TWI754867B - 聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法 - Google Patents

聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法 Download PDF

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Abstract

於本文中所描述的組成物提供一種撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其係從至少一種多元醇、至少一種異氰酸酯及至少一種鏈伸長劑之反應產物製造，其中該聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000之重量平均分子量，及(b)1.85至2.51之分散度(Mw/Mn)。該組成物進一步包括優異的發泡體，其中該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體具有至少30%的垂直回彈，當藉由ASTM D2632測量時；不超過25%的在室溫下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；不超過50%的在50℃下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；及40至65的Asker C硬度，當藉由ASTM D2240測量時。本發明亦提供一種製造其之方法及從其製造的物件。

Description

聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法
於本文中所描述的組成物提供一種撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其係從至少一種多元醇、至少一種異氰酸酯及至少一種鏈伸長劑之反應產物製得，其中該聚胺基甲酸酯具有(a)120,000至500,000之重量平均分子量，及(b)1.85至2.51分散度(Mw /Mn )。該組成物進一步包括優異的發泡體，其中該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體具有至少30%的垂直回彈，當藉由ASTM D2632測量時；不超過25%的在室溫下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；不超過50%的在50℃下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；及30至65、或40至65、或44至65的Asker C硬度，當藉由ASTM D2240測量時。本發明亦提供一種製造其之方法及從其製造的物件。
本技術係關於一種撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體、其製造方法及從其製造的物件。
撓性聚胺基甲酸酯發泡體係商業上相當了解的物件。撓性聚胺基甲酸酯發泡體已使用於廣泛多種應用，其範圍從緩衝材料(諸如床墊、枕頭及座墊)至包裝至熱絕緣體。聚胺基甲酸酯發泡體除了許多應用外，其絕緣、漂浮、緩衝、膠黏、可當衣著及吸收聲音。聚胺基甲酸酯定義為具有多重胺基甲酸酯鏈結之聚合物質，其係一大的聚合物家族而具有寬廣的性質及用途範圍。聚胺基甲酸酯之型式及性質具變化性，使得Alliance for the Polyurethanes Industry(Arlington，Va.)已將其譯製為塑膠工業的”拼裝工具組(erector set)”。聚胺基甲酸酯的型式包括剛性及撓性發泡體；熱塑性聚胺基甲酸酯；及其它各種各樣的型式，諸如塗布物、黏著劑、密封膠及彈性體。撓性發泡體(例如，已在大部分汽車座墊中找到)通常係開孔(open-celled)材料，同時剛性發泡體(例如，建築物絕緣體)通常具有高封閉孔(closed cells)比例。
雖然已漸漸增加興趣將撓性聚胺基甲酸酯發泡體使用在不斷增加的應用範圍中，但難以找出可良好發泡的聚胺基甲酸酯材料，及甚至一旦此材料經鑑別，亦非常難以找出當發泡時提供特定應用所需要的物理性質之聚胺基甲酸酯材料。
因此，對具有可接受的發泡體加工性質及在某些具體實例中，於垂直回彈、在室溫下的壓縮定型、在高溫下的壓縮定型及硬度之性質間具有可接受的平衡之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體有需求。
本揭示的技術提供一種包括一反應系統的反應產物之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該反應系統包括：(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯及(iii)至少一種鏈伸長劑，其中該聚胺基甲酸酯具有(a)120,000至500,000之重量平均分子量，及(b)1.85至2.51之分散度(Mw /Mn ) 。藉由所描述的反應系統形成及具有所描述的性質之聚胺基甲酸酯係相當適合加工成撓性聚胺基甲酸酯發泡體。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該發泡體具有：(i)介於40℃至205℃間的結晶波峰溫度，當藉由DSC測量時；(ii)介於106℃至206℃間的熔化波峰溫度，當藉由DSC測量時；(iii)介於1度至137度間的熔化波峰溫度與結晶波峰溫度間的差，每種當藉由DSC測量時；及(iv)介於0.003至0.6牛頓間的熔融強度，當藉由Rheoten測量時。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該發泡體具有：(i)至少30%的垂直回彈，當藉由ASTM D2632測量時；(ii)不超過25%的在室溫下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；(iii)不超過50%的在50℃下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；及(iv)30至65、或40至65、或44至65的Asker C硬度，當藉由ASTM D2240測量時。藉由所描述的反應系統形成及具有所描述的性質之聚胺基甲酸酯係相當適合於加工成撓性聚胺基甲酸酯發泡體及提供具有優異的應用性能(performance property)之發泡體。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該反應系統包括一或多種吹泡劑、一或多種開孔界面活性劑或其任何組合。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體反應系統進一步包括一吹泡劑及/或一開孔界面活性劑。也就是說，可在從該反應系統產生之聚胺基甲酸酯組成物形成後加入該吹泡劑及/或開孔界面活性劑。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該吹泡劑包括水。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該吹泡劑包括：線性、分枝或環狀C1 -C6 烴；線性、分枝或環狀C1 -C6 (氫)氟碳化合物；N2 ；O2 ；氬；CO2 ；或其任何組合。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該開孔界面活性劑包含一或多種聚矽氧、矽氧烷共聚物、非矽氧烷共聚物、非聚矽氧、或其任何組合。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該聚胺基甲酸酯具有23.5至45.0重量百分比的硬鏈段含量及其中該多元醇組分包含]聚醚多元醇。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該聚胺基甲酸酯具有24至30重量百分比的硬鏈段含量，及其中該多元醇組分包含聚酯多元醇。
本揭示的技術提供該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該聚胺基甲酸酯具有大於30重量百分比的硬鏈段含量，及其中該多元醇組分包含聚己內酯多元醇。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該鏈伸長劑包括1,4-丁二醇、伸苯基二醇(benzene glycol)、或其任何組合。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該多元醇包含聚四亞甲基醚二醇。
本揭示的技術亦提供一種製造於本文中所描述的任何撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之方法。所揭示的方法包括下列步驟：(I)混合(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯、(iii)至少一種鏈伸長劑、(iv)吹泡劑及選擇性(v)一或多種交聯劑，產生一反應系統；及(II)以使該等組分交互作用而形成發泡體之方式將該混合物射出成型，其中該聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000的重量平均分子量，及(b)1.85至2.51的分散度(Mw /Mn )。
本揭示的技術亦提供一種製造於本文中所描述的任何撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之方法，其中該方法包括下列步驟：(I)混合(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯、(iii)至少一種鏈伸長劑及選擇性(iv)一或多種交聯劑，產生一反應系統，其提供一聚胺基甲酸酯組成物；(II)混合該聚胺基甲酸酯組成物及一吹泡劑，產生一發泡混合物；及(III)以使該等組分交互作用而形成發泡體的方式將該發泡混合物射出成型，其中該聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000的重量平均分子量，及(b)1.85至2.51的分散度(Mw /Mn )。再次，可在從該反應系統所產生之聚胺基甲酸酯組成物形成後加入該吹泡劑及/或開孔界面活性劑。
本揭示的技術提供所描述之方法，其中將該反應系統射出(及選擇性硬化)成為撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之步驟係在模具中進行。
本揭示的技術提供所描述之方法，其中該反應系統係以自由增長(free-risen)式發泡。
本揭示的技術提供所描述的方法，其中該反應系統係以閉合模(closed mold)式發泡。
下列將藉由非為限制的闡明描述出多種較佳特徵及具體實例。
本揭示的技術提供一種包括一反應系統的反應產物之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該反應系統包括：(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯及(iii)至少一種鏈伸長劑，其中該聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000之重量平均分子量及(b)1.85至2.51之分散度(Mw /Mn )。
藉由所描述的反應系統形成及具有所描述的性質之聚胺基甲酸酯相當適合於加工成撓性聚胺基甲酸酯發泡體。許多聚胺基甲酸酯無法如此良好地適合及會形成差的發泡體或甚至根本無發泡體。在某些具體實例中，於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯發泡體可包括二或更多種從二或更多個反應系統製造的聚胺基甲酸酯。所描述的反應系統及所產生的聚胺基甲酸酯當然可僅應用至存在於此等系統中的聚胺基甲酸酯之一，但是在某些具體實例中，其可各自獨立地應用至二者。再者要注意的是，交聯劑及類似材料與於本文中所描述的聚胺基甲酸酯可一併使用，但是，該聚胺基甲酸酯的性質包括其重量平均分子量及分散度係考量該等材料在施用任何交聯劑或類似材料前，除非其它方面有提到。
本揭示的技術提供所描述之撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該發泡體具有：(i)在40℃至205℃間，或甚至42至204、70至120、78至100、或甚至79至100℃的結晶波峰溫度，當藉由DSC測量時；(ii)在106℃至206℃間，或甚至132至206、135至206、138至182、或甚至138至168℃的熔化波峰溫度，當藉由DSC測量時；(iii)在1度至137度間，或甚至1.9至105、24至104、或甚至48至70度之在熔化波峰溫度與結晶波峰溫度間之差，每種當藉由DSC測量時；及(iv)在0.003至0.6牛頓間，或甚至0.003至0.6、0.004至0.6、0.04至0.5、或甚至0.04至0.2牛頓的熔融強度，當藉由Rheoten測量時。
在某些具體實例中，於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體具有：至少30%的垂直回彈，當藉由ASTM D2632測量時；不超過25%的在室溫下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；不超過50%的在50℃下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；及30至65、或40至65、或44至65的Asker C硬度，當藉由ASTM D2240測量時。
在進一步具體實例中，於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體某些具有23.5至45.0重量百分比、或甚至23.9至43.3、或23.9至40.3、或甚至23.9至27.8之硬鏈段含量；及該多元醇組分包括一聚醚多元醇，其在某些具體實例中包括PTMEG。該聚胺基甲酸酯的硬鏈段含量係使用來製得聚胺基甲酸酯的鏈伸長劑及異氰酸酯含量之總重量百分比，通常排除不參與形成該聚胺基甲酸酯之反應的任何組分。
在又進一步具體實例中，於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體某些具有24至30重量百分比之硬鏈段含量，及該多元醇組分包括聚酯多元醇。
在又進一步具體實例中，於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體某些具有大於30重量百分比或甚至30至50或40至50重量百分比之硬鏈段含量；及該多元醇組分包括一聚己內酯多元醇。
這種如上述那些的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體不僅提供好的發泡體加工性質而且亦有好的物理性質平衡，使得其特別充分適合於多種應用，包括但不限於鞋底、中底及特別在鞋底中。 多元醇組分
該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體係使用一包括多元醇的反應系統製造。合適的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚矽氧烷多元醇、及其組合。
合適的多元醇亦可描述為羥基終端的中間體，當其存在時，可包括一或多種羥基終端的聚酯、一或多種羥基終端的聚醚、一或多種羥基終端的聚碳酸酯、一或多種羥基終端的聚矽氧烷、或其混合物。合適的多元醇亦可包括胺終端的多元醇。
合適的羥基終端的聚酯中間體包括具有數量平均分子量(Mn )約500至約10,000、約700至約5,000、或約700至約4,000，及通常具有酸數少於1.3或少於0.5的線性聚酯。分子量係藉由分析終端官能基決定及係與數量平均分子量相關。該聚酯中間體可藉由下列方式製造：(1)一或多種二醇與一或多種二羧酸或酐之酯化反應；或(2)藉由轉酯基反應，即，一或多種二醇與二羧酸的酯之反應。二醇對酸的莫耳比率通常係過量多於一莫耳較佳，以便獲得具有優勢的終端羥基之線性鏈。合適的聚酯中間體亦包括多種內酯，諸如典型從ε-己內酯及諸如二甘醇之雙官能基起始劑製造之聚己內酯。想要的聚酯之二羧酸可係脂肪族、環脂族、芳香族或其組合。可單獨或以混合物使用之合適的二羧酸通常具有總共4至15個碳原子及包括：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、異酞酸、對酞酸、環己烷二羧酸、二聚物(C36二聚物酸)及其類似物。亦可使用上述二羧酸的酐，諸如酞酸酐、四氫酞酸酐或其類似物。己二酸係較佳的酸。該經反應以形成想要的聚酯中間體之二醇可係脂肪族、芳香族或其組合，包括上述在鏈伸長劑節段中所描述的任何二醇，及具有總共2至20或2至12個碳原子。合適的實施例包括乙二醇(EG)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇(BDO)、1,5-戊二醇、1,6-己二醇(HDO)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-環己烷二甲醇、十亞甲基二醇、十二亞甲基二醇及其混合物。
該多元醇組分亦可包括一或多種聚己內酯聚酯多元醇。在本文所描述的技術中，有用之聚己內酯聚酯多元醇包括衍生自己內酯單體的聚酯二醇。該聚己內酯聚酯多元醇係由一級羥基終止。合適的聚己內酯聚酯多元醇可從ε-己內酯及雙官能基起始劑製得，該雙官能基起始劑諸如二甘醇、1,4-丁二醇、或於本文中列出的任何其它二醇及/或雙醇。在某些具體實例中，該聚己內酯聚酯多元醇係衍生自己內酯單體(CAPA)的線性聚酯雙醇。
有用的實施例包括CAPA™ 2202A，一種2000數量平均分子量(Mn )的線性聚酯雙醇；及CAPA™ 2302A，一種3000Mn 的線性聚酯雙醇，此二者係可從Perstorp Polyols Inc.商業購得。這些材料亦可描述為2-氧雜環庚酮(2-oxepanone)與1,4-丁二醇之聚合物。
該聚己內酯聚酯多元醇可從2-氧雜環庚酮與雙醇製備，其中該雙醇可係1,4-丁二醇、二甘醇、單乙二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、或其任何組合。在某些具體實例中，使用來製備該聚己內酯聚酯多元醇的雙醇係線性。在某些具體實例中，該聚己內酯聚酯多元醇係從1,4-丁二醇製備。在某些具體實例中，該聚己內酯聚酯多元醇具有數量平均分子量500至10,000、或500至5,000、或1,000或甚至2,000至4,000或甚至3000。
合適的羥基終端的聚醚中間體包括衍生自具有總共2至15個碳原子的雙醇或多元醇之聚醚多元醇，在某些具體實例中為與醚反應之烷基雙醇或二醇，該醚包括具有2至6個碳原子的環氧烷烴，典型為環氧乙烷或環氧丙烷或其混合物。例如，羥基官能性聚醚可藉由首先讓丙二醇與環氧丙烷反應，接著隨後與環氧乙烷反應而製造。產生自環氧乙烷的一級羥基係比二級羥基更具反應性，因此較佳。有用的商業聚醚多元醇包括：包含與乙二醇反應之環氧乙烷的聚(乙二醇)；包含與丙二醇反應之環氧丙烷的聚(丙二醇)；包含與四氫呋喃反應之水的聚(四亞甲基醚二醇)，其亦可描述為聚合的四氫呋喃及其通常指為PTMEG。在某些具體實例中，該聚醚中間體包括PTMEG。合適的聚醚多元醇亦包括環氧烷烴之聚醯胺加成物及可包括例如包含乙二胺與環氧丙烷之反應產物的乙二胺加成物、包含二伸乙基三胺與環氧丙烷之反應產物的二伸乙基三胺加成物、及類似的聚醯胺型式聚醚多元醇。亦可在所描述的組成物中使用共聚醚。典型的共聚醚包括THF與環氧乙烷或THF與環氧丙烷之反應產物。這些有可從BASF獲得如為PolyTHF®B，一種嵌段共聚物；及poly THF®R，一種無規共聚物。多種聚醚中間體通常具有數量平均分子量(Mn )，當藉由分析終端官能基決定時，其係平均分子量大於約700，諸如約700至約10,000、約1,000至約5,000、或約1,000至約2,500。在某些具體實例中，該聚醚中間體包括二或更多種不同分子量聚醚的摻合物，諸如2,000 Mn 及1000 Mn 的PTMEG之摻合物。
合適的羥基終端的聚碳酸酯包括藉由讓二醇與碳酸酯反應所製備的那些。美國專利案號4,131,731因其羥基終端的聚碳酸酯及其製備之揭示內容而在此以引用方式併入本文。此等聚碳酸酯係線性及具有終端羥基且基本上排除其它終端基團。該基本反應物係二醇及碳酸酯。合適的二醇係選自於包括4至40及或甚至4至12個碳原子的環脂族及脂肪族雙醇，及來自每分子包含2至20個烷氧基且每個烷氧基包含2至4個碳原子的聚氧基伸烷基二醇。合適的雙醇包括包含4至12個碳原子的脂肪族雙醇，諸如1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、1,10-癸二醇、氫化的二亞麻油基二醇、氫化的二油基二醇、3-甲基-1,5-戊二醇；及環脂族雙醇，諸如1,3-環已二醇、1,4-二羥甲基環己烷、1,4-環已二醇-、1,3-二羥甲基環己烷-、1,4-內亞甲基-2-羥基-5-羥甲基環己烷、及聚伸烷基二醇。在該反應中所使用的雙醇可係單一雙醇或雙醇的混合物，依在成品中想要的性質而定。羥基終端的聚碳酸酯中間體通常係所屬技術領域中及在文獻中已知者。合適的碳酸酯係選自於由5至7員環構成的碳酸伸烷基酯。合適使用於本文的碳酸酯包括碳酸乙二酯、碳酸三亞甲基酯、碳酸四亞甲基酯、碳酸1,2-伸丙基酯、碳酸1,2-伸丁基酯、碳酸2,3-伸丁基酯、碳酸1,2-伸乙基酯、碳酸1,3-伸戊基酯、碳酸1,4-伸戊基酯、碳酸2,3-伸戊基酯、及碳酸2,4-伸戊基酯。同樣地，於本文中合適的有二烷基碳酸酯、環脂族碳酸酯及二芳基碳酸酯。該二烷基碳酸酯可在每個烷基中包括2至5個碳原子及其特定實施例有二乙基碳酸酯及二丙基碳酸酯。環脂族碳酸酯(特別是二環脂族碳酸酯)可在每個環狀結構中包括4至7個碳原子，及可有一或二個此種結構。當一個基團係環脂族時，另一個可係烷基或芳基。另一方面，若一個基團係芳基時，另一個可係烷基或環脂族。合適的可在每個芳基中包含6至20個碳原子之二芳基碳酸酯之實施例有二苯基碳酸酯、二甲苯基碳酸酯及二萘基碳酸酯。
合適的聚矽氧烷多元醇包括經α-ω-羥基或胺或羧酸或硫醇或環氧基終端的聚矽氧烷。實施例包括以羥基或胺或羧酸或硫醇或環氧基終端的聚(二甲基矽氧烷)。在某些具體實例中，該聚矽氧烷多元醇係經羥基終端的聚矽氧烷。在某些具體實例中，該聚矽氧烷多元醇具有在範圍300至5,000、或400至3,000內的數量平均分子量。
聚矽氧烷多元醇可藉由在氫化聚矽氧烷與脂肪族多羥基醇或聚氧基伸烷基醇間之脫氫反應，將該醇性的羥基引進到聚矽氧烷骨架上而獲得。
在某些具體實例中，該聚矽氧烷可由一或多種具有下列式之化合物表示：
Figure 02_image001
其中R1 及R2 每個各自獨立地係1至4個碳原子的烷基、苄基或苯基；每個E係OH或NHR3 ，其中R3 係氫、1至6個碳原子烷基、或5至8個碳原子環烷基；a及b每個各自獨立地係2至8的整數；c係3至50的整數。在含胺基的聚矽氧烷中，該E基團之至少一個係NHR3 。在含羥基的聚矽氧烷中，該E基團之至少一個係OH。在某些具體實例中，R1 及R2 二者係甲基。
合適的實施例包括α-ω-羥丙基終端的聚(二甲基矽氧烷)及α-ω-胺基丙基終端的聚(二甲基矽氧烷)，其二者係可商業購得的材料。進一步實施例包括聚(二甲基矽氧烷)材料與聚(環氧烷烴)的共聚物。
該多元醇組分當存在時可包括聚(乙二醇)、聚(四亞甲基醚二醇)、聚(環氧丙烷)、環氧乙烷封蓋的聚(丙二醇)、聚(己二酸丁二酯)、聚(己二酸乙二酯)、聚(己二酸六亞甲基酯)、聚(己二酸四亞甲基-共-六亞甲基酯)、聚(己二酸3-甲基-1,5-五亞甲基酯)、聚己內酯雙醇、聚(碳酸六亞甲基酯)二醇、聚(碳酸五亞甲基酯)二醇、聚(碳酸三亞甲基酯)二醇、以二聚物脂肪酸為基底的聚酯多元醇、以蔬菜油為基底的多元醇、或其任何組合。從二聚物酸製備之合適的二聚化物亦合適。
可使用來製備合適的聚酯多元醇之二聚物脂肪酸的實施例包括Priplast™聚酯二醇/多元醇，其可從Croda商業購得；及Radia®聚酯二醇，其可從Oleon商業購得。
在某些具體實例中，該多元醇組分包括聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、或其任何組合。
在某些具體實例中，該多元醇組分包括一聚醚多元醇。在某些具體實例中，該多元醇組分係基本上無或甚至完全無聚酯多元醇。在某些具體實例中，使用來製備TPU的多元醇組分實質上無或甚至完全無聚矽氧烷。
在某些具體實例中，該多元醇組分包括環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、氧化苯乙烯、聚(四亞甲基醚二醇)、聚(丙二醇)、聚(乙二醇)、聚(乙二醇)與聚(丙二醇)之共聚物、表氯醇、及其類似物、或其組合。在某些具體實例中，該多元醇組分包括聚(四亞甲基醚二醇)。
在某些具體實例中，該多元醇具有至少900的數量平均分子量。在其它具體實例中，該多元醇具有至少900、1,000、1,500、1,750之數量平均分子量，及/或最高5,000、4,000、3,000、2,500、或甚至2,000之數量平均分子量。
在某些具體實例中，該多元醇組分包含聚醚多元醇；及在某些具體實例中，該聚醚多元醇係聚(四亞甲基醚二醇)，其亦指為PTMEG。
在某些具體實例中，該多元醇組分包含聚酯多元醇；及在某些具體實例中，該聚酯多元醇係二醇與己二酸反應而形成己二酸烷酯。在某些具體實例中，該聚酯多元醇係聚己二酸丁二酯、聚己二酸乙二醇酯、從丁二醇與乙二醇之混合物製得的己二酸酯、或其組合。
在某些具體實例中，該多元醇組分包含一聚己內酯多元醇。在某些具體實例中，該聚己內酯聚酯多元醇係衍生自己內酯單體的線性聚酯雙醇。 聚異氰酸酯
該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體係使用一包括異氰酸酯的反應系統製得。合適的異氰酸酯係聚異氰酸酯，其可包括一或多種聚異氰酸酯。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯組分包括一或多種二異氰酸酯。
合適的聚異氰酸酯包括芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、或其組合。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯組分包括一或多種芳香族二異氰酸酯。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯組分基本上無或甚至完全無脂肪族二異氰酸酯。
有用的聚異氰酸酯之實施例包括芳香族二異氰酸酯，諸如4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)(MDI)、二異氰酸間-二甲苯酯(XDI)、伸苯基-1,4-二異氰酸酯、伸萘基-1,5-二異氰酸酯及二異氰酸甲苯酯(TDI)；和脂肪族二異氰酸酯，諸如二異氰酸異佛爾酮酯(IPDI)、二異氰酸1,4-環己酯(CHDI)、癸烷-1,10-二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯(LDI)、二異氰酸1,4-丁烷酯(BDI)、二異氰酸異佛爾酮酯(PDI)、二異氰酸3,3’-二甲基-4,4’-伸聯苯酯(TODI)、二異氰酸1,5-伸萘酯(NDI)、及二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(H12MDI)。可使用二或更多種聚異氰酸酯之混合物。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯係MDI及/或H12MDI。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯包括MDI。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯可包括H12MDI。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯組分基本上無或甚至完全無二異氰酸己二酯(HDI)。
在某些具體實例中，該熱塑性聚胺基甲酸酯係以包括MDI之聚異氰酸酯組分製備。在某些具體實例中，該熱塑性聚胺基甲酸酯係以基本上由MDI組成的聚異氰酸酯組分製備。在某些具體實例中，該熱塑性聚胺基甲酸酯係以由MDI組成的聚異氰酸酯組分製備。
在某些具體實例中，該熱塑性聚胺基甲酸酯係以包括下列(或基本上由下列組成或甚至由下列組成)之聚異氰酸酯組分製備：MDI及下列之至少一種：H12MDI、HDI、TDI、IPDI、LDI、BDI、PDI、CHDI、TODI及NDI。在某些具體實例中，該聚異氰酸酯包括MDI、H12MDI、HDI或其任何組合。 鏈伸長劑
該撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體係使用一包括鏈伸長劑的反應系統製得。合適的鏈伸長劑包括雙醇、二胺及其組合。
合適的鏈伸長劑包括相對小的多羥基化合物，例如具有2至20、或2至12、或2至10個碳原子的低級脂肪族或短鏈二醇。合適的實施例包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇(HDO)、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-環己二甲醇(CHDM)、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷(HEPP)、六亞甲基二醇、庚二醇、壬二醇、十二烷二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、乙二胺、丁烷二胺、己二胺、及羥乙基間苯二酚(HER)、及其類似物、和其混合物。在某些具體實例中，該鏈伸長劑包括BDO、HDO、3-甲基-1,5-戊二醇、或其組合。在某些具體實例中，該鏈伸長劑包括BDO。可使用其它二醇，諸如芳香族二醇，但是在某些具體實例中，於本文中所描述之亦可描述為熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)的聚胺基甲酸酯基本上無或甚至完全無此等材料。
在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑實質上無或甚至完全無1,6-己二醇。在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑包括環狀鏈伸長劑。合適的實施例包括CHDM、HEPP、HER及其組合。在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑包括芳香族環狀鏈伸長劑，例如HEPP、HER或其組合。在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑包括脂肪族環鏈伸長劑，例如CHDM。在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑係實質上無或甚至完全無芳香族鏈伸長劑，例如芳香族環狀鏈伸長劑。在某些具體實例中，該使用來製備TPU的鏈伸長劑係實質上無或甚至完全無聚矽氧烷。
在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包括1,4-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、丁基乙基丙烷雙醇(BEPD)、或其組合。在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包括1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或其組合。在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包括1,4-丁二醇。
在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包含一線性伸烷基雙醇。在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包含1,4-丁二醇、二丙二醇、或二種之組合。在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包含1,4-丁二醇。
在某些具體實例中，使用芳香族二醇作為該鏈伸長劑及其經常選擇用於高熱應用。伸苯基二醇(HQEE)及伸茬基二醇類係合適的鏈伸長劑。伸茬基二醇係1,4-二(羥甲基)苯與1,2-二(羥甲基)苯之混合物。伸苯基二醇係一種合適的芳香族鏈伸長劑及特別包括氫醌，即，雙(β-羥乙基)醚，亦已知為1,4-二(2-羥基乙氧基)苯；間苯二酚，即，雙(β-羥乙基)醚，亦已知為1,3-二(2-羥乙基)苯；兒茶酚，即雙(β-羥乙基)醚，亦已知為1,2-二(2-羥基乙氧基)苯；及其組合。
合適的鏈伸長劑亦包括二胺鏈伸長劑。合適的二胺鏈伸長劑在本質上可係脂肪族或芳香族，諸如1-30個碳原子的伸烷基二胺(例如，乙二胺、丁烷二胺、己二胺)。
在某些具體實例中，該鏈伸長劑對多元醇的莫耳比率係大於1.5。在其它具體實例中，該鏈伸長劑對多元醇的莫耳比率係至少(或大於)1.5、2.0、3.5、3.7或甚至3.8，及/或該鏈伸長劑對多元醇的莫耳比率可到達最高5.0或甚至4.0。
在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包括HQEE、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,12-十二烷二醇、或其任何組合。在某些具體實例中，該鏈伸長劑組分包括HQEE、1,4-丁二醇或其任何組合。 額外項目
該使用來製備所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之反應系統及/或聚胺基甲酸酯組成物可進一步包括一吹泡劑及/或一開孔界面活性劑。一或多種其它材料及/或添加劑亦可存在於該反應系統中及/或與由該反應系統所產生的聚胺基甲酸酯混合。
在某些具體實例中，該吹泡劑包括水。合適的吹泡劑包括：線性、分枝或環狀C1 -C6 烴；線性、分枝或環狀C1 -C6 (氫)氟碳化合物；N2 ；O2 ；氬；CO2 ；或其任何組合。
合適的開孔界面活性劑包括一或多種聚矽氧、矽氧烷共聚物、非矽氧烷共聚物、非聚矽氧、或其任何組合。
合適的吹泡劑包括氯氟碳類(CFC’s)、氫氯氟碳化物(HCFC’s)、氫氟碳化物(HFC’s)、氫氟醚類(HFE’s)、氫氟烯烴(HFO’s)、二氯甲烷、烴、烷酸烷酯、或其它有機化合物。
在該發泡體及/或反應系統中的吹泡劑濃度可係約0.5重量%至約15重量%、或約0.5重量%至約12重量%、或甚至約2重量%至約10重量%。該界面活性劑可構成該發泡體及/或反應系統之少於約4重量%或0.75重量%。
該開孔界面活性劑促進該發泡體開孔及產生至少50%開孔的發泡體。該開孔界面活性劑的實施例包括聚矽氧及矽氧烷共聚物，諸如Niax L-6164、DC-5160、DC-5125、DC 5241、B-8021、L-620、L-6202(Degussa/Goldschmidt Chemical Corp.；Mapleton，Ill)；L-620(Union Carbide；Houston，Tex.)；L-6202及Y-10390(Air Products；Allentown，Pa.)；或非矽氧烷共聚物，諸如Ortegol®500或Ortegol®501及非聚矽氧。
該組成物可進一步包含一促進閉孔的界面活性劑。該閉孔界面活性劑的實施例包括聚矽氧及矽氧烷共聚物，諸如B8404、DC-193、DC-5598、L5440、L6900及Silstab 2000、及非聚矽氧。
在該發泡體及/或反應系統中的開孔界面活性劑濃度可係約0.10%至約4.0重量%、或約0.10%至約1.0重量%、或甚至約0.20%至約0.70重量%。若該閉孔界面活性劑係存在時，其典型構成約0.10%至約4.0重量%、或約0.50%至約3.0重量%。熟習該項技術者可調整該開孔界面活性劑及閉孔界面活性劑的濃度，以獲得所產生的發泡體具有想要的密度、抗壓強度及浮力。
該使用來製備所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之反應系統可進一步包括一成核劑。該成核劑主要提供增加在發泡體中的胞元計數(cell count)及減少胞元尺寸(cell size)，及其可以每100重量份樹脂約0.1至約10重量份的量使用。合適的成核劑包括滑石、碳酸氫鈉-檸檬酸混合物、矽酸鈣、二氧化碳、或其任何組合。
如上述提到，可將可使用在所描述的發泡體組成物中之吹泡劑及/或開孔界面活性劑加入至該反應系統，及其在形成該聚胺基甲酸酯之反應期間係存在；或可將其加入至產生自該反應系統的聚胺基甲酸酯。在此具體實例中，該聚胺基甲酸酯可以分別的步驟形成。可將該吹泡劑及/或開孔界面活性劑加入至該聚胺基甲酸酯。在某些具體實例中，僅在注射進模具中前，將該試劑及/或開孔界面活性劑加入至聚胺基甲酸酯熔融物。除非其它方面有提到，否則亦可將下列所描述的額外組分加入至該反應系統，或加入至產生自該系統之聚胺基甲酸酯。
於本文中所描述的發泡體組成物可包括一或多種額外組分。這些額外組分包括可與於本文中所描述的TPU摻合之其它聚合物材料。這些額外組分包括一或多種可加入至該聚合物組成物的添加劑或摻合物，以影響該組成物之性質。
於本文中所描述的發泡體及/或聚胺基甲酸酯亦可與一或多種其它聚合物摻合。可與於本文中所描述的TPU摻合之聚合物未過度限制。在某些具體實例中，所描述的組成物包括所描述的TPU材料之二或更多種。在某些具體實例中，該等組成物包括所描述的TPU材料之至少一種及至少一種非為所描述的TPU材料之一的其它聚合物。
可與於本文中所描述的TPU材料組合著使用之聚合物亦包括更多的習知TPU材料，諸如以非己內酯聚酯為基底的TPU、以聚醚為基底的TPU、或包含非己內酯聚酯及聚醚基團二者的TPU。可與於本文中所描述的TPU材料摻合之其它合適的材料包括聚碳酸酯、聚烯烴、苯乙烯聚合物、丙烯酸聚合物、聚氧基亞甲基聚合物、聚醯胺、聚氧化伸苯基類、聚硫化伸苯基類、聚氯乙烯類、氯化的聚氯乙烯類、聚乳酸類、或其組合。
用以使用在於本文中所描述的摻合物之聚合物包括同聚物及共聚物。合適的實施例包括：(i)聚烯烴(PO)，諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯、乙烯丙烯橡膠(EPR)、聚氧乙烯(POE)、環狀烯烴共聚物(COC)、或其組合；(ii)苯乙烯，諸如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR或HIPS)、聚α甲基苯乙烯、苯乙烯馬來酸酐(SMA)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)(諸如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)及苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS))、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、苯乙烯丁二烯乳液(SBL)、以乙烯丙烯二烯單體(EPDM)及/或丙烯酸彈性體(例如，PS-SBR共聚物)修改的SAN、或其組合；(iii)除了上述那些外的熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)；(iv)聚醯胺，諸如Nylon™，包括聚醯胺6,6(PA66)、聚醯胺1,1(PA11)、聚醯胺1,2(PA12)、共聚醯胺(COPA)、或其組合；(v)丙烯酸聚合物，諸如聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯(MS)共聚物、或其組合；(vi)聚氯乙烯(PVC)、氯化的聚氯乙烯(CPVC)、或其組合；(vii)聚氧基亞甲基，諸如聚縮醛；(viii)聚酯，諸如聚對酞酸乙二酯(PET)、聚對酞酸丁二酯(PBT)、包括聚醚-酯嵌段共聚物之共聚酯及/或聚酯彈性體(COPE)，諸如經二醇修改的聚對酞酸乙二酯(PETG)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、PLA與PGA的共聚物、或其組合；(ix)聚碳酸酯(PC)、聚硫化伸苯基(PPS)、聚氧化伸苯基(PPO)、或其組合；或其組合。
在某些具體實例中，這些摻合物包括一或多種選自於群組(i)、(iii)、(vii)、(viii)或其某些組合的額外聚合物材料。在某些具體實例中，這些摻合物包括一或多種選自於群組(i)的額外聚合物材料。在某些具體實例中，這些摻合物包括一或多種選自於群組(iii)的額外聚合物材料。在某些具體實例中，這些摻合物包括一或多種選自於群組(vii)的額外聚合物材料。在某些具體實例中，這些摻合物包括一或多種選自於群組(viii)的額外聚合物材料。
合適於使用在本文所描述的TPU組成物中之額外的添加劑未過度限制。合適的添加劑包括顏料、UV安定劑、UV吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、熱穩定劑、水解安定劑、交聯激活劑、阻燃劑、層狀矽酸鹽、充填劑、著色劑、補強劑、黏著介體、衝擊強度改質劑、抗微生物劑、及其任何組合。
在某些具體實例中，該額外組分係阻燃劑。合適的阻燃劑未過度限制及可包括磷酸硼阻燃劑、氧化鎂、二新戊四醇、聚四氟乙烯(PTFE)聚合物、或其任何組合。在某些具體實例中，此阻燃劑可包括磷酸硼阻燃劑、氧化鎂、二新戊四醇、或其任何組合。合適的磷酸硼阻燃劑實施例有BUDIT 326，其可從Budenheim USA，Inc.商業購得。當存在時，該阻燃劑組分可以整體TPU組成物之0至10重量百分比的量存在，在其它具體實例中係整體TPU組成物的0.5至10、或1至10、或0.5或1至5、或0.5至3、或甚至1至3重量百分比。
於本文中所描述的TPU組成物亦可包括額外的添加劑，其可指為安定劑。該安定劑可包括抗氧化劑，諸如酚樹脂、亞磷酸鹽、硫酯類及胺類；光安定劑，諸如位阻胺光安定劑及苯并噻唑UV吸收劑；及其它製程安定劑及其組合。在一個具體實例中，該較佳的安定劑有來自BASF的Irganox®1010及來自Chemtura的Naugard®445。該安定劑的使用量係該TPU組成物的約0.1重量百分比至約5重量百分比，在另一個具體實例中係約0.1重量百分比至約3重量百分比，及在另一個具體實例中係約0.5重量百分比至約1.5重量百分比。
此外，可在該TPU組成物中使用多種習知的無機阻燃劑組分。合適的無機阻燃劑包括由熟知技藝之人士已知的任何者，諸如金屬氧化物、金屬氧化物水合物、金屬碳酸鹽、磷酸銨、多磷酸銨、碳酸鈣、氧化銻、黏土、礦物黏土(包括滑石、高嶺土、矽灰石、奈米黏土、蒙脫石黏土，其經常指為奈米黏土)、及其混合物。在一個具體實例中，該阻燃劑包裹包括滑石。在該阻燃劑包裹中的滑石促進高限氧指數(LOI)的性質。該無機阻燃劑可以該TPU組成物的總重量之0至約30重量百分比、約0.1重量百分比至約20重量百分比、在另一個具體實例中係約0.5重量百分比至約15重量百分比的量使用。
可在於此所描述的TPU組成物中使用又進一步選擇性添加劑。該添加劑包括著色劑、抗氧化劑(包括酚樹脂、亞磷酸鹽、硫酯類及/或胺類)、抗臭氧劑、安定劑、惰性充填劑、潤滑劑、抑制劑、水解安定劑、光安定劑、位阻胺光安定劑、苯并三唑UV吸收劑、熱穩定劑、防止褪色的安定劑、染料、顏料、無機及有機充填劑、補強劑及其組合。
上述的全部添加劑可以這些物質常用的有效量使用。該非阻燃性添加劑可以該TPU組成物的總重量之約0至約30重量百分比，在一個具體實例中係約0.1至約25重量百分比，及在另一個具體實例中係約0.1至約20重量百分比的量使用。
可將這些額外的添加劑併入組分中或併入該反應混合物中來製備該TPU發泡體，或在製造出該TPU發泡體後併入。
本揭示的技術亦提供一種製造於本文中所描述的任何撓性聚胺基甲酸酯發泡體之方法。所揭示的方法包括下列步驟：(I)混合(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯、(iii)至少一種鏈伸長劑、(iv)一吹泡劑及選擇性(v)一或多種交聯劑，產生一反應系統；及(II)以使該等組分交互作用而形成發泡體之方式硬化該混合物。
所揭示的技術提供所描述之方法，其中該將該反應系統硬化成該撓性聚胺基甲酸酯發泡體的步驟係在模具中進行。
所揭示的技術提供所描述之方法，其中該反應系統係進行自由增長式發泡。
所揭示的技術提供所描述的方法，其中該反應系統係進行閉合模式發泡。
所揭示的技術進一步提供使用上述一或多種TPU來製造一撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體之用途，以相對於其它TPU的發泡體加工性質改良該材料之發泡體加工。所揭示的技術進一步提供使用上述一或多種TPU來製造一撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，以相對於從其它TPU製備的發泡體改良所產生的發泡體之性質。 工業應用
於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體可使用在任何數量的應用及/或物件中。實施例包括但不限於鞋類應用，其中於本文中所描述的撓性聚胺基甲酸酯發泡體可使用在鞋底中，和使用在個人保護設備、運動保護設備、熱絕緣應用、聲學/聲音絕緣應用、汽車內部應用、包裝應用、或任何其它數量現在使用發泡體材料之應用中。
所描述的每種化學組分之量係以排除習慣上可存在於商業材料中之任何溶劑或稀釋油呈現，也就是說，以活性化學物質為基底，除非其它方面有指示出。但是，除非其它方面有指示出，否則於本文中指出的每種化學物質或組成物應該解釋為一種商業等級材料，其可包括異構物、副產物、衍生物及正常了解存在於該商業等級中之其它此等材料。除非其它方面有提到，否則全部分子量值係重量平均分子量及可藉由GPC測量。
已知上述材料某些可在最後調配物中交互作用，以便該最後調配物的組分可與最初加入的那些不同。例如，金屬離子(例如，阻燃劑的)可漂移至其它分子的其它酸性或陰離子部位。因此形成的產物，包括在將於本文中所描述的技術之組成物使用於其意欲的用途後所形成之產物，可不易受散漫的描述影響。然而，此等改質及反應產物全部係包括在於本文中所描述的技術範圍內；於本文中所描述的技術包括藉由混合上述組分所製備的組成物。 實施例
於本文中所描述的技術可伴隨著參照下列非為限制的實施例有較好的了解。
製備一系列的聚胺基甲酸酯，然後發泡以評估其發泡體加工性質。然後進一步測試所產生的發泡體樣品以評估其物理性質及其有多合適於多種最後用途應用，也就是說，是否平衡好的發泡體加工性質與好的物理性質。
下表總整理出所測試的聚胺基甲酸酯之調配物。 表1
Figure 108144887-A0304-0001
包括實施例E作為基線材料。此實施例係可商業購得用以使用在射出成型發泡體之製備的典型TPU。本發明的發泡體提供從這些TPU型式製得的發泡體之加工改良和在所產生的發泡體中之改良的應用性能。
在上述表1中所描述的每種聚胺基甲酸酯係藉由熱能塑化，其係藉由加熱桶及藉由在桶內的螺柱轉動之剪切能量提供。一旦該聚胺基甲酸酯係在桶內完全塑化，將一呈超臨界流體狀態的物理吹泡劑直接注射進該桶中及溶解進該已塑化的聚胺基甲酸酯中。該已注射的物理吹泡劑及已熔融的聚胺基甲酸酯係經由轉動具有特別設計的混合節段之螺柱均質化。然後，將已設定體積之已均質化的吹泡劑及聚胺基甲酸酯混合物注射進侷限的模具中。在注射階段期間，該吹泡劑及聚胺基甲酸酯混合物開始其初始發泡過程。當注射完成時，釋放模具的壓力及進行二級發泡，產生一撓性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體。
當每種聚胺基甲酸酯材料係經發泡時，評估其發泡體加工性質。這些評比的總整理係顯示在下列表中，其中該評比範圍係從0至10，其中0指示出不可檢測性能及10指示出最好的可能性能。該樣品評估的區域包括該材料的射出(shot to shot)一致性、樣品均勻性、所產生的發泡體之表面品質、材料的膨脹能力、及聚焦在空洞均勻性及缺乏大空洞的發泡體結構。 表2
Figure 108144887-A0304-0002
結果顯示出與其它聚胺基甲酸酯材料比較，本發明的聚胺基甲酸酯材料具有非常好的發泡體加工性質。換句話說，發明的實施例在一或多個區域具有比比較例好的整體評比，同時在其它評估區域具有至少可比較的評比。某些實施例遍及全部評估區域皆具有較好的評比。該撓性聚胺基甲酸酯發泡體從一包括至少一種多元醇、至少一種異氰酸酯及至少一種鏈伸長劑的反應系統製得，其中該聚胺基甲酸酯具有：(a) 之120,000至500,000重量平均分子量，及(b) 1.85至2.51之分散度(Mw /Mn )，與其它材料比較及特別是與基線材料比較，其在此發泡體加工性質上顯示出較好的整體評比。
然後，測試每種可加工成撓性聚胺基甲酸酯發泡體的聚胺基甲酸酯材料以評估其物理性質。這些結果的總整理係顯示在下列表中，其包括TPU的熔化溫度，Tm；TPU的結晶溫度，Tc；及在二個值間之差異，Δ(Tm-Tc)，全部係藉由DSC測量；及在室溫(RT)及50℃下的壓縮定型(CS)，藉由ASTM D395。 表3
Figure 108144887-A0304-0003
結果顯示出與其它聚胺基甲酸酯材料比較，本發明的許多聚胺基甲酸酯材料對好的發泡體加工性質與好的物理性質具有非常好的平衡。N/A指示出該樣品可能無法發泡，及進一步比較例C的Tc可能無法測量。特別是，如下聚胺基甲酸酯材料提供特別好的平衡：具有(a)120,000至500,000之重量平均分子量及(b)1.85至2.51之分散度(Mw /Mn )，然後亦具有23.5至45.0重量百分比之硬鏈段含量；以及一多元醇組分，其包括一聚醚多元醇，其在某些具體實例中包括PTMEG。此外，如下聚胺基甲酸酯材料提供良好的平衡：具有(a)120,000至500,000之重量平均分子量及(b)1.85至2.51之分散度(Mw /Mn )，然後亦具有24至30重量百分比之硬鏈段含量，及一多元醇組分，其包括一聚酯多元醇；如下聚胺基甲酸酯材料亦提供良好的平衡：具有(a) 120,000至500,000之重量平均分子量及(b) 1.85至2.51之分散度(Mw /Mn )，然後亦具有多於30重量百分比或甚至30至50或40至50重量百分比之硬鏈段含量；及一多元醇組分，其包括一聚己內酯多元醇。
上述指出的每篇文件係藉由引用而併入本文，包括任何先前申請案，不論上述是否特別列出，且主張來自其的優先權。任何所提到的文件不准許此文件描述為先述技藝或構成在任何管轄權內的熟練人士之一般知識。除了在實施例中或其它方面明確指示出外，要了解的是，在此描述中具體指出的材料量、反應條件、分子量、碳原子數目及其類似數值之全部數值量係由措辭”約”修飾。要瞭解的是，於本文中所提出的上及下量、範圍及比率限制可各自獨立地結合。類似地，於本文中所描述的技術之每種要素的範圍及量可與任何其它要素的範圍或量一起使用。
如於本文中所使用，與"包括"、"含有"或"其特徵為"同義之過渡用語"包含"係包括性或開放性及不排除額外、未敘述的要素或方法步驟。但是，在"包含"於此的每個列舉中，想要的是，該用語亦包括語詞"實質上由…組成"及"由…組成"作為另一種具體實例，其中"由…組成"排除未具體指出的任何要素或步驟，及"實質上由…組成"准許內含不實質上影響在考慮下之組成物或方法的基本及新穎特徵之額外未敘述的要素或步驟。也就是說，"實質上由…組成"准許內含不實質上影響在考慮下之組成物的基本及新穎特徵之物質。
雖然為了闡明於本文中所描述的本技術之目的已經顯示出某些典型具體實例及細節，將由熟知此技藝之人士明瞭可在其中製得多種改變及修改而沒有離開本發明的範圍。就這一點而言，於本文中所描述的技術範圍欲僅由下列申請專利範圍限制。
無。
無。
無。

Claims (11)

  1. 一種撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其包含一反應系統的反應產物，其中該反應系統包含：一熱塑性聚胺基甲酸酯，其包含(i)至少一種多元醇，其中該多元醇包含聚己內酯聚酯多元醇；(ii)至少一種異氰酸酯；(iii)至少一種鏈伸長劑；及一吹泡劑及/或一開孔界面活性劑；其中該熱塑性聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000之重量平均分子量；及(b)1.85至2.51之分散度(Mw/Mn)；其中該聚胺基甲酸酯具有23.5至45.0重量百分比的硬鏈段含量。
  2. 如請求項1之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該撓性聚胺基甲酸酯發泡體具有：(i)介於40℃至205℃間的結晶波峰溫度，當藉由DSC測量時；(ii)介於106℃至206℃間的熔化波峰溫度，當藉由DSC測量時；及(iii)介於1度至137度間的熔化波峰溫度與結晶波峰溫度間之差，每種當藉由DSC測量時；及(iv)介於0.003至0.6牛頓間的熔融強度，當藉由Rheoten測量時。
  3. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該撓性聚胺基甲酸酯發泡體具有： (i)至少30%的垂直回彈，當藉由ASTM D2632測量時；(ii)不超過25%的在室溫下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；(iii)不超過50%的在50℃下的壓縮定型，當藉由ASTM D395測量時；及(iv)30至65的Asker C硬度，當藉由ASTM D2240測量時。
  4. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該吹泡劑包含水。
  5. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該吹泡劑包含：線性、分枝或環狀C1-C6烴；線性、分枝或環狀C1-C6(氫)氟碳化合物；N2；O2；氬；CO2；或其任何組合。
  6. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該開孔界面活性劑包含一或多種聚矽氧、矽氧烷共聚物、非矽氧烷共聚物、非聚矽氧、或其任何組合。
  7. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該多元醇組分包含聚四亞甲基醚二醇。
  8. 如請求項1或2之撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體，其中該鏈伸長劑包含1,4-丁二醇、伸苯基二醇(benzene glycol)或其任何組合。
  9. 一種用以製造撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體的方法，其中該方法包括： (I)混合(i)至少一種多元醇、(ii)至少一種異氰酸酯、及(iii)至少一種鏈伸長劑，產生一提供熱塑性聚胺基甲酸酯組成物的反應系統；(II)混合該聚胺基甲酸酯組成物與一吹泡劑，產生一發泡混合物；及(III)以使該等組分交互作用而形成發泡體之方式將該發泡混合物射出成型；其中該聚胺基甲酸酯具有：(a)120,000至500,000的重量平均分子量；及(b)1.85至2.51的分散度(Mw/Mn)；其中該聚胺基甲酸酯具有大於30重量百分比的硬鏈段含量，及其中該多元醇組分包含聚己內酯聚酯多元醇。
  10. 如請求項9之方法，其中該將反應系統射出成型成為該撓性熱塑性聚胺基甲酸酯射出成型發泡體的步驟係在模具中進行。
  11. 如請求項10之方法，其中該反應系統係以閉合模(closed mold)式發泡。
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