JP2020029570A - ポリウレタンに使用するための脂肪族ポリカーボネート - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリウレタンに使用するための脂肪族ポリカーボネートを提供すること。【解決手段】本発明は、脂肪族ポリカーボネート鎖を含むポリウレタン組成物を包含する。一態様において、本発明は、脂肪族ポリカーボネートポリオールおよびポリイソシアネートから誘導されるポリウレタンフォーム、熱可塑性プラスチック、ならびにエラストマーを包含し、このポリオール鎖は、式(I)の構造を有する主要繰り返し単位を含む。別の態様において、本発明は、発明のフォームおよびエラストマー組成物を含む物品、ならびにそのような組成物を製造する方法を提供する。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2011年7月25日に出願された米国仮特許出願第61/511,543号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
政府の支援
本出願は、2011年7月25日に出願された米国仮特許出願第61/511,543号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
政府の支援
本発明は、エネルギー省(Department of Energy)によって付与された契約番号DE−FE0002474の下、米国政府の支援によってなされた。米国政府は、本発明において一定の権利を有する。
本発明は、ポリマーの分野に関する。より具体的には、本発明は、−OH末端基の割合が高い脂肪族ポリカーボネートポリオールが組み込まれたポリウレタンフォームおよび熱可塑性プラスチックに関する。
一態様において、本発明は、脂肪族ポリカーボネートポリオールおよびポリイソシアネートから誘導されるポリウレタンフォーム、熱可塑性プラスチック、およびエラストマーを包含し、ポリオール鎖は、構造:
を有する主要繰り返し単位を含有し、式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−40脂肪族基、任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたアリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよい。
を有する主要繰り返し単位を含有し、式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−40脂肪族基、任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたアリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよい。
ある実施形態において、そのような脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素と1つ以上のエポキシド基質との共重合から誘導される。かかる共重合は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる公開PCT出願第WO/2010/028362号中で説明および例示される。一部の実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、もしくは任意に置換されたC3−30脂肪族エポキシド、またはそれらのうちの2つ以上の混合物から誘導される。一部の実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約20,000g/mol未満の数平均分子量(MN)を有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、約1.8〜約6の官能数を有する。
別の態様において、本発明は、1つ以上のエポキシドと二酸化炭素との交互共重合から誘導される脂肪族ポリカーボネートを含むウレタン組成物を包含する。ある実施形態において、本発明のウレタン組成物は、フォームを含む。ある実施形態において、本発明のウレタンは、熱可塑性プラスチックポリウレタンを含む。ある実施形態において、本発明のウレタンは、ポリウレタン成形材料を含む。ある実施形態において、本発明のウレタンは、ポリウレタンシート、バー、ロッド、またはチューブストックを含む。
別の態様において、本発明は、そのようなフォームおよび熱可塑性プラスチック組成物を製造する方法を包含する。ある実施形態において、方法は、ウレタン結合の形成によって、ポリオール鎖の架橋結合の鎖延長を促進する条件下で、脂肪族ポリカーボネートポリオールを1つ以上のイソシアネート化合物に接触させるステップを含む。
定義
定義
以下に、特定の官能基および化学用語の定義をより詳細に記載する。本発明の目的のために、化学元素は、Handbook of Chemistry and Physics第75版の内表紙の元素周期表(CAS版)に従って同定され、特定の官能基は、概して本明細書に記載されるように定義される。さらに、有機化学の一般的原理、ならびに特定の官能部分および反応性は、Organic Chemistry,Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito,1999、Smith and March March’s Advanced
Organic Chemistry,5th Edition,John Wiley&Sons,Inc.,New York,2001、Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers,Inc.,New York,1989、Carruthers,Some
Modern Methods of Organic Synthesis,3rd
Edition,Cambridge University Press,Cambridge,1987に記載され、これらの各々の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
Organic Chemistry,5th Edition,John Wiley&Sons,Inc.,New York,2001、Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers,Inc.,New York,1989、Carruthers,Some
Modern Methods of Organic Synthesis,3rd
Edition,Cambridge University Press,Cambridge,1987に記載され、これらの各々の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の特定の化合物は1つ以上の不斉中心を含むことができ、よって、種々の立体異性体形態、例えば、鏡像異性体および/またはジアステレオマーとして存在することができる。このため、本発明の化合物およびその組成物は、個々の鏡像異性体、ジアステレオマー、もしくは幾何異性体の形態であってもよいか、または立体異性体の混合物の形態であってもよい。ある実施形態において、本発明の化合物は、エナンチオピュアな化合物である。ある他の実施形態において、鏡像異性体またはジアステレオマーの混合物が提供される。
さらに、本明細書に記載される特定の化合物は、別段の指定のない限り、Z異性体またはE異性体のいずれかとして存在することができる1つ以上の二重結合を有し得る。本発明は、実質的に他の異性体を含まない個別の異性体として、また代替として、種々の異性体の混合物、例えば、鏡像異性体のラセミ混合物としての化合物をさらに包含する。上記の化合物自体に加えて、本発明はまた、1つ以上の化合物を含む組成物も包含する。
本明細書で使用される場合、用語「異性体」は、ありとあらゆる幾何異性体および立体異性体を含む。例えば、「異性体」は、本発明の範囲内に属するような、cis−およびtrans−異性体、E−およびZ−異性体、R−およびS−鏡像異性体、ジアステレオマー、(d)−異性体、(l)−異性体、それらのラセミ混合体、ならびにそれらの他の混合物を含む。例えば、立体異性体は、いくつかの実施形態において、1つ以上の対応する立体異性体を実質的に含まずに提供されてもよく、「立体化学的に富化された」と称されてもよい。
特定の鏡像異性体が好ましい場合、いくつかの実施形態において、反対の鏡像異性体を実質的に含まずに提供されてもよく、「光学的に富化された」と称されてもよい。本明細書で使用される場合、「光学的に富化された」とは、化合物またはポリマーが著しく高い割合の1つの鏡像異性体から構成されることを意味する。ある実施形態において、化合物は、少なくとも約90重量%の好ましい鏡像異性体から構成される。他の実施形態において、化合物は、少なくとも約95重量%、98重量%、または99重量%の好ましい鏡像異性体から構成される。好ましい鏡像異性体は、キラル高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)ならびにキラル塩の形成および結晶化を含む当業者に既知の任意の方法によってラセミ混合物から単離され得るか、または不斉合成によって調製され得る。例えば、Jacques,et al.,Enantiomers,Racemates and Resolutions(Wiley Interscience,New York,1981)、Wilen,S.H.,et al.,Tetrahedron 33:2725(1977)、Eliel,E.L.Stereochemistry of Carbon Compounds(McGraw−Hill,NY,1962)、Wilen,S.H.Tables of Resolving Agents and Optical Resolutions p.268(E.L.Eliel,Ed.,Univ.of Notre Dame Press,Notre Dame,IN 1972)を参照されたい。
本明細書で使用される場合、用語「エポキシド」は、置換または非置換のオキシランを指す。そのような置換されたオキシランは、一置換オキシラン、二置換オキシラン、三置換オキシラン、および四置換オキシランを含む。そのようなエポキシドは、本明細書に定義されるようにさらに任意に置換され得る。ある実施形態において、エポキシドは、単一のオキシラン部分を含む。ある実施形態において、エポキシドは、2つ以上のオキシラン部分を含む。
本明細書で使用される場合、用語「ポリマー」は、相対分子量の高い分子を指し、その構造は、実際にまたは概念上で、低い相対分子量の分子から誘導される単位の複数の繰り返しを含む。ある実施形態において、ポリマーは、CO2およびエポキシドから誘導される実質的に交互の単位(例えば、ポリ(エチレンカーボネート)を含む。ある実施形態において、本発明のポリマーは、2つ以上の異なるエポキシドモノマーが組み込まれたコポリマー、ターポリマー、ヘテロポリマー、ブロックコポリマー、またはテーパー型へテロポリマーである。そのようなより高次のポリマーの構造図に関して、斜線によって分離された異なるモノマー単位の連鎖を示す技法が本明細書で使用され得る。
これらの構造は、別段の定めがない限り、任意の比率の図示される異なるモノマー単位が組み込まれたコポリマーを包含すると解釈されたい。この図は、別段の定めがない限り、ランダム、テーパー型、ブロックコポリマーを表すことも意味され、これらのうちのいずれか2つ以上の組み合わせおよびこれらのすべてが黙示的に含まれる。
これらの構造は、別段の定めがない限り、任意の比率の図示される異なるモノマー単位が組み込まれたコポリマーを包含すると解釈されたい。この図は、別段の定めがない限り、ランダム、テーパー型、ブロックコポリマーを表すことも意味され、これらのうちのいずれか2つ以上の組み合わせおよびこれらのすべてが黙示的に含まれる。
本明細書で使用される場合、用語「ハロ」または「ハロゲン」は、フッ素(フルオロ、−F)、塩素(クロロ、−Cl)、臭素(ブロモ、−Br)、およびヨウ素(ヨード、−I)から選択される原子を指す。
本明細書で使用される場合、用語「脂肪族」または「脂肪族基」は、直鎖(すなわち、分岐していない)、分岐、または環状(縮合、架橋、およびスピロ縮合多環式を含む)であってもよく、かつ、完全に飽和していてもよいか、または1つ以上の不飽和単位を含有してもよいが、芳香族ではない、炭化水素部分を意味する。別段の定めがない限り、脂肪族基は1〜40個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、脂肪族基は1〜20個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、脂肪族基は3〜20個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、脂肪族基は1〜12個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、脂肪族基は1〜8個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、脂肪族基は1〜6個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態において、脂肪族基は1〜5個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、脂肪族基は1〜4個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において脂肪族基は1〜3個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において脂肪族基は1個または2個の炭素原子を含有する。好適な脂肪族基は、限定されないが、直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、およびアルキニル基、ならびにそれらのハイブリッド、例えば、(シクロアルキル)アルキル、(シクロアルケニル)アルキル、または(シクロアルキル)アルケニル等を含む。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロ脂肪族」は独立して、1つ以上の炭素原子が、酸素、硫黄、窒素、またはリンからなる群から選択される1つ以上の原子によって置き換えられた脂肪族基を指す。ある実施形態において、1〜6個の炭素原子は独立して、酸素、硫黄、窒素、またはリンのうちの1つ以上によって置き換えられる。ヘテロ脂肪族基は、置換または非置換、分岐または非分岐、環状または非環状であってもよく、飽和、不飽和、または部分不飽和の基を含む。
本明細書で使用される場合、用語「二価のC1−8(またはC1−3)の飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖」は、本明細書に定義されるような直鎖または分岐鎖の、二価のアルキル、アルケニル、およびアルキニル鎖を指す。
本明細書で使用される場合、用語「不飽和」は、ある部分が1つ以上の二重結合または三重結合を有することを意味する。
単独で、またはより大きい部分の一部として用いられる用語「脂環式」、「炭素環」、または「炭素環式」は、3〜12員を有する、本明細書に記載されるような飽和または部分不飽和の環状脂肪族の単環式または多環式の環系を指し、該脂肪族環系は、上に定義され、本明細書に記載されるように任意に置換される。脂環式基は、限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチル、シクロヘプテニル、シクロオクチル、シクロオクテニル、ノルボルニル、アダマンチル、およびシクロオクタジエニルを含む。いくつかの実施形態において、シクロアルキルは3〜6個の炭素を有する。用語「脂環式」、「炭素環」、または「炭素環式」はまた、ラジカルまたは結合点が脂肪族環の上にあるデカヒドロナフチルまたはテトラヒドロナフチル等の、1つ以上の芳香族環または非芳香族環に縮合された脂肪族環を含む。ある実施形態において、用語「3〜7員炭素環」は、3〜7員の飽和または部分不飽和の単環式炭素環式環を指す。ある実施形態において、用語「3〜8員炭素環」は、3〜8員の飽和または部分不飽和の単環式炭素環式環を指す。ある実施形態において、用語「3〜14員炭素環」は、「C3−14炭素環」は、3〜8員の飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環式環、または7〜14員の飽和または部分不飽和の多環式炭素環式環を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アルキル」は、単一の水素原子を除去することにより、1〜6個の炭素原子を含有する脂肪族部分から誘導される、飽和した直鎖または分枝鎖の炭化水素ラジカルを指す。別段の定めがない限り、アルキル基は1〜12個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルキル基は1〜8個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルキル基は1〜6個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態において、アルキル基は1〜5個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルキル基は1〜4個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルキル基は1〜3個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルキル基は1〜2個の炭素原子を含有する。アルキルラジカルの例として、限定されないが、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソ−ブチル、sec−ブチル、sec−ペンチル、イソ−ペンチル、tert−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、n−ウンデシル、ドデシル等が挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アルケニル」は、単一の水素原子を除去することにより、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖の脂肪族部分から誘導される一価の基を意味する。別段の定めがない限り、アルケニル基は2〜12個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルケニル基は2〜8個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルケニル基は2〜6個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態において、アルケニル基は2〜5個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルケニル基は2〜4個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルケニル基は2〜3個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルケニル基は2個の炭素原子を含有する。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、1−メチル−2−ブテン−1−イル等を含む。
本明細書で使用される場合、用語「アルキニル」は、単一の水素原子を除去することにより、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖または分枝鎖の脂肪族部分から誘導される一価の基を指す。別段の定めがない限り、アルキニル基は2〜12個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルキニル基は2〜8個の炭素原子を含有する。ある実施形態において、アルキニル基は2〜6個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態において、アルキニル基は2〜5個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態において、アルキニル基は2〜4個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態においてアルキニル基は2〜3個の炭素原子を含有し、いくつかの実施形態においてアルキニル基は2個の炭素原子を含有する。代表的なアルキニル基は、限定されないが、エチニル、2−プロピニル(プロパルギル)、1−プロピニル等を含む。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシ」は、以前に定義したように、酸素原子を介して親分子に結合したアルキル基を指す。アルコキシの例として、限定されないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、tert−ブトキシ、ネオペントキシ、およびn−ヘキソキシが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アシル」は、カルボニルを含有する官能基、例えば、−C(=O)R’(式中、R’は、水素もしくは任意に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、複素環、アリール、ヘテロアリール基である)、または(例えば、水素もしくは脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、またはヘテロアリール部分で)置換された酸素または窒素を含有する官能基(例えば、カルボン酸、エステル、またはアミド官能基を形成する)を指す。本明細書で使用される場合、用語「アシルオキシ」は、酸素原子を介して親分子に結合したアシル基を指す。
単独で、または「アラルキル」、「アラルコキシ」、もしくは「アリールオキシアルキル」等のより大きい部分の一部として用いられる用語「アリール」は、合計で5〜20環員を有する単環式および多環式の環系を指し、該系内の少なくとも1つの環は芳香族であり、該系内の各々の環は3〜12環員を含有する。用語「アリール」は、用語「アリール環」と交換可能に用いられ得る。本発明のある実施形態において、「アリール」は、限定されないが、1つ以上の置換基を担持し得る、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラシル等を含む芳香族環系を指す。また、本明細書で使用される場合、芳香族環が1つ以上のさらなる環に縮合された基、例えば、ベンゾフラニル、インダニル、フタルイミジル、ナフチミジル(naphthimidyl)、フェナントリイジニル(phenantriidinyl)、またはテトラヒドロナフチル等も、用語「アリール」の範囲内に含まれる。ある実施形態において、用語「6〜10員アリール」および「C6−10アリール」は、フェニルまたは8〜10員の多環式アリール環を指す。
単独で、またはより大きい部分、例えば、「ヘテロアラルキル」もしくは「ヘテロアラルコキシ」の一部として用いられる用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−(heteroar−)」は、5〜14個の環原子、好ましくは5個、6個、または9個の環原子を有する基;環状のアレイにおいて共有される6個、10個、または14個のπ電子を有する基;および、炭素原子に加えて、1〜5個のヘテロ原子を有する基を指す。用語「ヘテロ原子」は、窒素、酸素、または硫黄を指し、窒素または硫黄の任意の酸化形態、および塩基性窒素の任意の四級化形態を含む。ヘテロアリール基は、限定されないが、チエニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキザゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、ベンゾフラニル、およびプテリジニルを含む。用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−(heteroar−)」は、本明細書で使用される場合、ラジカルまたは結合点が芳香族複素環上にある、芳香族複素環が1つ以上のアリール、脂環式、またはヘテロシクリル環に縮合された基も含む。非限定的な例として、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、4H−キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、およびピリド[2,3−b]−1,4−オキサジン−3(4H)−オンが挙げられる。ヘテロアリール基は、単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロアリール」は、用語「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」、または「芳香族複素環」と交換可能に用いられてもよく、これらの用語のいずれも任意に置換される環を含む。用語「ヘテロアラルキル」は、アルキルおよびヘテロアリール部が独立して、任意に置換されるヘテロアリールによって置換されたアルキル基を指す。ある実施形態において、用語「5〜10員ヘテロアリール」は独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する5〜6員ヘテロアリール環、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される1〜4個のヘテロ原子を有する8〜10員の二環式ヘテロアリール環を指す。ある実施形態において、用語「5〜12員のヘテロアリール」は独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する5〜6員のヘテロアリール環、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される1〜4個のヘテロ原子を有する8〜12員の二環式ヘテロアリール環を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロ環」、「ヘテロシクリル」、「複素環式ラジカル」、および「複素環式環」は交換可能に用いられ、飽和または部分不飽和のいずれかであり、炭素原子に加えて、上に定義されるように1個以上の、好ましくは1〜4個のヘテロ原子を有する、安定な5〜7員の単環式または7〜14員の多環式の複素環式部分を指す。ヘテロ環の環原子に関連して使用される場合、用語「窒素」は、置換された窒素を含む。一例として、酸素、硫黄、または窒素から選択される0〜3個のヘテロ原子を有する飽和または部分不飽和の環において、窒素は、N(3,4−ジヒドロ−2H−ピロリル等)、NH(ピロリジニル等)、または+NR(N−置換ピロリジニル等)であり得る。いくつかの実施形態において、用語「3〜7員の複素環」は独立して、窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する、3〜7員の飽和または部分不飽和の単環式複素環式環を指す。いくつかの実施形態において、用語「3〜12員の複素環」は独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する3〜8員の飽和または部分不飽和の単環式複素環式環、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、7〜12員の飽和または部分不飽和の多環式複素環式環を指す。
複素環式環は、安定な構造を生じる任意のヘテロ原子または炭素原子においてそのペンダント基に結合されてもよく、環原子のうちのいずれかが任意に置換されてもよい。そのような飽和または部分不飽和の複素環式ラジカルの例として、限定されないが、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、ピロリジニル、ピロリドニル、ピペリジニル、ピロリニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサアゼピニル、チアアゼピニル、モルホリニル、およびキヌクリジニルが挙げられる。用語「ヘテロ環」、「ヘテロシクリル」、「ヘテロシクリル環」、「複素環式基」、「複素環式部分」および「複素環式ラジカル」は、本明細書において交換可能に用いられ、ヘテロシクリル環が1つ以上のアリール、ヘテロアリールまたは脂環式環に縮合された基、例えば、インドリニル、3H‐インドリル、クロマニル、フェナンチリジニル、またはテトラヒドロキノリニルであって、ラジカルまたは結合点がヘテロシクリル環上にある基も含む。ヘテロシクリル基は単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロシクリルアルキル」は独立して、ヘテロシクリルによって置換されたアルキル基であって、アルキルおよびヘテロシクリル部が任意に置換された基を指す。
本明細書に使用する場合、用語「部分不飽和」は、少なくとも1つの二重結合または三重結合を含む環部分を指す。用語「部分不飽和」は、複数の不飽和部位を有する環を包含することが意図されるが、本明細書に定義されるように、アリールまたはヘテロアリール部分を含むことは意図されない。
本明細書に記載される場合、本発明の化合物は、「任意に置換された」部分を含有してもよい。一般に、用語「任意に」が前にあろうとなかろうと、用語「置換された」は、指定された部分の1つ以上の水素が好適な置換基で置き換えられていることを意味する。別段の指定のない限り、「任意に置換された」基は、その基の各置換可能な部分に好適な置換基を有してもよく、任意の所与の構造における1つより多くの位置が、特定された基から選択される1つより多くの置換基で置換され得る場合、置換基はすべての位置で同じかまたは異なるかのいずれかであり得る。本発明によって想定される置換基の組み合わせは、好ましくは、安定なまたは化学的に実現可能な化合物の形成をもたらす組み合わせである。本明細書で使用される場合、用語「安定な」は、化合物の生成、検出、またある実施形態において、それらの回収、精製、および本明細書に開示される目的のうちの1つ以上のための使用を可能にする条件に供された場合に、実質的に変化しない化合物を指す。
「任意に置換された」基の置換可能な炭素原子上の好適な一価の置換基は独立して、ハロゲン;−(CH2)0−4R○;−(CH2)0−4OR○;−O−(CH2)0−4C(O)OR°;−(CH2)0−4CH(OR○)2;−(CH2)0−4SR○;−(CH2)0−4Ph(R°で置換されてもよい);−(CH2)0−4O(CH2)0−1Ph(R°で置換されてもよい);−CH=CHPh(R°で置換されてもよい);−NO2;−CN;−N3;−(CH2)0−4N(R○)2;−(CH2)0−4N(R○)C(O)R○;−N(R○)C(S)R○;−(CH2)0−4N(R○)C(O)NR○ 2;−N(R○)C(S)NR○ 2;−(CH2)0−4N(R○)C(O)OR○;−N(R○)N(R○)C(O)R○;−N(R○)N(R○)C(O)NR○ 2;−N(R○)N(R○)C(O)OR○;−(CH2)0−4C(O)R○;−C(S)R○;−(CH2)0−4C(O)OR○;−(CH2)0−4C(O)N(R○)2;−(CH2)0−4C(O)SR○;−(CH2)0−4C(O)OSiR○ 3;−(CH2)0−4OC(O)R○;−OC(O)(CH2)0−4SR−,SC(S)SR°;−(CH2)0−4SC(O)R○;−(CH2)0−4C(O)NR○ 2;−C(S)NR○ 2;−C(S)SR°;−SC(S)SR°,−(CH2)0−4OC(O)NR○ 2;−C(O)N(OR○)R○;−C(O)C(O)R○;−C(O)CH2C(O)R○;−C(NOR○)R○;−(CH2)0−4SSR○;−(CH2)0−4S(O)2R○;−(CH2)0−4S(O)2OR○;−(CH2)0−4OS(O)2R○;−S(O)2NR○ 2;−(CH2)0−4S(O)R○;−N(R○)S(O)2NR○ 2;−N(R○)S(O)2R○;−N(OR○)R○;−C(NH)NR○ 2;−P(O)2R○;−P(O)R○ 2;−OP(O)R○ 2;−OP(O)(OR○)2;SiR○ 3;−(C1−4直鎖または分岐鎖 アルキレン)O−N(R○)2;または−(C1−4直鎖または分岐鎖のアルキレン)C(O)O−N(R○)2であり、各R○は、以下に定義されるように置換されてもよく、独立して、水素、C1−8脂肪族、−CH2Ph、−O(CH2)0−1Ph、または、窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環であるか、あるいは上記定義にかかわらず、2つの独立したR○の発生が、それらの介在する原子(複数可)と一緒になって、以下に定義されるように置換され得る、窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する3〜12員の飽和、部分不飽和、もしくはアリールの単環式または多環式の環を形成する。
R○(2つの独立したR○の発生が、それらの介在する原子と一緒になることによって形成される環)上の好適な一価の置換基は独立して、ハロゲン、−(CH2)0−2R●,−(ハロR●)、−(CH2)0−2OH、−(CH2)0−2OR●、−(CH2)0−2CH(OR●)2;−O(ハロR●)、−CN、−N3、−(CH2)0−2C(O)R●、−(CH2)0−2C(O)OH、−(CH2)0−2C(O)OR●、−(CH2)0−4C(O)N(R○)2;−(CH2)0−2SR●、−(CH2)0−2SH、−(CH2)0−2NH2、−(CH2)0−2NHR●、−(CH2)0−2NR● 2、−NO2、−SiR● 3、−OSiR● 3、−C(O)SR●、−(C1−4直鎖または分岐鎖アルキレン)C(O)OR●、または−SSR●であり、各R●は非置換であるか、あるいは「ハロ」が前にある場合は1つ以上のハロゲンでのみ置換され、C1−4脂肪族、−CH2Ph、−O(CH2)0−1Ph、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環から独立して選択される。R○の飽和炭素原子上の好適な二価の置換基は、=Oおよび=Sを含む。
「任意に置換された」基の飽和炭素原子上の好適な二価の置換基は、=O、=S、=NNR* 2、=NNHC(O)R*、=NNHC(O)OR*、=NNHS(O)2R*、=NR*、=NOR*、−O(C(R* 2))2−3O−、または−S(C(R* 2))2−3S−を含み、それぞれの独立したR*の発生は、以下に定義されるように置換され得る水素、C1−6脂肪族、あるいは窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する非置換の5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環から選択される。「任意に置換された」基に近接する置換可能な炭素に結合された好適な二価の置換基は、−O(CR* 2)2−3O−を含み、それぞれの独立したR*の発生は、以下に定義されるように置換され得る水素、C1−6脂肪族、あるいは窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する非置換の5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環から選択される。
R*の脂肪族基上の好適な置換基は、ハロゲン、−R●、−(ハロR●)、−OH、−OR●、−O(ハロR●)、−CN、−C(O)OH、−C(O)OR●、−NH2、−NHR●、−NR● 2、または−NO2を含み、各R●は非置換であるか、あるいは「ハロ」が前にある場合は1つ以上のハロゲンでのみ置換され、独立して、C1−4脂肪族、−CH2Ph、−O(CH2)0−1Ph、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環である。
「任意に置換された」基の置換可能な窒素上の好適な置換基は、−R†、−NR† 2、−C(O)R†、−C(O)OR†、−C(O)C(O)R†、−C(O)CH2C(O)R†、−S(O)2R†、−S(O)2NR† 2、−C(S)NR† 2、−C(NH)NR† 2、または−N(R†)S(O)2R†を含み、各R†は、独立して、以下に定義されるように置換され得る水素、C1−6脂肪族、非置換−OPh、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する非置換の5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環であるか、あるいは上記定義にかかわらず、2つの独立したR†の発生が、それらの介在原子(複数可)と一緒になって、窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する非置換の3〜12員の飽和、部分不飽和、またはアリールの単環式または二環式の環を形成する。
R†の脂肪族基上の好適な置換基は、独立して、ハロゲン、−R†、−(ハロR●)、−OH、−OR●、−O(ハロR●)、−CN、−C(O)OH、−C(O)OR●、−NH2、−NHR●、−NR● 2、または−NO2であり、各R●は、非置換であるか、あるいは「ハロ」が前にある場合は1つ以上のハロゲンでのみ置換され、独立して、C1−4脂肪族、−CH2Ph、−O(CH2)0−1Ph、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員の飽和環、部分不飽和環、またはアリール環である。
置換基が本明細書に記載される場合、用語「ラジカル」または「任意に置換されたラジカル」がしばしば用いられる。この文脈において、「ラジカル」は、置換基が結合する構造への結合に利用可能な位置を有する部分または官能基を意味する。一般に、置換基が置換基ではなく独立した中性分子である場合、結合点は水素原子を担持する。従って、この文脈における用語「ラジカル」または「任意に置換されたラジカル」は、「基」または「任意に置換された基」と交換可能である。
本明細書において使用する際、「頭尾」または「HT」という用語は、ポリマー鎖中の隣接する繰り返し単位の位置化学を意味する。例えば、ポリ(プロピレンカーボネート)(PPC)の文脈において、頭尾という用語は、以下に表される3つの位置化学的可能性に基づく。
頭尾比または(H:T)という用語は、すべての他の位置化学的可能性の合計に対する頭尾結合の割合を意味する。ポリマー構造の図に関して、モノマー単位の特定の位置化学的配向は、本明細書においてポリマー構造の表現に示され得るが、これは、ポリマー構造を図示される位置化学的配置に限定することを意図せず、図示されるもの、反対の位置化学、ランダム混合物、イソタクチック材料、シンジオタクチック材料、ラセミ材料、および/または鏡像異性体に富む材料、ならびに別段の定めがない限り、これらのいずれかの組み合わせを含む、すべての位置化学的配置を包含すると解釈される。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシル化された」は、分子上の1つ以上の官能基(通常、官能基はアルコール、アミン、またはカルボン酸であるが、これらに厳密に限定されない)にヒドロキシ末端アルキル鎖が付加されたことを意味する。アルコキシル化化合物は、単一のアルキル基を含み得るか、またはそれらはヒドロキシ末端ポリエーテル等のオリゴマー部分であり得る。アルコキシル化された材料は、エポキシドで官能基を処理することにより親化合物から誘導することができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
ポリウレタン組成物の配合のためのB側混合物であって、構造:
を持つ主要繰り返し単位を有する脂肪族ポリカーボネートポリオールを含み、
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−40脂肪族基、任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたアリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよい、B側混合物。
(項目2)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素と1つ以上のエポキシドとの共重合から誘導される、項目1に記載のB側混合物。
(項目3)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、末端基のうちの少なくとも90%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目4)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、または少なくとも98%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目5)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも99%、少なくとも99.5%、少なくとも99.7%、または少なくとも99.8%がOH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目6)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも99.9%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目7)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素とエチレンオキシドとのコポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目8)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素とプロピレンオキシドとのコポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目9)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素およびエチレンオキシド、ならびにプロピレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、および高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのターポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目10)
前記ターポリマーが、エチレンオキシドから誘導された大部分の繰り返し単位と、1つ以上のさらなるエポキシドから誘導されたより少ない量の繰り返し単位とを含有する、項目9に記載のB側混合物。
(項目11)
前記ターポリマーが、約50%〜約99.5%のエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する、項目10に記載のB側混合物。
(項目12)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素およびプロピレンオキシド、ならびにエチレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、および高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのターポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目13)
前記ターポリマーが、約50%〜約99.5%のエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する、項目12に記載のB側混合物。
(項目14)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約10,000g/molの範囲の数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目15)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約5,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目16)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約4,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目17)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約3,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目18)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約2,500g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目19)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約1,500g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目20)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、2未満のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目21)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.5未満のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目22)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.0〜1.2のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目23)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.0〜1.1のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目24)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が85%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目25)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が90%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目26)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が95%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目27)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が98%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目28)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が99%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目29)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、1つ以上の一置換エポキシドから誘導され、位置規則性であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目30)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約80%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目31)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約85%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目32)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約90%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目33)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約95%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目34)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約97%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目35)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約99%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目36)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約30,000cps未満の粘度を有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目37)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約20,000cps未満、約10,000cps未満、または約5,000cps未満の粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目38)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約2,000〜約5,000cpsの粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目39)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約5,000〜約15,000cpsの粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目40)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約20℃未満のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目41)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約15℃未満、約10℃未満、約5℃未満、約0℃未満、約−10℃未満、または約−20℃未満のTgを有することを特徴とする、項目40に記載のB側混合物。
(項目42)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−30℃〜約−20℃のTgを有することを特徴とする、項目40に記載のB側混合物。
(項目43)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−30℃よりも高いTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目44)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−20℃よりも高い、約−10℃よりも高い、約0℃よりも高い、約10℃よりも高い、約15℃よりも高い、または約25℃よりも高いTgを有することを特徴とする、項目43に記載のB側混合物。
(項目45)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−10℃〜約30℃のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目46)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約0℃〜約20℃のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目47)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、構造P1:
を有し、
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、前記ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−30脂肪族基、および任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたC6−10アリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよく、
Yは独立して、各発生時に、−H、または本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される鎖延長部分のうちのいずれかに結合する部位であり、
nは独立して、各発生時に、約3〜約1,000の整数であり、
は、多価部分であり、
xおよびyは、それぞれ独立して、0〜6の整数であり、xとyの和は、2〜6である、項目1に記載のB側混合物。
(項目48)
が、エポキシド/CO2共重合が起こり得る2つ以上の部位を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目49)
が、式:
を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目50)
が、二価アルコールから誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目51)
前記二価アルコールが、C2−40ジオールを含む、項目50に記載のB側混合物。
(項目52)
前記二価アルコールが、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、イソソルビド、グリセロールモノエステル、グリセロールモノエーテル、トリメチロールプロパンモノエステル、トリメチロールプロパンモノエーテル、ペンタエリスリトールジエステル、ペンタエリスリトールジエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される、項目50に記載のB側混合物。
(項目53)
前記二価アルコールが、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、220〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の高次のポリ(エチレングリコール)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、および高次のポリ(プロピレングリコール)からなる群から選択される、項目50に記載のB側混合物。
(項目54)
前記二価アルコールが、二価酸、ジオール、およびヒドロキシ酸からなる群から選択される化合物のアルコキシル化誘導体を含む、項目50に記載のB側混合物。
(項目55)
前記二価アルコールが高分子ジオールである、項目50に記載のB側混合物。
(項目56)
前記高分子ジオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテルコポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリカーボネートコポリエステル、ポリオキシメチレンポリマー、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される、項目56に記載のB側混合物。
(項目57)
yが0であり、xが2を超える、項目47に記載のB側混合物。
(項目58)
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、およびそれらの混合物からなる群から選択される1つ以上のさらなるポリオールをさらに含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目59)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、
からなる群から選択され、
式中、tは、1〜12の整数であり(1および12を含む)、およびRtは独立して、各発生時に、−H、または−CH3である、項目1に記載のB側混合物。
(項目60)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(average molecular weight number)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目61) 約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目62)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目63)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目64)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目65)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目66)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目67)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目68)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目69)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目70)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目71)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目72)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目73)
約2,000g/molの平均分子量数(例えば、nが平均で約10〜約11である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目74)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目75)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(例えば、各nが約4〜約16である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目76)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目77)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目78)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目79)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基、を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目80)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目81)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目82)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目83)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目84)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目85)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目86)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目87)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目88)
約2,000g/molの平均分子量数(例えば、nが平均で約10〜約11である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目89)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目90)
100重量部のポリオール成分を含み、前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記ポリオール成分の約5重量パーセント〜100重量パーセントを構成する、項目1に記載のB側混合物。
(項目91)
0.01〜20重量部の1つ以上の発泡剤をさらに含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目92)
前記発泡剤が、水を含む、項目91に記載のB側混合物。
(項目93)
0〜1重量部の1つ以上の触媒をさらに含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目94)
前記触媒が、スズを含む、項目93に記載のB側混合物。
(項目95)
前記触媒が、アミン化合物を含む、項目93に記載のB側混合物。
(項目96)
0〜20重量部の1つ以上の反応小分子ををさらに含み、前記反応小分子が、ヒドロキシ、アミン、チオール、およびカルボン酸からなる群から選択される1つ以上の官能基を含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目97)
前記反応小分子が、ジオールを含む、項目96に記載のB側混合物。
(項目98)
0〜10重量部の1つ以上の添加剤をさらに含み、前記添加剤が、相溶化剤、着色剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止性化合物、抗菌剤、UV安定剤、可塑剤、および連続気泡剤(cell opener)からなる群から選択される、項目90に記載のB側混合物。
(項目99)
1つ以上のイソシアネート化合物の反応によって、項目1〜98のいずれか1項に記載のB側混合物から誘導されるポリウレタン組成物。
(項目100)
前記組成物が、フォームである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
(項目101)
前記フォームが、軟質フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。
(項目102)
前記フォームが、硬質フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。
(項目103)
前記フォームが、微細気泡フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。(項目104)
前記組成物が、エラストマーである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
(項目105)
前記組成物が、熱可塑性プラスチックである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
ポリウレタン組成物の配合のためのB側混合物であって、構造:
を持つ主要繰り返し単位を有する脂肪族ポリカーボネートポリオールを含み、
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−40脂肪族基、任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたアリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよい、B側混合物。
(項目2)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素と1つ以上のエポキシドとの共重合から誘導される、項目1に記載のB側混合物。
(項目3)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、末端基のうちの少なくとも90%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目4)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、または少なくとも98%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目5)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも99%、少なくとも99.5%、少なくとも99.7%、または少なくとも99.8%がOH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目6)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記末端基のうちの少なくとも99.9%が−OH基であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目7)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素とエチレンオキシドとのコポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目8)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素とプロピレンオキシドとのコポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目9)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素およびエチレンオキシド、ならびにプロピレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、および高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのターポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目10)
前記ターポリマーが、エチレンオキシドから誘導された大部分の繰り返し単位と、1つ以上のさらなるエポキシドから誘導されたより少ない量の繰り返し単位とを含有する、項目9に記載のB側混合物。
(項目11)
前記ターポリマーが、約50%〜約99.5%のエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する、項目10に記載のB側混合物。
(項目12)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、二酸化炭素およびプロピレンオキシド、ならびにエチレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、および高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのターポリマーを含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目13)
前記ターポリマーが、約50%〜約99.5%のエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する、項目12に記載のB側混合物。
(項目14)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約10,000g/molの範囲の数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目15)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約5,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目16)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約4,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目17)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約3,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目18)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約2,500g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目19)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約500g/mol〜約1,500g/molの数平均分子量(Mn)を有する、項目1に記載のB側混合物。
(項目20)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、2未満のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目21)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.5未満のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目22)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.0〜1.2のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目23)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約1.0〜1.1のPDIを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目24)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が85%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目25)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が90%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目26)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が95%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目27)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が98%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目28)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記組成物中の平均として、炭酸結合の割合が99%以上であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目29)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、1つ以上の一置換エポキシドから誘導され、位置規則性であることを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目30)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約80%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目31)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約85%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目32)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約90%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目33)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約95%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目34)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約97%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目35)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約99%よりも高い頭尾比を有する、項目29に記載のB側混合物。
(項目36)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約30,000cps未満の粘度を有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目37)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約20,000cps未満、約10,000cps未満、または約5,000cps未満の粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目38)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約2,000〜約5,000cpsの粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目39)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、25℃で約5,000〜約15,000cpsの粘度を有することを特徴とする、項目36に記載のB側混合物。
(項目40)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約20℃未満のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目41)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約15℃未満、約10℃未満、約5℃未満、約0℃未満、約−10℃未満、または約−20℃未満のTgを有することを特徴とする、項目40に記載のB側混合物。
(項目42)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−30℃〜約−20℃のTgを有することを特徴とする、項目40に記載のB側混合物。
(項目43)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−30℃よりも高いTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目44)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−20℃よりも高い、約−10℃よりも高い、約0℃よりも高い、約10℃よりも高い、約15℃よりも高い、または約25℃よりも高いTgを有することを特徴とする、項目43に記載のB側混合物。
(項目45)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約−10℃〜約30℃のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目46)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、約0℃〜約20℃のTgを有することを特徴とする、項目1に記載のB側混合物。
(項目47)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、構造P1:
を有し、
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して、前記ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−30脂肪族基、および任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたC6−10アリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、任意に介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよく、
Yは独立して、各発生時に、−H、または本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される鎖延長部分のうちのいずれかに結合する部位であり、
nは独立して、各発生時に、約3〜約1,000の整数であり、
xおよびyは、それぞれ独立して、0〜6の整数であり、xとyの和は、2〜6である、項目1に記載のB側混合物。
(項目48)
が、エポキシド/CO2共重合が起こり得る2つ以上の部位を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目49)
が、式:
を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目50)
が、二価アルコールから誘導される、項目47に記載のB側混合物。
(項目51)
前記二価アルコールが、C2−40ジオールを含む、項目50に記載のB側混合物。
(項目52)
前記二価アルコールが、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、イソソルビド、グリセロールモノエステル、グリセロールモノエーテル、トリメチロールプロパンモノエステル、トリメチロールプロパンモノエーテル、ペンタエリスリトールジエステル、ペンタエリスリトールジエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される、項目50に記載のB側混合物。
(項目53)
前記二価アルコールが、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、220〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の高次のポリ(エチレングリコール)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、および高次のポリ(プロピレングリコール)からなる群から選択される、項目50に記載のB側混合物。
(項目54)
前記二価アルコールが、二価酸、ジオール、およびヒドロキシ酸からなる群から選択される化合物のアルコキシル化誘導体を含む、項目50に記載のB側混合物。
(項目55)
前記二価アルコールが高分子ジオールである、項目50に記載のB側混合物。
(項目56)
前記高分子ジオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテルコポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリカーボネートコポリエステル、ポリオキシメチレンポリマー、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される、項目56に記載のB側混合物。
(項目57)
yが0であり、xが2を超える、項目47に記載のB側混合物。
(項目58)
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、およびそれらの混合物からなる群から選択される1つ以上のさらなるポリオールをさらに含む、項目1に記載のB側混合物。
(項目59)
前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、
からなる群から選択され、
式中、tは、1〜12の整数であり(1および12を含む)、およびRtは独立して、各発生時に、−H、または−CH3である、項目1に記載のB側混合物。
(項目60)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(average molecular weight number)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目61) 約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目62)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目63)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目64)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q1のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目65)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目66)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目67)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目68)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目69)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目70)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目71)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目72)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目73)
約2,000g/molの平均分子量数(例えば、nが平均で約10〜約11である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目74)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目75)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(例えば、各nが約4〜約16である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目76)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目77)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目78)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目79)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基、を有する、式Q4のポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目80)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目81)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目82)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目83)
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目84)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目85)
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目86)
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目87)
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目88)
約2,000g/molの平均分子量数(例えば、nが平均で約10〜約11である)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目89)
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する、式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)を含む、項目59に記載のB側混合物。
(項目90)
100重量部のポリオール成分を含み、前記脂肪族ポリカーボネートポリオールが、前記ポリオール成分の約5重量パーセント〜100重量パーセントを構成する、項目1に記載のB側混合物。
(項目91)
0.01〜20重量部の1つ以上の発泡剤をさらに含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目92)
前記発泡剤が、水を含む、項目91に記載のB側混合物。
(項目93)
0〜1重量部の1つ以上の触媒をさらに含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目94)
前記触媒が、スズを含む、項目93に記載のB側混合物。
(項目95)
前記触媒が、アミン化合物を含む、項目93に記載のB側混合物。
(項目96)
0〜20重量部の1つ以上の反応小分子ををさらに含み、前記反応小分子が、ヒドロキシ、アミン、チオール、およびカルボン酸からなる群から選択される1つ以上の官能基を含む、項目90に記載のB側混合物。
(項目97)
前記反応小分子が、ジオールを含む、項目96に記載のB側混合物。
(項目98)
0〜10重量部の1つ以上の添加剤をさらに含み、前記添加剤が、相溶化剤、着色剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止性化合物、抗菌剤、UV安定剤、可塑剤、および連続気泡剤(cell opener)からなる群から選択される、項目90に記載のB側混合物。
(項目99)
1つ以上のイソシアネート化合物の反応によって、項目1〜98のいずれか1項に記載のB側混合物から誘導されるポリウレタン組成物。
(項目100)
前記組成物が、フォームである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
(項目101)
前記フォームが、軟質フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。
(項目102)
前記フォームが、硬質フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。
(項目103)
前記フォームが、微細気泡フォームである、項目100に記載のポリウレタン組成物。(項目104)
前記組成物が、エラストマーである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
(項目105)
前記組成物が、熱可塑性プラスチックである、項目99に記載のポリウレタン組成物。
一態様において、本発明は、ウレタン結合を介して架橋または鎖延長した脂肪族ポリカーボネート鎖を含むポリマー組成物を包含する。ある実施形態において、これらのポリマー組成物は、ポリウレタンフォーム、熱可塑性プラスチック、またはエラストマーを含む。
ポリウレタン製造および配合の分野は、かなり進歩している。一部の実施形態において、本明細書で提示される新たな材料は、当技術分野でよく知られた方法に従って、配合、加工、および使用される。当分野の知識と本明細書の開示および技術を組み合わせることで、当業者は、組成物の変形、変更、および応用を容易に理解し、そのような変形は、本明細書に具体的に包含される。以下の参考文献は、ポリウレタンフォームおよびエラストマーの配合、製造、使用に関する情報を含有し、これらの参考文献それぞれのすべての内容が、参照することにより本明細書に組み込まれる。
Vahid Sendijarevicら;Polymeric Foams And
Foam Technology、第2版、Hanser Gardner Publications;2004(ISBN 978−1569903360)
David Eaves;Handbook of Polymer Foams,Smithers Rapra Press;2004(ISBN 978−1859573884)
Shau−Tarng Leeら;Polymeric Foams:Science
and Technology,CRC Press2006(ISBN 978−0849330759)
Kaneyoshi Ashida;Polyurethane and Related Foams:Chemistry and Technology,CRC Press;2006(ISBN 978−1587161599)
Handbook of Thermoplastic Elastomers,William Andrew Publishers,2007(ISBN 978−0815515494)
The Polyurethanes Book,J.Wiley&Sons,2003(ISBN 978−0470850411)
Vahid Sendijarevicら;Polymeric Foams And
Foam Technology、第2版、Hanser Gardner Publications;2004(ISBN 978−1569903360)
David Eaves;Handbook of Polymer Foams,Smithers Rapra Press;2004(ISBN 978−1859573884)
Shau−Tarng Leeら;Polymeric Foams:Science
and Technology,CRC Press2006(ISBN 978−0849330759)
Kaneyoshi Ashida;Polyurethane and Related Foams:Chemistry and Technology,CRC Press;2006(ISBN 978−1587161599)
Handbook of Thermoplastic Elastomers,William Andrew Publishers,2007(ISBN 978−0815515494)
The Polyurethanes Book,J.Wiley&Sons,2003(ISBN 978−0470850411)
一態様において、本発明のポリウレタン組成物は、2つの組成物の組み合わせによって誘導される:第1の組成物は、任意に希釈剤、溶媒、共反応剤等(典型的には、A側混合物として示される)を含有する1つ以上のイソシアネート化合物を含む、ならびに第2の組成物は、任意にさらなる反応剤、溶媒、触媒、または添加剤(典型的には、B側混合物として示される)を有する1つ以上のポリオールを含む。これらの組成物を十分に説明する前に、そこからそれらが配合されるポリオールおよびイソシアネートを、より十分に説明する。
I.脂肪族ポリカーボネートポリオール
I.脂肪族ポリカーボネートポリオール
この章は、本発明の組成物の生成において有用性をもつ一部の脂肪族ポリカーボネートポリオールを説明する。ある実施形態において、本発明の組成物は、1つ以上のエポキシドと二酸化炭素との共重合から誘導される脂肪族ポリカーボネートポリオールを含む。好適なポリオールの実施例、ならびにそれらの製造方法は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれるPCT特許出願公開第WO2010/028362号で開示される。
反応性末端基の割合が高い使用される脂肪族ポリカーボネートポリオールは、本明細書で説明される実施形態の多くに有利である。かかる反応性末端基は、典型的には、ヒドロキシ基であるが、ポリオールが末端基の化学性質を修飾するように処理される場合、他の反応性官能基が存在し得る。かかる修飾物質は、アミノ基、チオール基、アルケン基、カルボキシレート基、イソシアネート基等で終了し得る。本発明の目的に対して、用語「脂肪族ポリカーボネートポリオール」は、典型的には、−OH末端材料を指すが、別段の定めがない限り、これらの末端基修飾組成物も含む。
ある実施形態において、使用されるポリカーボネートポリオールの末端基のうちの少なくとも90%は、−OH基である。ある実施形態において、使用されるポリカーボネートポリオールの末端基のうちの少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、または少なくとも98%は、−OH基である。ある実施形態において、使用されるポリカーボネートポリオールの末端基のうちの99%超、99.5%超、99.7%超、または99.8%超は、−OH基である。ある実施形態において、使用されるポリカーボネートポリオールの末端基のうちの99.9%超は、−OH基である。
ポリオール組成物の−OH末端基含有量を示す別の方法は、当分野でよく知られた方法を使用して測定されるそのOH#を報告することによるものである。ある実施形態において、本発明で利用される脂肪族ポリカーボネートポリオールは、約40を上回るOH#を有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、約50を上回るか、約75を上回るか、約100を上回るか、または約120を上回るOH#を有する。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物が、かなりの割合の第1級ヒドロキシ末端基を有する場合、それは有利である。これらは、ポリ(エチレンカーボネート)を含む組成物の標準的な状況であるが、置換されたエポキシドとCO2との共重合から誘導されるポリオールにおいて、一部のまたはほとんどの鎖末端が第2級ヒドロキシ基から成ることは一般的である。ある実施形態において、そのようなポリオールは、第1級−OH末端基の割合を上昇するように処理される。これは、第2級ヒドロキシ基とエチレンオキシド、反応性ラクトン等といった試薬の反応によって、達成することができる。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、第1級ヒドロキシ末端基を導入するために、βラクトン、カプロラクトン等で処理される。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素と1つ以上のエポキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素とエチレンオキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素とプロピレンオキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素とシクロヘキセンオキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素とシクロペンテンオキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素と3−ビニルシクロヘキサンオキシドとのコポリマーを含む。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素およびエチレンオキシド、ならびにプロピレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、および高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのターポリマーを含む。ある実施形態において、かかるターポリマーは、エチレンオキシドから誘導された大部分の繰り返し単位と、1つ以上のさらなるエポキシドから誘導されたより少ない量の繰り返し単位とを含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、約50%〜約99.5%のエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、約60%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、75%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、80%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、85%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、90%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、95%を上回るエチレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。
一部の実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、二酸化炭素およびプロピレンオキシド、ならびにエチレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエステル、グリシジルエーテル、スチレンオキシド、高級αオレフィンのエポキシドからなる群から選択される1つ以上のさらなるエポキシドとのコポリマーを含む。ある実施形態において、かかるターポリマーは、プロピレンオキシドから誘導された大部分の繰り返し単位と、1つ以上のさらなるエポキシドから誘導されたより少ない量の繰り返し単位とを含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、約50%〜約99.5%のプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、60%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、75%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、80%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、85%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、90%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。ある実施形態において、ターポリマーは、95%を上回るプロピレンオキシドから誘導された繰り返し単位を含有する。
ある実施形態において、上述のポリマー組成物において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、500g/mol〜約250,000g/molの範囲の数平均分子量(Mn)を有する。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約100,000g/mol未満のMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約70,000g/mol未満のMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約50,000g/mol未満のMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約500g/mol〜約40,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約25,000g/mol未満のMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約500g/mol〜約20,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約500g/mol〜約10,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約500g/mol〜約5,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約1,000g/mol〜約5,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約5,000g/mol〜約10,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約500g/mol〜約1,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約1,000g/mol〜約3,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約5,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約4,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約3,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約2,500g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約2,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約1,500g/molのMnを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、約1,000g/molのMnを有する。
ある実施形態において、使用される脂肪族ポリカーボネートポリオールは、狭い分子量分布を有することを特徴とする。これは、脂肪族ポリカーボネートポリマーの多分散指数(PDI)によって示され得る。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、2未満のPDIを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、1.8未満のPDIを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、1.5未満のPDIを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、1.4未満のPDIを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、約1.0〜1.2のPDIを有する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート組成物は、約1.0〜1.1のPDIを有する。
ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、高い割合の炭酸結合と低い含有量のエーテル結合とを含有する実質的に交互のポリマーを含む。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が85%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が90%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が91%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が92%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が93%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が94%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が95%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が96%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が97%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が98%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が99%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、組成物中の平均として、炭酸結合の割合が99.5%以上であることを特徴とする。ある実施形態において、上記割合は、重合開始剤または連鎖移動剤中に存在するエーテル結合を除外した、エポキシドCO2共重合の間に形成される結合のみに言及している。
ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、エポキシドCO2共重合から誘導されるポリマー鎖中、または任意の重合開始剤、連鎖移動剤、もしくはポリマー中に存在し得る末端基中のいずれにも、本質的にエーテル結合を含有しないことを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、平均して、組成物中のポリマー鎖当たり1つより少ないエーテル結合を含有することを特徴とする。ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネート組成物は、本質的にエーテル結合を含有しないことを特徴とする。
脂肪族ポリカーボネートが、一置換エポキシド(例えば、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、エポキシ化αオレフィン、またはグリシドール誘導体等)から誘導されるある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートは、位置規則性であることを特徴とする。位置規則性は、ポリマー鎖内で頭尾配置に配向された隣接するモノマー単位の割合として表すことができる。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、約80%よりも高い頭尾含有率を有する。ある実施形態において、頭尾含有率は約85%よりも高い。ある実施形態において、頭尾含有率は約90%よりも高い。ある実施形態において、頭尾含有率は、約91%を上回るか、約92を上回るか、約93%を上回るか、約94%を上回るか、または約95%を上回る。ある実施形態において、ポリマーの頭尾含有率は、プロトンまたは炭素−13NMRスペクトロスコピーによって判定されるものである。
ある実施形態において、本発明に有用な脂肪族ポリカーボネートポリオールは、特定の範囲内で制御されるべき粘度を有する。好ましい範囲は、特定の用途次第であり、特定の用途の正常範囲内に制御され得る。
脂肪族ポリカーボネートポリオールを、硬質フォームもしくは熱可塑性プラスチック組成物の配合に使用するある実施形態において、ポリオールは、少なくとも20℃であるが、70℃未満の温度で測定される約30,000cps未満の粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約20,000cps未満、約15,000cps未満、約12,000cps未満、または約10,000cps未満の粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約600〜約30,000cpsの粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約2,000〜約20,000cpsの粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約5,000〜約15,000cpsの粘度を有する。
脂肪族ポリカーボネートポリオールを、軟質フォームの配合に使用する他の実施形態において、ポリオールは、少なくとも20℃であるが、70℃未満の温度で測定される約10,000cps未満の粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約8,000cps未満、約6,000cps未満、約3,000cps未満、または約2,000cps未満の粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約1,000〜約10,000cpsの粘度を有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約1,000〜約6,000cpsの粘度を有する。
ある実施形態において、上述のポリオール粘度値は、25℃で測定される粘度を表す。ある実施形態において、上記の粘度値は、30℃、40℃、50℃、60℃、または70℃で測定される粘度を表す。
ある実施形態において、本発明に有用な脂肪族ポリカーボネートポリオールは、特定の範囲内のTgを有する。所望のTgは、用途によって異なり、特定の用途の既知の正常範囲内に制御され得る。ポリオールが、軟質フォームまたは軟質エラストマー組成物の配合に使用されるある実施形態において、ポリオールは、約20℃未満のTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約15℃未満、約10℃未満、約5℃未満、約0℃未満、約−10℃未満、約−20℃未満、または約40℃未満のTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約−30℃〜約−20℃のTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約−30℃〜約−20℃のTgを有する。
脂肪族ポリカーボネートポリオールを、硬質フォームまたは熱可塑性プラスチック組成物の配合に使用するある実施形態において、ポリオールは、約−30℃を上回るTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約−20℃を上回るか、約−10℃を上回るか、約0℃を上回るか、約10℃を上回るか、約15℃を上回るか、または約25℃を上回るTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約−10℃〜約30℃のTgを有する。ある実施形態において、かかるポリオールは、約0℃〜約20℃のTgを有する。
ある実施形態において、本発明の組成物は、構造P1:
を有する脂肪族ポリカーボネートポリオールを含み、式中、
R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−30脂肪族基、および任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたC6−10アリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよく、
Yは独立して、各発生時に、−H、または本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される鎖延長部分のうちのいずれかに結合する部位であり、
nは独立して、各発生時に、約3〜約1,000の整数である。
は、多価部分であり、
xおよびyは独立して、それぞれ、0〜6の整数であり、xとyの和は、2〜6の間である。
を有する脂肪族ポリカーボネートポリオールを含み、式中、
R1、R2、R3、およびR4は独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、フッ素、任意に置換されたC1−30脂肪族基、および任意に置換されたC1−20ヘテロ脂肪族基、および任意に置換されたC6−10アリール基からなる群から選択され、R1、R2、R3、およびR4のうちのいずれか2つ以上は、介在する原子と一緒になって、1つ以上のヘテロ原子を任意に含有する1つ以上の任意に置換された環を形成してもよく、
Yは独立して、各発生時に、−H、または本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される鎖延長部分のうちのいずれかに結合する部位であり、
nは独立して、各発生時に、約3〜約1,000の整数である。
は、多価部分であり、
xおよびyは独立して、それぞれ、0〜6の整数であり、xとyの和は、2〜6の間である。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖内に埋め込まれた多価部分
は、エポキシド/CO2共重合が起こり得る2つ以上の部位を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される。ある実施形態において、そのような共重合は、公開PCT出願第PCT/US2009/056220(WO/2010/028362)号中に例示されるような多官能性連鎖移動剤の存在下で行われる。
は、エポキシド/CO2共重合が起こり得る2つ以上の部位を有する多官能性連鎖移動剤から誘導される。ある実施形態において、そのような共重合は、公開PCT出願第PCT/US2009/056220(WO/2010/028362)号中に例示されるような多官能性連鎖移動剤の存在下で行われる。
ある実施形態において、多官能性連鎖移動剤は、式
を有し、式中、
、x、およびyの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を有し、式中、
、x、およびyの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、スキーム2に示されるそのような多官能性連鎖移動剤の存在下における1つ以上のエポキシドと二酸化炭素との共重合から誘導される。
ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P2:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
脂肪族ポリカーボネート鎖が構造P2を有するある実施形態において、
は、二価アルコールから誘導される。そのような場合、
は、二価アルコールの炭素含有骨格を表し、
に隣接する2つの酸素原子はジオールの−OH基から誘導される。例えば、多官能性連鎖移動剤がエチレングリコールの場合、
は、−CH2CH2−であり、P2は次の構造を有する。
。
は、二価アルコールから誘導される。そのような場合、
は、二価アルコールの炭素含有骨格を表し、
に隣接する2つの酸素原子はジオールの−OH基から誘導される。例えば、多官能性連鎖移動剤がエチレングリコールの場合、
は、−CH2CH2−であり、P2は次の構造を有する。
ある実施形態において、
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、C2−40ジオールを含む。ある実施形態において、二価アルコールは、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、イソソルビド、グリセロールモノエステル、グリセロールモノエーテル、トリメチロールプロパンモノエステル、トリメチロールプロパンモノエーテル、ペンタエリスリトールジエステル、ペンタエリスリトールジエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される。
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、C2−40ジオールを含む。ある実施形態において、二価アルコールは、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、イソソルビド、グリセロールモノエステル、グリセロールモノエーテル、トリメチロールプロパンモノエステル、トリメチロールプロパンモノエーテル、ペンタエリスリトールジエステル、ペンタエリスリトールジエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される。
ある実施形態において、
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、220〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の、より高次のポリ(エチレングリコール)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、および234〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の、より高次のポリ(プロピレングリコール)からなる群から選択される。
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、220〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の、より高次のポリ(エチレングリコール)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、および234〜約2000g/molの数平均分子量を有するもの等の、より高次のポリ(プロピレングリコール)からなる群から選択される。
ある実施形態において、
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、二価酸、ジオール、またはヒドロキシ酸からなる群から選択される化合物のアルコキシル化誘導体を含む。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは、二価酸、ジオール、またはヒドロキシ酸からなる群から選択される化合物のアルコキシル化誘導体を含む。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
ある実施形態において、
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは高分子ジオールを含む。ある実施形態において、高分子ジオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテル−コポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリカーボネート−コポリエステル、ポリオキシメチレンポリマー、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、高分子ジオールは、約2000g/mol未満の平均分子量を有する。
が二価アルコールから誘導される場合、二価アルコールは高分子ジオールを含む。ある実施形態において、高分子ジオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテル−コポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリカーボネート−コポリエステル、ポリオキシメチレンポリマー、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、高分子ジオールは、約2000g/mol未満の平均分子量を有する。
ある実施形態において、
は、2つより多くのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、
部分がトリオールから誘導される脂肪族ポリカーボネート鎖を含む。ある実施形態において、そのような脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P3:
を有し、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
は、2つより多くのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、
部分がトリオールから誘導される脂肪族ポリカーボネート鎖を含む。ある実施形態において、そのような脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P3:
を有し、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、
がトリオールから誘導される場合、トリオールは、グリセロール、1,2,4−ブタントリオール、2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールへキサン、1,4−シクロヘキサントリメタノール、ペンタエリスリトールモノエステル、ペンタエリスリトールモノエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
がトリオールから誘導される場合、トリオールは、グリセロール、1,2,4−ブタントリオール、2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールへキサン、1,4−シクロヘキサントリメタノール、ペンタエリスリトールモノエステル、ペンタエリスリトールモノエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
ある実施形態において、
は、三官能性カルボン酸または三官能性ヒドロキシ酸のアルコキシル化誘導体から誘導される。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
は、三官能性カルボン酸または三官能性ヒドロキシ酸のアルコキシル化誘導体から誘導される。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
ある実施形態において、
が高分子トリオールから誘導される場合、高分子トリオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテル−コポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリオキシメチレンポリマー、ポリカーボネート−コポリエステル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、アルコキシル化高分子トリオールは、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
が高分子トリオールから誘導される場合、高分子トリオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテル−コポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリオキシメチレンポリマー、ポリカーボネート−コポリエステル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、アルコキシル化高分子トリオールは、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
ある実施形態において、
は、4つのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、
部分がテトラオールから誘導される脂肪族ポリカーボネート鎖を含む。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P4:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
は、4つのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、
部分がテトラオールから誘導される脂肪族ポリカーボネート鎖を含む。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P4:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、
は、4つより多くのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、
は、6つのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、多価アルコールは、ジペンタエリスロトールまたはそのアルコキシル化類似体である。ある実施形態において、多価アルコールは、ソルビトールまたはそのアルコキシル化類似体である。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P5:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
は、4つより多くのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、
は、6つのヒドロキシ基を有する多価アルコールから誘導される。ある実施形態において、多価アルコールは、ジペンタエリスロトールまたはそのアルコキシル化類似体である。ある実施形態において、多価アルコールは、ソルビトールまたはそのアルコキシル化類似体である。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P5:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
ある実施形態において、本発明の脂肪族ポリカーボネートは、より官能性の高い鎖(例えば、式P3〜P5の1つ以上のポリカーボネート)とともに二官能性の鎖(例えば、式P2のポリカーボネート)の組み合わせを含む。
ある実施形態において、
はヒドロキシ酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P6:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。そのような場合、
は、ヒドロキシ酸の炭素含有骨格を表し、
に隣接するエステルおよび炭酸結合は、ヒドロキシ酸の−CO2H基およびヒドロキシ基から誘導される。例えば、
が3−ヒドロキシプロパン酸から誘導される場合、
は−CH2CH2−であり、P6は次の構造を有する。
。
はヒドロキシ酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P6:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。そのような場合、
は、ヒドロキシ酸の炭素含有骨格を表し、
に隣接するエステルおよび炭酸結合は、ヒドロキシ酸の−CO2H基およびヒドロキシ基から誘導される。例えば、
が3−ヒドロキシプロパン酸から誘導される場合、
は−CH2CH2−であり、P6は次の構造を有する。
。
ある実施形態において、
は、任意に置換されたC2−40ヒドロキシ酸から誘導される。ある実施形態において、
は、ポリエステルから誘導される。ある実施形態において、そのようなポリエステルは、約2000g/mol未満の分子量を有する。
は、任意に置換されたC2−40ヒドロキシ酸から誘導される。ある実施形態において、
は、ポリエステルから誘導される。ある実施形態において、そのようなポリエステルは、約2000g/mol未満の分子量を有する。
ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、α−ヒドロキシ酸である。ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、グリコール酸、DL乳酸、D乳酸、L乳酸、クエン酸、およびマンデル酸からなる群から選択される。
ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、β−ヒドロキシ酸である。ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、3−ヒドロキシプロピオン酸、DL−3−ヒドロキシ酪酸、D−3−ヒドロキシ酪酸、L−3−ヒドロキシ酪酸、DL−3−ヒドロキシ吉草酸、D−3−ヒドロキシ吉草酸、L−3−ヒドロキシ吉草酸、サリチル酸、およびサリチル酸の誘導体からなる群から選択される。
ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、α−ωヒドロキシ酸である。ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、任意に置換されたC3−20脂肪族α−ωヒドロキシ酸およびオリゴマーエステルからなる群から選択される。
ある実施形態において、ヒドロキシ酸は、
からなる群から選択される。
ある実施形態において、
は、ポリカルボン酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P7:
を有する鎖を含み、式中、R1、R2、R3、R4、Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りであり、y’は、1〜5の整数である(1および5を含む)。
は、ポリカルボン酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P7:
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りであり、y’は、1〜5の整数である(1および5を含む)。
脂肪族ポリカーボネート鎖が構造P7を有する実施形態において、
は、ポリカルボン酸の炭素含有骨格(またはシュウ酸の場合には結合)を表し、
に隣接するエステル基は、ポリカルボン酸の−CO2H基から誘導される。例えば、
がコハク酸(HO2CCH2CH2CO2H)から誘導される場合、
は−CH2CH2−であり、P7は次の構造を有し、
式中、R1、R2、R3、R4、Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
は、ポリカルボン酸の炭素含有骨格(またはシュウ酸の場合には結合)を表し、
に隣接するエステル基は、ポリカルボン酸の−CO2H基から誘導される。例えば、
がコハク酸(HO2CCH2CH2CO2H)から誘導される場合、
は−CH2CH2−であり、P7は次の構造を有し、
ある実施形態において、
は、ジカルボン酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P8:
を有する鎖を含む。
は、ジカルボン酸から誘導される。ある実施形態において、本発明のポリマー組成物中の脂肪族ポリカーボネート鎖は、構造P8:
ある実施形態において、
は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、および、アゼライン酸からなる群から選択される。
は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、および、アゼライン酸からなる群から選択される。
ある実施形態において、
は、
からなる群から選択される。
は、
ある実施形態において、本明細書における構造中の各
は独立して、
からなる群から選択され、式中、各Rxは独立して、C2−20脂肪族、C2−20ヘテロ脂肪族、3〜14員の炭素環式、6〜10員のアリール、5〜10員のヘテロアリール、および3〜12員の複素環からなる群から選択される任意に置換された基である。
は独立して、
ある実施形態において、本明細書における構造中の各
は独立して、
からなる群から選択され、式中、Rxは、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
は独立して、
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、Rx、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Y、Rx、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Y、Rx、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りであり、各
は独立して、単結合または二重結合を表す。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りであり、各
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Y、
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、Rx、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、Rx、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Y、Rx、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Y、Rx、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Y、
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Y、
、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、
、−Y、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネート鎖は、
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
を含み、式中、−Yおよびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、構造P2a、P2c、P2d、P2f、P2h、P2j、P2l、P2l−a、P2n、P2p、およびP2rのポリカーボネートにおいて、
は、エチレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3プロパンジオール;1,4ブタンジオール、へキシレングリコール、1,6ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される。
は、エチレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3プロパンジオール;1,4ブタンジオール、へキシレングリコール、1,6ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される。
上に示した構造P2f〜P2rによって表されるもの等の、2つ以上のエポキシドから誘導される繰り返し単位を含むポリカーボネートの場合、描かれた構造は、明示的に示されていない位置異性体(positional isomerまたはregioisomer)の混合物を表し得ることを理解されたい。例えば、ポリカーボネート鎖のいずれかの末端基に隣接するポリマー繰り返し単位は、コポリマーを含む2つのエポキシドのうちのいずれか一方から誘導することができる。よって、ポリマーは、末端基に結合した特定の繰り返し単位とともに描かれ得るが、末端の繰り返し単位は、2つのエポキシドのうちのいずれか一方から誘導される場合があり、所与のポリマー組成物は、あらゆる可能性の混合物を様々な比率で含む場合がある。これらの末端基の比率は、重合に使用される異なるエポキシドの比率、使用される触媒の構造、使用される反応条件(すなわち、温度、圧力等)を含むいくつかの要因によって、ならびに反応成分を添加するタイミングによって影響を受け得る。同様に、上の図は、置換されたエポキシドから誘導される繰り返し単位について定義された位置化学を示し得るが、ポリマー組成物は、場合によっては、位置異性体の混合物を含有する。所与の重合の位置選択性は、使用される触媒の構造、および用いられる反応条件を含む多くの要因による影響を受け得る。分かり易く言えば、このことは、上述の構造P2rによって表される組成物が、下の図に示すようないくつかの化合物の混合物を含有し得ることを意味する。この図は、ポリマーP2rの異性体を示したものであり、以下の鎖の図の構造は、連鎖移動剤および主なポリマー鎖の各側の末端基に隣接するモノマー単位について考えられる各位置異性体(regioisomerおよびpositional isomer)を示す。ポリマーの各末端基は独立して、左側または右側に示される基から選択され得、一方、連鎖移動剤およびその2つの隣接するモノマー単位を含むポリマーの中心部は独立して、示される基から選択され得る。ある実施形態において、ポリマー組成物は、これらのあらゆる可能な組み合わせの混合物を含む。他の実施形態において、ポリマー組成物は、これらのうちの1つ以上に富んでいる。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、およびこれらのうちのいずれか2つ以上の混合物からなる群から選択される。
式中、tは、1〜12の整数であり(1および12を含む)、ならびにRtは独立して、各発生時に−H、または−CH3である。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(average molecular weight number)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約2,000g/mol(例えば、nが平均で約10〜約11である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/mol(例えば、各nが約4〜約16である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)。
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約2,000g/mol(例えば、nが平均で約10〜約11である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、ならびに
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)からなる群から選択される。
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数(average molecular weight number)、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q1のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q2のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約2,000g/mol(例えば、nが平均で約10〜約11である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q3のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/mol(例えば、各nが約4〜約16である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも85%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q4のポリ(エチレンカーボネート)。
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約2,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q5のポリ(プロピレンカーボネート)、
約500g/mol〜約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約500g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約1,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、
約2,000g/mol(例えば、nが平均で約10〜約11である)の平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも90%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)、ならびに
約3,000g/molの平均分子量数、約1.25未満の多分散指数、少なくとも95%の炭酸結合、および少なくとも98%の−OH末端基を有する式Q6のポリ(エチレン−コ−プロピレンカーボネート)からなる群から選択される。
ある実施形態において、埋め込まれた連鎖移動剤
は、高分子ジオールまたは高級多価アルコールから誘導される部分である。ある実施形態において、かかる重合アルコールは、ポリエーテルまたはポリエステルポリオールである。ある実施形態において、
は、エチレングリコールもしくはプロピレングリコール繰り返し単位(−OCH2CH2O−、もしくは−OCH2CH(CH3)O−)、またはこれらの組み合わせを含むポリエーテルポリオールである。ある実施形態において、
は、ジオールおよび二価酸の反応生成物、またはラクトンの開環重合から誘導される物質を含むポリエステルポリオールである。
は、高分子ジオールまたは高級多価アルコールから誘導される部分である。ある実施形態において、かかる重合アルコールは、ポリエーテルまたはポリエステルポリオールである。ある実施形態において、
は、エチレングリコールもしくはプロピレングリコール繰り返し単位(−OCH2CH2O−、もしくは−OCH2CH(CH3)O−)、またはこれらの組み合わせを含むポリエーテルポリオールである。ある実施形態において、
は、ジオールおよび二価酸の反応生成物、またはラクトンの開環重合から誘導される物質を含むポリエステルポリオールである。
が、ポリエーテルジオールを含むある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、構造Q7:
を有し、式中、
Rqは独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、−H、または−CH3であり、
Raは−H、または−CH3であり、
qおよびq’は独立して、約2〜約40の整数であり、
ならびにnは、上に、ならびに本明細書の実施例および実施形態において定義される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、
からなる群から選択され、式中、Ra、Rq、q、q’、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
からなる群から選択され、式中、Ra、Rq、q、q’、およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
脂肪族ポリカーボネートポリオールが、構造Q7に従う化合物を含むある実施形態において、部分
は、典型的には、ポリウレタンフォーム組成物の配合において使用されるもの等の市販のポリエーテルポリオールから誘導される。
は、典型的には、ポリウレタンフォーム組成物の配合において使用されるもの等の市販のポリエーテルポリオールから誘導される。
を有し、式中、
cは独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、0〜6の整数であり、
dは独立して、ポリマー鎖内での各発生時に、1〜11の整数であり、
Rq、n、q、およびq’の各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートポリオールは、
からなる群から選択され、式中、nおよびqの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
からなる群から選択され、式中、nおよびqの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
脂肪族ポリカーボネートポリオールが、構造Q8に従う化合物を含むある実施形態において、部分
は、典型的には、ポリウレタンフォーム組成物の配合において使用されるもの等の市販のポリエステルポリオールから誘導される。
II.イソシアネート試薬
は、典型的には、ポリウレタンフォーム組成物の配合において使用されるもの等の市販のポリエステルポリオールから誘導される。
II.イソシアネート試薬
上述のように、本発明の組成物は、イソシアネート試薬を含む。これらのイソシアネート試薬の目的は、鎖延長および/または架橋結合を介して、より高い分子量の構造を形成するように、脂肪族ポリカーボネートポリオール上で反応性末端基と反応することである。
ポリウレタン合成の分野は、かなり進歩していて、非常に多くのイソシアネートおよび関連するポリウレタン前駆体が、当分野で知られており、市販されている。本明細書のこの章では、本発明のある実施形態における使用に好適なイソシアネートを説明するが、ポリウレタン配合の当業者は、本発明の範囲内の状況でさらなる組成物を配合するために、本開示の教示を伴って代替のイソシアネートを使用できることが理解されるべきである。好適なイソシアネート化合物および関連する方法の説明は、参照することにより、そのそれぞれのすべてが本明細書に組み込まれる、Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes Ionescu,Mihail2005(ISBN978−1−84735−035−0),H.Ulrich,“Urethane Polymers,”Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,1997を参照されたい。
ある実施形態において、イソシアネート試薬は、1分子当たり2つ以上のイソシアネート基を含む。ある実施形態において、イソシアネート試薬は、ジイソシアネートである。他の実施形態において、イソシアネート試薬は、トリイソシアネート、テトライソシアネート、イソシアネートポリマー、またはオリゴマー等の高次のポリイソシアネートである。ある実施形態において、イソシアネート試薬は、脂肪族ポリイソシアネートまたは脂肪族ポリイソシアネートの誘導体もしくはオリゴマーである。他の実施形態において、イソシアネートは、芳香族ポリイソシアネートまたは芳香族ポリイソシアネートの誘導体もしくはオリゴマーである。ある実施形態において、組成物は、上記のタイプのイソシアネートのうちのいずれか2つ以上の混合物を含み得る。
ある実施形態において、本発明の新たな材料の配合に使用されるイソシアネート成分は、2以上の官能価を有する。ある実施形態において、本発明の材料のイソシアネート成分は、所与の用途のための特定の官能数を達成するように配合されるジイソシアネートおよび高次のイソシアネートの混合物を含む。本発明の組成物が軟質フォームまたは軟質エラストマーである特定の実施形態において、用いられるイソシアネートは、約2の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2〜約2.7の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2〜約2.5の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2〜約2.3の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2〜約2.2の官能価を有する。
本発明の組成物が、硬質フォームまたは熱可塑性プラスチックである他の実施形態において、用いられるイソシアネートは、2を上回る官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2.3〜約4の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2.5〜約3.5の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約2.6〜約3.1の官能価を有する。ある実施形態において、かかるイソシアネートは、約3の官能価を有する。
ある実施形態において、イソシアネート試薬は、1,6−ヘキサメチルアミンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’メチレン−ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、2,4−トルエンジイソシアネート(TDI)、2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6−XDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、イソシアナトメチル−1,8−イクタン(ictane)ジイソシアネート(TIN)、トリフェニルメタン−4,4’,4”トリイソシアネート、トリス(p−イソシアナトメチル)チオ硫酸塩、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、リジンジイソシアネート、これらのうちのいずれか2つ以上の混合物からなる群から選択される。
本発明のある実施形態に好適なイソシアネートは、さまざまな商品名で市販されている。好適な市販のイソシアネートの例は、Desmodur(登録商標)(BayerMaterialScience)、Tolonate(登録商標)(Perstorp)、Takenate(登録商標)(Takeda)、Vestanat(登録商標)(Evonik)、Desmotherm(登録商標)(BayerMaterialScience)、Bayhydur(登録商標)(BayerMaterialScience)、Mondur(BayerMaterialScience)、Suprasec(HuntsmanInc.)、Lupranate(登録商標)(BASF)、Trixene(Baxenden)、Hartben(登録商標)(Benasedo)、Ucopol(登録商標)(Sapici)、およびBasonat(登録商標)(BASF)の商品名で販売されている材料が挙げられる。これらの商品名のそれぞれは、種々のグレードおよび配合で入手可能な種々のイソシアネート材料を包含する。特定の用途のためのポリウレタン組成物を製造するための試薬として好適な市販のイソシアネート材料の選択は、上述の供給業者から供給される製品データシートで提供される情報とともに本特許出願の教示および開示を使用して、ポリウレタン技術の当業者が行うことができる。
本発明のある実施形態に好適なさらなるイソシアネートは、Lupranate(登録商標)(BASF)という商品名で販売されている。ある実施形態において、イソシアネートは、表1に示される材料からなる群から選択される。
本発明のある実施形態に好適な他のイソシアネートは、Desmodur(登録商標)という商品名で販売されており、Bayer Material Scienceから入手可能である。ある実施形態において、イソシアネートは、表2に示される材料からなる群から選択される。
本発明のある実施形態に好適なさらなるイソシアネートは、Tolonate(登録商標)(Perstorp)という商品名で販売されている。ある実施形態において、イソシアネートは、表3に示される材料からなる群から選択される。
本発明のある実施形態に好適な他のイソシアネートは、Mondur(登録商標)という商品名で販売されており、Bayer Material Scienceから入手可能である。ある実施形態において、イソシアネートは、表4に示される材料からなる群から選択される。
ある実施形態において、上述のイソシアネート組成物のうちの1つ以上が、ポリウレタンフォーム製造の分野で既知であるA側混合物に典型的な配合で提供される。かかるA側混合物は、モル過剰の1つ以上のポリイソシアネートと、アルコール、アミン、チオール、カルボキシレート等といった反応性官能基を含む反応分子との反応によって形成されるプレポリマーを含み得る。A側混合物はまた、当分野で既知の溶媒、界面活性剤、安定剤、および他の添加剤を含み得る。
III.B側混合物
III.B側混合物
上述のように、一部の実施形態において、本発明の組成物は、上の章Iで説明される脂肪族ポリカーボネートポリオールのうちの1つ以上を含むいわゆるB側混合物を含む。本発明のB側混合物の配合に好適なさらなる脂肪族ポリカーボネートポリオールは、WO/2010/028362として公開されるPCT/US2010/028362で開示される。
ある実施形態において、B側混合物は、1つ以上のさらなるポリオールおよび/または1つ以上の添加剤と組み合わせて脂肪族ポリカーボネートポリオールを含む。ある実施形態において、添加剤は、溶媒、水、触媒、界面活性剤、発泡剤、着色剤、UV安定剤、難燃剤、抗菌剤、可塑剤、連続気泡剤(cell−opener)、帯電防止性組成物、相溶化剤等からなる群から選択される。ある実施形態において、B側混合物は、イソシアネートとの結合形成反応に関与するアミン、アルコール、チオール、またはカルボン酸といったさらなる反応小分子を含む。
追加のポリオール
追加のポリオール
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、上述のように、ポリウレタンフォーム組成物に従来使用されているものといった1つ以上のさらなるポリオールと組み合わせて脂肪族ポリカーボネートポリオールを含む。さらなるポリオールが存在する実施形態において、それらは、上の章Iにおいて、ならびに本明細書の実施例および特定の実施形態で説明される1つ以上の脂肪族ポリカーボネートポリオールで構成されているポリオール混合物の均衡を保ちながら、すべてのポリオール含有量の最大約95重量パーセントを成し得る。
本発明のB側混合物が、1つ以上の脂肪族ポリカーボネートポリオールと1つ以上のさらなるポリオールの混合物を含むか、あるいはそれから誘導される実施形態において、さらなるポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリスチレンポリオール、ポリエーテル−カーボネートポリオール、ポリエーテル−エステルカーボネート、およびそれらのうちのいずれか2つ以上の混合物からなる群から選択される。ある実施形態において、本発明のB側混合物は、本明細書で説明される1つ以上の脂肪族ポリカーボネートポリオールと、Voranol(登録商標)(Dow)、SpecFlex(登録商標)(Dow)、Tercarol(登録商標)(Dow)、Caradol(登録商標)(Shell)、Hyperliter(登録商標)、Acclaim(登録商標)(BayerMaterialScience)、Ultracel(登録商標
)(Bayer Material Science)、Desmophen(登録商標)(Bayer MaterialScience)、およびArcol(登録商標)(B
ayer Material Science)の商品名で市販されている材料からなる群から選択される1つ以上の他のポリオールとの混合物を含むか、あるいはそれから誘導される。
)(Bayer Material Science)、Desmophen(登録商標)(Bayer MaterialScience)、およびArcol(登録商標)(B
ayer Material Science)の商品名で市販されている材料からなる群から選択される1つ以上の他のポリオールとの混合物を含むか、あるいはそれから誘導される。
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、本明細書で説明されるように、1つ以上の脂肪族ポリカーボネートポリオールと組み合わせてポリエーテルポリオールを含有する混合物を含む。ある実施形態において、かかるポリエーテルポリオールは、約500〜約10,000g/molのMnを有することを特徴とする。ある実施形態において、かかるポリエーテルポリオールは、約500〜約5,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、ポリエーテルポリオールは、ポリエチレングリコールを含む。ある実施形態において、ポリエーテルポリオールは、ポリプロピレングリコールを含む。
存在し得るポリエーテルポリオールには、例えば、ポリエーテルポリオールを、2〜8個、好ましくは3〜8個の反応性水素を含有する少なくとも1つの開始剤分子を伴う、触媒として水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウム、またはナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムエチラート、もしくはカリウムイソプロピラート等のアルカリアルコラートといったアルカリ性水酸化物とのアニオン重合によって、あるいはアルキレンラジカル中に2〜4個の炭素をもつ1つ以上のアルキレンオキシドから、触媒として五塩化アンチモン、三弗化ホウ素エーテラート等、または漂白土といったルイス酸とのカチオン重合によって製造することができる、既知の方法で得ることができるものらが挙げられる。1,3−プロピレンオキシド、1,2−および2,3ブチレンオキシド、アミレンオキシド、スチレンオキシド、ならびに好ましくはエチレンオキシド、およびプロピレンオキシド、およびこれらのオキシドの混合物等の、任意の好適なアルキレンオキシドが使用され得る。ポリアルキレンポリエーテルポリオールは、テトラヒドロフランおよびアルキレンオキシド−テトラヒドロフラン混合物、エピクロロヒドリン等のエピハロヒドリン、ならびにスチレンオキシド等のアラルキレンオキシドといった他の出発材料から調製され得る。ポリアルキレンポリエーテルポリオールは、それらの基は反応が緩慢なため、開始剤上へのプロピレンオキシドの添加から、第1級もしくは第2級いずれかのヒドロキシ基、好ましくは第2級ヒドロキシ基を有する。ポリエーテルポリオールに含まれるものは、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ブロックコポリマー、例えば、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレングリコール、ポリ−1,2−オキシブチレンとポリオキシエチレングリコール、ポリ−1,4−テトラメチレンとポリオキシエチレングリコールの組み合わせ、ならびに2つ以上のアルキレンオキシドのブレンドまたは逐次付加から調製されるコポリマーグリコールである。ポリアルキレンポリエーテルポリオールは、例えば、Interscience Publishers,Inc.(1951)によって発行されたWurtzによるEncyclopedia of Chemical Technology、7巻、257〜262頁において、または米国特許第1,922,459号において開示されるプロセスといった任意の既知のプロセスによって調製され得る。ポリエーテルは、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、トリメチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、ハイドロキノン、レソルシノールグリセロール、グリセリン、1,1,1−トリメチロール−プロパン、1,1,1トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、1,2,6−ヘキサントリオール、a−メチルグルコシド、スクロース、およびソルビトール等の多価アルコールのアルキレンオキシド付加生成物を含む。用語「多価アルコール」の中に含まれるものはまた、一般にビスフェノールAとして知られている2,2−ビス(4−ヒドロキシルフェニル)−プロパンといったフェノールから誘導される化合物である。ポリオール組成物中で特に好ましいのは、少なくとも2つの第1級もしくは第2級アミン基を有する化合物、スクロース等の4つ以上のヒドロキシ基を有する多価アルコール、または少なくとも4つのヒドロキシ基を有する多価アルコールを用いる開始剤と少なくとも2つの第1級もしくは第2級アミン基を有する化合物との混合物で開始される少なくとも1つのポリオールである。アルキレンオキシドで縮合され得る好適な有機アミン開始剤には、アニリン、N−アルキルフェニレン−ジアミン、2,4’−、2,2’−、および4,4’−メチレンジアニリン、2,6−または2,4−トルエンジアミン、隣接トルエンジアミン、o−クロロアニリン、p−アミノアニリン、1,5−ジアミノナフタレン、メチレンジアニリン、アニリンおよびホルムアルデヒドの種々の縮合生成物、および異性体ジアミノトルエン等の芳香族アミン、ならびにモノ−、ジ−、およびトリアルカノールアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、メチルアミン、トリイソプロパノールアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノブタン、および1,4−ジアミノブタン等の脂肪族アミンが挙げられる。望ましいアミンには、モノエタノールアミン、隣接トルエンジアミン、エチレンジアミン、およびプロピレンジアミンが挙げられる。本発明での使用に対して意図される芳香族ポリエーテルポリオールのなお別のクラスは、米国特許第4,883,826号、同第4,939,182号、および同第5,120,815号で開示されるように、しばしば「マンニッヒ」ポリオールと称されるフェノール/ホルムアルデヒド/アルカノールアミン樹脂のマンニッヒ塩基のポリオール、アルキレンオキシド付加物である。
さらなるポリオールが存在するある実施形態において、それらは、上の章Iにおいて、ならびに本明細書の実施例および特定の実施形態で説明される1つ以上の脂肪族ポリカーボネートポリオールで構成されているポリオール混合物の均衡を保ちながら、すべてのポリオール含有量の約5重量パーセント〜約95重量パーセントを構成する。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の最大約75重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の最大約50重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の最大約40重量パーセント、最大約30重量パーセント、最大約25重量パーセント、最大約20重量パーセント、最大約15重量パーセント、または最大約10重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の少なくとも約5重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の少なくとも約10重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。ある実施形態において、B側混合物のすべてのポリオール含有量の少なくとも約15重量パーセント、少なくとも約20重量パーセント、少なくとも約25重量パーセント、少なくとも約40重量パーセント、または少なくとも約50重量パーセントが、脂肪族ポリカーボネートポリオールである。
触媒
触媒
ある実施形態において、B側混合物は、ポリオール(存在する場合、および水)とポリイソシアネートの反応のための1つ以上の触媒を含有する。第3級アミン化合物および有機金属化合物を含む、任意の好適なウレタン触媒が使用され得る。例示的な第3級アミン化合物には、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルエチレンジアミン、1−メチル−4−ジメチルアミノエチルピペラジン、3−メトキシ−N−ジメチルプロピルアミン、N−エチルモルホリン、ジエチルエタノールアミン、N−ココモルホリン、N,N−ジメチル−N’,N’−ジメチルイソプロピルプロピレンジアミン、N,N−ジエチル−3−ジエチルアミノプロピルアミンジメチルベンジルアミン、1,8−ジアザビシクロウンデス−7−エン(DBU)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)トリアザビシクロデセン(TBD)、およびN−メチルトリアザビシクロデセン(MTBD)が挙げられる。例示的な有機金属触媒には、有機水銀、有機鉛、有機性鉄、および有機スズ触媒が挙げられ、それらの中でも有機スズ触媒が好ましい。好適なスズ触媒には、塩化第一スズ、ジブチルスズジラウレート等のカルボン酸のスズ塩、ならびに米国特許第2,846,408号、および他で開示されるものといった他の有機金属化合物が挙げられる。アルカリ金属アルコキシドといった、ポリイソシアヌレートをもたらすポリイソシアネートの三量化のための触媒はまた、任意に本明細書に用いられる。そのような触媒は、ポリウレタンまたはポリイソシアヌレート形成の速度をある程度まで上昇する量で使用される。
本発明のB側混合物が触媒を含むある実施形態において、触媒は、スズ系材料を含む。ある実施形態において、B側混合物に含まれるスズ触媒は、ジ−ブチルスズジラウレート、ジブチルビス(ラウリルチオ)スズ酸塩、ジブチルスズビス(イソオクチルメルカプトアセテート)、およびジブチルスズビス(イソオクチルマレイン酸塩)、スズオクタン酸塩、ならびにこれらのうちのいずれか2つ以上の混合物からなる群から選択される。
ある実施形態において、B側混合物に含まれる触媒は、第3級アミンを含む。ある実施形態において、B側混合物に含まれる触媒は、DABCO、ペンタメチルジプロピレントリアミン、ビス(ジメチルアミノエチルエーテル)、ペンタメチルジエチレントリアミン、DBUフェノール塩、ジメチルシクロヘキシルアミン、2,4,6−トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール(DMT−30)、1,3,5−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン、アンモニウム塩、およびこれらのうちのいずれかの組み合わせまたは配合物からなる群から選択される。
触媒の典型的な量は、B側混合物中にすべてのポリオールの100重量部当たり0.001〜10重量部の触媒である。ある実施形態において、使用されるとき、配合物中の触媒レベルは、B側混合物中に存在するポリオールの量に基づいて約0.001pph(重量パーセント)〜約3pphの間で変動する。ある実施形態において、触媒レベルは、約0.05pph〜約1pphの間、または約0.1pph〜約0.5pphの間で変動する。
発泡剤
発泡剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、発泡剤を含有する。発泡剤は、化学的発泡剤であってもよく(典型的には、A側成分と反応してCO2もしくは他の揮発性化合物を遊離させる分子)、またはそれらは物理的発泡剤であってもよい(典型的には、フォーム形成中に蒸発する低沸点の分子。多くの発泡剤が、当分野で既知であり、従来の手順に従って本発明のB側組成物に適用されてもよい。発泡剤の選択および添加される量は、所定の実験に関する事項であってもよい。
ある実施形態において、発泡剤は、化学的発泡剤を含む。ある実施形態において、水が、発泡剤として存在する。水は、二酸化炭素ガスを生成するようにA側混合物中でイソシアネートの一部と反応することによって、発泡剤として機能する。同様に、ギ酸が、発泡剤として含まれ得る。ギ酸は、二酸化炭素および一酸化炭素ガスを生成するようにイソシアネートの一部と反応することによって、発泡剤として機能する。
ある実施形態において、水は、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり0.5〜20重量部の量で存在する。ある実施形態において、水は、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり約1〜10重量部、約2〜8重量部、または約4〜6重量部で存在する。ある実施形態において、2部を超えない水、1.5部を超えない水、または0.75部を超えない水が有利である。ある実施形態において、水が不在であることが有利である。
ある実施形態において、ギ酸は、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり0.5〜20重量部の量で存在する。ある実施形態において、ギ酸は、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり約1〜10重量部、約2〜8重量部、または約4〜6重量部で存在する。
ある実施形態において、物理的発泡剤が使用され得る。好適な物理的発泡剤には、炭化水素、フッ素含有有機分子炭化水素、クロロカーボン、アセトン、ギ酸メチル、および二酸化炭素が挙げられる。一部の実施形態において、フッ素含有有機分子には、パーフルオロ化化合物、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、およびヒドロフルオロカーボンが挙げられる。好適なヒドロフルオロアルカンは、ジフィウオロメタン(difiuoromethane)(R−32)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)、1,1−ジフルオロエタン(R−152a)、ジフィウオロクロロエタン(difiuorochloroethane)(R−142b)、トリフィウオロメタン(trifiuoromethane)(R−23)、ヘプタフルオロプロパン(R−227a)、ヘキサフルオロプロパン(R136)、1,1,1−トリフルオロエフヘイン(trifluoroefhane)(R−133)、フルオロエタン(R−161)、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(R−245fa)、ペンタフルオロプロピレン(R2125a)、1,1,1,3−テトラフィウオロプロパン(tetrafiuoropropane)、テトラフィオロプロピレン(tetrafhioropropylene)(R−2134a)、1,1,2,3,3−ペンタフルオロプロパン、および1,1,1,3,3−ペンタフィウオロ(pentafiuoro)−n−ブタンを含むC1−4化合物である。
ある実施形態において、ヒドロフルオロ炭素発泡剤がB側混合物中に存在するとき、それは、テトラフルオロエタン(R−134a)、ペンタフルオロプロパン(R−245fa)、およびペンタフルオロブタン(R−365)からなる群から選択される。
発泡剤としての使用に好適な炭化水素は、ブタン、イソブタン、2,3−ジメチルブタン、n−およびi−ペンタン異性体、ヘキサン異性体、ヘプタン異性体、ならびにシクロペンタン、シクロヘキサン、およびシクロヘプタンを含むシクロアルカン等の非ハロゲン化炭化水素が挙げられる。発泡剤としての使用に好ましい炭化水素は、シクロペンタン、ならびに、特にn−ペンタン、イソ−ペンタンが挙げられる。ある実施形態において、B側組成物は、テトラフルオロエタン(R−134a)、ペンタフルオロプロパン(R−245fa)、ペンタフルオロブタン(R−365)、シクロペンタン、n−ペンタン、およびイソ−ペンタンからなる群から選択される物理的発泡剤を含む。
物理的発泡剤が存在するある実施形態において、それは、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり約1〜約20重量部の量で使用される。ある実施形態において、物理的発泡剤は、B側組成物中にポリオールの100重量部当たり2〜15重量部、または4〜10重量部で存在する。
反応小分子
反応小分子
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、イソシアネートに反応する1つ以上の小分子を含む。ある実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、アルコール、アミン、カルボン酸、チオール、およびそれらのうちのいずれか2つ以上の組み合わせからなる群から選択される1つ以上の官能基を有する有機分子を含む。一部の実施形態において、非高小分子は、1,000g/mol未満、または1,500g/mol未満の分子量を有する。
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上のアルコールを含む。ある実施形態において、B側混合物は、多価アルコールを含む。
ある実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、二価アルコールを含む。ある実施形態において、二価アルコールは、C2−40ジオールを含む。ある実施形態において、二価アルコールは、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、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、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、イソソルビド、グリセロールモノエステル、グリセロールモノエーテル、トリメチロールプロパンモノエステル、トリメチロールプロパンモノエーテル、ペンタエリスリトールジエステル、ペンタエリスリトールジエーテル、およびそれらのうちのいずれかのアルコキシル化誘導体からなる群から選択される。
ある実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、220〜約2000g/molの数平均分子量を有するものらといった高次のポリ(エチレングリコール)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ならびに、234〜約2000g/molの数平均分子量を有するものらといった高次のポリ(プロピレングリコール)からなる群から選択される二価アルコールを含む。
ある実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、二価酸、ジオール、またはヒドロキシ酸からなる群から選択される化合物のアルコキシル化誘導体を含む。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化またはプロポキシ化化合物を含む。
ある実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、高分子ジオールを含む。ある実施形態において、高分子ジオールは、ポリエーテル、ポリエステル、ヒドロキシ末端ポリオレフィン、ポリエーテル−コポリエステル、ポリエーテルポリカーボネート、ポリカーボネート−コポリエステル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、高分子ジオールは、約2000g/mol未満の平均分子量を有する。
一部の実施形態において、本発明のB側混合物に含まれる反応小分子は、トリオールまたは高級多価アルコールを含む。ある実施形態において、反応小分子は、グリセロール、1,2,4−ブタントリオール、2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール;ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールヘキサン、1,4−シクロヘキサントリメタノール、ペンタエリスリトールモノエステル、ペンタエリスリトールモノエーテル、およびこれらのうちのいずれかのアルコキシル化類似体からなる群から選択される。ある実施形態において、アルコキシル化誘導体は、エトキシ化プロポキシ化化合物を含む。
一部の実施形態において、反応小分子は、4〜6個のヒドロキシ基を持つ多価アルコールを含む。ある実施形態において、共反応剤は、ジペンタエリスロトールまたはそれらのアルコキシル化類似体を含む。ある実施形態において、共反応剤は、ソルビトールまたはそれらのアルコキシル化類似体を含む。
ある実施形態において、反応小分子は、一般式(HO)xQ(COOH)y(式中、Qは、1〜12個の炭素原子を含有する直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルであり、ならびに、xおよびyはそれぞれ1〜3の整数である)を有するヒドロキシ−カルボン酸を含む。ある実施形態において、共反応剤は、ジオールカルボン酸を含む。ある実施形態において、共反応剤は、ビス(ヒドロキシアルキル)アルカン酸を含む。ある実施形態において、共反応剤は、ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸を含む。ある実施形態において、ジオールカルボン酸は、2,2ビス−(ヒドロキシメチル)−プロパン酸(ジメチロールプロピオン酸、DMPA)2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸(ジメチロールブタン酸、DMBA)、ジヒドロキシコハク酸(酒石酸)、および4,4’−ビス(ヒドロキシフェニル)吉草酸からなる群から選択される。ある実施形態において、共反応剤は、N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)カルボン酸を含む。
ある実施形態において、反応小分子は、1つ以上のアミノ基を含む多価アルコールを含む。ある実施形態において、反応小分子は、アミノジオールを含む。ある実施形態において、反応小分子は、第3級アミノ基を含有するジオールを含む。ある実施形態において、アミノジオールは、ジエタノールアミン(DEA)、N−メチルジエタノールアミン(MDEA)、N−エチルジエタノールアミン(EDEA)、N−ブチルジエタノールアミン(BDEA)、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)−α−アミノピリジン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン(DIPA)、N−メチルジイソプロパノールアミン、ジイソプロパノール−p−トルイジン、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)−3−クロロアニリン、3−ジエチルアミノプロパン−1,2−ジオール、3−ジメチルアミノプロパン−1,2−ジオール、およびN−ヒドロキシエチルピペリジンからなる群から選択される。ある実施形態において、共反応剤は、第4級アミノ基を含有するジオールを含む。ある実施形態において、第4級アミノ基を含む共反応剤は、上述のアミノアルコールのうちのいずれかの酸性塩または四級化誘導体である。
ある実施形態において、反応小分子は、平均で約2個以上の第1級および/または第2級アミン基を有する無機または有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、ならびにそれらのうちのいずれか2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。ある実施形態において、反応小分子は、ジエチレントリアミン(DETA)、エチレンジアミン(EDA)、メタ−キシリレンジアミン(MXDA)、アミノエチルエタノールアミン(AEEA)、2−メチルペンタンジアミン等、およびそれらの混合物からなる群から選択される。本発明の実施に好適なものはまた、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、3,3−ジクロロベンジデン(dichlorobenzidene)、4,4’−メチレン−ビス−(2−クロロアニリン)、3,3−ジクロロ−4,4−ジアミノジフェニルメタン、ならびにスルホン化第1級および/または第2級アミンである。ある実施形態において、反応小分子は、ヒドラジン、置換されたヒドラジン、ヒドラジン反応生成物等、およびそれらの混合物からなる群から選択される。ある実施形態において、反応小分子は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等、およびそれらの混合物といった2〜12個の炭素原子、好ましくは2〜8個の炭素原子を有するそれらを含むポリアルコールである。好適な尿素は、尿素およびその誘導体等、およびそれらの混合物を含む。
ある実施形態において、少なくとも1つの塩基窒素原子を含有する反応小分子は、モノ−、ビス−、もしくはポリアルコキシル化された脂肪族、脂環式、芳香族、または複素環第1級アミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−プロピルジエタノールアミン、N−イソプロピルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、N−イソブチルジエタノールアミン、N−オレイルジエタノールアミン、N−ステアリルジエタノールアミン、エトキシ化ヤシ油脂肪族アミン、N−アリルジエタノールアミン、N−メチルジイソプロパノールアミン、N−エチルジイソプロパノールアミン、N−プロピルジイソプロパノールアミン、N−ブチルジイソプロパノールアミン、シクロヘキシルジイソプロパノールアミン、N,N−ジエトオキシルアニリン、N,N−ジエトオキシルトルイジン、N,N−ジエトオキシル−1−アミノピリジン、N,N’−ジエトオキシルピペラジン、ジメチル−ビス−エトオキシルヒドラジン、N,N’−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−N,N’−ジエチルヘキサヒドル(diethylhexahydr) op−フェニレンジアミン、N−12−ヒドロキシエチルピペラジン、ポリアルコキシル化されたアミン、プロポキシ化メチルジエタノールアミン、N−メチル−N,N−ビス−3−アミノプロピルアミン、N−(3−アミノプロピル)−N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N−(3−アミノプロピル)−N−メチルエタノールアミン、N,N’−ビス−(3−アミノプロピル)−N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ビス−(3−アミノプロピル)−ピペラジン、N−(2−アミノエチル)−ピペラジン、N、N’−ビス−オキシエチルプロピレンジアミン、2,6−ジアミノピリジン、ジエタノールアミノアセトアミド、ジエタノールアミドプロピオンアミド、N,N−ビスオキシエチルフェニルチオセミカルバジド、N,N−ビス−オキシエチルメチルセミカルバジド、p,p’−ビス−アミノメチルジベンジルメチルアミン、2,6−ジアミノピリジン、2−ジメチルアミノメチル−2−メチルプロパネル(methylpropanel)、3−ジオールからなる群から選択される。ある実施形態において、鎖延長剤は、2つのアミノ基を含有する化合物である。ある実施形態において、鎖延長剤は、エチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、および1,5−ジアミノ−1−メチル−ペンタンからなる群から選択される。
添加剤
添加剤
上記の成分に加えて、本発明のB側混合物は、ポリウレタンフォーム技術の分野で既知である種々の添加剤を任意に含有してもよい。そのような添加剤は、限定されないが、相溶化剤、着色剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止性化合物、抗菌剤、UV安定剤、可塑剤、および連続気泡剤が挙げられる。
−着色剤
−着色剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な着色剤を含む。多くの発泡製品は、製品の等級を識別するために、黄変を隠すために、あるいは消費者製品を作るために、製造中に色分けされる。フォームを色付けする旧来の方法は、従来の顔料または染料に混ぜ合わせることであった。典型的な無機着色剤は、二酸化チタン、酸化鉄、および酸化クロムを含んだ。有機顔料は、アゾ/ジアゾ染料、フタロシアニン、およびジオキサジン、ならびにカーボンブラック由来であった。これらの着色剤に関連する典型的な問題は、高粘度、研磨性質、フォームの不安定性、フォームスコーチ、色の移行、および利用可能な色の制限が挙げられた。ポリオール結合着色剤の開発における近年の進歩は、
Miley,J.W.;Moore,P.D.“Reactive Polymeric Colorants For Polyurethane”,Proceedings Of The SPI−26th Annual Technical Conference;Technomic:Lancaster,Pa.,1981;83−86.
Moore,P.D.;Miley,J.W.;Bates,S.H.;“New Uses For Highly Miscible Liquid Polymeric
Colorants In The Manufacture of Colored
Urethane Systems”;Proceedings of the SPI−27th Annual Technical/Marketing Conference;Technomic:Lancaster,Pa.,1982;255−261.
Bates,S.H.;Miley,J.W.“Polyol−Bound Colorants Solve Polyurethane Color Problems”;Proceedings Of The SPI−30th Annual Technical/Marketing Conference;Technomic:Lancaster,Pa.,1986;160−165
Vielee,R.C.;Haney,T.V.“Polyurethanes”;In Coloring of Plastics;Webber,T.G.,Ed.,Wiley−Interscience:New York,1979,191−204.において、説明される。
−UV安定剤
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Moore,P.D.;Miley,J.W.;Bates,S.H.;“New Uses For Highly Miscible Liquid Polymeric
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Urethane Systems”;Proceedings of the SPI−27th Annual Technical/Marketing Conference;Technomic:Lancaster,Pa.,1982;255−261.
Bates,S.H.;Miley,J.W.“Polyol−Bound Colorants Solve Polyurethane Color Problems”;Proceedings Of The SPI−30th Annual Technical/Marketing Conference;Technomic:Lancaster,Pa.,1986;160−165
Vielee,R.C.;Haney,T.V.“Polyurethanes”;In Coloring of Plastics;Webber,T.G.,Ed.,Wiley−Interscience:New York,1979,191−204.において、説明される。
−UV安定剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適なUV安定剤を含む。芳香族イソシアネートベースのポリウレタンは、典型的には、露光を伴う劣化に応じて、黄色の濃い色に変化する。ポリウレタン風化現象の報告は、Davis,A.;Sims,D.Weathering Of Polymers;Applied Science:London,1983,222−237で提示される。黄変は、ほとんどのフォームの用途において問題ではない。ヒドロキシベンゾトリアゾール、亜鉛ジブチルチオカルバメート、2,6−ジ第3級ブチルカテコール、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒンダードアミン、および亜リン酸塩等の光保護剤は、ポリウレタンの光安定性を向上するために使用されてきた。着色顔料もまた、成功裏に使用されてきた。
−難燃剤
−難燃剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な難燃剤を含む。低密度の連続気泡軟質ポリウレタンフォームは、広い表面積および空気への高通気性を有し、このため、所与の十分な発火源および酸素の適用を燃料とする。難燃剤が、この可燃性を減少するために、しばしば添加される。任意の特定のフォームへの難燃剤の選択は、しばしば、そのフォームの意図されるサービス用途、およびその用途を管理する付随の可燃性試験シナリオ次第である。添加剤に影響され得る可燃性の特徴は、初期発火性、燃焼速度、および発煙性を含む。
最も広く使用される難燃剤は、塩素系リン酸エステル、塩素系パラフィン、およびメラミン粉末である。これら、および多くの他の組成物は、特殊化学製品供給業者から利用可能である。この主題の報告は、Kuryla,W.C.;Papa,A.J.Flame
Retardancy of Polymeric Materials、3巻;Marcel Dekker:New York,1975,1−133で与えられている。−静菌剤
Retardancy of Polymeric Materials、3巻;Marcel Dekker:New York,1975,1−133で与えられている。−静菌剤
暖かく、高湿度のある条件下で、ポリウレタンフォームは微生物からの攻撃に影響されやすい。これが懸案事項であるとき、細菌、酵母、または菌類に対抗する添加剤が、製造中にフォームへ添加される。ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な静菌剤を含む。
−可塑剤
−可塑剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な可塑剤を含む。非反応性液体が、改良されたプロセスにおいて、フォームの軟化、あるいは粘度の減少のために使用されてきた。軟化効果は、高度架橋ポリマー構造が得られるように、低当量のポリオールを使用することによって補償されることができる。これらの材料は、フォーム密度を増加し、物理特性にしばしば悪影響を与える。
−連続気泡剤
−連続気泡剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な連続気泡剤を含む。一部のポリウレタンフォームにおいて、冷却に伴って収縮しないフォームを得るために、連続気泡剤の添加は必須である。連続気泡を誘導する既知の添加剤は、シリコーンベースの消泡剤、ワックス、微粉固体、液体パーフルオロカーボン、パラフィンオイル、長鎖脂肪酸、および高濃度のエチレンオキシドを使用して作製された特定のポリエーテルポリオールが挙げられる。
−帯電防止剤
−帯電防止剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な帯電防止性化合物を含む。一部の軟質フォームは、静電気の蓄積が最小化されるように、梱包、衣類、およびフォームの電気抵抗を最小化することが所望される他の用途において使用される。これは、従来、イオン性金属塩、カルボン酸塩、リン酸エステル、およびそれらの混合物の添加を通して達成されてきた。これらの薬剤は、本質的に導電性であること、または空気から湿度を吸収することのいずれかによって機能する。所望の最終結果は、フォームの表面抵抗率の桁違いに大きい減少である。
−相溶化剤
−相溶化剤
ある実施形態において、本発明のB側混合物は、1つ以上の好適な相溶化剤を含む。相溶化剤は、2つ以上の混和できない成分が、ともにまとまり均一の液相を生み出すことを可能にする分子である。多くのそのような分子が、ポリウレタン産業で知られており、これらには、アミド、アミン、炭化水素油、フタル酸塩、ポリブチレングリコール、および尿素が挙げられる。
特定のB側混合物の組成物
特定のB側混合物の組成物
ある実施形態において、本発明は、ポリウレタンフォームの形成に好適なB側混合物を包含し、B側混合物は、
100重量部のポリオール成分であって、上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、脂肪族ポリカーボネートポリオールのうちの1つ以上の約5重量パーセント〜100重量パーセントを成すポリオール成分と、
上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、0.01〜20重量部の1つ以上の発泡剤と、
上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、0〜1重量部の1つ以上の触媒と、
0〜20重量部の1つ以上の反応小分子であって、実質的に上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、反応小分子と、
0〜10重量部の1つ以上の添加剤であって、実質的に上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、相溶化剤、着色剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止性化合物、抗菌剤、UV安定剤、可塑剤、および連続気泡剤からなる群から選択される添加剤と、を含む。
100重量部のポリオール成分であって、上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、脂肪族ポリカーボネートポリオールのうちの1つ以上の約5重量パーセント〜100重量パーセントを成すポリオール成分と、
上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、0.01〜20重量部の1つ以上の発泡剤と、
上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、0〜1重量部の1つ以上の触媒と、
0〜20重量部の1つ以上の反応小分子であって、実質的に上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、反応小分子と、
0〜10重量部の1つ以上の添加剤であって、実質的に上記ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において説明されるような、相溶化剤、着色剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止性化合物、抗菌剤、UV安定剤、可塑剤、および連続気泡剤からなる群から選択される添加剤と、を含む。
ある実施形態において、本発明は、PEC−1で示されるB側混合物を包含し、ポリオール成分は、5〜100重量パーセントのポリ(エチレンカーボネート)ポリオールを含み、該ポリ(エチレンカーボネート)は、約7000g/mol未満のMn、および99%を上回るヒドロキシ末端基を有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、約5,000g/mol未満、約4,000g/mol未満、約3,000g/mol未満、約2,500g/mol未満、または約2,000g/mol未満のMnを有することを特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約3,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約2,500g/molのMnを有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約2,000g/molのMnを有する。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、99%を上回る、99.5%を上回る、99.7%を上回る、99.8%を上回る、または約99.9%を上回る−OH末端基を有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、約1.8未満の多分散性指数(PDI)を有することを特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、約1.5未満、約1.4未満、約1.3未満、または約1.2未満のPDIを有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、約1.05〜約1.2のPDIを有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、平均で、約80%を上回る炭酸結合を含有することを特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、平均で、約85%を上回る、約90%を上回る、約92%を上回る、約95%を上回る、約97%を上回る、約98%を上回る、または約99%を上回る炭酸結合を含有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、平均で、約15%未満のエーテル結合を含有する。ある実施形態において、%炭酸結合および/またはパーセントエーテル結合特性は、ポリカーボネートポリオール鎖中に埋め込まれ得る任意の埋込み連鎖移動剤を除くものとして定義される。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、含まれるポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、摂氏20度で、100,000センチポイズを下回る粘度を有することを特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、摂氏20度で、15,000センチポイズを下回る粘度を有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、すべて摂氏20度で、10,000センチポイズを下回る、6,000センチポイズを下回る、または4,000センチポイズを下回る粘度を有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリは、摂氏20度で、2,000センチポイズを下回る粘度を有する。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、式P2c:
を有することをさらに特徴とし、式中、各−Yは、−Hであり、
およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、式Q1:
を有することを特徴とし、式中、tは、1〜11の整数であり、nは、上に、ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において定義される通りである。
を有することを特徴とし、式中、tは、1〜11の整数であり、nは、上に、ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において定義される通りである。
B側組成物が、式Q1のポリオールを含むある実施形態において、tは、整数1〜5の整数である。ある実施形態において、tは、1である。ある実施形態において、tは、2である。ある実施形態において、tは、3である。ある実施形態において、tは、4である。ある実施形態において、tは、5である。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、式Q4:
を有することを特徴とし、式中、Rtは独立して、各発生時に−H、または−CH3であり、nおよびtの各々は、上に定義され、本明細書の特定の実施例および実施形態において説明される通りである。
を有することを特徴とし、式中、Rtは独立して、各発生時に−H、または−CH3であり、nおよびtの各々は、上に定義され、本明細書の特定の実施例および実施形態において説明される通りである。
B側組成物が、式Q4のポリオールを含むある実施形態において、tは1〜3の整数である。ある実施形態において、tは、1である。ある実施形態において、tは、2である。ある実施形態において、tは、3である。
ある実施形態において、本発明は、100重量部のポリオール成分を含有するPPC−1で示されるB側混合物を包含し、ポリオール成分は、5〜100重量パーセントのポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールを含み、該ポリ(プロピレンカーボネート)は、約7000g/mol未満のMn、および99%を上回るヒドロキシ末端基を有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、約5,000g/mol未満、約4,000g/mol未満、約3,000g/mol未満、約2,500g/mol未満、または約2,000g/mol未満のMnを有することを特徴とする。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約3,000g/molのMnを有する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約2,500g/molのMnを有する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、約500g/mol〜約2,000g/molのMnを有する。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、99%を上回る、99.5%を上回る、99.7%を上回る、99.8%を上回る、または約99.9%を上回る−OH末端基を有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、約1.8未満の多分散性指数(PDI)を有することをさらに特徴とする。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、約1.5未満、約1.4未満、約1.3未満、または約1.2未満のPDIを有する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、約1.05〜約1.2のPDIを有することを特徴とする。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、平均で、約90%を上回る炭酸結合を含有することをさらに特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、平均で、約95%を上回る、約97%を上回る、約98%を上回る、約99%を上回る、約99.5%を上回る、または約99.9%を上回る炭酸結合を含有する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールは、検出可能なエーテル結合を含有しない。ある実施形態において、%炭酸結合および/またはパーセントエーテル結合特性は、ポリカーボネートポリオール鎖中に埋め込まれ得る任意の埋込み連鎖移動剤を除くものとして定義される。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、含まれるポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、摂氏20度で、約100,000センチポイズを下回る粘度を有することをさらに特徴とする。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールは、すべて摂氏20度で、30,000センチポイズを下回る、15,000センチポイズを下回る、または12,000センチポイズを下回る粘度を有する。ある実施形態において、ポリ(エチレンカーボネート)ポリは、摂氏20度で、10,000センチポイズ、8,000センチポイズ、または6,000センチポイズを下回る粘度を有する。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、式P2a:
を有することをさらに特徴とし、式中、各−Yは−Hであり、
およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールが、式P2a:
を有することをさらに特徴とし、式中、各−Yは−Hであり、
およびnの各々は、上に定義され、本明細書でクラスおよびサブクラスに記載される通りである。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、式Q2:
を有することを特徴とし、式中、tおよびnの各々は、上に、ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において定義される通りである。
を有することを特徴とし、式中、tおよびnの各々は、上に、ならびに本明細書の特定の実施形態および実施例において定義される通りである。
B側組成物が式Q2のポリオールを含むある実施形態において、tは1〜5の整数である。ある実施形態において、tは1である。ある実施形態において、tは2である。ある実施形態において、tは3である。ある実施形態において、tは4である。ある実施形態において、tは5である。
ある実施形態において、B側混合物PPC−B1は、ポリ(エチレンカーボネート)ポリオールが、式Q5:
を有することを特徴とし、式中、Rtは独立して、各発生時に−H、または−CH3であり、nおよびtの各々は、上に定義され、本明細書の特定の実施例および実施形態において説明される通りである。
を有することを特徴とし、式中、Rtは独立して、各発生時に−H、または−CH3であり、nおよびtの各々は、上に定義され、本明細書の特定の実施例および実施形態において説明される通りである。
B側組成物が式Q5のポリオールを含むある実施形態において、tは、1〜3の整数である。ある実施形態において、tは1である。ある実施形態において、tは2である。ある実施形態において、tは3である。
ある実施形態において、B側混合物PEC−B1およびPPC−B1は、混合物のポリオール成分が、典型的にはポリウレタンフォーム配合に使用される1つ以上のポリオールを含む均衡を保ちながら(もしある場合)、説明される脂肪族ポリカーボネートポリオールの約5%〜100%を含有することを特徴とする。
B側混合物PEC−B1およびPPC−B1が100%未満の脂肪族ポリカーボネートポリオールを含有するある実施形態において、均衡は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオールを含む。ある実施形態において、均衡は、ポリエーテルポリオールを含む。ある実施形態において、均衡は、ポリエステルポリオールを含む。
IV.フォーム組成物
IV.フォーム組成物
別の態様において、本発明は、上記ならびに本明細書で開示される特定の実施形態および実施例において説明される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上から誘導されるフォームを包含する。ある実施形態において、フォーム組成物は、1つ以上のポリイソシアネートと上記で定義される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上を含有するB側混合物との反応生成物を含む。
A.軟質フォーム組成物
A.軟質フォーム組成物
一態様において、本発明は、軟質フォーム組成物を包含する。ある実施形態において、かかる軟質フォーム組成物は、上に、ならびに本明細書の実施形態および実施例において定義される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上を含有するB側混合物から誘導される。
ある実施形態において、軟質フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と上述のPEC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、軟質フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と上述のPPC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
軟質フォームの好ましいB側配合物は、摂氏20度で、100,000センチポイズを下回る、好ましくは6,000センチポイズを下回る粘度を有する。好ましいB側ポリオールは、28〜112のOH価を有する。好ましいB側ポリオールは、1を下回る酸価を有する。好ましいB側ポリオールは、1.9〜3.0の官能価を有する。好ましいA側配合物は、2.7を下回るイソシアネート官能価を有する。
好ましい完成した軟質フォームは、特定の目的の市場を標的とした押込み荷重値(Indentation Force Deflection values)を有する。15インチ×15インチ×4インチのフォームサンプル上に25%まで50平方インチの円形圧子で凹みをつけるために必要とされる好ましいポンドでの力は、ベッドの枕、および厚い背枕に対して6〜12ポンド、背枕、椅子張りの詰め物、および覆いに対して12〜18ポンド、薄い背枕、タフティング基材、非常に厚いシートクッション、および覆いに対して18〜24ポンドである。一部の実施形態において、完成したフォームは、20%を下回る、および、最も好ましい10%を下回る値を伴うより好ましい15%を下回る圧縮歪値を有する。完成した軟質成形フォームの典型的な密度は、1立方フィート当たり2〜3ポンド、および完成した軟質スラブストックフォームの典型的な密度は、1立方フィート当たり1〜4ポンド、最も多くの用途では、1立方フィート当たり1〜2ポンドである。
B.微細気泡フォーム組成物
B.微細気泡フォーム組成物
一態様において、本発明は、微細気泡フォーム組成物を包含する。ある実施形態において、かかる微細気泡フォーム組成物は、上に、ならびに本明細書の実施形態および実施例において定義される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上を含有するB側混合物から誘導される。
ある実施形態において、微細気泡フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と、上述のPEC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、微細気泡フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と、上述のPPC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、微細気泡フォームのB側配合物は、摂氏20度で、100,000センチポイズを下回る、好ましくは6,000センチポイズを下回る粘度を有する。好ましいB側ポリオールは、28〜112のOH価を有する。好ましいB側ポリオールは、1を下回る酸価を有する。好ましいB側ポリオールは、1.9〜3.0の官能価を有する。好ましいA側配合物は、2.7を下回る、最も好ましい2.0〜2.5のイソシアネート官能価を有する。好ましい完成した微細気泡フォームは、独立気泡を有し、1立方センチメートル当たり0.2〜0.7グラムである。
C. 硬質フォーム組成物
C. 硬質フォーム組成物
一態様において、本発明は、硬質フォーム組成物を包含する。ある実施形態において、かかる硬質フォーム組成物は、上に、ならびに本明細書の実施形態および実施例において定義される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上を含有するB側混合物から誘導される。
ある実施形態において、硬質フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と上述のPEC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、硬質フォーム組成物は、多官能性イソシアネートを含むA側組成物と上述のPPC−B1型のB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、硬質フォームのB側配合物は、100,000センチポイズを下回る、好ましくは40,000センチポイズを下回る、および最も好ましくは12,000センチポイズを下回る粘度を有する。好ましいB側配合物は、約250〜500のOH価を有する。典型的なB側ポリオールは、2〜8の官能価を有する。好ましいA側配合物は、2.3〜3.5のイソシアネート官能価を有する。
一部の実施形態において、完成した硬質フォームは、典型的には「k値」として表される高断熱値を有する。好ましくは、これらのk値は、0.25ワット/(mK)未満、より好ましいk値は0.20ワット/(mK)未満、最も好ましいのは0.15ワット/(mK)未満である。一部の好ましい硬質フォームは、UL723試験でクラス1の可燃性能を達成するような燃焼改質要件を有する。
D.エラストマー組成物
D.エラストマー組成物
別の態様において、本発明は、上記ならびに本明細書で開示される特定の実施形態および実施例において説明される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上から誘導されるポリウレタンエラストマーを包含する。ある実施形態において、ポリウレタンエラストマー組成物は、1つ以上のポリイソシアネートと、上記で定義される脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上を含有するB側混合物との反応生成物を含む。
ある実施形態において、エラストマーのB側配合物は、摂氏20度で、100,000センチポイズを下回る、好ましくは6,000センチポイズを下回る粘度を有する。好ましいB側ポリオールは、28〜112のOH価を有する。好ましいB側ポリオールは、1を下回る酸価を有する。好ましいB側ポリオールは、1.9〜3.0の官能価を有する。好ましいA側配合物は、2.7を下回るイソシアネート官能価を有する。
E.熱可塑性プラスチック組成物
E.熱可塑性プラスチック組成物
別の態様において、本発明は、上述の脂肪族ポリカーボネートポリオール組成物のうちの1つ以上から誘導される熱可塑性プラスチック組成物を包含する。
ある実施形態において、熱可塑性プラスチックエラストマーのB側配合物は、摂氏20度で、1,000,000センチポイズを下回る、好ましくは6,000センチポイズを下回る粘度を有する。好ましいB側ポリオールは、28〜112のOH価を有する。好ましいB側ポリオールは、1を下回る酸価を有する。好ましいB側ポリオールは、1.9〜2.1の官能価を有する。好ましいA側配合物は、1.9〜2.1のイソシアネート官能価を有する。
本発明は、以下の実施例によって例示される。特定の実施例、材料、量、および手順は、本明細書に記載の本発明の範囲と趣旨に従って広範に解釈されるべきであることが理解されるべきである。
以下に提示されるのは、種々のポリウレタンフォームおよびエラストマーの配合である。これらの材料は、前述で定義されるような脂肪族ポリカーボネートポリオールを使用して作製された。特に、以下の実施例において使用および識別された脂肪族ポリカーボネートポリオールは、以下の特性を有する。
NOV−61−151は、807g/molのMn、1.276のPDI、99%を上回る−OH末端基、99%を上回る炭酸結合(ジプロピレングリコール中のエーテル結合を除く)を有するジプロピレングリコールで開始されるポリ(プロピレンカーボネート)ポリオールである。このポリオールは、式P2B:
に従い、式中、各−Yは、−Hであり、nは、組成物中の平均で、約3.3である。
に従い、式中、各−Yは、−Hであり、nは、組成物中の平均で、約3.3である。
NOV−53−047は、Fomrez(登録商標)11−112という市販のポリエステルポリオール(約1,000g/molポリ(ジエチレングリコールアジピン酸塩))で開始されるポリ(エチレンカーボネート)ポリオールである。PECポリオールは、1748g/molのMn、1.76のPDIを有し、99%を上回る−OH末端基を含有し、ならびに約85%の炭酸結合(スターターは除く)を含有する。この材料は、式Q8a:
に従い、式中、qは、組成物中の平均で、約4.4であり、nは、組成物中の平均で、約4.3である。
NOV−53−053は、2486g/molのMn、1.41のPDIを有し、99%を上回る−OH末端基を含有し、約85%の炭酸結合(スターターは除く)を有するFomrez(登録商標)11−112で開始されるポリ(エチレンカーボネート)ポリオールである。この材料は、式Q8aに従い、式中、qは、組成物中の平均で、約4.4であり、nは、組成物中の平均で、約8.4である。
NOV−53−050は、Voranol(登録商標)220−110Nというポリエーテルポリオール(ポリエチレンオキシド約1,000g/molでキャップされるポリプロピレンオキシド)で開始されるポリ(エチレンカーボネート)ポリオールである。ポリオールは、2656g/molのMn、1.10のPDIを有し、99%を上回る−OH末端基、および約85%の炭酸結合(スターターは除く)を含有する。この材料は、式Q7b:
に従い、式中、qおよびq’は、組成物中の平均で、約8であり、nは、組成物中の平均で、約5.3である。
に従い、式中、qおよびq’は、組成物中の平均で、約8であり、nは、組成物中の平均で、約5.3である。
NOV−53−052は、1938g/molのMn、1.11のPDIを有し、99%を上回る−OH末端基および約85%の炭酸結合(スターターは除く)を含有するVoranol(登録商標)220−110Nで開始されるポリ(エチレンカーボネート)ポリオールである。この材料は、式Q7bに従い、式中、qおよびq’は、組成物中の平均で、約8であり、nは、組成物中の平均で、約9.4である。
実施例1、軟質フォーム配合
実施例1、軟質フォーム配合
実施例1において、一連の軟質ポリウレタンフォームを配合し、それらの性能の定性的評価を完了した。すべての場合において、これらのフォームの製造手順は、以下の通りである。まず、ポリオール、触媒、および他の添加剤のすべて、ならびに発泡剤として水を含むすべてのB側成分を正確な分量でカップに分配した。次いで、それらを、室温で最低30秒間、混合物が完全に均一になるまで木製の撹拌具を使用して手で混合した。B側が均一になった後、A側を添加し、混合物を再度最低15秒間手で混合した。全部の配合がよく混合された後、混合物を新たなカップに移し、膨張可能にした。次いで、フォームを、室温で硬化可能にした。以下の表において、「クリーム状までの時間」は、混合物が不透明になることによって示される、混合物を完成するためにA側を添加してから混合物が泡立ち始めるまでの経過した時間を指す。「ゲル状までの時間」は、混合器具でフォームを圧迫することによって示される、A側を添加してからポリウレタンフォームネットワークが生じ始めるまでの時間である。「膨張までの時間」はA側を添加してから、そのフォームがその完全な膨張を完了するまでの時間である。
実施例2、微細気泡フォーム配合
実施例2において、一連の微細気泡ポリウレタンフォームを配合し、それらの性能の定性的評価を完了した。これらのフォームの製造手順は、以下の通りである。まず、ポリオール、触媒、および他の添加剤のすべて、ならびに発泡剤として水を含むすべてのB側成分を正確な分量でカップに分配した。次いで、サンプルの大部分を、室温で最低30秒間、混合物が完全に均一になるまで木製の撹拌具を使用して手で混合した。大きいサンプル2L、2M、および2Nに対しては、メカニカルミキサーを1,100RPMで使用して、B側の混合を完了した。B側が均一になった後、A側を添加し、混合物を再度、多くの場合は手で、サンプル2L、2M、および2Nに対しては、1,100RPMのメカニカルミキサーを使用して、最低15秒間混合した。全部の配合がよく混合された後、混合物を新たなカップに、あるいは、2L、2M、および2Nの場合にはアルミニウム金型に注いだ。次いで、フォームを室温で硬化可能にした。以下の表において、「クリーム状までの時間」は、混合物が不透明になることによって示される、混合物を完成するためにA側を添加してから混合物が泡立ち始めるまでの経過した時間を指す。「ゲル状までの時間」は、混合器具でフォームを圧迫することによって示される、A側を添加してからポリウレタンフォームネットワークが生じ始めるまでの時間である。「膨張までの時間」はA側を添加してから、そのフォームがその完全な膨張を完了するまでの時間である。
実施例3、硬質フォーム配合
実施例3において、一連の硬質ポリウレタンフォームを配合し、それらの性能の定性的評価を完了した。すべての場合において、これらのフォームの製造手順は、以下の通りである。まず、ポリオール、触媒、および他の添加剤のすべて、ならびに発泡剤として水を含むすべてのB側成分を正確な分量でカップに分配した。次いで、それらを、室温で最低30秒間、混合物が完全に均一になるまで木製の撹拌具を使用して手で混合した。B側が均一になった後、A側を添加し、混合物を再度、最低15秒間手で混合した。全部の配合がよく混合された後、混合物を新たなカップに移し、膨張可能にした。次いで、フォームを、室温で硬化可能にした。以下の表において、「クリーム状までの時間」は、混合物が不透明になることによって示される、混合物を完成するためにA側を添加してから混合物が泡立ち始めるまでの経過した時間を指す。「ゲル状までの時間」は、混合器具でフォームを圧迫することによって示される、A側を添加してからポリウレタンフォームネットワークが生じ始めるまでの時間である。「膨張までの時間」はA側を添加してから、そのフォームがその完全な膨張を完了するまでの時間である。
実施例4、エラストマー配合
実施例4において、一連のエラストマーを配合し、それらの性能の定性的評価を完了した。すべての場合において、これらのエラストマーの製造手順は、以下の通りである。まず、ポリオール、触媒、および他の添加剤のすべてを含むすべてのB側成分を正確な分量でカップに分配した。次いで、それらを、室温で最低30秒間、混合物が完全に均一になるまで木製の撹拌具を使用して手で混合した。B側が均一になった後、A側を添加し、混合物を再度、最低15秒間手で混合した。全部の配合がよく混合された後、混合物をアルミニウム金型に注ぎ、摂氏65度で1時間硬化した。
他の実施形態
前述の内容は、本発明のある非制限的な実施形態の説明であった。したがって、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本発明の原理の用途の単なる例示であることが理解されるべきである。例示される実施形態の詳細に対する本明細書の参照は、それら自体が本発明に必須であるとされているそれらの特質を列挙する特許請求の範囲を制限すると意図されるべきではない。
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- 図面に記載の発明。
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