JP2022540628A - ポリウレタンポリマーに使用するための遷移金属キレートポリオールブレンド - Google Patents
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Abstract
本開示は、ポリウレタンポリマーを形成するためのイソシアネート反応性組成物および反応混合物中で使用され得る、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを提供する。液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、ポリオールと、遷移金属イオンを有する遷移金属化合物と、窒素系キレート部分を有するキレート剤と、を含み、液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、8:1~1:1の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有する。【選択図】なし
Description
本開示は、一般に、ポリウレタンポリマー、より具体的には、改善された燃焼/煙挙動を有するポリウレタンポリマーに関する。
ポリウレタン硬質(PUR)発泡体は、高性能断熱材料として建設に1960年代から使用されている。ヨーロッパおよび米国での継続的な技術開発によって、ポリイソシアヌレート硬質(PIR)発泡体と呼ばれる次世代の製品がもたらされた。PURおよびPIRはどちらも、2つの反応物質、イソシアネート(例えば、メチルジフェニルジイソシアネート、MDI)とポリオールとから製造されるポリウレタンポリマー発泡体である。PURでは、イソシアネートとポリオールとは、当量と比較してほぼバランスの取れた比で実装されるが、PIRの生成中にはイソシアネートが過剰に使用される。イソシアネートは部分的にそれ自体と反応し、生じたPIRは、環様のイソシアヌレート構造を有する高度に架橋した合成材料である。高度な連結および環構造によって、硬質PIR発泡体の高い熱安定性が保証される。PIRはまた、優れた熱安定性および寸法安定性も有する。
PIR発泡体はまた、ひいてはイソシアヌレート化学構造の優れた熱安定性に関連する固有のチャー化挙動のおかげで、非常に良好な耐火挙動を特徴とする。チャーの形成をさらに向上するために、リン系難燃剤を添加するのが一般的である。断熱遷移金属パネルまたは断熱ボードなどの建築製品が火災にさらされると、断熱PIRコアは、急速に凝集性のチャーを形成し、これが、下にある材料の保護に役立つ。つまり、利用可能な可燃性断熱材料の制限された部分のみが火災にさらされることを意味し、実際に熱放出および煙の観点で貢献する。
可燃性熱硬化性材料の火災挙動は、複雑な問題である。一例として、ハロゲン化難燃剤は、熱放出の低減に非常に効果的であるが、煙の不透明度を悪化させ得る。Dowの特許公開US2014/0206786 A1は、トリス-(2-クロロイソプロピル)ホスフェート(TCPP)などの従来のハロゲン化難燃剤と比較した、煙抑制添加剤としてのトリエチルホスフェート(TEP)の使用について記載している。さらに、周知のように、(材料自体よりもさらに)燃焼廃液の組成は、火災条件、特に温度、形状、および酸素の利用可能性を含む換気に強く依存する。上記のように、ポリイソシアヌレートの固有のチャー化挙動が、燃えるポリマーの量を制限および/または遅延させる(したがって、熱および煙の放出を制限および/または遅延させる)場合でさえもなお、燃焼/燃え挙動をさらに改変すること、したがって、煙の不透明度および煙の毒性物質を可能な限り低減することが望ましい。
ポリウレタンはまた、数々のコーティング、接着剤、封止剤、およびエラストマー(「CASE」)用途、ならびに可撓性ポリウレタン発泡体に広く使用されている。コーティング、接着剤、封止剤、エラストマー、および可撓性発泡体として利用されるポリウレタンの、燃焼/燃え挙動をさらに改変し、したがって可能な限り煙の不透明度および煙の毒性物質を低減し、ならびに任意選択的に、抗真菌性、抗菌性、耐臭性、硬度、防音性、および耐摩擦性などの他の属性を改変することが望ましい。
本開示は、ポリウレタンポリマーを形成するためのイソシアネート反応性組成物、およびイソシアネート反応性組成物を含む反応混合物中で使用され得る、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを提供する。本開示のポリウレタンポリマーおよびポリウレタンポリマー発泡体は、熱分解事象(例えば、火災)中のシアン化水素(HCN)および一酸化炭素(CO)の放出に関して改善された煙挙動を有し得る。
本開示の液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、ポリオールと、遷移金属イオンを有する遷移金属化合物と、窒素系キレート部分を有するキレート剤と、を含み、遷移金属化合物からの0.05重量パーセント(重量%)~10.0重量%の遷移金属イオンが存在し、重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づき、液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100グラム(g)当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有し、8.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有し、様々な実施形態では、窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比が、好ましくは4.0:1.0~1.0:1.0(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、より好ましくは、2.8:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、最も好ましくは、2.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)である。様々な実施形態では、キレート剤は、遷移金属キレートポリオールブレンドのポリオールに可溶性であり、液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素、好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.003~0.60モルの窒素、より好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.006~0.40モルの窒素、最も好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.01~0.20モルの窒素を有する。
様々な実施形態では、ポリオールは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の5重量パーセント(重量%)~60重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールは、好ましくは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の10重量%~40重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールは、最も好ましくは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の10重量%~20重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。
実施形態では、遷移金属化合物は、遷移金属カルボキシレート、遷移金属塩、遷移金属配位化合物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましくは、遷移金属化合物は、遷移金属カルボキシレートである。遷移金属イオンは、銅、亜鉛、銀、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、カドミウム、水銀、パラジウム、チタン、バナジウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。より好ましくは、遷移金属イオンは、銅、亜鉛、銀、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。最も好ましくは、遷移金属イオンは、銅、亜鉛、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。実施形態では、遷移金属化合物は、2-エチルヘキサン酸銅(II)(CuEH)、酢酸銅(I)、酢酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物(Cu(OAc)2 H2O)、プロピオン酸銅(II)、イソ酪酸銅(II)(Cu(i-Bu)2)、酢酸コバルト(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸銀(I)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
実施形態では、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、ジアミンキレート部分、トリアミンキレート部分、テトラアミンキレート部分、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましくは、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、2,2’-ビピリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、2-[[2-(ジメチルアミノ)エチル]メチルアミノ]エタノール、1-[ビス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アミノ-2-プロパノール]、メチルオキシランを含む1,2-エタンジアミンポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
本開示はまた、本明細書で提供される液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含むイソシアネート反応性組成物を提供し、イソシアネート反応性組成物が、ポリウレタンポリマーの形成に使用され得る。様々な実施形態では、イソシアネート反応性組成物は、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールとは異なるポリオールをさらに含み得、イソシアネート反応性組成物が、0.1~100重量パーセント(重量%)(重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)の液体遷移金属キレートポリオールブレンドと、液体遷移金属キレートポリオールブレンドのポリオールとは異なる最大99.9%のポリオールと、を含んで、ポリウレタンポリマー用のイソシアネート反応性組成物を形成する。追加の実施形態では、本開示のイソシアネート反応性組成物は、任意選択的に、(液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールとは異なる)ポリオール、リン難燃剤、触媒、発泡剤、水、界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含み得、イソシアネート反応性組成物が、ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用され得る。例えば、本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物は、ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用するための発泡剤および界面活性剤を含み得る。
様々な実施形態では、本開示のイソシアネート反応性組成物は、難燃剤化合物からの、好ましくはハロゲンを含まない難燃性化合物からの、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、0.1重量%~7.0重量%のリンをさらに含み得、リンの重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく。様々な実施形態では、本開示のイソシアネート反応性組成物は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドからの0.05重量%~10.0重量%の遷移金属イオンを含み、遷移金属イオンの重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく。かかる実施形態では、イソシアネート反応性組成物は、0.05:1~5:1の遷移金属イオン対リンのモル比(遷移金属イオンのモル:リンのモル)を有し得る。
本開示の実施形態はまた、ポリウレタンポリマーを形成するための反応混合物を提供し、反応混合物が、イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物と、ポリオールがヒドロキシル部分を含む本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物と、を含み、反応混合物が、0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する。追加の実施形態では、反応混合物は、ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用され得、反応混合物が、イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物と、ポリオールがヒドロキシル部分を含む本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物とを、含み、反応混合物が、0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する。追加の実施形態では、反応混合物は、水、触媒、界面活性剤、発泡剤、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される化合物をさらに含み得る。
本開示は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを調製するためのプロセスを提供し、プロセスが、ポリオールを提供することと、窒素系キレート部分を有するキレート剤を提供することと、遷移金属イオンを有する遷移金属化合物を提供することと、を含む。プロセスは、ポリオール、キレート剤、および遷移金属化合物を混和して、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有する液体遷移金属キレートポリオールブレンドを形成することをさらに含む。様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、8.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有する。
本開示はまた、ポリウレタンポリマーを生成するための反応混合物を調製するためのプロセスを提供し、プロセスが、本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物を提供することと、イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物を提供することと、イソシアネート反応性組成物とイソシアネート化合物を混和して、0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する反応混合物を形成することと、を含む。様々な実施形態では、イソシアネート反応性組成物とイソシアネート化合物との混和は、水、触媒、界面活性剤、難燃剤、発泡剤、添加剤、またはそれらの組み合わせを反応混合物と混和して、ポリウレタン発泡体を含む、ポリウレタンポリマーを形成することをさらに含み得る。
本開示は、ポリウレタンポリマーを形成するためのイソシアネート反応性組成物、およびイソシアネート反応性組成物を含む反応混合物中で使用され得る、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを提供する。本開示のポリウレタンポリマーおよびポリウレタン発泡体は、熱分解事象(例えば、火災)中のシアン化水素(HCN)および一酸化炭素(CO)の放出に関して改善された煙挙動を有し得る。
本開示の液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、ポリオールと、遷移金属イオンを有する遷移金属化合物と、窒素系キレート部分を有するキレート剤と、を含み、遷移金属化合物からの0.05重量パーセント(重量%)~10.0重量%の遷移金属イオンが存在し、重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づき、液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100グラム(g)当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有する。様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、8.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有し、様々な実施形態では、窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比は、好ましくは、4.0:1.0~1.0:1.0(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、より好ましくは、2.8:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、最も好ましくは、2.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)である。本明細書で使用される場合、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、80~25,000KPの圧力で液体状態であり、-10℃超かつ80℃未満、好ましくは60℃未満、より好ましくは40℃未満、最も好ましくは25℃未満の温度で液体状態である。本明細書で使用される場合、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、公称量の遷移金属化合物粒子/固体が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの重量に基づいて、0.10重量パーセント(重量%)未満、好ましくは0.01重量%未満、より好ましくは0.001重量%未満であるように、遷移金属化合物粒子/固体をまったく含有しないか公称量まで含有する。
様々な実施形態では、遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルカーボネートポリオール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリオールは、好ましくは、ポリエステルポリオールである。他の実施形態では、ポリオールは、好ましくはポリエーテルポリオールである。
本開示のポリエステルポリオールは、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、セグメント化コポリマー、ならびに開環ポリエステルポリオールの場合に開始剤の残留物を含有し得るキャップされた生成物であり得る。ポリエステルポリオールは、芳香族、脂肪族、または脂環式であり得、それらの水素化生成物を含み得る。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の5重量パーセント(重量%)~60重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールは、好ましくは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の10重量%~40重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールは、より好ましくは、芳香族ポリエステルポリオールの総重量の10重量%~20重量%を構成する芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールである。本明細書で使用される場合、「芳香族部分」は、炭素原子の平面不飽和環の形態の少なくとも1つの環式に共役した分子部分であり、イソシアネート反応性化合物に共有結合している。炭素原子の平面不飽和環は、少なくとも6つの炭素原子を有し得る。説明のために、C12H14O6の分子式、および254.2グラム/モルの式重量を有し、76.1グラム/モルを有する対応する式重量を有するC6H4の分子式に対応する芳香族含有量を有し、ビス(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの芳香族部分が29.9重量パーセント(重量%)である、イソシアネート反応性化合物ビス(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート。
液体ポリエステルポリオールは、100~5,000、好ましくは200~2,500、より好ましくは300~1,000、最も好ましくは350~750の範囲の低程度~中程度の数平均分子量を有し得る。数平均分子量は、当技術分野で既知のように、末端基分析またはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を使用して測定することができる。液体ポリエステルポリオールはまた、各値が平均数である、分子当たり2~3などの1.8~4の数平均化されたイソシアネート反応性基官能価(例えば、ヒドロキシル基)を有し得る。多様な化学構造が液体ポリエステルポリオールを構成することができ、少なくとも1つの要件が、少なくとも2つのヒドロキシル基(すなわち、ジオール)の存在であり、液体ポリエステルポリオールが、80~25,000KPaの圧力で液体状態であり、-10℃超かつ80℃未満の温度で液体状態であることである。
実施形態では、液体ポリエステルポリオールの形成に使用されるモノマーとしては、二価アルコール、三価アルコール、および/または高級水和アルコールなどの多価アルコール、ならびにカルボン酸および/もしくは無水ポリカルボン酸、または低級アルコールの対応するポリカルボン酸エステル、環式エステル、またはそれらの混合物などの二塩基酸および/または三塩基酸などの多塩基酸を挙げることができ、これらの化合物が、当技術分野で既知のように反応して、液体ポリエステルポリオールの反応生成物を形成する。例示的な多価アルコールとしては、限定されないが、エチレングリコール、プロピレングリコール-(1,2)および-(1,3)、ブチレングリコール-(1,4)および-(2,3)、ヘキサンジオール-(1,6)、オクタンジオール-(1,8)、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール(1,4-ビス-ヒドロキシ-メチルシクロヘキサンおよび他の異性体)、2-メチル-1,3-プロパン-ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール-(1,2,6)、ブタントリオール-(1,2,4)、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、キニトール、マンニトールおよびソルビトール、メチルグリコシド、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、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ならびにポリブチレングリコールが挙げられる。多価アルコールとしてはまた、プロパンジオール-(1,3)、ブタンジオール-(1,4)および/もしくはヘキサンジオール-(1,6)、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、もしくはテトラエチレングリコールなどのジオールと、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネート、ジメチルカーボネートなどの二脂肪族カーボネート、もしくはホスゲンとの反応生成物などのポリカーボネートポリオール、またはオキシランと二酸化炭素との反応からの反応生成物を挙げることができる。
多塩基酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、および/または複素環式であってもよく、例えばハロゲン原子によって置換されていてもよく、および/または不飽和であってもよい。低級アルコールの好適な多塩基酸、無水物、およびポリカルボン酸エステルとしては、限定されないが、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラクロロフタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、任意選択的に単量体脂肪酸と混合されたオレイン酸などの二量体および三量体の脂肪酸、ジメチルテレフタルレート、ならびにテレフタル酸-ビス-グリコールエステルが挙げられる。
環式エステルは、脂肪族であってもよく、例えばアルキル基によって置換されてもよく、および/または不飽和であってもよい。好適な環式エステルとしては、とりわけ、限定されないが、ε-カプロラクトン、d,l-ラクチド、グリコリド、δ-バレロラクトン、およびピボラクトンが挙げられる。
液体ポリエステルポリオールは、芳香族、脂肪族、または脂環式であり得、それらの水素化生成物を含み得る。液体ポリエステルポリオールの好ましい例としては、限定されないが、ポリカプロラクトンポリオール、ポリプロピオラクトンポリオール、ポリグリコリドポリオール、ポリピボリラクトン(polypivolylactone)ポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリプロピレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートポリオール、ポリヘキサメチレンアジペートポリオール、ポリネオペンチルアジペートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンアジペートポリオール、ポリエチレンスクシネートポリオール、ポリプロピレンスクシネートポリオール、ポリブチレンスクシネートポリオール、ポリヘキサメチレンスクシネートポリオール、ポリネオペンチルスクシネートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチルスクシネートポリオール、ポリエチレンアゼレートポリオール、ポリプロピレンアゼレートポリオール、ポリブチレンアゼレートポリオール、ポリヘキサメチレンアゼレートポリオール、ポリネオペンチルアゼレートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンアゼレートポリオール、ポリエチレンセバケートポリオール、ポリプロピレンセバケートポリオール、ポリブチレンセバケートポリオール、ポリヘキサメチレンセバケートポリオール、ポリネオペンチルセバケートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンセバケートポリオール、ジエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、およびそれらのコポリエステルポリオールが挙げられる。
液体ポリエステルポリオールのより好ましい例としては、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリプロピレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートポリオール、ポリヘキサメチレンアジペートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンアジペートポリオール、ポリエチレンスクシネートポリオール、ポリブチレンスクシネートポリオール、ジエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、ならびにジエチレングリコールおよび/またはポリエチレングリコールのテレフタレート、イソフタレート、および/またはフタレートのコポリエステルが挙げられ、2.0超の平均ヒドロキシル官能価が望まれる場合、任意選択的にグリセロールおよび/またはトリメチロールプロパンが使用される。液体ポリエステルポリオールのより好ましい例としては、ジエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/テレフタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/フタル酸または無水フタル酸のポリオール、ジエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、ポリエチレングリコール/イソフタル酸のポリオール、ならびにジエチレングリコールおよび/またはポリエチレングリコールのテレフタレート、イソフタレート、および/またはフタレートのコポリエステルが挙げられ、2.0超の平均ヒドロキシル官能価が望まれる場合、任意選択的にグリセロールおよび/またはトリメチロールプロパンが使用される。様々な実施形態では、ポリエステルポリオールはまた、親水性構造または疎水性構造を提供するために、当技術分野で既知のように、エチレンオキシド(EO)および/またはプロピレンオキシド(PO)を使用してキャップを外してもキャップしてもよい。他の液体ポリエステルポリオールの例としては、商標STEPANPOL PS-2352(酸価0.6~1.0mg KOH/g、ヒドロキシル価230~250mg KOH/g、ヒドロキシル官能価2.0、Stepan Company)の下で提供されるものなどの修飾芳香族ポリエステルポリオールが挙げられる。液体ポリエステルはまた、ある割合のカルボキシル末端基を含有し得る。ε-カプロラクトンなどのラクトン、または6-ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸で形成された液体ポリエステルポリオールもまた、使用され得る。
液体ポリエーテルポリオールとしては、分子当たり2つまたは3つなどの少なくとも2つのヒドロキシル基を有するものを挙げることができ、例えば、BF3の存在下でのエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、もしくはエピクロロヒドリンなどのいずれかそれら自体でのオキシラン/環式エステルの重合によって、または水、アンモニア、アルコール、もしくはアミンなどの反応性水素原子を有する出発成分への、任意選択的に(エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物などの)混合物としてのこれらのオキシランの化学的付加のプロセスによって、または連続的に、調製することができる。好適な出発成分の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール-(1,3)または-(1,2)、グリセロール、トリメチロールプロパン、4,4’-ジヒドロキシ-ジフェニルプロパン、Novolac、アニリン、エタノールアミン、またはエチレンジアミンが挙げられる。スクロース系ポリエーテルポリオールも使用することができる。多くの場合、一級OH基を主な量(OH基がポリエーテル中に最大100重量%まで存在する)含有するポリエーテルを使用することが好ましい。ポリエーテルポリオールまたはコポリエーテルポリオールは、少なくとも2.0の公称官能価を有する必要がある。公称官能価は、好ましくは2.5~8、より好ましくは2.5~7、または2.5~6である。ポリエーテルポリオールまたはコポリエーテルポリオールのヒドロキシル当量は、少なくとも85、好ましくは少なくとも100、より好ましくは150~3,200、いくつかの実施形態では250~3,000、特定の実施形態では300~2,500である。ポリオールはまた、ブレンドが、ジオールとトリオールとのブレンドを含む場合、ブレンドで形成してもよい。ジオールは、200~8,000グラム/モルの数平均分子量(Mn)を有し得、トリオールは、250~6,500グラム/モルの平均数分子量(Mn)を有し得る。好適なポリエーテルポリオールの他の例としては、少なくとも75のヒドロキシル当量を有するプロピレンオキシドで形成されたポリマーまたはコポリマーが挙げられる。プロピレンオキシドは、1,3-プロピレンオキシドであってもよいが、より一般的には1,2-プロピレンオキシドである。コポリマーの場合、コモノマーは、例えばエチレンオキシド、2,3-ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、1,2-ヘキサンオキシドなどの他の共重合可能なアルキレンオキシドである。コポリマーは、重合アルキレンオキシドの総重量に基づいて、25重量%以上、50重量%以上、好ましくは75重量%以上の重合プロピレンオキシドを含有し得る。コポリマーは、好ましくは75重量%以下、特に50重量%以下の重合エチレンオキシドを含有する。
様々な実施形態では、ポリオールは、10mg KOH/g~700mg KOH/gのヒドロキシル価を有し得る。なお他の実施形態では、ポリオールは、20mg KOH/g~500mg KOH/g、または30mg KOH/g~350mg KOH/gのヒドロキシル価を有する。本明細書で使用される場合、ヒドロキシル価は、1グラムのポリオールまたは他のヒドロキシル化合物中のヒドロキシル含有量に等しい水酸化カリウムのミリグラム数である。ポリオールはまた、2~4、または2.2~3.0などの1.8~6の数平均イソシアネート反応性基官能価を有し得る。
様々な実施形態では、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオールはまた、親水性構造または疎水性構造を提供するために、当技術分野で既知のように、エチレンオキシド(EO)および/またはプロピレンオキシド(PO)を使用してキャップを外してもキャップしてもよい。
様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、遷移金属化合物からの0.05重量パーセント(重量%)~10.0重量%の遷移金属イオンを含み、重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく。液体遷移金属キレートポリオールブレンドはまた、遷移金属化合物からの0.15重量%~6.0重量%の遷移金属イオン、または遷移金属化合物からの0.5重量%~3.0重量%の遷移金属イオンを含み得、重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく。
実施形態では、遷移金属化合物は、遷移金属カルボキシレート、遷移金属塩、遷移金属配位化合物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、遷移金属イオンは、周期表遷移金属の4、5、6、7、8、9、10、11、12族かつ周期4、5、およびそれらの組み合わせ(IUPAC元素周期表、2016年11月28日)から選択される。好ましくは、遷移金属化合物は、遷移金属カルボキシレートである。好ましくは、遷移金属イオンは、銅、亜鉛、銀、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム カドミウム、水銀、パラジウム、チタン、バナジウム、およびそれらの組み合わせの遷移金属イオンからなる群から選択される。より好ましくは、遷移金属イオンは、銅、亜鉛、銀、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、およびそれらの組み合わせの遷移金属イオンからなる群から選択される。最も好ましくは、遷移金属イオンは、銅、亜鉛、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、およびそれらの組み合わせの遷移金属イオンからなる群から選択される。遷移金属化合物の例としては、2-エチルヘキサン酸銅(II)、酢酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物(Cu(OAc)2 H2O)、酢酸銅(I)、酪酸銅、ジ-μ-ヒドロキソ-ビス[(N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン)銅(II)]塩化物、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、酢酸亜鉛(II)、酢酸コバルト(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸銀(I)、2-エチルヘキサン酸マンガン(II)、およびそれらの組み合わせが挙げられる。好ましくは、遷移金属化合物は、2-エチルヘキサン酸銅(II)(CuEH)、酢酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物(Cu(OAc)2 H2O)、プロピオン酸銅(II)、イソ酪酸銅(II)(Cu(i-Bu)2)、酢酸コバルト(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸銀(I)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
実施形態では、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、ジアミンキレート部分、トリアミンキレート部分、テトラアミンキレート部分、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、炭素原子を通じて接続された少なくとも2つの三級窒素を有する三級ポリアミノ化合物から選択される。キレート剤は、好ましくは、式Iに適合し得、
式中、R1、R2、R3、R4、およびR5が、各々独立して、C1~C8のアルキル基、アルコキシレート/ポリアルコキシレート(すなわち、Rが、HまたはC1~C3のアルキル基であり、nが、1~10の整数である-(CH2CHRO)n-H)、およびそれらの等価物であり、xおよびx’が、各々独立して2または3の整数であり、yが、0、1、または2の整数である。より好ましくは、式Iでは、R1、R2、R3、R4、およびR5は、各々独立して、C1~C3のアルキル基、アルキル基がC1~C2である上に提供されるアルコキシレート/ポリアルコキシレートであり、xおよびx’が、各々独立して、2または3の整数であり、yが、0または1の整数である。最も好ましくは、式Iでは、R1、R2、R3、R4、およびR5は、各々独立して、C1~C3のアルキル基、アルキル基がC1である上に提供されるアルコキシレート/ポリアルコキシレートであり、xおよびx’が、各々2の整数であり、yが、0または1の整数である。
実施形態では、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、イソシアネート反応性部分をさらに有し得る。窒素系キレート部分を有する好ましいキレート剤は、アミン部分が三級アミンであるジアミン、トリアミン、およびテトラアミンである。
窒素系キレート部分としてジアミンキレート部分を有するキレート剤の例としては、2,2’-ビピリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラエチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン(1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン)、N,N’-ジメチルアミノエチル-N-メチルエタノールアミン、N,N’-ジメチルアミノエチルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N,N’-ジメチルピペラジン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、2-[[2-(ジメチルアミノ)エチル]メチルアミノ]エタノール、N,N,N’-トリメチル-N’-ヒドロキシルエチル-ビス(アミノエチル)エーテル;N,N-ビス(3-ジメチルアミノ-プロピル)-N-イソプロパノールアミン;ビス-(ジメチルアミノプロピル)アミノ-2-プロパノール;N,N,N’-トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、メチルオキシランを含む1,2-エタンジアミンポリマー、およびそれらの組み合わせが挙げられる。窒素系キレート部分としてトリアミンキレート部分を有するキレート剤の例としては、メチルオキシランを含む1,2-エタンジアミンポリマーであるVORANOL(商標)RA640(DOW Inc.から入手可能)、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジプロピレントリアミン、1-[ビス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アミノ-2-プロパノール]、N,N’-ジメチルアミノエチル(N-メチルピペルジン(piperzine))、およびそれらの組み合わせが挙げられる。窒素系キレート部分としてテトラミンキレート部分を有するキレート剤の例としては、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、トリス[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミン、トリス[2-(イソプロピルアミノ)エチル]アミン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。好ましくは、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、2,2’-ビピリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、2-[[2-(ジメチルアミノ)エチル]メチルアミノ]エタノール、1-[ビス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アミノ-2-プロパノール、メチルオキシランを含む1,2-エタンジアミンポリマー(例えば、VORANOL(商標)RA640)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
様々な実施形態では、窒素系キレート部分を有するキレート剤は、遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールに可溶性であり、液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素、好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.003~0.60モルの窒素、より好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.006~0.40モルの窒素、最も好ましくは、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.01~0.20モルの窒素を有する。
液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、8:0:1:0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有し、様々な実施形態では、窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比は、好ましくは、4.0:1.0~1.0:1.0(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、より好ましくは、2.8:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、最も好ましくは、2.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)である。
様々な実施形態では、本開示における液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、イソシアネートとイソシアネート反応性組成物との反応にほとんどまたはまったく影響を及ぼさない。PIR系では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、好ましくは、遷移金属化合物を含まない同じポリウレタン発泡体配合物と比較して、ポリウレタン発泡体中のイソシアヌレート含有量を50%以上低減しない。より好ましくは、遷移金属化合物は、遷移金属化合物を含まない同じポリウレタン発泡体配合物と比較して、ポリウレタン発泡体中のイソシアヌレート含有量を40%以上低減しない。より好ましくは、遷移金属化合物は、遷移金属化合物を含まない同じポリウレタン発泡体配合物と比較して、ポリウレタン発泡体中のイソシアヌレート含有量を30%以上低減しない。最も好ましくは、遷移金属化合物は、遷移金属化合物を含まない同じポリウレタン発泡体配合物と比較して、ポリウレタン発泡体中のイソシアヌレート含有量を25%以上低減しない。
本開示は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを調製するためのプロセスを提供し、プロセスが、ポリオールを提供することと、窒素系キレート部分を有するキレート剤を提供することと、遷移金属イオンを有する遷移金属化合物を提供することと、を含む。プロセスは、ポリオール、キレート剤、および遷移金属化合物を混和して、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオール100g当たり、窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有する液体遷移金属キレートポリオールブレンドを形成することをさらに含む。様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、8:0:1:0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有し、様々な実施形態では、窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比は、好ましくは、4.0:1.0~1.0:1.0(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、より好ましくは、2.8:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、最も好ましくは、2.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)である。様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを形成するための混和は、大気圧(例えば、101.23KPa)、および100℃未満、好ましくは80℃未満、より好ましくは60℃未満、最も好ましくは40℃未満の温度で行われ得る。
本開示はまた、本明細書で提供される液体遷移金属キレートポリオールブレンド、任意選択的に、触媒および難燃剤を含む、イソシアネート反応性組成物を提供し、イソシアネート反応性組成物が、ポリウレタンポリマーの形成に使用され得る。本開示の実施形態はまた、本明細書で提供される液体遷移金属キレートポリオールブレンドを有するイソシアネート反応性組成物を含み、さらに(液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールとは異なる)ポリオール、リン難燃剤、触媒、発泡剤、水、界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含み、イソシアネート反応性組成物が、ポリウレタン発泡体の形成に使用され得る。例えば、本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物は、ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用するための発泡剤および界面活性剤を含み得る。イソシアネート反応性組成物に有用な触媒、水、界面活性剤、難燃剤、および発泡剤の各々の量(例えば、重量%値)が、各々の例と共に、本明細書で以下に論じられる本開示のポリウレタンポリマーを形成するための反応混合物の背景で、本明細書で提供される。
様々な実施形態では、イソシアネート反応性組成物は、液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールとは異なるポリオールをさらに含み得、イソシアネート反応性組成物が、0.1~100重量パーセント(重量%)(重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)の液体遷移金属キレートポリオールブレンドと、液体遷移金属キレートポリオールブレンドのポリオールとは異なる最大99.9%のポリオールと、を含んで、ポリウレタンポリマー用のイソシアネート反応性組成物を形成する。様々な実施形態では、イソシアネート反応性組成物を形成するのに役立つ液体遷移金属キレートポリオールブレンドと共に使用されるポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルカーボネートポリオール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
液体遷移金属キレートポリオールブレンド中のポリオールとは異なるポリオールは、100g/mol~10,000g/molの数平均分子量を有し得る。他の数平均分子量値も可能であり得る。例えば、ポリオールは、下限値100、200、300、350、または400g/mol~上限値500、750、1,000、2,000、または10,000g/molの数平均分子量を有し得る。本明細書で報告される数平均分子量値は、末端基分析、ゲル透過クロマトグラフィー、および当技術分野で既知の他の方法によって決定される。イソシアネート反応性組成物の形成に役立つ液体遷移金属キレートポリオールブレンドと共に使用されるポリオールはまた、芳香族部分を含み得る。本明細書で使用される場合、「芳香族部分」は、炭素原子の平面不飽和環の形態の少なくとも1つの環式に共役した分子部分であり、ポリオール化合物に共有結合している。炭素原子の平面不飽和環は、少なくとも6つの炭素原子を有し得る。
実施形態では、イソシアネート反応性組成物は、難燃性化合物からの0.1重量%~7.0重量%のリンをさらに含み得、リンの重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく。好ましくは、イソシアネート反応性組成物は、難燃性化合物からの0.5重量%~5.0重量%のリン(リンの重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)を含む。より好ましくは、イソシアネート反応性組成物は、難燃性化合物からの1.0重量%~3.0重量%のリン(リンの重量%が、イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)を含む。イソシアネート反応性組成物は、0.05重量%~10.0重量%の遷移金属をさらに含み得、遷移金属が、遷移金属イオンを有する本明細書で提供される遷移金属化合物に由来し、遷移金属の重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく。好ましくは、イソシアネート反応性組成物は、遷移金属イオンを有する本明細書で提供される遷移金属化合物からの0.15重量%~6.0重量%の遷移金属(遷移金属の重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく)、最も好ましくは、遷移金属イオンを有する本明細書で提供される遷移金属化合物からの0.5重量%~3.0重量%の遷移金属(遷移金属の重量%が、液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく)をさらに含み得る。所与の重量パーセント値では、イソシアネート反応性組成物は、0.05:1~5:1の遷移金属イオン対リンのモル比(遷移金属イオンのモル:リンのモル)を有し得る。好ましくは、遷移金属イオン対リンのモル比(遷移金属のモル:リンのモル)は、0.1:1~2:1である。より好ましくは、遷移金属イオン対リンのモル比(遷移金属のモル:リンのモル)は、0.5:1~1:1である。
本明細書で提供される実施形態では、イソシアネート反応性組成物は、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される難燃性化合物、好ましくはハロゲンを含まない難燃性化合物を有し得る。ホスフェートの例としては、トリアルキルホスフェート、トリアリールホスフェート、ホスフェートエステル、およびレゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)が挙げられる。本明細書で使用される場合、トリアルキルホスフェートは、2~12個の炭素原子を有する少なくとも1つのアルキル基を有する。線状または分岐アルキル基、環式アルキル基、アルコキシエチル、ヒドロキシルアルキル、ヒドロキシルアルコキシアルキル基、および線状または分岐アルキレン基を含む、トリアルキルホスフェートの他の2つのアルキル基は、独立して、第1のアルキル基と同じまたは異なっていてもよく、1~8個の炭素原子を含有する。トリアルキルホスフェートの他の2つのアルキル基の例としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ブトキシエチル、イソペンチル、ネオペンチル、イソヘキシル、イソヘプチル、シクロヘキシル、プロピレン、2-メチルプロピレン、ネオペンチレン、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、またはヒドロキシブチルが挙げられる。異なるトリアルキルホスフェートのブレンドもまた、使用され得る。トリアルキルホスフェートの3つのアルキル基は、同じであってもよい。アルキル基は、ハロゲン化アルキル基であってもよく、好ましくは、アルキル基は、ハロゲンを含まないアルキル基である。トリアルキルホスフェートは、トリス(2-クロロ-1-メチルエチル)ホスフェート(TCPP)、トリス[2-クロロ-1-(クロロメチル)エチル]ホスフェート(TDCP)、トリス(p-三級-ブチルフェニル)ホスフェート(TBPP)、およびトリス(2-クロロエチル)ホスフェート(TCEP)であり得る。トリアルキルホスフェートは、望ましくはトリエチルホスフェート(TEP)である。
ホスホネートの例としては、ジエチル(ヒドロキシメチル)ホスホネート、ジメチルメチルホスホネート、およびジエチルエチルホスホネートが挙げられる。ホスフィネートの例としては、アルミニウムメチルエチルホスフィネート、アルミニウムジエチルホスフィネート、亜鉛メチルエチルホスフィネート、および亜鉛ジエチルホスフィネートなどの有機ホスフィネートの金属塩が挙げられる。追加のハロゲンを含まない難燃性化合物の例としては、レゾルシノール二リン酸、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、アンモニウムポリホスフェート、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
本開示はまた、ポリウレタンポリマーを形成するための反応混合物を提供する。反応混合物は、イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物と、(例えば、ポリエステルポリオールからの)ヒドロキシル部分を有する本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物と、を含み、反応混合物が、0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する。ポリウレタン硬質(PUR)およびポリイソシアヌレート(PIR)では、好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、1.2:1~7:1であり、より好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、1.5:1~5:1であり、最も好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、2:1~4:1である。可撓性ポリウレタン発泡体では、好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、0.90:1~1.20:1であり、より好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、0.95:1~1.15:1であり、最も好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、1:1~1.10:1である。二成分ポリウレタン接着剤、封止剤、コーティング、およびエラストマーでは、好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、0.95:1~1.35:1であり、より好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、0.98:1~1.10:1であり、最も好ましくは、イソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比は、1:1~1.05:1である。
様々な実施形態では、イソシアネート化合物は、150g/mol~750g/molの数平均分子量を有する。他の数平均分子量値も可能であり得る。例えば、イソシアネート反応性化合物は、下限値150、200、250、または300g/mol~上限値350、400、450、500、または750g/molの数平均分子量を有し得る。いくつかの実施形態では、ゲル化または固化をもたらさない条件下で、イソシアネート化合物が、イソシアネート反応性化合物と、モル過剰のポリイソシアネート化合物または高分子イソシアネート化合物との反応から生じるイソシアネートプレポリマーである場合、イソシアネートプレポリマーは、750g/molよりも高い数平均分子量を有し得、各成分の数平均分子量およびプレポリマーの調製に使用されるそれらの相対質量から計算することができる。本明細書で報告される数平均分子量値は、末端基分析、ゲル透過クロマトグラフィー、および当技術分野で既知の他の方法によって決定される。イソシアネート化合物は、当技術分野で既知の単量体および/または高分子であり得る。加えて、イソシアネート化合物は、80~1750のイソシアネート当量を有し得る。ある特定の実施形態では、イソシアネートは、Brookfield DVE粘度計を使用して測定すると、25℃で5~50,000mPa・sの粘度を有する。他の粘度値もまた、可能であり得る。例えば、イソシアネート反応性化合物は、各々Brookfield DVE粘度計を使用して25°Cで測定して、下限値5、10、30、60、または150mPa.s~上限値500、2500、10,000、または50,000mPa.sの粘度を有し得る。
本明細書で使用される場合、高分子イソシアネート化合物は、分子当たり2つまたは3つ以上の-NCO基を含有し、これらはまた、イソシアネート化合物と見なされる。様々な実施形態では、高分子イソシアネート化合物は、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、ポリイソシアネート、イソシアネートプレポリマー、およびそれらの組み合わせから選択される。様々な実施形態では、高分子イソシアネート化合物は、150g/mol~750g/molの数平均分子量を有する。加えて、単量体MID中のジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の異性体の混合物であるいわゆるMDI生成物、または単量体MDI中のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物であるいわゆる高分子MDI生成物を含む、高分子イソシアネート化合物は、80~150、好ましくは100~145、より好ましくは110~140のイソシアネート当量を有し得る。
本開示の高分子イソシアネート化合物の例としては、限定されないが、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、MDIを含有するポリメチレンポリフェニルイソシアネート、高分子MDI(PMDI)、1,6ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,4-および/または2,6-トルエンジイソシアネート(TDI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、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、水素化MDI(H12MDI)、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’-ジメチオキシ(methyoxy)-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ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、水素化ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トルエン-2,4,6-トリイソシアネート、ならびに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、メチレンビシクロヘキシルイソシアネート(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ならびにそれらの組み合わせを挙げることができる。好適なイソシアネートはまた、他の芳香族および/または脂肪族多官能性イソシアネートを含み得る。芳香族イソシアネートとしては、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、トルエンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、4,4’-ジフェニルジメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、4,4’-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、ジ-およびテトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、ならびにそれらの組み合わせなどの、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル、もしくはジフェニル部分、またはそれらの組み合わせを含有するものが挙げられる。好適な脂肪族高分子イソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体、イソホロンジイソシアネートの三量体、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、水素化高分子メチレンジフェニルジイソシアネート、水素化メチレンジフェニルジイソシアネート、水素化MDI、テトラメチルキシロールジイソシアネート(TMXDI)、1-メチル-2,4-ジイソシアネート-シクロヘキサン、1,6-ジイソシアナト-2,2,4-トリメチルヘキサン、1-イソシアナトメチル-3-イソシアナト-1,5,5-トリメチルシクロヘキサン、テトラメトキシブタン1,4-ジイソシアネート、ブタン1,4-ジイソシアネート、ヘキサン1,6-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサン1,4-ジイソシアネート、およびそれらの組み合わせが挙げられる。他の高分子イソシアネート化合物の例としては、水素化キシレンジイソシアネート(HXDI)、p-フェニレンジイソシアネート(PPDI)、3,3’-ジメチルジフェニル-4,4’-ジイソシアネート(DDDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、およびノルボルナンジイソシアネート(NDI)などの、追加の脂肪族、脂環式、多環式、または芳香族が本来挙げられる。上記のイソシアネートと同様に、特に、ウレトジオン、イソシアヌレート、カルボジイミド、ウレトンイミン、アロファネートまたはビウレット構造、およびそれらの組み合わせを含む一部修飾ポリイソシアネートを利用してもよい。本明細書で提供されるポリオールは、有機ポリイソシアネートと予備反応させて、イソシアネート基を含有するプレポリマーまたは準プレポリマーを形成することができる。プレポリマーまたは準プレポリマーは、例えば、1~20重量パーセントのイソシアネート含有量を有し得る。いくつかの実施形態では、イソシアネート含有量は、少なくとも2.5%、または少なくとも4%かつ最大15%、最大12%、または最大10%である。
反応混合物を提供することに加えて、本開示はまた、ポリウレタンポリマーを生成するための反応混合物を調製するためのプロセスを提供する。本明細書で論じられるように、ポリウレタンポリマーを形成するための反応混合物は、イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物と、ポリオールがヒドロキシル部分を含む本明細書で論じられるイソシアネート反応性組成物と、を含み、反応混合物が、(本明細書で論じられる他の値の中でも)0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する。ポリウレタンポリマーを生成するための反応混合物を調製するためのプロセスは、本明細書で提供されるイソシアネート反応性組成物を提供することと、イソシアネート部分を有する本明細書で提供されるイソシアネート化合物を提供することと、イソシアネート反応性組成物とイソシアネート化合物とを混和して、(本明細書で論じられる他の値の中でも)0.90:1~7:1のイソシアネート部分対ヒドロキシル部分のモル比を有する反応混合物を形成することと、を含む。イソシアネート反応性組成物とイソシアネート化合物との混和は、水、触媒、界面活性剤、発泡剤、リン含有難燃性化合物、およびそれらの組み合わせを反応混合物と混和して、ポリウレタンポリマー発泡体のサブセットを含む、ポリウレタンポリマーを形成することをさらに含み得る。プロセスから生じるのは、本明細書で提供される反応混合物で形成されたポリウレタンポリマーまたはポリウレタンポリマー発泡体であり得る。
本明細書で提供される様々な実施形態では、触媒は、反応混合物の総重量に基づいて、0.01~1.5重量%の量で反応混合物中に存在し得る。触媒は、有機三級アミン、三級ホスフィン、カリウムアセテート、ウレタン系触媒、および組み合わせからなる群から選択され得る。当技術分野で既知のように、触媒はまた、有機スズ化合物を含み得る。
触媒は、発泡触媒、ゲル化触媒、三量体化触媒、またはそれらの組み合わせであり得る。本明細書で使用されるとき、発泡触媒およびゲル化触媒は、発泡触媒の場合は尿素(ブロー)反応、またはゲル化触媒の場合はウレタン(ゲル)反応のいずれかを有利にする傾向によって区別され得る。三量体化触媒を利用して、組成物中のイソシアヌレート反応を促進することができる。発泡触媒とゲル化触媒との両方が、硬質および可撓性ポリウレタン発泡体の調製に利用される。多くのコーティング、接着剤、封止剤、およびエラストマーなどの発泡体またはマイクロセルラーではないポリウレタンは、ゲル化触媒を利用する。
発泡触媒、例えば、発泡反応を有利にする傾向があり得る触媒の例としては、短鎖三級アミンまたは酸素を含有する三級アミンが挙げられるが、それらに限定されない。アミン系触媒は、立体障害型ではない場合がある。例えば、発泡触媒としては、ビス-(2-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、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジメチルアミノプロピルアミン、ジメチルエタノールアミン、N,N,N’,N’-テトラ-メチルエチレンジアミン、およびそれらの組み合わせなどが挙げられる。市販の発泡触媒の例は、他の市販の発泡触媒の中でも、EvonikからのPOLYCAT(商標)5である。
ゲル化触媒、例えば、ゲル化反応を有利にする傾向があり得る触媒の例としては、有機金属化合物、環式三級アミン、および/または長鎖アミン、例えば、いくつかの窒素原子を含有するもの、ならびにそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。有機金属化合物としては、有機カルボン酸のスズ(II)塩、例えば、スズ(II)ジアセタート、スズ(II)ジオクタノエート、スズ(II)ジエチルヘキサノエート、およびスズ(II)ジラウレート、ならびに有機カルボン酸のジアルキルスズ(IV)塩、例えば、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、およびジオクチルスズジアセテートなどの有機スズ化合物が挙げられる。有機カルボン酸のビスマス塩は、例えば、オクタン酸ビスマスなどのゲル化触媒としても利用され得る。環式3級アミンおよび/または長鎖アミンとしては、ジメチルベンジルアミン、トリエチレンジアミン、およびそれらの組み合わせ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。市販のゲル化触媒の例は、他の市販のゲル化触媒の中でも、EvonikからのPOLYCAT(商標)8およびDABCO(登録商標)T-12である。
三量体化触媒の例としては、とりわけ、N,N,N′,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA);N,N’,N”-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;N,N-ジメチルシクロ-ヘキシルアミン;1,3,5-トリス(N,N-ジメチルアミノプロピル)-s-ヘキサヒドロトリアジン;[2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール];カリウムアセテート、カリウムオクトエート;水酸化テトラメチルアンモニウムなどの水酸化テトラアルキルアンモニウム;水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物;ナトリウムメトキシドおよびカリウムイソプロポキシドなどのアルカリ金属アルコキシド;ならびに10~20個の炭素原子を有する長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの市販の三量体化触媒としては、他の市販の三量体化触媒の中でも、各々EvonikからのDABCO(登録商標)TMR-2、TMR-7、DABCO(登録商標)K2097;DABCO(登録商標)K15、POLYCAT(商標)41、およびPOLYCAT(商標)46が挙げられる。
本明細書で提供される様々な実施形態では、水は、反応混合物の総重量に基づいて、0.1~1.5重量%の量で反応混合物中に存在し得る。
様々な実施形態では、界面活性剤は、反応混合物の総重量に基づいて、0.1~10重量%の量で反応混合物中に存在し得る。好適な界面活性剤の例としては、シリコーン系界面活性剤および有機系界面活性剤が挙げられる。いくつかの代表的な材料は、一般に、米国特許第2,834,748号、同第2,917,480号、および同第2,846,458号に開示のものなどのポリシロキサンポリオキシルアルキレンブロックコポリマーであり、これらの開示は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。米国特許第5,600,019号に記載の、ポリオキシエチレン-ポリオキシブチレンブロックコポリマーを含有する有機界面活性剤も挙げられ、その開示は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。他の界面活性剤としては、長鎖アルコールのポリエチレングリコールエーテル、長鎖アリル酸スルフェートエステルの三級アミンまたはアルカノールアミン塩、アルキルスルホン酸エステル、アルキルアリールスルホン酸、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
様々な実施形態では、発泡剤は、反応混合物の総重量に基づいて、1.0~15重量%の量で、ポリウレタンポリマー発泡体を形成するための反応混合物中に存在し得る。本明細書で提供される他の発泡剤に加えて、当技術分野で既知の発泡剤は、水、揮発性有機物質、溶解した不活性気体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。発泡剤の例としては、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、およびシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンを含むシクロアルカンなどの炭化水素;HCFC-142b(1-クロロ-1,1-ジフルオロエタン)、HCFC-141b(1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン)、HCFC-22(クロロジフルオロ-メタン)、HFC-245fa(1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパン)、HFC-365mfc(1,1,1,3,3-ペンタ-フルオロブタン)、HFC227ea(1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン)、HFC-134a(1,1,1,2-テトラフルオロエタン)、HFC-125(1,1,1,2,2-ペンタフルオロエタン)、HFC-143(1,1,2-トリフルオロエタン)、HFC143A(1,1,1-トリフルオロエタン)、HFC-152(1,1-ジフルオロエタン)、HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン)、HFC-236ca(1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン)、HFC236fa(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロエタン)、HFC245ca(1,1,2,2,3-ペンタフルオロペンタン)、HFC356mff(1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブタン)、HFC365mfc(1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン)などのハイドロフルオロカーボン;シス-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2-ブテン、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンなどのハイドロフルオロオレフィン;ギ酸および水などの化学発泡剤が挙げられる。発泡剤は、エチルアセテート;メタノール;エタノール;塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチリデン、塩化ビニリデン、モノフルオロトリクロロメタン、クロロジフルオロメタン、またはジクロロジフルオロメタンなどのハロゲン置換アルカン;ブタン;ヘキサン;ヘプタン;ジエチルエーテルなどの他の揮発性有機物質;ならびに窒素などの気体;空気;および二酸化炭素であり得る。
反応混合物は、水、触媒、発泡剤、界面活性剤、およびそれらの組み合わせに加えて、他の添加剤と共に充填剤をさらに含み得る。かかる他の添加剤の総量は、0.01重量%~30.0重量%であり得る。ポリウレタンポリマー組成物用の他の添加剤の使用もまた既知であり、本開示と共に使用され得る。
本明細書で論じられるように、液体遷移金属キレートポリオールブレンドは、8:0:1:0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)を有し、様々な実施形態では、窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比は、好ましくは、4.0:1.0~1.0:1.0(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、より好ましくは、2.8:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)、最も好ましくは、2.0:1.0~1.0:1.0の窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンのモル比(窒素のモル:遷移金属イオンのモル)である。窒素系キレート部分中の窒素対遷移金属イオンの他のモル比を使用してもよいが、クリーム時間、ゲル時間、およびタックフリー時間などの反応速度パラメータを、発泡プロセスおよび関連する設備の加工パラメータ内に適合させながら、発泡プロセスにおける発泡、ゲル化、および/または三量体化反応がバランスを崩して、断熱特徴、密度の増加、および/または他の発泡属性の不足などの発泡特徴が本質的に低減された発泡体をもたらすような、より高い窒素対遷移金属イオンのモル比から生じる、より高い触媒アミンキレート剤含有量によって、ポリウレタンポリマーおよび/またはポリウレタンポリマー発泡体を生成するための本開示の、イソシアネート反応性組成物中または反応混合物中の、イソシアネートおよびイソシアネート反応性部分の反応速度が過度に影響を受けないように、反応混合物に送達され得る遷移金属イオン(例えば、銅)の窒素に対する量を最大化することが望ましい。
本実施形態では、本明細書で提供される反応混合物のポリウレタン発泡体の反応速度パラメータは、木製の舌圧子を使用して決定される。イソシアネート化合物およびイソシアネート反応性組成物を有する、合計80グラム(g)の反応混合物を500mLビーカーに注ぐ。クリーム時間は、反応混合物の調製から、反応物質の視覚的変化(色の変化および/または上昇の開始)などの発泡混合物の認識可能な開始が起こるまでの時間として定義される。ゲル時間(またはストリング時間)は、反応混合物の調製から、流体から固体状態への変化に達するまでの時間として定義される。これは、反応混合物に木製の舌圧子を繰り返し、浸し、引き抜くことによって決定される。木製の舌圧子を反応混合物から引き抜く間にストリングが形成されるとすぐに、ゲル化時間に達する。タックフリー時間は、発泡体反応混合物の調製から、発泡体表面がタックフリーになるまでの時間として定義される。これは、発泡体表面に木製の舌圧子を配置することによって決定される。木製の舌圧子を持ち上げることによって、発泡体表面の層剥離または破裂に至らない場合、換言すれば、発泡体表面が、粘着性ではなくなったときに、タックフリー時間に達する。
様々な実施形態では、液体遷移金属キレートポリオールブレンドと、任意選択的な触媒とを組み合わせることによって、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含まない典型的な同じタイプのポリウレタン発泡体配合物と同様の、イソシアネート化合物およびイソシアネート反応性組成物を含むポリウレタン発泡体配合物の反応速度パラメーターが提供される。液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含有する発泡体系は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含まない典型的な同じタイプのポリウレタン発泡体のクリーム時間と比較して、好ましくは10秒以内、より好ましくは5秒以内、最も好ましくは2秒以内のクリーム時間を有する。液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含有する発泡体系は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含まない典型的な同じタイプのポリウレタン発泡体のゲル時間と比較して、好ましくは20秒以内、より好ましくは10秒以内、最も好ましくは8秒以内のゲル時間を有する。液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含有する発泡体系は、液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含まない典型的な同じタイプのポリウレタン発泡体のタックフリー時間と比較して、好ましくは20秒以内、より好ましくは10秒以内、最も好ましくは8秒以内のタックフリー時間を有する。
液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含むまたは含まない典型的なPIR発泡体系では、クリーム時間は、好ましくは1秒~20秒の範囲内、より好ましくは3秒~15秒の範囲内、さらにより好ましくは5秒~12秒の範囲内、最も好ましくは6秒~10秒の範囲内である。液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含むまたは含まない典型的なPIR発泡体系では、ゲル時間は、好ましくは15秒~60秒の範囲内、より好ましくは18秒~50秒の範囲内、さらにより好ましくは20秒~40秒の範囲内、最も好ましくは25秒~35秒の範囲内である。液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含むまたは含まない典型的なPIR発泡体系では、タックフリー時間は、好ましくは30秒~120秒の範囲内、より好ましくは40秒~90秒の範囲内、さらにより好ましくは50秒~80秒の範囲内、最も好ましくは55秒~70秒の範囲内である。
様々な実施形態では、反応混合物を使用して、ポリウレタンポリマーまたはポリウレタンポリマー発泡体のいずれかを形成することができる。ポリウレタンポリマーまたはポリウレタンポリマー発泡体を生成するための反応混合物を調製するためのプロセスは、当技術分野において任意の既知のプロセス技法を通じて達成することができる。一般に、本開示のポリウレタンポリマー発泡体は、一般に不連続パネルプロセス(DCP)および連続ラミネーションと称されるプロセスを含む、不連続または連続プロセスによって生成され得、起泡反応およびその後の硬化は金型内またはコンベヤー上で実行される。ポリウレタンポリマーまたはポリウレタンポリマー発泡体のいずれかを形成する、本明細書で提供されるプロセスは、15℃~80℃の温度、および80KPa~25,000kPaの混合圧力で実施され得る。ポリウレタン発泡体の成分の混和は、既知の混合デバイスを使用して実施され得る。生じるポリウレタンポリマー発泡体の密度は、10kg/m3以上、好ましくは15kg/m3以上、より好ましくは25kg/m3以上、最も好ましくは35kg/m3以上、かつ同時に典型的には、200kg/m3以下、好ましくは100kg/m3以下、より好ましくは70kg/m3以下、なお最も好ましくは50kg/m3以下であり得る。
様々な実施形態では、本開示のポリウレタンポリマー発泡体は、ASTM E662“Test Method for Specific Optical Density of Smoke Generated by Solid Materials”に従って決定される、低い発煙および高い熱安定性を提供する。最大比光学密度(Max Ds)の値が低いほど、発煙が少ないことを意味する。質量損失%の値が低いほど、熱安定性が高いことを意味する。Max Dsは、400以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、なお最も好ましくは50以下であり得る。質量損失%は、50%以下、好ましくは45%以下、より好ましくは40%以下、なお最も好ましくは30%以下であり得る。
本開示のポリウレタンポリマー発泡体は、建物の断熱などの用途において低い熱伝導率を有し得る。硬質発泡体の熱伝導率は、Kファクターによって表される。Kファクターは、断熱特性の測定値である。調製される発泡体のKファクターは、30.0mW/m K以下、好ましくは27.0mW/m K以下、より好ましくは24.0mW/m K以下、なお最も好ましくは22.0mW/m K以下であり得る。熱伝導率(Kファクター)は、75°Fの平均温度でASTMC-518-17を使用して測定した。
本開示によって生成されるポリウレタンポリマー発泡体の用途は、業界で既知ものである。例えば、ポリウレタンポリマー発泡体は、建物の壁および屋根、ガレージのドア、輸送用トラックおよび鉄道車両、ならびに冷蔵施設で使用される断熱に使用され得る。本明細書に開示のポリウレタンポリマー発泡体は、これらの用途に望ましい特性の組み合わせを有し得る。例えば、本明細書に開示のポリウレタンポリマー発泡体は、望ましい低熱伝導率、煙密度、熱安定性、および低減されたHCNおよびCO放出を伴う改善された燃焼特徴を有利に提供し得る。
本開示の液体遷移金属キレートポリオールブレンドおよびポリウレタンポリマーはまた、例えば、コーティング、エラストマー、封止剤、結合剤、接着剤、または可撓性発泡体として有用であり得る。コーティング、エラストマー、封止剤、結合剤、または接着剤として使用するために、反応物質は、好ましくは2成分系(2K)に配合され、一方の成分は、ポリイソシアネート(より好ましくはイソシアネート末端プレポリマーまたは準プレポリマー)を含有し、他方の成分であるイソシアネート反応性組成物は、硬化ポリウレタン生成物に抗真菌性、抗菌性、耐臭性、硬度、耐摩擦性、燃焼/燃え挙動改変などを付与する液体遷移金属キレートポリオールブレンドのうちの少なくとも1つを含有する。コーティング、エラストマー、封止剤、結合剤、または接着剤として使用するために、他の任意選択的なポリオールを含む液体遷移金属キレートポリオールブレンドを、有機ポリイソシアネートと予備反応させて、イソシアネート基を含有し、1成分(1K)硬化系として利用されるプレポリマーまたは準プレポリマーを形成することができる。
ここで、本開示のいくつかの実施形態について、以下の実施例で詳細に記載する。
本開示のいくつかの実施形態は、以下の実施例で詳述され、すべての部およびパーセンテージが、他に指定されない限り重量による。実施例では、以下の材料および試験を使用する。
材料
実施例および/または比較例で使用される材料には、以下が含まれる。
実施例および/または比較例で使用される材料には、以下が含まれる。
ポリオールAは、220mg KOH/gのヒドロキシル価、および2の官能価、および14.8重量%の芳香族部分の総含有量を有する、ポリエステルポリオール(テレフタル酸、ポリエチレングリコール200、およびジエチレングリコールからの芳香族ポリエステルポリオール)である。
ポリオールBは、315mg KOH/gのヒドロキシル価、および2.4の官能価、および17.4重量%の芳香族部分の総含有量を有する、ポリエステルポリオール(テレフタル酸、ポリエチレングリコール200、グリセロール、およびジエチレングリコールからの芳香族ポリエステルポリオール)である。
TCI Americaから入手可能なポリエチレングリコール200(PEG 200)。
Sigma-Aldrichから入手可能な2,2’-ビピリジン(BIPY)。
TCI Americaから入手可能な2-[[2-(ジメチルアミノ)エチル]メチルアミノ]エタノール(TMDAOH)。
Sigma-Aldrichから入手可能な1-[ビス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アミノ-2-プロパノール]。
Dow Inc.から入手可能なVORANOL(商標)RA640ポリオールは、654mg KOH/gのヒドロキシル価、25℃で21,500cStの粘度を有するアミン開始ポリオールである。
TCI Americaから入手可能なN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)。
トリエチルホスフェート(TEP)は、LANXESSからの難燃剤である。
POLYCAT(登録商標)5は、Evonik Industries AGからのN,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDTA)触媒である。
POLYCAT(登録商標)46は、Evonik Industries AGからの触媒である。
シリコーン界面活性剤は、Evonik Industries AGからのシリコーン硬質発泡界面活性剤である。
水は、25℃で10MΩ×cm(百万オーム)の比抵抗を有する脱イオン水である。
シクロペンタン(c-ペンタン)は、Sigma-Aldrichからの発泡剤である。
PAPI(商標)580Nは、30.8%のイソシアネートを含む、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)を含有するDow Inc.からのポリメチレンポリフェニルイソシアネートである。
水酸化銅(II)(Cu(OH)2)、テクニカルグレード、Sigma Aldrichから入手可能。
酸化銅(I)(Cu2O)、テクニカルグレード、Sigma Aldrichから入手可能。
Sigma Aldrichから入手可能な2-エチルヘキサン酸銅(II)(CuEH)。
Acros Organicsから入手可能な酢酸銅(II)一水和物(Cu(OAc)2 H2O)。
Strem Chemicalから入手可能なi-酪酸銅(II)(Cu(I-But)2。
Acros Organicsから入手可能な酢酸コバルト(II)四水和物(Co(OAc)2 4H2O)。
Acros Organicsから入手可能な酢酸ニッケル(II)四水和物(Ni(OAc)2 4H2O)。
Fisher Scientificから入手可能な酢酸銀(I)(Ag(OAc))。
液体遷移金属キレートポリオールブレンドの調製
250mLのプラスチック容器に、表1に見られる量でポリオール、遷移金属化合物、およびキレート剤を、FlackTekSpeedMixer(商標)DAC600 FVZを3000rpmで45秒間用いて混合することによって、表1の各液体遷移金属キレートポリオールブレンド(LPB)を調製する。次に、容器を、80°Cに予熱した対流式オーブンに1時間(時間)置く。1時間後、3000rpmのFlackTekSpeedMixer(商標)で45秒間、LPBを再度混合する。
250mLのプラスチック容器に、表1に見られる量でポリオール、遷移金属化合物、およびキレート剤を、FlackTekSpeedMixer(商標)DAC600 FVZを3000rpmで45秒間用いて混合することによって、表1の各液体遷移金属キレートポリオールブレンド(LPB)を調製する。次に、容器を、80°Cに予熱した対流式オーブンに1時間(時間)置く。1時間後、3000rpmのFlackTekSpeedMixer(商標)で45秒間、LPBを再度混合する。
遷移金属を含有するLPBを形成するために、遷移金属化合物として有機遷移金属塩、およびキレート剤としてアミン系キレート剤の誘導体を使用し、アミン系キレート剤からの窒素(N)対有機遷移金属塩からの遷移金属(M)のモル比(N/M)が、表1に見られるように1.1超である。
液体遷移金属キレートポリオールブレンドを使用したポリウレタン発泡体の調製
反応混合物中に以下の成分(表2)を使用して、発明例(EX)および比較例(C Ex)のポリウレタン発泡体を形成する。各成分の量は、ポリウレタン発泡体を形成するために使用される反応混合物の総重量に基づいて、重量部(PBW)で提供されている。
反応混合物中に以下の成分(表2)を使用して、発明例(EX)および比較例(C Ex)のポリウレタン発泡体を形成する。各成分の量は、ポリウレタン発泡体を形成するために使用される反応混合物の総重量に基づいて、重量部(PBW)で提供されている。
以下のようにポリウレタン発泡体を調製する。表2に提供される各EXおよびC EXの80グラム(g)の総重量を有する反応混合物を、500mLビーカーに調製する。表2に提供されるイソシアネート反応性組成物の成分を、ロータリーミキサーを用いて3000rpmで10秒間(s)混合する。次に、イソシアネート反応性組成物とイソシアネートとを再び3000rpmで5秒間、室温条件(23℃、相対湿度50%)で、ビーカー内で混合する。24時間(時間)後、ビーカー上部の平面から浮き上がった発泡体部分を除去し、次いで2.54cm×2.54cm×2.54cmの中心コアを切除する。クリーム時間は、反応混合物の調製から、反応物質の視覚的変化(色の変化および/または上昇の開始)などの発泡混合物の認識可能な開始が起こるまでの時間として定義される。ゲル時間(またはストリング時間)は、反応混合物の調製から、流体から固体状態への変化に達するまでの時間として定義される。これは、反応混合物に木製の舌圧子を繰り返し、浸し、引き抜くことによって決定される。木製の舌圧子を反応混合物から引き抜く間にストリングが形成されるとすぐに、ゲル化時間に達する。タックフリー時間は、発泡体反応混合物の調製から、発泡体表面がタックフリーになるまでの時間として定義される。これは、発泡体表面に木製の舌圧子を配置することによって決定される。木製の舌圧子を持ち上げることによって、発泡体表面の層剥離または破裂に至らない場合、換言すれば、発泡体表面が、粘着性ではなくなったときに、タックフリー時間に達する。
煙気体の組成分析
水素炎イオン化検出器(FID)を備えたAgilent6890GCに取り付けたFrontier Labs 2020D熱分解器を使用して、熱分解試験を行う。シリカで裏打ちしたFrontier labsのステンレス鋼カップに、およそ200~250μgの試料を量り入れる。試料カップをオーブンに落とし、600℃の空気条件下で2分間、続いてヘリウム条件下でさらに2分間分析することによって、シングルショットモードによって熱分解を実施する。micro-cryo trappingデバイス(MCT)を使用して、分離カラムのヘッドで試料から放出された揮発性生成物を捕捉する。ガードカラムとしてHP-1(10m×0.53mm×2.65μm)を備えたAgilentからの10m×0.32mm内径×5μmのPoraBond Qカラムを使用して、分離を達成する。バックフラッシュの目的用にバックインレット圧力を使用する(PoraBond QおよびHP-1カラムへのヘッド圧力ティーとしてバックインレットを使用する、0.5m×0.53mmのガードカラム)。HCNは、背面のFID検出器で検出した。HCN濃度の比較には、試料重量によって正規化したHCNのピーク面積を使用する。
水素炎イオン化検出器(FID)を備えたAgilent6890GCに取り付けたFrontier Labs 2020D熱分解器を使用して、熱分解試験を行う。シリカで裏打ちしたFrontier labsのステンレス鋼カップに、およそ200~250μgの試料を量り入れる。試料カップをオーブンに落とし、600℃の空気条件下で2分間、続いてヘリウム条件下でさらに2分間分析することによって、シングルショットモードによって熱分解を実施する。micro-cryo trappingデバイス(MCT)を使用して、分離カラムのヘッドで試料から放出された揮発性生成物を捕捉する。ガードカラムとしてHP-1(10m×0.53mm×2.65μm)を備えたAgilentからの10m×0.32mm内径×5μmのPoraBond Qカラムを使用して、分離を達成する。バックフラッシュの目的用にバックインレット圧力を使用する(PoraBond QおよびHP-1カラムへのヘッド圧力ティーとしてバックインレットを使用する、0.5m×0.53mmのガードカラム)。HCNは、背面のFID検出器で検出した。HCN濃度の比較には、試料重量によって正規化したHCNのピーク面積を使用する。
GC条件:前面注入ポート:300℃;1:1のスプリットインジェクター;傾斜圧力:4.9psiを1.5分間、次いで50psi/分で3.1psiまで保持、背面注入ポート:4psi;GCオーブン:40℃で3分間、30℃/分で240℃まで保持;FID:250℃、H2流量:40mL/分、空気流量:450mL/分、補給気体(N2):30mL/分、50Hz。
相対イソシアヌレート含有量測定
SMART iTXシングルバウンスダイヤモンドATRを備えたNicolet iS50 FT-IR機器で、フーリエ変換赤外全反射吸収分光法(Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy)(ATR-FTIR)試験を行う。4 cm-1の解像度で4000-600cm-1のスペクトル範囲で16回のスキャンを取得します。成形ポリウレタン系発泡体試料の中心から、長方形の断面(10mm×60mm)を切り取る。断面に対して3つの試験を行って、特徴的なピークの3つの測定値を平均する。相対イソシアヌレート含有量は、無遷移金属を含まない比較対照例のこのピーク高さ比によって正規化した、イソシアヌレート基の特徴的なピーク高さ(~1409cm-1)とフェニル基の特徴的なピーク高さ(~1595cm-1)との比として定義される。
SMART iTXシングルバウンスダイヤモンドATRを備えたNicolet iS50 FT-IR機器で、フーリエ変換赤外全反射吸収分光法(Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy)(ATR-FTIR)試験を行う。4 cm-1の解像度で4000-600cm-1のスペクトル範囲で16回のスキャンを取得します。成形ポリウレタン系発泡体試料の中心から、長方形の断面(10mm×60mm)を切り取る。断面に対して3つの試験を行って、特徴的なピークの3つの測定値を平均する。相対イソシアヌレート含有量は、無遷移金属を含まない比較対照例のこのピーク高さ比によって正規化した、イソシアヌレート基の特徴的なピーク高さ(~1409cm-1)とフェニル基の特徴的なピーク高さ(~1595cm-1)との比として定義される。
結果
表2に見られるように、HCN生成の大幅な低減は、銅を含有する液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含有する発泡体で達成される。実施例は、C EX Aと同様の反応性を示している。
表2に見られるように、HCN生成の大幅な低減は、銅を含有する液体遷移金属キレートポリオールブレンドを含有する発泡体で達成される。実施例は、C EX Aと同様の反応性を示している。
Claims (10)
- 液体遷移金属キレートポリオールブレンドであって、
ポリオールと、
遷移金属化合物からの0.05重量パーセント(重量%)~10.0重量%の遷移金属イオン(前記重量%が、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンドの総重量に基づく)と、
窒素系キレート部分を有するキレート剤と、を含み、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンドが、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンド中の前記ポリオール100グラム(g)当たり、前記窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有し、8.0:1.0~1.0:1.0の前記窒素系キレート部分中の窒素対前記遷移金属イオンのモル比を有する、液体遷移金属キレートポリオールブレンド。 - 前記ポリオールが、芳香族部分を有する、芳香族ポリエステルポリオールであり、前記芳香族部分が、前記芳香族ポリエステルポリオールの総重量の5重量パーセント(重量%)~60重量%を構成する、請求項1に記載の液体遷移金属キレートポリオールブレンド。
- 前記遷移金属化合物が、遷移金属カルボキシレート、遷移金属塩、遷移金属配位化合物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記遷移金属イオンが、銅、亜鉛、銀、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、およびそれらの組み合わせの遷移金属イオンからなる群から選択されるか、または、
前記遷移金属化合物が、2-エチルヘキサン酸銅(II)(CuEH)、酢酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物(Cu(OAc)2 H2O)、プロピオン酸銅(II)、イソ酪酸銅(II)(Cu(i-Bu)2)、酢酸コバルト(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸銀(I)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の液体遷移金属キレートポリオールブレンド。 - 前記窒素系キレート部分が、ジアミンキレート部分、トリアミンキレート部分、テトラアミンキレート部分、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の液体遷移金属キレートポリオールブレンド。
- 前記窒素系キレート部分を有するキレート剤が、2,2’-ビピリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、2-[[2-(ジメチルアミノ)エチル]メチルアミノ]エタノール、1-[ビス[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アミノ-2-プロパノール]、メチルオキシランを含む1,2-エタンジアミンポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の液体遷移金属キレートポリオールブレンド。
- イソシアネート反応性組成物であって、
請求項1~5のいずれか一項に記載の液体遷移金属キレートポリオールブレンドと、
前記液体遷移金属キレートポリオールブレンド中の前記ポリオールとは異なるポリオールと、を含み、前記イソシアネート反応性組成物が、0.1~100重量パーセント(重量%)(前記重量%が、前記イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)の前記液体遷移金属キレートポリオールブレンドと、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンドの前記ポリオールとは異なる最大99.9%重量%の前記ポリオールと、を含んで、前記イソシアネート反応性組成物を形成する、イソシアネート反応性組成物。 - ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される難燃性化合物からの0.1重量%~7.0重量%のリン(前記重量%が、前記イソシアネート反応性組成物の総重量に基づく)をさらに含むか、または
ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用するための触媒、発泡剤、および界面活性剤をさらに含むか、または
任意選択的に、前記ポリウレタンポリマー発泡体の形成に使用するための水をさらに含む、請求項6に記載のイソシアネート反応性組成物。 - ポリウレタンポリマーを形成するための反応混合物、またはポリウレタン発泡体を形成するための反応混合物であって、
イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物と、
請求項6~7のいずれか一項に記載のイソシアネート反応性組成物と、を含み、前記ポリオールが、ヒドロキシル部分を含み、前記反応混合物が、0.90:1~7:1の前記イソシアネート部分対前記ヒドロキシル部分のモル比を有する、反応性混合物。 - 液体遷移金属キレートポリオールブレンドを調製するためのプロセスであって、前記プロセスが、
ポリオールを提供することと、
窒素系キレート部分を有するキレート剤を提供することと、
遷移金属イオンを有する遷移金属化合物を提供することと、
前記ポリオール、前記キレート剤、および前記遷移金属化合物を混和して、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンド中の前記ポリオール100g当たり、前記窒素系キレート部分中0.001~1.0モルの窒素を有し、8.0:1.0~1.0:1.0の前記窒素系キレート部分中の窒素対前記遷移金属イオンのモル比を有する、前記液体遷移金属キレートポリオールブレンドを形成することと、を含む、プロセス。 - ポリウレタンポリマーを生成するための反応混合物を調製するためのプロセスであって、前記プロセスが、
請求項6~7のいずれか一項に記載のイソシアネート反応性組成物を提供することと、
イソシアネート部分を有するイソシアネート化合物を提供することと、
前記イソシアネート反応性組成物と前記イソシアネート化合物とを混和して、0.90:1~7:1の前記イソシアネート部分対前記ヒドロキシル部分のモル比を有する前記反応混合物を形成することと、を含む、プロセス。
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CA1102949A (en) * | 1977-07-18 | 1981-06-09 | Shinzi Uchida | Flame-retardant isocyanate-based foams and method of producing the same |
JPH11140150A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-05-25 | Chisso Corp | 低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物およびそれを用いた低発煙性難燃フォーム |
EP1435366B1 (en) * | 2003-01-03 | 2008-08-13 | Dow Global Technologies Inc. | Polyisocyanurate foam and process for its preparation |
CA2659694A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Dow Global Technologies Inc. | Method for preparing viscoelastic polyurethane foam |
PA8785001A1 (es) * | 2007-06-18 | 2008-06-17 | Johnson Matthey Plc | Compuestos estables en agua, catalizadores y reacciones catalizadas novedosos |
MY158892A (en) * | 2010-07-08 | 2016-11-30 | Dow Global Technologies Llc | Polyurethanes made using copper catalysts |
US20120313035A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Honeywell International Inc. | Polyurethane foam premixes containing halogenated olefin blowing agents and foams made from same |
CN103554428B (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-13 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨及其在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用 |
BR112016021581B1 (pt) * | 2014-04-03 | 2021-09-28 | Huntsman International Llc | Processo para produzir um poli-isocianuratopoliuretano compreendendo espuma rígida, composição reativa com isocianato, sistema reativo, poliisocianurato compreendendo material, e, uso de um poli-isocianurato compreendendo material |
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