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JP6262872B2 - 触媒組成物及び発泡体の製造方法 - Google Patents

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Description

本件は、2014年2月26日に出願された米国出願第61/944717号の利益を主張する。出願第61/944177号の開示は、参照により本開示に組み入れられる。
本発明は、触媒組成物、触媒を含む組成物、及び発泡体を製造するための組成物の使用方法に関する。
ポリイソシアヌレート及びポリウレタン発泡体、すなわちPUR/PIR発泡体は、構造壁、屋根、冷蔵庫キャビネット、及びガレージの戸等の用途に用いられる。PUR/PIR発泡体考案者及び製造者が直面しているある課題は、発泡体厚みの増加なしでPUR/PIR発泡体のインスレーション性能又は効率を向上させることである。PUR/PIR発泡体のインスレーション効率の向上は、最終的な壁、屋根、又は他の製品のエネルギー効率を向上させ、所望のエネルギー効率を達成するのに最終製品において必要とされるPUR/PIR発泡体をより少なくするため有益である。
PUR/PIR発泡体考案者及び製造者が直面している別の課題は、発泡製品の製造の速度を増加させることである。アプリケーション処理の仕様及びPUR/PIR発泡体の製造に用いられる装置にもよるが、発泡製品の製造の速度は、PUR/PIR形成の全硬化時間に依存する。与えられた時間での商業的な生産高を増加させるために、全硬化時間をより短くすることは有益である。
従来の触媒組成物及び発泡体の製造方法は、以下の特許及び特許出願に記載されている。
米国特許第4572865号は、2つの主要面及び主要面の片側又は両側上の対向材料を有する硬質プラスチック発泡体コアを含むインスレーションボードの連続的な製造方法であって、該方法が、製造ラインに沿って対向材料を運搬することと、対向材料上に少なくとも1種の気泡剤を含む、プラスチック混合物の部分的に発泡したフロス発泡体を配置することと、フロス発泡体を対向材料と接触させてさらに発泡させ、硬化させてインスレーションボードを形成することと、を記載する。
米国特許第4710521号は、それによって硬質ポリイソシアヌレート発泡体が製造される、(a)連続的に前進コンベヤー上で有機ポリイソシアネート、少量のポリエステルポリオール、発泡剤をともに運搬することと、有機溶媒中において、触媒混合物が、(i)アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、並びにこれらの混合物からなる群から選択される低分子量カルボン酸の塩と、(ii)第三級アミン、砕けにくい表面を有する堅固な発泡体を与えるのに十分低い塩のカルボン酸の分子量であり、十分である低分子量カルボン酸の塩の量、(b)混合物を形成する発泡体を発泡させることを含む、方法を記載する。
米国特許第3892687号は、ポリウレタン樹脂の製造のための処方を有する触媒を記載する。
米国特許第3993652号は、水なしで調製される際に熱と貯蔵に対して安定であり、ポリウレタン及びポリイソシアヌレート樹脂の製造等において、有機イソシアネートを含む反応に高い活性を示す触媒を記載する。
米国特許出願公開第2007/0259773号は、トリマー化触媒組成物、及び係るトリマー化触媒組成物を用いたポリイソシアヌレート/ポリウレタン(PIR/PUR)発泡体の製造方法を提供する。触媒組成物は、少なくとも1種のアルファ‐ベータ不飽和カルボキシレート塩と、少なくとも1種の第二のカルボキシレート塩の生成物である。
米国特許出願公開第2007/0259982号は、アルファ‐ベータ不飽和カルボキシレート塩を有するトリマー化触媒組成物、及び係るトリマー化触媒組成物を用いたポリイソシアヌレート/ポリウレタン発泡体の製造方法を提供する。
米国特許出願公開第2007/0259983号は、立体障害カルボキシレート塩を有するトリマー化触媒組成物、及び係るトリマー化触媒組成物を用いたポリイソシアヌレート/ポリウレタン(PIR/PUR)発泡体の製造方法を提供する。
米国特許第6825238号は、芳香族ポリイソシアネート、ポリオール、及び発泡剤の触媒反応により形成された硬質発泡体、並びに係るポリイソシアネートの製造方法に関する。
上記に特定された特許及び特許出願は、参照により本開示に組み入れられる。
本発明は、少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩と、アルカリ金属系カルボキシレート塩及び第四級アンモニウム系カルボキシレート塩の少なくとも1種又はそれより多くとの組み合わせを含む触媒組成物、並びにポリウレタン発泡体(例えば、PUR/PIRインスレーション発泡体)を製造するための触媒組成物の使用方法を提供することにより、前述の欠点及び問題を解決する。本発明は、従来の触媒系により製造された他の発泡体と比較してより速い硬化プロファイル、増加した製造速度、減少した発泡体セルサイズ、及び増加したR値を含む有益な特性を有する発泡体製品をもたらす。R値は、(ft2・°F・時間/Btu)で報告され、ASTM C518に準拠して、LaserComp Inc.のFox200熱流メーターにより測定される。
本発明の別の利益は、触媒組成物が、発泡体が製造される温度にて熱的に安定であり、それによってアミン臭気なしで製品を生産することである。熱的に安定であることにより、少なくとも100℃、少なくとも125℃、及び幾つかの場合において最大150℃の温度にて、触媒が揮発性アミン副生成物(例えば、アンモニア等の窒素の酸化物又は水素化物)に分解せず、ついでそれから逃れ、最終的な発泡体製品に望ましくないアミン臭気を付与しないことを意味する。これらのアミン副生成物は、GC/MS分析により検出することができる。
本発明による発泡体は、既知の装置及び方法を用い、噴霧、成形、及び連続注入(例えばラミネーターにおいて)により得ることができる。
本発明の1つの側面は、少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩と、アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩からなる群から選択される少なくとも1種の要素(component)を含む組成物に関する。
本発明の1つの側面は、上述の組成物であって、ビスマスカルボキシレート塩が、構造
Figure 0006262872
(式中、R1、R2、R3は、独立にH、C1〜C20アルキル若しくはアルケニル基、又はフェニル基、又は置換フェニル基であり、Mはビスマスであり、nは3である。)
を有する組成物に関する。
本発明の別の側面は、前述の組成物のいずれかであって、ビスマスカルボキシレート塩が、ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、ビスマスピバレート、ビスマスアセテート、ビスマス次炭酸塩、及びビスマスシトレートからなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、組成物に関する。
本発明の1つの側面は、前述の組成物のいずれかであって、アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩が、構造
Figure 0006262872
(式中、R1、R2及びR3はH、C1〜C20アルキル若しくはアルケニル基又はフェニル基又は置換フェニル基であり、Mはアルカリ金属由来の金属イオンであり、又はMは構造NR4567
(式中、R4及びR5及びR6及びR7はC1〜C18アルキル、アルケニル、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル若しくはアルキルフェニルであり、又は
4及びR5及びR6が、C1〜C18アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、かつ、R7が‐CH2‐CH(OH)‐CH3型の2‐ヒドロキシアルキルである。)
を有するテトラアルキルアンモニウムイオンであり、nは1である。)を有する、組成物に関する。
本発明の別の側面において、前述の組成物のいずれかであって、アルカリ金属カルボキシレート塩が、カリウムアセテート、カリウムオクトエート、カリウムアクリレート、カリウムピバレート、カリウムネオオクタノエート、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、組成物に関する。
本発明の別の側面において、前述の組成物のいずれかであって、第四級アンモニウムカルボキシレート塩が、テトラメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、テトラブチルアンモニウムネオオクタノエート、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、組成物に関する。
本発明の別の側面は、前述の組成物のいずれかであって、組成物がスズ化合物を実質的に含まない、組成物に関する。
1つの側面において、本発明は、前述の組成物のいずれかの存在下において、少なくとも1種のポリオールと、少なくとも1種のイソシアネートと、少なくとも1種の発泡剤とを接触させることを含む、発泡体の製造方法に関する。
本発明の別の側面は、ポリオールが、少なくとも1種のポリエステルポリオールを含む、方法に関する。
本発明のさらなる側面は、少なくとも1種のアミン触媒、少なくとも1種の発泡剤、並びに少なくとも1種のビスマスカルボキシレートと、アンモニウムカルボキシレート及びカリウムカルボキシレート塩の少なくとも1種とを含む少なくとも1種のカルボキシレート触媒の存在下において、少なくとも1種のイソシアネートを少なくとも1種のポリオールと接触させることによる、ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法に関する。
本発明の別の側面において、イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、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(「TDI」)、及び4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート(「MDI」)からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む。
本発明の別の側面は、前述の組成物又は方法のいずれかから得られる発泡体に関する。
1つの側面において、前述の発泡体のR値は約7〜約7.5である。
本発明の別の側面において、前述の発泡体のいずれかは、約50〜約500ミクロンのセルサイズを有する。
本開示に開示された本発明の側面は、単独又は互いに組み合わせて用いることができる。
本発明の触媒組成物は、少なくとも1種のアルカリ金属系と組み合わせた少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩、又は少なくとも1種の第四級アンモニウム系カルボキシレート塩と組み合わせた少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩を含む。ビスマスカルボキシレート塩とアルカリ金属又は第四級アンモニウム系のカルボキシレート塩とのモル比は、約1〜100モルのアルカリ又はアンモニウムカルボキシレートに関して約1モルのビスマスであり、幾つかの場合において、約15〜70モルのアルカリ金属又は第四級アンモニウムカルボキシレートに関して約1モルのビスマスであり、幾つかの場合において、25〜50モルのアルカリ金属又は第四級アンモニウムカルボキシレートに対して約1モルのビスマスである。20質量%のビスマス金属であるビスマスカルボキシレート触媒組成物は、全樹脂の約0.10質量%〜約0.50質量%、約0.15質量%〜約0.35質量%、幾つかの場合において、全樹脂の約0.20質量%〜約0.30質量%にて用いることができる。約15質量%のカリウムであるアルカリカルボキシレート触媒は、樹脂の約1.0質量%〜約5.0質量%、約2.0質量%〜約4.5質量%、幾つかの場合において、全樹脂の約2.25質量%〜約3.0質量%にて用いることができる。「樹脂の質量」は、ポリイソシアネートを除く発泡体成分の全てを含む樹脂のプレブレンド又はプレミックスを意味し、典型的には「B」と呼ばれる(例えば、B側は、発泡体を製造するために、ポリイソシアネートを含むA側と接触する)。
ビスマスカルボキシレート塩は、構造:
Figure 0006262872
(式中、R1、R2、R3は以下のとおり規定され、Mはビスマスであり、nは3である。)
を有する。
ビスマスカルボキシレート塩の例示的な例は、ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート(versalate)、ビスマスナフテネート、ビスマスピバレート、ビスマスアセテート、ビスマスカーボネート、及びビスマスシトレートからなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む。
アルカリ金属系又は第四級アンモニウム系のカルボキシレート塩は、構造:
Figure 0006262872
(式中、R1、R2、及びR3はH、C1〜C20アルキル若しくはアルケニル基、又はフェニル基、又は置換フェニル基であり、Mはアルカリ金属由来の金属イオンであり、又はMは構造NR4567
(式中、R4及びR5及びR6及びR7は、C1〜C18アルキル、アルケニル、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、又はR4及びR5及びR6が、C1〜C18アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、かつ、R7が、‐CH2‐CH(OH)‐CH3型の2‐ヒドロキシアルキルである。)
を有するテトラアルキルアンモニウムイオンであり、nは1である。)
を有する。
本発明の幾つかの側面において、金属又はアンモニウムカルボキシレート構造は:
1=CH3又はC25又はC37又はC49
2=CH3又はC25又はC37又はC49
3=CH3又はC25又はC37又はC49、並びに
4及びR5及びR6及びR7=CH3又はC25又はC37又はC49
の少なくとも1つを含む。
アルカリ金属カルボキシレート及びアンモニウムカルボキシレート構造の例示的な例は、カリウムピバレート、テトラメチルアンモニウムピバレート、カリウムオクトエート、カリウムアセテート、カリウムアクリレート2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、カリウムネオオクタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、テトラブチルアンモニウムネオオクタノエート、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含むことができる。
触媒組成物の成分は、以下の表に列記されたもの等の1種又はそれより多くの材料と組み合わせることができる。以下の表の製品名は、この詳細な説明及び例において用いられる。触媒組成物の成分は、従来の装置において、適切な質量を幾らかの適切な混合/保有容器へ計量すること、及び均一な混合物が達成されるまで何らかの幾つかの機械的手段を用いて撹拌すること等の任意の適した方法により、混ぜ合わせることができる。
Figure 0006262872
本発明の1つの側面は、発泡体の製造方法に関する。本発明による方法は、発泡体を製造するための従来の装置を用いて実施することができる(例えば、硬質発泡体、成形発泡体、積層発泡体、及び噴霧発泡体)。本発明の触媒組成物の触媒的に有効な量が、少なくとも1種のポリイソシアネート、少なくとも1種のポリエーテル又はポリエステルポリオール、水又は他の適した発泡剤、及びシリコン界面活性剤等のセル安定化剤を含むポリウレタン/ポリイソシアヌレート配合中で用いられる。適したポリイソシアネートの例は、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、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(「TDI」)、及び4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート(「MDI」)からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む。特に適しているのは、個々の又はその市販で入手可能な混合物としてまとまる2,4‐及び2,6‐トルエンジイソシアネートである。ジイソシアネートの他の適した混合物は、他の異性体及び類似のより高次のポリイソシアネートと共に、約60%の4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネートを含む、「ポリマーMDI」として商業的に知られているものである。また、適しているのは、ポリイソシアネート及びポリエーテル及びポリエステルポリオールの部分的に前反応させた混合物を含むこれらのポリイソシアネートの「プレポリマー」である。ポリイソシアネートの量は、典型的には樹脂の約100質量%〜約200質量%、樹脂の約115質量%〜約170質量%、及び幾つかの場合において樹脂の約120質量%〜約150質量%の範囲である。
適したポリオールは、例えば、ポリアルキレンエーテル及びポリエステルポリオールを含む硬質PIR発泡体の製造の分野で典型的に用いられるポリオールを含む。ポリアルキレンエーテルポリオールとしては、ポリ(エチレンオキシド)及びポリ(プロピレンオキシド)ポリマー等のポリ(アルキレンオキシド)ポリマー、並びにジオール及びトリオールを含む多価化合物、例えば、特に、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3‐ブタンジオール、1,4‐ブタンジオール、1,6‐ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ペンタエリスリトール、グリセロール、ジグリセロール、トリメチロールプロパン、シクロヘキサンジオール、スクロース等の糖類、並びに低分子量ポリオールなどからなる群から選択される少なくとも1種の要素由来の末端ヒドロキシル基を有するコポリマーが挙げられる。また、有用なのは、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、トリエタノールアミン、又は同種のもの等のアミンがエチレンオキシド又はプロピレンオキシドと反応した際に調製されることができるアミンポリエーテルポリオールである。ポリオールの量は、樹脂の約65質量%〜約85質量%、樹脂の約70質量%〜約80質量%、及び幾つかの場合において樹脂の約72質量%〜約75質量%の範囲であることができる。
本発明の1つの側面において、単一の高分子量ポリエーテルポリオールが用いられてよい。異なる多官能物質及び/又は異なる分子量若しくは異なる化学組成物質の混合物等の高分子量ポリエーテルポリオールの混合物も用いられてよい。
有用なポリエステルポリオールとしては、ジカルボン酸がジオールの過剰量と反応した際に(例えばアジピン酸又はフタル酸又は無水フタル酸とエチレングリコール又はブタンジオール)製造されるもの、又はラクトンとジオールの過剰量が反応した際に(カプロラクトンとプロピレングリコール等)製造されるものが挙げられる。
本組成物において用いることのできる発泡剤は、水、メチレンクロリド、アセトン、クロロフルオロカーボン(CFC)、HCFC‐141b(Genetron(登録商標)141bとして市販で入手可能)、HCFC‐22、HCFC‐123等のヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、HFC‐245fa(Enovate(登録商標)3000として市販で入手可能)、HFC‐134a(Formacel(登録商標)Z‐4として市販で入手可能)、HFC‐365mfc(Solkane(登録商標)365mfcとして市販で入手可能)等のヒドロフルオロカーボン、n‐ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン及びその混合物等の炭化水素、FEA‐1100(Formacel(登録商標)1100)等のヒドロフルオロオレフィン(HFO)、HFCO‐1233zd(Solstice(登録商標)LBA)及びHFCO‐1234ze(Solstice(登録商標)GBA)等のヒドロクロロフルオロオレフィン(HFCO)からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含むことができる。本発明の1つの側面において、発泡剤は、水、ヒドロフルオロカーボン、二酸化炭素、ヒドロハロオレフィン、及び炭化水素からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む。発泡剤の量は、典型的には樹脂の約5質量%〜約25質量%、樹脂の約8質量%〜約18質量%、及び幾つかの場合において約樹脂の10質量%〜約15質量%の範囲である。
望む場合には、本組成物は、少なくとも1種のオルガノポリシロキサン界面活性剤等のセル安定化剤、ハロゲン化有機リン化合物等の難燃剤、及びエチレングリコール及びブタンジオール等の鎖延長剤を含むことができる。前述のものの量は、典型的には樹脂の約0.5質量%〜約10質量%、樹脂の約1.0質量%〜約8質量%、及び幾つかの場合において樹脂の約1.5質量%〜約7質量%の範囲である。
本発明の1つの側面において、触媒組成物、プレミックス及び発泡体は、有機スズ化合物を含むスズ化合物を実質的に含まない。「実質的に含まない」は、前述のものが樹脂の約5質量%未満、通常、樹脂の約3質量%未満、及び幾つかの場合において樹脂の0質量%のスズ化合物を含むことを意味する。
本発明の別の側面において、触媒組成物は、少なくとも1種の希釈剤と組み合わされる。適した希釈剤の例は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、並びに100〜1000の分子量範囲のポリエチレン又はポリプロピレングリコールからなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む。希釈剤の量は、触媒の組み合わせの約70質量%〜約20質量%、触媒の組み合わせの約50質量%〜約25質量%、及び幾つかの場合において触媒の組み合わせの約35質量%〜約25質量%の範囲であることができる。
望む場合には、ポリイソシアネートを除く発泡体成分の全て又は幾らかを含むプレブレンド又はプレミックス又は樹脂は、従来の装置、並びに適切な質量を適切な混合/保有容器へ計量すること、及び均一な混合物が達成されるまで何らかの幾つかの機械的手段を用いて撹拌することによる方法により、調製することができる。発泡体を製造するために、プレミックスは、次いで任意の残っている材料、及びポリイソシアネートと接触させられる。
本発明により得られる発泡体は、電化製品インスレーション(例えば、インスレーション冷蔵庫又は温水器)、構造インスレーション(例えば商業的な又は住居のインスレーションに関する噴霧発泡体又は積層発泡体)、特に知られた使用を含む広範な用途に関して用いることができる。イソシアネートインデックスは、意図された発泡体使用に関して適合させることができ、化学量論計算により決定される。これは、化学量論当量の観点において、Polyurethane Foam Basic Chemistry and Polyurethane Foam Polymerization Reaction(Dow Chemical Co.により「Flexible Polyurethane Foams」において発行)に記載されるように、ポリオール及び任意の他の反応性添加剤との反応に要求されるイソシアネートの量として記述することができる。イソシアネートインデックスは、約100〜約400、約120〜約300及び幾つかの場合において約150〜約250の範囲であることができる。
任意の適した発泡体配合を用いることができるが、異なる成分の相対量を含む発泡体配合の1つの例が、表1に示される。
Figure 0006262872
樹脂の前述の成分は、100〜400のNCOインデックスを与えるために、ある量のポリマーMDIと接触させられる。
セルサイズは、硬化されたPUR/PIR発泡体サンプルの内部構造を作り上げる泡の直径を指す。セルサイズは、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。サンプルは、各サンプルに関して未使用の片刃かみそりを用いて製造される。薄片が、導電性カーボン両面テープに据え付けられ、次いで5nmの金/パラジウムがサンプル上にスパッターコーティングされて(Anatech Hummer V)、画像化のためにそれらを導電性にした。画像化は、5kVの加速電圧にてX100の倍率でJEOL5910LV走査型電子顕微鏡を用いて実施された。画像は、分析画像分析ソフトウェアに入れられ、セル直径の測定が、最長の直径でなされた。画像毎に25個のセルが分析された。データがエクセルのスプレッドシートに入れられ、次いで統計分析が実施されて各サンプルに関して平均及び最小セル直径測定を得た。本方法により製造された発泡体は、約50ミクロン〜約500ミクロン、約70〜約250ミクロン及び幾つかの場合において約90〜約150ミクロンの範囲のセル直径を有することができる。
発泡体製造プロセス中のイソシアネート及び樹脂成分の機械的混合は、発泡体反応の最初の段階においてある数のセルを製造する。セル合体は、大きい(粗い)セルを形成する小さい(微細な)セルの凝集を指し、発泡性混合物中のセルの全体の数を減少させる。化学反応がある程度まで進行したら、発泡性混合物の粘度は、セル合体がもはや起こり得ないほど高くなる。
R値は、数値的に材料のインスレーション性能を特徴づけるのに用いることができる。R値は、熱伝導に対する抵抗を測定することによって、インスレーション性能を示す。R値は、(ft2・°F・時間/Btu)で報告される。より高いR値は、より高いインスレーション性能を示す。R値は、ASTM C518に準拠してLaserComp熱流計により測定することができる。本方法により製造された発泡体は、典型的に約6〜約6.9、約6.5〜約7.5、及び幾つかの場合において約7〜約7.5のR値を有する。R値の有意の変化は、5%以上の正又は負の変化であろう。
任意の理論又は説明によりとらわれることを望むことなく、セル合体は、重合速度又は発泡体が「硬化」するのに必要な時間の長さ、重合完了に関する時間の長さと相関する。重合の進行が遅いほど、セル合体はより広範になる。また、合体は、インスレーション性能に負の効果をもたらすと考えられる。特に、発泡体合体は、より大きいセルをもたらす可能性があり、より大きいセルは、より低いR値をもたらす可能性がある。結果として、合体の進行がセルサイズを増加させ、R値を減少させ、また、合体が抑制される場合、セルサイズは減少し、R値は増加するという点において、合体、セルサイズ及びR値は相関する可能性がある。
本発明は、より速い反応速度(より速い重合)及び標準の配合(例えば以下の例1)の約半分の経過重合時間でPIR/PUR発泡体等の発泡体を製造することができる。これらのより速い反応速度は、セル合体を制限し、又は遅らせることができ、これによって上記で議論されたように、より小さい発泡体セルサイズをもたらす。より小さいセルサイズは、次いでより高いR値及びより良好なインスレーション特性をもたらす。
以下の例は、本発明のある側面を説明するために与えられ、添付の特許請求の範囲の範囲を制限しないものとする。

例1:PIR配合中のコントロール触媒の評価
PIR系の触媒反応性の評価は、フォーマットソーナー上昇速度デバイス(これ以降「ROR」と呼ばれる)により自由上昇コップ発泡体サンプルを用いて実施された。フォーマットデバイスは、配合の全ての成分を混合したすぐ後に、時間(秒(s))に対する発泡体サンプルの上昇の高さ(ミリメートル(mm))を測定し、記録するソーナーセンサを含む。フォーマット標準ソフトウェアは、時間プロットに対する高さと時間プロットに対する速度の両方を生成する。これらのプロットは、異なる触媒配合の相対的な反応性を比較するのに有用である。異なる成分の相対量を含む、フォーマットによるROR測定に関するPIR発泡体サンプルを製造するための1つの適した配合は、以下の表2に記載される。
Figure 0006262872
コントロール実験は、全樹脂ブレンド中の2.25質量%のDabco(登録商標)K15、及び0.50質量%のPolycat(登録商標)46を使用し、これ以降「コントロール」と呼ばれる。各触媒のパーセント量は、ポリオール、難燃剤、界面活性剤、水、アミン触媒、金属触媒、及び発泡剤を含む全樹脂ブレンドの質量パーセントで与えられる。全ての例に関して、ポリオール、難燃剤、界面活性剤、水、アミン触媒、発泡剤、及びイソシアネートの比は一定に維持され、金属又はアンモニウムカルボキシレート触媒のみが変更される。
ポリエステルポリオール、トリクロロプロピルホスフェート難燃剤、Dabco(登録商標)DC5585界面活性剤、水、及びn‐ペンタン発泡剤は、Nalgene容器中で混ぜ合わされ、混合物がよくブレンドされてポリオールプレブレンドが製造されるまで手で振とうすることにより撹拌された。Polycat(登録商標)36アミン触媒及びDabco(登録商標)K15及びPolycat(登録商標)46トリマー触媒は、別個のNalgene容器中で混ぜ合わされ、よくブレンドされて触媒プレブレンドが製造されるまで舌圧子により撹拌された。
ROR反応性測定のための発泡体サンプルを製造するために、97グラムのポリオールプレブレンドと、123グラムのポリマーMDIが、64oz紙コップ中で混ぜ合わされ、4インチ(10cm)直径の撹拌羽を備えた塔頂攪拌機を用いて3000RPMにて10秒間混合された。次いで、3.0グラムの触媒プレブレンドがコップに加えられ、組成物全体が同じ攪拌機と撹拌羽を用いて3000RPMにて4秒間再び混合された。コップは、次いでフォーマットセンサの下に置かれる。ROR測定の開始時間は、フォーマットに関して自動化され、最後の混合の終わりの後すぐに始まる。
コップがRORの下に置かれると、化学混合物は重合を開始する。コップの壁が垂直方向を除いて全ての膨張を制限するため、この膨張は、経過時間に伴う高さの増加としてこの実験に現れる。この高さの増加は、時間に対する高さの変化の速度(rate)(速度(velocity))として示されることもできる。有用な比較は、混合後に50mm及び300mmの標準高さに発泡体が到達するのに必要な時間を記録することによる発泡反応の速度、並びに記録された最大発泡体上昇速度、及び混合後に最大速度に到達するのに必要であった時間で行うことができる。例1(コントロール)において、表3に示されるように、発泡体は、混合後約12秒で50mmの高さ、混合後約24秒で300mmの高さ、及び混合後約15秒で37mm/秒の最大発泡上昇速度に到達した。
フォーマット装置による自由上昇コップ反応性測定に加えて、発泡体パネルはアルミニウム型中で製造されて、R値及びセルサイズの測定に関して適したサンプルを生成した。これらの検討に関して用いられる型(測定された70×35×7cm)は、60℃の表面温度に加熱された。成形された発泡体サンプルの典型的な製造において、291グラムのポリオールプレブレンド(上記のとおり調製される)と、369グラムのポリマーMDIが、64oz紙コップ中で混ぜ合わされ、4インチ(10cm)直径の撹拌羽を備えた塔頂攪拌機を用いて3000RPMにて10秒間混合された。次いで、9.0グラムの触媒プレブレンド(上記のとおり調製される)がコップに加えられ、組成物全体が同じ攪拌機と撹拌羽を用いて3000RPMにて4秒間再び混合された。コップの内容物は、次いですぐに開放型に注がれ、型の蓋が直ちに閉じられ、固定された。離型時間、すなわち閉じられた型に発泡するサンプルが留まる時間は、5分であった。発泡体サンプルは、R値又はセルサイズ測定のために切断される前に、24時間型の外の室温にてエージングさせた。R値及びセルサイズは、上記のとおり測定され、以下の表3に示される。
例2:ビスマスカルボキシレートとカリウムカルボキシレートとの本発明の触媒の組み合わせの評価
全樹脂ブレンドが、0.25質量%のCatalyst Dと、2.25質量%のDabco(登録商標)K15と、0.5質量%のPolycat(登録商標)46とを含むように、発泡体は、例1に記載された手順にしたがって製造された。この例で使用されるビスマスとカリウムとのモル比は、1モルのビスマスと約40モルのカリウムである。セルサイズ及びR値は、例1にしたがった成形品により測定された。セルサイズ及びR値は、表3に与えられる。
コントロール配合から製造された発泡体は、混合後約12秒で50mmの高さに到達し、混合後約24秒で300mmの高さに到達する。一方、本発明の触媒の組み合わせにより例2から製造された発泡体は、混合後約7秒で50mmの高さ、及び混合後約14秒で300mmの高さに到達する。このことは、例1に対して、例2において起こる発泡反応に必要な時間の有意の減少を表す。
発泡上昇速度は、コントロール配合に関して混合後約15秒で37mm/秒の最大値に到達する。一方、例2の配合に関する発泡体上昇速度は、混合後約8秒で60mm/秒の最大速度に到達する。最大速度の増加と最大速度を得るのに必要な時間の減少の両方は、カリウムトリマー触媒とビスマスカルボキシレート触媒とを組み合わせた際に得られる反応プロファイルの有意の加速を示す。表3にも示されるように、触媒の組み合わせは、PIR発泡体のより小さいセルサイズ(コントロールの例1に対して平均セルサイズの21%の減少)、及びより高いR値(例1に対してR値の6.5%の増加)ももたらす。理論によりとらわれることを望むことなく、より小さいセルサイズは、反応の初期の段階の間のより少ないセル合体をもたらす、例2の配合において加速された反応プロファイルの結果である。
Figure 0006262872
例3:ビスマスカルボキシレートとカリウムカルボキシレートとの本発明の触媒の組み合わせのさらなる評価
全樹脂ブレンドが、2.75質量%のDabco(登録商標)K15(例3a)、2.75質量%の触媒A(例3b)、又は3.30質量%のPolycat(登録商標)46(例3c)を含むように、第一の一連の発泡体は、例1に記載された手順にしたがって製造された。第二の一連の発泡体が、同じ手順で、さらに各々に関して全樹脂ブレンド中において0.25質量%の触媒Dを含んで製造された(例3d、3e、3f)。各発泡体に関する触媒の質量パーセントは、表4に示される。触媒Dが含まれる3種の配合全てに関して、ビスマスとカリウムとのモル比は、1モルのビスマス当たり約40モルのカリウムであった。発泡体が50mm及び300mmの高さに到達する混合後の時間、最大発泡体上昇速度、及びそれが最大速度に到達するのにかかる混合後の時間は、表4に示される。R値は、例1にしたがった成形品により測定された。またR値は、表4に与えられる。
表4に示されるように、ビスマスカルボキシレート触媒の添加は、3種の系全てに関して反応性に重大な影響を与えた。各場合において、発泡体が50mm又は300mmの高さに到達するまでの配合の混合後に必要な時間は、少なくとも30%減少し、幾つかの場合において、50%程度であり、ROR装置により測定された発泡体上昇の最大速度は、約40%増加し、反応が最大速度まで進行するのにかかる時間は、約50%減少した。その後、カリウムカルボキシレートとビスマスカルボキシレート触媒との組み合わせにより製造された発泡体サンプルのR値は、約6%〜10%増加し、カリウムカルボキシレート触媒とビスマスカルボキシレート触媒との組み合わせを用いて製造された発泡体に関するインスレーション特性の有意の改善を表す。
Figure 0006262872
例4:ビスマスカルボキシレート/カリウムカルボキシレート触媒の組み合わせの相乗的な(加算的でない)効果の実証
全樹脂ブレンドが、6.13%の触媒A(例4a)又は0.25%の触媒D(例4b)を含むように、2種の発泡体サンプルは、例1に記載された手順にしたがって製造された。例4bの発泡体は、不十分な重合と崩壊のために安定でなかった。反応性データは表5にまとめられる。セル直径及びR値は、例1にしたがった成形品により測定された。セル直径及びR値は、表5に与えられる。このデータは、全樹脂ブレンド中の2.75%の触媒Aによる例3b、又は2.75%の触媒Aと0.25%の触媒Dとの組み合わせによる例3eのサンプルに関して得られたものと比較される。
Figure 0006262872
全樹脂ブレンド中の6.13%の触媒A、又はコントロールの2倍を超えるカリウムカルボキシレート触媒を用いて製造された発泡体は、発泡体が、混合後に300mmの高さに上昇するのにかかる時間の約50%の減少を伴う増加した反応性プロファイルを示し、最大発泡上昇速度は100%増加し、それが最大上昇速度に到達するのにかかる時間は50%減少した。これは、0.25%の触媒Dとの組み合わせで2.75%の触媒Aにより製造された発泡体に関して観察された加速と類似する。しかし、6.13%の触媒Aにより製造された発泡体に関するR値は、例3b(ビスマス共触媒なし)において製造された発泡体のR値よりわずかに1.6%高かった。それは、R値の有意の改善を表さない。さらに、6.13%の触媒Aにより製造されたサンプルの平均セル直径は、ビスマス触媒触媒Dの存在なしで2.75%の触媒Aにより製造されたサンプルと比較してほとんど減少しなかった。
触媒Dは、カリウムカルボキシレート塩共触媒の存在なしで用いられた際、非効率な触媒であり、発泡体崩壊をもたらした。この例は、小さい発泡体セル直径及び改善されたR値を有するPIR発泡体を与える、カリウムカルボキシレート触媒とビスマスカルボキシレート触媒との組み合わせを用いた際に得られた相乗効果を示す。
例5:カリウム/ビスマス比の変更
全樹脂ブレンドが、全樹脂ブレンド中の1.12%のDabco(登録商標)K15、0.50%のPolycat(登録商標)46、及び0.25%の触媒Dの組み合わせ(例5a)、又は0.56%のDabco(登録商標)K15、0.50%のPolycat(登録商標)46、及び0.25%の触媒Dの組み合わせ(例5b)を含むように、2種の発泡体サンプルは、例1に記載された手順にしたがって製造された。これらのサンプルは、全樹脂ブレンド中の2.25%のDabco(登録商標)K15及び0.5%のPolycat(登録商標)46の組み合わせ(例1)、又は2.25%のDabco(登録商標)K15、0.50%のPolycat(登録商標)46及び0.25%の触媒D(例2)の組み合わせ(例2)と比較された。RORプロファイルからの反応性データ、及びカリウムとビスマス金属とのおおよそのモル比は、表6にまとめられる。
上記の例において示されるように、約40モルのカリウムと1モルのビスマスとの比にて触媒Dビスマス触媒を加えることは、発泡体が50mmの高さに到達するのに必要な混合後の時間の有意の減少をもたらす。この例は、カリウムカルボキシレート触媒の量が、コントロールと比較して最大60%減少したときでさえ、50mmの発泡体高さに到達するのに必要な時間が依然として極めて低いままであることを示す。このデータは、重合反応の初期の段階に最も大きな効果を与えるビスマスカルボキシレート触媒とカリウムカルボキシレート触媒との相乗効果を示唆する。例2、5a、及び5bのカリウム‐ビスマス(K/Bi)のおおよそのモル比は、それぞれ40/1、25/1、及び15/1であり、例1ではビスマス触媒はない。
Figure 0006262872
例6:アンモニウムカルボキシレート塩/ビスマスカルボキシレート触媒の組み合わせの相乗効果の実証
全樹脂ブレンドが、全樹脂ブレンド中の2.75%のアンモニウムカルボキシレート塩触媒Bの組み合わせ(例6a)、又は全樹脂ブレンド中の2.75%の触媒Bと0.25%の触媒Dとの組み合わせ(例6b)を含み、例6bに関してアンモニウム‐ビスマスのモル比が約35/1であるように、2種の発泡体サンプルは、例1に記載された手順にしたがって製造された。RORプロファイルによる反応性データは、表7にまとめられる。R値は、例1にしたがって成形品により測定された、R値は、表7に示される。
ビスマスカルボキシレート触媒との組み合わせでアンモニウムカルボキシレートトリマー触媒Bを用いることの効果は、混合後に発泡体が50mm及び300mmの高さに到達するのに必要な時間の50%を超える減少、最大発泡上昇速度の50%の増加、最大速度に到達するのに必要な時間の60%の減少、及びR値の15%の増加であった。R値のこの改善は有意であり、PUR/PIR配合に関するアンモニウムカルボキシレート触媒とビスマスカルボキシレート触媒との組み合わせの相乗効果と一致する。
Figure 0006262872
例7:ビスマスカルボキシレートの変更による相乗効果の実証
全樹脂ブレンドが、2.75%のカリウムカルボキシレート触媒Aと、0.32%のビスマスピバレート系触媒Cとの組み合わせを含み、カリウム‐ビスマスのモル比が約40/1であるように、発泡体サンプルは、例1に記載された手順にしたがって製造された。RORプロファイルによる反応性データは、表8にまとめられる。
Figure 0006262872
ビスマスカルボキシレート触媒C触媒との組み合わせでカリウムカルボキシレート触媒Aを用いることの効果は、混合後に発泡体が50mm及び300mmの高さに到達するのに必要な時間の50%を超える減少、並びに最大発泡上昇速度に到達するのに必要な時間の50%の減少であった。これらの結果は触媒Aと触媒D共触媒との組み合わせによる例3eで観察されたものと類似であり、相乗効果が触媒D以外のビスマス触媒に拡張することを示す。
例8:代わりのビスマスカルボキシレート、及びビスマス濃度による相乗効果のさらなる実証
全樹脂ブレンドが、2.00%の触媒Aと0.20%のビスマス含有カルボキシレート塩とを含むように、3種の発泡体サンプルは、例1に記載された手順にしたがって製造された。例8aに関して、ビスマスとカリウムとのモル比は、1モルのビスマス当たり約40モルのカリウムであった。例8bに関して、ビスマスとカリウムとのモル比は、1モルのビスマス当たり約30モルのカリウムであった。例8cに関して、ビスマスとカリウムとのモル比は、1モルのビスマス当たり約75モルのカリウムであった。反応性データは表9にまとめられる。
Figure 0006262872
触媒Eを用いて製造された発泡体は、触媒Dを用いて製造された発泡体より速く反応する。触媒Fを用いて製造された発泡体は、触媒Dを用いて製造された発泡体より遅く反応する。理論によりとらわれることを望むことなく、このデータは、ネオデカノエートに加えて他のリガンド(例えば、段落0019及び0033で言及されたもの)も本発明にしたがって用いることができることと、より高いビスマス濃度が、より短い反応時間/より速い反応性をもたらし、したがって、上記で既に説明されたように、より小さい平均最小セル直径及びインチ当たりのより高いR値をもたらすことを示唆する。
本発明がある側面に関して記載された一方、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更がなされてよく、均等物がその要素に関して置換されてよいことが、当業者により理解されるであろう。本開示に開示された種々の側面は、単独又は互いの単数若しくは複数の組み合わせで用いられることができる。加えて、多くの改変が本発明の本質的な範囲を逸脱することなく本発明の技術に特定の状況又は材料を適合させてよい。したがって、本発明は、本発明の実施に関して企図される系トモードとして開示される特定の実施態様に制限されるのではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内にある全ての実施態様及び組み合わせを含むであろうことが意図される。
本発明は、以下の態様を含んでいる。
(1)少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩と、アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩からなる群から選択される少なくとも1種の要素と、を含む、組成物。
(2)ビスマスカルボキシレート塩が、構造:
Figure 0006262872
(式中、R 1 、R 2 、R 3 は、独立してH、C 1 〜C 20 アルキル若しくはアルケニル基又はフェニル基又は置換フェニル基であり、
Mはビスマスであり、
nは3である。)
を有する、(1)に記載の組成物。
(3)ビスマスカルボキシレート塩が、ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、及びビスマスピバレートからなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、(2)に記載の組成物。
(4)アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩が、構造:
Figure 0006262872
(R 1 、R 2 及びR 3 はH、C 1 〜C 20 アルキル若しくはアルケニル基又はフェニル基又は置換フェニル基であり、
Mはアルカリ金属由来の金属イオンであり、又はMは構造NR 4 5 6 7
(式中、R 4 及びR 5 及びR 6 及びR 7 はC 1 〜C 18 アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、又は
4 及びR 5 及びR 6 が、C 1 〜C 18 アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、かつ、R 7 が‐CH 2 ‐CH(OH)‐CH 3 型の2‐ヒドロキシアルキルである。)
を有するテトラアルキルアンモニウムイオンであり、
nは1である。)
を有する、(1)に記載の組成物。
(5)第四級アンモニウムカルボキシレート塩及びアルカリ金属塩が、カリウムピバレート、テトラメチルアンモニウムピバレート、カリウムオクトエート、カリウムアセテート、カリウムアクリレート2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、カリウムネオオクタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、テトラブチルアンモニウムネオオクタノエート、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、(4)に記載の組成物。
(6)組成物が、スズ化合物を実質的に含まない、(1)に記載の組成物。
(7)ビスマスカルボキシレート塩が、ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、ビスマスピバレート、ビスマスアセテート、次炭酸ビスマス、及びビスマスシトレートからなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、(1)に記載の組成物。
(8)(1)に記載の組成物の存在下において、少なくとも1種のポリオールと、少なくとも1種のイソシアネートと、少なくとも1種の発泡剤とを接触させることを含む、発泡体の製造方法。
(9)ポリオールが、少なくとも1種のポリエステルポリオールを含む、(8)に記載の方法。
(10)イソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、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(「TDI」)、及び4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート(「MDI」)からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、(8)に記載の方法。
(11)前記方法が、噴霧、成形、及び積層の群から選択される少なくとも1つの工程を含む、(8)に記載の方法。
(12)発泡剤が、水、ヒドロフルオロカーボン、二酸化炭素、ヒドロハロオレフィン及び炭化水素からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、(8)に記載の方法。
(13)さらに、少なくとも1種の第三級アミン触媒を含む、(8)に記載の方法。
(14)少なくとも1種のアミン触媒、少なくとも1種の発泡剤、並びに少なくとも1種のビスマスカルボキシレートと、アンモニウムカルボキシレート及びカリウムカルボキシレート塩の少なくとも1種とを含む少なくとも1種のカルボキシレート触媒の存在下において、少なくとも1種のイソシアネートを少なくとも1種のポリオールと接触させることによる、ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法。
(15)(8)に記載の方法により得られる、発泡体。
(16)発泡体のR値が、約6.5〜約7.5である、(15)に記載の発泡体。
(17)発泡体の平均セル直径が、約50〜約500ミクロンである、(15)に記載の発泡体。
(18)アルカリ金属カルボキシレート又は第四級アンモニウムカルボキシレートと、ビスマスカルボキシレートとのモル比が、10:1〜100:1である、(1)に記載の組成物。
(19)アルカリ金属カルボキシレート又は第四級アンモニウムカルボキシレートと、ビスマスカルボキシレートとのモル比が、30:1〜50:1である、(1)に記載の組成物。
(20)少なくとも1種のポリイソシアネートを、プレミックスと接触させることを含み、
該プレミックスが、
少なくとも1種のポリオール、
少なくとも1種の発泡剤、並びに
ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、及びビスマスピバレートの群から選択される少なくとも1種の要素と、
カリウムピバレート、テトラメチルアンモニウムピバレート、カリウムオクトエート、カリウムアセテート、カリウムアクリレート2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、カリウムネオオクタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、及びテトラブチルアンモニウムネオオクタノエートからなる群から選択される少なくとも1種の要素と、
の溶液を含む触媒組成物の触媒量
を含む、ポリイソシアヌレート/ポリウレタン発泡体の製造方法。

Claims (15)

  1. ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、及びビスマスピバレートからなる群から選択される少なくとも1種のビスマスカルボキシレート塩と、アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩からなる群から選択される少なくとも1種の要素と、を含む、組成物であって、該アルカリ金属カルボキシレート塩もしくは該第四級アンモニウムカルボキシレート塩の該ビスマスカルボキシレート塩に対するモル比が、30:1〜50:1の範囲である、組成物
  2. アルカリ金属カルボキシレート塩及び第四級アンモニウムカルボキシレート塩が、構造:
    Figure 0006262872
    (R1、R2及びR3はH、C1〜C20アルキル若しくはアルケニル基又はフェニル基又は置換フェニル基であり、
    Mはアルカリ金属由来の金属イオンであり、又はMは構造NR4567
    (式中、R4及びR5及びR6及びR7はC1〜C18アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、又は
    4及びR5及びR6が、C1〜C18アルキル若しくはアルケニル基、若しくはフェニル、若しくは置換フェニル、若しくはアルキルフェニルであり、かつ、R7が‐CH2‐CH(OH)‐CH3型の2‐ヒドロキシアルキルである。)
    を有するテトラアルキルアンモニウムイオンであり、
    nは1である。)
    を有する、請求項1に記載の組成物。
  3. 第四級アンモニウムカルボキシレート塩及びアルカリ金属カルボキシレート塩が、カリウムピバレート、テトラメチルアンモニウムピバレート、カリウムオクトエート、カリウムアセテート、カリウムアクリレート2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、カリウムネオオクタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、テトラブチルアンモニウムネオオクタノエート、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、請求項に記載の組成物。
  4. 組成物が、スズ化合物を含まない、請求項1に記載の組成物。
  5. 請求項1に記載の組成物の存在下において、少なくとも1種のポリオールと、少なくとも1種のイソシアネートと、少なくとも1種の発泡剤とを接触させることを含む、発泡体の製造方法。
  6. ポリオールが、少なくとも1種のポリエステルポリオールを含む、請求項に記載の方法。
  7. イソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、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(「TDI」)、及び4,4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート(「MDI」)からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、請求項に記載の方法。
  8. 前記方法が、噴霧、成形、及び積層の群から選択される少なくとも1つの工程を含む、請求項に記載の方法。
  9. 発泡剤が、水、ヒドロフルオロカーボン、二酸化炭素、ヒドロハロオレフィン及び炭化水素からなる群から選択される少なくとも1種の要素を含む、請求項に記載の方法。
  10. さらに、少なくとも1種の第三級アミン触媒を含む、請求項に記載の方法。
  11. 少なくとも1種のアミン触媒、少なくとも1種の発泡剤、並びにビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、及びビスマスピバレートからなる群から選択される少なくとも1種のビスマスカルボキシレートと、アンモニウムカルボキシレート及びカリウムカルボキシレート塩の少なくとも1種とを含む少なくとも1種のカルボキシレート触媒の存在下において、少なくとも1種のイソシアネートを少なくとも1種のポリオールと接触させることによる、ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法であって、該アルカリ金属カルボキシレート塩もしくは該第四級アンモニウムカルボキシレート塩の該ビスマスカルボキシレート塩に対するモル比が、30:1〜50:1の範囲である、方法
  12. 請求項に記載の方法により得られる、発泡体。
  13. 発泡体のR値が、6.5〜7.5である、請求項12に記載の発泡体。
  14. 発泡体の平均セル直径が、5〜500ミクロンである、請求項12に記載の発泡体。
  15. 少なくとも1種のポリイソシアネートを、プレミックスと接触させることを含み、
    該プレミックスが、
    少なくとも1種のポリオール、
    少なくとも1種の発泡剤、並びに
    ビスマスネオデカノエート、ビスマスオクトエート、ビスマスベルサレート、ビスマスナフテネート、及びビスマスピバレートの群から選択される少なくとも1種の要素と、
    カリウムピバレート、テトラメチルアンモニウムピバレート、カリウムオクトエート、カリウムアセテート、カリウムアクリレート2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムピバレート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムピバレート、テトラエチルアンモニウムピバレート、テトラプロピルアンモニウムピバレート、テトラブチルアンモニウムピバレート、カリウムトリエチルアセテート、テトラメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムトリエチルアセテート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラエチルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラプロピルアンモニウムトリエチルアセテート、テトラブチルアンモニウムトリエチルアセテート、カリウムネオヘプタノエート、テトラメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオヘプタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラエチルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオヘプタノエート、テトラブチルアンモニウムネオヘプタノエート、カリウムネオオクタノエート、テトラメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリメチルアンモニウムネオオクタノエート、2‐ヒドロキシルプロピルトリエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラエチルアンモニウムネオオクタノエート、テトラプロピルアンモニウムネオオクタノエート、及びテトラブチルアンモニウムネオオクタノエートからなる群から選択される少なくとも1種の要素と、
    の溶液を含む触媒組成物の触媒量
    を含む、ポリイソシアヌレート/ポリウレタン発泡体の製造方法であって、該アルカリ金属カルボキシレート塩もしくは該第四級アンモニウムカルボキシレート塩の該ビスマスカルボキシレート塩に対するモル比が、30:1〜50:1の範囲である、方法
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