[发明专利]具有柔软表面触感的聚氨酯泡沫体

说明书

背景

1.技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫体领域。更特别地，其涉及具有改进的表面性能和压缩强度的聚氨酯泡沫体领域。

2.背景技术

已知聚氨酯泡沫体可以通过异氰酸酯组分与含活性氢的组分例如聚酯或聚醚多元醇，和任选地发泡剂反应获得。为了加工便利，在某些情形中有利地使用异氰酸酯终止的预聚物作为异氰酸酯组分。这类预聚物可以通过例如过量芳族二异氰酸酯与相对低分子量二醇，例如一缩二丙二醇和/或二缩三丙二醇反应制备。发泡剂可以是惰性物理发泡剂，例如氯氟碳化合物，和/或反应性发泡剂例如水。通过这些方法的聚氨酯泡沫体的制备描述于例如专利公开EP 235,888；EP 175,733；和U.S.专利3,591,532；3,901,959；4,647,596；和4,757,095中。

聚氨酯泡沫体的现有生产趋势由两个主要因素，即成本和环境考虑而驱动。成本和优良湿老化性能的考虑使得聚氨酯泡沫体生产商选择聚醚多元醇超过聚酯多元醇，而环境问题的考虑使得这些生产商选择水优先于某些物理发泡剂。然而，使用水作为发泡剂可能损害某些性能，例如低温耐用性、硬度和加工性。这些问题中的一些可以通过使用通过过量芳族二异氰酸酯与相对高分子量聚醚二醇或三醇反应制备的异氰酸酯终止的预聚物而减轻。

本文使用的“触感”是指聚氨酯产品对于手的感觉如何，其也称为“手感”，其是表面硬度压缩强度和回弹性的组合。必须使用上述性能的组合以描述材料的触感。因此术语“触感”可用于总的描述在至少需要指定水平的每一个性质的某些应用中，聚氨酯泡沫体的舒适和减震性能。其的一个特定例子是鞋类装鞋底工业，该工业希望触摸软，即具有低的表面硬度但同时提供好的支承，即具有好的回弹性的材料。迄今，通常通过使用热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶，作为选择称为“TPR”解决该需求。尽管TPR具有被许多消费者寻求或优选的良好“触感”和相对容易的加工性，但不幸的是与聚氨酯泡沫体相比其的制备相对昂贵。因此，在本领域中希望制备可以提供与高质量TPR复合物类似或可比较的触感的聚氨酯泡沫体。TPR和硫化橡胶（“VR”）可以通常描述为具有大于1.0克/立方厘米（g/cc）的密度的致密弹性体。

然而，在本领域中仍然需要开发更多的具有希望的触感、比TPR或VR廉价但可用于类似应用例如用于鞋底的配制物和组合物。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种用于制备聚氨酯泡沫体的配制物，其包含：(a)多元醇组分，其至少包括：(i)基于多元醇组分，1－40重量%(wt%)具有25－30的羟值、3的标称官能度和5000－7000克/摩尔(g/mol)的分子量的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇由被环氧乙烷封端的环氧丙烷制备并且具有70－90wt%伯羟基；(ii)基于多元醇组分，10－60wt%具有25－30的羟值、2的标称官能度和3000至小于5000g/mol的分子量的第二聚醚多元醇，所述第二聚醚多元醇由被环氧乙烷封端的环氧丙烷制备并且具有80－98wt%伯羟基；(iii)基于多元醇组分，2－7wt%作为增链剂的单乙二醇、丁二醇、己二醇或新戊二醇；和(iv)基于多元醇组分，25－65wt%具有至少40wt%苯乙烯丙烯腈固含量和至少18的平均羟值的共聚物聚醚多元醇；(b)异氰酸酯组分；和(c)作为发泡剂的水。

在另一个方面，本发明提供一种制备聚氨酯泡沫体的方法，其包括在形成泡沫体的条件下使以下组分反应形成聚氨酯泡沫体：(a)多元醇组分，其至少包括：(i)基于多元醇组分，1－40wt%具有25－30的羟值、3的标称官能度和5000－7000g/mol的分子量的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇由被环氧乙烷封端的环氧丙烷制备并且具有70－90wt%伯羟基；(ii)基于多元醇组分，10－60wt%具有25－30的羟值、2的标称官能度和3000至小于5000g/mol的分子量的第二聚醚多元醇，所述第二聚醚多元醇由被环氧乙烷封端的环氧丙烷制备并且具有80－98wt%伯羟基；(iii)基于多元醇组分，2－7wt%的作为第一增链剂的单乙二醇、丁二醇、己二醇或新戊二醇；和(iv)基于多元醇组分，25－65wt%具有至少40wt%苯乙烯丙烯腈固含量和至少18的平均羟值的共聚物聚醚多元醇；(b)异氰酸酯组分；和(c)作为发泡剂的水。