JP2022510079A - ポリオール組成物 - Google Patents
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Abstract
（ａ）少なくとも１つの有機イソシアネートと、（ｂ）少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと、を含むポリウレタン組成物反応混合物、上記のポリウレタン組成物を作製するためのプロセス、ポリウレタン複合品組成物、上記のポリウレタン複合品組成物を作製するためのプロセス、および上記のポリウレタン複合品組成物から複合品を作製するためのプロセス。【選択図】なし
Description
本発明は、ポリウレタン組成物を調製するために有用なポリオール組成物、ポリウレタン複合品を調製するために有用なポリウレタン組成物、およびそれから作製されるポリウレタン複合品に関する。
ポリオール成分およびポリイソシアネート成分を含有する反応性ポリウレタン組成物からポリウレタン系の複合品を製造することが当技術分野で周知である。ポリウレタン系の複合品を調製するために、ポリウレタン系の複合品を製造するために使用される既知の反応性ポリウレタン組成配合物の反応性、機械的性能、ポットライフ（または有効な時間）、および吸水（水分除去）特性の適切なバランスを正しく判定することは一般的な課題である。機械的性能を改善するために、通常、高いヒドロキシル（ＯＨ）値と複数の官能基を有するポリオールがその配合物に導入される。このようなポリオールは、高いＯＨ値と複数の官能基を有し、通常、エチレンオキシド（ＥＯ）またはプロピレンオキシド（ＰＯ）から調製される。しかしながら、ＥＯまたはＰＯポリオールの使用は、高い吸水特性および高い発泡問題を有するポリウレタン配合物をもたらすことになる。さらに、反応性ポリウレタン組成物のＥＯおよびＰＯポリオール成分は、通常、反応性ポリウレタン組成物のポリイソシアネート成分との高い反応性を示す。したがって、既知のポリオールを既知のポリイソシアネートと混合して反応性ポリウレタン配合物を形成する場合、ポリウレタン配合物の有効時間（通常、分単位での流動時間またはゲル時間によって測定される）は大幅に低減される。
機械的強度の要件を満たすために、典型的には、高架橋密度のポリオールがポリウレタン配合物に使用される。したがって、ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、ＣＰ４５０、ＲＨ３６０など（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）などの多官能基の短分子鎖ポリオールは、典型的には、ポリウレタン配合物に導入される。ポリウレタン配合物の発泡の問題を最小限に抑えるために、疎水性ポリオール、例えば、ヒマシ油または別の高疎水性のポリオールが通常、その配合物に添加される。他の例では、ＳＯＶＥＲＭＯＬシリーズ製品などのヒマシ油誘導体が配合物に使用される。疎水性ポリオールの長い脂肪族アルキル鎖は、ポリウレタン配合物の発泡の問題を防止または低減するために所望の疎水性を提供する。しかしながら、実際の用途では、ヒマシ油自体が、典型的には、ポリウレタン配合物で使用されるジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）／高分子ＭＤＩイソシアネートおよびＳＰＥＣＦＬＥＸ ＮＳ５４０イソシアネート（２．３官能基の高分子ＭＤＩ、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）などのイソシアネートとの比較的高い反応性を示すことがわかっている。
ポリウレタン配合物のポリオール組成物成分に関する別の問題は、ポリオール組成物中の成分間の適合性の制限に関係している。例えば、ヒマシ油と、ポリオール組成物中に存在するＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、ＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ（ＰＯポリオール）などの他の石油系のポリオールは、通常、互いにあまり適合性がない。高用量の石油系のポリオールがヒマシ油を含有するポリウレタン配合物に導入されると、配合物の不安定性が生じる可能性がある。しかしながら、場合によっては、適切な機械的性能を提供する配合物を達成するために、ポリウレタン配合物において高用量の石油系のポリオールが必要とされる。
（１）植物油系のポリオール（例えば、ヒマシ油）および（２）石油系のポリオール（例えば、ブチレンオキシド［ＢＯ］）などの、互いの間の改善された適合性を示すポリオール成分を含有するポリオール組成物は、ポリウレタンを製造する産業において非常に望ましいものである。さらに、（１）ポリオール成分と（２）そのようなポリオールを含有するポリウレタン配合物のイソシアネートとの反応性を低減させることと、そのようなポリオールを含有するポリウレタン配合物の機械的性能を改善することとは、例えば、ポリウレタン配合物の加工性を改善することにより、ポリウレタン配合物から複合品を製造するためのポリウレタン配合物を開発する際に重要な利点を提供し得る。
これまで、軟質、半硬質、および硬質ポリウレタン発泡体などのポリウレタン製品は、ポリイソシアネートをＢＯおよび他の添加剤を含有するポリオール混合物と反応させる既知のプロセスによって製造されてきた。そのような既知のプロセスは、例えば、ＵＳ２０１２０２３２１８０（Ａ１）、ＤＥ１０１４５４５８、ＤＥ１０１４５４４０、およびＥＰ１２１７０１９に開示されている。しかしながら、上記の参考文献のいずれも、反応性の低減および／または吸水性の低減を示す反応性ポリウレタン配合物のための１つのポリオール化合物または２つ以上のポリオール化合物の混合物を含むポリオール成分の使用を記載していない。
本発明のポリオール組成物は、従来技術のポリウレタン組成物の使用で遭遇する問題に対する解決策を提供する。例えば、２つ以上のポリオール化合物（例えば、ヒマシ油などの植物油系のポリオール；および例えば、ＢＯなどの石油系のポリオール）の混合物を含む本発明のポリオール組成物は、（１）ポリオール組成物中に存在する２つ以上のポリオール化合物間の適合性の増加、（２）ポリウレタン配合物中に存在するポリオールとポリイソシアネートとの間の反応性の低減、および（３）ポリウレタン配合物の吸水特性の低減を提供する。
本発明のポリオール組成物をポリウレタン組成物に使用すると、適合性、有効時間の延長、および機械的性能特性を含むいくつかの強化された（最適な）特性を有するポリウレタン組成物が得られる。さらに、ポリオール組成物、ポリウレタン組成物、およびポリウレタン組成物から作製されたポリウレタン複合品を製造する加工性および方法が大幅に強化される。
一実施形態では、本発明は、（ａ）ブチレンオキシド（ＢＯ）系の疎水性ポリオールなどの少なくとも１つの石油系のポリオールと、（ｂ）ヒマシ油などの少なくとも１つの植物油系のポリオールと、を含むポリオール配合物または組成物であって、適合性が、石油系のポリオールと、ポリオール組成物中に存在する植物油系のポリオールとの間で増加する、ポリオール配合物または組成物に関する。
別の実施形態では、本発明は、（ｉ）第１の成分として、上記のポリオール組成物と、（ｉｉ）第２の成分として、ポリイソシアネートと、を含む、ポリウレタン組成物に関する。有利なことに、ＢＯ系のポリオールを含有するポリオール組成物をポリウレタン配合物に加えることにより、（１）ポリウレタン配合物の有効時間が増加または延長され（すなわち、ポリウレタン配合物の第１および第２の成分の反応性が延長される）、（２）ポリウレタン配合物の機械的性能が向上する。
さらに別の実施形態では、本発明は、（Ａ）第１の成分として、上記のポリウレタン組成物と、（Ｂ）第２の成分として、繊維などの構造材料と、を含むポリウレタン複合品組成物に関する。
さらに別の実施形態では、本発明は、上記のポリウレタン複合品組成物から作製されたポリウレタン複合品に関する。
さらに他の実施形態では、本発明は、（１）上記のポリオール組成物と、（２）上記のポリウレタン組成物と、（３）上記のポリウレタン複合品組成物と、（４）上記のポリウレタン複合品組成物から作製された複合品と、を製造するためのプロセスを含む。
一般に、ポリウレタン複合品は、（Ａ）第１の成分として、ポリウレタン組成物と、（Ｂ）第２の成分として、繊維材料などの少なくとも１つの構造材料と、を含む、ポリウレタン複合組成物から作製することができる。ポリウレタン複合組成物の成分（Ａ）であるポリウレタン組成物は、（ｉ）第１の成分としてポリオール組成物と、（ｉｉ）第２の成分として少なくとも１つのポリイソシアネートと、を含む、混合物から作製することができる。ポリウレタン組成物の成分（ｉ）であるポリオール組成物は、（ａ）ブチレンオキシド（ＢＯ）系の疎水性ポリオールなどの少なくとも１つの石油系のポリオールと、（ｂ）ヒマシ油などの少なくとも１つの植物油系のポリオールと、を含む混合物から作製することができる。
一実施形態では、本発明のポリオール配合物または組成物は、（ａ）ブチレンオキシド（ＢＯ）系の疎水性ポリオールなどの少なくとも１つの石油系のポリオールと、（ｂ）ヒマシ油などの少なくとも１つの植物油系のポリオールと、を含むポリオール配合物または組成物を含むことができ、適合性が、石油系のポリオールと、ポリオール組成物中に存在する植物油系のポリオールとの間で増加する。
本発明のポリオール組成物の第１の成分（ａ）は、少なくとも１つの石油系のポリオールを含む。好ましい実施形態では、石油系のポリオールは、１つ以上のブチレンオキシド（ＢＯ）系のポリオールを含み得る。例えば、一実施形態では、ＢＯ系のポリオールは、ＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）などの純粋なＢＯ系のポリオールを含むことができる。別の実施形態では、ＢＯ系のポリオールは、少なくとも１つのＢＯ系の疎水性ポリオールであり得る。本発明において有用なＢＯ系の疎水性ポリオールの例示は、以下の一般的な化学構造（Ｉ）を有する疎水性ポリオールのうちの１つ以上を含むことができる：
Ｒ－［（ＥＰＯ）ｎ－（ＡＯ）ｍ］ｘ構造（Ｉ）
Ｒ－［（ＥＰＯ）ｎ－（ＡＯ）ｍ］ｘ構造（Ｉ）
上記の構造（Ｉ）は、本発明において有用なハイドロトロピックポリオールを含み、式中、Ｒは、開始剤であり、ＥＰＯは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドであり、ｎは、０～約１０の範囲の数値であり、ＡＯは、例えば、ブチレンオキシドを含むがこれらに限定されないアルキレンオキシドであり、ｍは、１～約１０の範囲の数値であり、ｘは、ポリオールの官能基であり、ｘは、≧３であり得る。
構造（Ｉ）によって表されるハイドロトロピックポリオールの例示は、「ペンタエリスリトール」（本明細書では「試料Ａ」とも称される）、「ソルビトール」（本明細書では「試料Ｂ」とも称される）、および「グリセリン」（例えば、ＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１）などのＢＯキャップされたポリオールを含み得る。次の表Ｉは、２つの化合物試料Ａと試料Ｂのいくつかの特性の要約を示している。
代替的な実施形態では、本発明で使用されるブチレンオキシド系のポリオールは、ＢＯ系のポリオールを植物系のポリオールと混合する前に作製することができる。例えば、ＢＯ系のポリオールは、（ｉ）グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの開始剤および（ｉｉ）さまざまなモル比の酸化ブチレン（ＢＯ）と反応することによって生成することができる。１つの広い実施形態では、開始剤は、最初に、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドなどの異なる別個のポリオール化合物と反応して反応生成物を形成し、次に反応生成物をブチレンオキシドと反応させて、本発明に有用なブチレンオキシド含有ポリオールを生成することができる。本発明のブチレンオキシド含有ポリオールを製造するために上記の反応を実行するために、任意の従来の反応プロセスおよび機器を使用することができる。
一般に、ポリオール組成物の第１の成分（ａ）であるＢＯ系のポリオールは、一実施形態では、５重量％～５０重量％の範囲の濃度でポリオール組成物中に存在することができ、別の実施形態では、１０重量％～３０重量％の範囲の濃度で存在することができ、
さらに別の実施形態では１０重量％～２５重量％の範囲の濃度で存在することができる。
さらに別の実施形態では１０重量％～２５重量％の範囲の濃度で存在することができる。
本発明のポリオール組成物の第２の成分（ｂ）は、少なくとも１つの植物油系のポリオールを含む。本発明において有用な植物油系のポリオールの例示は、次のうちの１つ以上を含むことができる：ヒマシ油、大豆油誘導体ポリオール、亜麻仁油誘導体ポリオール、およびそれらの混合物。
一般に、ポリオール組成物の第２の成分（ｂ）である植物油系のポリオールは、ポリオール組成物中に、一実施形態では１０重量％～５０重量％の範囲の濃度で存在することができ、別の実施形態では２０重量％～５０重量％の範囲の濃度で、さらに別の実施形態では２５重量％～４５重量％の範囲の濃度で存在することができる。
本発明のポリオール組成物の任意選択的な成分（ｃ）は、次の化合物のうちのいずれか１つ以上を含み得る：石油系ＥＯ／ＰＯポリオール、消泡剤、湿潤剤／分散剤、モレキュラーシーブ、接着促進剤、およびそれらの混合物。
１つの広い実施形態では、本発明のポリオール組成物を製造するためのプロセスは、（ａ）少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと、（ｂ）少なくとも１つの植物油系のポリオールと、を混合するステップを含み得る。
本発明のブチレンオキシドポリオールを含むポリオール組成物を使用することにより、エチレンオキシド含有ポリオールと、プロピレン含有ポリオールと、疎水性植物油系のポリオールとの間の適合性性能が有利に増加する。一般に、状態図によって測定されるようなポリオール組成物の適合性性能は、一実施形態ではヒマシ油への１重量％～５５重量％のＥＯ／ＰＯ石油ポリオールの範囲であることができ、別の実施形態ではヒマシ油への２０重量％～５５重量％のＥＯ／ＰＯ石油ポリオールの範囲で、さらに別の実施形態ではヒマシ油への３５重量％～５５重量％のＥＯ／ＰＯ石油ポリオールの範囲であることができる。
本発明のポリオール組成物はまた、エチレンオキシド／プロピレンオキシド含有ポリオールの吸水性能と比較した場合、より低い吸水特性を有するという利点を示すことができる。一般に、ポリオール組成物の吸水性能の低減は、ある期間にわたる組成物の重量増加を測定することによって判定することができる。本発明の組成物の吸水は、例えば、摂氏２２度（℃）の温度および５３パーセント（％）の湿度で測定されたとき、一実施形態では重量増加の０．１重量％～１．２重量％の範囲であることができ、別の実施形態では０．２重量％～１．２重量％の範囲で、さらに別の実施形態では０．３重量％～１．２重量％であることができる。
別の実施形態では、本発明のポリウレタン組成物は、（ｉ）第１の成分として上記のポリオール組成物と、（ｉｉ）第２の成分としてのポリイソシアネートと、を含む。
一般に、ポリウレタン組成物は、「Ａ側材料」および「Ｂ側材料」を含むものとして説明することができ、Ａ側材料は、少なくとも１つのイソシアネート含有材料（ここでは、上記は成分［ｉｉ］である）を含み、Ｂ側材料は、２つ以上のポリオールのブレンドであり得る少なくとも１つのポリオール含有材料（ここでは、上記は成分［ｉ］である）を含む。少なくとも１つの架橋剤、および少なくとも１つの界面活性剤などの他の添加剤をポリウレタン組成物に添加することができる。構造材料なしの得られたポリウレタン組成物は、Ａ側材料をＢ側材料と反応させてポリウレタン複合品を形成することにより、反応生成物を提供する反応性組成物である。１つの広い実施形態では、本発明は、反応性ポリウレタン複合組成物またはシステムを形成するための、上記の成分（ｉ）である新規なポリオール含有材料（Ｂ側）を含む。本発明のポリオール含有材料は、本発明のポリオール含有材料を使用して調製された反応性ポリウレタン複合組成物に予想外の増強特性を提供することが見出された。
本発明のポリウレタン組成物の第１の成分である成分（ｉ）は、上で詳細に説明されたポリオール組成物を含む。例えば、ポリオール組成物は、Ｂ側材料の疎水性ＢＯ－ポリオール成分を含有するポリオール組成物を使用する。前述のように、好ましい実施形態では、ポリウレタン組成物を作製するのに有用なポリオール組成物は、少なくとも１つの酸化ブチレン系の疎水性ポリオールを含み、少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールは、反応性が低減し、吸水特性が低減し、適合特性が増加したポリウレタン組成物を提供する。
有利なことに、ＢＯ系のポリオールを含有するポリオール組成物をポリウレタン配合物に加えることにより、（１）ポリウレタン配合物の有効時間が増加または延長され（すなわち、ポリウレタン配合物の第１および第２の成分の反応時間が延長される）、（２）ポリウレタン配合物の機械的性能が向上する。
本発明のポリウレタン組成物の第２の成分である成分（ｉｉ）は、少なくとも１つのポリイソシアネート化合物を含む。例えば、ポリウレタン組成物を調製する際に使用するための好適なイソシアネートである成分（ｉｉ）は、脂肪族、脂環式、アラリファチック、および芳香族イソシアネートのような、ポリウレタンを調製するための当技術分野で知られている有機イソシアネートのいずれかを含み得る。一実施形態では、コスト、入手可能性、および製品ポリウレタンに付与される性質に基づいて、芳香族ポリイソシアネートが一般的に好ましい。本発明に有用な例示的なポリイソシアネートとしては、例えば、ｍ－フェニレンジイソシアネート、２，４－および／または２，６－トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の種々の異性体、ヘキサメチレン－１，６－ジイソシアネート、テトラメチレン－１，４－ジイソシアネート、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、水素添加ＭＤＩ（Ｈ１２ＭＤＩ）、ナフチレン－１，５－ジイソシアネート、メトキシフェニル－２，４－ジイソシアネート、４，４’－ビフェニレンジイソシアネート、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、４，４’，４’’－トリフェニルメタントリ－イソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートまたはそれらのＭＤＩとの混合物（ポリマーＭＤＩ）、水素添加ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トルエン－２，４，６－トリイソシアネート、および４，４’－ジメチルジフェニルメタン－２，２’，５，５’－テトライソシアネートが挙げられる。好ましい一実施形態では、本発明のポリウレタン組成物を形成するのに使用され得るポリイソシアネートには、ＭＤＩおよびＭＤＩの誘導体、例えば、ビウレット変性「液体」ＭＤＩ生成物およびポリマーＭＤＩ、ならびにＴＤＩの２，４－および２，６－異性体の混合物が挙げられ得る。
別の好ましい実施形態では、ポリイソシアネートは、ＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）Ｍ２２９などのポリマーＭＤＩ、またはＴＤＩ異性体が混合物の６０重量パーセント（重量％）～９０重量％を構成し、２，４－ＴＤＩ異性体がＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）ＴＭ－２０などのＴＤＩ異性体の少なくとも７０重量％を構成する、ＴＤＩ異性体のＭＤＩとの混合物である。上記のＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）製品は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
一実施形態では、ポリイソシアネートまたはその混合物は、一般に、１分子当たり平均１．８以上のイソシアネート基を有することができる。別の実施形態では、イソシアネート官能価は、約１．９～約４、また別の実施形態では約１．９～約３．５、さらに別の実施形態では約１．９～約２．７であり得る。
別の好ましい実施形態では、本発明に有用なポリイソシアネートは、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネートおよび２，６－トルエンジイソシアネートの混合物；２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物；またはそれらの混合物であり得る。
さらに別の実施形態では、ポリウレタン組成物を調製するのに使用するための他の好適なイソシアネートである成分（ｉｉ）は、ＳＰＥＣＦＬＥＸ ＮＳ５４０およびＰＡＰＩ ２７ポリマーＭＤＩなどの市販のイソシアネート化合物のいずれかを含み得る。
ポリウレタン組成物を形成するのに使用し得るポリイソシアネートの量は、一般に、一実施形態では、７０～１２５のイソシアネート指数を提供するのに十分な量であることができる。別の実施形態では、イソシアネート指数の範囲は８０～１１５であってもよく、また別の実施形態では、イソシアネート指数の範囲は９０～１０５であってもよい。「イソシアネート指数」は、本明細書において、配合物中のイソシアネート基とイソシアネート反応性基との比の１００倍の値を意味する。
ポリウレタン組成物の調製において、他の追加の任意選択的な化合物または添加剤は、必要に応じて、Ａ側材料および／またはＢ側材料のいずれかに添加され得る。組成物を作製するために、または得られる複合品に所望の特性を付与するために使用される製造プロセスに有用であり得る、１つ以上のさらなる種類の他の材料が使用されてもよく、例えば、触媒、界面活性剤、架橋剤、鎖延長剤、充填剤、着色剤、難燃剤、顔料、帯電防止剤、強化繊維、酸化防止剤、防腐剤、酸捕捉剤、およびそれらの混合物を含む。
好ましい一実施形態では、本発明のポリウレタン組成物は、次の化合物のうちの１つ以上をさらに含み得る：（ｉｖ）少なくとも１つの架橋剤；（ｖ）少なくとも１つの界面活性剤；およびそれらの混合物。
一般に、組成物中の任意選択的な成分は、使用される場合、一実施形態では０重量％～２０重量％の範囲であることができ、別の実施形態では１重量％～１５重量％の範囲で、さらに別の実施形態では２重量％～１０重量％の範囲であることができる。
一例示として、かつそれによって限定されないが、本発明の組成物は、次の成分のうちの１つ以上を次の濃度で含むことができる：一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では２重量％～約３０重量％のＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１ポリオール；一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では２重量％～約３０重量％のＢＯキャップされたポリオール（本明細書では「試料Ａ」とも称される）；
一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では２重量％～約３０重量％のＢＯキャップされたポリオール（本明細書では「試料Ｂ」とも称される）；
一実施形態では１０重量％～約５０重量％、および別の実施形態では５重量％～約５０重量％のＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＣＰ２６０；一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では５重量％～約５０重量％のヒマシ油；一実施形態では１重量％～約２０重量％、および別の実施形態では５重量％～約２０重量％のＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰプロピレンオキシド（ＰＯ）ポリオール；一実施形態では０重量％～約５重量％、および別の実施形態では１重量％～約５重量％のジプロピレングリコール；一実施形態では１重量％～約６０重量％、および別の実施形態では３０重量％～約５０重量％のＳＰＥＣＦＬＥＸ（商標）ＮＳ５４０イソシアネート（２．３官能基を有するポリマーＭＤＩ）；一実施形態では０重量％～約２０重量％、および別の実施形態では０重量％～約１０重量％のモレキュラーシーブ；一実施形態では０重量％～約１０重量％、および別の実施形態では０重量％～約５重量％の湿潤剤；一実施形態では０重量％～約１重量％、および別の実施形態では０重量％～約０．５重量％の消泡剤；一実施形態では０重量％～約１０重量％、および別の実施形態では０重量％～約５重量％の有機溶媒；ならびに一実施形態では０重量％～約１重量％、および別の実施形態では０重量％～約０．５重量％のＴｅｃｈｐｕｒ Ｂｌａｃｋ。上記の成分の範囲は、配合物の１００部（ｇ）あたりのものである。
一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では２重量％～約３０重量％のＢＯキャップされたポリオール（本明細書では「試料Ｂ」とも称される）；
一実施形態では１０重量％～約５０重量％、および別の実施形態では５重量％～約５０重量％のＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＣＰ２６０；一実施形態では１重量％～約５０重量％、および別の実施形態では５重量％～約５０重量％のヒマシ油；一実施形態では１重量％～約２０重量％、および別の実施形態では５重量％～約２０重量％のＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰプロピレンオキシド（ＰＯ）ポリオール；一実施形態では０重量％～約５重量％、および別の実施形態では１重量％～約５重量％のジプロピレングリコール；一実施形態では１重量％～約６０重量％、および別の実施形態では３０重量％～約５０重量％のＳＰＥＣＦＬＥＸ（商標）ＮＳ５４０イソシアネート（２．３官能基を有するポリマーＭＤＩ）；一実施形態では０重量％～約２０重量％、および別の実施形態では０重量％～約１０重量％のモレキュラーシーブ；一実施形態では０重量％～約１０重量％、および別の実施形態では０重量％～約５重量％の湿潤剤；一実施形態では０重量％～約１重量％、および別の実施形態では０重量％～約０．５重量％の消泡剤；一実施形態では０重量％～約１０重量％、および別の実施形態では０重量％～約５重量％の有機溶媒；ならびに一実施形態では０重量％～約１重量％、および別の実施形態では０重量％～約０．５重量％のＴｅｃｈｐｕｒ Ｂｌａｃｋ。上記の成分の範囲は、配合物の１００部（ｇ）あたりのものである。
１つの広い実施形態では、本発明のポリウレタン組成物を作製するためのプロセスは、（ｉ）ブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと（ｉｉ）ポリイソシアネートとを混合するステップを含み得る。
ポリウレタン組成物を使用して、当技術分野で知られている従来のプロセスおよび機器でポリウレタン複合品組成物を形成することができる。例えば、上述の本発明のポリウレタン組成物は、フィラメントワインディングプロセス、引抜成形プロセス、または業界でよく知られている別の同様の従来のプロセスなどの繊維含有複合体のマトリックス材料として使用することができる。
ポリウレタン複合品を製造するのに有用なポリウレタン複合品組成物は、例えば、（Ａ）第１の成分として上述のポリウレタン組成物と、（Ｂ）第２の成分として繊維材料などの少なくとも１つの構造材料と、を含む。
本発明のポリウレタン複合品組成物の第１の成分である成分（Ａ）は、上で詳細に説明されたポリウレタン組成物を含む。成分（Ａ）である、例えば、ポリウレタン組成物は、（ｉ）第１の成分として上述のポリオール組成物と、（ｉｉ）第２の成分としてポリイソシアネートと、を使用する。
本発明において成分（Ｂ）として有用な構造材料は、例えば、金属などの基材、およびそれらの混合物；ガラス繊維、炭素繊維などの繊維材料、およびそれらの混合物；充填剤、ガラスビーズなどの粒子、およびそれらの混合物、を含み得る。
一実施形態では、繊維材料などの構造材料は、例えば、ガラス繊維または炭素繊維など、およびそれらの混合物から選択することができる。一般に、ポリウレタン複合品組成物中の繊維材料は、ポリウレタン複合品組成物の成分の総重量に基づいて、一実施形態では２０重量％～８０重量％、別の実施形態では４０重量％～８０重量％、およびさらに別の実施形態では５０重量％～７０重量％の範囲であることができる。
任意選択的な添加剤である、ポリウレタン複合品組成物の成分（Ｃ）は、例えば、消泡剤、湿潤剤、カーボンブラック、モレキュラーシーブ、接着促進剤など、およびそれらの混合物から選択することができる。
一般に、ポリウレタン複合品組成物中の添加剤成分（Ｃ）は、組成物中の成分の総重量に基づいて、一実施形態では、０．５重量％～１５重量％、別の実施形態では、１重量％～１５重量％、さらに別の実施形態では５重量％～１５重量％の範囲であることができる。
１つの広い実施形態では、本発明のポリウレタン複合品組成物を作製するためのプロセスは、（Ａ）、上記で詳細に説明されたポリウレタン組成物と、上述の構造材料である、成分（Ｂ）と、を混合するステップを含み得る。
前述のように、ポリオール組成物は、ポリウレタン組成物の加工性を改善し、それは次にポリウレタン複合品組成物の加工性を改善するが、ポリウレタン組成物またはポリウレタン複合品組成物の性能に害（または有害な影響）はないことがわかる。また、場合によっては、ポリウレタン組成物またはポリウレタン複合品組成物の性能をわずかにまたは大幅に改善することさえできる。当業者には、ポリウレタン組成物およびポリウレタン複合品組成物の性能が維持されるか、さらには改善されると、最終的なポリウレタン複合品の性能も維持されるか、さらには改善されることは明らかであろう。最終的なポリウレタン複合品の性能は、ポリウレタン複合組成物と組み合わせて使用される構造材料（例えば、繊維）の種類に依存し得ることも当業者には明らかになるであろう。
上述のように、ブチレンオキシドポリオールを含有する本発明のポリオール組成物は、適合性能が増加した組成物であり、ポリオール組成物中の成分は、例えば、ブチレンオキシド含有ポリオール、エチレンオキシド含有ポリオール、プロピレン含有ポリオール、および疎水性植物油系のポリオールとの間で互いに適合性がある。適合性のあるポリオール組成物を使用してポリウレタン組成物を製造することができ、次にポリウレタン組成物を使用してポリウレタン複合品を作製することができる。ポリオール組成物は、ポリオール組成物中の異なるポリオール間で増加した適合性能を示し、かつポリウレタン組成物は、ポリオール組成物から作製されるので、ポリオール組成物の増強された適合性能の一部を、ポリウレタン組成物に付与することができる。結果として、ポリウレタン組成物は、安定したままである。言い換えれば、ポリウレタン組成物を構成するポリイソシアネート成分とのポリオール組成物の適合性は、ポリウレタン組成物から作製された最終品の機械的強度によって間接的に反映され得る。例えば、ポリウレタン複合品の機械的強度が本発明のように低減または改善さえされない場合、ポリウレタン組成物またはポリウレタン組成物から作製されたポリウレタン複合品との適合性の問題はない。
ポリウレタン組成物およびポリウレタン複合品と比較したポリオール組成物の吸水性能の低減に関して、複合品の吸水は、ポリウレタン組成物の泡立ち性能によって間接的に反映され得る。例えば、ポリウレタン組成物の反応中に視認可能な気泡が発生しない場合、これは、良好な耐水性（すなわち、低い吸水率）性能が示されることを意味する。上述のように、吸水は主にポリウレタン組成物のポリオール成分からである。一般に、ポリウレタン組成物のイソシアネート成分は水を吸収できず、そうでなければ、イソシアネート成分は最初に水と反応することができ、次にポリウレタン組成物のイソシアネート成分はポリウレタン組成物の適用前に失敗する。
１つの広い実施形態では、上記のポリウレタン複合品組成物から作製されたポリウレタン複合品を製造するためのプロセスは、以下のステップを含み得る：
（Ｉ）ポリウレタン複合品組成物を提供するステップ
（ＩＩ）構造材料がポリウレタン複合品組成物で実質的にコーティングされるように、ステップ（Ｉ）のポリウレタン複合品組成物を構造材料と接触させるステップ
（ＩＩＩ）ステップ（ＩＩ）のポリウレタン複合品組成物で実質的にコーティングされた構造材料を加熱するステップ。
（Ｉ）ポリウレタン複合品組成物を提供するステップ
（ＩＩ）構造材料がポリウレタン複合品組成物で実質的にコーティングされるように、ステップ（Ｉ）のポリウレタン複合品組成物を構造材料と接触させるステップ
（ＩＩＩ）ステップ（ＩＩ）のポリウレタン複合品組成物で実質的にコーティングされた構造材料を加熱するステップ。
別の実施形態では、ポリウレタン複合品組成物を使用して、繊維ワインディングプロセスまたは引抜成形プロセスなどの従来の複合材料製造プロセスおよび機器を使用してポリウレタン複合品を形成することができる。
別の広い実施形態では、本発明のポリウレタン複合品を製造するためのプロセスは、（Ｉ）（ａ）少なくとも１つのポリイソシアネートと、（ｂ）少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと、（ｃ）エチレンオキシド含有、プロピレン含有ポリオールおよび疎水性植物油系のポリオールとを混合するステップであって、反応性ポリウレタン組成物を形成する、混合するステップ（Ｉ）と、（ＩＩ）ステップ（Ｉ）から得られた反応性ポリウレタン組成物を、組成物を反応させて増強された特性を示すポリウレタン複合品を形成するのに十分な条件に供するステップと、を含み得る。混合するステップ（Ｉ）は、従来のメカニカルミキサーとプロセス条件を使用して、例えば室温（約２５℃）で実施することができる。また、反応させるステップ（ＩＩ）は、例えば、８０℃～１２０℃の温度で実施することができる。
前述のように、本発明のポリウレタン複合品組成物は、（Ａ）第１の成分として上述のポリウレタン組成物と、（Ｂ）第２の成分として繊維などの構造材料と、を含む。本発明のポリウレタン組成物から作製された構造材料含有ポリウレタン複合品はまた、例えば、ポリウレタン複合品の機械的性能の増加を含む改善を示すことができる。例えば、ＩＳＯ５２７規格の方法によって測定されるポリウレタン複合品の引張強度は、一実施形態では６０メガパスカル（ＭＰａ）～９０ＭＰａの範囲であることができ、別の実施形態では６５ＭＰａ～８０ＭＰａの範囲で、さらに別の実施形態では７０ＭＰａ～８０ＭＰａ範囲であることができる。
本発明のポリウレタン組成物およびポリウレタン複合品組成物は、例えば、フィラメントワインディングプロセスによって作製された複合電柱を製造するため、またはポリウレタン樹脂を含む引抜成形産業において物品を製造するためなどを含む、多くの用途で使用することができる。上記の用途において、ポリウレタン樹脂は、上述のようなポリウレタン樹脂の優れた機械的性能（例えば、耐靭性および耐疲労性）および耐薬品性性能のために、マトリックス材料としてかなりの関心を集めてきた。しかしながら、ポリウレタン組成物を製造する際の一般的な矛盾は、（１）組成物の反応性と機械的性能のバランス、および／または（２）組成物の全体的な機械的性能を改善するのに十分な、組成物のポットライフ（または有効寿命）および耐水性／耐湿性のバランスをとる能力である。
業界での一般的な従来の慣行は、高いヒドロキシル値を有するポリオールを導入することであり、通常、機械的性能を改善するために複数の官能基が組成物に導入される。しかしながら、従来技術で使用される通常のポリオールは、通常、エチレンオキシド（ＥＯ）またはプロピレンオキシド（ＰＯ）から作製され、これは、高い吸水性および発泡性の問題を有する組成物をもたらすことになる。さらに、上記の従来技術のポリオールは、通常、イソシアネートとの高い反応性を有し、そのような既知のポリオールは、ポリウレタン配合物の有効時間を大幅に低減することになる。短い有効時間は、ＰＵ系の複合材料の一般的な課題の１つである。他方、本発明は、ポリウレタン組成物から製造された複合品の機械的性能を維持または増加させながら、より長い有効時間を示すポリウレタン組成物を提供する。
以下の実施例は、本発明をさらに詳細に説明するために提示されるが、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。すべての部および割合は、特に指示がない限り重量である。
以下の本発明の実施例（本発明の実施例）および比較例（比較例）の試料を調製するために使用されるさまざまな材料を表ＩＩに説明する。
試験方法
吸水測定の概略手順
ステップ（１）：試験環境の湿度を５０％～約６０％の湿度に制御する。
吸水測定の概略手順
ステップ（１）：試験環境の湿度を５０％～約６０％の湿度に制御する。
ステップ（２）：ポリオール系または配合物の約５グラム（ｇ）の重さを量り、紙のサイズ寸法が１５センチメートル（ｃｍ）×１０ｃｍである印刷用紙のシートにポリオールを広げる。
ステップ（３）：水分インジケータで測定したポリオールの重量増加を観測して記録する。５分ごとに重量増加を記録する。記録された重量増加は、ポリオールの吸水性と見なす。
ステップ（４）：記録されたポリオールの経時的な重量増加をプロットし、その結果から吸水曲線を作成する。
イソシアネートとの反応性の概略手順
ポリオール配合物とイソシアネート配合物は別々に調製される。２つの配合物は完全に混合され、次に、混合物の粘度上昇を、ＡＲＥＳ－Ｇ２ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能）を介して、１０／秒のせん断速度で測定することができる。データは１０秒ごとに収集される。
ポリオール配合物とイソシアネート配合物は別々に調製される。２つの配合物は完全に混合され、次に、混合物の粘度上昇を、ＡＲＥＳ－Ｇ２ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能）を介して、１０／秒のせん断速度で測定することができる。データは１０秒ごとに収集される。
代替的に、混合物の粘度上昇は、例えば「Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｈｉｇｈ－Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ」、ＡＣＳ Ｃｏｍｂ．Ｓｃｉ．２０１６，１８，４０５－４１４に記載されているように、ＨＴＲ ＴＡＤＭ粘度測定法および粘度計機器を使用して、オープンバイアルで測定することができる。「ＨＴＲ ＴＡＤＭ」は、Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｏｔａｌ Ａｓｐｉｒａｔｅ ａｎｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｅ Ｍｅｔｈｏｄの略である。
本発明において有用な別の手順は、本明細書では「Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＤＶ－ＩＩ Ｐｒｏ ｌａｒｇｅ ｖｏｌｕｍｅ ｍｅｔｈｏｄ」と称される（すなわち、ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ ＤＶ－ＩＩ ＋ Ｐｒｏが、大容量試料の粘度上昇を測定するために使用される）。スピンドルＬＶ４（エントリーコード：６４）が、すべての測定に毎分５０回転（ｒｐｍ）の速度で使用される。試験機器を保護するために、粘度値が２パスカル秒（Ｐａ－ｓ）（２，０００センチポアズ［ｃｐｓ］）を超える前に測定を停止する。大量の試料の温度を測定するために、電子温度計を試料に配置する。
機械的性能（引張強度）試験の概略手順
配合物系は型に流し込まれ、試験のためにダンベルの形にカットされる。ＩＳＯ５２７規格に記載されている手順に従って、引張強度試験を実施する。最大引張強度と弾性率特性は、すべての完全な複合配合試料について測定される。
配合物系は型に流し込まれ、試験のためにダンベルの形にカットされる。ＩＳＯ５２７規格に記載されている手順に従って、引張強度試験を実施する。最大引張強度と弾性率特性は、すべての完全な複合配合試料について測定される。
適合性試験の概略手順
実験計画法（混合物設計）は、３成分ポリオールブレンド（ヒマシ油、ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、およびＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ）をさまざまな比率でブレンドすることによって実施される。図４および５に記載されている状態図などの状態図は、混合物の混和性と混合物の適合性を検査することによって得られる。目視検査で評価された濁りまたは相分離された試料は、適合性がないものとして扱われる（例えば、図６を参照）。ＢＯ系のポリオールを試料組成物に添加する前後の状態図を比較する。より互換性のある試料は、試料組成物へのＢＯ系のポリオールを添加した後に得られることが判定される。
実験計画法（混合物設計）は、３成分ポリオールブレンド（ヒマシ油、ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、およびＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ）をさまざまな比率でブレンドすることによって実施される。図４および５に記載されている状態図などの状態図は、混合物の混和性と混合物の適合性を検査することによって得られる。目視検査で評価された濁りまたは相分離された試料は、適合性がないものとして扱われる（例えば、図６を参照）。ＢＯ系のポリオールを試料組成物に添加する前後の状態図を比較する。より互換性のある試料は、試料組成物へのＢＯ系のポリオールを添加した後に得られることが判定される。
図２に、一定期間にわたってプロットされたポリオールのいくつかの試料の重量増加（吸水）のグラフを示す。ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０などの従来のプロピレンオキシド（ＰＯ）系のポリオールの重量増加（吸水）の結果は、本発明のブチレンオキシド（ＢＯ）でキャップされたポリオール（例えば、ＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１ポリオールなどの純粋なＢＯ系のポリオール）の重量増加と比較される。図２のデータは、ＢＯキャップされたＥＯ－ＢＯ系のポリオール（試料Ａ）とＢＯキャップされたＥＯ－ＢＯ系のポリオール（試料Ｂ）の吸水が、従来のＰＯ系のポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬＣＰ２６０の吸水よりもはるかに低いことを示している。
図３に、ＡＲＥＳ－Ｇ２法を使用して反応性を測定したときの、ＢＯ系のポリオール試料Ｂとヒマシ油の反応性比較のグラフを示す。図３のデータは、ＢＯ系のポリオールが開放環境と閉鎖環境の両方でヒマシ油よりもはるかに低い反応性を持っていることを示している。
表ＩＶに記載されているいくつかの試料配合物の反応性は、ＨＴＲ ＴＡＤＭ法を使用して測定され、その結果を、図４に示すグラフに、粘度と時間の関係としてプロットする。図４に示すように、試料配合物が環境水分にさらされると、すべてのＢＯ系のポリオールは、ヒマシ油の反応性およびＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０などの従来のＰＯ系のポリオールの反応性よりもはるかに低い反応性を示す。
実施例１～３ならびに比較例ＡおよびＢ
反応性評価のすべての試料は、次の一般的な手順を使用して調製した。ポリオールまたはポリオールブレンドを最初に所定の投与量でブレンドし、次にＦｌａｃｋＴｅｋスピードミキサーを使用して２，０００ｒｐｍで２分間混合した。次に、イソシアネート成分をポリオール部に加え、イソシアネートとポリオールとの得られた混合物を、Ｆｌａｃｋ Ｔｅｋスピードミキサーを使用して、２，０００ｒｐｍでさらに２分間再び混合した。次に、各試料の粘度を測定した。流動時間は、粘度が２Ｐａ－ｓ（２，０００ｃｐｓ）より高い粘度に達する時間として定義される。
反応性評価のすべての試料は、次の一般的な手順を使用して調製した。ポリオールまたはポリオールブレンドを最初に所定の投与量でブレンドし、次にＦｌａｃｋＴｅｋスピードミキサーを使用して２，０００ｒｐｍで２分間混合した。次に、イソシアネート成分をポリオール部に加え、イソシアネートとポリオールとの得られた混合物を、Ｆｌａｃｋ Ｔｅｋスピードミキサーを使用して、２，０００ｒｐｍでさらに２分間再び混合した。次に、各試料の粘度を測定した。流動時間は、粘度が２Ｐａ－ｓ（２，０００ｃｐｓ）より高い粘度に達する時間として定義される。
表Ｖに記載されているいくつかの試料配合物の反応性は、ＨＴＲ ＴＡＤＭ法を使用して測定され、その結果は、ＢＯ系のポリオール試料Ｂとヒマシ油の反応性の比較を提供する。
１２部のＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１ポリオールまたは１２部のＢＯキャップされたポリオール試料Ｂ（表Ｖに記載されている配合物）を導入した後、複合配合物の反応性は大幅に低減し、１２部のＶＯＲＡＰＥＬ（商標）Ｔ５００１ポリオールまたは１２部のＢＯキャップされたポリオール試料Ｂを含有する配合物はどちらも流動時間が３０％長い（分単位）配合物を提供する。ＴＯＰＦの投与量を１１部から１４部に増加させた場合でも、配合物の流動時間は１５％以上長くなる。１２部のＢＯキャップされたポリオール試料Ｂを使用すると、１７％もの投与量レベルのＴＯＰＦを含有する配合物でも、本明細書において配合物２８７（「Ｆ２８７」とも略される）と称されるベンチマーク配合物と比較して、５％長い流動時間の配合物を提供する。実施例のデータは、ＢＯ系のポリオールがＰＵ複合配合物の反応性を大幅に低減させることができることを示している。
複合配合物にヒマシ油を使用することと比較した、複合配合物にＢＯ系のポリオールを使用することの機械的性能は、表ＶＩを参照して説明されている。表ＶＩに記載されている複合配合物のヒマシ油は、部分的にＢＯ系のポリオールに置き換えられている。例えば、表ＶＩに示すように、本発明の実施例４において、２５重量％のヒマシ油をＢＯ系のポリオール試料Ａに置き換え、本発明の実施例５において、２５重量％のヒマシ油をＢＯ系のポリオール試料Ｂに置き換える。次に、配合物の機械的性能（引張強度）を測定する。表ＶＩＩに記載されている結果は、ＰＵ複合配合物の機械的性能に対するＢＯ系のポリオールの影響を示している。すなわち、配合物の機械的性能（引張強度）がそれぞれ４％および８％増加したことを示している。
本発明の実施例４および５ならびに比較例Ｃ
表ＶＩＩＩは、完全なＰＵ複合配合物の機械的性能に対するＢＯ系のポリオールの影響を示している。配合物にＢＯ系のポリオールの１２部を導入し、ＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰの投与量を配合物に１１部から１７部に増加させた後、表ＶＩＩＩのデータに示されているように、機械的性能（引張強度）は、ＢＯキャップされたポリオール試料Ｂ）の場合は１３％増加し、純粋なＢＯ系のポリオールＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１の場合は１８％増加している。
ヒマシ油と石油系のポリオールとの適合性は、図４と５、および表ＸとＸＩを参照して説明することができる。
図４に、ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、ＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ、およびヒマシ油の３つの成分を含む３成分ブレンドの状態図を示している。図５に、次の成分を含む３成分ブレンドの状態図を示している。（ｉ）ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０、ＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ、およびヒマシ油；（ｉｉ）ＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１（６２：２４の比率）。図４と図５の状態図では、白抜きのひし形が適合性のある試料を定義し、ベタ塗りの長方形が適合性のない試料を定義している。
図４と図５の状態図の結果から、ＢＯ系のポリオールＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１を添加した後、ヒマシ油と石油系のポリオール（ＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ２６０およびＳＩＭＵＬＳＯＬ ＴＯＦＰ）が大幅に増加したこと、ならびに適合性のないゾーンが劇的に低減したこと（例えば、ＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１なしの試料よりも５０％小さくなっている）がはっきりとわかる。
図６に、６つのキャップされた円筒形試料チューブボトルに収容された６つの試料ポリウレタン複合配合物（ここでは「試料１～６」と称される）の写真を示す。図６は、ＰＵ複合配合物の適合性に対するＢＯ系のポリオール（例えば、ＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１または試料Ｂ）の影響を示している。図６の結果は、ＢＯ系のポリオールを配合物に添加する前に、１４％のＴＯＰＦを含有する試料１と１７％のＳＩＭＵＬＳＯＬＴＯＦＰを含有する試料４が濁っていることを示している。配合物にＢＯ系のポリオールを添加した後、ＶＯＲＡＰＥＬＴ５００１を含有する試料２および５と試料Ｂを含有する試料３および６との試料ははっきりとした単相になり、これは、純粋なＢＯ誘導体（ＶＯＲＡＰＥＬ Ｔ５００１）とＥＯ／ＢＯ誘導体（試料Ｂ）の両方のＢＯ系のポリオールが、ヒマシ油と石油系のポリオールとの間の適合性を大幅に増加させることを示す。
本発明の試料配合物に対して実施された試験の結果および上記の比較例から、ＢＯ系のポリオール（すなわち、ＢＯでキャップされたポリオール）は、従来のＰＯ系のポリオールと比較した場合に利点を示すことが見出された。例えば、本発明のＢＯキャップされたポリオールは、有利には、従来のＰＯ系のポリオールよりも低い反応性および低い吸水性能を有する。また、本発明のＢＯ系のポリオールを含有する配合物は、有利には、ヒマシ油よりも反応性が低く、機械的性能が増加している。
Claims (19)
- 少なくとも１つの酸化ブチレン系の疎水性ポリオールを含むポリウレタン複合組成物を作製するためのポリオール組成物であって、前記少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールが、１５分の流動時間から２０分へ低減した反応性特性、２．０重量パーセント吸水から１重量パーセント未満へ低減した吸水特性、および３０パーセントから５５パーセントへ増加した適合特性を有する前記ポリウレタン組成物を提供する、ポリオール組成物。
- さらに植物系のポリオールを含む、請求項１に記載のポリオール組成物。
- ポリオール組成物を作製するためのプロセスであって、
（ａ）ブチレンオキシド（ＢＯ）系の疎水性ポリオールなどの少なくとも１つの石油系のポリオールと、
（ｂ）ヒマシ油などの少なくとも１つの植物油系のポリオールと、を混合することであって、適合性が、前記石油系のポリオールと、前記ポリオール組成物中に存在する前記植物油系のポリオールとの間で増加する、混合することを含む、プロセス。 - ポリウレタン組成物であって、
（ａ）少なくとも１つのポリイソシアネートと、
（ｂ）少なくとも３つ以上の官能基を有する少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと、の反応混合物を含む、ポリウレタン組成物。 - 前記少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールが、低減した反応性、低減した吸水特性、および増加した適合性を有する前記ポリウレタン複合組成物を提供する、請求項４に記載のポリウレタン組成物。
- 前記ポリウレタン複合組成物が、粘度上昇法によって測定される場合に、５パーセント～５０パーセントの範囲の低減した反応性特性を有する、請求項４に記載のポリウレタン組成物。
- 前記ポリウレタン複合組成物が、
重量増加に基づく吸水法で測定した場合、２２℃で５３パーセントの水分レベルに３０分間曝露した後に０．４パーセント～１．５パーセントの範囲の低減した吸水特性を有する、請求項４に記載のポリウレタン組成物。 - 前記ポリウレタン複合組成物が、
視覚的な相分離検査の方法で測定した場合、２パーセント～５０パーセントの範囲の適合性の増加を有する、請求項４に記載のポリウレタン組成物。 - 前記少なくとも１つのポリイソシアネートが、
４０重量パーセント～７０重量パーセントの範囲の濃度で前記組成物中に存在し、前記少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールが、２重量パーセント～４０重量パーセントの範囲の濃度で前記組成物中に存在する、請求項４に記載のポリウレタン組成物。 - 前記ポリウレタン複合組成物が、（ｃ）少なくとも１つのエチレンオキシド系のポリオール、少なくとも１つのプロピレンオキシド系のポリオール、またはそれらの混合物、（ｄ）少なくとも１つの植物油系のポリオール、（ｅ）少なくとも１つの架橋剤、および（ｆ）少なくとも１つの界面活性剤、のうちの１つ以上をさらに含む、請求項４に記載のポリウレタン組成物。
- 前記少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールが、ブチレンオキシドでキャップされたポリオールである、請求項４に記載のポリウレタン組成物。
- 前記少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールが、グリセリン含有ポリオール、ペンタエリスリトール含有ポリオール、ソルビトール含有ポリオール、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項４に記載のポリウレタン組成物。
- ポリウレタン組成物を作製するためのプロセスであって、
（ｉ）第１の成分として、請求項１に記載のポリオール組成物と、
（ｉｉ）第２の成分として、少なくとも１つのポリイソシアネートと、を混合することを含む、プロセス。 - ポリウレタン複合品組成物であって、
（Ａ）第１の成分として、請求項４に記載のポリウレタン組成物と、
（Ｂ）第２の成分として、構造材料と、を含む、ポリウレタン複合品組成物。 - 前記構造材料が繊維である、請求項１４に記載のポリウレタン複合品組成物。
- 請求項１４に記載のポリウレタン複合品組成物から作製されたポリウレタン複合品。
- ポリウレタン複合品であって、
（ａ）少なくとも１つのポリイソシアネートと、
（ｂ）少なくとも３つ以上の官能基を有する少なくとも１つのブチレンオキシド系の疎水性ポリオールと、の反応生成物を含む、ポリウレタン複合品。 - ポリウレタン複合品を製造するためのプロセスであって、
（Ｉ）
（ａ）少なくとも１つのポリイソシアネートと、
（ｂ）少なくとも３つ以上の官能基を有する少なくとも１つの酸化ブチレン系の疎水性ポリオールと、を混合するステップであって、反応性ポリウレタン複合組成物を形成する、混合するステップ（Ｉ）と、
（ＩＩ）ステップ（Ｉ）から得られた前記反応性ポリウレタン組成物を、前記組成物を反応させて前記ポリウレタン複合樹脂のみについて６５ＭＰａ～７５ＭＰａの引張強度を有し、かつ目視検査によって判定したときに明らかな泡立ちから視認可能な泡がないまでの泡立ちを回避するための水感受性を有するポリウレタン複合体を形成するのに十分な条件に供する、ステップと、を含む、プロセス。 - 請求項１８に記載のプロセスによって製造されたポリウレタン複合品。
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