亲水性PU记忆型泡绵及其产品制法

摘要

一种亲水性PU(聚氨酯Polyurethane)记忆型泡绵(hydrophilic PU memory foam)及其产品制法，其系利用亲水性PU预聚合物( hydrophilic PU prepolymer)1~70%但以40~60%为佳、压克力乳化高 分子化合物(Acrylic Emulsion polymet)1~50%但以10~20%为佳、及 聚醚多元醇(polyether polyol)1~50%但以10~20%为佳为主要成 分而构成；其中，该PU预聚合物系含有聚醚多元醇( Polyether polyol)1~80%但以40~70%为佳，及异氰酸酯(Isocyanate) 1~70%但以30~60%为佳，且该聚醚多元醇之分子量介于50到 2000之间，且至少含有40 mole %以上的乙醚基(-EO-)，且乙 醚基(-EO-)含量在20~99.9%；而整体可藉该异氰酸酯( Isocyanate)与大量水作用产生的CO2做为发泡剂，而发泡 成型；又产品制程中特别在发泡成型后增设一温度约 50~100 ℃的高温烘烤步骤，以达成脱水效果；则上述PU 泡绵因具有特殊亲水性高分子结构(polymer)或分子架构( polymer backbone)，不但具有良好吸震性及平均释压性( uniform pressure relief)，同时兼具吸湿性(moisture absorbing) 、吸热性(thermo absorbing)及抗低温性，使与人体接触时 能达成乾爽(吸湿)及凉爽(吸热)效应，并在温度10℃以 下时不会硬化，藉以增进泡绵与人体接触的舒适度及 其应用范围者。

主权项

1.一种亲水性PU记忆型泡绵,其系利用亲水性PU预聚 合物40-60%、压克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)10-20%、及聚醚多元醇5-20%,作为发泡 元材之主要构成成分;其中该聚醚多元醇中并包含 有适当比例之水、表面活性剂、氨催化剂组成;又 其中该PU预聚合物含有聚醚多元醇40-70%、及异氰 酸酯30-60%,且PU预聚合物所含有聚醚多元醇之分子 量介于50到2000之间,且至少含有40 mole %以上的乙醚 基(-EO-),且乙醚基(-EO-)含量在20-99.9%;而整体可藉该 异氰酸酯与大量水作用产生的CO2做为发泡剂,而发 泡成型。 2.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材主要构成成分中之聚醚多元醇中 可进一步添加凉粉(微粒包裹材料,micro encapsulated specific melting point material)0-20%。 3.如申请专利范围第2项所述之亲水性PU记忆型泡 绵,其中该凉粉可为熔点28.3℃的腊以美耐敏(Melamin )树脂包覆的粉状材料。 4.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水32.67%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)16.67% 、表面活性剂(surfactant)0.67%及PU预聚合物(PU prepolymer)50%(%为重量百分率)。 5.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水24.33%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)16.67% 、第一表面活性剂8.33%、第二表面活性剂0.67%及PU 预聚合物50%(%为重量百分率)。 6.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水12.24%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)12.24% 、第一表面活性剂12.42%、第二表面活性剂0.24 %、 第一氨催化剂0.12%、第二氨催化剂0.12%、聚醚多元 醇12.62%、及PU预聚合物50%(%为重量百分率)。 7.如申请专利范围第6项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该多元醇系分子量介于50-400之间,乙醚基(-EO-) 含量在50-85%,其可为PEG(Polyoxyethylene glycol)200、PEG 600或混合Ethylene glycol、Diethylene glyco、Propylene glyco 或Glycerol。 8.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水10.18%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)10.18% 、第一表面活性剂14.50%、第二表面活性剂0.2%、第 一氨催化剂0.17%、第二氨催化剂0.14%、聚醚多元醇 14.50%及PU预聚合物50%。 9.如申请专利范围第8项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该聚醚多元醇系分子量介于50-400之间,且其乙 醚基(-EO-)含量在50-85%,其可为PEG 300或混合Ethylene glycol、Diethylene glycol、Propylene glycol或Glycerol。 10.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水9.77%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)9.77%、 第一表面活性剂9.92%、第二表面活性剂0.20%、第一 氨催化剂0.10%、第二氨催化剂0.10%、聚醚多元醇20. 14%、及PU预聚合物50%(%为重量百分率)。 11.如申请专利范围第10项所述亲水性PU记忆型泡绵 ,其中该聚醚多元醇系分子量介于50-400之间,且其 乙醚基(-EO-)含量在50-85%,其可为PEG 400或混合Ethylene glycol、Diethylene glycol、Propylene glycol或Glycerol。 12.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:水11.51%、压 克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)11.51% 、第一表面活性剂11.68%、第二表面活性剂0.23 %、 第一氨催化剂0.11%、第二氨催化剂0.11%、第一聚醚 多元醇5.94 %、第二聚醚多元醇8.90%及PU预聚合物50% (%为重量百分率)。 13.如申请专利范围第1项所述亲水性PU记忆型泡绵, 其中该发泡元材之构成成分比例可为:压克力乳化 高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)14.1%、第一表面 活性剂21.2%、第二表面活性剂0.21%、第一氨催化剂 0.21%、第二氨催化剂0.21%、聚醚多元醇14.1%及PU预 聚合物50%(%为重量百分率)。 14.一种亲水性PU记忆型泡绵的产品制法,包括下列 步骤: 提供一亲水性PU预聚合物;该PU预聚合物含有聚醚 多元醇40-70%,及异氰酸酯30-60%;而PU预聚合物所含有 之聚醚多元醇之分子量介于50到2000之间,且至少含 有40 mole %以上的乙醚基(-EO-),且乙醚基(-EO-)含量在 20-99.9%; 提供各类产品之成型模具,如枕头、坐垫、床垫或 鞋垫等成型模具; 利用上述步骤所制备之亲水性PU预聚合物40-60%,而 与压克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)- 10-20%、及聚醚多元醇5-20%,作为主要构成成分;其中 ,该聚醚多元醇(polyether polyol)中并包含有适当比例 之水、表面活性剂(Surfactant)、氨催化剂(Amine Catalyst))或凉粉组成;而生产料温可介于5-50℃之间; 将上述压克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)、聚醚多元醇与亲水性PU预聚合物,依照设 定之重量比例混合,并注入成型模具内,模温控制 在30-50℃之间,进行发泡成型制程,发泡时间约5-10 分钟;其中,亲水性PU预聚合物(I)之重量与压克力树 脂、聚醚多元醇(P)之总重量间的混合重量比例(I/P )可介于1.5比1(1.5/1)至1比1.5(1/1.5)之间; 待发泡完成后,自模具中取出已发泡成型的泡绵成 型体; 将泡绵成型体置放在烤箱中进行烘烤作业,藉以达 成脱水效果,而完成泡绵产品的制程。 15.如申请专利范围第14项所述亲水性PU记忆型泡绵 的产品制法,其中该亲水性PU预聚合物(I)之重量与 压克力乳化高分子化合物(Acrylic Emulsion polymer)、 聚醚多元醇(P)之总重量间的混合重量比例(I/P)以1 比1为最佳。 16.如申请专利范围第14项所述亲水性PU记忆型泡绵 的产品制法,其中该烤箱之烘烤温度约50-100℃。 17.如申请专利范围第14项所述亲水性PU记忆型泡绵 的产品制法,其中该烘烤作业之烘烤时间视产品物 件之大小及重量而定。 图式简单说明: 第一图:系本发明亲水性PU记忆型泡绵之产品制程 方块示意图。