑：D-[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ]n -(R2 SiO)x -R2 Si-D其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；R3 於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫；D係-(Cq H2q )-O- (Cm H2m O)z -E；q於每次出現時各別為2至6之整數；且z係0至80；E係氫、C1-20 飽和單價烴基或-(CO)-R。
  27. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中R3 係選自環己基、環辛基、苯基、甲苯基、二甲苯基或氫之至少一者。
  28. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中R係不含有脂肪族不飽和之C1-4 單價烴基。
  29. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中R係甲基。
  30. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中R3 係甲基。
  31. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中p係1。
  32. 如申請專利範圍第26項之組合物，其中q係3及/或4。
  33. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之重量平均分子量係大於30,000。
  34. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之每個矽氧烷嵌段之重量平均分子量係介於300至10,000且該等矽氧烷嵌段佔該共聚物之20至50重量%。
  35. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之每個聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係介於450至30,000且該等矽氧烷嵌段佔該共聚物之50至80重量%。
  36. 如申請專利範圍第34項之組合物，其中該矽氧烷嵌段之重量平均分子量係介於750至2500。
  37. 如申請專利範圍第35項之組合物，其中該聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係介於1000至6000。
  38. 如申請專利範圍第37項之組合物，其中該聚氧化烯烴嵌段之重量平均分子量係介於2000至4000。
  39. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之重量平均分子量係介於65,000至250,000。
  40. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之含量係0.5至8份/100份成分(a)多元醇。
  41. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物成分(d)之含量係1.0至4份/100份成分(a)多元醇。
  42. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)係可水解及/或非可水解者且其重量平均分子量係低於30,000。
  43. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)係由15至55重量%之矽氧烷基所構成且該聚氧化烯烴部分含有大於50重量%之氧乙撐基。
  44. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)含有至少40重量%之氧 乙撐基。
  45. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)係包含下述通式結構之重複矽氧烷單位的非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物：Ra Fb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1；a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；F係式-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -H或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -R2 或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -(CO)-R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數；q於每次出現時各別為2至6之整數；r係大於1；R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位係選自R3 SiO1/2 、R2 FSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RFSiO2/2 、RSiO3/2 、FSiO3/2 或SiO4/2 。
  46. 如申請專利範圍第45項之組合物，其中R係不含有脂肪族不飽和之C1-4 單價烴基。
  47. 如申請專利範圍第45項之組合物，其中R係甲基。
  48. 如申請專和範圍第45項之組合物，其中R2 係甲基。
  49. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)係包含下述通式結構 之重複矽氧烷單位的可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴共聚物：Ra Gb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、環脂肪族基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1；a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；G係式-O-(Cm H2m O)r -R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數；r係大於1；R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位係選自R3 SiO1/2 、R2 GSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RGSiO2/2 、RSiO3/2 、GSiO3/2 或SiO4/2 。
  50. 如申請專利範圍第49項之組合物，其中R係不含有脂肪族不飽和之C1-4 單價烴基。
  51. 如申請專利範圍第49項之組合物，其中R係甲基。
  52. 如申請專利範圍第49項之組合物，其中R2 係甲基或丁基。
  53. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物成分(e)之含量係0.5至2份/100份該多元醇。
  54. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該化學發泡劑係選自水或甲酸或彼等之混合物的異氰酸酯反應性發泡劑。
  55. 如申請專利範圍第54項之組合物，其中該化學發 泡劑係低於3份/100份成分(a)多元醇之水及/或低於2份/100份成分(a)多元醇之甲酸。
  56. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(f)鏈延伸劑及/或交聯劑係重量平均分子量介於62至500之多元醇。
  57. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(f)鏈延伸劑及/或交聯劑之含量係0至30份/100份成分(a)多元醇。
  58. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(f)鏈延伸劑係選自二伸丙甘醇、三伸丙甘醇、二伸乙甘醇、三伸乙甘醇、1,4-丁二醇、乙二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇或新戊二醇之至少一者。
  59. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(f)交聯劑係選自甘油、三羥甲基丙烷、山梨糖醇或季戊四醇之至少一者。
  60. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中成分(f)鏈延伸劑及/或交聯劑含有一級或二級胺基。
  61. 如申請專利範圍第60項之組合物，其中成分(f)鏈延伸劑及/或交聯劑係選自二乙醇胺或單乙醇胺之至少一者。
  62. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該填料係選自碳酸鈣、三水合鋁、硫酸鋇、玻璃微球或聚合物微球之至少一者。
  63. 如申請專利範圍第1項之組合物，其中該強化劑係選自經磨碾之玻璃纖維、石墨纖維、天然礦物纖維、天然動物纖維、天然植物纖維、板狀強化劑或彼等之組合的纖維強化劑。
  64. 一種自如申請專利範圍第1項之組合物所製備之聚胺甲酸酯泡沫。
  65. 一種製造細微胞室般之聚胺甲酸酯泡沫之方法，其包含：i)令包括下述成分之混合物經機械發泡：a)至少一種多元醇，其重量平均分子量係自500至20,000；b)至少一種聚異氰酸酯，其中該成分(b)之異氰酸酯基對該成分(a)之羥基的比例係自0.7至1.5；c)至少一種聚胺甲酸酯觸媒；d)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係含量為0.5至8重量份/100重量份多元醇之聚矽氧烷/聚氧化烯烴(AB)n 型嵌段共聚物且選自具有下述通式結構之可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：HO-(Cm H2m O)y -[(R2 SiO)x -(Cm H2m O)y ]n -H其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；且n係大於4；具有下式結構之非可水解的D(AB)n AD聚矽氧界 面活性劑：D-[(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ]n -(R2 SiO)x -R2 Si-D其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；R3 於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫；D係-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)z -E；q於每次出現時各別為2至6之整數；z係0至80；且E係氫、C1-20 飽和單價烴基或-(CO)-R；或具有下述通式結構之非可水解的(AB)n 型聚矽氧界面活性劑：CH2 =CR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 - [(R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CHR3 -CH2 ](n-1) - (R2 SiO)x -R2 Si-CH2 -CHR3 -Cp H2p -O-(Cm H2m O)y -Cp H2p -CR3 =CH2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；x係大於4；m於每次出現時各別為2至4之整數；y係大於10；n係大於4；p於每次出現時各別為0至4之整數；R3 於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基、C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基或氫； e)至少一種聚矽氧界面活性劑，其係含量為0.1至4.0重量份/100重量份多元醇之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物且選自具有包含下述通式結構之重複矽氧烷單位的可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴共聚物：Ra Gb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1；a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；G係式-O-(Cm H2m O)r -R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數；r係大於1；R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位選自R3 SiO1/2 、R2 GSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RGSiO2/2 、RSiO3/2 、GSiO3/2 或SiO4/2 ；或包含下述通式結構之重複矽氧烷單位的非可水解之聚矽氧烷-聚氧化烯烴懸垂型共聚物：Ra Fb SiO(4-a-b)/2 其中R於每次出現時係各別選自不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基或C6-20 芳基或經烷基取代之C6-20 芳基；a對全部矽氧烷單位之平均值係1至2.9；b對全部矽氧烷單位之平均值係0.1至1； a和b之總和對全部矽氧烷單位之平均值係1.5至3.0；F係式-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -H或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -R2 或-(Cq H2q )-O-(Cm H2m O)r -(CO)-R2 之聚氧化烯烴，其中m於每次出現時各別為2至4之整數，q於每次出現時各別為2至6之整數，r係大於1，R2 係不含有脂肪族不飽和之C1-20 單價烴基；且該重複矽氧烷單位選自R3 SiO1/2 、R2 FSiO1/2 、R2 SiO2/2 、RFSiO2/2 、RSiO3/2 、FSiO3/2 或SiO4/2 ；及f)可選擇地至少一種選自聚合物、化學發泡劑、鏈延伸劑、交聯劑、填料、強化劑、著色劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱或熱氧化性降解抑制劑、UV安定劑、UV吸收劑、抗靜電劑、殺生物劑或氣體褪色抑制劑之成分；及ii)令該i)發泡混合物硬化，其中該發泡係於混合該等成分之同時或之後進行。
  66. 如申請專利範圍第65項之方法，其中該發泡包含高剪切混合。
  67. 如申請專利範圍第65項之方法，其中至少兩種成分係於其餘成分加入之前先經預混合以成為預摻合物。
  68. 如申請專利範圍第65項之方法，其中至少兩種成分係於批式混合製程中經預混合。
  69. 如申請專利範圍第65項之方法，其中該等成分係經相同或不同之入口點加入至混合器中，且若經不同之入 口點，該等入口點可位於該混合製程之不同階段。
  70. 如申請專利範圍第65項之方法，其中將氣體注入及/或載入至該等成分之發泡中。
  71. 如申請專利範圍第70項之方法，其中該氣體係選自空氣、氮氣或二氧化碳之至少一者。
  72. 如申請專利範圍第71項之方法，其中該氣體係於加壓下注入至高剪切混合器內。
  73. 如申請專利範圍第65項之方法，其中係藉由Oakes混合機、Firestone混合機或能於混合期間產生高剪切狀態之其他混合機進行發泡。
  74. 如申請專利範圍第71項之方法，其中該氣體係自該等成分之表面上方載入。
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