[发明专利]低官能度的天然油基化合物用于增强泡沫体的应用

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2007年9月7日提交的题为“低官能度的天然油基化合物用于增强泡沫体的应用”的美国临时专利申请序列号60/967,831的优先权，该申请在此引入作为参考。

背景

本发明涉及可再生资源材料在聚氨酯中，特别在聚氨酯产品例如泡沫体中的应用。该材料是与泡沫体中普遍使用的这类材料相比具有相对低的官能度的异氰酸酯反应性物质。

尽管一些参考文献可能认可制备具有较低官能度的天然油的异氰酸酯反应性天然油衍生物的可能性，但已经教导了用于制备聚氨酯，尤其是聚氨酯泡沫体的天然油衍生物应该是多元醇并且具有至少约1.5，通常至少约2的官能度。例如，参见参考文献如题为“Polyurethane Foams ComprisingOligomeric Polyols”的WO 2006/116456(Cargill，Inc.)，其中低聚多元醇具有约2.0的最小官能度，和US 2005/0070620(Herrington)“Flexible PolyurethaneFoams prepared using Modified Vegetable Oil-based Polyols”，其中多元醇具有至少2.0的官能度。类似地，US6,433,121(Pittsburg State University)“Methodof Making Natural Oil-based Polyols and Polyurethane therefrom”教导了具有至少2.0的官能度的多元醇。其他参考文献例如WO 2004/099227(MichiganState University)“Polyol Fatty Acid Polyester Process and PolyurethanesTherefrom”教导了主要基于山梨醇、因此具有高官能度的多元醇的应用。WO 2004/096882(Dow)“Vegetable Oil based Polyols and Polyurethanes madetherefrom”和WO 2004/96883“Polyurethane Foams Made fromHydroxymethyl-Containing Polyester Polyols”(Dow)教导了具有至少2.0的官能度的多元醇用于制备泡沫体。US 2006/0235100(Bayer)“Polyurethane Foamsmade with Vegetable Oil Hydroxylate，Polymer Polyol and AliphaticPolyhydroxyAlcohol”使用了具有至少1.5的平均官能度的植物油羟基化物。甚至特别地在使用天然油多元醇制备粘弹性泡沫体中，教导了至少约2的羟基官能度；参见2007年9月7日提交的题为“Viscoelastic Foam HavingHigh Airflow”的国际专利申请号PCT/US07/19582。

具有较低官能度的材料被认为是问题。例如，WO 2006/047432教导了“一个问题是难以调节这些油基多元醇中的官能度(羟基数目/分子)。许多植物油基多元醇含有显著比例的具有0或1个异氰酸酯反应性基团的分子。这些分子完全不与多异氰酸酯反应，或者充当链终止剂，减少了聚合物分子量和交联密度。”

由于具有平均少于1.5个异氰酸酯反应性基团的这些分子在由可再生资源制备异氰酸酯反应性单体，尤其是多元醇的方法中形成，因此将希望使用它们。另外，将希望使用该分子以增加可再生资源含量或者聚氨酯产物的含量，减少石油依赖性。当可能时，还将希望以这样的方式使用这些分子：与使用相同方法和配方(所不同的是，没有具有平均少于1.5个异氰酸酯反应性基团的可再生资源来源的分子)制备的相同产物相比，将提高使用它们制得的聚氨酯产物的至少一种物理性能。

发明概述

现已发现与以前的教导相反，具有少于约1.5，优选少于约1.4，更优选少于约1.2，最优选约1的平均官能度的天然来源的异氰酸酯反应性物质(下文中为NOIRM)可用于增强聚氨酯泡沫体。例如，该NOIRM的使用通常得到与用没有NOIRM的相同配方得到的相比更加开放的泡沫体。NOIRM可以有助于将泡沫体，尤其是粘弹性泡沫体中使用的可再生资源材料的含量最大化。