[发明专利]可再生来源的聚酯-聚氨酯弹性体

说明书

发明领域

本发明的实施方案涉及聚氨酯弹性体。更具体地，本发明的实施方案由可再生来源制备的聚氨酯弹性体。

技术背景

聚氨酯微孔弹性体经常用于鞋底中。基于烯化氧的聚合的聚醚多元醇、聚酯多元醇或其组合与异氰酸酯一起是这种聚氨酯体系的主要组分。该用于鞋底中的标准聚酯多元醇可以基于己二酸。二聚体脂肪酸或二聚体脂肪二醇也已经用来制备可用于鞋底中的一些微孔弹性体。然而，这种基于己二酸或二聚体脂肪酸和二醇的微孔弹性体会具有令人不愉快的气味，并且二聚体脂肪酸和二醇的使用限制了可以使用的以及仍然得到适合用作鞋底应用的机械性能(如拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率)的可再生来源的数量。有利的是得到比使用二聚体多元醇所得机械性能更好或类似的性能，但是比使用己二酸多元醇酯时的可再生含量更大。

发明概述

本发明的实施方案提供了结合进入弹性体中的具有更高水平可再生碳的微孔弹性体。

本发明的实施方案包括聚氨酯弹性体，其为以下反应混合物的反应产物，该反应混合物包括：a)至少一种聚酯，其使用碳链为9～20的二元羧酸制备；b)至少一种增链剂；和c)至少一种多异氰酸酯(polyisocyanate)。所述聚氨酯弹性体的全部碳含量的至少20％来自可再生碳。

各实施方案包括具有以下一种或多种属性的上文描述的聚氨酯弹性体：

二元羧酸由脂肪酸或脂肪酸酯的臭氧解形成。

二元羧酸为壬二酸。

至少一种聚酯通过将二元羧酸与至少一种二元醇组分混合来制备。

至少一种聚酯通过将二元羧酸与至少一种二甘醇和至少一种单甘醇混合来制备。

至少一种增链剂包含乙二醇。

至少一种聚酯基本上不含己二酸。

根据瑞士标准SNV 195651，所述弹性体具有轻微的气味。

根据瑞士标准SNV 195651，所述气味为果味。

所述气味不是添加嗅觉添加剂得到的。

聚氨酯弹性体的全部碳含量的至少30％为可再生碳。

发明内容

本发明的实施方案提供了结合进入弹性体中的具有更高水平可再生碳的微孔弹性体。各实施方案包括这样的弹性体，其不仅具有使弹性体适合用于鞋底中的机械性能而且具有令人愉快的香味。

该弹性体可以从以下反应混合物的反应得到，该反应混合物至少包括：

a)至少一种聚酯多元醇，其使用碳链为9～20的二元羧酸制备；

b)至少一种增链剂；和

c)至少一种多异氰酸酯。

所述至少一种聚酯多元醇(a)可以通过混合至少一种二元羧酸与至少一种二醇组分来制备。二元羧酸可以具有9至20个碳的碳链。这种二元羧酸的实例包括壬二酸、癸二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸，及其它们更高级的同系物。在一些实施方案中，二元羧酸为壬二酸。壬二酸可以由油酸的臭氧解得到，并且可从例如Emery Oleochemicals以商品名EMEROX获得。

用于本发明的实施方案中的聚酯多元醇的至少一种二元醇组分可以具有约50～650g/mol的分子量。约50～约650g/mol之间所有单个数值及其子范围都包括在本文中并公开于本文中；例如，量可以从下限约50、55、60、62、65、75、85、90、100、106、150或200g/mol至上限约75、76、80、85、90、100、106、150、200、300、400、500、600或650g/mol。该二元醇组分可以包括二醇如季戊四醇；三醇如甘油和三羟甲基丙烷、二醇以及它们的混合物。合适的二醇包括直链脂肪族二醇，如单甘醇、二甘醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇；支链二醇，如新戊二醇、3-甲基戊二醇、1,2-丙二醇；以及环状二醇，如1,4-二(羟基-甲基)-环己烷和(1,4-环己烷-二甲醇)。各二醇组分的混合物也是本发明所包括的。

在一个实施方案中，所述至少一种二元醇组分包括至少一种单甘醇和二甘醇。单甘醇对二甘醇的重量比可以为约1:10至约10:1。约1:10至约10:1之间所有单个数值及其子范围都包括在本文中并公开于本文中；例如，比率可以为3:7～7:3、6:4～4:6或5.5:4.5～4.5:5.5。在一些实施方案中，重量比约为1:1。

聚酯多元醇可以由二元羧酸和二醇组分以1:1.0～5.0如1:1.05～3.0、1:1.1～2.0或1:1.2～1.4的摩尔比形成。因此，二醇可以摩尔比过量存在，从而得到在两端均以OH基团封端的聚酯。