JP2002532596A

JP2002532596A - イソシアネート系ポリマー発泡体およびその製造方法

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Publication number: JP2002532596A
Application number: JP2000588251A
Authority: JP
Inventors: ドルゴポルスキー、インナ; デュリー、ジョン・エー
Original assignee: ウッドブリッジ・フォーム・コーポレイション
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2002-10-02
Also published as: PL348976A1; CA2292111C; ES2239468T3; EP1137698A1; PT1137698E; AU1645800A; TR200102719T2; US20030134922A1; US6777457B2; DE69924144T2; WO2000035997A1; CN1359406A; CA2292111A1; DE69924144D1; PL200832B1; CN1167730C; KR20010101169A; BR9916065B1; US6265457B1; BR9916065A

Abstract

(57)【要約】少なくとも約５０Ｊ／ｇの吸熱相転移のエンタルピーを有する粒状材料が中に配置されたイソシアネート系ポリマー発泡体マトリックスを含むイソシアネート系ポリマー発泡体。発泡体を製造する方法もまた記載されている。プロセスの間、粒状材料は、放熱子として機能し、プロセスの間放出される反応の熱の有意な部分を吸収することにより吸熱相変化を受ける。このことは、発泡体によりなされる最大発熱を低くすることによりプロセスの安全性を改善し、および／または製品の特性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明はイソシアネート系ポリマー発泡体およびその製造方法に関する。特に
、本発明は、製造の間にイソシアネート系ポリマー発泡体によりなされる発熱を
緩和する新規な方式に関する。

【０００２】背景技術イソシアネート系ポリマーは当該技術において公知である。一般的に、当業者
は、イソシアネート系ポリマーはポリウレタン、ポリ尿素、ポリイソシアヌレー
トおよびそれらの混合物であると理解する。

【０００３】発泡したイソシアネート系ポリマーを製造することもまた当該技術において公
知である。実際、他のポリマー系と比較してのイソシアネート系ポリマーの利点
の１つは、重合および発泡がその場（現場）でできることである。このことは、
ポリマーを生成および膨張させながらポリマーを成型する能力をもたらす。

【０００４】一般的に、イソシアネート系ポリマー発泡体は、イソシアネート、活性水素含
有化合物（すなわち、ポリウレタンの場合にはポリオール、ポリ尿素の場合には
ポリアミンなど）、発泡剤、触媒および１種類以上の他の任意成分（例えばフィ
ラー、界面活性剤、連鎖延長剤、気泡開口剤（ｃｅｌｌｏｐｅｎｅｒ）など）
を含む混合物を反応させることにより製造されうる。

【０００５】ポリウレタン発泡体を製造するための従来の方法の１つは、「ワン・ショット
」技術として公知である。この技術においては、イソシアネート、適切なポリオ
ール、触媒、水（反応性「発泡」剤として作用し、任意に、１種類以上の副次的
発泡剤で補われ得る）および他の添加剤が、例えば、衝突（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅ
ｎｔ）混合（例えば高圧）を用いて一度に互いに混合される。一般的に、ポリ尿
素を製造するつもりなら、ポリオールは適切なポリアミンと置換されるであろう
。ポリイソシアヌレートは、イソシアネート成分の環式トリマー形成（ｃｙｃｌ
ｏｔｒｉｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）に由来する。ウレタン修飾ポリ尿素またはポリ
イソシアヌレートは、当該技術において公知である。いずれのシナリオにおいて
も、反応物は、適切な混合技術を用いて、きわめて急速に、良好な混合状態で混
合されるであろう。

【０００６】発泡イソシアネート系ポリマーを製造するためのもう１つの技術は、「プレポ
リマー」技術として公知である。この技術においては、プレポリマーは、末端に
反応性官能基を有する液体ポリマー（例えばイソシアネート）を生成するために
不活性雰囲気中で（ポリウレタンの場合においては）ポリオールとイソシアネー
トを反応させることにより製造される。発泡ポリマーを製造するために、プレポ
リマーは、必要とされる硬化剤および他の添加剤の存在下で、（ポリウレタンを
製造する場合には）低分子量ポリオールまたは（修飾されたポリ尿素を製造する
場合には）ポリアミンと徹底的に混合される。

【０００７】イソシアネート系ポリマー発泡体の２つの主要なカテゴリーは、成型発泡体お
よびスラブ材発泡体である。

【０００８】一般的に、成型発泡体は、発泡性組成物を型のキャビティに計量分配し、製造
される製品の所望の形態を有するキャビティを規定する型を閉じ、発泡性組成物
が重合し、膨張し、それにより型のキャビティを満たすことを可能とすることに
より製造される。

【０００９】一般的に、スラブ材発泡体は、連続プロセスまたは半連続プロセスを用いて大
きなバンとして製造される。それらのプロセスは、通常、計量分配ポイントから
発泡塊を移動させる働きをする、開放頂部、側壁および動く底部コンベアを有す
るトラフに発泡性組成物を計量分配する工程を含む。ここでの製品は、典型的に
は、発泡体バン（ｂｕｎ）である。そのバンは、縦７フィートで横４フィートま
での断面を有する１００フィート長のものであり得る。

【００１０】驚くことではないが、スラブ材発泡体を製造するとき、発泡体の発熱は、顕著
な安全性の問題となる。当該技術において公知であるが、イソシアネートとポリ
オールの間の反応（すなわち、ポリウレタン発泡体を製造するとき）は、顕著に
大きな量の熱を放出して発熱性である。製品体積のサイズが比較的小さいので、
成型発泡体の中での発熱は管理可能であるけれども、製品が極めて大きいので、
スラブ材発泡体の中での発熱は特別に対処されなければならない。本明細書全体
に用いられる、「発熱、発熱量（ｅｘｏｔｈｅｒｍ）」という用語は、イソシア
ネート系ポリマー発泡体のコンテキストにおいて用いられるとき、製造の間に発
泡体により経験される反応の熱を意味することが意図される。したがって、「最
大発熱」という用語は、製造の間に発泡体により経験される反応の最大熱を意味
することが意図される。実際には、これは、製造の直後に（典型的にはコアの領
域において）発泡体が達する最大温度を測定することにより評価され得る。実際
には、空気または酸素の存在下で一旦閾値温度（典型的にはほとんどの連続気泡
型スラブ材発泡体については１６５℃〜１７５℃、そしてほとんどの硬質、半硬
質および空気流動の小さいスラブ材発泡体については２００℃まで）に達すると
、変色（製品の劣化）および時に発火（製造設備の損傷および／または破壊）を
もたらす発泡体の自己酸化が起こり得る。

【００１１】先行技術は、多数のアプローチを用いて、スラブ材発泡体におけるこの発熱の
問題に対処しようと試みた。

【００１２】１つのアプローチは、間接発泡剤としての水をより大きな熱容量を有する液体
有機発泡剤と置換することに関する。すなわち、液体有機発泡剤は、反応の放出
される熱の少なくとも一部を吸収するであろう。この目的のために有用な液体炭
化水素発泡剤の例には、クロロフルオロカーボン（例えば、フレオン１１、フレ
オン１２など）、クロロフルオロハイドロカーボン（例えば、フレオン１４２ｂ
、フレオン２２など）、塩化メチレン、アセトン、１，１，１−トリクロロエタ
ンなどが含まれる。このアプローチについての１つの問題は環境である。特に、
１９８０年代半ばに、地球を取り巻くオゾン層に対するそのような化合物の放出
により引き起こされる潜在的破壊およびオゾン層との相互作用を明らかにした研
究にかんがみて炭化水素系およびハロカーボン系発泡剤のような有機炭素系化合
物の使用を精査することをさまざまな政府機関がはじめた。結果として、世界の
多くの国の政府は、炭化水素系およびハロカーボン系発泡剤のような有機炭素系
発泡剤の使用を有意に縮小するかさらに禁止する立法を制定した。

【００１３】もう１つのアプローチは、イソシアネートと水との間の反応の間の現場で作り
出される二酸化炭素を置換するための液体二酸化炭素の使用を含む。このアプロ
ーチの不利益は、製造設備において顕著に大きな資本上の経費を必要とし、製品
について加工処理上の問題（例えば、製品における「ピンホール」および／また
は膨張前の貧弱な流動特性）が存在することである。

【００１４】さらにもう１つのアプローチは、発泡体の新たに作られた「温まった」バンを
、冷えているかまたは周囲の空気をバンを通して引くことにより急速に冷却する
よう試みることが含まれる。このアプローチの不利益は、発泡体の特性が、空気
流が発泡体を通過することを可能とするように発泡体が大きな連続気泡内容を有
していることを保証するように厳しく制御されなければならないことである。

【００１５】さらにもう１つのアプローチは、過剰量の水なしに低密度発泡体を製造するた
めに減圧された大気圧を用いることに関する。このアプローチの不利益な点は、
製造設備において顕著に大きな資本上の経費を必要とし、発泡体組成において水
の量を減少させることにより通常失われる発泡体の硬さを達成するために比較的
高価なコポリマーポリオールの使用を必要とすることである。

【００１６】したがって、それらさまざまの先行技術のアプローチにもかかわらず、イソシ
アネート系発泡体、特に、スラブ材ポリウレタン発泡体の製造において固有の発
熱を減少させる信頼できる方法について当該技術における必要は残ったままであ
る。もしイソシアネート系発泡体の製造において固有の発熱が、製造設備の資本
上の経費の増加および／または発泡体組成における比較的高価な化学物質の使用
を必要とすることなく減少し得るならば、そのことはさらにより有益であろう。

【００１７】発明の開示本発明の目的は、先行技術の上記の不利益の少なくとも１つを回避または緩和
することである。

【００１８】本発明のもう１つの目的は、新規なイソシアネート系ポリマー発泡体を提供す
ることである。

【００１９】本発明のさらにもう１つの目的は、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造す
るための新規な方法を提供することである。

【００２０】したがって、その側面の１つにおいて、本発明は、少なくとも約５０Ｊ／ｇの
吸熱相転移のエンタルピーを有する粒状材料をその中に分散されたイソシアネー
ト系ポリマー発泡体マトリックスを含むイソシアネート系ポリマー発泡体を提供
する。

【００２１】したがって、その側面の１つにおいて、本発明は、結晶性粒状材料がその中に
分散されたイソシアネート系ポリマー発泡体マトリックスを含むイソシアネート
系ポリマー発泡体を提供する。

【００２２】もう１つのその側面において、本発明は、反応混合物を作り出すために、イソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒
および少なくとも約５０Ｊ／ｇの吸熱相転移のエンタルピーを有する粒状材料を
接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を作り出すために反応混合物を膨張させる工程
を含むイソシアネート系ポリマー発泡体を製造するための方法を提供する。

【００２３】さらにもう１つのその側面において、本発明は、反応混合物を作り出すためにイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒お
よび結晶性粒状材料を接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含むイソシアネート系ポリマー発泡体を製造するための方法を提供する。

【００２４】さらにもう１つのその側面において、本発明は、反応混合物を作り出すためにイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒お
よび粒状材料を接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含む方法であって、粒状材料が膨張の間の反応混合物の温度が粒状材料を除く反応の温度より低くな
るように選択されるイソシアネート系ポリマー発泡体を製造するための方法を提供する。

【００２５】本明細書全体にわたって、「溶融のエンタルピー」、「溶融の潜熱」および「
融解の熱」という用語は、同じ意味を有することが意図され、互換的に用いられ
、材料の吸熱相転移のエンタルピーにより包含される。

【００２６】したがって、本発明者は、製造の間の発泡体によりもたらされる最大発熱が減
少し、それにより製品特性を向上させ、そして、重要なことに、発泡体の自己酸
化の発生を回避することによりプラントの安全性を向上させるイソシアネート系
発泡体の製造に対する新たなアプローチを発見した。一般的に、その発見は、吸
熱相変化を含む転移を受けることが可能である添加材料の発泡体組成への添加に
関する。典型的には、材料は、周囲温度および周囲圧力で固体である。いずれか
特定の理論または作用の形式により拘束されることは望まないが、ほとんどの場
合において、吸熱相変化は、固体材料の溶融および／または吸熱転移（たとえば
昇華）をもたらすイソシアネート系ポリマー発泡体の製造の間に放出される反応
の熱の少なくとも有意な部分を吸収する固体により起こると信じる。発泡体が冷
えるとき、添加材料は固形化しうる。したがって、発泡体の製造における反応の
熱全体は実質的に変化しないままであると思われるけれども、添加材料は、反応
の熱の一部を速やかに吸収し、比較的長時間にわたって反応の吸収された熱を順
次放出する活性放熱子（ａｃｔｉｖｅｈｅａｔｓｉｎｋ）（すなわち、材料
は、発泡体の最大発熱の前にある種の形態の相転移をこうむるという意味におい
て活性である）として機能すると思われる。このことの正味の結果は、製造の間
に発泡体が被る最大発熱（または温度）の低下であり、そしておそらく、副次利
益として、発泡体が被る温度勾配の減少による、より均一および／またはよりす
ぐれた特性（例えば、湿潤老化圧縮永久歪の減少）である。

【００２７】本発明の態様は、添付の図面を参照して記載される。

【００２８】本発明を実施するための最適の形態本発明は、なかんずく、粒状材料を含むイソシアネート系ポリマー発泡体およ
びその製造のための方法に関する。

【００２９】一般的に、本発明のイソシアネート系ポリマー発泡体は、ポリウレタン発泡体
、ポリ尿素発泡体、ポリイソシアヌレート発泡体、尿素修飾ポリウレタン発泡体
、ウレタン修飾ポリ尿素発泡体、ウレタン修飾ポリイソシアヌレート発泡体およ
び尿素修飾ポリイソシアヌレート発泡体を含む群より選択される。好ましい発泡
体とされたイソシアネート系ポリマーは、ポリウレタン発泡体および尿素修飾ポ
リウレタン発泡体からなる群より選択される。最も好ましいイソシアネート系ポ
リマーはポリウレタン発泡体である。当該技術において公知である「修飾」とい
う用語は、ポリウレタン、ポリ尿素またはポリイソシアヌレートについて用いら
れるとき、ポリマーの主鎖を形成する結合の５０％までが置換されていることを
意味する。

【００３０】１つの好ましい態様において、粒状材料は、少なくとも約５０Ｊ／ｇの吸熱相
転移のエンタルピーを有する。好ましくは、粒状材料は、約５０Ｊ／ｇから約６
００Ｊ／ｇ、より好ましくは約７５Ｊ／ｇから約４００Ｊ／ｇ、最も好ましくは
約１００Ｊ／ｇから約２５０Ｊ／ｇの範囲の吸熱相転移のエンタルピーを有する
。所定の粒状材料について、吸熱相転移のエンタルピーは、普通の当業者により
容易に定量されうる。具体的には、融解と結晶化の熱のための試験方法は、ＡＳ
ＴＭＥ７９３−８５により示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により定量されうる。

【００３１】粒状材料は、発泡体が粒状材料の欠損下で製造の間に被るであろう最大発熱未
満の温度での吸熱相変化（すなわち、熱の吸収の結果としての相変化）に関係す
る転移を受けうるように選ばれるべきである。最大発熱は以下のように定量され
うる。

【００３２】１．発泡性組成物（典型的にはイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触
媒および粒状材料を含む）が容器に注がれる。

【００３３】２．発泡体が最大膨張（ｆｕｌｌｒｉｓｅ）に達した直後、熱電対探針がバ
ンの幾何学的中心に挿入される。熱電対がバンの中心に達するときゼロ時間とみ
なされ、第１の読み取りがなされる。

【００３４】３．温度が上昇する間温度の読み取りは毎分なされ、２０℃の減少に達するま
で最大温度に達した後１５分ごとに読み取られる。

【００３５】直径１〜２ｍｍの可撓性熱電対探針が好ましい。探針の長さは、バンの中心に
達するのに十分であるべきである。実際の測定は、たとえば、ゼスタ（Ｚｅｓｔ
ａ）・エンジニアリングＬｔｄ由来の０．０６３”直径かつ２４”長シースのゴ
ードン（Ｇｏｒｄｏｎ）センサーを有する熱電対ＡＦＤＯ／２４０ＧＫ０３Ｈを
用いることによりなされ得る。バーナット（Ｂａｒｎａｔ）・カンパニー由来の
タイプＫ熱電対デジタル温度計が温度の読み取りのために用いられ得る。

【００３６】好ましくは、粒状材料は、周囲温度と周囲圧力（例えば、それぞれ２０℃と１
気圧）で固体である。理想的には、物理的転移は、反応混合物由来の反応熱の少
なくとも一部を粒状材料が吸収することの結果として起こり、それにより、粒状
材料の溶融、脱水、昇華および固相／固相転移の少なくとも１つ、好ましくは溶
融をもたらす。

【００３７】粒状材料は、結晶性または非結晶性であり得る。きわめて結晶性のポリマーお
よび／または部分的に結晶性（半結晶性）ポリマーは、粒状材料としての使用に
とって特に好ましい。

【００３８】材料の加工処理に不利な影響を有さないならば、粒状材料のサイズは特に限定
されない（例えば、粒状材料のサイズは、計量または操作が困難となるような樹
脂の粘度の増加をもたらすべきではない）。好ましくは、粒状材料は、約１００
０μｍ未満、より好ましくは約１μｍから約５００μｍの範囲、最も好ましくは
約１０μｍから約２００μｍの範囲の平均粒子サイズを有する。

【００３９】本発明のイソシアネート系ポリマー発泡体において含まれる粒状材料の量は、
好ましくは、発泡体の約２０重量％未満、より好ましくは、発泡体の約０．５重
量％から約１５重量％、最も好ましくは、発泡体の約５重量％から約１０重量％
である。用いられる粒状材料の量は、用いられる具体的な粒状材料の熱容量、粒
状材料により作り出される発泡体の最大発熱および反応の粘度、特に粒状材料の
大きな負荷を含む多数の要因により影響され得る。

【００４０】上記のように、好ましい粒状材料は性質上結晶性である。この点において、粒
状材料について本明細書で用いられるとき、「結晶性」という用語は、広い意味
を有し、部分的に結晶性（すなわち半結晶性）および強い結晶性の固体をカバー
することが意図されることが理解されるべきである。そのような粒状材料は、成
型発泡体またはスラブ材発泡体を製造する上で特に有用である。しかしながら、
当業者に平易に明らかであるように、本発明の方法は、製造の間のスラブ材発泡
体の最大発熱を小さくすることに有益に用いられ得る。いずれか特定の理論また
は作用の形式により拘束されることを望まないけれども、本発明から生じる利益
の少なくとも一部は、結晶性粒状材料の熱吸収能力に関すると信じられる。具体
的には、この好ましい態様において、製造の間に発泡体により達せられる最大温
度未満で溶融する結晶性粒状材料が用いられる（このことは上記のとおり定量さ
れうる）。したがって、反応の間に熱が放出されるので、発泡体の発熱が増える
代わりに、その一部が結晶性粒状材料により吸収され、典型的には、粒状材料の
溶融をもたらす。結晶性粒状材料は発泡体マトリックス全体に実質的に均一に分
布しているので、結果は、発泡体が被る最大発熱の全体的な低下である。このこ
とは、発泡体製造の安全性を劇的に向上させ、および／または製造特性の劣化を
回避する。発泡体マトリックスは製造後冷えるので、粒状材料は再結晶化または
再固形化する。

【００４１】１つの好ましい態様において、粒状材料は有機物であり、好ましくは有機ポリ
マーであり、より好ましくは熱可塑性材料である。有用な熱可塑性ポリマーの発
明を限定しない例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、エ
チレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチルエタクリレート（ＰＥＥＡ）、アセタ
ール、ナイロン１１、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、エピクロロヒドリン（
ＥＣＯ）プラスチックゴム修飾類似体（ａｎａｌｏｇｕｅ）コポリマーおよびそ
れらの混合物を含む群から選択されうる。より好ましくは、粒状材料は、ポリエ
チレン、ポリプロピレンおよびそれらの混合物を含む群より選択される。最も好
ましくは、粒状材料は、結晶性ポリエチレンである。他の有用な有機材料の発明
を限定しない例は、パラフィン、脂肪酸、アルコール、テトラデカン酸ミシスタ
ミド（ｍｙｓｉｓｔａｍｉｄｅ）、脂肪酸の塩（例えば、ステアリン酸カルシウ
ム（融点１８０℃）、ステアリン酸亜鉛（融点１３０℃）、ラウリン酸亜鉛（融
点１３０℃）など）を含む群より選択されうる。

【００４２】代わりに、粒状材料は無機物でもあり得る。他の有用な無機材料の発明を限定
しない例は、チオ硫酸ナトリウム五水和物（融点７５℃）、酢酸ナトリウム三水
和物（融点５８℃）、硫酸ナトリウム十水和物（融点３２℃）、炭酸ナトリウム
（脱水点１００℃）、水酸化バリウム（融点７８℃）、塩化カルシウム（脱水点
１００℃）、硝酸ニッケル四水和物（融点４０℃）、硝酸亜鉛六水和物（融点３
６．４〜４５．５℃）、それらの混合物、それらのアロイ、およびそれらの共融
混合物を含む群より選択されうる。

【００４３】もちろん、当業者は、修飾された粒状材料もまた用いられ得ることを認識する
であろう。例えば、分散されているマトリックス中の粒子の付着を向上させるた
めに、例えば、紫外線、電子ビームおよび同様の処理をそれらに暴露することに
より粒子を表面修飾することが公知である。本発明のイソシアネート系ポリマー
発泡体を製造するための好ましい方法は、反応混合物を作り出すためにイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒お
よび粒状材料を接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含む。

【００４４】本発明の方法における第１の工程は、活性水素含有化合物、イソシアネート、
水性発泡剤および触媒を含む反応混合物の提供を含む。

【００４５】好ましくは、活性水素含有化合物は、非親水性ポリオール、ポリアミン、ポリ
アミド、ポリイミン、ポリオールアミンおよびそれらの混合物を含む群より選択
される。

【００４６】したがって、もし方法がポリウレタン発泡体を製造するために利用されるなら
ば、活性水素含有化合物は、典型的にはポリオールである。一般的に、そのよう
なポリオールの選択は特に制約されず、当業者の裁量の範囲内にある。例えば、
ポリオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンお
よびポリカプロラクトンを含む群から選択されるヒドロキシル末端の化合物であ
り得る。ポリオールは、ヒドロキシル末端ポリ炭化水素、ヒドロキシル末端ポリ
ホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシ末端ポリエステル、ヒドロキシ
メチル末端ポリエステル、ヒドロキシメチル末端ペルフルオロメチレン、ポリア
ルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコールお
よびポリアルキレンエーテルトリオールを含む群より選択されうる。ポリオール
はまた、アジピン酸−エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコ
ール）、ポリ（プロピレングリコール）およびヒドロキシル末端ポリブタジエン
を含む群からも選択されうる。例えば、その内容が参照により本明細書に組み込
まれる英国特許第１，４８２，２１３号を参照されたい。１種類以上のそのよう
なポリオールのブレンドもまた可能である。好ましくは、そのようなポリオール
は、約２００から約２０，０００、最も好ましくは約３００から約６，０００の
範囲の分子量を有する。

【００４７】さらに、本発明の範囲のポリウレタン発泡体を製造するためにプレポリマー技
術を利用することが可能である。１つの態様において、プレポリマーは、（上記
のように）過剰のイソシアネートをポリオールと反応させることにより調製され
ると考えられる。プレポリマーは、次いで、ポリウレタン発泡体を製造するため
に（第１のポリオールと同じかまたは異なる）更なるポリオールと、またはポリ
尿素修飾ポリウレタンを製造するためにアミンと反応しうるであろう。

【００４８】もし方法がポリ尿素修飾ポリウレタン発泡体を製造するために利用されるなら
ば、水素含有化合物は、少なくとも一部、水素が窒素に結合する化合物を含む。
好ましくは、そのような化合物は、ポリアミン、ポリアミド、ポリイミンおよび
ポリオールアミンを含む群、より好ましくはポリアミンから選択される。そのよ
うな化合物の発明を限定しない例には、第１級および第２級アミン末端ポリエー
テルが含まれる。好ましくは、そのようなポリエーテルは、約１５００を超える
分子量、２から６の官能基、約２００から約６，０００のアミン当量（ｅｑｕｉ
ｖａｌｅｎｔｗｅｉｇｈｔ）を有する。そのようなアミン末端ポリエーテルは
、典型的には、低分子量アルキレン（例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン
およびそれらの混合物）オキシドが付加される適切な開始剤から作られ、得られ
るヒドロキシル末端ポリオールは順次アミノ化される。２種類以上のアルキレン
オキシドが用いられるならば、それらは、ランダムな混合物としてかまたは一方
もしくは他方のポリエーテルのブロックとしてかのいずれかで存在し得る。アミ
ノ化を容易にするために、ポリオールの水酸基は、本質的にすべて第２級水酸基
であることが特に好ましい。典型的には、アミノ化工程は、ポリオールの水酸基
のすべてではないが大半を置換する。

【００４９】もう１つの態様において、第１のポリオールは、グラフトコポリマーポリオー
ルとしてもまた知られるポリマーポリオールを含み得る。当該技術において公知
であるように、そのようなポリオールは、一般的に、ポリエーテルポリオール分
散液であり、それは他の有機ポリマーで満たされる。そのようなポリマーポリオ
ールは、ロードビルディング（ｌｏａｄｂｕｉｌｄｉｎｇ）または修飾されて
いないポリオールを用いることと比較したとき発泡体の硬度を改善することにお
いて有用である。有用なポリマーポリオールの発明を限定しない例には、連鎖成
長コポリマーポリオール（例えば、微粒子ポリ（アクリロニトリル）、ポリ（ス
チレン−アクリロニトリル）およびそれらの混合物を含む）および／または段階
成長コポリマーポリオール（例えば、ポリハルンストッフディスパージョン（Ｐ
ｏｌｙＨａｒｎｓｔｏｆｆＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；ＰＨＤ）、ポリイソシアネ
ート・ポリアディション（ＰＩＰＡ）ポリオール、エポキシ分散ポリオールおよ
びそれらの混合物）が含まれる。ポリマーポリオールについての更なる情報につ
いては、例えば、ヘリントン（Ｈｅｒｒｉｎｇｔｏｎ）ら（１９９１年）のＦＬ
ＥＸＩＢＬＥＦＯＡＭＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳの第２章およびその中に引
用されている参照文献を参照されたい。なお、その内容は参照により本明細書に
組み込まれている。もしポリマーポリオールが用いられるならば、それは、単独
でかまたは修飾されていないポリオールとの混合物としてかで存在し得る。一般
的に、混合物中に、約５重量パーセントから約１００重量パーセントの範囲の量
で存在する修飾されていないポリオールとしてポリマーポリオールを含む混合物
が用いられ得る。

【００５０】この明細書全体に用いられる、「当量（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｗｅｉｇｈｔ
）」という用語は、以下の式、当量＝Ｍ．Ｗ．／ｆ（式中、Ｍ．Ｗ．は化合物の分子量であり、ｆは化合物の分子の中の反応性水素
（すなわち、官能基）の数である）により反応性水素当たりの活性水素含有化合
物の質量を意味する。したがって、１当量の活性水素含有化合物は、１当量のイ
ソシアネートと量子量論的に反応するであろう。

【００５１】ポリオールの官能基を定量することは複雑であろうから、ポリオールの当量を
定量するための代わりの実際的な方法は、以下の式、当量＝（５６．１×１０００）／ＯＨ数（式中、ＯＨ数は、ポリオールの水酸基数である）による。当該技術において公
知であるように、水酸基数は測定され得るものであり、反応について有用である
ポリオールにおける水酸基の数の指標を提供する。当該技術においてさらに公知
であるように、ポリオールの水酸基数を定量するためのさまざまの従来の分析方
法が存在する。例えば、ヘリントンら（１９９１年）のＦＬＥＸＩＢＬＥＦＯ
ＡＭＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳの第２章およびその中に引用されている参照文
献を参照されたい。なお、その内容は、参照により本明細書に組み込まれている
。それらの分析方法は、湿潤分析および赤外線分光技術を含む。

【００５２】本発明の方法の第１の工程における反応混合物はさらに、イソシアネートを含
む。もちろん、当業者は、２以上のイソシアネートの混合物が用いられ得ること
を認識するであろう。反応混合物における使用にとって適切なイソシアネートの
選択は、一般的に、当業者の裁量の範囲にある。一般的に、使用のために適切な
イソシアネート化合物は、一般式、Ｑ（ＮＣＯ）_i （式中、ｉは２以上の整数であり、Ｑはｉの原子化を有する有機ラジカルである
）により表され得る。Ｑは、置換されているかまたは置換されていない炭化水素
基でありうる（例えば、アルキレンまたはアリーレン基）。さらに、Ｑは、一般
式、Ｑ¹−Ｚ−Ｑ¹ （式中、Ｑ¹はアルキレンまたはアリーレン基であり、Ｚは、−Ｏ−、−Ｏ−Ｑ ¹ −、−ＣＯ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｑ¹−Ｓ−および−ＳＯ₂−を含む群より選ば
れる）により表され得る。この定義の範囲に入るイソシアネート化合物の例には
、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，８−ジイソシアナト−ｐ−メタン、キ
シリルジイソシアネート、（ＯＣＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｏ）₂、１−メ
チル−２，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、フェニレンジイソシアネート、
トルエンジイソシアネート、クロロフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タン−４，４’−ジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、
トリフェニルメタン−４，４’，４”−トリイソシアネートおよびイソプロピル
ベンゼン−アルファ−４−ジイソシアネートが含まれる。

【００５３】好ましい態様において、Ｑはまた、ｉの原子価を有するポリウレタンラジカル
をも表し得る。この場合において、Ｑ（ＮＣＯ）_iは、プレポリマーとして当該
技術において一般的に言及される化合物である。一般的に、プレポリマーは、（
本明細書で上記されたように）量子量論的に過剰なイソシアネート化合物を（本
明細書で上記されたように）ポリヒドロキシル含有材料すなわちポリオールと反
応させることにより調製されうる。この態様において、イソシアネートは、例え
ば、ポリオールにおけるヒドロキシルの比率に対して約３０パーセントから約２
００パーセント量子量論的に過剰の比率で用いられ得る。次いで、プレポリマー
は、ポリウレタン発泡体を製造するためにポリオールと、またはポリ尿素修飾ポ
リウレタンを製造するためにアミンと反応し得る。以下に例証されるように、も
しプレポリマーを製造するために用いられるポリオールが（本明細書で以下に記
載される）連鎖延長剤（ｃｈａｉｎｅｘｔｅｎｄｉｎｇａｇｅｎｔ）である
ならば、ポリオール混合物において第２のポリオールを利用することがいまだ必
要である。さらに、上記ポリオール混合物における第２のポリオールは、一体的
スキンを有するポリウレタン発泡体が製造されることを保証するためにプレポリ
マーを製造するために同様のポリオールが用いられるかどうかに関係なくポリオ
ール混合物において用いられるべきである。したがって、本発明の方法のコンテ
キストにおいては、プレポリマーは、有用なイソシアネートの部分集合（ｓｕｂ
ｓｅｔ）とみなされるべきであり、その使用は、本明細書で上記したポリオール
混合物を使用する必要を置き換えない。本発明の方法において有用なプレポリマ
ーの発明を限定しない例は、商品名モンダー（Ｍｏｎｄｕｒ；登録商標）ＰＦの
下でバイエル・コーポレーションから商業的に入手可能である。

【００５４】もう１つの態様において、本発明の方法における使用にとって適切なイソシア
ネート化合物は、イソシアネートおよびジイソシアネートのダイマーおよびトリ
マーならびに一般式、［Ｑ”（ＮＣＯ）_i］_j （式中、ｉとｊの両方は２以上の値を有する整数であり、Ｑ”は多官能性有機ラ
ジカル、および／または、反応混合物における付加成分として一般式、Ｌ（ＮＣＯ）_i （式中、ｉは１以上の値を有する整数であり、Ｌは単官能性または多官能性原子
またはラジカルである）を有する化合物である）を有するポリマー性ジイソシア
ネートから選択され得る。この定義の範囲に入るイソシアネート化合物の例には
、エチルホスホンジイソシアネート、フェニルホスホンジイソシアネート、Ｓｉ
−ＮＣＯ基を含む化合物、スルホンアミド（ＱＳＯ₂ＮＣＯ）から誘導されるイ
ソシアネート化合物、シアン酸およびチオシアン酸が含まれる。

【００５５】例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれる英国特許第１，４５３
，２５８号もまた参照されたい。

【００５６】適切なイソシアネートの発明を限定しない例には、１，６−ヘキサメチレンジ
イソシアネート、１，４−ブチレンジイソシアネート、フルフリーリデンジイソ
シアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシア
ネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、４
，４’−ジフェニル−３，３’−ジメチルメタンジイソシアネート、１，５−ナ
フタレンジイソシアネート、１−メチル−２，４−ジイソシアネート−５−クロ
ロベンゼン、２，４−ジイソシアナト−ｓ−トリアジン、１−メチル−２，４−
ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニ
レンジイソシアネート、１，４−ナフタレンジイソシアネート、ジアニジディン
ジイソシアネート、ビトルエンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシ
アネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、ビス−（４−イソシアナトフ
ェニル）メタン、ビス−（３−メチル−４−イソシアナトフェニル）メタン、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびそれらの混合物が含まれる。

【００５７】好ましいイソシアネートは、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびそれらの混合物を含む群か
ら選択される。このタイプの好ましいイソシアネートは、約１５重量パーセント
から約２５重量パーセントの２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよ
び約７５重量パーセントから約８５重量パーセントの４，４’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネートを含む混合物である。そのようなイソシアネートの例は、商
品名ルビネート（Ｒｕｂｉｎａｔｅ）Ｍの下でインペリアル・ケミカル・インダ
ストリーズから商業的に入手可能である。このタイプのもう１つの好ましいイソ
シアネートは、商品名ルプラネート（Ｌｕｐｒａｎａｔｅ；登録商標）ＭＭ−１
０３（溶媒なし、カルボジイミド修飾４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート）の下でＢＡＳＦコーポレーションから商業的に入手可能である。

【００５８】もう１つの好ましいイソシアネートは、２，４−トルエンジイソシアネート、
２，６−トルエンジイソシアネートおよびそれらの混合物を含む群より選択され
うる。

【００５９】好ましくは、本発明の方法において用いられるイソシアネートは、約２．０か
ら約２．７の範囲の官能性（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）を有する。

【００６０】イソシアネートは、好ましくは、約６０から２００、より好ましくは約７０か
ら約１４０、最も好ましくは約９０から約１２０の範囲の反応混合物における全
反応当量を包含するイソシアネート指数を提供する量で用いられる。

【００６１】本発明の方法の第１の工程で用いられる反応混合物はさらに、発泡剤も含む。
好ましい発泡剤は水性発泡剤である。当該技術において公知であるように、水の
ような水性発泡剤は、イソシアネート系ポリマー発泡体の製造において反応性発
泡剤として用いられ得る。具体的には、水は、イソシアネートと反応し、二酸化
炭素を生成し、そのことは、最終的な発泡体となったポリマー製品において有効
な発泡剤として作用する。本発明の方法の重要な利点は、従来の実施においては
製造後発泡体において極めて大きな発熱をもたらし得るであろう多量の水を用い
てスラブ材ポリウレタン発泡体を製造する能力である。

【００６２】イソシアネート系ポリマー発泡体の調製において発泡剤として用いられる水の
量は、通常、反応混合物における活性水素含有化合物の１００重量部当たり約０
．２０重量部から約８．０重量部ほど以上、最も好ましくは約２．５重量部から
約８．０重量部の範囲にあることが当該技術において知られている。発泡体の製
造において用いられる水の量は、発泡体において予測されるかまたは所望される
決められた特性により制限されるので、もし多くのフィラーを加えられた（例え
ば顔料が加えられた）発泡体が製造されるならば、ある種の環境においては、実
質的に不活性の液体エキステンダーを利用することが望ましいかもしれない。適
切な液体エキステンダーの発明を限定しない例には、ハロゲン化炭化水素、高分
子量炭化水素およびポリオールが含まれる。

【００６３】本発明の方法の第１の工程において用いられる反応混合物はさらに、触媒も含
む。触媒は、ポリオール混合物とイソシアネートとの反応を促進する。そのよう
な触媒の選択と使用は当業者の裁量の範囲内にある。そのそれぞれの内容が参照
により本明細書に組み込まれる、例えば、米国特許第４，２９６，２１３号およ
び第４，５１８，７７８号を参照されたい。適切な触媒には、第３級アミンおよ
び／または有機金属化合物が含まれる。本発明の方法における使用にとって有用
な触媒の発明を限定しない例には、第４級アンモニウム塩、トリエチレンジアミ
ン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ジエタノールアミン、Ｎ−
ココモルホリン、１−メチル−４−ジメチルアミノエチルピペラジン、メトキシ
プロピルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルイソプロピルプロピレンジ
アミン、３−ジエチルアミノプロピルジエチルアミン、ジメチルベンジルアミン
、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、塩化第一錫、ジブチ
ルチンジ−２−エチルヘキサノエート、スタナスオクトエート（ｓｔａｎｎｏｕ
ｓｏｃｔｏａｔｅ）、およびそれらの混合物からなる群より選択され得る。さ
まざまのそれらのおよび他の適切な触媒の検討については、例えば、その内容が
参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，５９０，２１９号（ニッセ
ン（Ｎｉｓｓｅｎ）ら）を参照されたい。好ましくは、触媒は、１００重量部の
ポリオール混合物当たり約０．０５重量部から約２．５重量部、より好ましくは
、約０．１０重量部から約２．０重量部、最も好ましくは約０．１０重量部から
約０．６０重量部の範囲の量で用いられる。

【００６４】当業者により明瞭に理解されるように、ポリウレタン発泡体技術における通常
の添加剤は、本発明の方法において用いられ得ると考えられる。そのような添加
剤の発明を限定しない例には、フィラー材料（例えば、５０Ｊ／ｇ未満の吸熱転
移のエンタルピーを有する材料）、界面活性剤（例えば、商品名Ｌ−５４０ユニ
オン・カーバイドの下で入手可能なオルガノシリコーン化合物）、気泡開口剤（
たとえば、シリコーンオイル）、エキステンダー（例えば、セレクラー（Ｃｅｒ
ｅｃｌｏｒ）Ｓ４５として商業的に入手可能なハロゲン化パラフィン）、架橋
剤（例えば、低分子量反応性水素含有組成物）、顔料／染料、難燃剤（例えば、
ハロゲン化オルガノリン酸化合物）、阻害剤（例えば、弱酸）、核剤（たとえば
、ジアゾ化合物）、抗酸化剤、紫外線安定化剤（例えば、ヒドロキシベンゾトリ
アゾール、ジンクジブチルチオカーバメート、２，６−ジ第３級ブチルカテコー
ル、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒンダードアミン、およびそれらの混合物）、
可塑化剤（例えば、スルホン化芳香族化合物）、殺生物剤、帯電防止剤（例えば
、イオン化が可能な金属塩、カルボン酸塩、リン酸エステルおよびそれらの混合
物）およびそれらの混合物が含まれる。通常用いられるそれらの添加剤の量は当
業者の裁量の範囲内にある。例えば、その内容が参照により本明細書に組み込ま
れる、ヘリントンら（１９９１年）のＦＬＥＸＩＢＬＥＦＯＡＭＦＵＮＤＡ
ＭＥＮＴＡＬＳの第２章およびそこに引用される参照文献を参照されたい。

【００６５】ポリオール混合物、イソシアネート、発泡剤、粒状材料および触媒が本発明の
方法の第１の工程において接触する形式は、特に制約されない。したがって、別
のタンクの中で成分を予備混合することは可能であり、次いで、その別のタンク
が発泡剤および触媒との混合のための適切な混合装置に接続される。代わりに、
樹脂を生成させるために、活性水素含有化合物を発泡剤、触媒、およびもし存在
するならば他の添加剤と予備混合することが可能である。この樹脂の予備混合物
は次いで、適切なミックスヘッド（高圧または低圧）に供給され得るであろうし
、そのミックスヘッドはまた、イソシアネートの独立の流れを受け入れるであろ
う。

【００６６】一旦活性水素含有化合物、イソシアネート、発泡剤、連鎖延長剤および触媒が
接触し、理想的には均一に混合されたならば、反応混合物が形成される。この反
応混合物は次いで、本発明のイソシアネート系ポリウレタン発泡体を製造するた
めに膨張させられる。当業者にとって明らかであるように、本発明の方法は、ス
ラブ材発泡体、成型製品などの製造において有用である。反応混合物の膨張がも
たらされる形式は、製造される発泡体のタイプにより規定される。

【００６７】本発明の態様は、これから、以下の例を参照して記載されるが、それらの例は
、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。例において用い
られる「ｐｂｗ」という用語は、重量部を称する。

【００６８】例においては、以下の化合物が用いられる。

【００６９】１．アーコル（Ａｒｃｏｌ；登録商標）ＬＨＴ−１１２、リヨンデル（Ｌｙｏ
ｎｄｅｌｌ）・コーポレーションから商業的に入手可能な５００の当量（ほぼ１
５００の分子量）を有するポリエーテルポリオール。

【００７０】２．アーコル（登録商標）Ｆ−３０２０、リヨンデル・コーポレーションから
商業的に入手可能な１０００の当量（ほぼ３０００の分子量）を有するポリエー
テルポリオール。

【００７１】３．アーコル（登録商標）Ｅ７８８、リヨンデル・コーポレーションから商業
的に入手可能な約３８％ＳＡＮ固形分、２５４０の当量を有するポリエーテルポ
リオール。

【００７２】４．アーコル（登録商標）ＰＰＧ−７２５、リヨンデル・コーポレーションか
ら商業的に入手可能な３８０の当量（ほぼ７６０の分子量）を有するポリエーテ
ルポリオール。

【００７３】５．ボラノール（Ｖｏｒａｎｏｌ；登録商標）３６０、ダウ・ケミカル・カン
パニーから商業的に入手可能な１５６の当量（ほぼ７００の分子量）を有するポ
リエーテルポリオール。

【００７４】６．ボラノール（登録商標）２３０−６６０、ダウ・ケミカル・カンパニーか
ら商業的に入手可能な８５の当量（ほぼ２５０の分子量）を有するポリエーテル
ポリオール。

【００７５】７．バイナット（Ｂａｙｎａｔ）−７５５（登録商標）、バイエル・コーポレ
ーションから商業的に入手可能な１５０〜１６８の当量および４．２ｐｐｈ〜４
．４ｐｐｈの水分含量を有するポリエーテルポリオール系。

【００７６】８．ＰＳ２５０２Ａ、ステパン（Ｓｔｅｐａｎ）・コーポレーションから商業
的に入手可能な２２４．４の当量を有するポリエステルポリオール。

【００７７】９．プルラコール（Ｐｌｕｒａｃｏｌ；登録商標）１１７８、ＢＡＳＦコーポ
レーションから商業的に入手可能な２２５０の当量（６５００の分子量）を有す
るポリエーテルポリオール。

【００７８】１０．ボラノール（登録商標）Ｖ４７０１、ダウ・ケミカル・カンパニーから
商業的に入手可能な１７８０の当量（分子量ほぼ５３４０）を有するポリエーテ
ルポリオール。

【００７９】１１．ＤＥＯＡ−ＬＦ、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから商業的に入手可
能な、１５％水分、２４の当量を有する凍結度の小さいグレードのジエタノール
アミン。

【００８０】１２．テゴスタブ（Ｔｅｇｏｓｔａｂ；登録商標）Ｂ８８７１、ゴールドシュ
ミット（Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ）・ケミカル・コーポレーションから商業的に
入手可能なオルガノシリコーンコポリマー気泡開口界面活性剤。

【００８１】１３．ナイアックス（Ｎｉａｘ；登録商標）Ｌ５７７０−ウィトコ（Ｗｉｔｃ
ｏ）・カンパニー、オシ（Ｏｓｉ）・スペシャリティーズから商業的に入手可能
なアルキル付加（ａｌｋｙｌ−ｐｅｎｄａｎｔ）オルガノシリコーン界面活性剤
。

【００８２】１４．ナイアックス（登録商標）Ｙ１０１８４，ウィトコ・カンパニー、オシ
・スペシャリティーズから商業的に入手可能な成型発泡体のためのオルガノシリ
コーン界面活性剤。

【００８３】１５．テゴスタブ（登録商標）Ｂ４６９０−ゴールドシュミット・ケミカル・
コーポレーションから商業的に入手可能な成型発泡体のためのオルガノシリコー
ン界面活性剤。

【００８４】１６．ナイアックス（登録商標）Ａ１−ウィトコ・カンパニー、オシ・スペシ
ャリティーズから商業的に入手可能なジプロピレングリコール中の７０％ビス（
２−ジメチルエタミノエチル）エーテル。

【００８５】１７．ナイアックス（登録商標）Ｃ−２５５−ウィトコ・カンパニー、オシ・
スペシャリティーズから商業的に入手可能な平衡化された（ｂａｌａｎｃｅｄ）
アミン触媒。

【００８６】１８．ポリカット（Ｐｏｌｙｃａｔ；登録商標）１２−Ｎ、エア・プロダクツ
・アンド・ケミカルズＩｎｃから商業的に入手可能なメチルジシクロジクロロヘ
キシルアミン（Ｍｅｔｈｙｌｄｉｃｙｃｌｏｄｃｌｏｒｏｈｅｘｙｌａｍｉｎ
ｅ）。

【００８７】１９．ダブコ（Ｄａｂｃｏ；登録商標）Ｔ１２、エア・プロダクツ・アンド・
ケミカルズＩｎｃから商業的に入手可能なジブチルチンジラウレート。

【００８８】２０．ダブコ（登録商標）３３ＬＶ−３３５、エア・プロダクツ・アンド・ケ
ミカルズＩｎｃから商業的に入手可能なジプロピレングリコール中のトリエチレ
ンジアミン。

【００８９】２１．ダブコ（登録商標）Ｔ１０、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズＩ
ｎｃから商業的に入手可能なスタナスオクトエート。

【００９０】２２．ジエチレングリコール、連鎖延長剤。

【００９１】２３．イソシアネートＡ：ＰＡＰＩ（登録商標）２７ポリマリックＭＤＩ、ザ
・ダウ・ケミカル・カンパニーから商業的に入手可能な全ＮＣＯ含量３１．０％
〜３１．５％を有する４，４’メチレンビスフェニルイソシアネートを含むポリ
メチレンポリフェニルイソシアネート。

【００９２】２４．イソシアネートＢ：モンダー（Ｍｏｎｄｕｒ；登録商標）ＭＲポリマリ
ックＭＤＩ、バイエル・コーポレーションから商業的に入手可能な３１．０％〜
３１．５％の全ＮＣＯ含量を有する４，４’メチレンビスフェノールイソシアネ
ートを含むポリメチレンポリフェニルイソシアネート。

【００９３】２５．イソシアネートＣ：Ｔ−８０（登録商標）、トルエンジイソシアネート
、商業的に入手可能なＴＤＩ。

【００９４】２６．メラミン、メラミン・ケミカルズＩｎｃから商業的に入手可能な粒状材
料。

【００９５】２７．ポリエチレン、エスコレン（Ｅｓｃｏｒｅｎｅ；登録商標）ＨＤ−８７
６１−２７ＲＢＧ、エクソン・コーポレーションから商業的に入手可能な粒状材
料。

【００９６】２８．ポリプロピレン、モンテル（Ｍｏｎｔｅｌ；登録商標）５Ｍ６１００、
シェルから商業的に入手可能な粒状材料。

【００９７】例１〜１２それらの例において、さまざまの発泡体が表１〜３において提供される組成に
より製造された。それぞれの例において用いられた方法論（ｍｅｔｈｏｄｏｌｏ
ｇｙ）は以下のとおりであった。

【００９８】イソシアネートと粒状材料を除いてすべての成分を混合することにより樹脂混
合物が製造された。この樹脂混合物とイソシアネートは２５℃の温度に予備状態
調整された。

【００９９】粒状材料は、必要であれば、１０００μｍ未満の平均粒子サイズを有するよう
に粉砕された。この時点で、粒状材料は樹脂混合物に加えられ、実質的に均質の
混合が達成されるまでよく混合された。もちろん、当業者は、粒状材料はイソシ
アネートに加えられ得るかまたは樹脂混合物とイソシアネートとの間のいくつか
の画分に分割されうることを認識するであろう。

【０１００】均質樹脂混合物（すなわち、粒状材料を含む）は、適切な大きさの容器の中で
混合され、イソシアネートがそれに加えられた。ほぼ１０秒後、容器中の反応混
合物は、１０”×１０”×６”の大きさの紙板箱に移され、自由上昇発泡体バン
を形成するように膨張させられた。一旦自由上昇発泡体バンが（見た目で）膨張
を止めたとき、記録装置に接続された熱電対が発泡体バンの中央に挿入され、上
記すべての手順を用いて温度が記録された。

【０１０１】図１および図２を参照して、それらの例において用いられる粒状材料の１種の
メラミンについてのＤＳＣが例示される。図３および図４を参照して、それらの
例において用いられる粒状材料の１種のポリプロピレンについてのＤＳＣが例示
される。図５および図６を参照して、それらの例において用いられる粒状材料の
１種のポリエチレンについてのＤＳＣが例示される。明確に理解されうるように
、ポリプロピレンおよびポリエチレンについてのＤＳＣは、それぞれ、８７（平
均）Ｊ／ｇおよび１６８（平均）Ｊ／ｇの吸熱転移のエンタルピーをもたらす。
対照的に、メチレンについてのＤＳＣは無視し得る。

【０１０２】表１における例１〜３について報告される発熱の減少を参照して理解されうる
ように、ポリプロピレンの使用は、発熱を有意に減少させる。具体的には、メラ
ミンと同じ量のポリエチレンを用いると、発熱の減少が１２倍となった。例１〜
３の結果は図７において例示されている。

【０１０３】例４〜７を参照すると、やはり、ポリエチレンおよびポリプロピレンの使用は
、粒状材料を用いない場合または吸熱相変化のエンタルピーが無視し得るメラミ
ンの使用と比較して発熱の減少の点で顕著な利益をもたらすことが理解されうる
。例４〜７における結果は、図８において例示されている。

【０１０４】例８〜１０を参照すると、それらの例は、すでに見られた有益な発熱の減少特
性がまた、硬質成型発泡体を製造するために用いられる組成においても見られる
ことを例示する。

【０１０５】さらに、例１１〜１３を参照すると、ポリエチレンを用いる発熱の減少の利益
は、可撓性スラブ発泡体組成において見られる。例１０〜１２の結果は、図９に
おいて例示されている。

【０１０６】さらに、例１４および例１５を参照すると、ポリエチレンを用いる発熱の減少
の利益は、ＨＲ成型発泡体組成において見られる。

【０１０７】本発明は、さまざまの好ましい態様および具体的な例を参照して本明細書で上
記されてきたけれども、好ましい態様および具体例の修正と変形は、本発明の精
神と範囲から逸脱することなく可能であることが当業者により明確に理解される
であろう。したがって、好ましい態様および具体例のそのような修正および変形
は本発明により包含されると考えられる。

【表１】

【０１０８】

【表２】

【０１０９】

【表３】

【０１１０】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図２】図２は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図３】図３は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図４】図４は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図５】図５は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図６】図６は、さまざまの粒状材料についてなされるＡＳＴＭＥ７９３−８５によ
る示差走査熱量分析（ＤＳＣ）の結果を例示する。

【図７】図７は、本明細書で記載される例においてなされるさまざまの発泡体について
の発熱プロフィールを例示する。

【図８】図８は、本明細書で記載される例においてなされるさまざまの発泡体について
の発熱プロフィールを例示する。

【図９】図９は、本明細書で記載される例においてなされるさまざまの発泡体について
の発熱プロフィールを例示する。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年２月２６日（２００１．２．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者デュリー、ジョン・エーカナダ国、エル７ビー・１ビー８、オンタリオ州、キング・シティー、デンニソン・ストリート 119 Ｆターム(参考） 4J034 BA07 BA08 CA14 DB03 DF01 DF02 DF12 DF14 DG00 DJ02 DP19 HA01 HA06 HA07 HB17 HC01 HC02 HC03 HC11 HC12 HC13 HC22 HC23 HC26 HC32 HC37 HC46 HC52 HC61 HC63 HC64 HC65 HC66 HC67 HC71 KA01 KB05 KC17 KD12 KD24 KE03 LA08 LA26 LA36 MA01 MA03 MA04 MA22 MA24 NA01 NA03 NA05 NA09 QA01 QA02 QA07 QB17 QC01 QD02 QD03 RA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも約５０Ｊ／ｇの吸熱相転移のエンタルピーを有す
る粒状材料が中に配置されたイソシアネート系ポリマー発泡体マトリックスを含
むイソシアネート系ポリマー発泡体。
【請求項２】粒状材料が約５０Ｊ／ｇから約６００Ｊ／ｇの範囲の吸熱相
転移のエンタルピーを有する請求項１記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項３】粒状材料が約１００Ｊ／ｇから約２５０Ｊ／ｇの吸熱相転移
のエンタルピーを有する請求項１記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項４】粒状材料が周囲温度および周囲圧力で固体である請求項１な
いし３のいずれか１項記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項５】粒状材料が約１０００μｍ未満の平均粒子サイズを有する請
求項１ないし４のいずれか１項記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項６】粒状材料が約１０μｍから約２００μｍの範囲の平均粒子サ
イズを有する請求項１ないし４のいずれか１項記載のイソシアネート系ポリマー
。
【請求項７】粒状材料が発泡体の約２０重量％未満の量で存在する請求項
１ないし６のいずれか１項記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項８】粒状材料が発泡体の約５重量％から約１０重量％の量で存在
する請求項１ないし６のいずれか１項記載のイソシアネート系ポリマー。
【請求項９】粒状材料が有機物である請求項１ないし８のいずれか１項記
載のイソシアネート系ポリマー発泡体。
【請求項１０】粒状材料が有機ポリマーを含む請求項１ないし８のいずれ
か１項記載のイソシアネート系ポリマー発泡体。
【請求項１１】有機ポリマーが結晶性である請求項１０記載のイソシアネ
ート系ポリマー発泡体。
【請求項１２】有機ポリマーが熱可塑性材料である請求項１０記載のイソ
シアネート系ポリマー発泡体。
【請求項１３】熱可塑性材料がポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポ
リエチレン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチルエタクリレート（ＰＥ
ＥＡ）、アセタール、ナイロン１１、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、エピク
ロロヒドリン（ＥＣＯ）プラスチック、ゴム修飾類似体、コポリマーおよびそれ
らの混合物を含む群より選択される請求項１２記載のイソシアネート系ポリマー
発泡体。
【請求項１４】粒状材料がポリエチレン、ポリプロピレンおよびそれらの
混合物を含む群より選択される請求項１ないし１３のいずれか１項記載のイソシ
アネート系ポリマー発泡体。
【請求項１５】粒状材料がポリエチレンを含む請求項１ないし１３のいず
れか１項記載のイソシアネート系ポリマー発泡体。
【請求項１６】結晶性粒状材料が中に配置されたイソシアネート系ポリマ
ー発泡体マトリックスを含むイソシアネート系ポリマー発泡体。
【請求項１７】イソシアネート系ポリマー発泡体を製造する方法であって
、反応混合物を作るために、イソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒およ
び少なくとも約５０Ｊ／ｇの吸熱相転移のエンタルピーを有する粒状材料を接触
させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含む方法。
【請求項１８】発泡剤が水を含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】水の量が、１００重量部の活性水素含有化合物当たり約０
．２０重量部から約８．０重量部の範囲の量で用いられる請求項１８記載の方法
。
【請求項２０】水の量が、１００重量部の活性水素含有化合物当たり約３
．０重量部から約８．０重量部の範囲の量で用いられる請求項１８記載の方法。
【請求項２１】イソシアネートが、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、１，４−ブチレンジイソシアネート、フルフリーリデンジイソシアネート
、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２
，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’−ジ
フェニル−３，３’−ジメチルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジ
イソシアネート、１−メチル−２，４−ジイソシアネート−５−クロロベンゼン
、２，４−ジイソシアナト−ｓ−トリアジン、１−メチル２，４−ジイソシアナ
トシクロヘキサン、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシ
アネート、１，４−ナフタレンジイソシアネート、ジアニジディンジイソシアネ
ート、ビトルエンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１
，３−キシリレンジイソシアネート、ビス−（４−イソシアナトフェニル）メタ
ン、ビス−（３−メチル−４−イソシアナトフェニル）メタン、ポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネートおよびそれらの混合物を含む群より選択される請
求項１７ないし２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】イソシアネートが、本質的に、２，４’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびそれ
らの混合物からなる群より選択される請求項１７ないし２０のいずれか１項記載
の方法。
【請求項２３】イソシアネートが、本質的に、２，４−トルエンジイソシ
アネート、２，６−トルエンジイソシアネートおよびそれらの混合物からなる群
より選択される請求項１７ないし２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】イソシアネートが、約６０から約２００の範囲のイソシア
ネート指数を提供する量で用いられる請求項１７ないし２３のいずれか１項記載
の方法。
【請求項２５】イソシアネートが、約９０から約１２０の範囲のイソシア
ネート指数を提供する量で用いられる請求項１７ないし２３のいずれか１項記載
の方法。
【請求項２６】活性水素含有化合物が、ポリオール、ポリアミン、ポリア
ミド、ポリイミン、ポリオールアミンおよびそれらの混合物を含む群より選択さ
れる請求項１７ないし２５のいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】ポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリジエン、ポリカプロラクトンおよびそれらの混合物を含む群より選
択される要素のヒドロキシル末端を有する主鎖である請求項２６記載の方法。
【請求項２８】ポリオールがポリエーテルポリオールである請求項２６記
載の方法。
【請求項２９】ポリエーテルポリオールが約２００から約２０，０００の
範囲の分子量を有する請求項２８記載の方法。
【請求項３０】イソシアネート系ポリマー発泡体を製造する方法であって
、反応混合物を作るためにイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒および
結晶性粒状材料を接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含む方法。
【請求項３１】イソシアネート系ポリマー発泡体を製造する方法であって
、反応混合物を作るためにイソシアネート、活性水素含有化合物、水、触媒および
粒状材料を接触させる工程、イソシアネート系ポリマー発泡体を製造するために反応混合物を膨張させる工程
を含み、粒状材料が、膨張の間の反応混合物の温度が粒状材料を除く反応の温度より低く
なるように選択される方法。