JP2015532340A - 粘弾性ポリウレタンフォーム - Google Patents
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Abstract
主題の発明は、粘弾性ポリウレタンフォームおよび粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法を提供する。前記粘弾性ポリウレタンフォームは、トルエンジイソシアネートとイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む。イソシアネート反応性成分は、第一のポリエーテルトリオール、第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを含む。第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量500〜5000g/mol、第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して、少なくとも60質量部のエチレンオキシ単位、および少なくとも10%のエチレンオキシ末端キャップを有する。第一のポリエーテルトリオールとは異なる第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量5000〜10000g/molおよび少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップを有する。
Description
主題の発明は、粘弾性ポリウレタンフォームおよび粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法に関する。粘弾性ポリウレタンフォームは、広い温度範囲にわたって、特に低温で優れた物理的特性を示す。
関連技術の説明
粘弾性ポリウレタンフォームは、典型的には家庭およびオフィスの装備品において使用される。家庭およびオフィスの装備品において、粘弾性ポリウレタンフォームは、かなり狭い温度範囲にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。著しい量の研究が、輸送産業において使用するために、例えば様々な乗り物、例えば自動車、オフロードカー、トラクター等のシート用途において使用するために適した粘弾性ポリウレタンフォームの開発に集中している。家庭およびオフィス用途とは対照的に、乗り物における粘弾性ポリウレタンフォームは、かなり広い温度範囲にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。より具体的には、乗り物における粘弾性ポリウレタンフォームは広い範囲の温度および条件に曝されるので、それらの粘弾性ポリウレタンフォームは適切な心地良さおよび支持特性をそれらの温度および条件で示さなければならない。例えば、アリゾナでの自動車における粘弾性ポリウレタンフォームを含むシートは、日中には60℃を上回る温度に曝され、且つ夜間には氷点である0℃未満の温度に曝されることがある。他の例としては、オフロードカーまたはトラクターにおける粘弾性ポリウレタンフォームを含むシートは、砂漠地帯、極寒地帯、または厳しい季節的な気候変動を有する地帯、即ち、寒い冬と暑い夏とを有する地帯、例えば米国中西部の北方において使用されることがある。従って、乗り物において使用される粘弾性ポリウレタンフォームは、広い範囲の温度および条件にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。さらには、乗り物において使用される粘弾性ポリウレタンフォームは、そのような極端な温度および条件に曝されるにもかかわらず、何年間もそれらの心地良さおよび支持特性を保持しなければならない。
粘弾性ポリウレタンフォームは、典型的には家庭およびオフィスの装備品において使用される。家庭およびオフィスの装備品において、粘弾性ポリウレタンフォームは、かなり狭い温度範囲にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。著しい量の研究が、輸送産業において使用するために、例えば様々な乗り物、例えば自動車、オフロードカー、トラクター等のシート用途において使用するために適した粘弾性ポリウレタンフォームの開発に集中している。家庭およびオフィス用途とは対照的に、乗り物における粘弾性ポリウレタンフォームは、かなり広い温度範囲にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。より具体的には、乗り物における粘弾性ポリウレタンフォームは広い範囲の温度および条件に曝されるので、それらの粘弾性ポリウレタンフォームは適切な心地良さおよび支持特性をそれらの温度および条件で示さなければならない。例えば、アリゾナでの自動車における粘弾性ポリウレタンフォームを含むシートは、日中には60℃を上回る温度に曝され、且つ夜間には氷点である0℃未満の温度に曝されることがある。他の例としては、オフロードカーまたはトラクターにおける粘弾性ポリウレタンフォームを含むシートは、砂漠地帯、極寒地帯、または厳しい季節的な気候変動を有する地帯、即ち、寒い冬と暑い夏とを有する地帯、例えば米国中西部の北方において使用されることがある。従って、乗り物において使用される粘弾性ポリウレタンフォームは、広い範囲の温度および条件にわたって適切な心地良さおよび支持特性を示さなければならない。さらには、乗り物において使用される粘弾性ポリウレタンフォームは、そのような極端な温度および条件に曝されるにもかかわらず、何年間もそれらの心地良さおよび支持特性を保持しなければならない。
粘弾性ポリウレタンフォームがシートのクッションである場合、ユーザーからの体温が粘弾性ポリウレタンフォームの一部を温め、従って粘弾性ポリウレタンフォームが軟化する。その結果、シートのクッションは、そのシートのクッションと接触した身体の部位の形状に形付けられ、より均質な圧力分布を作り出し、そのことにより心地良さが増す。さらには、粘弾性ポリウレタンフォームの残りは、固いままで支持をもたらす。従って、感温性が、粘弾性ポリウレタンフォームの効果的な支持要素を増加させ、例えば金属のバネを用いないシートの構成を可能にする。
粘弾性ポリウレタンフォームは、ゆっくりとした回復を示し、従って圧縮サイクルの間、高いヒステリシスを示し、また、典型的には低い反撥弾性値を有する。それらの物理的特性は、空気が粘弾性ポリウレタンフォームに再び入る速度によって回復が制限されていることによる低い空気流から、またはポリウレタンフォームの他の物理的特性によってのいずれかで生じ得る。粘弾性ポリウレタンフォームのほとんどの物理的特性が、従来のポリウレタンフォームの物理的特性と類似している一方で、粘弾性ポリウレタンフォームのレジリエンスは非常に低く、一般には約15%未満である。それらの物理的特性(粘弾性特性)を有するポリウレタンフォームは典型的には、様々なベッドおよびシート用途において優れた心地良さおよび支持特性をもたらす。
しかしながら、粘弾性特性は通常、温度に敏感であり、且つ典型的には、ポリウレタンフォームのポリウレタンがガラス転移を受ける場合に最大化される。ポリウレタンのガラス転移温度がポリウレタンフォームの使用温度とほぼ一致するようにポリエーテルのソフトセグメント相の構造および組成を操作することによって、ポリウレタンフォームの粘弾性特性が最大化される。
粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には、反応物質、例えばイソシアネートおよびポリオールを用いて形成され、前記反応物質が反応して使用温度またはその近傍のガラス転移温度を有するポリウレタンを形成して、前記温度またはその近傍で最適な粘弾性特性をもたらす。粘弾性ポリウレタンフォームの粘弾性特性は、ポリウレタンのガラス転移温度では最適であるのだが、それらの粘弾性ポリウレタンフォームの粘弾性特性は、典型的には広い温度範囲にわたっては最適化されていない。従って、粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には、広い温度範囲にわたって十分な心地良さおよび支持特性を示さない。換言すれば、粘弾性ポリウレタンフォームは多くの場合、狭い温度範囲にわたって優れた粘弾性特性を示すが、広い温度範囲にわたっては優れた粘弾性特性を示さない。粘弾性ポリウレタンフォームの広い温度範囲にわたる粘弾性特性を改善するという試みはほとんど成功していない。
従って、これらの欠点を克服し、広い温度範囲にわたって低いレジリエンス、良好な柔らかさ、および他の特性を有し、且つ、耐久性がある、例えば極端な温度および条件に曝されるにもかかわらずそれらの特性を何年間も保持する、粘弾性ポリウレタンフォームを提供することが有利である。
発明の要約および利点
主題の発明は、トルエンジイソシアネートとイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む粘弾性ポリウレタンフォームを提供する。イソシアネート反応性成分は、第一のポリエーテルトリオール、第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを含む。第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量500〜5000g/mol、第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部のエチレンオキシ単位、および少なくとも10%のエチレンオキシ末端キャップを有する。第一のポリエーテルトリオールとは異なる第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量5000〜10000g/molおよび少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップを有する。
主題の発明は、トルエンジイソシアネートとイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む粘弾性ポリウレタンフォームを提供する。イソシアネート反応性成分は、第一のポリエーテルトリオール、第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを含む。第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量500〜5000g/mol、第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部のエチレンオキシ単位、および少なくとも10%のエチレンオキシ末端キャップを有する。第一のポリエーテルトリオールとは異なる第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量5000〜10000g/molおよび少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップを有する。
粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法も提供される。該方法は、トルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオール、第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを準備する段階、並びにトルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤、および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを反応させて、粘弾性ポリウレタンフォームを形成する段階を含む。
トルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを化学的に反応させて、特定の分子構造を有する粘弾性ポリウレタンフォーム、および優れた物理的特性を広い温度範囲にわたって、特に低温で示す粘弾性ポリウレタンフォームを形成する。換言すれば、この発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、優れた粘弾性特性、例えば圧縮サイクルの間のゆっくりとした回復(ひいては高いヒステリシス)を、広い温度範囲にわたって示す傾向がある。実用の観点から、主題の発明のポリウレタンフォームは、優れた心地良さおよび支持特性を広い温度範囲にわたってもたらし、且つ耐久性である、例えば、極端な温度および条件に曝されるにもかかわらずそれらの特性を何年間も保持し、そのことにより、ポリウレタンフォームが様々な乗り物、例えば自動車、トラクター、スノーモービル等におけるシートの用途において使用するために最適化される。
発明の詳細な説明
主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、輸送産業において使用するために、例えば様々な乗り物、例えば自動車、オフロードカー、トラック、トラクター、軍用車両、ボート、列車等におけるシート用途において使用するために、特に有用である。そのような乗り物におけるシートは、特に寒い季節と温かい季節とを有する地帯において温度変化に曝される。1つの典型的な自動車のシート用途は、成形されたまたはスラブ材の粘弾性ポリウレタンフォームの薄い(0.5〜2.0cmの)層、および下方にある成形された高レジリエンスのフォームを使用する。他のシート用フォームの用途は、高レジリエンスのフォーム層との同時成形物を含み、ここでは、粘弾性ポリウレタンフォームの成分を噴霧または注入することができる。粘弾性ポリウレタンフォームの層は、自動車のシートの感触および圧力解放能力を強化する。
主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、輸送産業において使用するために、例えば様々な乗り物、例えば自動車、オフロードカー、トラック、トラクター、軍用車両、ボート、列車等におけるシート用途において使用するために、特に有用である。そのような乗り物におけるシートは、特に寒い季節と温かい季節とを有する地帯において温度変化に曝される。1つの典型的な自動車のシート用途は、成形されたまたはスラブ材の粘弾性ポリウレタンフォームの薄い(0.5〜2.0cmの)層、および下方にある成形された高レジリエンスのフォームを使用する。他のシート用フォームの用途は、高レジリエンスのフォーム層との同時成形物を含み、ここでは、粘弾性ポリウレタンフォームの成分を噴霧または注入することができる。粘弾性ポリウレタンフォームの層は、自動車のシートの感触および圧力解放能力を強化する。
しかしながら、主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、輸送産業における用途に限定されない。1つの例として、粘弾性ポリウレタンフォームは、低温に曝されるスポーツ用品、例えばホッケーまたはサッカー用品において使用するために特に適している。他の例として、本発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、屋外で使用されるべきシートのクッション、例えばサッカーの試合の観客によって、またはハンターによってハンティングブラインド内で使用されるもののために特に適している。
前記粘弾性ポリウレタンフォームは、40〜−20℃で他の物理的特性を保持しながら、典型的には柔軟性を残し、且つ粘弾性を示す。一般に、粘弾性は弾性(固体状またはエネルギー蓄積)および粘性(液体状またはエネルギー散逸)の両方の特性を示す現象である。粘弾性ポリウレタンフォームの粘弾性特性は典型的にはポリウレタンのガラス転移温度(Tg)で最適である。即ち、粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には最適な粘弾性をポリウレタンのTgまたはその近傍で示す。Tg並びにタンジェントデルタ(tanδ)は、動的機械熱分析(DMTA)によって測定される。
Tgはアモルファス(非晶質)ポリマーが脆性のガラス状形態から変換して、ゴム状の柔軟性のあるフォームを形成する温度である。当然、ポリウレタンの温度がTgより下に低下すると、ポリウレタンは脆性になる、または「氷る」傾向があり、従ってポリウレタンが硬化し、ひいては粘弾性ポリウレタンフォームが硬化する。選択的に、ポリウレタンの温度がそのTgよりも上に上昇する際、ポリウレタンは弾性の挙動を示し、従ってよりゴム状になる。従って、Tgは粘弾性の良い指標である。
粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には0℃より上で少なくとも1つのTgを有する。主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には一次Tgおよび二次Tgを有する、即ち2つのTgを有する。主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームの一次Tgは、典型的には0℃未満、選択的には−15℃未満、選択的には−18℃未満、選択的には−18〜−60℃、選択的には−20〜−60℃、および選択的には−20〜−26℃である。主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームの二次Tgは、典型的には−40℃未満、選択的には−50℃未満、選択的には−55℃未満、選択的には−40〜−70℃、選択的には−50〜−60℃、および選択的には−53〜−59℃である。
DMTAからtanδも得られる。tanδは、損失弾性率対貯蔵弾性率の比(材料のエネルギー散逸の尺度)であり、且つ、ある温度範囲にわたって測定される場合には、tanδは一般にそれらの温度でのポリウレタンフォームの粘弾性の指標となる。即ち、tanδは、圧縮サイクルの間にフォームがエネルギーを散逸させる能力と関連し、且つ粘弾性ポリウレタンフォーム回復時間と関連する。典型的には、tanδ値が低くなると、粘弾性ポリウレタンフォームのTgの範囲は広くなる。tanδが1より大きい粘弾性ポリウレタンフォームは、典型的には狭いTg範囲を有し、そのことにより、低温(例えば0℃未満)でのフォームの柔軟性が低下し、従ってフォームの心地良さおよび支持特性に悪影響を及ぼす。対照的に、tanδが1未満の粘弾性ポリウレタンフォームは、典型的には広いTg範囲を有し、そのことにより、低温(例えば0℃未満)でのフォームの柔軟性が増加し、従って優れた心地良さおよび支持特性をもたらす。主題の発明の一次Tgについての粘弾性ポリウレタンフォームのtanδ曲線の傾きは、典型的には1未満、選択的には0.6未満、選択的には0.5未満、選択的には0.3〜0.6、選択的には0.4〜0.5である。主題の発明の二次Tgについての粘弾性ポリウレタンフォームのtanδ曲線の傾きは、典型的には1未満、選択的には0.5未満、選択的には0.35未満、選択的には0.2〜0.5、選択的には0.3〜0.35である。
有利な粘弾性ポリウレタンフォームの追加的な物理的特性は、延び、レジリエンスおよび回復特性、例えば押込力たわみ(indention force deflection)を含む。さらには、当該粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には粘着性ではない表面を有し、且つ、触って感知されるいかなるオイル質の残留物も有さない。
主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、標準的な使用温度で優れた物理的特性を示す。より具体的には、21℃で、粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には以下を有する:
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の延び率100%超、選択的に200%超、選択的に100〜300%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際のレジリエンス30%未満、選択的に25%未満、選択的に1〜30%、選択的に1〜25%、選択的に25〜30%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の4インチ厚の試料上での25%の押込力たわみ(25% IFD)1〜100lbs/50 in2、選択的に5〜30lbs/50 in2、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復率60%超、選択的に75%超、選択的に50〜100%、選択的に80〜100%、および
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復時間30秒未満、選択的に15秒未満、選択的に10秒未満、選択的に1〜30秒。
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の延び率100%超、選択的に200%超、選択的に100〜300%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際のレジリエンス30%未満、選択的に25%未満、選択的に1〜30%、選択的に1〜25%、選択的に25〜30%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の4インチ厚の試料上での25%の押込力たわみ(25% IFD)1〜100lbs/50 in2、選択的に5〜30lbs/50 in2、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復率60%超、選択的に75%超、選択的に50〜100%、選択的に80〜100%、および
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復時間30秒未満、選択的に15秒未満、選択的に10秒未満、選択的に1〜30秒。
さらには、主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、より低い使用温度で優れた物理的特性を示す。より具体的には、0℃で、粘弾性ポリウレタンフォームは典型的には以下を有する:
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の延び率100%超、選択的に200%超、選択的に100〜300%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際のレジリエンス30%未満、選択的に25%未満、選択的に1〜30%、選択的に1〜25%、選択的に25〜30%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の4インチ厚の試料上での25%の押込力たわみ(25% IFD)1〜100lbs/50 in2、選択的に5〜30lbs/50 in2、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復率60%超、選択的に75%超、選択的に50〜100%、選択的に80〜100%、および
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復時間30秒未満、選択的に15秒未満、選択的に10秒未満、選択的に1〜30秒。
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の延び率100%超、選択的に200%超、選択的に100〜300%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際のレジリエンス30%未満、選択的に25%未満、選択的に1〜30%、選択的に1〜25%、選択的に25〜30%、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の4インチ厚の試料上での25%の押込力たわみ(25% IFD)1〜100lbs/50 in2、選択的に5〜30lbs/50 in2、
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復率60%超、選択的に75%超、選択的に50〜100%、選択的に80〜100%、および
ASTM D3574−11に準拠して試験した際の回復時間30秒未満、選択的に15秒未満、選択的に10秒未満、選択的に1〜30秒。
主題の発明は、トルエンジイソシアネートとイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む粘弾性ポリウレタンフォームを提供する。主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、1〜15pcf(1立方フィートあたりのポンド(pcf))、選択的に1.5〜10pcf、選択的に1.7〜6pcf、選択的に1.8〜4pcfの密度を有する。
当該発明は、トルエンジイソシアネートとイソシアネート反応性成分とを含むポリウレタン系も提供する。典型的には、前記の系は2つまたはそれより多くの別々の成分、例えばトルエンジイソシアネートおよびイソシアネート反応性(または樹脂)成分において、即ち、以下でさらに説明される2成分(または2K)系として提供される。トルエンジイソシアネートおよびイソシアネート反応性成分に関して、ここで使用される場合、単に前記系の個々の成分の配置に関する点を明らかにする目的のために、および質量に基づく部を明らかにするためであることが理解されるべきである。従って、本発明が2K系のみに限定されると解釈されるべきではない。例えば、系の個々の成分を全て、互いに別々に保持することができる。
典型的には、トルエンジイソシアネートは2,4’トルエンジイソシアネートと2,6’トルエンジイソシアネートとの混合物を含む。1つの実施態様において、粘弾性ポリウレタンフォームは、80質量%の2,4異性体および20質量%の2,6異性体を含む。
1つの実施態様において、当該発明の粘弾性ポリウレタンフォームは、トルエンジイソシアネートのみとイソシアネート反応性成分の反応生成物を含む。この実施態様は本質的にさらなるイソシアネートを含まない(1質量%未満含む)。即ち、この実施態様の粘弾性ポリウレタンフォームを形成するために、トルエンジイソシアネートのみが使用される。
しかしながら、他の実施態様においては、(トルエンジイソシアネート以外に)さらなるイソシアネートを使用して粘弾性ポリウレタンフォームを形成することができる。それらのさらなるイソシアネートは、限定されずに、脂肪族および芳香族イソシアネートを含む。それらのさらなる実施態様において、それらのさらなるイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリマーのジフェニルメタンジイソシアネート(pMDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)およびそれらの組み合わせの群から選択される。
追加的なイソシアネートは、イソシアネートプレポリマーであってよい。イソシアネートプレポリマーは、典型的には、イソシアネートおよびポリオールおよび/またはポリアミンの反応生成物である。前記プレポリマーを形成するために使用されるイソシアネートは、上述の任意のイソシアネートであってよい。前記プレポリマーを形成するために使用されるポリオールは、典型的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、バイオポリオールおよびそれらの組み合わせの群から選択される。プレポリマーを形成するために使用されるポリアミンは典型的には、エチレンジアミン、トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタンおよびポリメチレンポリフェニレンポリアミン、アミノアルコールおよびそれらの組み合わせの群から選択される。適したアミノアルコールの例は、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびそれらの組み合わせを含む。
イソシアネート反応性成分は、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールを含む。典型的には、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールはアルコキシ化によって形成され、且つ、複数のアルキレンオキシ基を含む。アルキレンオキシ基との用語は、部分または単位を記載する。アルキレンオキシ基は、アルキレンオキシドの重合からもたらされる単位である。複数のポリマー側鎖は典型的には、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基およびそれらの組み合わせの群から選択されるアルキレンオキシ基を含む。ポリエーテルトリオール中のアルキレンオキシ基の量は、特定のポリエーテルトリオールの総質量に対する質量部で表される。複数のアルキレンオキシ基を、ランダムなアルキレンオキシ基を有するポリオール、繰り返しのアルキレンオキシ基を有するポリマー、およびブロック化されたアルキレンオキシ基を有するポリマーとして記載されるポリエーテルポリオールを形成するように配置することができる。複数のポリマー側鎖は、エチレンオキシ末端キャップ、プロピレンオキシ末端キャップ、ブチレンオキシ末端キャップおよびそれらの組み合わせの群から選択されるアルコキシル末端キャップを有する。ポリエーテルトリオール中のアルキレンオキシ末端キャップの量は、特定のポリエーテルトリオールの試料中の末端キャップの総数に対するパーセント(%)で表される。
第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量500〜5000g/mol、選択的に3000〜4000g/molおよびヒドロキシル価30〜60mg KOH/g、選択的に44〜48mg KOH/gを有する。第一のポリエーテルトリオールは、典型的には、オキシアルキレンモノマーから形成された複数の内部ブロック、および前記複数の内部ブロックに取り付けられた複数の末端キャップを有する。エチレンオキシを多く含む第一のポリエーテルトリオールは、典型的には、第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部、選択的に少なくとも70質量部のエチレンオキシ単位を有する。第一のポリエーテルトリオールは典型的には少なくとも10%、選択的には少なくとも25%のエチレンオキシ末端キャップを有する。
第二のポリエーテルトリオールは典型的には、第一のポリエーテルトリオールよりも大きい分子量を有する。より具体的には、第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量5000〜10000g/mol、選択的に6000〜7000g/molおよびヒドロキシル価10〜40mg KOH/g、選択的に20〜35mg KOH/g、選択的に24〜26mg KOH/gを有する。第二のポリエーテルトリオールも、典型的には、オキシアルキレンモノマーから形成された複数の内部ブロック、および前記複数の内部ブロックに取り付けられた複数の末端キャップを有する。第二のポリエーテルトリオールは、典型的には、第二のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部、選択的に少なくとも70質量部のエチレンオキシ単位を有する。第二のポリエーテルトリオールは典型的には少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップ、選択的には約100%のエチレンオキシ末端キャップを有する。
典型的な実施態様において、第二のポリエーテルトリオールは約100%のエチレンオキシ末端キャップを有する。より具体的には、「約」100%のエチレンオキシ末端キャップとは、第二のポリエーテルトリオールの全ての意図されるキャップがエチレンオキシキャップであり、微量の他のアルキレンオキシドまたは他の不純物から生じる任意の非エチレンオキシキャップを伴うことを意味する。従って、キャップは典型的には100%エチレンオキシであるが、わずかにそれを下回ることがある、例えば、第二のポリエーテルトリオールの製造の間の工程の変化および不純物の存在に依存して少なくとも99%のエチレンオキシドキャップであることがある。約100%のエチレンオキシキャップは、本質的に(約100%の)全ての一次ヒドロキシル基をもたらし、前記一次ヒドロキシル基は典型的には二次ヒドロキシル基よりも速く反応する。約100%のエチレンオキシキャップを有する第二のポリエーテルトリオールは典型的には、プロピレンオキシキャップを有するポリオールより速く反応し、なぜなら、プロピレンオキシキャップされたポリオールは立体障害であるからである。
第一のポリエーテルトリオールは典型的には、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの総質量部に対して、50〜95質量部、選択的に60〜90質量部、選択的に約75質量部の量のイソシアネート反応性成分中に含まれる。第二のポリエーテルトリオールは典型的には、イソシアネート反応性成分中に、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの総質量部に対して、5〜50質量部、選択的に15〜35質量部、選択的に約25質量部の量で含まれる。第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの量は、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの代わりに樹脂組成物の総質量に対して表現され、その量は変化することがある。例えば追加的な成分を考慮に入れた場合、前記の量は変化することがある。さらには、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールは、イソシアネート反応性成分中で1:1〜5:1、選択的に2:1〜4:1、選択的に約3:1の質量比で存在できる。
典型的には、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールが、トルエンジイソシアネート(およびアミノアルコール連鎖延長剤)と反応して、より低い温度(<0℃)で優れた粘弾性特性を有する一方でより高い温度(>0℃)で粘弾性ポリウレタンフォームの粘弾性特性を保持する粘弾性ポリウレタンフォームを形成する。具体的には、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの量および構造と、アミノアルコール連鎖延長剤の使用との組み合わせが、tanδの傾きのピークに作用し、その結果、フォームの使用温度範囲に作用する。従って、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールの量および示されたアミノアルコール連鎖延長剤が典型的には、広い使用温度範囲にわたって優れた粘弾性特性を有する粘弾性ポリウレタンフォームをもたらす。
イソシアネート反応性成分は、上述の第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール以外に、他のポリオールも含むことができる。それらはポリエステルポリオールまたはポリアミンポリオールを含むことができる。ポリエステルポリオールは、適切な割合のグリコールおよびより高官能性のポリオールと、ポリカルボン酸との縮合によって得ることができる。なおもさらに適したポリオールは、ヒドロキシル末端化ポリチオエーテル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリオレフィンおよびポリシロキサンを含む。使用できる他のポリオールは、上述の種類のポリオール中の付加ポリマーまたは縮合ポリマーの分散液または溶液を含む。そのような変性されたポリオール(多くの場合、ポリマーポリオール、グラフトポリオール、またはグラフト分散液と称される)は、1つまたはそれより多くのビニルモノマー、例えばスチレンおよびアクリロニトリルの、ポリマーポリオール、例えばポリエーテルポリオール中でのin−situ重合によって、またはポリイソシアネートとアミノ官能性化合物またはヒドロキシ官能性化合物、例えばトリエタノールアミンとの間の、ポリマーポリオール中でのin−situ反応によって得られる生成物を含むことができる。
イソシアネート反応性成分は、アミノアルコール連鎖延長剤も含む。アミノアルコール連鎖延長剤は典型的には低分子量の吸湿性アミノアルコールである。より具体的には、アミノアルコール連鎖延長剤は典型的には質量平均分子量50〜500g/mol、選択的に75〜250g/mol、および炭素原子2〜8個、選択的に炭素原子2〜6個を有する主鎖を有する。典型的な実施態様において、アミノアルコール連鎖延長剤は、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびそれらの混合物の群から選択される。1つの実施態様において、アミノアルコール連鎖延長剤はジエタノールアミンである。しかしながら、それらの上記で特に開示されたもの以外のアミノアルコール連鎖延長剤をイソシアネート反応性成分中で使用できることが理解されるべきである。アミノアルコール連鎖延長剤は典型的には、イソシアネート反応性成分中に、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール100質量部に対して、0.5〜10質量部、選択的に1〜5質量部、選択的に2〜4質量部の量で含まれる。
理論に束縛されることを意図するものではないが、アミノアルコール連鎖延長剤とイソシアネートとが反応して、それらから形成されるポリウレタン中に混入されるフォーム内のウレタンのハードセグメントを形成し、そのことによって粘弾性ポリウレタンフォームの0℃より高い温度での粘弾性特性が改善されると考えられる。即ち、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールと、アミノアルコール連鎖延長剤との組み合わせが、広い温度範囲にわたって十分に機能する粘弾性ポリウレタンフォームを製造するための柔軟性をもたらす。
イソシアネート反応性成分は、加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーも含む。加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは、典型的にはイソシアネート反応性成分中に含まれる水に曝された際に加水分解する。理論に束縛されるものではないが、加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーが、トルエンジイソシアネートおよび反応性の第一のポリエーテルトリオールおよび反応性の第二のポリエーテルトリオールおよびアミノアルコール連鎖延長剤の間の反応によって生成される発熱に耐えるために十分な泡を発生させ、且つ、そのことが主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームの形成を可能にすると考えられる。特に、加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは、粘弾性ポリウレタンフォームの特性に悪影響を及ぼさない。
加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは典型的には25℃で粘度10000〜20000cps、選択的に12000〜16000cps、選択的に13000〜15000cps、選択的に約14000cpsを有する。加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは、典型的には、比重0.8〜1.0g/cm3、選択的には0.85〜0.95g/cm3、選択的には約0.092g/cm3を有する。
加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは典型的には、イソシアネート反応性成分中に、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール100質量部に対して、0.5〜10質量部、選択的に1〜4質量部、選択的に2〜3質量部の量で含まれる。典型的な実施態様において、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーは、イソシアネート反応性成分中に約6:5の質量比で含まれる。
イソシアネート反応性成分は、典型的には発泡剤も含む。イソシアネート反応性成分とトルエンジイソシアネートとの発熱反応の間に、発泡剤が空隙またはセルを形成する発泡ガスの放出を促進し、ポリウレタンが発泡する。本発明の発泡剤は、物理的発泡剤、化学的発泡剤またはそれらの組み合わせであってよい。
化学発泡剤は、トルエンジイソシアネートと、またはイソシアネート反応性成分と化学反応する。主題の発明の目的のために適した化学的発泡剤の限定されない例は、ギ酸、水およびそれらの組み合わせを含む。主題の発明の目的のために適した化学的発泡剤の特定の例は水である。
1つの実施態様において、発泡剤は水を含む。水はCO2を生成し、それがポリウレタンを発泡させ、且つ、ウレア結合または「ハードセグメント」も形成する。水とイソシアネートとの反応から形成されるCO2は、1つ以上の物理的発泡剤の添加によって補充することができる。
物理的発泡剤は、イソシアネート反応性成分および/またはトルエンジイソシアネートと化学反応せずに発泡ガスをもたらす。物理的発泡剤は、ガスまたは液体であってよい。典型的には液体である物理的発泡剤は、加熱された際に蒸発してガスになり、典型的には冷却された際に液体に戻る。主題の発明の目的のために適した物理的発泡剤は、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、炭化水素およびそれらの組み合わせを含むことができる。
イソシアネート反応性成分は、典型的には触媒を含む。前記触媒は1つまたはそれより多くの触媒を含むことができ、且つ典型的には触媒の組み合わせを含む。触媒は典型的にはイソシアネート反応性成分中に存在して、イソシアネート反応性成分とトルエンジイソシアネートとの間の発熱反応を触媒する。触媒は典型的には、イソシアネート反応性成分とトルエンジイソシアネートとの間の発熱反応において消費されないことが理解されるべきである。即ち、触媒は典型的には前記発熱反応に関与はするが、しかし前記発熱反応において消費はされない。触媒は、当該技術分野で公知の任意の適した触媒または触媒混合物を含むことができる。適した触媒の例は、限定されずに、ゲル化触媒、例えばジプロピレングリコール中のアミン触媒、発泡触媒、例えばジプロピレングリコール中のビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、および金属触媒、例えばスズ、ビスマス、鉛等を含む。含まれる場合、触媒は様々な量で含まれてよい。
触媒の他に、イソシアネート反応性成分は随意に界面活性剤を含んでよい。界面活性剤は典型的には、発泡剤およびポリエーテルトリオールの均質化を補助し、且つ、ポリウレタンフォームのセル構造を制御する。界面活性剤は、当該技術分野で公知の任意の適した界面活性剤または界面活性剤混合物を含むことができる。適した界面活性剤の限定されない例は、様々なシリコーン界面活性剤、スルホン酸の塩、例えばオレイン酸、ステアリン酸、ドデシルベンゼンジスルホン酸またはジナフチルメタンジスルホン酸およびリシノール酸のアルカリ金属塩および/またはアンモニウム塩、泡安定剤、例えばシロキサンオキシアルキレンコポリマーおよび他のオルガノポリシロキサン、オキシエチル化アルキルフェノール、オキシエチル化脂肪アルコール、パラフィンオイル、ヒマシ油、ヒマシ油エステル、およびリシノール酸エステル、およびセル調整剤、例えばパラフィン、脂肪アルコールおよびジメチルポリシロキサンを含む。含まれる場合、界面活性剤はイソシアネート反応性成分中に様々な量で含まれてよい。
イソシアネート反応性成分は、随意に1つまたはそれより多くの添加剤を含むことができる。添加剤は、当該技術分野で公知の任意の適した添加剤または添加剤混合物を含むことができる。本発明の目的のために適した添加剤は、限定されずに、架橋剤、連鎖停止剤、加工助剤、難燃剤、着色剤、密着促進剤、抗酸化剤、脱泡剤、消泡剤、水捕捉剤、分子ふるい、フュームドシリカ、紫外光安定剤、充填剤、チキソトロープ剤、シリコーン、着色剤、不活性希釈剤およびそれらの組み合わせを含む。含まれる場合、添加剤はイソシアネート反応性成分中に様々な量で含まれてよい。
主題の発明はさらに、粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法を提供する。該方法は、上述のとおり、トルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオール、第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを準備する段階を含む。
該方法は、トルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを反応させて、粘弾性ポリウレタンフォームを形成する段階も含む。主題の発明の粘弾性ポリウレタンフォームを形成するために、トルエンジイソシアネートおよび第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールをイソシアネート指数65〜105、選択的に75〜90で反応させる。当該技術分野で公知のとおり、イソシアネート指数とは、イソシアネート中のNCO基の、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール中のOH基に対する割合である。
以下の例は、本発明を説明することを意図しており、且つ本発明の範囲をどのようにも限定すると読解されるべきではない。
実施例1〜4は、当該発明に従って形成された粘弾性ポリウレタンフォームである。比較例1は、当該発明に従って形成されていないポリウレタンフォームであり、比較のために含まれている。
ここで、表1を参照し、イソシアネート反応性成分およびイソシアネートを含む一連のポリウレタン系が記載されている。表1のポリウレタン系は、実施例1〜4および比較例1を形成するために使用される。各々のイソシアネート反応性成分を形成するために使用される各々の成分の量および種類が以下の表1に示され、その際、全ての質量部での値は各々のイソシアネート反応性成分中に存在するポリエーテルトリオール全体100質量部に対する、即ち、各々の成分の質量部は、イソシアネート反応性成分の総質量が100質量部となるように正規化されているわけではない。表1は、イソシアネート反応性成分およびイソシアネートが反応して実施例1〜4および比較例1を形成する際のイソシアネート指数も含む。上記で示したとおり、イソシアネート指数は、イソシアネート中のNCO基の、イソシアネート反応性成分中の第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール中のOH基に対する割合である。
第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量約3650g/mol、ヒドロキシル価約25mg KOH/gを有し、第一のポリエーテルトリオールのアルキレンオキシ100%に対して75質量部のエチレンオキシ単位および25質量部のプロピレンオキシ単位を含む、ポリエーテルポリオールである。
第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量約6500g/mol、ヒドロキシル価約46mg KOH/gを有し、且つ第二のポリエーテルトリオール中のアルキレンオキシ単位100質量部に対して約75質量部のエチレンオキシ単位および約25質量部のプロピレンオキシ単位を含み、且つ、約100%のエチレンオキシ末端キャップを有する、ポリエーテルポリオールである。
触媒Aは33質量%のトリエチレンジアミンと67質量%のジプロピレングリコールとの溶液である。
触媒Bは70質量%のビス−(2−ジメチルアミノエチル)エーテルと30質量%のジプロピレングリコールとの溶液である。
触媒Cはオクタン酸第一スズである。
PDMSは、加水分解性ポリジメチルシロキサンコポリマーである。
界面活性剤Aは、ヒドロキシル官能性を有するポリジメチルシロキサンである。
界面活性剤Bは、ブタンジオール異性体である。
アミノアルコール連鎖延長剤は、ジエタノールアミンである。
TDIは、80質量%の2,4異性体および20質量%の2,6異性体を含むトルエンジイソシアネートである。
MDIは、イソシアネートの総質量に対して約1.1%の2,2’−MDI、約25.0%の2,4’−MDI、約62.5%の4,4’−MDIおよび11.4%のポリマーMDIの、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)混合物である。
実施例1〜4および比較例1のフォームは、Beamech(登録商標)M−30 Laboratory Foam Machineを使用して製造されている。より具体的には、表1に示される化合物が計量供給され、且つ、ピン式ミキサーを用いて、高剪断エネルギーを印加することによって、ミキサーピン部品とヘッドバレルとの間の精密公差を介して混合され、反応混合物が形成される。前記反応混合物は動いているコンベヤ上に注がれる。該コンベヤは、角度をつけてバンの高さの制御を可能にする。反応混合物は、液体状態で混合ヘッドを離れ、平らになる。該コンベヤは、プラスチックフィルムで裏付けられ且つコンベヤと同じ速度で動く側方の支持壁を有する。Beamech(登録商標)M−30 Laboratory Foam Machineは、幅が24インチであり且つ高さが24インチまでであり、長さ30フィートまでのフォームの「バン」を製造する。前記のバンを対流式オーブン内、16時間、121℃で後硬化させる。引き続き、必要とされる試験のために適切な寸法の試料を、予め製造されたフォームから切り出す。引き続き、実施例1〜4および比較例1の各々の適切な寸法の試料を、試験のために切断する。
実施例1〜4および比較例1の様々な物理的特性を、ASTM D3574−11に準拠して一定の温度および圧力で測定する。実施例の各々についての試験結果を以下の表2に示す。
添付の請求項は、詳細な説明において記載される表現、および特に化合物、組成物または方法に限定されず、それらは添付の請求項の範囲に入る特定の実施態様の間で変化できると理解されるべきである。特定の特徴または様々な実施態様の側面を記載するために本願内で基づかれている任意のマーカッシュの群に関して、全ての他のマーカッシュの要素から独立して、それぞれのマーカッシュの群の各々の要素から、異なる、特別な、および/または予想されない結果を得ることができると理解されるべきである。マーカッシュの群の各々の要素に、個々に、または組み合わせて基づくことができ、且つ、前記各々の要素は、添付の請求項の範囲内での特定の実施態様のための充分なサポートを提供する。
当該発明の様々な実施態様の記載において独立して且つ一括して用いられる全ての範囲および部分範囲は、添付の請求項の範囲に入り、且つ、その全ておよび/または部分的な値を含む全ての範囲を記載および意図すると(たとえそのような値が本願内に明らかに記載されていなくても)理解されるべきである。当業者は、挙げられた範囲および部分範囲が、当該発明の様々な実施態様を充分に記載し且つ可能にし、且つ、かかる範囲および部分範囲を、関連する半分、1/3、1/4、1/5などへとさらに詳述できることをすぐに理解する。単なる1つの例として、「0.1〜0.9の」範囲とは、小さい方の1/3、即ち、0.1〜0.3、中央の1/3、即ち、0.4〜0.6、および大きい方の1/3、即ち、0.7〜0.9へとさらに詳述でき、それらは個々に且つ一括して、添付の請求項の範囲内であり、且つ、個々におよび/または一括してそれらに基づくことができ、且つそれらは添付の請求項の範囲内の特定の実施態様のための適切なサポートを提供する。さらに、範囲を定義または変更する用語、例えば、「少なくとも」、「〜よりも大きい」、「未満」、「以下」、およびその種のものに関して、かかる用語が部分範囲および/または上限または下限を含むことが理解されるべきである。他の例として、「少なくとも10」の範囲は、固有に、少なくとも10〜35の部分範囲、少なくとも10〜25の部分範囲、25〜35の部分範囲などを含み、且つ、各々の部分範囲に、個々に且つ/または一括して基づくことができ、且つ、前記部分範囲は添付の請求項の範囲内の特定の実施態様のための適切なサポートを提供する。最終的に、開示される範囲内の個々の数値は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に基づくことができ、且つ、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様のための充分なサポートを提供する。例えば、「1〜9」の範囲は、様々な個々の整数、例えば3、並びに小数点(または分数)を含む個々の数字、例えば4.1を含み、それらに基づくことができ、且つそれらは添付の請求項の範囲内の特定の実施態様のための適切なサポートを提供する。
当該発明は例示的に記載されており、且つ使用される用語は限定というよりはむしろ説明の類の単語を意図していると理解されるべきである。上記の教示に鑑みて当該発明の多くの修正および変更が明らかに可能である。従って、添付の請求項の範囲内で、特段記載されない限り、当該発明を実施できることが理解されるべきである。
第一のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量約3650g/mol、ヒドロキシル価約46mg KOH/gを有し、第一のポリエーテルトリオールのアルキレンオキシ100%に対して75質量部のエチレンオキシ単位および25質量部のプロピレンオキシ単位を含む、ポリエーテルポリオールである。
第二のポリエーテルトリオールは、質量平均分子量約6500g/mol、ヒドロキシル価約25mg KOH/gを有し、且つ第二のポリエーテルトリオール中のアルキレンオキシ単位100質量部に対して約75質量部のエチレンオキシ単位および約25質量部のプロピレンオキシ単位を含み、且つ、約100%のエチレンオキシ末端キャップを有する、ポリエーテルポリオールである。
Claims (19)
- (A) トルエンジイソシアネートと、
(B) イソシアネート反応性成分であって、
i. 以下を有する第一のポリエーテルトリオール
a. 質量平均分子量500〜5000g/mol、
b. 第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部のエチレンオキシ単位、および
c. 少なくとも10%のエチレンオキシ末端キャップ、
ii. 前記第一のポリエーテルトリオールとは異なり、以下を有する第二のポリエーテルトリオール:
a. 質量平均分子量5000〜10000g/mol、および
b. 少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップ、
iii. アミノアルコール連鎖延長剤、および
iv. 加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマー
を含む、前記イソシアネート反応性成分との反応生成物を含む、粘弾性ポリウレタンフォーム。 - ガラス転移温度−15℃未満およびタンジェントデルタ(tanδ)0.3〜0.6を有する、請求項1に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第一のポリエーテルトリオールが、質量平均分子量3000〜4000g/molを有する、請求項1または2に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第一のポリエーテルトリオールが、前記第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも70質量部のエチレンオキシ単位を含む、請求項1から3までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第一のポリエーテルトリオールが、少なくとも25%のエチレンオキシ末端キャップを有する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第二のポリエーテルトリオールが、質量平均分子量6000〜7000g/molを有する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第二のポリエーテルトリオールが、約100%のエチレンオキシ末端キャップを含む、請求項1から6までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記アミノアルコール連鎖延長剤が、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびそれらの混合物の群から選択される、請求項1から7までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーが、25℃で粘度10000〜20000cpsを有する、請求項1から8までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記第一のポリエーテルトリオールおよび前記第二のポリエーテルトリオールが、前記イソシアネート反応性成分中に1:1〜5:1の質量比で存在する、請求項1から9までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 前記トルエンジイソシアネートが、80質量%の2,4異性体および20質量%の2,6異性体を含む、請求項1から10までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- ガラス転移温度−20〜−30℃およびタンジェントデルタ(tanδ)0.4〜0.5を有する、請求項1から11までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- ASTM D3574に準拠して21℃で試験した際に4インチ厚の試料上で25%の押込力たわみ(25%IFD)5〜30lbs/50in2を有し、且つ、ASTM D3574に準拠して0℃で試験した際に4インチ厚の試料上で25%IFD5〜30lbs/50in2を有する、請求項1から12までのいずれか1項に記載の粘弾性ポリウレタンフォーム。
- 以下の段階:
トルエンジイソシアネートを準備する段階、
以下を有する第一のポリエーテルトリオールを準備する段階:
a. 質量平均分子量500〜5000g/mol、
b. 第一のポリエーテルトリオールの総質量に対して少なくとも60質量部のエチレンオキシ単位、および
c. 少なくとも10%のエチレンオキシ末端キャップ、
第一のポリエーテルトリオールとは異なり、以下を有する第二のポリエーテルトリオールを準備する段階:
a. 質量平均分子量5000〜10000g/mol、および
b. 少なくとも80%のエチレンオキシ末端キャップ、
アミノアルコール連鎖延長剤を準備する段階、
加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを準備する段階、および
トルエンジイソシアネート、第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオール、アミノアルコール連鎖延長剤、および加水分解性ポリエーテルポリジメチルシロキサンコポリマーを反応させて、粘弾性ポリウレタンフォームを形成する段階を含む、粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法。 - 前記粘弾性ポリウレタンフォームが、ガラス転移温度−15℃未満およびタンジェントデルタ(tanδ)0.3〜0.6を有する、請求項14に記載の方法。
- 前記第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールが、質量比1:1〜5:1である、請求項14または15に記載の方法。
- 前記アミノアルコール連鎖延長剤が、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびそれらの混合物の群から選択される、請求項14から16までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記トルエンジイソシアネートが、80質量%の2,4異性体および20質量%の2,6異性体を含む、請求項14から17までのいずれか1項に記載の方法。
- トルエンジイソシアネートおよび第一のポリエーテルトリオールおよび第二のポリエーテルトリオールを、イソシアネート指数65〜105で反応させる、請求項14から18までのいずれか1項に記載の方法。
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