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TW201443094A - 聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法 - Google Patents

聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法 Download PDF

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TW201443094A
TW201443094A TW103111954A TW103111954A TW201443094A TW 201443094 A TW201443094 A TW 201443094A TW 103111954 A TW103111954 A TW 103111954A TW 103111954 A TW103111954 A TW 103111954A TW 201443094 A TW201443094 A TW 201443094A
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Natsuki AYUKYO
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Inoue Mtp Kk
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Abstract

本發明之聚胺基甲酸酯發泡體係藉由含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液及陰離子系起泡安定劑之原料進行發泡成形而成。此外，該聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮永久變形(JIS K6401)，具體而言係在經50%壓縮之狀態，以70℃之條件下放置22小時後之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮永久變形(JIS K6401)為40%以下。據此，可實現低密度且具有柔軟性，並且不易彈力減弱之聚胺基甲酸酯發泡體，亦即復原性高之聚胺基甲酸酯發泡體。

Description

聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法
本發明係關於由胺基甲酸酯乳液發泡成形之聚胺基甲酸酯發泡體及其製造方法。
聚胺基甲酸酯發泡體由於富柔軟性、緩衝性，故已使用於各種領域之商品中。例如，使用作為通信設備、電子設備等之緩衝材、包裝(packing)材、墊片、密封材。通信設備、電子設備等有輕量化、薄化之傾向，而要求薄片狀之緩衝材、包裝材。由聚胺基甲酸酯發泡體獲得之薄片狀之填充材之一例例舉為下述專利文獻1、2所記載者。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-42297號公報
[專利文獻2]日本特開平6-136084號公報
由聚胺基甲酸酯發泡體形成之薄片狀之包裝材(例如，攜帶設備之顯示裝置用墊片)係利用微細微胞構造而減低壓縮殘留變形，作為包裝材優異。然而，為使包裝材變薄而將微胞極微細化時，聚胺基甲酸酯未經充分發泡而為高密度。結果，損及聚胺基甲酸酯發泡體之柔軟性。此外，藉由使用烯烴系、丙烯酸系發泡體作為薄片狀之包裝材等，可提高包裝材之柔軟性，但烯烴系、丙烯酸系發泡體一般壓縮殘留變形高，彈力容易減弱。因此，使用烯烴系、丙烯酸系發泡體作為薄片狀之包裝材等並不佳。本發明係有鑑於該情況而完成者，其課題係提供一種具有適於薄的包裝材(例如厚度0.1mm~0.5mm之墊片)之極微細微胞(例如直徑0.1mm以下之微胞)，並且具有柔軟性、壓縮殘留變形低之聚胺基甲酸酯發泡體。
為解決上述課題，本發明之聚胺基甲酸酯發泡體之特徵，係藉由含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液、陰離子系起泡安定劑(具有含陰離子性之有機基之化合物的起泡安定劑)之原料予以發泡成形，在經50%壓縮之狀態下，以70℃條件下放置22小時後之壓縮永久變形(JIS K6401)為40%以下。
本發明之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法之特徵係藉由機械發泡法，使含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺 衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡，形成前述原料之泡體，且將前述泡體加熱並乾燥。
本發明之聚胺基甲酸酯發泡體，係藉由含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液、及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡成形而成。藉由使用胺基甲酸酯乳液與陰離子系起泡安定劑作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料，可實現微胞之極微細化與聚胺基甲酸酯發泡體之低密度化，可擔保具有適於薄的包裝材之微細微胞之聚胺基甲酸酯發泡體之柔軟性。
再者藉由使聚胺基甲酸酯發泡體之原料含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者，而降低壓縮殘留變形。
本發明之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮永久變形(JIS K6401)設為40%以下。藉此，可實現難以彈力減弱之聚胺基甲酸酯發泡體。
2‧‧‧脂肪族異氰酸根
4‧‧‧異氰酸酯基
6‧‧‧水
8‧‧‧脲鍵
10‧‧‧分子
12‧‧‧聚胺基甲酸酯分子
14‧‧‧胺基甲酸酯鍵
16‧‧‧電性力
18‧‧‧聚胺基甲酸酯發泡體
圖1係顯示用以製造實施例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體之原料的調配量(重量比)、及實施例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價之表。
圖2係顯示用以製造實施例11~16之聚胺基甲酸酯發泡體之原料的調配量(重量比)、及實施例11~16之聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價之表。
圖3係顯示用以製造實施例17~24之聚胺基甲酸酯發泡體之原料的調配量(重量比)、及實施例17~24之聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價之表。
圖4係顯示用以製造實施例25~32之聚胺基甲酸酯發泡體之原料的調配量(重量比)、及實施例25~32之聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價之表。
圖5係顯示用以製造比較例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體之原料的調配量(重量比)、及比較例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價之表。
圖6係說明脂肪族異氰酸酯與水之反應的圖。
圖7係說明本發明之交聯反應的圖。
本發明所記載之「聚胺基甲酸酯發泡體」係藉由含有脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之至少一者、胺基甲酸酯乳液、及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡成形而成。發泡成形可藉各種方法進行，但較好藉由機械發泡法之發泡成形。
使用機械發泡法使聚胺基甲酸酯發泡體成形時，係將空氣或氮氣等惰性氣體強制吹送到投入有上述原料之奧克斯混練機等中，利用奧克斯混練機攪拌上述原料 予以混合。因該攪拌與混合而產生許多氣泡(微胞)，形成泡體(froth)亦即氣泡之塊。接著，將經攪拌混合之原料(泡體)塗佈於通氣度低之薄片表面上，利用輥塗、刮刀、缺角輪塗佈器、狹縫式塗佈器等將所塗佈之原料厚度調整成特定厚度後，以烘箱或乾燥爐等加熱該原料並乾燥。藉此，成形薄片狀之聚胺基甲酸酯發泡體。
且，聚胺基甲酸酯發泡體之原料的胺基甲酸 酯乳液係例如使直徑0.01~5μm之球狀胺基甲酸酯樹脂(亦即，聚胺基甲酸酯)分散於水中者，至於聚胺基甲酸酯發泡體之原料可藉由採用胺基甲酸酯乳液與陰離子系起泡安定劑，而實現微胞之極微細化與聚胺基甲酸酯發泡體之低密度化(亦即，柔軟化)。
胺基甲酸酯乳液之胺基甲酸酯樹脂係由異氰 酸酯與多元醇生成。多元醇只要是通常採用作為胺基甲酸酯樹脂原料者即可，列舉為例如聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯等。且，異氰酸酯亦只要是一般採用作為胺基甲酸酯樹脂原料者即可，列舉為例如芳香族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯、脂環族異氰酸酯等。
此外，胺基甲酸酯樹脂由於係分散於水中， 故較好具有親水基。藉此，提高胺基甲酸酯樹脂之分散性。又，本發明之胺基甲酸酯樹脂較好含磺酸基、羧基、羥基中之至少1種作為親水基。
此外，作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料使用 之脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物係作為交聯劑發揮功 能。尤其，脂肪族異氰酸酯較好具有2個之官能基(例如，異氰酸酯基)。
圖6係說明脂肪族異氰酸酯與水反應之圖。圖7係說明本發明之交聯反應之一例之圖。如圖6所示，脂肪族異氰酸根2之異氰酸酯基4與水6(例如，胺基甲酸酯乳液之水)反應，轉化成具有脲(urea)鍵8之分子10。該脲(urea)鍵8及胺基甲酸酯鍵係有極性之鍵。
因此，如圖7所示，脂肪族異氰酸根2與水6反應生成之分子10入侵到胺基甲酸酯乳液中之聚胺基甲酸酯分子12之間時，藉由電性力16使胺基甲酸酯鍵14與脲鍵8鍵結。結果，形成分子10、12彼此電性鍵結之交聯構造。
藉此，生成壓縮殘留變形低之高強度(高拉伸強度)之聚胺基甲酸酯發泡體18。交聯劑於三聚氰胺衍生物時，三聚氰胺衍生物之N-H鍵與胺基甲酸酯鍵14電性鍵結。
本發明之其他例中進而有脂肪族異氰酸根2之異氰酸酯基4與聚胺基甲酸酯分子12之親水基(例如，羧基、羥基)反應，使脂肪族異氰酸根2與聚胺基甲酸酯分子12化學鍵結。後述之胺基甲酸酯乳液3係具有此等親水基之胺基甲酸酯乳液之一例。
如上述之脂肪族異氰酸酯及三聚氰胺衍生物可為使分子彼此電性鍵結之外觀上之交聯劑，亦可為使分子彼此電性鍵結並且經化學鍵結之交聯劑。
可能採用脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者作為交聯劑，但若考慮使用聚胺基甲酸酯發泡體作為電子設備等之緩衝材、包裝材等，則較好採用脂肪族異氰酸酯作為交聯劑。
使用脂肪族異氰酸酯作為交聯劑時，較好含疏水基。以含疏水基之脂肪族異氰酸酯作為原料之聚胺基甲酸酯發泡體難以水解，作為緩衝材、包裝材等之功能變高。
此外，脂肪族異氰酸酯相較於芳香族異氰酸酯等，與水之反應性較慢，故適合作為胺基甲酸酯乳液之交聯劑發揮功能。因此，可使胺基甲酸酯樹脂在適當之時機交聯，擔保聚胺基甲酸酯發泡體之強度。
且，脂肪族異氰酸酯之聚體數(相對於具有2個異氰酸酯基之單體之聚體數)及官能基數(異氰酸酯基之數)只要為適合作為交聯劑功能之數值即可，並無特別限制，但例如聚體數較好為3以上，官能基數亦較好為3以上。異氰酸酯之三聚體列舉為異氰尿酸酯、雙縮脲。但，並無必要排除聚體數為2以下及官能基數為2以下之脂肪族異氰酸酯，亦可採用聚體數為2以下及官能基數為2以下之脂肪族異氰酸酯。
此外，作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料使用之陰離子系起泡安定劑係用以擔保安定地發泡成形者，陰離子系起泡安定劑之量於將胺基甲酸酯乳液之量設為100質量%(亦即，100重量份(Parts by weight))時，較好 為2~60質量%(亦即，2~60重量份)，最好為1~35質量%(亦即，1~35重量份)。藉由添加該量之陰離子系起泡安定劑，可擔保適當之發泡，且可成形微細之微胞構造。再者，藉由添加適量之陰離子系起泡安定劑，可使聚胺基甲酸酯發泡體之強度及密度成為適當值。
不使用起泡安定劑時，即使邊吹送惰性氣體邊攪拌胺基甲酸酯乳液仍無法形成泡體。即使使用陰離子系起泡安定劑以外之起泡安定劑，仍可形成泡體。然而加熱以使形成泡體乾燥時，氣泡會消失而無法形成發泡體。
然而，藉由採用胺基甲酸酯乳液與陰離子系起泡安定劑，可實現微胞之極微細化與聚胺基甲酸酯發泡體之低密度化(亦即，柔軟化)。
陰離子系起泡安定劑列舉為例如月桂酸鈉、肉荳蔻酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸銨、油酸鈉、油酸鉀皂、蓖麻油鉀皂、椰油鉀皂、月桂醯基肌胺酸鈉、肉豆蔻醯基肌胺酸鈉、油醯基肌胺酸鈉、可可醯基肌胺酸鈉、椰油醇硫酸鈉、聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鈉、烷基磺基琥珀酸鈉、月桂基磺基乙酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉等，尤其，以硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉較佳。進一步言之，較好採用硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉二者作為陰離子系起泡安定劑。
以上述原料發泡成形之聚胺基甲酸酯發泡體成為復原性高之原材料。具體而言，將特定大小之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品以成為壓縮前之厚度之50%厚之方式 壓縮，在70℃之條件下放置。放置22小時後，依據JIS K6401測定樣品之壓縮殘留變形。其壓縮殘留變形為40%以下。藉此，實現復原性高之聚胺基甲酸酯發泡體，亦即難以彈力減弱之聚胺基甲酸酯發泡體。又，壓縮殘留變形較好為30%以下，最好為20%以下。又，「JIS」係”日本工業標準(Japanese Industrial Standard”之簡稱(以下同)。
此外，聚胺基甲酸酯發泡體之硬度(JIS K6254)較好為0.002~0.1MPa。詳言之，係測定以1mm/min之速度將直徑50mm之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品壓潰厚度之25%時之反彈應力大小。該測定值較好為0.002~0.1MPa，最好為0.005~0.1MPa。進而言之，較好為0.01~0.1MPa。硬度在該範圍內之聚胺基甲酸酯發泡體相當柔軟。
且，聚胺基甲酸酯發泡體之材料強度較好為 2N/12mm以上。詳言之，將PET膜貼合於12mm×70mm之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品兩面上。又，PET膜之貼合係使用雙面膠帶。將兩面貼合PET膜之樣品在85℃之條件下放置24小時，隨後，在室溫(5~35℃，以下同)放置1小時。接著，以1000mm/min之速度朝垂直於樣品表面之方向拉伸貼合於樣品兩面上之各PET膜之一端，測定此時之拉伸強度。其測定值較好為2N/12mm以上，最好為3N/12mm以上。進而言之，較好為4N/12mm以上。
此外，聚胺基甲酸酯發泡體之密度(JIS K6401)較好為50~500kg/m3。詳言之，測量50mm×50mm之聚胺基甲酸酯發泡體樣品之重量及體積，將重量除以體積。該計算值較好為50~500kg/m3，最好為60~470kg/m3。換言之，較好為80~450kg/m3。
如上述，本發明之聚胺基甲酸酯發泡體經低 密度化，硬度亦低。亦即，擔保柔軟性。且，壓縮殘留變形低，擔保高的復原性。再者，為高強度。因此，本發明之聚胺基甲酸酯發泡體具有柔軟性、高復元性、高強度之作為緩衝材、包裝材等之優異特性。由此，本發明之聚胺基甲酸酯發泡體較好使用作為緩衝材、包裝材等(例如，攜帶設備之顯示裝置之墊片)。
[實施例]
以下例示實施例更具體說明本發明。但，本發明並不受限於該實施例，基於本技藝者之知識可藉進行各種變更、改良之各種樣態實施。
〈聚胺基甲酸酯發泡體之原料及製造〉
由圖1至圖5所示之調配原料，製造實施例1~32及比較例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體。以下顯示各原料之細節。
‧胺基甲酸酯乳液1：碳酸酯系胺基甲酸酯乳液(具有碳酸酯基之胺基甲酸酯之乳劑)，pH8、親水基：磺酸 基，固體成分：40質量%
‧胺基甲酸酯乳液2：碳酸酯系胺基甲酸酯乳液，pH8、親水基：羧基，固體成分：40質量%
‧胺基甲酸酯乳液3：醚系胺基甲酸酯乳液(具有醚鍵之胺基甲酸酯之乳劑)，pH8、親水基：羧基，固體成分：40質量%
‧陰離子系起泡安定劑1：硬脂酸銨，pH11、固體成分：30質量%
‧陰離子系起泡安定劑2：二烷基磺基琥珀酸鈉，pH9.4、固體成分：30質量%
‧陰離子系起泡安定劑3：油酸鉀皂，pH11.2、固體成分：30質量%
‧陰離子系起泡安定劑4：蓖麻油鉀皂，pH9.9、固體成分：30質量%
‧兩性起泡安定劑：月桂基甜菜鹼，pH7.5、固體成分：30質量%
‧非離子系起泡安定劑：烷基烷醇醯胺，pH10.4、固體成分：30質量%
‧交聯劑1(A公司製)：疏水性HDI異氰尿酸酯(由六亞甲基二異氰酸酯形成之疏水性異氰尿酸酯)官能基數：3.5，三聚物
‧交聯劑2(B公司製)：疏水性HDI異氰尿酸酯，官能基數：3.5，三聚物
‧交聯劑3：疏水性HDI雙縮脲(由六亞甲基二異氰 酸酯形成之疏水性雙縮脲)官能基數：3.5，三聚物
‧交聯劑4(A公司製)：親水性HDI異氰尿酸酯，官能基數：3.2，三聚物
‧交聯劑5(B公司製)：親水性HDI異氰尿酸酯，官能基數：3.2，三聚物
‧交聯劑6：三聚氰胺-甲醛(亦即，三聚氰胺-甲醛樹脂)
‧交聯劑7：碳二醯亞胺
‧交聯劑8：疏水性HDI脲甲酸酯(allophanate)(亦即，由六亞甲基二異氰酸酯形成之疏水性脲甲酸酯)官能基數：2，二聚物
交聯劑9：HDI單體(六亞甲基二異氰酸酯之單體)
以圖1至圖5所示之配方(重量比)計量上述原料，且投入於奧克斯混練機或Mondo混練機中。接著，以100~1000rpm攪拌混合。此時，強制地吹送空氣或氮氣等惰性氣體。接著，將經攪拌且混合之原料塗佈於通氣度低之薄片表面，以刮刀等將厚度調至特定厚度後，以烘箱或乾燥爐等加熱並乾燥。藉此，成形實施例1~32及比較例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體。
〈聚胺基甲酸酯發泡體之物性評價〉
對如上述製造之實施例1~32及比較例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體，藉下述方法進行物性評價。
具體而言，以目視評價微胞狀態及聚胺基甲 酸酯發泡體表面。微胞均勻時，評價為「◎」，微胞稍不均時評價為「○」。且，微胞粗糙時評價為「△」，微胞非常粗糙及無法形成微胞時，亦即，未發泡時評價為「×」。該評價記載於圖1至圖5之「外觀」欄中。
且，測定聚胺基甲酸酯發泡體之微胞直徑。微胞直徑未達100μm時，在圖1至圖5之「微胞直徑」欄中記為「◎」，微胞直徑為100μm以上時在圖1至圖5之「微胞直徑」欄中記為「×」。
另外，測定聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(%)。具體而言，將特定大小之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品以成為壓縮前厚度之50%厚之方式壓縮，在70℃之條件下放置。放置22小時後，依據JIS K6401測定樣品之壓縮殘留變形。其測定值記載於圖1至圖5之「壓縮殘留變形(70℃)」欄中。且，將特定大小之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品以成為壓縮前厚度之50%厚之方式壓縮，在室溫下放置。放置22小時後，依據JIS K6401測定樣品之壓縮殘留變形。其測定值記載於圖1至圖5之「壓縮殘留變形(室溫)」欄中。
另外，測定聚胺基甲酸酯發泡體之密度(kg/m3)。具體而言，依據JIS K6401，測量50mm×50mm之聚胺基甲酸酯發泡體樣品之重量及體積，將重量除以體積。其計算值記載於圖1至圖5之「密度」欄中。
另外，測定聚胺基甲酸酯發泡體之硬度(MPa)。具體而言，依據JIS K6254，測定以1mm/min 之速度將直徑50mm之聚胺基甲酸酯發泡體之樣品壓潰至厚度經25%壓縮時之反彈應力大小。該測定值記載於圖1至圖5之「硬度」欄中。
此外，測定聚胺基甲酸酯發泡體之材料強度(N/12mm)。具體而言，將PET膜貼合於12mm×70mm之聚胺基甲酸酯發泡體樣品之兩面上。又，PET膜之貼合係使用雙面膠帶。兩面貼合PET膜之樣品在85℃之條件下放置24小時，隨後，在室溫放置1小時。接著，以1000mm/min之速度朝垂直於樣品表面之方向拉伸貼合於樣品兩面上之各PET膜之一端，測定此時之拉伸強度。其測定值記載於圖1至圖5之「材料強度」欄中。
由以上之評價結果可知，藉由採用脂肪族異氰酸酯(交聯劑1~5、8、9)與三聚氰胺衍生物(交聯劑6)之一者作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料中之交聯劑，可使聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)成為約40%以下，並且可使壓縮殘留變形(室溫)成為約10%以下。具體而言，比較例3、4、8之聚胺基甲酸酯發泡體之原料中不採用交聯劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)為41~48%，壓縮殘留變形(室溫)為15~21%。此外，比較例5、6之聚胺基甲酸酯發泡體採用碳二醯亞胺(交聯劑7)作為交聯劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)為47%，且壓縮殘留變形(室溫)為14~16%。
另一方面，實施例1~22、25~32之聚胺基甲 酸酯發泡體採用脂肪族異氰酸酯(交聯劑1~5、8、9)作為交聯劑，實施例23、24之聚胺基甲酸酯發泡體採用三聚氰胺衍生物(交聯劑6)作為交聯劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)為40%以下，且壓縮殘留變形(室溫)約為10%以下。據此，藉由採用脂肪族異氰酸酯(交聯劑1~5、8、9)與三聚氰胺衍生物(交聯劑6)之一者作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料中之交聯劑，可實現復元性高之聚胺基甲酸酯發泡體。
又，實施例1~22、25~30之聚胺基甲酸酯發 泡體採用聚體數為3以上，且官能基數為3以上之脂肪族異氰酸酯(交聯劑1~5)，實施例31、32之聚胺基甲酸酯發泡體採用聚體數為2以下且官能基數為2以下之脂肪族異氰酸酯(交聯劑8、9)，任一種聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)均為40%以下，且壓縮殘留變形(室溫)約為10%以下。由此，可採用聚體數為3以上且官能基數為3以上之脂肪族異氰酸酯與聚體數為2以下且官能基數為2以下之脂肪族異氰酸酯之任一者作為交聯劑。但，採用聚體數為3以上且官能基數為3以上之脂肪族異氰酸酯之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形比聚體數為2以下且官能基數為2以下之脂肪族異氰酸酯之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變性稍低。因此，較好採用聚體數為3以上(較好為3)且官能基數為3以上(較好為3以上且未達4)之脂肪族異氰酸酯作為交聯劑。但亦可為例如聚體數2且官能基數為2以上且未達3。
再者，藉由採用陰離子系起泡安定劑作為聚 胺基甲酸酯發泡體之原料中之起泡安定劑，可知可使聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)成為約40%以下，並且可使壓縮殘留變形(室溫)成為約10%以下。具體而言，比較例1之聚胺基甲酸酯發泡體採用兩性起泡安定劑作為起泡安定劑，比較例2之聚胺基甲酸酯發泡體採用非離子系起泡安定劑作為起泡安定劑。亦即，比較例1、2之聚胺基甲酸酯發泡體未採用陰離子系氣泡安定劑作為起泡安定劑。其比較例1、2之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)為41~48%，且壓縮殘留變形(室溫)為18~25%。
另一方面，實施例1~32之聚胺基甲酸酯發泡 體採用陰離子系起泡安定劑作為起泡安定劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)成為約40%以下，並且壓縮殘留變形(室溫)成為約10%以下。尤其，實施例1~26、28、29、31、32之聚胺基甲酸酯發泡體僅採用陰離子系起泡安定劑作為起泡安定劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70%)不超過40%，且壓縮殘留變形(室溫)亦不超過15%。據此，採用陰離子系起泡安定劑作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料中之起泡安定劑，尤其僅採用陰離子系起泡安定劑，可實現復元性高之聚胺基甲酸酯發泡體。
進而言之，實施例1~10、15~24之聚胺基甲 酸酯發泡體採用硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二 烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)之2種起泡安定劑作為起泡安定劑，聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70%)為36%以下，且壓縮殘留變形(室溫)為6%以下。且，實施例1~10、15~24、31、32之聚胺基甲酸酯發泡體中，有關「外觀」之評價為「○」與「◎」，關於「微胞直徑」之評價為「◎」。由此可知，較好採用硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)二者(2種類起泡安定劑)作為聚胺基甲酸酯發泡體之原料中之起泡安定劑。
但，即使採用硬脂酸銨(陰離子系起泡安定 劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)二者(2種類起泡安定劑)作為起泡安定劑時，仍有必要使起泡安定劑之調配量適當化。具體而言，比較例7之聚胺基甲酸酯發泡體在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量為1質量%。該比較例7之聚胺基甲酸酯發泡體係聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70%)為48%，且壓縮殘留變形(室溫)亦為28%。另外，密度(kg/m3)及硬度(MPa)比較高。且，比較例9及比較例10之聚胺基甲酸酯發泡體在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量為80質量%以上。該比較例9及比較例10之聚胺基甲酸酯發 泡體之密度(kg/m3)及硬度(MPa)少且低。此外，材料強度(N/12mm)為1.5N/12mm以下，非常的低。
又，作為起泡安定劑亦存在陽離子系起泡安 定劑。然而，由於胺基甲酸酯乳液為陰離子性，故陽離子系起泡安定劑並不佳。胺基甲酸酯乳液中添加陽離子系起泡安定劑時，聚胺基甲酸酯粒子彼此會透過陽離子系起泡安定劑電性結合而凝聚在一起。
另一方面，實施例1~10之聚胺基甲酸酯發泡 體在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量為2~60質量%。該實施例1~10之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘留變形(70℃)為35%以下，壓縮殘留變形(室溫)為5%以下。此外，密度(kg/m3)為54~495kg/m3，硬度(MPa)為0.002~0.094MPa。亦即，具有適度柔軟性。再者，材料強度(N/12mm)為2N/12mm以上，具有適度強度。由此可知，在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量較好為2~60質量%。進而言之，實施例1~5、7~10之聚胺基甲酸酯發泡體在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量為2~30質量%。該實施例1~5、7~10之聚胺基甲酸酯發泡體之壓縮殘 留變形(70℃)為19%以下，且壓縮殘留變形(室溫)為4%以下。再者，材料強度(N/12mm)為4N/12mm以上，非常堅韌。由此可知，在胺基甲酸酯乳液之量為100質量%時，硬脂酸銨(陰離子系起泡安定劑1)與二烷基磺基琥珀酸鈉(陰離子系起泡安定劑2)兩種起泡安定劑之總量最好為2~30質量%。
以下，針對本發明之諸樣態加以描述。
(1)一種聚胺基甲酸酯發泡體，其特徵係藉由含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡成形，且在經50%壓縮之狀態下，以70℃之條件放置22小時後之壓縮永久變形(JIS K6401)為40%以下。
(2)如(1)項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中陰離子系起泡安定劑之量，於將前述胺基甲酸酯乳液之量設為100質量%時為2~60質量%。
(3)如(1)項或(2)項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中該聚胺基甲酸酯發泡體係藉機械起泡(mechanical froth)法予以發泡成形。
(4)如(1)項至(3)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述脂肪族異氰酸酯為3聚物以上，且為3官能以上。
(5)如(1)項至(3)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述脂肪族異氰酸酯為2聚物以下，且為2官能以下。
(6)如(1)項至(5)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述胺基甲酸酯乳液之胺基甲酸酯樹脂含有親水基。
(7)如(6)項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述胺基甲酸酯樹脂之親水基係磺酸基、羧基及羥基之至少一者。
(8)如(1)項至(7)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述脂肪族異氰酸酯含疏水基。
(9)如(1)項至(8)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述陰離子系起泡安定劑含有硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉之至少一者。
(10)如(1)項至(9)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述陰離子系起泡安定劑含有硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉之二者。
(11)如(1)項至(10)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其硬度(JIS K6254)為0.002~0.1MPa。
(12)如(1)項至(11)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其密度(JIS K6401)為50~500kg/m3。
(13)如(1)項至(12)項中任一項所記載之聚胺基甲酸酯發泡體，其中以雙面膠帶貼合於該聚胺基甲酸酯發泡體兩面之PET膜在85℃之條件下放置24小 時，接著在室溫放置1小時後，將以1000mm/min之速度拉伸前述PET膜時之拉伸強度(N/12mm)定義為材料強度時，前述材料強度為2N/12mm以上。

Claims (18)

  1. 一種聚胺基甲酸酯發泡體，其特徵為藉由含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡成形，且在經50%壓縮之狀態下，以70℃之條件下放置22小時後之壓縮永久變形(JIS K6401)為40%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中陰離子系起泡安定劑之量，於將前述胺基甲酸酯乳液之量設為100重量份時為2~60重量份。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中該聚胺基甲酸酯發泡體係藉機械起泡(mechanical froth)法予以發泡成形者。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述脂肪族異氰酸酯為3聚物以上，且為3官能以上。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述脂肪族異氰酸酯為2聚物以下，且為2官能以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述胺基甲酸酯乳液之胺基甲酸酯樹脂含有親水基。
  7. 如申請專利範圍第6項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述胺基甲酸酯樹脂之親水基係磺酸基、羧基及羥基之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中前述陰離子系起泡安定劑含有硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉之兩者。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其硬度(JIS K6254)為0.002~0.1MPa。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其密度(JIS K6401)為50~500kg/m3。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體，其中以雙面膠帶貼合於該聚胺基甲酸酯發泡體兩面之PET膜在85℃之條件下放置24小時，進而在室溫放置1小時後，將以1000mm/min之速度拉伸前述PET膜時之拉伸強度(N/12mm)定義為材料強度時，前述材料強度為2N/12mm以上。
  12. 一種聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其係藉由機械發泡法使含脂肪族異氰酸酯與三聚氰胺衍生物之任一者、胺基甲酸酯乳液及陰離子系起泡安定劑之原料予以發泡，形成前述原料之泡體，將前述泡體加熱並乾燥。
  13. 如申請專利範圍第12項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中陰離子系起泡安定劑之量，於將前述胺基甲酸酯乳液之量設為100重量份時為2~60重量份。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中前述脂肪族異氰酸酯為3聚物以上，且為3官能以上。
  15. 如申請專利範圍第12或13項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中前述脂肪族異氰酸酯為2聚物以下，且為2官能以下。
  16. 如申請專利範圍第12至15項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中前述胺基甲酸酯乳液之胺基甲酸酯樹脂含有親水基。
  17. 如申請專利範圍第16項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中前述胺基甲酸酯樹脂之親水基係磺酸基、羧基及羥基之至少一者。
  18. 如申請專利範圍第12至17項中任一項之聚胺基甲酸酯發泡體之製造方法，其中前述陰離子系起泡安定劑含有硬脂酸銨與烷基磺基琥珀酸鈉之二者。
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