TWI248456B - Process for making a flexible polyurethane foam - Google Patents

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1248456 A7 B7 五、發明説明（ 本發明係關於一種製備可撓性聚胺基曱酸酯發泡體之方 法，及關於可撓性聚胺基甲酸酯發泡體。 藉由聚異氰酸酯、一個或數個聚醚多元醇及水的反應來 製備可撓性聚胺基曱酸酯發泡體之方法已被廣泛的描述。 先丽技蟄方法中缺點之一為無法達到最佳之膨脹效率。 這表不部分所利用之水沒有與聚異氰酸酯反應，導致沒有 c〇2釋出’或是c〇2過早釋出並且離開了反應混合物，導致 無法有效地使發泡體膨脹。因此，密度通常無法如盡可能 地低。 另一個缺點為在高化學計量之水含量下，造成發泡體特 性如遲W現象及相對壓縮變形發生衰退。 再則，以先前技藝製得之可撓性聚胺基甲酸酯發泡體通 常沒有足夠的荷重承載特性。為了提供此種發泡體有加強 <荷重承載特性，通常使用含有粒狀物質之散佈於其中之 多兀醇。此多元醇之實例一般稱為SAN基質聚合物多元 醇，PIPA多元醇及PHD多元醇。如果粒狀物質中之粒子有 相對較大之平均粒徑，通常可觀察到發泡體崩裂的情形。 歐洲專利第4 1 8039號揭示一種製備ριρΑ多元醇之方法及 一種利用此PIPA多元醇製備可撓性聚胺基甲酸酯發泡體之 方法。PIPA粒子之大小分佈於二個不連續範圍内，其.中一 範圍為100至700 nm，較佳為100到400 nm，更佳為1〇〇到 200 nm，另一範圍為200至1〇〇〇 nm以上，較佳為高至 nm，更佳為高至800 nm。在實例2中，樣品7顯示粒徑在 800 nm及高於1〇〇〇 nm二個範圍内。當重複實驗後，平均 本紙張尺度適用中國國家標準((；!]^8) A4規格(210X297^) 1248456 五、發明説明（ 粒從洛在1 .7 β m。 :洲專利第555721號揭示可撓性聚胺基甲酸酷發泡體的 i備^當聚異氰酸酯之使用量相對較低時，具有高含量氧 化丙埽的多元醇之使用量相對較高。 乳 f利合作協約中請案第W0 96/35744號揭示—種藉由濟壓 剛性發泡體來製備可撓性發泡體之方法，此剛性發泡體係 由一相對高含量之聚異氰酸酯、一低分子量多元醇、一高 =子量多㈣及水反應所獲得。此可撓性發泡體在_100二 至+25 c之間並無明顯之玻璃_橡膠轉化。可使用？1?八多元 醇。這些發泡體在荷重承載應用上顯現太高之壓縮變形。 石於可撓性聚胺基甲酸酉旨發泡體之方法中形成相對較小（大 至Ο·3 V m)的尿素聚集體乃眾所周知的，可參照】p Armistead等人在「應用高分子科學期刊」第”期，”第 頁土 629頁（1988年），及R D priester等人在「多孔塑膠期 刊」第30期，第144頁（March 1994)所發表之内容。乂 直到最近人們才相信，藉由增加尿素硬相含量，其他重 要特，如彈性、遲滯現象及壓縮變形會變差；可參照D· r. Gier等人在1998年九月號「聚胺基甲酸酯博覽會」期刊， 第227頁所發表之内容。 令人驚訝地是，我們發現藉由適當地選擇已知用於可撓 性聚胺基甲酸酯發泡體之成份以及使用特別相對含量之^ 成份，特別是使用相對高含量之聚異氰酸酯時，縱使沒有 使用含散佈有粒狀物質之多元醇，亦可降低發泡體密度， 並能獲得具有良好荷重承載特性之發泡體。再則，此種發 本紙張尺度適财a a家鲜(CNS)—規格(21GX 297邊) 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 泡體顯現良好的回復特性，如壓縮變形。發現在聚異氰酸 酯、多元醇及水反應期間，會自然形成含粒狀物的尿素及 胺基甲酸酯，縱使當製備發泡體時成份中沒有存在粒狀 物，一旦發泡體製備完成，顯著的粒狀物質位於發泡體的 支撐位置；較佳地至少8 0重量％的粒狀物質位於支撐位 置，更佳地至少9 0重量％的粒狀物質位於支撐位置。這些 原處形成之粒狀物質具有相對較大的平均粒徑，並且包含 尿素及胺基甲酸酯基。 因此，本發明係關於一種製備可撓性聚胺基甲酸酯發泡 體之方法，其包含在異氰酸酯指數70到130下反應，該指 數較佳在80到120之間，最佳在1〇〇到115之間， 1) 4 0到6 5重量份之聚異氰酸酯組合物（聚異氰酸酯， 較佳為4 5到6 3重量份，該聚異氰酸酯組合物包括下列各 物，a)80到100重量％之二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)成 分，此MDI成分包括，基於1〇〇重量份之MDI成分，： 1)75至100重量份之MDI，較佳為85至100重量份，包含 1 5到7 5重量份之4，4 f - M D I，較佳為2 5到7 5重量份，最佳 為30到70重量份，及25到85重量份之2,4’-MDI與2,2，-M DI及/或MDI之液態變形混合物，較佳為2 5至7 5重量 份，最佳為30至70重量份，及2)0至25重量份含3個或以 上異氰酸酯官能度之MDI同族物，較佳為〇至15重量份；及 b ) 2 0到0重量％之甲苯二異氰酸酯； 2 ) 2 0到4 5重量份之聚醚多元醇（多元醇2 )，較佳為2 〇到 40重量份，其平均分子量為4500至10000，含2至6個平均 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297^0 1248456 A7 B7

4 名目官能度’較佳為2至4個’並且包括氧化丙埽基及視需 要之乳化乙缔基，氧化丙燁基之含量至少佔該多元醇 之70重量％ ; 3)3到20重量份之聚醚多元醇（多元醇3),其平均分子量 為700至4000，較佳為1〇〇〇至2〇〇〇，含2至6個平均名目= 能度’其#呈基值最多為225mg K〇H/g，並且包括氧化乙缔 基及視需要之氧化丙晞基，氧化乙缔基之含量至少佔該多 元醇重量之70重量％ ;及4)2至6重量份之水，此聚異氯酸 酯1)，多元醇2)，多元醇3)，及水所組成之含量為1〇〇重 量份。 此原處形成的粒狀物質，與傳統上使用於多元醇（如，，聚 合物多元醇，，、” SAN聚合物多元醇，，、” pHD多元醇，，及 ”PIPA多元醇”）的粒狀物質，呈現不同的特性；在大氣環境 下撕裂依據本發明所製備之發泡體，原處形成的粒狀物質 會沿著撕裂處破裂，而且粒狀物質會在發泡體支撐位置的 撕裂面裂開（如同在掃瞄電子顯微檢查中所見），但傳統所 使用的粒狀物則不會。因此本發明係進一步關於一種可撓 性聚胺基甲酸酯發泡體，其包含粒狀物質，當撕裂此發泡 體時粒狀物質會破裂。本發明更進一步關於一種可撓性聚 胺基甲酸酯發泡體，包含原處形成含尿素及胺基甲酸酯基 之粒狀物質。 此顆粒的平均粒徑範圍可自〇.丨到20 β m。 平均粒徑較佳為2到20 v m，更佳為2.5到1 5 // m，最佳為 3到1 〇 V m。粒狀物質較佳顯著地位在可撓性發泡體的支撐 .......-~—— __

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297D 1248456 A7 ________B7 五、發明説明（ ） 5 位置；較佳有8 0體積％之粒狀物質位在支撐位置，最佳至 少為90體積〇〇/。。發泡體中，基於此發泡體之固體部分之體 和’粒狀物質的體積比例（％v)至少為1〇體積％，較佳至少 為1 5體積。/〇，而最佳為丨5 _ 4 〇體積％。 依據ISO/DIS 845檢驗方法，這些可撓性聚胺基甲酸酯發 泡體的自由膨脹中心密度較佳為5-8〇kg/m3，更佳為6- 50kg/m3 ’ 最佳為 8-35kg/m3。 再者’依據本發明製備之可撓性發泡體，在_丨〇 〇 〇C下之 楊氏貯存模數（Young，s st〇rage modulus#，比上在+ 25 C下之楊氏貯存模數e ’的比例較佳為大於1 5 (藉由IS〇/DIS 6721 -5檢驗方法之「動態機械熱分析法」量測）。 在本發明内容中，各項名詞之意義如下： 1)「兴氰酸S旨指數」或「N C Ο指數」或「指數」： 如反應式中NCO基與異氰酸酯反應性氫原子之比例，以 百分比表示： 「ncox ιοομ%、 [活性氫] 換言之，NCO指數表示反應式中實際使用的異氰酸酯含 量相對於理論上在反應式中與異氰酸酯反應性氫反應所需 要的兴氰St酉旨含里之百分比。可發現本文中使用異氰酸酉旨 指數’其考量觀點係因實際發泡過程中牽涉到異氰酸醋成 分及異氰酸醋反應性成分。在製造改質聚異氰酸酯之初期 步驟’任何被用掉的異氰酸酯基（包括本技藝中作為準或

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297D 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 半-預聚物，及預聚物之此異氰酸酯衍生物），或任何在初 期步驟用掉之活性氫（例如與異氰酸酯反應以製造改質多元 醇或聚胺者），並不計入異氰酸酯指數的計算之中。只有存 在於5際發泡階段的游離異氰酸g旨基及游離的異氰酸酯反 應性氫列入計算。 2)本文中用來計算異氰酸酯指數之「異氰酸酯反應性氫 原子」，指出現於反應性組成物中羥基及胺基之總活性氫 原子；這表示在實際發泡過程中為了計算異氰酸酯指數， 一個羥基被視為包含一個反應性氫，一個一級胺基被視為 含一個反應性氫，而一個水分子被視為包含二個反應性 氫。 3 )反應系統··一個成分之組合，其中聚異氰酸酯被保存 在一個或多個容器中’並與異氰酸酯反應性成分分開。 4) 本文中π聚胺基甲酸酯發泡體，，指藉由聚異氰酸酯與含 兴氰i旨反應性氫之化合物反應，所獲得之多孔性產物， 利用發泡劑，特別是包括以水為反應發泡劑所獲得之多孔 性產物（係藉由水與異氰酸酯基的反應，以形成尿素連結及 一氧化故，並製造聚尿素_胺基甲酸醋發泡體）及多元醇、 胺基醇及/或聚胺為異氰酸酚反應性化合物。 5) 本文中”平均名目羥基官能度"，指多元醇或多元醇組 成物的數目平均官能度（每一分子中羥基之數目），係假設 其等於製備過程中所使用的起始劑的數目平均官能度（每一 分子中活性氫原子之數目），然而實際情形通常會因為一些 終端不飽和而有些較低。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格

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1248456 A7 B7 五、發明説明 6 )除非有特別指出，”平均”指數目平均。 7 )粒狀物質之粒徑定義為數目平均直徑，其量測係以螢 光顯微鏡，檢查嵌入樹脂之發泡體樣本的切片斷面，並以 自動影像分析方法決定，該法基於立體測量學之原理，而 該原理如安德伍（E. Underwood)等人在1970年「定量分析 立體測量學」中第6.4.4章，圖6.6c(愛迪生-魏斯里出版公 司發行）所描述。依發泡體固體部分之體積為基準，可以相 同方法決定粒狀物質的體積比例。以發泡體内粒狀物質總 量為基準，位於支撐位置的粒狀物質含量（以體積為計算基 準）’係以明視野顯微檢查法（Brightfield Microscopy)之對 應折射率來決定。 二苯基甲烷二異氰酸酯可依指定量選自4,4，-MDI、 2,4f-MDI及2,2f-MDI之異構混合物，其液態變形、其混 合物、或選自該異構混合物與一種或多種這些異構混合物 組成分中的一種或多種液態變形。 液態變形之定義，係在25°C下之液體，將脲酮亞胺及/或 碳化二亞胺基導入該聚異氰酸酯獲得，碳化二亞胺及/或脲 酮亞胺改質聚異氰酸酯具有其NCO值至少有20重量％，及/ 或藉由一個聚異氰酸酯與一個或多個含2 - 6個羥基官能度且 分子量在62- 500間之多元醇反應，以獲得NCO值至少為2〇 重量％之改質聚異氰酸S旨。 MDI組成分可以包括含3個或更多異氰酸酯官能度的二苯 基甲燒二異氰酸酯之同族物。藉由適當比例混合任何前述 <二胺基甲二異氨酸S旨及聚合或原始之MDI，可以獲得 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 29Td查3 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 8 含指定量 4,4’-MDI、2,4f-MDI 及 2,2’-MDI 之MDI 成分， 及含3個或更多并夜故酉旨官能度之同族物。聚合或原始之 MDI含有MDI及含3個或更多異氰酸酯官能度之同族物，且 為人所熟知之技藝。它們可藉由苯胺及甲醛之酸縮合法製 成聚胺混合物，再經光氣法製成。 水肢/昆合物及聚異氣酸g旨混合物的製造法為眾人所熟 知。苯胺與甲醛在如鹽酸之強酸環境下，縮合反應得到反 應生成物含二胺二苯基甲烷及有較高官能度之聚亞甲基聚 亞本基聚胺，精確的組成在已知一方法中，特別視苯胺/甲 酸比而定。聚異氰酸酯藉由聚胺混合物以光氧法製造，不 同比例的二胺、三胺及更高之聚胺，得到相對比例之二異 氰酸酿、三異氰酸酯及更高的聚異氰酸酯。在原始或聚合 MDI組合物中’ 一異氰敗酯、三異氰酸酯及更高的聚異氰 酸酯的相對比例，決定該組合物之平均官能度，即每分子 中兴氰fel酯基之平均數目。藉著改變起始物質的比例，可 使聚異氰酸酯組合物的平均官能度變化至少超過2到3甚至 更高。然而在實際狀況，平均異氰酸酯官能度較佳範圍在 2.1到2.8之間。聚合或原始MDItNC〇值至少為3〇重量 %。聚合或原始MDI包括二苯基甲烷二異氰酸酯，殘餘物 為T能度大於二之聚亞甲基聚亞苯基聚異氰酸酯，及以光 氣法製造聚異氰酸酯之副產物。 以MDI及/或聚合或原始MDI為主之多數商業可得的聚異 氰酸酯中，2,2f-MDI含量低，一般其含量低於5重量％， 通常低於2重量％。 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 因此，可以瞭解上述MDI成分中2,2，-MDI之含量低，一 般低於5重量％，較佳低於2重量％。 根據本發明中，MDI成分之實例係一混合物包括8 5重量 %的MDI及1 5重量％的聚合MDI，其中MDI包含5 〇重量〇/〇 的4,4’-MDI及50重量％的2,4f-MDI與2,2、MDI，而聚合 MDI 中包含 35 pbw 的 4,4'-MDI、2 pbw 的 2,2，-及 2 4f· MDI，及63 pbw含3個或更多異氰酸酯同族物（以1〇〇pbw的 水合MDI為基準）。如需要，可使用2〇重量％的甲苯-显氣 酸酯（TDI)’基於聚異氰酸酯組合物之總重量計。所使用的 TDI為 2,4-TDI、2,6-TDI或其混合物。 多元醇2可選自本技藝中已知之物質。多元醇2可為單一 多元醇或一符合分子量、名目官能度及氧化丙烯基含量等 限制之多元醇混合物。多元醇2可為一聚氧化丙烯基^元醇 或一含有至少7 0重量％氧化丙晞基之聚氧化丙缔基聚氧化 乙烯基多元醇。 多元醇中之氧化乙錦r基可藉由隨機、固定或其組合等方 式散佈於多元醇之聚合物鏈上。特別較佳之多元醇為聚氧 化丙烯基聚氧化乙烯基多元醇，其中所有的氧化乙婦基均 在聚合物鏈的末端（稱為EO-封端多元醇）；特別是那^位 在聚合物鏈末端含有1 0重量％到2 5重量％的氧化乙婦基， 而殘餘之氧化晞基為氧化丙晞基。此類多元醇於商業應用 上廣為人知；例如ArC〇lTM 1374 ex F428及F435。Daltocel為亨茲曼國際公司之註冊商標； DaUocei F428及F435可由亨兹曼聚胺基甲酸醋（HuUman 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297^螯^ 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 10

Polyurethanes)獲得。 多元醇3可選自本技藝中已知之物質。多元醇2可為單一 多元醇或一符合分子量、名目官能度、羥基及氧化乙晞基 含量等限制之多元醇混合物。多元醇3可為一聚氧化乙烯基 多元醇，或一含有至少7 0重量％氧化乙晞基之聚氧化乙烯 基聚氧化丙晞基多元醇。 多元醇中之氧化丙晞基可藉由隨機、固定或其組合等方 式散佈於多元醇之聚合物鏈上。 最佳情形為聚氧化乙烯基多元醇之平均分子量為1 〇〇〇 -2000，羥基值最高為145mg KOH/g，且平均名目官能度為 2-4。 適合的多元醇實例為含有分子量1000-2000之聚氧化乙烯 基乙二醇，如 Uniqema 的 G2005 及 Huntsman Polyurethanes 的 Daltocel F526 〇 多元醇2及多元醇3，一方面包括丙婦氧化物與視需要之 乙晞氧化物之反應生成物，另一方面包括乙烯氧化物與視 需要之丙晞氧化物之反應生成物，其中起始劑每分子含2到 6個活性氫原子。適當之起始劑包括：多元醇，如乙二醇、 二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三甲基丙 烷、三乙醇胺、季戊四醇及山梨醇；聚胺，如乙二胺、甲 苯基二胺、二胺二苯基甲烷及聚亞甲基聚亞苯基聚胺；及 胺醇類，如乙胺醇及二乙醇胺；及此類起始劑之混合物。 水係使用作為唯一之發泡劑。 如前所述，在本發明方法中原處形成為粒狀物質，所以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格( 210X 297·θ查）

裝 町

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11 在製造發泡體時不需要在原料組成中加入粒狀物質。然 而，如果需I，譬如為了如製程原因或者需要額外強度 時，可以使用粒狀物質，因此多元醇2及/或多元醇3可能含 有粒狀物質；較佳情況多元醇2含有粒狀物質。此種改質$ 元醇通常指”聚合物，，多元醇，其已在先前技藝中有充分描 述，並且包括一個或多個乙烯單體之聚合作用所得到的產 物，如聚醚多元醇中之苯乙婦及丙稀腈，或者藉由聚異氯 酸酯與一胺基或羥基官能基化合物（例如聚醚多元醇中三乙 醇胺）間之反應。 本發明特別的是經聚合物改質之多元醇，係藉由苯乙婦 及/或丙烯腈在聚氧化乙婦基聚氧化異丙婦基多元醇之聚合 反應所獲得之產物，及聚異氰酸酯與一胺基或羥基官能基 化合物（如三乙醇胺）在聚氧化乙烯基聚氧化丙烯基多元醇 間之反應所產生之產物。包含散佈5到5 〇 %聚合物之聚氧化 晞基多元醇特別有效。 除了永兴篆i艾酯，多元醇2 )、3 )及水，可以利用本身已 知可使用於生成聚胺基甲酸酯發泡體之一種或多種辅助劑 或添加劑。此類視需要的輔助劑或添加劑包括化學鏈延伸 劑及/或父聯劑；觸媒如錫化合物（譬如二價錫辛酸鹽及/或 二丁錫二桂酸酯），及/或第三胺（如二甲基環己胺及/或三伸 乙二胺），及/或磷酸鹽（如NaH2P〇4&/4Na2Hp〇4)及多羧 酸（如擰檬酸、乙烯二胺四醋酸及其鹽類）；發泡穩定劑或 界面活性劑’如矽氧烷氧化晞共聚物及聚氧化乙烯基聚氧 化丙晞基嵌段共聚物；火阻絕劑，如函化烷磷酸鹽，如三 本紙張尺度適财國國家標準(CNS) Α4ίϊ^(2ΐ〇 1248456 A7 B7 五、發明説明（ 12 氯丙基磷酸鹽，三聚氰胺，展開之石墨，含溴化合物及碳 酸胍，抗氧化物，紫外線（UV)穩定劑，抗微生物及抗黴菌 化合物，及填充物如乳膠，TPU，碎酸鹽，鋇及鈣硫酸 鹽，白堊，玻璃纖維或玻璃珠，及聚胺基甲酸酯廢棄物。

化學鏈延伸劑及交聯劑可選自本技藝中已知為其目的之 那些異氰酸S旨反應性化合物，如聚胺、胺基醇及多元醇。 發泡體的製備特別重要的是多元醇及多元醇混合物之羥基 數目大於225 mgKOH/g，且含2到8個平均名目經官能度。 先前技藝已充分描述適當的多元醇，並且包括環氧烷（如環 氧乙烷及/或環氧丙烷）與每分子含有2到8個活性氫原子之 起始劑之反應生成物。適當妁起始劑包括：多元醇，如乙 二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三 甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨醇及蔗糖；聚胺， 如乙二胺、甲苯基二胺、二胺二苯基甲烷及聚亞甲基聚亞 苯基聚胺；及胺醇類，如乙醇胺及二乙醇胺；及此類起起 劑之混合物。其他合適的多元醇包括藉由適當比例之乙二 醇、高官能度多元醇與多羧酸縮合而成之聚酯。其他適當 的多元醇包括羥基終端聚硫醚、聚胺、聚酯醯胺、聚碳酸 酉曰、水乙縮路、水稀fe及聚碎氧燒。還有其他適當之異氨 酉旨反應性化合物包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、-内 一醇、丁一醇、甘油、三甲基丙燒、乙二胺、乙醇胺、二 乙醇胺、三乙醇胺及其他前文提及之起始劑。也可使用此 類異氰酸酯反應性化合物之混合物。 通常化學鏈延伸劑及/或交聯劑之用量小於多元醇2)及多 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297〇嫠} 1248456

兀醇3)之含量之1〇重量％ ;較佳為至多8重量％。 聚異氰酸酉旨與多元醇2)、多元醇3)、水及視需要化學鏈 延伸劑及/或交聯劑之反應，在異氰酸g旨指數7()到13〇下進 行，較佳為80到120，最佳為100至115。 、根據本發明之操作方法製造發泡體，已知之—次預聚物 f半-預聚物技術，可與傳統之混合方法一同使用，並發泡 把可以，下列形式製得··自由膨脹、板檯押出或模造（包括 發^體於纺織品與倒人式應用），嘴霧發泡體、泡沫發泡體 或帶有其他物質（如硬質纖維板、石膏板、塑膠、紙或金屬 或其他發泡體層之薄板）。既然原料成分之流速相對較佳， 此法特別適用於製造模造可撓性聚胺基甲酸酯發泡體，減 少所需要的過度填塞量。 依據主要之聚異氰酸酯及異氰酸酯反應性成分，在許多 應用上可以很方便地，以預先混合調配方式提供製備聚胺 基甲酸酯之成分。特別的是，除了溶液、乳劑或分散劑形 式的異氰酸酯反應性化合物（2)及（3)之外，可以使用含輔 助劑、添加劑及發泡劑之異氰酸酯反應性組合物。再將此 組合物與聚異氰酸酯混合，以依據本發明製備發泡體。發 泡體藉由前述說明的原料組_成份反應而成，直到發泡體不 再膨脹為止。隨即將該發泡體擠出。依據本發明製備之發 泡體’在沒有使用外加之填充物下，顯現良好的荷重承載 特性，如壓縮硬度值，縱使密度非常小，仍有良好的彈 性、撕裂強度及耐久度（疲勞抗力）。傳統的可撓性發泡體 中通常需要加入大量的填充物，以獲得令人滿意的荷重承 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X 297"d蜃3 1248456

2性。大量的填充物會使多元醇的黏度增加而阻礙製程 、本發明之發泡體可製成傢具、汽車座塾及床整之襯裏， =可作為地毯襯裏、尿布的吸水發泡體、包裝用發泡體、 用^車内之隔首發泡體及一般防震物體。 本發明之另一觀點為，與傳統的可撓性聚胺基甲酸酯發 泡，相較，因為使用相當多的芳香族聚異氰酸酉旨及更特別 的疋MDI及聚亞甲基聚亞苯基聚異氰酸酯來製備發泡體， ，可撓：發泡體中，㈣及更特別的是芳香族殘留物含 里相對較同。依據本發明製備之發泡體，含有由芳香族聚 異氰酸酯所衍生而成的苯環，其較佳含量為2〇至4〇重量 %，最佳為2 5至小於3 5重量％ (以發泡體重量為計算基 準）。因為可使用含有苯環之多元醇、聚合物多元醇、火阻 絶劑、化學鏈延展劑及/或填充物，此可撓性發泡體之總苯 環含量可能較高，其範圍較佳為2 〇到5 5重量％，最佳範圍 為2 5至5 0重量％，該含量可藉由經校正之傅立葉轉換紅外 線分析法（Fourier Transform Infrared Analysis)量測。 茲以下列實例說明本發明方法。 實例1 製備一聚異氰酸酯組合物，係將8 4.3重量份之MDI (含有 50 重量之 4,4’-MDI 及 50重量％ 之 2,4，+ 2,2’-MDI)，與 1 5 ·7重量份（pbw)之聚合MDI (具有NCO值為30·7重量％， 並含有 35.4 pbw 的 4,4，-MDI，2.3 pbw 的 2,4? + 2,2f-MDI 及 62.3 pbw之同族物，此同族物含有3個或更多的異氰酸酯官 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 29τ4鲞) 1248456 A7 B7 五、發明説明（ ） 15 能度）混合而成。 製備一多元醇組合物，係混合36.2 pbw之Arcol 1374，9.4 pbw 之 Daltocel F526，2.9 pbw 之水，0.24 pbw 之 EPK-38-1，Goldschmidt 之界面活性劑，及 0.34 pbw 之 Irganox 1135 與 Irgafos TNPP ( 5 0 / 5 0，w/w)混合物，此二物質均為 Ciba 之抗氧化劑。 將聚異氰酸酯組合物（49·8 pbw)與多元醇組合物（50.3 pbw)混合，並在允許其自由膨脹的條件下反應，其異氰酸 酯指數為105。所獲得之發泡體為一含有粒狀物質（包括胺 基甲酸酯及尿素基）之可撓性聚胺基甲酸酯發泡體，可使用 一高壓電源作紅外線顯微鏡分析，以檢視其醯胺-1範圍， 此發泡體具有以下之物理特性： 裝 測量方法 自由膨脹中心密度，kg/m3 20 ISO/DIS 845 壓縮變形，70°C，乾基，％ 15 ISO 1856 壓縮荷重偏離度，壓縮百分比40%，kPa 1.4 ISO 3386/1 粒狀物質之平均粒徑，/zm 3.9 參照前文 粒狀物質之體積比例，以發泡體之固體部 分為計算基準，％v 20 參照前文 支撐位置之粒狀物質含量，以發泡體中粒 狀物質含量為計算基準，％v >90 參照前文 町

線 實例2 掃瞄由PIP A多元醇、PHD多元醇及其他依據本發明中各 原料成分所製得發泡體之電子顯微影像。圖像所顯現如 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297_4螯3 1248456 A7 B7

五、發明説明（ 16 下：

圖1中’可目視到大粒子有明顯的邊界；圖3中粒子相對 小的多’而在圖5中邊界並不明顯，且phd物質似乎會形成 集合體而沒有清晰明確的邊界。 其次，圖1及圖2中，適當地顯現在發泡體支撐位置的撕 裂面，粒狀物有破裂現象。而圖3至6中，粒狀物質並未破 裂。 實例3 將以下物質置入桶101中混合：5 8 pbw的Daltocel F428， 30 pbw 的多元醇 X ’ 12 pbw 的 Daltocel F526，7 pbw的水， 1_2 pbw 的 B4113 (Goldschmidt的界面活性劑），0.6 pbw的 D8154(AirProducts 的胺觸媒），〇.1 pbw 的Niax Al(Union Carbide 的觸媒）及0.3 pbw 的 D33 LV(AirProducts 的觸媒）。 加入110 pbw於實例1中所使用之MDI及聚合MDI混合物， 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297邊鲞) 1248456 A7 B7 五、發明説明（ ） 17 其重量比例為4 : 1。指數為100。並允許此混合物開始反 應。可獲得一含開孔之可撓性聚胺基甲酸酯，其自由膨脹 密度為19 kg/m3。 多元醇X為一聚氧化乙烯基聚氧化丙烯基多元醇，含有3 個名目官能度，平均當量重量約為2000，EO含量之為28重 量％，EO-封端含量為15重量％，及以PO隨機分配之EO的 殘留物；主要的羥基含量約為8 5莫耳％，而單醇含量約為 12莫耳％。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 29?·θ鳌9

Claims (1)

1. A BCD 1248456 94· δ· 14 六、申請專利範圍 1 . 一種製備可撓性聚胺基甲酸酯發泡體之方法，包括含下 列物質在異氰酸酯指數7 0到13 0下反應：1) 4 0到6 5重量 份之聚異氰酸酯組合物（聚異氰酸酯丨），該聚異氰酸酯組 合物包括下列各物，a) 8 0到1 00重量％之二苯基甲烷二異 氰酸酯（MDI)成分，此MDI成分包括，基於1〇〇重量份之 MDI成分，：1) 75至100重量份之MDI，包含15到75重 量份之4,4’-MDI，及25到85重量份之與2,2，-MDI及/或此二苯基甲烷二異氰酸酯之液態變形混合物， 及2)0至25重量份含3個或以上異氰酸酯官能度之MDI同 族物；及b)重量20到0重量％之甲苯二異氰酸酯； 2)20到45重量份之聚醚多元醇（多元醇2)，其平均分子 量為45 00至10000，含2至6個平均名目官能度，並且包 括氧化丙烯基及視需要之氧化乙烯基，氧化丙晞基之含 量至少佔該多元醇重量之70重量％ ; 3 ) 3到2 0重量份之聚醚多元醇（多元醇3 )，其平均分子量 為700至4000，含2至6個平均名目官能度，其輕基值最 多為225 mg KOH/g，並且包括氧化乙晞基及視需要之氧 化丙婦基，氧化乙烯基之含量至少佔該多元醇重量之7 〇 重量％ ;及4)2至6重量份之水，此聚異氰酸酯丨），多元 醇2 )，多元醇3 )，及水所組成之含量為1 〇〇重量份。 2·根據申請專利範圍第1項之方法，其中多元醇3 )之声基值 最高為 145 mg KOH/g。 3 ·根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中多元醇3 )之分 予量為1000至2000。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐,) A8 B8 C8 T^Q

   1248456 4 ·根據申請專利範圍第i或2項之方法，其中發泡體在_丨⑽ C下之楊氏貯存模數E’（Y〇ung，s storage modulus)對在 + 2 5 °C下之楊氏貯存模數E，的比例大於丨5。 5 ·根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中異氰酸酯指數 在100到1 1 5之間，包括反應丨）4 5到6 3重量份之聚異氰 酸醋組合物，該聚異氰酸酯組合物包括下列各物：a) 8 〇 到100重量％之二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)，此MDI成 分包括，基於100重量份之MDI成分，：1)85至1〇〇重 量份之MDI，包含30到70重量份之4,4，-MDI，及3 0到 70重量份之2,4，· MDI與2，2，- MDI及/或二苯基甲烷二異 氣SsL S日之液怨’交形 合物，及2 ) 〇，至1 5重量份含3個或以 上異氰酸酯官能度之MDI同族物；及b)20到0重量份之 甲冬一兴散§父醋，2)20到40重量份之聚酸多元醇，其平 均分子量為4500至10000，含2至4個平均名目官能度， 並且包括氧化丙烯基及視需要之氧化乙晞基，氧化丙烯 基之含量至少佔該多元醇重量之70重量％ ; 3)3到2〇重 量份之聚醚多元醇（多元醇3)，其平均分子量為丨000至 2000 ’含2至6個平均名目官能度，其羥基值最多為225 mg KOH/ g，並且包括氧化乙烯基及視需要之氧化丙烯 基，氧化乙烯基之含量至少佔該多元醇重量之7〇重量 % ;及4) 2至6重量份之水，此聚異氰酸酯1 )，多元醇 2)，多元醇3)，及水所組成之含量為1〇〇重量份。 6 . —種可撓性胺基甲酸酯發泡體，其包含原處形成含尿素 及胺基甲酸酯基之粒狀物質。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1248456 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 7 · —種可撓性胺基甲酸酯發泡體，其包含粒狀物質，當撕 裂發泡體時此粒狀物質會產生斷裂。 8.根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體’其包含粒狀物質’此粒狀物質之平均粒徑為2至2 〇 A m ’包括尿素及胺基甲酸酯基，並且此粒狀物質係於 原處形成。 9·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體’其中粒狀物質之平均粒徑為3至10//〇1。 10·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體’其中發泡體包含2 0至4 5重量％之苯基。 U·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體，其中發泡體包含2 5至4 0重量％之苯基。 12·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體’其中發泡體具有自由膨脹中心密度為5至kg/m。 13·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 體’其中發泡體具有自由膨脹中心密度為6至5〇 kg/m。 14·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 把’其中發泡體具有自由膨脹中心密度為8至3 5 k g / m。 15·根據申請專利範圍第6或7項之可撓性胺基甲酸酯發泡 ’其包含’基於發泡體之固體部分之體積，至少丨〇體 積％之粒狀物質。 -3 -