由可聚合縮合聚合物制備泡沫體的方法
【專利說明】由可聚合縮合聚合物制備泡法體的方法
[0001 ]根據35 U.S.C. §119(e)，本申請要求2013年5月22日提交的美國臨時申請?zhí)?1/ 826，262的權益，其通過引用的方式整體結合到本文中。
[0002]本發(fā)明公開的主題設及泡沫體（即，多孔塑料），例如使用一種或多種可持續(xù)生成 的反應物生成的泡沫體。
[000引概述 所公開主題的一個或多個實施方案設及使用W下步驟制造泡沫體的方法。產生具有可 聚合縮合聚合物和發(fā)泡劑的混合物。所述可聚合縮合聚合物至少具有W下單元:徑基酸單 元和不飽和雙官能單元。所述不飽和雙官能單元選自不飽和二簇酸單元和不飽和二醇單元 中的一種或多種。所述可聚合縮合聚合物任選包括選自W下單元的分支單元：（i)衍生自 具有Ξ個或更多個徑基或環(huán)氧化物基團的多官能醇的多官能醇單元;和（ii)衍生自具有 Ξ個或更多個簇基的多官能酸的多官能酸單元。使所述混合物膨脹W產生泡沫。使在所述 泡沫中的可聚合縮合聚合物反應W產生泡沫體。
[0004]參考詳述將更易于了解并理解運些及其他目的、優(yōu)勢和特點。
[000引發(fā)明詳述 本發(fā)明公開的主題的各種實施方案設及制造泡沫體的方法及所產生的泡沫體。產生包 含可聚合縮合聚合物和發(fā)泡劑的混合物。所述混合物還可任選包含引發(fā)劑、共反應物、高官 能度反應物及其他組分中的一種或多種。使所述混合物膨脹W產生泡沫。使在所述泡沫中 的反應物反應W使泡沫基質凝固并產生泡沫體。
[0006] 可聚合縮合聚合物 本文使用的"可聚合縮合聚合物"是指具有在隨后的自由基聚合期間可利用W參與形 成共價鍵（即，優(yōu)選具有2或更大的平均官能度形成包含多個可聚合縮合聚合物的較大 分子網絡的締屬不飽和位點的縮合聚合物或寡聚體分子。在運種意義上講，所述自由基聚 合包括交聯(lián)（即，交聯(lián)聚合），例如如本文所述在可聚合縮合聚合物的自由基熱固性反應期 間所發(fā)生的聚合。
[0007] 所述可聚合縮合聚合物包含至少兩類"單元"，其為衍生自用于制造所述聚合物的 單體或其他反應物的聚合物的結構單元。運兩類單元為（1)徑基酸單元和(2)不飽和的雙 官能單元。所述可聚合縮合聚合物任選包含第Ξ類單元，即（3)分支單元。所述可聚合縮合 聚合物還可包含飽和的雙官能單元。
[000引徑基酸單元 所述徑基酸單元為衍生自一種或多種徑基酸的結構單元(例如，乳酸單元衍生自乳酸 或丙交醋且6-徑基己酸單元衍生自6-徑基己酸或ε-己內醋）。所述徑基酸單元可包括W下 單元中的一種或多種:α-徑基酸單元、β-徑基酸單元、脂族α-徑基酸單元、芳族α-徑基酸單 元、k乳酸單元、D-乳酸單元、乙醇酸單元、2-徑基己酸單元(α-徑基己酸單元）、6-徑基己酸 單元(即，己內醋單元）、k扁桃酸單元、D-扁桃酸單元、蘋果酸單元和巧樣酸單元。
[0009]本文使用的徑基酸單元包括衍生自徑基酸或其相應內醋或其相應環(huán)狀雙或Ξ (等)醋的單元。因此，例如，6-徑基己酸單元和己內醋單元是指在可聚合縮合產物中的相同 結構單元。
[0010] 所述徑基酸單元可衍生自具有多個簇基官能團的徑基酸(例如，蘋果酸和巧樣酸 中的一種或多種）。所述徑基酸單元可衍生自徑基酸的外消旋混合物。
[0011] 不飽和雙官能單元 所述不飽和雙官能單元選自不飽和二簇酸單元(例如，衣康酸單元)和不飽和二醇單元 (例如，1,4-下締二醇）中的一種或多種。已經在縮合階段共聚成可聚合的縮合聚合物結構 的不飽和雙官能單元提供不飽和的雙鍵碳位點，提供可聚合縮合聚合物與反應物的隨后反 應的官能位點，如本文所述。
[0012] 所述不飽和二簇酸單元為衍生自不飽和二簇酸和/或其相應酸酢的結構單元。所 述不飽和二簇酸單元可包括W下單元中的一種或多種:衣康酸單元、順下締二酸單元、四氨 鄰苯二甲酸、甲基-四氨鄰苯二甲酸單元、反下締二酸單元、甲基延胡索酸單元和巧康酸單 J L· 〇
[0013] 所述不飽和二醇單元為衍生自不飽和二醇的結構單元。所述不飽和二醇單元可包 括W下單元中的一種或多種：1,4-下締二醇單元、1-丙締-1,2-二醇單元、2-庚締-1,7-二醇 單兀、3-庚締-1,7-二醇單兀、2-已締-1,6-二醇單兀、3-已締-1,6-二醇單兀、1-戊締-1,5- 二醇單元、2-戊締-1,5-二醇單元和枠木素單元。（枠木素也稱作枠木醇。） 分支單元 所述分支單元選自如在本文更全面描述的具有3或更大的官能度的多官能醇單元(例 如，季戊四醇單元)和多官能酸單元(例如，1，1,3-丙烷Ξ甲酸單元)中的一種或多種。
[0014] 所述多官能醇單元衍生自具有Ξ個或更多個徑基或環(huán)氧化物基團、例如四個或更 多個徑基的多官能醇。所述多官能醇單元可包括W下單元中的一種或多種:季戊四醇單元、 Ξ徑甲基丙烷單元、甘露醇單元、甘油單元和聚甘油單元。本文使用的"多官能醇單元"包括 具有環(huán)氧化物官能度的化合物，所述環(huán)氧化物部分在醋鍵形成中類似于徑基部分反應。因 此，所述多官能醇單元可包括環(huán)氧化甘油Ξ醋單元，例如環(huán)氧化大豆油單元。
[0015] 所述多官能酸單元衍生自具有Ξ個或更多個簇基、例如四個或更多個簇基的多官 能酸和/或其相應酸酢。所述多官能酸單元可包括W下單元中的一種或多種：1，1,3-丙烷- Ξ甲酸單元、均苯四酸二酢單元、二苯甲酬四甲酸二酢單元、1，1,2-乙燒甲酸單元、1，2,3， 4-下燒四甲酸單元和1，2，3，4-環(huán)戊燒-四甲酸單元。
[0016] 可聚合縮合聚合物的結構（即，例如，不管其具有星形構型、梳形構型，還是線形構 型)部分地取決于在可聚合縮合聚合物中分支單元的存在和量。例如，季戊四醇分支單元可 產生4-臂星形聚合物分子;而使用1,4-下二醇單元可產生線形聚合物分子。
[0017] 飽和的雙官能單元 所述可聚合縮合聚合物還可包含選自飽和二簇酸單元(例如，下二酸單元)和飽和二醇 單元(例如，1,2-丙二醇單元）中的一種或多種的一種或多種飽和雙官能單元。例如可包括 可在縮合階段共聚成可聚合縮合聚合物結構的飽和雙官能單元，W改進可聚合縮合聚合物 的粘度或降低其成本。
[0018] 在本文中關于飽和雙官能單元使用的"飽和"是指缺乏有效地用W提供用于可聚 合縮合聚合物與反應物的隨后反應的官能位點的締屬不飽和雙鍵碳位點。因而，例如，術語 "飽和二簇酸單元"并不僅因為芳族環(huán)中的雙鍵位點而排除芳族環(huán)狀或芳族雜環(huán)化合物。
[0019] 所述飽和二簇酸單元為衍生自飽和二簇酸和/或其相應酸酢的結構單元。所述飽 和二簇酸單元可包括W下單元中的一種或多種:下二酸單元、對苯二甲酸單元、間苯二甲酸 單元、鄰苯二甲酸單元和己二酸單元。
[0020] 所述飽和二醇單元為衍生自飽和二醇的結構單元。所述飽和二醇單元可包括W下 單元中的一種或多種:丙二醇單元(例如，1,2-丙二醇單元和1,3-丙二醇單元）、下二醇單元 (例如，1,4-下二醇單元）、己二醇單元、異山梨醇單元、聚乙二醇單元、丙二醇單元、二乙二 醇單元、乙二醇單元、新戊二醇單元和2-甲基-1,3-丙二醇單元。
[0021] 所述飽和二簇酸單元和/或所述飽和二醇酸單元可基于生物和/或為生物可降解 的。
[0022] 官能封端單元 所述可聚合縮合聚合物還可用官能封端單元末端官能化W提供另外的締屬不飽和和/ 或將官能團集中在聚合物臂的末端。合適的官能封端單元衍生自封端劑，所述封端劑例如 包括甲基丙締酸酢、甲基丙締酸縮水甘油醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸下醋等。在丙締 酸燒醋的情況下，封端用合適的醋交換催化劑完成?？删酆峡s合聚合物的封端可用官能部 分完成，例如如在Seppala的美國專利申請公告2008/0004369 A1中描述，其通過引用整體 結合到本文中。
[0023] 可聚合縮合聚合物的組成可為如W下（單元的摩爾％基于相對于可聚合縮合聚合 物的代表性樣品而言單元的平均量）： 至少和/或至多35、40、50、60、70、80和85摩爾％的徑基酸單元，或任何本文所述的更特 定類型的徑基酸單元； 至少和/或至多6、8、10、12、14、16、18、20、22和24摩爾％的不飽和雙官能單元或任何本 文所述的更特定類型的不飽和雙官能單元； 至少和/或至多0、1、2、4、6、8、10、12和14摩爾%分支單元或任何本文所述的更特定類型 的分支單元； 至少和/或至多0、2、4、6、8、10、12、14、16、18和20摩爾%飽和雙官能單元或任何本文所 述的更特定類型的不飽和雙官能單元;和 至少和/或至多0、2、4、6、8、10、12、14、16、18和20摩爾％官能封端單元或任何本文所述 的更特定類型的官能封端單元。
[0024] 有用的可聚合縮合聚合物及其制造方法例如描述在S邱pala在2008年1月3日公開 的美國專利申請公告2008/0004369 A1和2007年8月14日授權給Tuominen的美國專利7， 256，250中，其各自通過引用整體結合到本文中。
[002引共反應物 "共反應物"（例如，反應性稀釋劑)為具有在可聚合縮合聚合物的隨后自由基聚合期間 參與形成共價鍵的兩個或更少的締屬不飽和位點（即，具有2或1的官能度）的反應物分子。 所述共反應物可為反應性稀釋劑，即可用W降低包含可聚合縮合聚合物的溶液的粘度（即， 充當可聚合縮合聚合物的溶劑或稀釋劑）的共反應物?？蛇x擇共反應物W改善固化的可聚 合縮合聚合物的一種或多種特性，例如拉伸強度、壓縮強度、初度和/或模量。
[0026]有用的共反應物包括苯乙締、α-甲基苯乙締、乙締基甲苯、鄰苯二甲酸二締丙醋、 間苯二甲酸二締丙醋、順下締二酸二締丙醋和丙締酸醋中的一種或多種。本文使用的"丙締 酸醋"包括丙締酸醋類、甲基丙締酸醋類和具有丙締酸和甲基丙締酸官能團的組合的