[发明专利]由可再生资源生产聚氨酯弹性体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年4月17日提交的标题为“″POLYURETHANE  ELASTOMERS FROM RENEWABLE RESOURCES”、序列号为No. 61/045,658的美国临时申请的权益，其通过参考在此引入。

背景技术

发明领域

本发明的实施方式涉及由可再生资源制备的多元醇制造的聚氨酯。包 括制备这种聚氨酯的方法和含聚氨酯的产品。优选地，至少一种多元醇具 有至少一个羟甲基。

二聚体脂肪酸或二聚体脂肪二醇用于制备一些微泡孔弹性体，据 WO2003/1070801报道，所述微泡孔弹性体可用于鞋底。使用基于二聚体脂 肪酸或醇的聚酯多元醇，所述多元醇或醇此处被称为二聚化(dimerate)多元 醇，和使用这种多元醇或醇制备的聚氨酯称为二聚化聚氨酯。

使用二聚体脂肪酸和二醇限制了可使用的可再生资源量且仍然获得适 合于诸如鞋底之类应用的机械性能，例如拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长 率(TTE)。期望获得在使用较大量可再生资源的同时，至少与使用二聚化多 元醇获得的相同TTE性能；获得在使用至少相同量的可再生资源的同时， 比采用二聚化多元醇获得的那些更好的TTE性能；或者这二者。或者，期 望获得至少足以用于预计用途的TTE性能，所述预计用途随泡沫体密度而 变化，正如以下更加详细地描述的。

发明概述

已发现，至少一些这些所需的性质可通过在聚氨酯组合物中使用由羟 甲基化天然油或其衍生物形成的至少一种聚酯多元醇来获得，所述聚氨酯 组合物包括由第一多元醇组分制备且对第二多元醇组分具有反应性的至少 一种预聚物。尽管含至少一个羟甲基的聚酯多元醇任选地用作第一或第二 多元醇组分的至少一部分，但优选它存在于第二多元醇组分内，而与其在 第一多元醇组分内存在与否无关。

本发明的实施方式包括制备弹性体的方法，该方法包括在反应条件下 使至少下述物质接触的步骤：(a)异氰酸酯(NCO)含量为10-30wt％的含异氰 酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分，其中该预聚物是化学计量过量的一种 或多种二异氰酸酯或多异氰酸酯化合物(下文统称为异氰酸酯组分)与第一 多元醇组合物(下文称为第一多元醇组分)的反应产物；(b)第二多元醇组合 物，下文称为第二多元醇组分；和(c)有效量的发泡剂，提供密度为200- 1200kg/m³的聚氨酯弹性体；其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b)， 以及第一多元醇组合物，第二多元醇组合物或这二者含有(包括)至少一种含 羟甲基的聚酯多元醇，下文称为HMPP。任选地存在除了(a)、(b)和(c)以外 的材料，例如至少一种催化剂，添加剂和类似物，这通过术语“至少”(a)、(b) 和(c)表示。

本发明的实施方式还包括弹性体，优选微泡孔弹性体，它可通过在反 应条件下使至少(a)、(b)和(c)进行接触而获得：(a)异氰酸酯(NCO)含量为10 -30wt％的含异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分，其中该预聚物是化学 计量过量的多异氰酸酯组分与第一多元醇组分的反应产物；(b)第二多元醇 组分；和(c)有效量的发泡剂，提供密度为200-1200kg/m³的聚氨酯弹性体； 其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b)，并且第一多元醇组合物， 第二多元醇组合物或这二者含有(包括)至少一种含羟甲基的聚酯多元醇，下 文称为HMPP。

在另一实施方式中，本发明的实施方式涉及鞋底，所述鞋底包括通过 本发明的方法制备或者可通过使用前面所述的预聚物和多元醇的组合获得 的聚合物。

发明详述

术语的定义

此处所使用的术语“多元醇”是指具有含能与异氰酸酯经历反应的活性 氢原子的至少一个基团的那些材料。这些化合物优选是每一分子具有至少 两个伯或仲羟基，或至少两个伯或仲胺基，羧酸基或硫醇基的材料。特别 优选每一分子具有至少两个羟基或至少两个胺基的化合物，因为它们具有 对多异氰酸酯所需的反应性。