[发明专利]聚合物泡沫

说明书

本发明涉及聚合物泡沫。聚合物泡沫多年来已众所周知。聚合物泡沫通常由聚合物基质和嵌在基质中的气态小孔(cell)或泡沫小孔组成。泡沫小孔包含气体，常常是发泡剂或源自发泡剂的气体，其通常通过扩散被空气取代。聚合物泡沫以刚好低于不发泡聚合物的密度至远低于不发泡聚合物的密度的密度存在。

特殊种类的聚合物泡沫由弹性聚合物泡沫(例如软质聚氨酯泡沫或乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡沫)形成。在这些泡沫中，EVA泡沫被用在鞋底中，特别是运动鞋的鞋底中。这是因为EVA泡沫的弹性性质和耐压缩性。这些性质提高了穿着鞋的运动员的表现。

EVA泡沫的一个问题是：因为泡沫已交联，所以很难重复利用泡沫。

本发明的目标是提供未交联的但具有EVA泡沫的弹性性质和耐压缩性或甚至更好的弹性性质和耐压缩性的聚合物泡沫。

出乎意料地，如果聚合物泡沫包含下述聚合物组合物，所述聚合物组合物包含含有二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元和至少一种二羧酸和至少一种二醇的的其它单体单元的聚酯，其中所述聚合物组合物是未交联的，则该目标被实现。

因为聚合物组合物是未交联的，所以该泡沫可被熔化并以热塑性聚合物形式加工。由于二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元存在于聚酯中，所以聚酯显示出弹性体性质，因此提供具有卓越的弹性性质的聚合物泡沫。不需要交联泡沫以获得足够低的密度。以这种方式，泡沫适合应用于运动鞋的鞋底中且该泡沫可简单地回收。

二聚脂肪酸可由单体不饱和脂肪酸通过低聚化反应得到。例如通过蒸馏对低聚物混合物进行进一步处理，从而得到具有高的二聚脂肪酸含量的混合物。可以通过催化氢化使二聚脂肪酸中的双键饱和。本文中使用的术语“二聚脂肪酸”是指饱和的和不饱和的这两种类型的二聚脂肪酸。二聚脂肪酸优选是饱和的。

聚合物泡沫的聚合物组合物中的聚酯还可以包含二聚脂肪酸衍生物的单体单元。例如，可以通过对二聚脂肪酸的羧酸基团或由其制成的酯基进行氢化，得到二聚脂肪二醇，作为该二聚脂肪酸的衍生物。其它衍生物可以通过将该羧酸基团或由其制成的酯基转化成酰胺基团、腈基、氨基或异氰酸酯基团得到。

二聚脂肪酸可含有32-44个碳原子。优选地，二聚脂肪酸含有36个碳原子。

关于二聚脂肪酸的结构和性质的其它细节可在UNICHEMA公司(Emmerich，德国)的相应宣传页“PripolC36-Dimeracid”中或在COGNIS公司(Dijsseldorf，德国)的册子“EmpolDimerandPoly-basicAcids；TechnicalBulletin114C(1997)”中找到。

在聚合物泡沫的聚酯的生产中，二聚脂肪酸可被用作单体或前体低聚物或高聚物/聚合物。在一个实例中，前体高聚物/聚合物是由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二醇与二醇或二羧酸的任意组合形成的聚酯。在另一个实例中，前体高聚物/聚合物是聚酰胺，由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二胺与形成聚酰胺的二胺或二羧酸的任意组合形成。前体高聚物/聚合物还可以是聚酯-酰胺。

二羧酸可以是脂族的或芳族的。合适的脂族二羧酸包括草酸、琥珀酸、富马酸、辛二酸、癸二酸和环己烷二羧酸。合适的芳族二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-二羧酸和对-亚苯基二羧酸。优选地，至少一种芳族二羧酸是对苯二甲酸或萘二羧酸。优选地，其它单体单元中至少80摩尔％、更优选地至少90摩尔％、最优选地至少98摩尔％的二羧酸是一种或多种芳族二羧酸。其它单体单元中的其余二羧酸可包含脂族二羧酸。

合适的二醇是脂族二醇，例如，乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、环己烷二甲醇。合适的芳族二醇的实例是2，2-双(4-羟苯基)丙烷。也可以使用糖基二醇，例如异山梨醇、异甘露醇或异艾杜糖醇。优选地超过50摩尔％、更优选地超过70摩尔％、特别地超过90摩尔％、尤其超过95摩尔％、至多100摩尔％的二醇是(一种或多种)脂族二醇，优选地是乙二醇和/或1，4-丁二醇。

在本发明的一个特别优选实施方式中，其它单体单元是1，4-丁二醇和对苯二甲酸，乙二醇和对苯二甲酸，乙二醇和萘二羧酸，1，4-丁二醇和萘二羧酸，或其混合物。最优选地，其它单体单元是1，4-丁二醇和对苯二甲酸。

聚合物泡沫的共聚酯还可以包含一种或多种聚醚二醇的单元，所述聚醚二醇例如为聚(乙二醇)、聚(丙二醇)，更特别地为聚-1，3-丙二醇或聚-1，2-丙二醇、聚(四亚甲基二醇)、聚(六亚甲基二醇)、聚(乙二醇-四亚甲基二醇)共聚物、聚(乙二醇-丙二醇)共聚物等等。