JP2002052551A - 複合ポリウレタンフォームとその製造方法 - Google Patents
複合ポリウレタンフォームとその製造方法Info
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 層間に境界線のない多重層フォーム構造及び
その製法を得る。 【解決手段】 多重層ポリウレタンフォームの製造方法
は、有機イソシアナート成分と、該イソシアナート成分
と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤と、触媒と
を含む第１の発泡混合物を、有機イソシアナート成分
と、該イソシアナート成分と反応する活性水素含有成分
と、界面活性剤と、触媒とを含む第２の発泡混合物上に
キャストする工程と、得られた多重層を硬化させ、ＳＥ
Ｍにより５０倍の倍率で観察しても層間に識別できる境
界線がない多重層を形成する工程と、を含む。
その製法を得る。 【解決手段】 多重層ポリウレタンフォームの製造方法
は、有機イソシアナート成分と、該イソシアナート成分
と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤と、触媒と
を含む第１の発泡混合物を、有機イソシアナート成分
と、該イソシアナート成分と反応する活性水素含有成分
と、界面活性剤と、触媒とを含む第２の発泡混合物上に
キャストする工程と、得られた多重層を硬化させ、ＳＥ
Ｍにより５０倍の倍率で観察しても層間に識別できる境
界線がない多重層を形成する工程と、を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複合ポリウレタンフ
ォーム及びその製造方法に関する。特に、本発明は層状
ポリウレタンフォーム複合体に関する。
ォーム及びその製造方法に関する。特に、本発明は層状
ポリウレタンフォーム複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】複合体、すなわち、多重層発泡ポリウレ
タン材料は周知であり所望の特性の組み合わせを得るた
めにしばしば製造される。そのような複合体は主に個々
のフォーム層を、一般に接着剤を使用して、共に積層さ
せることにより製造されていた。これらの製造方法では
追加の製造工程が必要であり、そのため特性が改善され
るよりはむしろ特性が低下した材料となることがある。
タン材料は周知であり所望の特性の組み合わせを得るた
めにしばしば製造される。そのような複合体は主に個々
のフォーム層を、一般に接着剤を使用して、共に積層さ
せることにより製造されていた。これらの製造方法では
追加の製造工程が必要であり、そのため特性が改善され
るよりはむしろ特性が低下した材料となることがある。
【０００３】複合二重層ポリウレタンフォームはダフィ
（Ｄｕｆｆｙ）の米国特許第５，８５９，０８１号にお
いて開示されており、この中で複合体は未硬化（湿性）
ポリウレタンフォーム組成物を硬化（乾燥）ポリウレタ
ンフォーム上にキャストさせることにより製造される。
ダフィは二重層フォームは「２つの層間に精巧な均一の
界面」を有することを認めている（第２欄、５９−６０
行）。しかしながら、そのような境界線は多重層フォー
ム構造を通過する空気の流れを妨害し、多くの用途に対
し重要な通気性、多孔性及び水蒸気透過性が減少する。
さらに、この界面により層間剥離の場所が生じる。とい
うのは、その強度は第２のキャスト（鋳造）層の第１の
キャスト層に対する接着性に依存するからである。
（Ｄｕｆｆｙ）の米国特許第５，８５９，０８１号にお
いて開示されており、この中で複合体は未硬化（湿性）
ポリウレタンフォーム組成物を硬化（乾燥）ポリウレタ
ンフォーム上にキャストさせることにより製造される。
ダフィは二重層フォームは「２つの層間に精巧な均一の
界面」を有することを認めている（第２欄、５９−６０
行）。しかしながら、そのような境界線は多重層フォー
ム構造を通過する空気の流れを妨害し、多くの用途に対
し重要な通気性、多孔性及び水蒸気透過性が減少する。
さらに、この界面により層間剥離の場所が生じる。とい
うのは、その強度は第２のキャスト（鋳造）層の第１の
キャスト層に対する接着性に依存するからである。
【０００４】本発明者らは、硬化（乾燥）ポリウレタン
連続気泡フォーム上への未硬化湿性ポリウレタンフォー
ム組成物のキャストでは、硬化プロセス中に第１の層の
気泡内のガスが膨張するため、第２の層内に大きな空隙
及び泡が生じる。これらの空隙及び泡の表面的な欠陥の
他に、物理的特性もまた製造中及び／または使用中に悪
影響を受けることがある。
連続気泡フォーム上への未硬化湿性ポリウレタンフォー
ム組成物のキャストでは、硬化プロセス中に第１の層の
気泡内のガスが膨張するため、第２の層内に大きな空隙
及び泡が生じる。これらの空隙及び泡の表面的な欠陥の
他に、物理的特性もまた製造中及び／または使用中に悪
影響を受けることがある。
【０００５】このように、層間に境界線のない多重層フ
ォーム構造の製品及びそれを製造するプロセスが必要で
ある。
ォーム構造の製品及びそれを製造するプロセスが必要で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】層間に境界線のない多
重層フォーム構造及びその製法を得る。
重層フォーム構造及びその製法を得る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる多重層ポ
リウレタンフォームの製造方法は、有機イソシアナート
成分と、該イソシアナート成分と反応する活性水素含有
成分と、界面活性剤と、触媒とを含む第１の発泡混合物
を、有機イソシアナート成分と、該イソシアナート成分
と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤と、触媒と
を含む第２の発泡混合物上にキャストする工程と、得ら
れた多重層を硬化させ、ＳＥＭにより５０倍の倍率で観
察しても層間に識別できる境界線がない多重層を形成す
る工程と、を含む。
リウレタンフォームの製造方法は、有機イソシアナート
成分と、該イソシアナート成分と反応する活性水素含有
成分と、界面活性剤と、触媒とを含む第１の発泡混合物
を、有機イソシアナート成分と、該イソシアナート成分
と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤と、触媒と
を含む第２の発泡混合物上にキャストする工程と、得ら
れた多重層を硬化させ、ＳＥＭにより５０倍の倍率で観
察しても層間に識別できる境界線がない多重層を形成す
る工程と、を含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】多重層ポリウレタンフォームの製
造方法は、第２の特定の組成を有する未硬化（湿性）ポ
リウレタンフォームを、第１の特定の組成を有するキャ
スト未硬化（湿性）ポリウレタンフォーム上にキャスト
（cast）する工程と、得られたフォームの層を、最終製
品が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて５０倍の倍率
で調査しても識別可能な境界線を有しないように、硬化
する工程と、を含む。
造方法は、第２の特定の組成を有する未硬化（湿性）ポ
リウレタンフォームを、第１の特定の組成を有するキャ
スト未硬化（湿性）ポリウレタンフォーム上にキャスト
（cast）する工程と、得られたフォームの層を、最終製
品が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて５０倍の倍率
で調査しても識別可能な境界線を有しないように、硬化
する工程と、を含む。
【０００９】層が異なれば色が異なる場合、可視顕微鏡
を使用して層間の境界領域を見ることができる。この発
明の多重層フォームでは層間でのポリマー拡散の証拠が
見られるが、層間の移行ゾーンに関係無く１つの表面か
らもう一方の表面に気泡が均一に分配されている。その
ような多重層フォームでは層間剥離は起こらない。それ
らの層の１つの引裂き強度は層間剥離の証拠が見られる
前にはるかに大きくなるからである。
を使用して層間の境界領域を見ることができる。この発
明の多重層フォームでは層間でのポリマー拡散の証拠が
見られるが、層間の移行ゾーンに関係無く１つの表面か
らもう一方の表面に気泡が均一に分配されている。その
ような多重層フォームでは層間剥離は起こらない。それ
らの層の１つの引裂き強度は層間剥離の証拠が見られる
前にはるかに大きくなるからである。
【００１０】この中で説明する複合ポリウレタンフォー
ムは、以下で詳細に説明するフォーム層のウエットオン
ウエット（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ）キャスティングによ
り一体結合された少なくとも２つのフォーム層を含む。
その後、それらの層を所定の位置で硬化させ多重層フォ
ームを提供する。このポリウレタンフォーム製造方法の
利点は、多重層フォームの製造において典型的には必要
とされる熱あるいは接着剤使用による積層化などの第２
の処理工程が不要になることである。接着剤がないため
フォーム層間で空気流が起こる。これは多くの消費者お
よび通気性が重要な履物の中敷などの工業的な用途では
重要な要求である。この方法の他の重要な利点は、層間
界面での層間剥離となることがある気泡の合体などの欠
点がないことである。他の利点は層間に、通気性、多孔
性、あるいは水蒸気透過を妨害することがある検出可能
な境界線がないことである。層間に検出可能な界面がな
いことの他の利点は、複数の層のうちの１つの引裂き強
度が層間剥離の証拠が見られるより前に常にはるかに大
きくなることである。
ムは、以下で詳細に説明するフォーム層のウエットオン
ウエット（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ）キャスティングによ
り一体結合された少なくとも２つのフォーム層を含む。
その後、それらの層を所定の位置で硬化させ多重層フォ
ームを提供する。このポリウレタンフォーム製造方法の
利点は、多重層フォームの製造において典型的には必要
とされる熱あるいは接着剤使用による積層化などの第２
の処理工程が不要になることである。接着剤がないため
フォーム層間で空気流が起こる。これは多くの消費者お
よび通気性が重要な履物の中敷などの工業的な用途では
重要な要求である。この方法の他の重要な利点は、層間
界面での層間剥離となることがある気泡の合体などの欠
点がないことである。他の利点は層間に、通気性、多孔
性、あるいは水蒸気透過を妨害することがある検出可能
な境界線がないことである。層間に検出可能な界面がな
いことの他の利点は、複数の層のうちの１つの引裂き強
度が層間剥離の証拠が見られるより前に常にはるかに大
きくなることである。
【００１１】一般に、ポリウレタンフォームは活性な水
素含有成分と反応する有機イソシアナート成分と、界面
活性剤と、触媒とを含む組成物から形成される。フォー
ムを形成するプロセスは、上記組成物を形成する工程
と、前記混合物を機械的に泡立てる（beating）ことに
より該混合物全体に不活性ガスを実質的に均一に分散さ
せ、実質的に構造的、化学的に安定であるが雰囲気条件
で加工することができる熱硬化可能なフォームを形成す
る工程と、前記フォームを硬化させ硬化フォームを形成
する工程と、を含む。典型的な多重層フォームの調製に
おいては、最初に、所定の化学的組成のポリウレタン泡
を制御された速度でホースを介してリリース紙（releas
e paper,剥離紙）などの基板やコンベヤ上に移動させ
る。厚さをドクターブレードを用いて調節する。第１の
泡を広げた後、第２（上部）泡を制御された速度でホー
スあるいは他の導管を介して移動させ、第１の未硬化泡
上に堆積させる。再び、フォーム材料の２つの層を堆積
させたままリリーズ紙または他の基板を移動させると、
上部フォームはドクターブレードまたは他の適した延展
装置により所望の厚さの層に広げられる。湿性多重層は
このように構成されてもよい。泡の層と基板とを含む組
立て品をその後オーブンで加熱し、多重層の欠陥のない
フォームを形成し、その後基板を除去することができ
る。
素含有成分と反応する有機イソシアナート成分と、界面
活性剤と、触媒とを含む組成物から形成される。フォー
ムを形成するプロセスは、上記組成物を形成する工程
と、前記混合物を機械的に泡立てる（beating）ことに
より該混合物全体に不活性ガスを実質的に均一に分散さ
せ、実質的に構造的、化学的に安定であるが雰囲気条件
で加工することができる熱硬化可能なフォームを形成す
る工程と、前記フォームを硬化させ硬化フォームを形成
する工程と、を含む。典型的な多重層フォームの調製に
おいては、最初に、所定の化学的組成のポリウレタン泡
を制御された速度でホースを介してリリース紙（releas
e paper,剥離紙）などの基板やコンベヤ上に移動させ
る。厚さをドクターブレードを用いて調節する。第１の
泡を広げた後、第２（上部）泡を制御された速度でホー
スあるいは他の導管を介して移動させ、第１の未硬化泡
上に堆積させる。再び、フォーム材料の２つの層を堆積
させたままリリーズ紙または他の基板を移動させると、
上部フォームはドクターブレードまたは他の適した延展
装置により所望の厚さの層に広げられる。湿性多重層は
このように構成されてもよい。泡の層と基板とを含む組
立て品をその後オーブンで加熱し、多重層の欠陥のない
フォームを形成し、その後基板を除去することができ
る。
【００１２】好ましい実施の形態では、層状フォームの
組成は、上部層が「回復が遅いポリウレタンフォーム」
により構成され、底部層が「弾力的なポリウレタンフォ
ーム」により構成されるように調節される。さらに、こ
の中で使用されるように「回復が遅いポリウレタンフォ
ーム」は、元の厚さの５０％まで圧縮して１５秒間保持
した後９０％の回復にかかる時間が約０．２５秒を超え
る、および／あるいはレオメトリクスダイナミックアナ
ライザ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａ
ｎａｌｙｚｅｒ）（以後、ＲＤＡという）により測定し
た場合の室温での損失係数が約０．３を超えることを意
味する。回復が遅いフォームの引張応力（モデュラス：
ｍｏｄｕｌｕｓ）あるいは剛性は典型的には衝撃圧縮の
頻度、すなわち速度に大きく依存する。このため、衝撃
中に非常にソフトな感触と共に優れたエネルギー吸収が
提供されることにより多くの用途において優れた快適さ
が得られる。回復が遅いポリウレタンフォームとは対照
的に、この中で使用されている弾力的なフォームは圧縮
からより迅速に回復するフォームを意味する。この特徴
では、その弾力的な挙動により優れたクッション性を提
供することになるが、適用されたエネルギーの多くを、
吸収するよりむしろ戻してしまう。この中で使用されて
いるように「弾力的な」ポリウレタンフォームはこのよ
うに、９０％回復するのにかかる時間が約０．２５秒未
満である、及び／または損失係数（ＲＤＡ）が約０．３
未満であるポリウレタンフォームを意味する。
組成は、上部層が「回復が遅いポリウレタンフォーム」
により構成され、底部層が「弾力的なポリウレタンフォ
ーム」により構成されるように調節される。さらに、こ
の中で使用されるように「回復が遅いポリウレタンフォ
ーム」は、元の厚さの５０％まで圧縮して１５秒間保持
した後９０％の回復にかかる時間が約０．２５秒を超え
る、および／あるいはレオメトリクスダイナミックアナ
ライザ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａ
ｎａｌｙｚｅｒ）（以後、ＲＤＡという）により測定し
た場合の室温での損失係数が約０．３を超えることを意
味する。回復が遅いフォームの引張応力（モデュラス：
ｍｏｄｕｌｕｓ）あるいは剛性は典型的には衝撃圧縮の
頻度、すなわち速度に大きく依存する。このため、衝撃
中に非常にソフトな感触と共に優れたエネルギー吸収が
提供されることにより多くの用途において優れた快適さ
が得られる。回復が遅いポリウレタンフォームとは対照
的に、この中で使用されている弾力的なフォームは圧縮
からより迅速に回復するフォームを意味する。この特徴
では、その弾力的な挙動により優れたクッション性を提
供することになるが、適用されたエネルギーの多くを、
吸収するよりむしろ戻してしまう。この中で使用されて
いるように「弾力的な」ポリウレタンフォームはこのよ
うに、９０％回復するのにかかる時間が約０．２５秒未
満である、及び／または損失係数（ＲＤＡ）が約０．３
未満であるポリウレタンフォームを意味する。
【００１３】ポリウレタンフォームの調製において使用
される有機ポリイソシアナート成分は好ましくは以下の
一般式を有するものである。
される有機ポリイソシアナート成分は好ましくは以下の
一般式を有するものである。
【化１】Ｑ（ＮＣＯ）i式において、ｉは２以上の整数
であり、Ｑはｉの原子価を有する有機基であり、ｉは２
より大きい。Ｑは置換あるいは未置換炭化水素基（すな
わち、アルキレン基あるいはアリーレン基）とすること
ができる。Ｑは式Ｑ1−Ｚ−Ｑ1の官能基とすることがで
き、Ｑ1はアルキレン基またはアリーレン基であり、Ｚ
は−Ｏ−、Ｏ−Ｑ1Ｓ、−ＣＯ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｑ1−
Ｓ−、−ＳＯ−あるいは−ＳＯ2−である。そのような
化合物の例としては、ヘキサメチレンジイソシアナー
ト、１，８−ジイソシアナト−ｐ−メタン、キシリルジ
イソシアナート、ジイソシアナトシクロヘキサン、フェ
ニレンジイソシアナート類、２，４−トリレンジイソシ
アナート、２，６−トリレンジイソシアナート及び粗ト
リレンジイソシアナートを含むトリレンジイソシアナー
ト類、ビス（４−イソシアナートフェニル）メタン、ク
ロロフェニレンジイソシアナート類、ジフェニルメタン
−４，４′−ジイソシアナート（４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアナート、すなわちＭＤＩとしても周
知）及びその付加物、ナフタレン−１，５−ジイソシア
ナート、トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイ
ソシアナート、イソプロピルベンゼン−α−４−ジイソ
シアナート、及びポリメチレンポリフェニルイソシアナ
ートなどの高分子イソシアナート類が挙げられる。
であり、Ｑはｉの原子価を有する有機基であり、ｉは２
より大きい。Ｑは置換あるいは未置換炭化水素基（すな
わち、アルキレン基あるいはアリーレン基）とすること
ができる。Ｑは式Ｑ1−Ｚ−Ｑ1の官能基とすることがで
き、Ｑ1はアルキレン基またはアリーレン基であり、Ｚ
は−Ｏ−、Ｏ−Ｑ1Ｓ、−ＣＯ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｑ1−
Ｓ−、−ＳＯ−あるいは−ＳＯ2−である。そのような
化合物の例としては、ヘキサメチレンジイソシアナー
ト、１，８−ジイソシアナト−ｐ−メタン、キシリルジ
イソシアナート、ジイソシアナトシクロヘキサン、フェ
ニレンジイソシアナート類、２，４−トリレンジイソシ
アナート、２，６−トリレンジイソシアナート及び粗ト
リレンジイソシアナートを含むトリレンジイソシアナー
ト類、ビス（４−イソシアナートフェニル）メタン、ク
ロロフェニレンジイソシアナート類、ジフェニルメタン
−４，４′−ジイソシアナート（４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアナート、すなわちＭＤＩとしても周
知）及びその付加物、ナフタレン−１，５−ジイソシア
ナート、トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイ
ソシアナート、イソプロピルベンゼン−α−４−ジイソ
シアナート、及びポリメチレンポリフェニルイソシアナ
ートなどの高分子イソシアナート類が挙げられる。
【００１４】Ｑはまたｉの原子価を有するポリウレタン
基を表すこともある。この場合、Ｑ（ＮＣＯ）iは従来
プレポリマーとして周知の組成である。そのようなプレ
ポリマーは前述及び後述するような化学量論的に過剰な
ポリイソシアナートを、後述する活性水素含有成分、と
りわけ以下で説明するポリヒドロキシル含有材料または
ポリオール類と反応させることにより形成される。通
常、例えば、ポリイソシアナートは約３０％から約２０
０％、化学量論的に過剰な割合で使用される。この化学
量論はポリオールにおけるヒドロキシル当量あたりのイ
ソシアナート基の当量に基づく。
基を表すこともある。この場合、Ｑ（ＮＣＯ）iは従来
プレポリマーとして周知の組成である。そのようなプレ
ポリマーは前述及び後述するような化学量論的に過剰な
ポリイソシアナートを、後述する活性水素含有成分、と
りわけ以下で説明するポリヒドロキシル含有材料または
ポリオール類と反応させることにより形成される。通
常、例えば、ポリイソシアナートは約３０％から約２０
０％、化学量論的に過剰な割合で使用される。この化学
量論はポリオールにおけるヒドロキシル当量あたりのイ
ソシアナート基の当量に基づく。
【００１５】使用されるポリイソシアナートの量は調製
されるポリウレタンの性質によりわずかに変動する。
されるポリウレタンの性質によりわずかに変動する。
【００１６】活性水素含有成分としては、ヒドロキシル
末端高分子炭化水素類などのポリヒドロキシル含有化合
物（米国特許第２，８７７，２１２号）；ヒドロキシル
末端ポリホルマール類（米国特許第２，８７０，０９７
号）；脂肪酸トリグリセリド類（米国特許第２，８３
３，７３０号及び第２，８７８，６０１号）；ヒドロキ
シル末端ポリエステル類（米国特許第２，６９８，８３
８号、第２，９２１，９１５号、第２，５９１，８８４
号、第２，８６６，７６２号、第２，８５０，４７６
号、第２，６０２，７８３号、第２，７２９，６１８
号、第２，７７９，６８９号、第２，８１１，４９３
号、第２，６２１，１６６号）；ヒドロキシメチル末端
ペルフルオロメチレン類（米国特許第２，９１１，３９
０号及び第２，９０２，４７３号）；ポリアルキレンエ
ーテルグリコール類（米国特許第２，８０８，３９１
号；英国特許第７３３，６２４号）；ポリアルキレンア
リーレンエーテルグリコール類（米国特許第２，８０
８，３９１号）及びポリアルキレンエーテルトリオール
類（米国特許第２，８６６，７７４号）が挙げられる。
末端高分子炭化水素類などのポリヒドロキシル含有化合
物（米国特許第２，８７７，２１２号）；ヒドロキシル
末端ポリホルマール類（米国特許第２，８７０，０９７
号）；脂肪酸トリグリセリド類（米国特許第２，８３
３，７３０号及び第２，８７８，６０１号）；ヒドロキ
シル末端ポリエステル類（米国特許第２，６９８，８３
８号、第２，９２１，９１５号、第２，５９１，８８４
号、第２，８６６，７６２号、第２，８５０，４７６
号、第２，６０２，７８３号、第２，７２９，６１８
号、第２，７７９，６８９号、第２，８１１，４９３
号、第２，６２１，１６６号）；ヒドロキシメチル末端
ペルフルオロメチレン類（米国特許第２，９１１，３９
０号及び第２，９０２，４７３号）；ポリアルキレンエ
ーテルグリコール類（米国特許第２，８０８，３９１
号；英国特許第７３３，６２４号）；ポリアルキレンア
リーレンエーテルグリコール類（米国特許第２，８０
８，３９１号）及びポリアルキレンエーテルトリオール
類（米国特許第２，８６６，７７４号）が挙げられる。
【００１７】とりわけ好ましいポリヒドロキシル含有材
料は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びそれ
らの混合物などのアルキレンオキシド類を水または多水
酸基有機化合物、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、トリメチレングリコール、１，２−ブチ
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、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘ
キシレングリコール、１，１０−デカンジオール、１，
２−シクロヘキサンジオール、２−ブテン−１，４−ジ
オール、３−シクロヘキセン−１，１−ジメタノール、
４−メチル−３−シキロヘキセン−１，１−ジメタノー
ル、３−メチレン−１，５−ペンタンジオール、ジエチ
レングリコール、（２−ヒドロキシエトキシ）−１−プ
ロパノール、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−１−ブ
タノール、５−（２−ヒドロキシプロポキシ）−１−ペ
ンタノール、１−（２−ヒドロキシメトキシ）−２−ヘ
キサノール、１−（２−ヒドロキシプロポキシ）−２−
オクタノール、３−アリルオキシ−１，５−ペンタンジ
オール、２−アリルオキシメチル−２−メチル−１，３
−プロパンジオール、［（４，４−ペンチルオキシ）−
メチル］−１，３−プロパンジオール、３−（ｏ−プロ
ペニルフェノキシ）−１，２−プロパンジオール、２，
２′−ジイソプロピリデンビス（ｐ−フェニレンオキ
シ）ジエタノール、グリセロール、１，２，６−ヘキサ
ントリオール、１，１，１−トリメチロールエタン、
１，１，１−トリメチロールプロパン、３−（２−ヒド
ロキシエトキシ）−１，２−プロパンジオール、３−
（２−ヒドロキシプロポキシ）−１，２−プロパンジオ
ール、２，４−ジメチル−２−（２−ヒドロキシエトキ
シ）−メチルペンタンジオール−１，５；１，１，１−
トリス［２−ヒドロキシエトキシ）メチル］−エタン、
１，１，１−トリス［２−ヒドロキシプロポキシ）−メ
チル］プロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、ス
クロース、ラクトース、α−メチルグルコシド、α−ヒ
ドロキシアルキルグルコシド、ノボラック樹脂、燐酸、
ベンゼン燐酸、トリポリ燐酸及びテトラポリ燐酸などの
ポリ燐酸、三成分縮合生成物、などに化学的に添加する
ことにより得られるポリエーテルポリオール類である。
ポリオキシアルキレンポオール類を製造する際に使用さ
れるアルキレンオキシド類は通常２から４の炭素原子を
有する。プロピレンオキシド及びプロピレンオキシドと
エチレンオキシドとの混合物が好ましい。以上で列挙し
たポリオール類はそれ自体活性水素化合物として使用す
ることができる。
料は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びそれ
らの混合物などのアルキレンオキシド類を水または多水
酸基有機化合物、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、トリメチレングリコール、１，２−ブチ
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、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘ
キシレングリコール、１，１０−デカンジオール、１，
２−シクロヘキサンジオール、２−ブテン−１，４−ジ
オール、３−シクロヘキセン−１，１−ジメタノール、
４−メチル−３−シキロヘキセン−１，１−ジメタノー
ル、３−メチレン−１，５−ペンタンジオール、ジエチ
レングリコール、（２−ヒドロキシエトキシ）−１−プ
ロパノール、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−１−ブ
タノール、５−（２−ヒドロキシプロポキシ）−１−ペ
ンタノール、１−（２−ヒドロキシメトキシ）−２−ヘ
キサノール、１−（２−ヒドロキシプロポキシ）−２−
オクタノール、３−アリルオキシ−１，５−ペンタンジ
オール、２−アリルオキシメチル−２−メチル−１，３
−プロパンジオール、［（４，４−ペンチルオキシ）−
メチル］−１，３−プロパンジオール、３−（ｏ−プロ
ペニルフェノキシ）−１，２−プロパンジオール、２，
２′−ジイソプロピリデンビス（ｐ−フェニレンオキ
シ）ジエタノール、グリセロール、１，２，６−ヘキサ
ントリオール、１，１，１−トリメチロールエタン、
１，１，１−トリメチロールプロパン、３−（２−ヒド
ロキシエトキシ）−１，２−プロパンジオール、３−
（２−ヒドロキシプロポキシ）−１，２−プロパンジオ
ール、２，４−ジメチル−２−（２−ヒドロキシエトキ
シ）−メチルペンタンジオール−１，５；１，１，１−
トリス［２−ヒドロキシエトキシ）メチル］−エタン、
１，１，１−トリス［２−ヒドロキシプロポキシ）−メ
チル］プロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、ス
クロース、ラクトース、α−メチルグルコシド、α−ヒ
ドロキシアルキルグルコシド、ノボラック樹脂、燐酸、
ベンゼン燐酸、トリポリ燐酸及びテトラポリ燐酸などの
ポリ燐酸、三成分縮合生成物、などに化学的に添加する
ことにより得られるポリエーテルポリオール類である。
ポリオキシアルキレンポオール類を製造する際に使用さ
れるアルキレンオキシド類は通常２から４の炭素原子を
有する。プロピレンオキシド及びプロピレンオキシドと
エチレンオキシドとの混合物が好ましい。以上で列挙し
たポリオール類はそれ自体活性水素化合物として使用す
ることができる。
【００１８】ポリエーテルポリオール類の好ましいクラ
スは一般に以下の式で表される。
スは一般に以下の式で表される。
【化２】Ｒ［（ＯＣＨnＨ2n）zＯＨ］a 式において、Ｒは水素または多価炭化水素基であり、ａ
はＲの原子価と等しい整数（すなわち、１または２から
６まで、６から８まで）であり、それぞれの場合におけ
るｎは２から４までの整数（好ましくは３）であり、そ
れぞれの場合におけるｚは２から約２００まで、好まし
くは１５から約１００までの値を有する整数である。
はＲの原子価と等しい整数（すなわち、１または２から
６まで、６から８まで）であり、それぞれの場合におけ
るｎは２から４までの整数（好ましくは３）であり、そ
れぞれの場合におけるｚは２から約２００まで、好まし
くは１５から約１００までの値を有する整数である。
【００１９】他の活性水素含有化合物は環状エステル類
のポリマーである。少なくとも１つの環状エステルモノ
マーからの環状エステルポリマー類の調製は、例えば米
国特許第３，０２１，３０９号から第３，０２１，３１
７号まで、第３，１６９，９４５号及び第２，９６２，
５２４号などの特許文献において良く説明されている。
適した環状エステルモノマーとしてはδ−バレロラクト
ン；ε−カプロラクトン；ζ−エナントラクトン；モノ
アルキル−バレロラクトン類、例えば、モノメチル−、
モノエチル−、及びモノヘキシル−バレロラクトン類が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
のポリマーである。少なくとも１つの環状エステルモノ
マーからの環状エステルポリマー類の調製は、例えば米
国特許第３，０２１，３０９号から第３，０２１，３１
７号まで、第３，１６９，９４５号及び第２，９６２，
５２４号などの特許文献において良く説明されている。
適した環状エステルモノマーとしてはδ−バレロラクト
ン；ε−カプロラクトン；ζ−エナントラクトン；モノ
アルキル−バレロラクトン類、例えば、モノメチル−、
モノエチル−、及びモノヘキシル−バレロラクトン類が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】環状エステル／アルキレンオキシドコポリ
マー類はまた、環状エステルとアルキレンオキシドモノ
マー類を含む混合物を、固体の比較的分子量が高いポリ
（ビニルステアレート）あるいはラウリルメタクリレー
ト／塩化ビニルコポリマー（シクロヘキサノン中、３０
℃で粘度が約０．３から約１．０に減少）などの界面活
性剤と、ヘプタンなどの不活性な通常液体の飽和脂肪族
炭化水素ビヒクルと触媒としての五フッ化リンの存在
下、高温、例えば約８０℃で反応させることによっても
調製することができる。
マー類はまた、環状エステルとアルキレンオキシドモノ
マー類を含む混合物を、固体の比較的分子量が高いポリ
（ビニルステアレート）あるいはラウリルメタクリレー
ト／塩化ビニルコポリマー（シクロヘキサノン中、３０
℃で粘度が約０．３から約１．０に減少）などの界面活
性剤と、ヘプタンなどの不活性な通常液体の飽和脂肪族
炭化水素ビヒクルと触媒としての五フッ化リンの存在
下、高温、例えば約８０℃で反応させることによっても
調製することができる。
【００２１】活性水素含有材料の他の型は、米国特許第
３，３８３，３５１号において説明されているように、
ポリオール中でエチレン系不飽和モノマーを重合するこ
とにより得られるポリマーポリオール組成物である。こ
の特許の開示内容を参照により本明細書内に組み込むも
のとする。そのような組成物を製造するための適したモ
ノマー群としてはアクリロニトリル、塩化ビニル、スチ
レン、ブタジエン、塩化ビニリデン及び上記米国特許に
おいて認識され説明されているような他のエチレン系不
飽和モノマー類が挙げられる。適したポリオール類には
以上で、及び上記米国特許において列挙され説明されて
いるものが包含される。ポリマーポリオール組成物は、
ポリオール中、１から約７０重量パーセント（ｗｔ
％）、好ましくは約５から約５０ｗｔ％、最も好ましく
は約１０から約４０ｗｔ％の重合性モノマーを含むこと
ができる。そのような組成物は従来、選択されたポリオ
ール中、約４０℃から約１５０℃の温度で、過酸化物、
過硫酸塩、過炭酸塩、過ホウ酸塩およびアゾ化合物など
のフリーラジカル重合触媒の存在下、モノマーを重合さ
せることにより調製される。
３，３８３，３５１号において説明されているように、
ポリオール中でエチレン系不飽和モノマーを重合するこ
とにより得られるポリマーポリオール組成物である。こ
の特許の開示内容を参照により本明細書内に組み込むも
のとする。そのような組成物を製造するための適したモ
ノマー群としてはアクリロニトリル、塩化ビニル、スチ
レン、ブタジエン、塩化ビニリデン及び上記米国特許に
おいて認識され説明されているような他のエチレン系不
飽和モノマー類が挙げられる。適したポリオール類には
以上で、及び上記米国特許において列挙され説明されて
いるものが包含される。ポリマーポリオール組成物は、
ポリオール中、１から約７０重量パーセント（ｗｔ
％）、好ましくは約５から約５０ｗｔ％、最も好ましく
は約１０から約４０ｗｔ％の重合性モノマーを含むこと
ができる。そのような組成物は従来、選択されたポリオ
ール中、約４０℃から約１５０℃の温度で、過酸化物、
過硫酸塩、過炭酸塩、過ホウ酸塩およびアゾ化合物など
のフリーラジカル重合触媒の存在下、モノマーを重合さ
せることにより調製される。
【００２２】回復が遅いフォームの製造においては、ポ
リオール成分はポリエーテルポリオール類、ポリエステ
ルポリオール類、あるいはそれらの組み合わせを含んで
も良い。好ましいポリオール類はポリエーテルポリオー
ル類、及びポリエーテルポリオール類とポリエステルポ
リオール類との混合物である。好ましいポリエーテルポ
リオール類としてはポリオキシアルキレンジオール類及
びトリオール類、及びポリマー鎖上にグラフト重合され
たポリスチレン及び／またはポリアクリロニトリルを有
するポリオキシアルキレンジオール類及びトリオール
類、及びそれらの混合物が挙げられる。好ましい実施の
形態では、ポリオール成分はポリエーテルオキシドジオ
ール類、ポリエステルジオール、及びポリスチレン及び
ポリアクリロニトリルグラフトを有するポリエーテルジ
オールの混合物を含む。特に好ましい実施の形態では、
ポリオール成分はポリプロピレンオキシドジオール類、
ポリカプロラクトン系ジオール、及びポリスチレン及び
ポリアクリロニトリルグラフトを有するポリプロピレン
オキシドジオールの混合物を含む。
リオール成分はポリエーテルポリオール類、ポリエステ
ルポリオール類、あるいはそれらの組み合わせを含んで
も良い。好ましいポリオール類はポリエーテルポリオー
ル類、及びポリエーテルポリオール類とポリエステルポ
リオール類との混合物である。好ましいポリエーテルポ
リオール類としてはポリオキシアルキレンジオール類及
びトリオール類、及びポリマー鎖上にグラフト重合され
たポリスチレン及び／またはポリアクリロニトリルを有
するポリオキシアルキレンジオール類及びトリオール
類、及びそれらの混合物が挙げられる。好ましい実施の
形態では、ポリオール成分はポリエーテルオキシドジオ
ール類、ポリエステルジオール、及びポリスチレン及び
ポリアクリロニトリルグラフトを有するポリエーテルジ
オールの混合物を含む。特に好ましい実施の形態では、
ポリオール成分はポリプロピレンオキシドジオール類、
ポリカプロラクトン系ジオール、及びポリスチレン及び
ポリアクリロニトリルグラフトを有するポリプロピレン
オキシドジオールの混合物を含む。
【００２３】各ポリオール成分の相対量は最終フォーム
製品の引張応力に影響する。非常に分子量が低い成分
（硬いセグメント）、例えばジプロピレングリコール
（ＤＰＧ）、１，４−ブタンジオール、及び２−メチル
−１，３−プロパンジオール（ＭＰＤｉｏｌ）の量が増
加すると引張応力の高いフォームとなる。分子量が２５
０−７５０の成分の相対量が増加しても引張応力が増加
するが、その程度は大きくない。
製品の引張応力に影響する。非常に分子量が低い成分
（硬いセグメント）、例えばジプロピレングリコール
（ＤＰＧ）、１，４−ブタンジオール、及び２−メチル
−１，３−プロパンジオール（ＭＰＤｉｏｌ）の量が増
加すると引張応力の高いフォームとなる。分子量が２５
０−７５０の成分の相対量が増加しても引張応力が増加
するが、その程度は大きくない。
【００２４】ポリオールまたはポリオール混合物のヒド
ロキシル価は広範囲にわたって変動する。一般に、必要
であれば他の架橋添加剤を含むポリオールあるいはその
混合物のヒドロキシル価は、約２８から約１０００まで
の範囲、及びそれ以上であり、好ましくは約１０００か
ら約８０００である。ヒドロキシル価は、この発明で使
用される他の架橋添加剤を有するあるいは有しない１ｇ
のポリオールまたはポリオール類の混合物から調製した
完全にアセチル化した誘導体の加水分解生成物の完全中
和に必要とされる水酸化カリウムのミリグラム数として
規定される。ヒドロキシル価はまた以下の式によっても
規定される。
ロキシル価は広範囲にわたって変動する。一般に、必要
であれば他の架橋添加剤を含むポリオールあるいはその
混合物のヒドロキシル価は、約２８から約１０００まで
の範囲、及びそれ以上であり、好ましくは約１０００か
ら約８０００である。ヒドロキシル価は、この発明で使
用される他の架橋添加剤を有するあるいは有しない１ｇ
のポリオールまたはポリオール類の混合物から調製した
完全にアセチル化した誘導体の加水分解生成物の完全中
和に必要とされる水酸化カリウムのミリグラム数として
規定される。ヒドロキシル価はまた以下の式によっても
規定される。
【数１】ＯＨ＝（５６．１×１０００×ｆ）／Ｍ．Ｗ． 式においてＯＨはポリオールのヒドロキシル価であり、
ｆは平均官能基価、すなわちポリオール１分子あたりの
ヒドロキシル基の平均数であり、Ｍ．Ｗ．はポリオール
の平均分子量である。
ｆは平均官能基価、すなわちポリオール１分子あたりの
ヒドロキシル基の平均数であり、Ｍ．Ｗ．はポリオール
の平均分子量である。
【００２５】使用した正確なポリオールまたはポリオー
ル類はポリウレタンフォームの最終用途に依存する。特
に、ポリオール成分を変動させることにより広範囲にわ
たる引張応力及び靭性が得られる。個々の成分の分子量
及びヒドロキシル価及び全体の調合はそれぞれ適当に選
択すると、回復の遅いフォームあるいは弾力的なフレキ
シブルなフォームのいずれかが得られる。そのような限
界は制限するためのものではなく、使用することができ
るポリオール類の非常に多くの可能な組み合わせを単に
例示したにすぎない。
ル類はポリウレタンフォームの最終用途に依存する。特
に、ポリオール成分を変動させることにより広範囲にわ
たる引張応力及び靭性が得られる。個々の成分の分子量
及びヒドロキシル価及び全体の調合はそれぞれ適当に選
択すると、回復の遅いフォームあるいは弾力的なフレキ
シブルなフォームのいずれかが得られる。そのような限
界は制限するためのものではなく、使用することができ
るポリオール類の非常に多くの可能な組み合わせを単に
例示したにすぎない。
【００２６】泡を安定化させる目的で様々な界面活性剤
を使用することができるが、オルガノシリコーン界面活
性剤が好ましい。好ましいオルガノシリコーン界面活性
剤は本質的にＳｉＯ2（珪酸塩）ユニット及び（ＣＨ3）
3ＳｉＯ0.5（トリメチルシロキシ）ユニットからなり、
その珪酸塩のトリメチルシロキシユニットに対するモル
比が約０．８：１から約２．２：１、好ましくは約１：
１から約２．０：１であるコポリマーである。他の好ま
しいオルガノシリコーン界面安定化剤は部分的に架橋さ
れたシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリ
マー及びその混合物であり、シロキサンブロックとポリ
オキシアルキレンブロックは珪素から炭素への、あるい
は珪素から酸素へ更に炭素への架橋により架橋されてい
る。シロキサンブロックは炭化水素−シロキサン基を含
み、前記架橋において結合されるブロックあたり、平均
少なくとも２価の珪素を有する。ポリオキシアルキレン
ブロックの少なくとも一部はオキシアルキレン基を含む
と共に多価であり、すなわち、前記架橋において結合さ
れるブロックあたり少なくとも２価の炭素及び／または
炭素−結合酸素を有する。残りのポリオキシアルキレン
ブロックはいずれもオキシアルキレン基を含み、一価で
あり、すなわち前記架橋において結合されるブロックあ
たり１価の炭素または炭素−結合酸素しか有さない。さ
らに、米国特許第２，８３４，７４８号、第２，８４
６，４５８号、第２，８６８，８２４号、第２，９１
７，４８０号及び第３，０５７，９０１号において説明
されるような従来の有機ポリシロキサン−ポリオキシア
ルキレンブロックコポリマー類も使用することができ
る。この発明においてフォーム安定化剤として使用され
るオルガノシリコーンポリマーの量は広範囲にわたって
変動させることができ、例えば１００重量部の活性水素
成分あたり、約０．５重量部から１０重量部以上とする
ことができる。好ましくは、フォーム調合物中に存在す
るオルガノシリコーンコポリマーの量は、同じ基準に基
づき約１．０重量部から約６．０重量部まで変動する。
を使用することができるが、オルガノシリコーン界面活
性剤が好ましい。好ましいオルガノシリコーン界面活性
剤は本質的にＳｉＯ2（珪酸塩）ユニット及び（ＣＨ3）
3ＳｉＯ0.5（トリメチルシロキシ）ユニットからなり、
その珪酸塩のトリメチルシロキシユニットに対するモル
比が約０．８：１から約２．２：１、好ましくは約１：
１から約２．０：１であるコポリマーである。他の好ま
しいオルガノシリコーン界面安定化剤は部分的に架橋さ
れたシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリ
マー及びその混合物であり、シロキサンブロックとポリ
オキシアルキレンブロックは珪素から炭素への、あるい
は珪素から酸素へ更に炭素への架橋により架橋されてい
る。シロキサンブロックは炭化水素−シロキサン基を含
み、前記架橋において結合されるブロックあたり、平均
少なくとも２価の珪素を有する。ポリオキシアルキレン
ブロックの少なくとも一部はオキシアルキレン基を含む
と共に多価であり、すなわち、前記架橋において結合さ
れるブロックあたり少なくとも２価の炭素及び／または
炭素−結合酸素を有する。残りのポリオキシアルキレン
ブロックはいずれもオキシアルキレン基を含み、一価で
あり、すなわち前記架橋において結合されるブロックあ
たり１価の炭素または炭素−結合酸素しか有さない。さ
らに、米国特許第２，８３４，７４８号、第２，８４
６，４５８号、第２，８６８，８２４号、第２，９１
７，４８０号及び第３，０５７，９０１号において説明
されるような従来の有機ポリシロキサン−ポリオキシア
ルキレンブロックコポリマー類も使用することができ
る。この発明においてフォーム安定化剤として使用され
るオルガノシリコーンポリマーの量は広範囲にわたって
変動させることができ、例えば１００重量部の活性水素
成分あたり、約０．５重量部から１０重量部以上とする
ことができる。好ましくは、フォーム調合物中に存在す
るオルガノシリコーンコポリマーの量は、同じ基準に基
づき約１．０重量部から約６．０重量部まで変動する。
【００２７】触媒としては様々な無機金属化合物及び所
定の有機基を含む金属化合物が挙げられる。アルミニウ
ム、バリウム、カドミウム、カルシウム、セリウム（Ｉ
ＩＩ）、クロム（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、コバル
ト（ＩＩＩ）、銅（ＩＩ）、インジウム、鉄（ＩＩ）、
ランタン、鉛（ＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、マンガン
（ＩＩＩ）、ネオジム、ニッケル（ＩＩ）、パラジウム
（ＩＩ）、カリウム、サマリウム、ナトリウム、テルビ
ウム、チタン、バナジウム、イットリウム、亜鉛及びジ
ルコニウムなどの金属に基づく金属アセチルアセトナー
ト類が好ましい。普通の触媒はビス（２，４−ペンタン
ジオナート）ニッケル（ＩＩ）（ニッケルアセチルアセ
トナートあるいはジアセチルアセトナートニッケルとし
ても周知）及びその誘導体、例えば、ジアセトニトリル
ジアセチルアセトナトニッケル、ジフェニルニトリルジ
アセチルアセトナトニッケル、ビス（トリフェニルホス
フィン）ジアセチルアセチルアセトナトニッケルなどで
ある。鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートは、その相対
的な安定性、良好な触媒活性、毒性が無いことにより、
特に好ましい。金属アセチルアセトナートは、ジプロピ
レングリコールまたは他のヒドロキシル含有化合物など
の適した溶剤中で前溶解し、その後反応に参加させ、最
終生成物の一部とすることにより添加するのが最も好都
合である。
定の有機基を含む金属化合物が挙げられる。アルミニウ
ム、バリウム、カドミウム、カルシウム、セリウム（Ｉ
ＩＩ）、クロム（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、コバル
ト（ＩＩＩ）、銅（ＩＩ）、インジウム、鉄（ＩＩ）、
ランタン、鉛（ＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、マンガン
（ＩＩＩ）、ネオジム、ニッケル（ＩＩ）、パラジウム
（ＩＩ）、カリウム、サマリウム、ナトリウム、テルビ
ウム、チタン、バナジウム、イットリウム、亜鉛及びジ
ルコニウムなどの金属に基づく金属アセチルアセトナー
ト類が好ましい。普通の触媒はビス（２，４−ペンタン
ジオナート）ニッケル（ＩＩ）（ニッケルアセチルアセ
トナートあるいはジアセチルアセトナートニッケルとし
ても周知）及びその誘導体、例えば、ジアセトニトリル
ジアセチルアセトナトニッケル、ジフェニルニトリルジ
アセチルアセトナトニッケル、ビス（トリフェニルホス
フィン）ジアセチルアセチルアセトナトニッケルなどで
ある。鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートは、その相対
的な安定性、良好な触媒活性、毒性が無いことにより、
特に好ましい。金属アセチルアセトナートは、ジプロピ
レングリコールまたは他のヒドロキシル含有化合物など
の適した溶剤中で前溶解し、その後反応に参加させ、最
終生成物の一部とすることにより添加するのが最も好都
合である。
【００２８】共に譲渡されたシンプソン（Ｓｉｍｐｓｏ
ｎ）の米国特許第５，７３３，９４５号において開示さ
れているように、金属アセチルアセトナートにアセチル
アセトン（２，４−ペンタンジオン）を添加する。参照
によりこの特許を本明細書に組み込むものとする。アセ
チルアセトンにより熱の待ち時間が提供され、これによ
り必要な混合、キャスティング及び他の手順のための時
間が確保され、低温処理中の有害な早期硬化が防止され
る。しかしながら、材料をいくつかの加熱ゾーンにおい
て硬化させウレタン混合物の温度が上昇すると、アセチ
ルアセトンは追い出される。アセチルアセトンが関連す
る遅延機能と共に除去されると、金属アセチルアセトナ
ートは通常高い反応性を回復することができ、ポリウレ
タン反応の最後に非常に高いレベルの触媒反応を提供す
ることができる。処理サイクルにおけるこの高い反応性
の遅れは好都合であり、圧縮永久ひずみなどの物理特性
が改善される。一般に、金属アセチルアセトナートのア
セチルアセトンに対する比率は重量を基準にすると約
２：１である。液相中に存在する触媒の量は好ましく
は、活性水素化合物１００重量部あたり０．０３から
３．０重量部の範囲である。
ｎ）の米国特許第５，７３３，９４５号において開示さ
れているように、金属アセチルアセトナートにアセチル
アセトン（２，４−ペンタンジオン）を添加する。参照
によりこの特許を本明細書に組み込むものとする。アセ
チルアセトンにより熱の待ち時間が提供され、これによ
り必要な混合、キャスティング及び他の手順のための時
間が確保され、低温処理中の有害な早期硬化が防止され
る。しかしながら、材料をいくつかの加熱ゾーンにおい
て硬化させウレタン混合物の温度が上昇すると、アセチ
ルアセトンは追い出される。アセチルアセトンが関連す
る遅延機能と共に除去されると、金属アセチルアセトナ
ートは通常高い反応性を回復することができ、ポリウレ
タン反応の最後に非常に高いレベルの触媒反応を提供す
ることができる。処理サイクルにおけるこの高い反応性
の遅れは好都合であり、圧縮永久ひずみなどの物理特性
が改善される。一般に、金属アセチルアセトナートのア
セチルアセトンに対する比率は重量を基準にすると約
２：１である。液相中に存在する触媒の量は好ましく
は、活性水素化合物１００重量部あたり０．０３から
３．０重量部の範囲である。
【００２９】別の方法では、製造プロセス中にポリウレ
タン泡混合物に必要に応じて添加剤剤を添加してもよ
い。例えば、フィラー（アルミナ三水和物、シリカ、タ
ルク、炭酸カルシウム、粘土、など）、染料、顔料（例
えば二酸化チタン及び酸化鉄）、などの従来使用された
添加剤を使用することができる。束縛アミン光安定化剤
を使用するとＵＶ耐性がさらに付与される。少量の補助
発泡剤を使用することができる。例えば、例えば沸点が
約４０℃を超える高沸点フルオロカーボン類を使用する
ことができる。特定のフルオロカーボン類としては例え
ば、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオ
ロエタン及びテトラクロロジフルオロエタンの異性体、
テトラクロロモノフルオロエタンなどが挙げられる。他
の補助発泡剤、例えば少量の水は必須のものではない
が、さらに膨張させることが望ましい場合の熱硬化中に
さらに膨張させる目的て使用することができる。
タン泡混合物に必要に応じて添加剤剤を添加してもよ
い。例えば、フィラー（アルミナ三水和物、シリカ、タ
ルク、炭酸カルシウム、粘土、など）、染料、顔料（例
えば二酸化チタン及び酸化鉄）、などの従来使用された
添加剤を使用することができる。束縛アミン光安定化剤
を使用するとＵＶ耐性がさらに付与される。少量の補助
発泡剤を使用することができる。例えば、例えば沸点が
約４０℃を超える高沸点フルオロカーボン類を使用する
ことができる。特定のフルオロカーボン類としては例え
ば、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオ
ロエタン及びテトラクロロジフルオロエタンの異性体、
テトラクロロモノフルオロエタンなどが挙げられる。他
の補助発泡剤、例えば少量の水は必須のものではない
が、さらに膨張させることが望ましい場合の熱硬化中に
さらに膨張させる目的て使用することができる。
【００３０】この複合体において使用するのに適した回
復の遅いポリウレタンフォーム類は当分野においては周
知であり、例えば米国特許第６，０５１，６２４号、ガ
ードナー（Ｇａｒｄｎｅｒ）とシモン（Ｓｉｍｏｎ）の
米国特許第５，４２０，３８１号、米国特許第４，３４
６，２０５号、及び米国特許第４，１０１，７０４号に
おいて説明されている。
復の遅いポリウレタンフォーム類は当分野においては周
知であり、例えば米国特許第６，０５１，６２４号、ガ
ードナー（Ｇａｒｄｎｅｒ）とシモン（Ｓｉｍｏｎ）の
米国特許第５，４２０，３８１号、米国特許第４，３４
６，２０５号、及び米国特許第４，１０１，７０４号に
おいて説明されている。
【００３１】弾力的なポリウレタンフォーム類はまた、
活性水素含有成分と反応する有機イソシアナート成分
と、界面活性剤と、以上で規定した触媒と、を含む組成
物からも形成される。弾力的なポリウレタンフォーム類
の形成方法及び調合物は、例えば米国特許第５，９７
３，０１６号及び第５，９２２，７８１号において開示
されている。
活性水素含有成分と反応する有機イソシアナート成分
と、界面活性剤と、以上で規定した触媒と、を含む組成
物からも形成される。弾力的なポリウレタンフォーム類
の形成方法及び調合物は、例えば米国特許第５，９７
３，０１６号及び第５，９２２，７８１号において開示
されている。
【００３２】回復が遅いフォーム及び弾力的なフォーム
のいずれかあるいは両方は、化学発泡剤を用いてあわ立
たせても良いが、好ましくは不活性化ガスによる機械的
な泡立てにより製造される。泡の気相は最も好ましくは
空気である。安価で容易に入手可能であるからである。
しかしながら、所望であれば大気条件でガス状であり、
液相のどの成分とも実質的に不活性であるあるいは反応
性がない他のガスを使用することができる。そのような
他のガスとしては例えば、窒素、二酸化炭素及び通常大
気温度でガス状のフルオロカーボンが挙げられる。不活
性ガスはホバート（Ｈｏｂａｒｔ）ミキサーあるいはオ
ークス（Ｏａｋｅｓ）ミキサーなどの高せん断装置にお
いて機械的に液相を強く泡だてることにより液相中に混
入される。ガスはオークスミキサーの通常の動作のよう
に加圧下で導入させることができる。あるいはホバート
ミキサの場合のように泡立てあるいはホイップ作用によ
り上に存在する雰囲気からガスを引き入れることができ
る。機械的な泡立て動作は好ましくは１００以下から２
００ｐ．ｓ．ｉ．ｇまでの圧力で行われる。従来の容易
に入手可能な混合装置を使用し、特別の装置は必要な
い。液相中に泡立てにより導入される不活性ガスの量
は、泡立て前の液相の密度の、大気圧で約４５％未満、
好ましくは約３５％未満の密度を有する泡を提供するの
に十分なものであるべきである。機械的な泡立てはオー
クスミキサーでは数秒間、ホバートミキサーでは３から
３０分間行われるが、使用した混合装置によっては所望
の泡密度が得られるまで長い時間かかることがある。機
械的な泡立て動作により現れる泡は実質的には化学的に
安定であり、構造的に安定であるが、大気温度、例えば
約１０℃から約４０℃では容易に加工可能である。
のいずれかあるいは両方は、化学発泡剤を用いてあわ立
たせても良いが、好ましくは不活性化ガスによる機械的
な泡立てにより製造される。泡の気相は最も好ましくは
空気である。安価で容易に入手可能であるからである。
しかしながら、所望であれば大気条件でガス状であり、
液相のどの成分とも実質的に不活性であるあるいは反応
性がない他のガスを使用することができる。そのような
他のガスとしては例えば、窒素、二酸化炭素及び通常大
気温度でガス状のフルオロカーボンが挙げられる。不活
性ガスはホバート（Ｈｏｂａｒｔ）ミキサーあるいはオ
ークス（Ｏａｋｅｓ）ミキサーなどの高せん断装置にお
いて機械的に液相を強く泡だてることにより液相中に混
入される。ガスはオークスミキサーの通常の動作のよう
に加圧下で導入させることができる。あるいはホバート
ミキサの場合のように泡立てあるいはホイップ作用によ
り上に存在する雰囲気からガスを引き入れることができ
る。機械的な泡立て動作は好ましくは１００以下から２
００ｐ．ｓ．ｉ．ｇまでの圧力で行われる。従来の容易
に入手可能な混合装置を使用し、特別の装置は必要な
い。液相中に泡立てにより導入される不活性ガスの量
は、泡立て前の液相の密度の、大気圧で約４５％未満、
好ましくは約３５％未満の密度を有する泡を提供するの
に十分なものであるべきである。機械的な泡立てはオー
クスミキサーでは数秒間、ホバートミキサーでは３から
３０分間行われるが、使用した混合装置によっては所望
の泡密度が得られるまで長い時間かかることがある。機
械的な泡立て動作により現れる泡は実質的には化学的に
安定であり、構造的に安定であるが、大気温度、例えば
約１０℃から約４０℃では容易に加工可能である。
【００３３】泡立て後、第１（底部）泡混合物は制御さ
れた速度でホースまたは他の導管を通して移動され、移
動リリース支持体上に堆積される。リリース支持体は通
常リリース紙であり、フォーム混合物が堆積される平滑
な表面あるいはテクスチャー加工された表面のいずれか
を有しても良い。リリース紙は供給ロールから送り出さ
れ、ロールにより引っ張られシステムの様々な位置を通
りすぎ、一般に、最終的には巻き取りロール上に巻き戻
される。紙の他に、支持材料はステンレス鋼などの金属
の薄いシートとしてもよく、あるいはＰＥＴなどのポリ
マー膜から形成してもよく、あるいは複合材料の多くの
型としてもよい。支持材料はフォームの表面まで移動す
るリリースコーティングを有しても良く、あるいはウレ
タン膜などの材料でコートしてもよい。所望であれば、
支持材料は繊維性の材料または他の材料の基板でもよ
く、フォームから分離され巻き取りロール上に巻き戻さ
れるのではなく、積層されて最終製品の一部を形成す
る。または、リリース支持体はまたコンベヤベルトとす
ることができる。
れた速度でホースまたは他の導管を通して移動され、移
動リリース支持体上に堆積される。リリース支持体は通
常リリース紙であり、フォーム混合物が堆積される平滑
な表面あるいはテクスチャー加工された表面のいずれか
を有しても良い。リリース紙は供給ロールから送り出さ
れ、ロールにより引っ張られシステムの様々な位置を通
りすぎ、一般に、最終的には巻き取りロール上に巻き戻
される。紙の他に、支持材料はステンレス鋼などの金属
の薄いシートとしてもよく、あるいはＰＥＴなどのポリ
マー膜から形成してもよく、あるいは複合材料の多くの
型としてもよい。支持材料はフォームの表面まで移動す
るリリースコーティングを有しても良く、あるいはウレ
タン膜などの材料でコートしてもよい。所望であれば、
支持材料は繊維性の材料または他の材料の基板でもよ
く、フォームから分離され巻き取りロール上に巻き戻さ
れるのではなく、積層されて最終製品の一部を形成す
る。または、リリース支持体はまたコンベヤベルトとす
ることができる。
【００３４】リリース紙をその上に堆積されたフォーム
材料と共に移動させると、フォームはドクターブレード
または他の適した延展装置により広げられて所望の厚さ
の層にされる。単純なナイフ−オーバー−テーブルドク
ターブレードまたは、ナイフ−オーバー−ローラコータ
ーまたは３−あるいは４−ロールリバーシブルコーター
などの他のより複雑な延展装置を使用してもよい。ドク
ターブレードはフォーム材料を広げて所望の厚さとす
る。この厚さは典型的には０．０１から０．２５０イン
チ（０．２５〜６．４ｍｍ）の範囲である。
材料と共に移動させると、フォームはドクターブレード
または他の適した延展装置により広げられて所望の厚さ
の層にされる。単純なナイフ−オーバー−テーブルドク
ターブレードまたは、ナイフ−オーバー−ローラコータ
ーまたは３−あるいは４−ロールリバーシブルコーター
などの他のより複雑な延展装置を使用してもよい。ドク
ターブレードはフォーム材料を広げて所望の厚さとす
る。この厚さは典型的には０．０１から０．２５０イン
チ（０．２５〜６．４ｍｍ）の範囲である。
【００３５】第１の泡を広げた後、第２（上部）の泡を
制御した速度でホースまたは他の導管を通して移動さ
せ、第１の未硬化泡上に堆積させる。再び、その上に堆
積されたフォーム材料の２つの層と共にリリース紙ある
いは他の基板を移動させると、上部フォームはドクター
ブレードまたは他の適した延展装置により広げられて所
望の厚さの層にされる。ドクターブレードはフォーム材
料を広げて所望の厚さとする。この厚さは典型的には
０．０１から１．００インチ（０．２５〜２５．４ｍ
ｍ）の範囲である。このようにして２以上の層を組立て
ても良い。キャスティングの順、すなわちどの層を最初
にキャストするかは重要ではなく、このように複合フォ
ームの製造における「底部」層は、その製品の使用にお
ける「底部層」であっても、そうでなくてもよいことに
注意すべきである。場合によっては、最初にキャストさ
れた複数の層のうちの１つを有することが製造において
好都合である。これは製品の使用をその順番に限定する
ものではない。実際、しばしば最初にキャストされた層
は使用されるときに上部に配置される。
制御した速度でホースまたは他の導管を通して移動さ
せ、第１の未硬化泡上に堆積させる。再び、その上に堆
積されたフォーム材料の２つの層と共にリリース紙ある
いは他の基板を移動させると、上部フォームはドクター
ブレードまたは他の適した延展装置により広げられて所
望の厚さの層にされる。ドクターブレードはフォーム材
料を広げて所望の厚さとする。この厚さは典型的には
０．０１から１．００インチ（０．２５〜２５．４ｍ
ｍ）の範囲である。このようにして２以上の層を組立て
ても良い。キャスティングの順、すなわちどの層を最初
にキャストするかは重要ではなく、このように複合フォ
ームの製造における「底部」層は、その製品の使用にお
ける「底部層」であっても、そうでなくてもよいことに
注意すべきである。場合によっては、最初にキャストさ
れた複数の層のうちの１つを有することが製造において
好都合である。これは製品の使用をその順番に限定する
ものではない。実際、しばしば最初にキャストされた層
は使用されるときに上部に配置される。
【００３６】リリース支持体と複数の標準寸法のフォー
ム層の組立て品を、その後ポリウレタンフォームの硬化
用の加熱ゾーンに移動させる。加熱ゾーンではフォーム
材料の組成に依り温度を約９０℃から約２２０℃の範囲
に維持する。フォームの外表面上に一体化した薄膜を形
成する目的で、あるいは比較的重い層を複合フォームに
追加するために異なる温度を設定することができる。
ム層の組立て品を、その後ポリウレタンフォームの硬化
用の加熱ゾーンに移動させる。加熱ゾーンではフォーム
材料の組成に依り温度を約９０℃から約２２０℃の範囲
に維持する。フォームの外表面上に一体化した薄膜を形
成する目的で、あるいは比較的重い層を複合フォームに
追加するために異なる温度を設定することができる。
【００３７】材料を加熱、硬化させた後、冷却ゾーンに
移動させ、そこで送風機などの適した冷却装置により冷
却させる。プロセスの最終工程はリリース紙の除去及び
そのリリース紙のロール上への巻き取りを含む。リリー
ス紙を除去すると、最終製品として、硬化された複合ポ
リウレタンフォームが得られる。その後この最終製品を
保存し、必要に応じて使用するためにロール上に巻き取
る。説明したプロセスにより製造されるポリウレタンフ
ォーム製品は均一のゲージの複合フォームシートであ
る。硬化プロセス中にはフォーミング材料の反応性膨張
はないので、ゲージはドクターブレードにより容易に制
御される。硬化プロセス中の唯一の膨張はフォーム混合
物中の気泡に含まれるガスの熱による膨張であり、その
総量は予め容易に計算することができ、最終製品のゲー
ジの精密な制御が可能となる。最終製品の密度もまた比
較的均一である。というのは、硬化プロセス中の伝導及
び放射加熱により、少なくとも厚さ０．５０インチ（１
２．７ｍｍ）までのシートでは、フォームシート全体に
おいて比較的均一な熱の分布が得られるからである。
移動させ、そこで送風機などの適した冷却装置により冷
却させる。プロセスの最終工程はリリース紙の除去及び
そのリリース紙のロール上への巻き取りを含む。リリー
ス紙を除去すると、最終製品として、硬化された複合ポ
リウレタンフォームが得られる。その後この最終製品を
保存し、必要に応じて使用するためにロール上に巻き取
る。説明したプロセスにより製造されるポリウレタンフ
ォーム製品は均一のゲージの複合フォームシートであ
る。硬化プロセス中にはフォーミング材料の反応性膨張
はないので、ゲージはドクターブレードにより容易に制
御される。硬化プロセス中の唯一の膨張はフォーム混合
物中の気泡に含まれるガスの熱による膨張であり、その
総量は予め容易に計算することができ、最終製品のゲー
ジの精密な制御が可能となる。最終製品の密度もまた比
較的均一である。というのは、硬化プロセス中の伝導及
び放射加熱により、少なくとも厚さ０．５０インチ（１
２．７ｍｍ）までのシートでは、フォームシート全体に
おいて比較的均一な熱の分布が得られるからである。
【００３８】複合フォームは、例えば図５に示されるよ
うに、特に靴底として利用される。図では、靴底１０は
弾力的なフォームからなる一般に用いられている底部層
１２と回復の遅いフォームからなる一般に用いられてい
る上部層１４を含む。
うに、特に靴底として利用される。図では、靴底１０は
弾力的なフォームからなる一般に用いられている底部層
１２と回復の遅いフォームからなる一般に用いられてい
る上部層１４を含む。
【００３９】キャストすべき複数の層の硬化速度プロフ
ァイルは調和させることが重要であることがわかってい
る。各層に対し同じ触媒系を使用することにより、硬化
プロファイルは互いに十分近いので問題は起こらない。
いくつかの系では底部層のキャストが約１８８ｍｉｌ
（４．７８ｍｍ）までの厚さまでしか成功しないことも
わかっている。この厚さを超えても材料は依然として容
易に製造できるが底部層の厚さの均一性が犠牲となる。
第２の層を所定の厚さまで広げると第１の層を外側に向
かって押し動かし、シートの中央部に薄い箇所が生じる
傾向がある。この問題はより良好なあるいは異なる延展
技術を用いることにより、第１の層の中央部が厚くなる
ようにキャストすることによりこの効果を調整すること
により、及び／または第１の層の粘度を増加させてこの
広がりを防止することにより、防止することができるで
あろう。
ァイルは調和させることが重要であることがわかってい
る。各層に対し同じ触媒系を使用することにより、硬化
プロファイルは互いに十分近いので問題は起こらない。
いくつかの系では底部層のキャストが約１８８ｍｉｌ
（４．７８ｍｍ）までの厚さまでしか成功しないことも
わかっている。この厚さを超えても材料は依然として容
易に製造できるが底部層の厚さの均一性が犠牲となる。
第２の層を所定の厚さまで広げると第１の層を外側に向
かって押し動かし、シートの中央部に薄い箇所が生じる
傾向がある。この問題はより良好なあるいは異なる延展
技術を用いることにより、第１の層の中央部が厚くなる
ようにキャストすることによりこの効果を調整すること
により、及び／または第１の層の粘度を増加させてこの
広がりを防止することにより、防止することができるで
あろう。
【００４０】この発明についてさらに以下の実施例を用
いて説明するが、これらの限定されるものではない。
いて説明するが、これらの限定されるものではない。
【００４１】
【実施例】各フォームに対し、イソシアナートを除く全
ての成分（ポリオールと、触媒と、界面活性剤及び顔料
を除く添加剤類）を混合し、攪拌しながら乾燥窒素下、
保持タンク内で保存した。その後、この混合物のポンピ
ングをオークス型の高せん断混合ヘッドまで制御した流
速で行った。イソシアナート混合物、界面活性剤及び顔
料混合物も別々に、ポリオール混合物流速に対し制御し
た流速、適当な流量比率で混合ヘッド内までポンピング
した。流量計を用いて様々な原料ストリームの流速を測
定し調整した。乾燥空気をガス流速制御装置を用いて混
合ヘッドまで導入し、最初にキャストされる回復の遅い
フォーム層対し硬化材料の密度が約１５パウンド／立方
フィート（ＰＣＦ）となるように気流を調整した。ま
た、別個の混合物、保持タンク、ポンピング装置及び計
量装置を用いて、約２０ＰＣＦの硬化フォームが製造さ
れるように調整された気流速度により第２の弾力的なフ
ォーム層を製造した。
ての成分（ポリオールと、触媒と、界面活性剤及び顔料
を除く添加剤類）を混合し、攪拌しながら乾燥窒素下、
保持タンク内で保存した。その後、この混合物のポンピ
ングをオークス型の高せん断混合ヘッドまで制御した流
速で行った。イソシアナート混合物、界面活性剤及び顔
料混合物も別々に、ポリオール混合物流速に対し制御し
た流速、適当な流量比率で混合ヘッド内までポンピング
した。流量計を用いて様々な原料ストリームの流速を測
定し調整した。乾燥空気をガス流速制御装置を用いて混
合ヘッドまで導入し、最初にキャストされる回復の遅い
フォーム層対し硬化材料の密度が約１５パウンド／立方
フィート（ＰＣＦ）となるように気流を調整した。ま
た、別個の混合物、保持タンク、ポンピング装置及び計
量装置を用いて、約２０ＰＣＦの硬化フォームが製造さ
れるように調整された気流速度により第２の弾力的なフ
ォーム層を製造した。
【００４２】高せん断ミキサにおいて混合、泡立てした
後、材料のポンピングをフレキシブルなホースを通して
行い剛性ノズルを介して汲み出した。その後、回復の遅
いフォームを、そのフォームが導入される点のすぐ前で
赤外乾燥機を通過させることにより乾燥させたコートリ
リース紙上にキャストさせた。これによりその紙内の水
分の反応への参加が防止された。リリース紙は幅が約６
５インチ（１６５ｃｍ）であり、制御された速度、この
場合は約４０フィート／分（ＦＰＭ）（１２１９ｃｍ／
分）で機械を通るように引き出した。紙およびキャスト
フォームは、その後ナイフオーバープレート（ＫＯＰ）
コーター下を通過させた。ＫＯＰはフォームを広げ、最
終製品の厚さを約０．０９８インチ（２．４９ｍｍ）に
制御するために使用した。第１の回復の遅いフォーム層
のキャスト幅は約６０インチ（１５２ｃｍ）であった。
後、材料のポンピングをフレキシブルなホースを通して
行い剛性ノズルを介して汲み出した。その後、回復の遅
いフォームを、そのフォームが導入される点のすぐ前で
赤外乾燥機を通過させることにより乾燥させたコートリ
リース紙上にキャストさせた。これによりその紙内の水
分の反応への参加が防止された。リリース紙は幅が約６
５インチ（１６５ｃｍ）であり、制御された速度、この
場合は約４０フィート／分（ＦＰＭ）（１２１９ｃｍ／
分）で機械を通るように引き出した。紙およびキャスト
フォームは、その後ナイフオーバープレート（ＫＯＰ）
コーター下を通過させた。ＫＯＰはフォームを広げ、最
終製品の厚さを約０．０９８インチ（２．４９ｍｍ）に
制御するために使用した。第１の回復の遅いフォーム層
のキャスト幅は約６０インチ（１５２ｃｍ）であった。
【００４３】それから、第２の弾力的なフォーム層を第
１の層上でキャストし、フォームの総厚約０．１９６イ
ンチ（４．９８ｍｍ）に対し約０．０９８インチ（２．
４９ｍｍ）の厚さまで広げた。その後コートリリース紙
は、一連の熱電対により１２０℃から１９０℃に維持さ
れた加熱プラテンと、制御装置と、発熱体からなる硬化
セクションを通過した。一連の上部プラトンは２２０℃
で維持した。その後、硬化製品は空冷セクション、一連
の駆動ローラーを通過し、巻き取りロール上に巻き取ら
れた。
１の層上でキャストし、フォームの総厚約０．１９６イ
ンチ（４．９８ｍｍ）に対し約０．０９８インチ（２．
４９ｍｍ）の厚さまで広げた。その後コートリリース紙
は、一連の熱電対により１２０℃から１９０℃に維持さ
れた加熱プラテンと、制御装置と、発熱体からなる硬化
セクションを通過した。一連の上部プラトンは２２０℃
で維持した。その後、硬化製品は空冷セクション、一連
の駆動ローラーを通過し、巻き取りロール上に巻き取ら
れた。
【００４４】複合フォームの損失係数をレオメトリクス
ＲＡＤＩＩダイナミックアナライザ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒ
ｉｃｓ ＲＡＤＩＩ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｎａｌｙｚｅ
ｒ）、モデルＲＷ３５０７６を用い、動的温度（Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ランプを用いて、
０．３％の歪みで１００ラジアン／秒の頻度で測定し
た。試験試料は材料シートからダイで打ち抜いた１イン
チ（２．５４ｃｍ）の円形のものとした。サンプルを１
インチ（２．５４ｃｍ）の縁がぎざぎざの平行板の間に
入れ、わずかに圧縮させた。ギャップの寸法を機器によ
り表されるように２０％の垂直力で記録し、機器の自動
−引張構造を用いて維持した。温度は５℃／分温度ラン
プを用いて−４０℃から２１０℃までの範囲とした。複
合フォームの典型的な損失係数は０．３、弾力的なフォ
ームでは室温あるいは室温付近の温度で約０．２未満で
あり、回復が遅いフォームでは０．８を超えた。
ＲＡＤＩＩダイナミックアナライザ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒ
ｉｃｓ ＲＡＤＩＩ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｎａｌｙｚｅ
ｒ）、モデルＲＷ３５０７６を用い、動的温度（Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ランプを用いて、
０．３％の歪みで１００ラジアン／秒の頻度で測定し
た。試験試料は材料シートからダイで打ち抜いた１イン
チ（２．５４ｃｍ）の円形のものとした。サンプルを１
インチ（２．５４ｃｍ）の縁がぎざぎざの平行板の間に
入れ、わずかに圧縮させた。ギャップの寸法を機器によ
り表されるように２０％の垂直力で記録し、機器の自動
−引張構造を用いて維持した。温度は５℃／分温度ラン
プを用いて−４０℃から２１０℃までの範囲とした。複
合フォームの典型的な損失係数は０．３、弾力的なフォ
ームでは室温あるいは室温付近の温度で約０．２未満で
あり、回復が遅いフォームでは０．８を超えた。
【００４５】以下の表は２層フォームとして製造に成功
した製品材料の例を示したものであり、密度は立方フィ
ートあたりのパウンドであり、厚さはｍｉｌ（１ｍｉｌ
＝０．０２５４ｍｍ）である。調合物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，
Ｆについては鉄（ＩＩＩ）／アセチルアセトナート系を
用いて触媒作用を起こさせる。一方、Ｄ，Ｇは異なる系
により触媒作用を起こさせる。
した製品材料の例を示したものであり、密度は立方フィ
ートあたりのパウンドであり、厚さはｍｉｌ（１ｍｉｌ
＝０．０２５４ｍｍ）である。調合物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，
Ｆについては鉄（ＩＩＩ）／アセチルアセトナート系を
用いて触媒作用を起こさせる。一方、Ｄ，Ｇは異なる系
により触媒作用を起こさせる。
【００４６】
【表１】 この表から、この発明により広範囲にわたる厚さと密度
の組み合わせを製造することができることが証明され
る。図１に示されるように、第１及び第２の層の色が異
なると、フォーム間の拡散混合の程度が低い場合を含め
２つのフォームの移行ゾーンを検出することができる。
図１にはさらに、２つの層間の境界領域に少なくともい
くつかの気泡がまたがることが示されている。しかしな
がら、全く同じ領域の同じフォームを走査型顕微鏡によ
り観察しても、層間には識別できる境界線はない。
の組み合わせを製造することができることが証明され
る。図１に示されるように、第１及び第２の層の色が異
なると、フォーム間の拡散混合の程度が低い場合を含め
２つのフォームの移行ゾーンを検出することができる。
図１にはさらに、２つの層間の境界領域に少なくともい
くつかの気泡がまたがることが示されている。しかしな
がら、全く同じ領域の同じフォームを走査型顕微鏡によ
り観察しても、層間には識別できる境界線はない。
【００４７】図３及び４においてはこの同じ傾向が見ら
れる。これら場合、色及び平均気泡サイズが異なる２つ
のフォームをキャストした。色が異なるため、図３にお
いては移行ゾーンを観察することができる。しかし、図
４で示した同じフォームのＳＥＭにおいては識別できる
境界線はない。少なくともいくつかの気泡が、２つのフ
ォーム間の境界領域にまたがっていることが観察され
る。
れる。これら場合、色及び平均気泡サイズが異なる２つ
のフォームをキャストした。色が異なるため、図３にお
いては移行ゾーンを観察することができる。しかし、図
４で示した同じフォームのＳＥＭにおいては識別できる
境界線はない。少なくともいくつかの気泡が、２つのフ
ォーム間の境界領域にまたがっていることが観察され
る。
【００４８】好ましい実施の形態について図面を示して
説明してきたが、この発明の精神及び範囲内であれば様
々な変更及び置換が可能であろう。したがって、この発
明について実例として説明してきたのであって、限定す
るものではないことを理解すべきである。
説明してきたが、この発明の精神及び範囲内であれば様
々な変更及び置換が可能であろう。したがって、この発
明について実例として説明してきたのであって、限定す
るものではないことを理解すべきである。
【図１】 本発明にかかる層の色が異なる二重層フォー
ムの可視光顕微鏡写真（５０倍）である。
ムの可視光顕微鏡写真（５０倍）である。
【図２】 図１に示したのと同じサンプルの同じ領域の
走査型電子顕微鏡写真（５０倍）である。
走査型電子顕微鏡写真（５０倍）である。
【図３】 本発明にかかる層の色が異なり、１つの層の
平均気泡直径が他の層の平均気泡直径とは異なる二重層
フォームの可視光顕微鏡写真（５０倍）である。
平均気泡直径が他の層の平均気泡直径とは異なる二重層
フォームの可視光顕微鏡写真（５０倍）である。
【図４】 図３に示したのと同じサンプルの移行ゾーン
の走査型電子顕微鏡写真（５０倍）である。
の走査型電子顕微鏡写真（５０倍）である。
【図５】 二重層フォームから製造された多重層靴底挿
入物の概略図である。
入物の概略図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月２日（２００１．１０．
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｇ 101:00） Ｃ０８Ｇ 101:00） Ｂ２９Ｋ 75:00 Ｂ２９Ｋ 75:00 105:04 105:04 Ｆターム(参考） 4F100 AK51A AK51B BA02 BA10A BA10B BA16 BA26 CA18A CA18B DJ01A DJ01B EH311 EH312 EJ022 EJ082 GB71 JK06 4F204 AA31 AB10 AG20 AH67 EA01 EB01 EB24 4J034 CA21 DA01 DC50 DF11 DG01 HA07 HB17 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 NA01 NA02 NA08 QC01 RA03
Claims (14)
- 【請求項１】 有機イソシアナート成分と、該イソシア
ナート成分と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤
と、触媒とを含む第１の発泡混合物を、有機イソシアナ
ート成分と、該イソシアナート成分と反応する活性水素
含有成分と、界面活性剤と、触媒とを含む第２の発泡混
合物上にキャストする工程と、 得られた多重層を硬化させ、ＳＥＭにより５０倍の倍率
で観察しても層間に識別できる境界線がない多重層を形
成する工程と、 を含む多重層ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の混合物はそれぞれ異
なる組成を有する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記硬化可能なポリウレタン組成物の１
つは弾力的なフォームを形成し、前記硬化可能なポリウ
レタン組成物の他方は回復が遅いフォームを形成する請
求項１記載の方法。 - 【請求項４】 有機イソシアナート成分と、該イソシア
ナート成分と反応する活性水素含有成分と、界面活性剤
と、触媒とを含む第３の発泡混合物を第１の層上に硬化
前にキャストする工程をさらに含む請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 第１のポリウレタンフォーム層と、 第２のポリウレタンフォーム層と、 を備え、前記層間にはＳＥＭにより５０倍の倍率で観察
しても識別できる境界線がない多重層ポリウレタンフォ
ーム。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の層はそれぞれ異なる
組成を有する請求項５記載の多重層ポリウレタンフォー
ム。 - 【請求項７】 前記複数の層の１つは弾力的なフォーム
であり、前記複数の層の他方は回復が遅いフォームであ
る請求項５記載の多重層ポリウレタンフォーム。 - 【請求項８】 第１あるいは第２の層上に第３のポリウ
レタンフォーム層をさらに備え、前記第３の層と第１ま
たは第２の層の間には、ＳＥＭにより５０倍の倍率で観
察しても識別できる境界線がない請求項５記載の多重層
ポリウレタンフォーム。 - 【請求項９】 第１のポリウレタンフォーム層と、 前記第１の層上に配置された第２のポリウレタンフォー
ム層と、 を備え、１以上の気泡が前記層間の境界領域にまたがっ
ている多重層ポリウレタンフォーム。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２の層はそれぞれ異な
る組成を有する請求項９記載の多重層ポリウレタンフォ
ーム。 - 【請求項１１】 前記複数の層の１つは弾力的なフォー
ムであり、前記複数の層の他方は回復が遅いフォームで
ある請求項９記載の多重層ポリウレタンフォーム。 - 【請求項１２】 第１または第２の層上に配置された第
３のポリウレタンフォーム層をさらに備え、１以上の気
泡が層間の境界領域にまたがっている請求項９記載の多
重層ポリウレタンフォーム。 - 【請求項１３】 請求項５ないし１２のいずれか１つに
記載のフォームを含む物品。 - 【請求項１４】 請求項５ないし１２の多重層フォーム
のいずれか１つを含む靴挿入物。
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| US09/892,899 | 2001-06-27 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| AT (1) | ATE476293T1 (ja) |
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