[發明專利]組合泡沫

有效

• 申請號: 201380052556.9
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104704015B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: F·普里索克;M·哈姆斯;M·瓦羅
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/36;C08G18/48;C08G18/66;C08J9/35
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司11285
• 代理人: 蘇萌,鐘守期

本發明涉及一種包含聚氨酯泡沫基體和包含在基體中的熱塑性聚氨酯發泡顆粒的組合泡沫、其用途及其制備方法。

目前，聚氨酯因其廣闊的特性分布(profile)而在許多應用中使用。聚氨酯可以壓實形式和發泡形式使用，并可具有非常寬的從大于1.00g/cm³(對于壓實體而言)至約0.01g/cm³(對于發泡體而言)的密度范圍。聚氨酯可例如為下列形式：熱固性材料、彈性體、熱塑性彈性體(TPU)、微孔彈性體、整體泡沫、軟質泡沫、硬質泡沫或半硬質泡沫。

聚氨酯與其他材料結合使得有可能制備復合物，這進一步擴大了材料“聚氨酯”的應用領域。由此，向聚氨酯基體中引入發泡顆粒使得有可能獲得具有降低的密度和特定性能的雜化材料，和/或降低材料成本。

WO 2006/015440公開了由聚氨酯基體和包含在基體中的發泡聚氨酯顆粒(例如再生材料)所組成的雜化材料。這些由聚氨酯和再生聚氨酯泡沫組成的復合物的缺點在于發泡再生顆粒與基體材料之間的粘合力較差。此外，該材料的機械性能也需改進。由于再生泡沫的開孔性質，這些泡沫占用相對大量的粘合劑。

WO 2008/087078公開了包含由聚氨酯組成的基體和包含在基體中的熱塑性聚氨酯發泡顆粒的雜化材料。熱塑性聚氨酯發泡顆粒以基于己二酸和1,4-丁二醇的聚酯多元醇和二苯基甲烷4,4’-二異氰酸酯(4,4’-MDI)為基礎。其他的熱塑性聚氨酯發泡顆粒基于聚四氫呋喃、1,4-丁二醇和4,4’-MDI。由聚氨酯組成的基體基于聚醚多元醇和異氰酸酯預聚物，所述聚醚多元醇基于環氧丙烷/環氧乙烷，所述異氰酸酯預聚物基于MDI和聚醚多元醇混合物，并具有13.9％的NCO含量。

對所有應用而言，聚氨酯基體與熱塑性聚氨酯(TPU)發泡顆粒之間的粘合力不足夠好，因此基體泡沫的機械特性對所有的應用并不令人滿意。

本發明的目的是提供一種表現出基體材料和發泡顆粒之間改進的粘合力的組合泡沫。

與已知的雜化材料相比，應優選改進例如關于彈性和極限抗拉強度方面的機械特性。

根據本發明，該目的通過一種包含由聚氨酯泡沫組成的基體和包含在基體中的熱塑性聚氨酯發泡顆粒的組合泡沫而實現，其中基體和顆粒各自由多元醇組分和多異氰酸酯組分組成，其中至少50重量％的用于形成基體和顆粒的多元醇組分的基本結構單元(basic building blocks)相同，且至少50重量％的用于形成基體和顆粒的多異氰酸酯組分的基本結構單元相同。

該目的還通過這些組合泡沫用作下列的用途而實現：鞋底、自行車鞍座、室內裝飾品、汽車內裝件和外裝件、球和運動器材或地面覆蓋物，特別是運動場地面、輕便田徑運動跑道、運動跑道、兒童游樂場和人行道。

該目的還通過一種用于制備該組合泡沫的方法而解決，所述方法如下進行：在熱塑性聚氨酯起泡(foaming)或優選發泡(foamed)顆粒的存在下，將用于形成由聚氨酯泡沫組成的基體的多元醇組分和多異氰酸酯組分和任選的擴鏈劑、交聯劑、催化劑、發泡劑、其他添加劑或它們的混合物進行反應。

為了本發明的目的，將其中泡沫被泡沫/基體材料所封閉的材料稱為組合泡沫。

為了本發明的目的，聚氨酯泡沫包括所有已知的泡沫類多異氰酸酯加聚產物，如軟質泡沫、硬質泡沫或整體泡沫(integral foam)。關于聚氨酯的其他細節可參見“Kunststoffhandbuch，第7卷，Polyurethane”，Carl Hanser Verlag，第三版1993，第5至8和10至12章。

為了本發明的目的，聚氨酯泡沫優選為根據DIN 7726所述的泡沫。根據DIN 53 421/DIN EN ISO 604，本發明的軟質聚氨酯泡沫在10％的壓縮下的壓縮應力或壓縮強度為15kPa以下，優選1至14kPa，且特別為4至14kPa。根據DIN 53 421/DIN EN ISO 604，本發明的半硬質聚氨酯泡沫在10％的壓縮下的壓縮應力優選為>15至<80kPa。根據DIN ISO 4590，本發明的半硬質聚氨酯泡沫和軟質聚氨酯泡沫的開孔含量優選為大于85％，特別優選大于90％。關于本發明的軟質聚氨酯泡沫和半硬質聚氨酯泡沫的其他細節可參見“Kunststoffhandbuch，第7卷，Polyurethane”，Carl Hanser Verlag，第三版1993，第5章。