JP2016130319A - 耐加水分解性気泡材料、その組成物および製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種の鎖によってグラフトされたポリエステルおよびポリエーテルポリオール、ならびに、
ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種が分散されているポリエステルおよびポリエーテルポリオール
から選ばれる、前記ポリオール成分の少なくとも一部もしくは前記ポリオール−ポリアミン成分のポリオール部分の少なくとも一部を構成する、少なくとも1種のポリオール(P)の使用である。
(A)少なくとも2に等しい官能基を有する少なくとも1種のポリオールから形成されたポリオール成分、または、少なくとも2に等しい官能価を有する少なくとも1種のポリオールおよび少なくとも2に等しい官能価を有する少なくとも1種のポリアミンから形成されたポリオール-ポリアミン成分[ここで、該ポリオール成分の少なくとも一部、または該ポリオール-ポリアミン成分のポリオール部分の少なくとも一部は、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマー、のうち少なくとも一つの鎖によってグラフトされたポリエステルおよびポリエーテルポリオール、ならびに、ポリエステルおよびポリエーテルポリオール[ここに、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマー、のうち少なくとも1種が分散されている]から選ばれる、少なくとも1種のポリオール(P)によって形成されている];および、
(B)ポリイソシアナート成分、
を含み、成分(A)および(B)の量が特に、該成分(A)および(B)が、少なくとも2、特に約2〜5、好ましくは2〜3.5のNCO/(OH+NH2)モル比で反応できるように選択される事を特徴とする、耐加水分解性軟質気泡材料のポリウレタンポリマーマトリックスの形成を目的とする組成物である。
脂肪族および/または芳香族ポリエステルタイプ、好ましくはほぼ脂肪族、特に脂肪族グリコール、場合によりジエチレングリコールから誘導される、ならびに脂肪族および/または芳香族酸から誘導されるもの;または、
ポリエーテルタイプのもの、特にポリエチレンオキシドおよび/またはポリプロピレンオキシドまたはポリテトラヒドロフラン、
の主鎖をそれぞれ有するポリオールおよびポリアミンから選択できる。
a)上に定義したような成分(A)および(B)の反応によりポリウレタンプレポリマーを製造し(一成分生成物);
b)場合により、この一成分生成物を水分を避けて保存し;
c)この生成物を加圧気体と混合して押出し可能材料を形成させ;
d)発泡が活性化された押出し材料を取得するため、或る量の押出し可能材料を押出し;そして、
e)発泡を進行させ、湿潤雰囲気下に押出し材料を架橋させる、
より成る工程を含むことを特徴とする方法である。
a)押出し可能材料を取得するため、二成分系を形成する、別々に保存された二つの成分(A)および(B)を、水の存在下で(この水は、初めから成分(A)に添加されているか、または混合時にのみ導入される)混合し;
b)所定量の押出し可能材料を押出し;そして、
c)大気中または制御環境下で架橋を進行させる、
より成る工程を含むことを特徴とする。
ポリウレタンプレポリマーの製造
スチレン/アクリロニトリルコポリマーによりグラフトされたポリエーテルをメチレンビス(4-フェニルイソシアナート)(MDI)と反応させる事により、ポリウレタンプレポリマーを製造した。このグラフトポリエーテルは、BASF社によりLUPRANOL類として販売されているものであり;19.8前後のOH数である事を特徴としている(製品1gあたりのKOHのmgで表現)。使用されるMDIは、官能性2およびイソシアナートNCO基含有率33.5%(製品1gあたりのNCO相当物のwt%)を有するピュアMDIと、官能性2.7およびイソシアナートNCO基含有率31.5%(製品1gあたりのNCO相当物のwt%)を有するクルードMDIの混合物であった。クルードMDIは、イソシアナート総重量の24%(重量)に相当していた。
上で製造した一成分生成物を、
- 生成物の貯蔵品および押出し温度までこの生成物を加熱する手段;
- 粘稠な生成物のためのデリバリー管および加圧窒素のためのデリバリー管を取り付けた混合装置;および、
- 押出しノズルを備えた押出し可能材料のためのデリバリー管、
を含むEP-A-0654297に開示された型の発泡機中、加圧窒素の存在下で押し出した。
得られた気泡材料の伸びを測定し、次いで加水分解後に測定した(ISO 2440標準の条件下に、水分飽和雰囲気中120℃のオートクレーブで15時間)。
グラフトポリオールの代わりに、この同じグラフトポリオールをエチレンオキシド/プロピレンオキシド混合物に基づくポリエーテルとのブレンドとして使用する以外は実施例1の方法に従った(同じNCO/OHモル比)。エチレンオキシド/プロピレンオキシド混合物に基づくポリエーテルは、BASF社により商品名LUPRANOLとして販売されているものであり、28前後のOH数を特徴としている(製品1gあたりのKOHのmgで表現)。
ポリオール相がエチレンオキシド/プロピレンオキシド混合物に基づくポリエーテルのみで構成されていた事以外は実施例1ないし4の方法に従った。
気泡材料の加水分解は、ポリウレタンマトリックスの鎖を破壊し、それがこの材料の伸びの増大を導く。換言すると、材料の分解が少ないほど伸びの変化も小さい。
この表はさらに、同じ時間を経た後のシールの高さ縮みまたは高さの減少(%)をも示す。
Claims (19)
- 耐加水分解性軟質気泡材料のポリマーマトリックスを形成するポリウレタンの、ポリオール成分またはポリオール−ポリアミン成分を形成するために用いる、
ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種の鎖によってグラフトされたポリエステルおよびポリエーテルポリオール、ならびに、
ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種が分散されているポリエステルおよびポリエーテルポリオール
から選ばれる、前記ポリオール成分の少なくとも一部もしくは前記ポリオール−ポリアミン成分のポリオール部分の少なくとも一部を構成する、少なくとも1種のポリオール(P)の使用。 - ポリオール(P)として、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種の鎖によってグラフトされたポリエステルまたはポリエーテルポリオールが選ばれ、前記スチレン/アクリロニトリルコポリマーは、ブロックもしくはランダムコポリマーまたはこの二者の組み合わせである、請求項1に記載の使用。
- ポリオール(P)として、グラフトの主鎖がポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)またはポリ(プロピレンオキシド/エチレンオキシド)であるグラフトポリエステルまたはポリエーテルポリオールが選ばれることを特徴とする、請求項1または2に記載の使用。
- ポリオール(P)が、ポリウレタンプレポリマーのポリオール成分またはポリオール−ポリアミン成分の少なくとも5wt%、特に10wt%を構成することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の使用。
- 気泡材料が、シーリング、絶縁もしくは制振のためのシールまたはシールの一部のための、ストリップ、シート、ストランドもしくはチューブの形態であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の使用。
- 耐加水分解性軟質気泡材料のポリウレタンポリマーマトリックスの形成用の組成物であって、
(A)少なくとも2に等しい官能価を有する少なくとも1種のポリオールから形成されたポリオール成分、または、少なくとも2に等しい官能価を有する少なくとも1種のポリオールおよび少なくとも2に等しい官能価を有する少なくとも1種のポリアミンから形成されたポリオール−ポリアミン成分,ここで、前記ポリオール成分の少なくとも一部または前記ポリオール−ポリアミン成分のポリオール部分の少なくとも一部は、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種の鎖によってグラフトされたポリエステルおよびポリエーテルポリオール、ならびに、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマーのうち少なくとも1種が分散されているポリエステルおよびポリエーテルポリオールから選ばれる、少なくとも一つのポリオール(P)によって形成されている、および
(B)ポリイソシアナート成分、
を含み、成分(A)および(B)の量が、前記成分(A)および(B)が少なくとも2、特に約2〜5、好ましくは2〜3.5のNCO/(H+NH2)モル比で反応できるように選択されることを特徴とする組成物。 - ポリオール群(P)以外のポリオールまたはポリオール群および成分(A)に配合できるポリアミンが、ポリエステル;ポリカプロラクトン;ポリエーテル;ポリオレフィン、特にヒドロキシル化EVAコポリマー;飽和もしくは不飽和ポリブタジエン;ポリイソプレン;およびポリジメチルシロキサン、例えば、
脂肪族および/または芳香族ポリエステルタイプ、好ましくはほぼ脂肪族、特に脂肪族グリコール、場合によりジエチレングリコールから誘導される、ならびに脂肪族および/または芳香族酸から誘導されるもの;または、
ポリエーテルタイプのもの、特にポリエチレンオキシドおよび/またはポリプロピレンオキシドまたはポリテトラヒドロフラン、
の主鎖をそれぞれ有するポリオールおよびポリアミンから選ばれることを特徴とする、請求項6に記載の組成物。 - 成分(B)を形成するポリイソシアナートが、単純分子、特に少なくとも2個のイソシアナート官能基を有する芳香族分子、そしてさらに、オリゴマー、プレポリマーの形態に修飾された上記イソシアナート、およびイソシアナートプレポリマーから選択でき、少なくとも2に等しい官能価を有するこれらのオリゴマーおよびプレポリマーはイソシアナート末端基を有し、このイソシアナートが、例えばパラフェニレンジイソシアナート、トランス-1,4-シクロヘキサンジイソシアナート、3-イソシアナートメチル-3,3,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアナート、1,5-ナフタレンジイソシアナート、メチレンビス(4-フェニルイソシアナート)(ピュアMDI)、クルードMDI、トルエン2,4-ジイソシアナート(2,4-TDI)、トルエン2,6-ジイソシアナート(2,6-TDI)、およびそれらの混合物、例えば、80%の2,4異性体を含む80/20 TDIまたは65/35 TDI、そしてさらに粗製TDI(未精製80/20 TDI)から選ばれることを特徴とする、請求項6または7に記載の組成物。
- 微粒子または粉体、有機または無機増量剤、例えば炭酸カルシウムおよびカーボンブラック;可塑剤、着色剤、安定剤、界面活性剤、気泡調節剤および触媒、から選ばれる少なくとも1種の常套的添加剤をさらに含み、このような添加剤が、通常、成分(A)と合せられていることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか1項に記載の組成物。
- 場合により少なくとも1種の添加剤を配合していてもよい成分(A)および(B)の反応から生成されるイソシアナート末端基を有するポリウレタンプレポリマーより成る、粘稠なペーストの形状(一成分生成物)であることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか1項に記載の組成物。
- イソシアナート末端基を有するポリウレタンプレポリマーが、トリアルコキシシリル化反応を受けて、トリアルコキシシリル末端基を有するポリウレタンプレポリマーを生成することを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
- 成分(A)および(B)を、発泡剤としての水の存在下に、使用直前に混合し(二成分系)、次いでこの混合物を、適用時に、部分または支持体上に押し出して気泡材料を生成することを特徴とする、請求項6〜9のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項6〜9のいずれか1項に記載の組成物の押出しにより気泡材料を製造する方法であって、
a)請求項6〜9のいずれか1項に記載の成分(A)および(B)の反応によりポリウレタンプレポリマーを製造し(一成分生成物);
b)場合により、この一成分生成物を水分を避けて保存し;
c)押出し可能材料を形成させるためにこの生成物を加圧気体と混合し;
d)発泡が活性化された押出し材料を取得するため、或る量の押出し可能材料を押出し;そして、
e)発泡を進行させ、湿潤雰囲気下に押出し材料を架橋させる、
より成る工程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項6〜9のいずれか1項に記載の組成物の押出しにより気泡材料を製造する方法であって、
a)押出し可能材料を取得するため、二成分系を形成する、別々に保存された二つの成分(A)および(B)を、水の存在下で(この水は、初めから成分(A)に添加されているか、または混合時にのみ導入される)混合し;
b)所定量の押出し可能材料を押出し;そして、
c)大気中または制御環境下で架橋を進行させる、
より成る工程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法の工程d)または請求項14に記載の方法の工程b)において、押出し可能材料が、それを受け入れようとする部分に溶着され、特にこの材料が、当該部分にシーリング、絶縁または制振シールを形成するためにストリップ、ストランドまたはリングとして溶着されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
- 請求項13に記載の方法の工程d)または請求項14に記載の方法の工程b)において、押出し可能材料を、ストリップ、層またはディスクとして、シリコーンまたは弗素化製品を含浸させた紙またはガラス繊維、またはプラスチックフィルムのような支持体上に溶着させ、この支持体/押出し材料のアセンブリを、押出し材料の厚みを制御するため、場合により2個のロールの間を通過させ、次いで、場合によりシーリング、絶縁または制振シールにとって望ましい形状およびサイズに切り取られた発泡した押出し材料を分離することを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
- 発泡が、加圧気体の注入および/または水および該イソシアナート末端基の間の化学反応によって行われ、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマー、のうち少なくとも1種の鎖によってグラフトされたポリエステルおよびポリエーテルポリオール、ならびに、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルおよびスチレン/アクリロニトリルコポリマー、のうち少なくとも1種が分散されているポリエステルおよびポリエーテルポリオールから選ばれる少なくとも1種のポリオール(P)が、当該気泡材料のポリマーマトリックスを形成しているポリウレタンのポリオール成分またはポリオール−ポリアミン成分の処方中に配合され、このポリオールまたはポリオール群(P)が、当該ポリオール成分の少なくとも一部、または当該ポリオール-ポリアミン成分のポリオール部分の少なくとも一部に相当する、イソシアナート末端基を有するポリウレタンプレポリマーの押出しにより得られる耐加水分解性気泡材料。
- シーリング、絶縁または制振シールのためのストリップ、シート、ストランドまたはチューブの形態である、請求項17に記載の気泡材料。
- 適用しようとする部分にしっかりと付着させることを特徴とする、請求項18に記載の気泡材料。
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