JP2017514958A - マイクロキャスティングによるポリウレタン発泡体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリマー発泡体の製造方法に関する。
本発明は、さらに詳細には、ポリウレタンの調製、ポリウレタン発泡体の製造方法、特に、車両が走行するときにタイヤが発出する騒音を低下させるためのそのような発泡体の使用に関する。
ここで、一般的に言えば、ポリウレタン(“PU”と略記する)は、ポリイソシアネート(少なくとも2個の−NCOイソシアネート官能基を担持する化合物)とポリオール(少なくとも2個の−ROHアルコール官能基を担持する化合物)との(縮合)反応の生成物であり、使用するポリオールは、一般に、ポリエーテルまたはポリエステルのいずれかに固着させた上記アルコール官能基を有することを単純に思い起こされたい。
先ずは最初に、上記方法は、低圧タイプのマイクロキャスティング装置(Secmer社からのDosamix装置;およそ4バールの圧力)によって実施する。上記2つの液体成分の流量、量および粘度は極めて異なるので(例えば、100部のプレポリマーに対し僅か2部の水;およそ0.14g/秒の水分流量)、容量および混合は、タイヤケーシング処理の各サイクルにおいて生成させるべき極めて少量の発泡体量を考慮すれば、特にキャスティングの開始および終了時においては、準工業条件で実施するのは極めて微妙であることが判明している。
今回、研究の追求中に、本出願人は、上記の欠点を克服することを可能にする新規な製造方法を見出した;この方法は、高圧タイプおよび低圧タイプ双方の混合器に適する。
・一方の、(i) 上記MDIの第1の一部と上記ポリオールの第1の一部とをベースとするウレタンプレポリマーと、他方の、(ii) 遊離状態の上記MDIの第2の一部とを含み、上記プレポリマーが上記遊離状態のMDIのこの第2の部分に溶解されている、液体Aと称する第1の反応性液体;
・このポリオールの第2の一部と発泡剤としての水を含む、液体Bと称する第2の反応性液体;
この方法は、上記液体B中の高含有量のエチレンオキシドを有するこのポリオールの量がこのポリオール全体の25質量%と75質量%の間の量を示すことを特徴とする。
本出願においては、特に明確に断らない限り、示す全てのパーセント(%)は、質量パーセントである。
・一方の、上記MDIの第1の一部と上記ポリオールの第1の一部とをベースとするウレタンプレポリマー(すでに調整されている)を含み、上記プレポリマーが遊離状態のMDIの第2の部分に溶解されている、液体Aと称する第1の反応性液体;
・上記ポリオールの第2の一部と発泡剤としての水を含む、液体Bと称する第2の反応性液体。
或いは、複数種のMDI (ジフェニルメタンジイソシアネート)を使用する場合、4,4’−MDIは、質量による主要MDIを構成し、好ましくは、後者の場合、MDI化合物の総質量の50%よりも多く示す;さらにより好ましくは、復讐種のMDIが存在する場合、4,4’−MDIは、MDI化合物の総量の70質量%よりも多く、特に90質量%よりも多くを示す。
最終PU発泡体は、前以って製造し、次いで、例えばバンドまたはもっと狭いリボンの形の所望寸法に切断し、最後に、加硫タイヤの内面に、任意の適切な手段により、例えば、接着剤組成物または両面接着テープによって、それ自体既知の方法において結合させ得る。
・上述の出願WO 2013/182477号に示されているような既知の方法において、およそ45部の4,4’−MDI (即ち、およそ34kgのHuntsman社からの液状のおよそ34kgのSuprasec 1306)およびおよそ55部の高エチレンオキシド含有量を有するポリオール(即ち、およそ41kgのBASF社からのLupranol 2048;およそ4100g/モルに等しいMn)から前もって製造した100質量部の第1の反応性液体(およそ70℃に加熱した液体A);製造終了時に、この生成物は、およそ60質量%の遊離状態のMDIを含有していた(従って、これは、知られている通り、この遊離状態のこのMDI画分中の予備重合ポリオール溶液である);その‐NCO結合のパーセント(規格EN 1242に従って測定した質量%)は、13.5%に等しかった;
・他の一部の高エチレンオキシド含有量を有するポリオール(およそ51部)および発泡剤としての水(およそ3部)を含むおよそ30℃に加熱した第2の反応性液体(100部の液体Aに対してのおよそ54部の液体B);NCO/OH指数は、およそ0.9であった;また、上記液体Bは、以下の添加剤も極めて小量で含んでいた:0.5部のグリセリンと0.3部のジアザビシクロ[2,2,2]オクタン。
2 クラウン領域
3 側壁
4 ビード
5 ビードワイヤー
6 クラウン補強即ちベルト
7 カーカス補強材
8 カーカス補強材の上返し
9 タイヤリム
10 内部ライナー(気密層)
11 膨張空洞
12a、12b 2つの肩部
Claims (17)
- MDI (ジフェニルメタンジイソシアネート)と、50% (質量%)よりも高いエチレンオキシド含有量を有する、高エチレンオキシド含有量を有するポリオールとをベースとするポリウレタン発泡体の製造方法であって、下記の成分:
・一方の、前記MDIの第1の一部とこのポリオールの第1の一部とをベースとするウレタンプレポリマーと、他方の、遊離状態の前記MDIの第2の一部とを含み、前記プレポリマーが遊離状態の前記MDIのこの第2の一部に溶解されている、液体Aと称する第1の反応性液体;
・このポリオールの第2の一部と発泡剤としての水とを含む、液体Bと称する第2の反応性液体;
を、圧力下に、混合してポリウレタン発泡体の発泡性液体プレカーサーを調製し、
前記液体B中の高含有量のエチレンオキシドを有するこのポリオールの量がこのポリオール全体の25質量%と75質量%の間の量を示すことを特徴とする前記製造方法。 - 液体B中の前記ポリオールの量が、前記ポリオール全体の30質量%と70質量%の間、好ましくは35質量%と55質量%の間の量を示す、請求項1記載の方法。
- 液体B中の水分量が、2質量%と10質量%の間、好ましくは3〜8質量%の範囲内である、請求項1および2のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリオールのヒドロキシル価が、10mg KOH/gと180mg KOH/gの間、好ましくは20mg KOH/gと120mg KOH/gの間である、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリオールの数平均分子量(Mn)が、1000g/モルと12 000g/モルの間、好ましくは2000g/モルと8000g/モルの間である、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- MDI対前記ポリオールのモル比が、2と10の間、好ましくは3と6の間である、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- 発泡中のNCO指数が、0.7と1.3の間、好ましくは0.8と1.2の間である、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 前記質量比(液体A/液体B)が、0.25よりも高く、好ましくは0.3と1.0の間である、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
- MDIが、使用する唯一のジイソシアネートであり;複数のジイソシアネートを使用する場合、MDIが、質量による主要ジイソシアネートを構成する、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
- MDIが、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートである、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリオールのエチレンオキシドの含有量が、70%よりも多く、好ましくは90%よりも多い、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- 前記2つの液体AおよびBの総流量が、混合中、0.1リットル/分と1リットル/分の間である、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
- 前記液体AおよびBを、高圧対向流を使用して混合する、請求項1〜12記載のいずれか1項記載の方法。
- 前記混合圧が、50バールよりも高く、好ましくは100バールよりも高い、請求項13記載の方法。
- 混合温度が、20℃と80℃の間、好ましくは25℃と75℃の間である、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。
- ポリウレタンの前記発泡性プレカーサーを、タイヤケーシング回転中のタイヤ空洞自体内にキャスティングして前記ポリウレタン発泡体を前記空洞の内部に現場形成し付着させる、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法。
- 前記タイヤケーシングの空洞内にそのようにして形成した前記ポリウレタン発泡体が、ISO 845に従って測定して、0.020g/cm3と0.070g/cm3の間、好ましくは0.030〜0.060g/cm3の範囲内の見掛けコア密度を有する、請求項16記載の方法。
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