JP2022543682A - 芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなるポリウレタンフォーム組成物およびそれらから作られる製品 - Google Patents

Abstract

ポリウレタンフォーム組成物であって、（ａ）イソシアネート化合物と：（ｂ）１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物と、ここで；イソシアネート反応性化合物の少なくとも１つは、イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなり、ここで芳香族ポリエステルポリオールは、（ｉ）環状無水化合物；（ｉｉ）フタル酸系化合物；（ｉｉｉ）第一級アミン化合物；（ｉｖ）脂肪族ジオール化合物；（ｖ）場合により高官能価の低分子量ポリエーテルポリオール化合物；（ｖｉ）場合により疎水性化合物、の反応生成物であり、そしてここで成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比は１：２４から２４：１であり、そしてここで芳香族ポリエステルポリオールは２５℃で液体であり、そして約３０から約６００の範囲のヒドロキシ価を含んでなり：および（ｃ）発泡剤を含んでなる。【選択図】図１

Description

本開示は一般に、芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなるポリウレタンフォーム組成物、およびそれらから作られる製品に関する。

ポリウレタン（ＰＵ）およびポリイソシアヌレート（ＰＩＲ）系のフォーム製品（ｆｏａｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）は、建築建設産業で使用されている他の建物の断熱性の解決法と比べた時に、それらの優れた密閉性および絶縁性によりこの工業分野で広く使用されている。

地域の建築基準は、ＰＵおよび／またはＰＩＲ系フォーム製品のような建物の建設に使用する材料は、製品が建物の建設に使用できる前に特定の燃焼性基準を通過しなければならないと指示することが多い。従ってこれらのフォーム製品の配合者（ｆｏｒｍｕｌａｔｏｒ）は、しばしば難燃添加剤をフォーム組成物に含めて、最終フォーム製品が関連する建築基準を確実に通るようにしている。

フォーム組成物中の難燃添加剤の使用はほとんどの場合で有利であるが、フォーム組成物中にそのような添加剤を使用することに伴う固有に欠点がある。例えば難燃添加剤の使用は、組成物全体のコストを上げることになり、これによりＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品を建物の建設に使用することの経済的利点に影響を及ぼす。さらにフォーム組成物に難燃添加剤を加えることは、業者にＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品を建物の建設に使用することを止めさせる可能性がある貯蔵および取り扱いの問題（例えば不均一な分布または反応性の変化）を生じる恐れがある。

本開示の完全な理解は、添付の図面と一緒に以下の本開示の特定の態様の記載を読む場合に得ることができる。
火炎試験に供された３種のポリウレタンフォーム製品を比較する写真である。

本明細書で用いられる場合、他に明らかに特定されなければ、値、範囲、量またはパーセンテージを表すもののようなすべての数は、「約」という用語が、明らかに現れていなくてもその用語に前置きされているかのように読むことができる。複数形は単数形を包含し、またその逆も包含する。

本明細書で用いられる場合、「複数」は２以上を意味し、一方、用語「数」は１または１より大きい整数を意味する。

本明細書で用いられる場合、「含む」および同様の用語は「制限なく含むこと」を意味する。

数値範囲に言及する場合、そのような範囲は述べられる範囲の最小および最大の間のそれぞれの数および／または分数を含むと理解される。例えば「１ないし１０」の範囲は、挙げられている１の最小値と挙げられている１０の最大値の間の（かつそれらを含む）、すなわち１以上の最小値および１０以下の最大値を有するすべての部分範囲（ｓｕｂ－ｒ
ａｎｇｅｓ）を含むものとする。

本明細書で用いられる場合、「分子量」はゲル浸透クロマトグラフィーにより決定される重量平均分子量（Ｍｗ）を意味する。

本明細書で他にことわらなければ、いずれの化合物への言及もそのような化合物のいずれの異性体（例えば立体異性体）も含むものとする。

本明細書で用いられる場合、「イソシアネート指数」または「ＮＣＯ指数」は、百分率で与えられる組成物中に存在するイソシアネート反応性水素原子に対するイソシアネート基の比率である：
［ＮＣＯ］ ｘ １００ （％）
［活性水素］

ＮＣＯ指数は、重合段階中に組成物中のイソシアネート反応性水素の量と反応する理論的に必要なイソシアネートの量に対して、組成物中で使用されるイソシアネートの百分率を現わすことに留意すべきである。前工程で消費されて改質されたポリイソシアネート化合物（例えばプレ－ポリマー）を生成するいかなるイソシアネート基、または前工程で消費されたいかなる活性水素（例えばイソシアネートと反応して改質されたポリオールまたはポリアミンを生成する）も、ＮＣＯ指数の計算に考慮しない。実際の重合段階で存在する遊離イソシアネート基および遊離イソシアネート反応性水素のみ（使用する場合の水のものも含む）がＮＣＯ指数の計算に考慮される。

イソシアネート指数の計算の目的のための「イソシアネート反応性水素原子」の表現は、組成物中に存在するヒドロキシルおよびアミン官能基の全活性水素原子を指す。換言すると、重合段階で一つのヒドロキシル基は、１個の反応性水素を含むと考え、一つの第一級アミン基は、１個の反応性水素を含むと考え、そして一つの水分子は、２個の反応性水素を含むと考える。

本明細書で使用される場合、「液体」とは２０℃でＡＳＴＭ Ｄ４４５－１ １ａに従い測定した時に、２００Ｐａ．ｓ未満の粘度を有することを意味する。

本明細書で使用されるように、「三量化触媒」とは、イソシアネートからイソシアヌレート基の形成を触媒（促進）する触媒を意味する。

ポリウレタン／ポリイソシアヌレートフォーム組成物
ＰＵおよびＰＩＲフォーム製品は、建築物の建設、輸送手段、パイプライン、造船、スポーツ用品、家具および包装のような様々な応用に使用されている。多くの産業にわたるそのようなフォーム製品の普及は、それらの製品が広範な特性を有するように配合できるという事実に起因するからである。

例えば建築物の建設への応用では、低密度（例えば０．５―４ｐｃｆ）ＰＵおよびＰＩＲフォームが、サンドイッチまたは建設パネル中の絶縁体として（例えば屋根、壁、天井および床に使用されるパネル）、あるいはそれらの：（ｉ）頑丈な絶縁／密閉性能；（ｉｉ）燃焼性および熱耐性／遅延性に関する建築基準に合うか、または越える能力；および（ｉｉｉ）たとえ構造が高熱に供されても、構造物の構造的完全性を強化する能力ゆえに現場でのスプレー（ｓｐｒａｙ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ）フォームとして使用される。

同様に低密度（例えば１．５―４ｐｃｆ）ＰＵおよびＰＩＲフォームは、輸送手段、パイプラインおよび造船への応用で絶縁体としても使用されている。例えばこれらのフォー
ム製品は冷蔵車、地域熱供給システム（例えば蒸気または熱水を輸送するために使用されるパイプライン）、および油および他の炭化水素の輸送および貯蔵に使用する工業用パイプラインまたは貯蔵タンクに広く使用されている。

低密度ＰＵおよびＰＩＲフォームとは対照的に、高密度ＰＵおよびＰＩＲフォームは、車輛内装備品および天井、事務用家具、成形チェアシェル、模造木製家具および硬質成形品のような絶縁体ではない応用に使用されることが多い。

前述のようにＰＵおよびＰＩＲフォーム組成物の中には難燃剤を含んで、最終フォーム製品の全体的な難燃性を改善するものもある。しかしフォーム組成物に難燃添加剤を使用することに伴う固有の欠点がある。しかし本開示のポリウレタンフォーム組成物は、ポリウレタン組成物に難燃添加剤を使用することの必要性を減らすか、または排除し得る配合物を可能とし、それでも難燃剤を使用するポリウレタン組成物により現わされる難燃性を維持している。

本明細書に開示するポリウレタン組成物は：（Ａ）イソシアネート化合物と（Ｂ）１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物と、ここでイソシアネート反応性化合物の少なくとも１つは、イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなり、ここで芳香族ポリエステルポリオールは：（ｉ）構造（１）、構造（２）またはそれらの組み合わせを含んでなる環状無水化合物；（ｉｉ）フタル酸系化合物；構造（３）（以下に記載）を含んでなる第一級アミン化合物；（ｉｉｉ）第一級アミン化合物；および（ｉｖ）脂肪族ジオール化合物の反応生成物であり；ここで成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比は１：２４から２４：１であり、そしてここで芳香族ポリエステルポリオールは２５℃で液体であり、そして３０から６００の範囲のヒドロキシ価を含んでなり；（Ｃ）発泡剤と；および（Ｄ）場合により他の添加剤を含んでなる。

イソシアネート化合物
本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、１もしくは複数のイソシアネート化合物を含んでなる。いくつかの態様では、イソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物である。使用できる適切なポリイソシアネート化合物は、脂肪族、芳香脂肪族、および／または芳香族ポリイソシアネートを含む。イソシアネート化合物は一般に構造Ｒ－（ＮＣＯ）_xを有し、ここでｘは少なくとも２であり、そしてＲは芳香族、脂肪族、または芳香族／脂肪族を合わせた基を含んでなる。適切なポリイソシアネートの非限定的例には、ジフェニルメタンジイソシアネート（“ＭＤＩ”）型イソシアネート（例えば２，４’－、２，２’－、４，４’－ＭＤＩまたはそれらの混合物）、ＭＤＩおよびそれらのオリゴマー（例えばポリマーＭＤＩまたは“粗（ｃｒｕｄｅ）”ＭＤＩ）の混合物、およびポリイソシアネートとイソシアネート反応性水素原子を含む成分（例えばポリマーポリイソシアネートまたはプレポリマー）との反応生成物を含む。従って使用できる適切なイソシアネート化合物は、ＳＵＰＲＡＳＥＣ（登録商標）ＤＮＲイソシアネート、ＳＵＰＲＡＳＥＣ（登録商標）２１８５イソシアネート、ＲＵＢＩＮＡＴＥ（登録商標）Ｍイソシアネート、およびＲＵＢＩＮＡＴＥ（登録商標）１８４０イソシアネートまたはそれらの組み合わせを含む。ＳＵＰＲＡＳＥＣ（登録商標）およびＲＵＢＩＮＡＴＥ（登録商標）イソシアネートは全てハンツマンコーポレーション（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能である。

また適切なイソシアネート化合物の他の例は、トルエンジイソシアネート（“ＴＤＩ”）（例えば２，４ＴＤＩ、２，６ＴＤＩまたはそれらの組み合わせ），ヘキサメチレンジイソシアネート（“ＨＭＤＩ”または“ＨＤＩ”），イソホロンジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”），ブチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジ（イソシアナトシクロヘキシル）メタン（例えば４，４’－ジイソシアナトジシクロヘ
キシルメタン）、イソシアナトメチル－１，８－オクタンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート（“ＴＭＸＤＩ”）、１，５－ナフタレンジイソシアネート（“ＮＤＩ”）、ｐ－フェニレンジイソシアネート（“ＰＰＤＩ”）、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート（“ＣＤＩ”）、トルイジンジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）、またはそれらの組み合わせを含む。イソシアヌレート、カルボジイミドまたはウレトンイミド基を含有する修飾ポリイソシアネートも成分（１）として使用できる。

ブロック型ポリイソシアネートも成分（１）として使用することができるが、ただし反応生成物は成分（１）が成分（２）と反応する温度未満のブロッキング温度を有する。適切なブロック型ポリイソシアネートは、（ａ）フェノールまたはオキシム化合物およびポリイソシアネートの反応生成物、または（ｂ）ポリイソシアネートとベンジルクロライド、塩酸、チオニルクロライドまたは組み合わせのような酸化合物との反応生成物を含むことができる。特定の態様では、ポリイソシアネートは、本明細書に開示する組成物に使用する反応性材料／成分に導入する前にブロックされることができる。

イソシアネートの混合物、例えばＴＤＩ異性体の混合物（例えば２，４－および２，６－ＴＤＩ異性体）、またはアニリン／ホルムアルデヒド縮合物のホスゲネーションにより生成されるジ－およびより高次なポリイソシアネートの混合物も成分（１）として使用できる。

幾つかの態様では、イソシアネート化合物は室温で液体である。イソシアネート化合物の混合物は、当該技術分野で周知の技術に従い生成することができる。ジフェニル－メタンジイソシアネートの異性体含量は、当該技術分野で周知な方法により必要に応じて要求される範囲内にすることができる。例えば異性体含量を変える１つの技術は、モノマーＭＤＩ（例えば２，４－ＭＤＩ）を、所望より高いポリマーＭＤＩ量（例えば、３０重量％から８０重量％の４，４’－ＭＤＩ、およびＭＤＩオリゴマーおよびＭＤＩ相同体を含んでなるＭＤＩの残余）を含有するＭＤＩの混合物に加えることである。

幾つかの態様では、イソシアネート化合物は、全ポリウレタンフォーム組成物の重量により３０重量％から６５重量％（例えば、３３重量％から６２重量％、または３５重量％から６０重量％）を構成する。

イソシアネート反応性化合物
本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物を含んでなる。前述のように、ポリウレタンフォーム組成物に使用される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物は、イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物（「イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物（Ｉｍｉｄｅ Ｍｏｉｅｔｙ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙｏｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」）を含んでなる。分子あたり少なくとも２つのイソシアネート反応性部分を含有する既知の有機化合物を、ポリウレタンフォーム組成物中の他のイソシアネート反応性化合物（「他のポリオール化合物（Ｏｔｈｅｒ Ｐｏｌｙｏｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」）として使用してもよい。

幾つかの態様では、イソシアネート反応性化合物は、ポリウレタンフォーム組成物の重量により２０重量％から５０重量％（例えば２３重量％から４７重量％または２５重量％から４５重量％）を構成する。

イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物
本開示で使用するイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は：（ｉ）環状無水化合物；（ｉｉ）フタル酸系化合物；（ｉｉｉ）第一級アミン化合物；（ｉｖ）脂肪族ジオ
ール；（ｖ）場合により高官能価の低分子量ポリエーテルポリオール化合物；および（ｖｉ）場合により疎水性化合物を含んでなる組成物の反応生成物であり、ここで成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比は１：２４から２４：１である（集合的に「イミド部分ポリオール組成物（Ｉｍｉｄｅ Ｍｏｉｅｔｙ Ｐｏｌｙｏｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）」）。イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物を形成するために使用される種々の反応性成分の詳細な説明は以下に見出すことができる。

幾つかの態様では、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は、成分（ｉ）－（ｉｖ）を混合し、そして１もしくは複数の反応性材料を反応させることにより形成される。幾つかの態様では、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は、シングル－ポット（ｓｉｎｇｌｅ－ｐｏｔ）を使用して合成され（すなわちワンポット合成）、そしてマルチ－ポットプロセスではない。例えば特定の態様では、成分（ｉ）から（ｉｖ）は、任意の反応性成分（例えば成分（ｖ）および（ｖｉ））と一緒に同じ反応容器に入れられ、そしてエステル化／エステル交換反応条件に供される。特定の態様では、そのような反応条件は０℃から３００℃（例えば７０℃から２５０℃）の範囲の温度で１時間から２４時間の範囲の期間（例えば３時間から１０時間）起こる。特定の態様では、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は、前記任意の反応成分を含む反応容器に加えられる前に前形成（ｐｒｅ－ｆｏｒｍｅｄ）されてもよい。次いでイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物および任意の反応性成分は、エステル化／エステル交換反応条件に供される。

特定の態様では、エステル化／エステル交換反応触媒を使用して反応成分の反応速度を上げることができる。適切な触媒の例には、スズ触媒（例えばＦａｓｔｃａｔ（登録商標）（酸化スズ系）触媒、アルケマ社（Ａｒｋｅｍａ，Ｉｎｃ．）から入手可能）、チタニウム触媒（例えばチタニウム触媒はＴｙｚｏｒ（登録商標）ＴＢＴ（チタニウムテトラ－Ｎ－ブトキシド）触媒；Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＴＥ（トリエタノールアミンチタネート錯体）触媒を含み、ドルフ ケタル スペシャリティ カタリスト（Ｄｏｒｆ Ｋｅｔａｌ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ）から入手可能）、アルカリ触媒（例えば、ＮａＯＨ，ＫＯＨ，ナトリウムおよびカリウムアルコキシド）、酸触媒（例えば、硫酸、リン酸、塩酸、およびスルホン酸）、酵素、またはそれらの組み合わせを含む。幾つかの態様では、触媒はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき０．００１から０．２重量パーセントの範囲の量で使用されることができる。

イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物を形成するために、シングル－ポット合成法を使用することの１つの利点は、そのような方法が工業的製造の設定に容易に適合させることができる点である。例えばシングル－ポット合成法の使用は、全体的な資本経費、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物を製造するために必要な装置を減らすだけでなく、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物を製造するために必要な全体的空間の量（ｔｏｔａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｓｐａｃｅ）も下げる。

幾つかの態様では、イミド部分ポリオール組成物は溶媒を含まないことに留意すべきである。本明細書で使用する「溶媒を含まない」とは、組成物中に存在する溶媒（例えばアセトン、テトラヒドロフラン）が無いことを意味するが、ただし幾つかの場合では組成物中に痕跡または二次的な量（例えば全イミド部分ポリオール組成物の重量により＜５％、＜３％、＜１％）の溶媒は存在してもよい。

幾つかの態様では、微量の成分（ｉｖ）がイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物の形成後に存在する可能性があることに留意されたい。したがって組成物はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき最高３０重量パーセント（例えば０％から２０％、または１％から１５％）の成分（ｉｖ）（すなわち未反応の遊離脂肪族ジオール）を含む可
能性がある。

成分（ｉ）：環状無水化合物
イミド部分ポリオール組成物の成分（ｉ）として使用できる適切な環状無水化合物は、構造（１）、構造（２）またはそれらの組み合わせを含んでなる１もしくは複数の環状無水化合物を含む：
構造（１）：

構造（２）：

式中、Ｘは、環状無水物部分、ＯＨまたはＣＯＯＨであり、これらは構造に直接かまたはＲを介して結合し、Ｒは、それぞれが１から１２個の炭素原子を含有し、アルキル分岐を含むかまたは含まず、そしてＯ、Ｎ，Ｓ等のヘテロ原子を含むか、または含まない、芳香族環、脂肪族環、脂肪族鎖ラジカルであり、そしてｎは０から１の整数である。

成分（ｉ）として使用できる適切な環状無水物の例は、トリメリト酸無水物、ヘミメリト酸無水物、ピロメリト酸二無水物、メロファン酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３－ヒドロキシフタル酸無水物、４－ヒドロキシフタル酸無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、２，３，６，７－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、カルバリル酸無水物、３－ヒドロキシナフタレン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、α－（２－カルボキシエチル）グルタル酸無水物を含む。

幾つかの態様では、成分（ｉ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき１重量％から６８重量％（例えば３重量％から２０重量％）を構成する。

成分（ｉｉ）：フタル酸系化合物
イミド部分ポリオール組成物の成分（ｉｉ）として使用できる適切なフタル酸系化合物の例は：（ａ）フタル酸の実質的に純粋な供給源、例えばフタル酸無水物、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸のメチルエステル；ジメチルテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートまたはそれらの組み合わせに由来するか；あるいは（ｂ）より複雑な材料、例えばフタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはそれらの組み合わせの製造に由来するサイドストリーム、廃棄物および／またはスクラップ残渣に由来する１もしくは複数のフタル酸系化合物を含む。

幾つかの態様では、成分（ｉｉ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき１重量％から７０重量％（例えば１重量％から５０重量、２重量％から４０重量％）を構成す
る。さらに特定の態様では、成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比は、１：２４から２４：１（例えば１：１９から９：１または１：２０から４：１）の範囲である。

成分（ｉｉｉ）：第一級アミン化合物
イミド部分ポリオール組成物の成分（ｉｉｉ）として使用できる適切な第一級アミン化合物は、構造（３）を含んでなる第一級アミン化合物を含む：
構造（３）：
ＮＨ₂－Ｒ－Ｘ
ここでＸは－ＮＨ２，－ＯＨまたは－ＣＯＯＨであり、そしてＲは
芳香族環、脂肪族環、脂肪族鎖ラジカルであり、それぞれが１から
１２個の炭素原子を含み、アルキル分岐を含むか、または含まず、
そしてＯ、Ｎ、Ｓ、またはそれらの組み合わせを含んでなるヘテロ
原子を含むか、または含まない。

成分（ｉｉｉ）として使用できる適切なアミン化合物の例にはジアミン、例えば
エチレンジアミン；１，３プロパンジアミン；テトラメチレンジアミン；ヘキサメチレンジアミン；イソホロンジアミン；ジアミノジフェニルメタン；ジアミノジフェニルエーテル；メチレン－４ ４’－シクロヘキシルジアミン；アセトグアナミン；フェニレジアミン、キシレンジアミン；１，２シクロヘキサンジアミン；１，４シクロヘキサンジアミンおよびそれらの混合物を含む。また適切なアミンはアミノアルコール、例えばモノエタノールアミン；モノプロパノールアミン、アミノベンジルアルコール、アミニフェニルアルコール、ヒドロキシエチルアニリンおよびそれらの混合物を含む。また適切なアミンは、アミノカルボン酸、例えばグリシン、アラニン、バリン、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、またはアミノ安息香酸、およびそれらの混合物を含むことができる。

幾つかの態様では、成分（ｉｉｉ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき０．３重量％から２５重量％（例えば１重量％から１５重量）を構成する。

成分（ｉｖ）；脂肪族ジオール化合物
成分（ｉｖ）として使用できる適切な脂肪族ジオール化合物には構造（４）を含んでなる脂肪族ジオール化合物を含む：
構造（４）：
ＯＨ－Ｒ－ＯＨ
ここでＲは：（ｘ）アルキル分岐を含むか、または含まない１から１２個
の炭素原子を含んでなるアルキレンラジカル；または（ｙ）構造（５）：
構造（５）：
－［（Ｒ’Ｏ）_n－Ｒ’］－
ここでＲ’は２－４個の炭素原子を含むアルキレンラジカルであり、
そしてｎは１から１０の整数である
のラジカルを含んでなる群から選択される二価のラジカルである。

成分（ｉｖ）として使用できる適切な脂肪族ジオール化合物の例には、エチレングリコール；ジ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；トリエチレングリコール；テトラエチレングリコール；ブチレングリコール；１，４ブタンジオール；ネオペンチルグリコール；２－メチル－２，４－ペンタンジオール；１，６－ヘキサンジオール；１，２－シクロヘサンジオール；ポリ（オキシアルキレン）ポリオールを含み、それぞれがエチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはそれらの組み合わせの縮合により誘導される２から４個のアルキレンラジカルを含有する。

幾つかの態様では、成分（ｉｖ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき５重量％から７０重量％（例えば５重量％から４０重量、１０重量％から３０重量％）を構成する。

成分（ｖ）：高官能価の低分子量ポリエーテルポリオール
イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物を形成するために使用される反応性混合物は、高官能価（すなわち分子あたり３以上の活性水素原子）の、低分子量（すなわち１，０００ダルトンまで）のポリエーテルポリオール化合物も含んでなることができる。適切な高官能価の低分子量ポリエーテルポリオールの例には、グリセリン、アルコキシル化グリセリン、１，１，１－トリメチロールプロパン、１，１－トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、スクロース、アルコキシル化スクロース、メチルグルコシド、アルコキシル化メチルグルコシド、グルコース、アルコキシル化グルコース、フルクトース、アルコキシル化フルクトース、ソルビトール、アルコキシル化ソルビトール、ラクトース、アルコキシル化ラクトース、またはそれらの組み合わせを含む。

幾つかの態様では、成分（ｖ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき
０重量％から約３０重量％（例えば０重量％から２０重量、０重量％から１０重
量％）を構成する。

成分（ｖｉ）：疎水性化合物
イミド部分を含む芳香族ポリオール化合物を形成するために使用される反応性混合物は、疎水性化合物も含むこともできる。本明細書で使用するように、「疎水性化合物」とは１もしくは複数の実質的に非極性の有機部分を含んでなる化合物または化合物の混合物を意味する。疎水性化合物は一般に水不溶性であり、そして典型的にはエステル化またはエステル交換をされることができる少なくとも１つの官能基を含む（例えばモノカルボン酸基、モノカルボン酸エステル基、ヒドロキシル基、またはそれらの組み合わせ）。本明細書で使用するように、「モノカルボン酸基」および「モノカルボン酸エステル基」は、疎水性化合物に存在するカルボン酸部分が一酸であることを意味する。

幾つかの態様では、成分（ｖｉ）として使用される疎水性化合物は非フタル酸誘導化材料である。

成分（ｖｉ）として使用できる適切な疎水性化合物には、カルボン酸（例えばカプロン酸、カプリル酸、２－エチルヘキサン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびリシノール酸のような脂肪酸化合物）、カルボン酸の低級アルカノールエステル（例えばメチルカプロン酸、メチルカプリル酸、メチルカプリン酸、メチルラウリン酸、メチルミリスチン酸、メチルパルミチン酸、メチルオレイン酸、メチルステアリン酸、メチルリノール酸、およびメチルリノレン酸のような脂肪酸メチルエステル化合物）、脂肪酸アルカノールアミド（例えばトール油脂肪酸ジエタノールアミド，ラウリン酸ジエタノールアミド，およびオレイン酸モノエタノールアミド）、トリグリセリド（例えばヒマシ油、ココナッツ（コヒン（ｃｏｃｈｉｎ）を含む）油、トウモロコシ油、綿実油、亜麻仁油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、落花生油、大豆油、ヒマワリ油、トール油、獣脂のような脂肪および油、および天然油の誘導体、またはエポキシ化のような官能化された天然油を含む）、アルキルアルコール（例えばデシルアルコール、オレイルアルコール、セチルアルコール、イソデシルアルコール、トリデシルアルコール、ラウリルアルコールのような分子あたり４から１８個の炭素原子を含有するアルコール、および混合Ｃ₁₂－Ｃ₁₄アルコール）またはそれらの組み合わせを含む。

幾つかの態様では、成分（ｖｉ）はイミド部分ポリオール組成物の総重量に基づき０重量％から３０重量％（例えば０重量％から２０重量％、０重量％から１０重量％）を構成する。

乳化剤
イミド部分を含む芳香族ポリオール化合物組成物は、非イオン性乳化剤（すなわち１もしくは複数の疎水性部分、および１もしくは複数の親水性部分を含む化合物であり、そして水溶液中で解離する部分、またはカチオンおよびアニオンに分散する部分を持たない）を含むこともできる。ほぼいかなる非イオン性乳化剤化合物も使用できるが、幾つかの態様では、非イオン性乳化剤は分子あたり平均して約４から約２００個の個別のオキシアルキレン基を含むポリオキシアルキレン乳化剤であることができ、オキシアルキレン基は一般に、オキシエチレンおよびオキシプロピレンからなる群から選択されている。一般に非イオン性乳化剤は、例えば組成物の重量により約０重量％から約２０重量％（例えば０重量％から約１０重量％）を構成することができる。

イミド部分を含むポリオール化合物の特性
幾つかの態様では、本開示のイミド部分を含有するポリオール化合物は、１．３から４（例えば、１．５から３．５、または１．８から３）の範囲の平均ヒドロキシル官能価を有する。

幾つかの態様では、イミド部分を含むポリオール化合物は３０から６００ｍｇのＫＯＨ／ｇ（例えば、５０から５００ｍｇのＫＯＨ／ｇまたは１００から４５０ｍｇのＫＯＨ／ｇ）の範囲の平均ヒドロキシル数価を有するが、存在し得る遊離グリコールを考慮している。

幾つかの態様では、イミド部分を含むポリオール化合物は０．５から５ｍｇのＫＯＨ／ｇ（例えば０．５から２ｍｇのＫＯＨ／ｇ）の範囲の酸価を有する

幾つかの態様では、イミド部分を含有するポリオール化合物は、ブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）粘度計を使用して測定した時に２５℃で２００から１５０，０００センチポイズ（ｃｐｓ）の範囲の粘度を有する（例えば、１，０００から１００，０００ｃｐｓまたは１，５００から５０，０００）。

驚くことに幾つかの態様では、イミド部分を含有するポリオール化合物の熱安定性は５００℃で嫌気的条件下、そして４００℃で好気的条件下にて測定した時に、従来の芳香族ポリエステルポリオール化合物（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｐｏｌｙｏｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）の熱安定性より少なくとも５％高いことが分かった（ここで熱安定性は以下の実施例の「ポリオールの熱安定性試験」に記載した方法を使用してＴＧＡとして測定される）。本明細書で使用するように、「従来の芳香族ポリエステルポリオール化合物」は、イミド部分を含有するポリオール化合物と同じヒドロキシル数を有する芳香族ポリエステルポリオール化合物であり、そして同じ反応性材料（ただし成分（ｉ）および（ｉｉｉ）を除く）を使用して、イミド部分を含有するポリオール化合物と同じ反応条件下で調製された。換言すると従来の芳香族ポリエステル化合物は成分（ｉ）および（ｉｉｉ）を欠いている。

イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は、開示するポリウレタンフォーム組成物中の反応性材料であると同時に、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物はポリオールを使用する任意の組成物中のポリオール化合物としても使用できる。しかし本開示の特定の態様では、イミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物はコーティングの応用に使用されない。つまりイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物は、塗料組成物の
ようなコーティング組成物中では使用されない。

他のポリオール化合物
前述のように本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、前記の章で記載したイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物に加えて、他のポリオール化合物も含んでなることができる。２５℃で液体であり、６０から１０，０００（例えば３００から１０，０００または５，０００未満）の範囲の分子量、少なくとも２の公称ヒドロキシル官能価、および３０から２０００（例えば３０から１５００，または３０から８００）のヒドロキシル当量重量を有するポリオール化合物またはそれらの混合物は、他のポリオール化合物として使用することができる。

他のポリオール化合物として使用できる適切なポリオールの例は、アルキレンオキシドを開始剤（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）に加えることにより作られるような、分子あたり２から８個の活性水素原子を含むポリエーテルポリオールを含む。幾つかの態様では、開始剤はグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アニリン、トルエンジアミン（例えば２，４および２，６トルエンジアミン）、ポリメチレンポリフェニレンポリアミン、Ｎ－アルキルフェニレン－ジアミン、ｏ－クロロ－アニリン、ｐ－アミノアニリン、ジアミノナフタレン、またはそれらの組み合わせを含む。ポリエーテルポリオールを形成するために使用できる適切なアルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシド、またはそれらの組み合わせを含む。

他のポリオール化合物として使用できる他の適切なポリオール化合物は、少なくとも２の公称ヒドロキシル官能価を有し、そして分子あたり少なくとも１つの第二級または第三級アミンの窒素原子を有するマンニッヒポリオールを含む。幾つかの態様では、マンニッヒポリオールは芳香族化合物、アルデヒドおよびアルカノールアミンの縮合物である。例えばマンニッヒ縮合物は、フェノールおよびアルキルフェノールのいずれか、または両方とホルムアルデヒド、および１もしくは複数のモノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびジイソプロノールアミンとの縮合により生成され得る。幾つかの態様では、マンニッヒ縮合物はフェノールまたはノニルフェノールとホルムアルデヒおよびジエタノールアミンの反応生成物を含んでなる。本開示のマンニッヒ縮合物は、任意の既知の方法により作成することができる。幾つかの態様では、マンニッヒ縮合物はアルコキシル化の開始剤として役立つ。任意のアルキレンオキシド（例えば前記のアルキレンオキシドのようなもの）は、１もしくは複数のマンニッヒ縮合物をアルコキシル化するために使用できる。重合が完了したら、マンニッヒポリオールは脂肪酸炭素原子に結合した第一級ヒドロキシル基および／または第二級ヒドロキシル基を含んでなる。

特定の態様では、使用されるポリオールは、プロピレンオキシド（“ＰＯ”）、エチレンオキシド（“ＥＯ”）、またはＰＯとＥＯ基または部分の組み合わせをポリオール中のポリマー構造に含んでなるポリエーテルポリオールである。これらのＰＯおよびＥＯ単位は、ポリマー構造全体に無作為に配置されるか、またはブロック区分で配置されることができる。特定の態様では、ポリオールのＥＯ含量はポリオールの総重量に基づき０から１００重量％の範囲である（例えば５０重量％から１００重量％）。幾つかの態様では、ポリオールのＰＯ含量はポリオールの総重量に基づき１００から０重量％の範囲である（例えば１００重量％から５０重量％）。したがって幾つかの態様では、ポリオールのＥＯ含量はポリオールの重量により９９重量％から３３重量％の範囲であることができ、一方、ＰＯ含量はポリオールの重量により１重量％から６７重量％の範囲である。さらに幾つかの態様では、ＥＯおよび／またはＰＯ単位は、ポリオールのポリマー構造の末端に、またはポリオールのポリマー骨格構造内の内部区分のいずれかに配置されることができる。適
切なポリエーテルポリオールには、当該技術分野で既知のプロピレンおよびエチレンオキシドの二－または三官能性開始剤への連続付加により得られるポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）ジオールおよびトリオールを含む。特定の態様では、他のポリオール化合物は、前記のジオールまたはトリオール、あるいはそれらの混合物を含んでなる。

またポリエーテルポリオールは、水または低分子量ポリオールのような多官能性開始剤の存在下で、エチレンオキシドと別の環状オキシド（例えばプロピレンオキシド）との重合により得られる反応生成物を含む。適切な低分子量ポリオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡ、グリセロール、トリメチロールプロパン、１，２，６－ヘキサントリオール、ペンタエリスリトールまたはそれらの組み合わせを含む。

他のポリオール化合物として使用できるポリエステルポリオールは、直線状のポリマー構造、および約５００から約１０，０００（例えば好ましくは約７００から約５，０００または７００から約４，０００）の数平均分子量（Ｍｎ）、および一般に１．３未満（例えば０．８未満）の酸価を有するポリエステルを含む。分子量は、末端官能基のアッセイにより測定され、そして数平均分子量に関連している。ポリエステルポリマーは：（１）１もしくは複数のグリコールと１もしくは複数のジカルボン酸または無水物とのエステル化反応；または（２）エステル交換反応（すなわち１もしくは複数のグリコールとジカルボン酸のエステルとの反応）のような当該技術分野で既知の技術を使用して生成することができる。モル比は一般に、末端ヒドロキシル基を有する直線状ポリマー鎖を得るために、酸に対して１モルより高いグリコールが好ましい。適切なポリエステルポリオールはまた、一般にカプロラクトンとジエチレングリコールのような二官能性開始剤から作られる様々なラクトンを含む。所望のポリエステルのジカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、またはそれらの組み合わせであることができる。単独または混合物中で使用できる適切なジカルボン酸は、一般に全部で４から１５個の炭素原子を有し、それらにはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、またはそれらの組み合わせを含む。ジカルボン酸の無水物（例えば無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、またはそれらの組み合わせ）も使用できる。幾つかの態様では、アジピン酸が好適な酸である。適切なポリエステルポリオールを形成するために使用されるグリコールは、全部で２から１２個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族グリコールを含むことができる。そのようなグリコールの例には、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール，１，３－プロパンジオール，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，１，６－ヘキサンジオール，２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール，１，４－シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール，ドデカメチレングリコール，またはそれらの組み合わせを含む。

適切なポリオールの追加例は、ヒドロキシル末端化ポリチオエーテル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリシロキサン、および単純なグリコール類、例えばエチレングリコール，ブタンジオール，ジエチレングリコール，トリ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，トリプロピレングリコールおよびそれらの混合物を含む。

適切なポリオールの追加の例には植物油、魚油、ラードおよび獣脂のような天然起源に由来するものを含む。植物に基づくポリオールは、任意の植物油または不飽和部位を含有する油のブレンドから作ることができ、それらには限定するわけではないが大豆油、ヒマシ油、パーム油、カノーラ油、亜麻仁油、菜種油、ヒマワリ油、ベニバナ油、オリーブ油、落花生油、ゴマ油、綿実油、クルミ油、桐油を含む。

活性な水素含有材料は、ポリアミンおよびポリチオールのような他のイソシアネート反応材料を含むことができる。適切なポリアミンには第一級および第二級アミン末端化ポリエーテル、芳香族ジアミン、例えばジエチルトルエンジアミン等、芳香族ポリアミンまたはそれらの組み合わせを含む。

発泡剤化合物
前述のように、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は発泡剤化合物も含んでなる。ＰＵおよびＰＩＲフォームの技術分野で既知の任意の物理発泡剤を組成物に使用できる。例えば適切な発泡剤化合物は、炭化水素、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロハロオレフィンまたはそれらの組み合わせを含む。

使用できる炭化水素発泡剤の例には、低級脂肪族または環式、直鎖または分岐炭化水素（例えばアルカン、アルケンおよびシクロアルカン、好ましくは４から８個の炭素原子を有するもの）を含む。適切な発泡剤化合物の具体例には、ｎ－ブタン，イソ－ブタン，２，３－ジメチルブタン，シクロブタン，ｎ－ペンタン，イソ－ペンタン，技術級ペンタン混合物、シクロペンタン，メチルシクロペンタン，ネオペンタン，ｎ－ヘキサン，イソ－ヘキサン，ｎ－ヘプタン，イソ－ヘプタン、シクロヘキサン，メチルシクロヘキサン，１－ペンテン，２－メチルブテン，３－メチルブテン，１－ヘキセンまたはそれらの組み合わせを含む。

適切なヒドロクロロフルオロカーボンの例には、ｌ－クロロ－ｌ，２－ジフルオロエタン，１－クロロ－２，２－ジフルオロエタン，ｌ－クロロ－ｌ，ｌ－ジフルオロエタン，１，１－ジクロロ－ｌ－フルオロエタン，モノクロロジフルオロメタンまたはそれらの組み合わせを含む。

適切なヒドロフルオロカーボンの例には、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ １３４ａ），１，１，２，２－テトラフルオロエタン，トリフルオロメタン，ヘプタフルオロプロパン，１，１，１－トリフルオロエタン，１，１，２－トリフルオロエタン，１，１，１，２，２－ペンタフルオロプロパン，１，１，１，３－テトラフルオロプロパン，１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ ２４５ｆａ），１，１，３，３，３－ペンタフルオロプロパン，１，１，１，３，３－ペンタフルオロ－ｎ－ブタン（ＨＦＣ ３６５ｍｆｃ），１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－ｎ－ブタン，１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ ２２７ｅａ），またはそれらの組み合わせを含む。

適切なヒドロハロオレフィンの例は、トランス－ｌ－クロロ－３，３，３－フルオロプロパン（ＨＦＯ １２３３ｚｄ），トランス－ｌ，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ １２３４ｚｅ），シス－およびトランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ＨＦＯ １３３６ｍｚｚ），またはそれらの組み合わせを含む。

他の適切な物理発泡剤は、第三級ブタノール（２－メチル－２－プロパノール），ジメトキシメタンおよびギ酸メチルを含む。

水、モノ－カルボン酸およびポリカルボン酸（例えばギ酸）のような化学発泡剤も、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物中の唯一の発泡剤として使用できる。あるいは別法では、このような化学発泡剤は共発泡剤（ｃｏ－ｂｌｏｗｉｎｇ ａｇｅｎｔ）として前記の物理発泡剤と組み合わせて使用することもできる。

幾つかの態様では、発泡剤化合物は最終的なフォーム製品に２０ ｌｂ／ｃｕ．ｆｔ（
例えば＜１０ ｌｂ／ｃｕ．Ｆｔ．または＜４ ｌｂ／ｃｕ．ｆｔ．）未満の所望の密度を与えるために十分な量で使用される。

助剤化合物および添加剤
本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、ポリウレタンフォーム組成物から形成される最終的なフォーム製品に特定の物理的特性を付与するために加えることができる１もしくは複数の助剤化合物または添加剤も加えることができる。適切な助剤化合物および添加剤の例には、触媒、表面活性剤、難燃剤、煙抑制剤、架橋剤（例えばトリエタノールアミンおよび／またはグリセロール），粘度下降剤（例えばプロピレンカーボネートおよび／または二塩基性エステル）、赤外線パシファイヤー（ｉｎｆｒａ－ｒｅｄ ｐａｃｉｆｉｅｒｓ）（例えばカーボンブラック、二酸化チタンおよび金属フレーク）、セルサイズ低下（ｃｅｌｌ－ｓｉｚｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ）化合物（例えばインサート、不溶性フッ素化化合物および過フッ素化化合物）、顔料（例えばアゾ－／ジアゾ染料およびフタロシアニン）、充填材（例えば炭酸カルシウム）、強化剤（例えばグラスファイバーおよび／または挽いたフォーム製品廃棄物）、離型剤（例えばステアリン酸亜鉛）、酸化防止剤（例えばブチル化ヒドロキシトルエン）、染料、帯電防止剤、殺生物剤またはそれらの組み合わせを含む。

（Ｐ）イソシアネート化合物とイソシアネート反応性化合物との間の反応；または（Ｉ）イソシアヌレート（例えばイソシアネート化合物間の反応）の形成を加速／促進できる触媒化合物は、本開示のポリウレタンフォーム組成物に使用することができる。適切な触媒にはウレタン触媒（例えば第三級アミン触媒）、発泡触媒、三重合化触媒、またはそれらの組み合わせを含む。そのような触媒の例には、ジメチルシクロヘキシルアミン，トリエチルアミン、ペンタメチレンジエチレントリアミン、トリス（ジメチルアミノ－プロピル）ヘキサヒドロトリアジン、ジメチルベンジルアミン、ビス－（２－ジメチルアミノエチル）－エーテル、ジメチルエタノールアミン、２－（２－ジメチルアミノ－エトキシ）－エタノール；有機金属化合物、例えばオクタン酸カリウム、酢酸カリウム、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、ビスマスネオデカノエート、１，１’，１”，１”’－（１，２－エタンジイルジニトリロ）テトラキス［２－プロパノール］ネオデカノエート錯体、２，２’，２”，２”’－（１，２－エタンジイルジニトリロ）テトラキス［エタノール］ネオデカノエート錯体、第四級アンモニウム塩、例えば２－ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムフォルメート、またはそれらの組み合わせを含む。

幾つかの態様では、触媒化合物はポリウレタンフォーム組成物の重量により最高５重量％（例えば０．５重量％から３重量％）の量で使用することができる。

フォームの配合者は、最終フォーム製品のセル構造を制御するために、一般にそれらのフォーム組成物に表面活性剤を使用する。したがって種々の表面活性剤（例えばシリコーンおよび／または非シリコーン系表面活性剤）を本開示のポリウレタンフォーム組成物に使用することができる。適切な表面活性剤の例には：（ｉ）以下を含むシリコーン表面活性剤：（ａ）Ｌ－５３４５，Ｌ－５４４０，Ｌ－６１００，Ｌ－６６４２，Ｌ－６９００，Ｌ－６９４２，Ｌ－６８８４，Ｌ－６９７２；エボニック インダストリーズ（Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のＤＣ－１９３，ＤＣ５３５７，Ｓｉ３１０２，Ｓｉ３１０３（それぞれモメンティブ パフォーマンス マテリアルズ社（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．）から入手可能；（ｂ）Ｔｅｇｏｓｔａｂ ８４９０，８４９６，８５３６，８４２０５，８４２１０，８４５０１，８４７０１，８４７１５（それぞれエボニック インダストリーズ社から入手可能）、ポリオルガノシロキサン ポリエーテルコポリマー（例えばポリシロキサンポリオキシアルキレンブロックコポリマー）；（ｉｉ）以下を含む非シリコーン表面活性剤：非イオン性、アニオン性、カチオン性、両性、半―極性および双性イオン性有機表面活性剤；（ｉｉ
ｉ）以下を含む非イオン性表面活性剤：フェノールアルコキシレート（例えばエトキシル化フェノール化合物）、アルキルフェノールアルコキシレート（例えばエトキシル化ノニルフェノール化合物）、ＬＫ－４４３（エボニック インダストリーズ社から入手可能）、Ｖｏｒａｓｕｒｆ ５０４（ダウ ケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ）から入手可能）、（ｉｖ）またはそれらの組み合わせを含む。

幾つかの態様では、表面活性剤はポリウレタンフォーム組成物の重量により最高５重量％（例えば０．５重量％から３重量％）の量で使用することができる。

本開示の主要目標の１つは、難燃剤をほとんど含まないか、または全く含まないポリウレタンフォーム組成物を提供することであるが、それでもこれらの化合物を本開示のポリウレタンフォーム組成物に使用することができる。使用できる適切な難燃剤の例には以下を含む：（ｉ）有機リン化合物、例えば有機リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ポリリン酸塩、ポリ亜リン酸塩、ポリホスホン酸塩、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トエチル、トリス（２－クロロプロピル）－ホスフェート、ジエチルエチルホスホネート、ジエチルヒドロキシメチルホスホネート；ジアルキルヒドロキシメチルホスホネート、ジエチルＮ，Ｎビス（２－ヒドロキシエチル）アミノメチルホスホネート；（ｉｉ）ハロゲン化難燃剤（例えばテトラブロモフタレートジオールおよび塩化パラフィン化合物）；または（ｉｉｉ）それらの組み合わせ。

幾つかの態様では、難燃剤はポリウレタンフォーム組成物の重量により最高１５重量％（例えば最高１０重量％）の量で使用することができる。

ポリウレタン／ポリイソシアヌレートフォーム製品
ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、本開示のポリウレタンフォーム組成物から形成される。特定の態様では、ＰＵおよび／またはＰＩＲフォームは本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物から、以下のポリウレタンフォーム組成物の成分を互いに導入し、そして反応性成分を反応させることにより形成されることができる：（１）イソシアネート化合物；（２）１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物（イミド部分を含有するポリオール化合物を含む）；（３）発泡剤；および（４）追加の添加剤。ＰＵフォーム製品を形成するために、イソシアネート化合物対１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物のモル比は１：１に近いが（例えば通常は２：１未満）、ＰＩＲフォーム製品を形成する時はイソシアネート化合物対１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物のモル比は１：１より大きい（例えば２：１）。

前記材料は、成分１，２，３または４として使用することができる。成分は多数の流れ（すなわち少なくとも２つの流れ）で互いに導入され得る。幾つかの態様では、１つの流れがイソシアネート化合物を含んでなり、一方、他方の流れは１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物を含んでなる。特定の態様では、イソシアネート反応性化合物を含んでなる流れは、イソシアネート反応性化合物に対して反応性でない限り他の材料（例えば助剤添加剤／化合物）も含むことができる。イソシアネート化合物を含んでなる流れは、材料がソシアネー化合物に対して反応性でないことを条件として他の材料（例えば助剤添加剤／化合物）も含むことができることに注目されたい。幾つかの態様では、発泡剤がイソシアネート化合物およびイソシアネート反応性化合物を含んでなる流れとは別々であり異なる、第３の流れに導入される。助剤添加剤／化合物は１もしくは複数の流れに導入されることができるが、助剤添加剤はまた所望により前記の流れとは別で、明らかに異なる１もしくは複数の追加の流れ（例えば触媒流）に導入することもできる。

流れの混合は、スプレー装置（例えばスプレーガン）、ミックスヘッド（静置ミキサーを含むか、または含まないものを含む）、または本明細書に開示のポリウレタンフォーム
組成物の成分を基材にスプレーまたは別法で被覆（ｄｅｐｏｓｉｔ）するために形成された幾つかの他の種類の容器のいずれかで行うことができる。

幾つかの態様では、ポリウレタンフォーム組成物のイソシアネート化合物および１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物は、１０００％までのＮＣＯ指数で反応させる。幾つかの態様では、ＮＣＯ指数は２０％から１８０％（例えば４０％から１６０％）の範囲である。ウレタン修飾ポリイソシアヌレートフォームについては、ＮＣＯ指数は一般により高い（例えば１８０％から１０００％、または２００％から５００％、または２５０％から５００％）。

ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、閉鎖セル（ｃｌｏｓｅｄ－ｃｅｌｌ）または開放（ｏｐｅｎ）セルでよい。本明細書で使用するように、フォームはＡＳＴＭ Ｄ６２２６－１５により測定された時、フォームの閉鎖セル含量が７０％より高い（例えば＞８０％または＞８５％）ならば「閉鎖セル」と見なされることになる。フォームはＡＳＴＭ Ｄ６２２６－１５により測定された時、そのようなフォームの閉鎖セル中の含量が５０％未満（例えば＜４０％または＜３０％）ならば「開放セル」と見なされることになる。

幾つかの態様では、ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、７５°Ｆの平均プレート温度でＡＳＴＭ Ｃ５１８－１７により測定した時、０．１０から０．１７Ｂｔｕ－ｉｎ／ｈｒ．ｆｔ²°Ｆ（例えば０．１１から０．１６Ｂｔｕ－ｉｎ／ｈｒ．ｆｔ²°Ｆまたは０．１２から０．１５Ｂｔｕ－ｉｎ／ｈｒ．ｆｔ²°Ｆ）の範囲の熱伝導度（Ｋ値）を現わす。

特定の態様では、ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、イミドを含有する芳香族ポリエステルポリオールが、イミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールに置き換えられ、ここで成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比が０：１００である同じ組成物から作られた比較のフォームよりも優れたＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を有する。

他の態様では、ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、イミドを含有する芳香族ポリエステルポリオールが、イミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールｄに置き換えられ、ここで成分（ｉ）対成分（ｉｉ）の重量比が０：１００であり、そしてここでポリウレタンフォームが比較のフォームより少ない難燃剤を使用している同じ組成物から作られた比較のフォームに等しいＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を有する。

ポリウレタンフォーム組成物の使用
本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、高い耐熱性／熱抵抗性（＞１２１．１℃）、加熱ひずみ、燃焼耐性、および／または炭化物（ｃｈａｒ）の完全性を要する応用に使用できる。本明細書に開示したポリウレタンフォーム組成物から作られるＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、ポリウレタン分野の当業者に周知の形態で生産されることができる。例えば適切な形態には、スラブストック、成形品、空洞充填物（ｃａｖｉｔｙ ｆｉｌｌｉｎｇ）（例えば現場で注入するフォーム），現場でスプレーするフォーム、泡沫（ｆｒｏｔｈｅｄ）フォーム、または積層体（例えば紙、金属、プラスチックまたは木板のような別の材料と合わせたフォーム製品）を含む。

建設および他の工業的応用
アメリカ合衆国においてモデル建築基準は、材料が屋根、壁、天井、屋根裏または床下のような狭い空間に使用されるのかに依存して、商業用／住居用建物、および家に使用する材料が特定の火炎性能基準を満たすことを要求する。この基準はＡＳＴＭ Ｅ８４，Ｅ１０８，Ｅ１１９，Ｅ６６２，Ｅ２０７４；ＦＭ ４４５０，４８８０；ＮＦＰＡ ２８
５，２８６；およびＵＬ １０４０，１２５６を含む火炎試験により測定される。本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物から製造されるＰＵＲおよびＰＩＲフォームは、前記の火炎試験の１もしくは複数に合うように使用できると同時に、難燃剤の使用を有意に下げるか、または排除する。

本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は様々な種類の基材に適用することができ、同時に幾つかの態様では、基材はホイルまたは他の材料（ポリウレタンフォームに類似の、または似ていない別の層を含む）で作られた硬質または柔軟な表面板（ｆａｃｉｎｇ ｓｈｅｅｔ）であり、これはコンベアベルトのような手段により生産ラインに沿って運搬されている（連続的に、または不連続的に）。特定の態様では、表面板は建設業で使用されている羽目を製造するめに使用される。

別の態様では、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物はＰＵおよびＰＩＲに基づく金属パネルの連続生産に使用される。この応用では、ポリウレタンフォーム組成物が二重バンドラミネーター（ｄｏｕｂｌｅ ｂａｎｄ ｌａｍｉｎａｔｏｒ）の下の金属層（これに輪郭を描くことができる）に、１もしくは複数のミックスヘッドを介して適用される。幾つかの態様では、ラミネーターのライン速度が７５ｆｔ／分以下に設定される。ラミネーターでは、上昇する（ｒｉｓｉｎｇ）フォーム組成物が上の表面層に達した時、連続的に形成される金属パネルが作られる。次いで形成された金属パネルは、ラミネーターの出口の端で所望の長さに切断される。この応用に使用できる適切な金属にはアルミニウムまたは鋼鉄を含み、これらは錆の形成を下げ、同時にフォームが金属層に付くことを促進するために役立つポリエステルまたはエポキシ層で被覆されることができる。幾つかの態様では、最終フォーム金属パネルは、１から８インチの範囲のフォーム厚を含んでなる。

別の態様では、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は一般にボードストック（ｂｏａｒｄ ｓｔｏｃｋ）と呼ばれるＰＵおよび／またはＰＩＲフォームラミネート断熱板または蓋板の連続生産に使用される。このプロセスでは発泡する混合物が１もしくは複数のミックスヘッドを介してダブルバンドラミネーターの下の表面層（ｆａｃｅｒ ｌａｙｅｒ）に適用される。幾つかの態様では、ラミネーターのライン速度は３００ｆｔ／分以下の速度に設定される。ラミネーターでは、上昇する（ｒｉｓｉｎｇ）フォーム混合物が上の表面層に達した時、連続的に形成されるボードが作られる。前記の金属パネルのように、次いでボードはラミネーターの出口の端で所望の長さに切断される。この表面に使用され得る適切な材料には、アルミニウムホイル、セルロース繊維、強化セルロース繊維、クラフト紙、コーティングガラス繊維マット、コーティングされていないガラス繊維マット、チョップドガラスまたはそれらの組み合わせを含む。幾つかの態様では、最終フォームラミネートボードは、０．２５インチから５インチの範囲のフォーム厚を有する。

前記例では、上の表面層が被覆された組成物の上にポリウレタンフォーム組成物が部分的または完全のいずれかで硬化した後に適用できることに留意されたい。

別の態様では、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は開放鋳型（開放鋳型に降ろす装置を介して分配されていることを含む）に注がれるか、または構造物の内壁と外壁の間のような所望の場所または中に単に被覆される（すなわち現場での注入適用）ことができる。一般にそのような適用は、従来の混合法と組み合わせて使用される既知のワンショット、プレポリマーまたはセミプレポリマー技術を使用して達成することができる。反応すると、ポリウレタンフォーム組成物は型の形状をとるか、または被覆した基材上に付くことになる。次いでポリウレタンフォーム組成物を、その場所で完全または部分的のいずれかに硬化させることが可能である。

特定の態様では、ポリウレタン組成物は閉鎖鋳型に射出され、これにより成型されたポリウレタンフォーム製品を形成することができる。このような応用では、ポリウレタン組成物は真空の援助で、またはそれ無しで射出されることができる。

鋳型が使用されるならば（それが開放か閉鎖鋳型であるかにはかかわらず）、鋳型はポリウレタン組成物の取り扱いおよびワーカビリティを促進するために加熱することができる（例えば鋳型中のポリウレタンフォーム組成物の流動を促進する）。

パイプラインの応用
所望の熱／温度および燃焼耐性の要求に達するため、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、パイプラインの応用（例えば油、ビチューメン、天然ガス、石油、熱水またはスチーム（加圧下および非加圧下の両方）の輸送に使用されるパイプライン）に使用できる。例えば本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、地域熱供給に使用するために欧州連合で前断熱パイプ（ｐｒｅ－ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｐｉｐｅ）の生産に使用することができる。欧州連合はそのようなパイプにＤＩＮ ＥＮ－２５３標準に合うか、または越えることを要求し、この基準はパイプアッセンブリーに１２０℃の連続操作温度で少なくとも３０年の使用期間を有することを要求する。

配管の応用では、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物はパイプ（例えば鋼鉄から作られた金属パイプ）と外装（例えばポリエチレンから作られたプラスチック被覆材料）との間の中空空間に断続的に導入され、それにより断熱パルプを形成することができる。あるいはポリウレタンフォーム組成物はパイプに連続的に適用されることができ、パイプの周りの被覆層はその後、ポリウレタンフォーム組成物が完全に硬化する前、または後のいずれかで置かれ、これにより断熱パルプを形成する。

スプレーフォーム
本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物は、混合装置（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）または幾つかの他のスプレー手段を使用して基材上に適用することができる。固定された比率の装置であることができる混合装置は、樹脂組成物供給容器、イソシアネート成分供給容器、スプレー機、および混合チャンバーを備えたスプレーガンを含んでなる。イソシアネート反応性化合物（例えばイミド部分を含有する芳香族ポリオール化合物）、発泡剤、および他の助剤添加剤を含んでなる
組成物（集合的に「樹脂組成物（Ｒｅｓｉｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）」）は、第１流で樹脂組成物供給容器からスプレー機にポンプ送液される。イソシアネート化合物は第２流で（これは樹脂組成物とは別々であり異なる）、イソシアネート成分供給容器からスプレー機にポンプ送液される。イソシアネート成分および樹脂組成物は、スプレー機内で加熱および加圧され、そして２つの別のヘッドホース内でスプレーガンに供給されてポリウレタンフォーム組成物を形成する。次いでポリウレタン組成物がスプレーガンに提供され、これは：（ｉ）イソシアネート化合物と樹脂組成物を混合し、そして（ｉｉ）ポリウレタン組成物を基材にスプレーするために使用される。

ポリウレタンフォーム組成物をスプレーされることができる適切な基材には、被覆材料（例えば配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、合板、石膏、石膏ボード、発泡ボード、ファイバーボードおよびセルロース被膜）；木材、コンクリート、ポリビニルクロライド、金属またはそれらの組み合わせを含む。特定の態様では、ＰＵおよび／またはＰＩＲフォーム製品は、構造物の規則的または不規則な表面（例えば商業施設および住居の壁、天井、または他の基材）上にその場で形成されることができる。

幾つかの態様では、本明細書に開示するポリウレタンフォーム組成物から作られた現場
でスプレーするフォームは、トリス（１－クロロ－２－プロピル）ホスフェート（ＴＣＰＰ）のような難燃剤を使用せずにＡＳＴＭ Ｅ８４のクラスＩ基準（Ｃｌａｓｓ Ｉ）に達することができる。

修飾
本開示の具体的態様を詳細に記載してきたが、当業者はこれらの詳細に対する様々な修飾および代替を、開示の全体的教示を考慮して開発できると考えるだろう。したがって開示された配置は説明のみであること、そして本開示の範囲を限定しないことを意味し、本開示の範囲は添付の請求の範囲およびそれらの全ての均等物の完全な広さ（ｂｒｅａｄｔｈ）に与えられるべきである。したがって前記のいかなる機能、特性および／または要素は、任意の組み合わせで互いに合わせられ、それでも本開示の広さの中にあるものである。

原料および成分：
以下の反応成分、原料および用語を実施例では引用する：

ＰＴＡ：精製されたテレフタル酸（グルポ ペトロテメックス（Ｇｒｕｐｏ Ｐｅｔｒｏｔｅｍｅｘ），Ｓ．Ａ．ｄｅ Ｃ．Ｖ．から入手可能）。

ＤＥＧ：ジエチレングリコール（エクイスター ケミカルズ（Ｅｑｕｉｓｔａｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ），ＬＰから入手可）。

ＴＥＧ：トリエチレングリコール（ダウ ケミカル社から入手可能）。

ＰＥＧ ２００：ポリエチレングリコール２００（ハンツマン インターナショナル ＬＬＣから入手可能）。

グリセリン（テラ バイオケム（Ｔｅｒｒａ Ｂｉｏｃｈｅｍ）ＬＬＣから入手可能）。

ＴＹＺＯＲ（登録商標）ＴＥ：イソプロパノール中８０重量％のチタニウム（トリエタノールアミネート（ｔｒｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎａｔｏ））イソプロポキシド溶液（ドルフ ケタル スペシャリティ カタリスト ＬＬＣから入手可能）。

ＴＭＡ：無水トリメリト酸（シグマ アルドリッチ コーポレーションからの１，２，４－ベンゼントリカルボン酸無水物）。

グリシン（シグマ アルドリッチ コーポレーションから入手可能）。

ＭＤＡ：４，４′－ジアミノジフェニルメタン（シグマ アルドリッチ コーポレーションから入手可能）。

ＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０：２５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ価を有する芳香族ポリエステルポリオール（ハンツマン インターナショナルＬＬＣから入手可能）。

ＪＥＦＦＯＬ（登録商標）Ｒ－４７０Ｘ：４７０ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ価を有する反応性の芳香族アミンポリオール（ハンツマン インターナショナルＬＬＣから入手可能）。

ＪＥＦＦＣＡＴ（登録商標）Ｈ－１：ゲル－ブローバランスト（ｇｅｌ－ｂｌｏｗ ｂａｌａｎｃｅｄ）ポリウレタン アミン触媒（ハンツマン インターナショナルＬＬＣから入手可能）。

Ｐｅｌ－Ｃａｔ ９５４０－Ａ：ジエチレングリコール中のカリウム２－エチルヘキサノエート溶液（エレ コーポレーション（Ｅｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）。

ＤＣ１９３：シリコーン表面活性剤（ＤＡＢＣＯ（登録商標）ＤＣ１９３表面活性剤としてエボニック インダストリーズ社から入手可能）。

ＢＩＣＡＴ ８２１０：ビスマス２－エチルヘキサノエート（シェファード ケミカル
カンパニー（Ｓｈｅｐｈｅｒｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能）。

ＴＣＰＰ：トリス（２－クロロイソプロピル）ホスフェート（ＬＥＶＡＧＡＲＤ（登録商標）ＰＰとしてランクセス コーポレーション（Ｌａｎｘｅｓｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）。

ＳＯＬＳＴＩＣＥ（登録商標）ＬＢＡ：１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ハネウェル インターナショナル社（Ｈｏｎｅｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．）から入手可能）。

ＲＵＢＩＮＡＴＥ（登録商標）Ｍ：３０．５％のＮＣＯ価を有するポリマーＭＤＩ（ハンツマン インターナショナルＬＬＣから入手可能）。

分析および試験：
以下の用語が実施例で引用される：

酸価：標準的な滴定法、例えばＡＳＴＭ Ｄ４６６２により測定されるポリエステルポリオー中の酸残基（ｒｅｓｉｄｕｅ ａｃｉｄ）の測定値。

ＯＨ価：ヒドロキシル価は標準的な滴定法、例えばＡＳＴＭ Ｄ４２７４により測定されるＯＨ基の数の測定値である。

粘度：ブルックフィールドＤＶ－ＩＩ粘度計のようなブルックフィールドの粘度計を使用して測定される粘度。

ＴＧＡ分析：熱重量分析（ＴＧＡ）は、ＴＡインスツルメンツ－ウォーター（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ－Ｗａｔｅｒ）ＬＬＣからのＴＧＡ Ｑ５０００を使用して実施した。これはサンプルの質量が温度変化として経時的に測定される熱分析の方法である。

クリーム（ｃｒｅａｍ）時間：組成物のイソシアネート成分が組成物のイソシアネート反応性成分と混合された瞬間と、細かい泡沫（ｆｒｏｔｈ）またはクリームが組成物に形成した時点との間に経過した時間。

ゲル時間：組成物のイソシアネート成分が組成物のイソシアネート反応性成分と混合された瞬間と、膨張したフォームが架橋によりゲル化し始める時点との間に経過した時間。経験的にそのようなゲルは、６”木製圧舌子（例えばＰｕｒｉｔａｎ ７０５）を上昇しているフォーム表面に押し付け、そしてそれを取り出す時にストリングが形成される時に
測定される。

不粘着時間：組成物のイソシアネート成分が組成物のイソシアネート反応性成分と混合された瞬間と、フォームの外皮がその粘着性または接着性を失う時点との間に経過した時間。経験的にそのような粘着性の喪失は、６”木製圧舌子（例えばＰｕｒｉｔａｎ ７０５）を反応混合物の表面と接触させ、そしてそれを表面から離す時に非粘着性が現れた時に測定される。

ＦＲＤ（フリーライズ密度（Ｆｒｅｅ ｒｉｓｅ ｄｅｎｓｉｔｙ））：カップフォーム（ｃｕｐ ｆｏａｍ）の中央から取ったサンプルフォームの密度。

Ｔｇ（ガラス転移温度）：無定形材料が、硬く、そして比較的脆い「ガラス状」状態から粘稠な弾性のある（ｒｕｂｂｅｒｙ）状態に移る温度。

コーンカロリー計試験：この試験は３０ｋＷ／ｍ²の輻射熱強度で試験法ＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７に従い行った。以下のパラメータを記録した。

ＰＨＲＲ：ピーク熱放出速度、火炎により生じる熱の最高速度。

ＴＨＲ：特定時間で火炎により生じる熱の全量。

ＴＳＲ：特定時間で火炎により生じる煙の全量。

ＭＬ％：燃焼中、特定時間での質量損失の割合。

ポリオール合成の説明
ポリオール－１：
２８６ｇのＰＴＡ，７３ｇの無水トリメリト酸（ＴＭＡ）、３８ｇのＭＤＡ，１１ｇのグリセリン、７３ｇのＰＥＧ２００、１９４ｇのＴＥＧ，および１９７ｇのＤＥＧを、５００ｍＬシリンダー状ガラス反応槽に加えた。１分あたり０．３～０．５リットル（ＬＰＭ）の窒素流下で、反応混合物を８０℃に加熱し、そしてその温度に３０分間維持した。次いで混合物を１４０℃に加熱し、そしてその温度に３０分間維持した後、２４６℃に加熱した。次いで温度を２４６℃に維持し、そして凝縮水を集めた。ヘッド温度が７０℃未満に落ちた時（～２時間後）、０．８ｇのＴｙｚｏｒ ＴＥを加えた。次いで反応を、酸価が２．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満になるまで（～３時間）２４０℃で加熱した。反応を１００℃未満に冷却し、そしてポリオール－１を集めた。ＯＨ価を測定し、そして次に８０℃で３０分間ブレンドしながらＤＥＧを加えてＯＨ価を算出した２５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇに調整した。次いでポリオールを室温に冷却し、そして最終的なＯＨ価および粘度を測定した。

ポリオール－２：
２７３ｇのＰＴＡ，７９ｇの無水トリメリト酸（ＴＭＡ）、３１ｇのグリシン，１１ｇのグリセリン、７６ｇのＰＥＧ２００、２０２ｇのＴＥＧ，および２０５ｇのＤＥＧを、５００ｍＬシリンダー状ガラス反応槽に加えた。１分あたり０．３～０．５リットル（ＬＰＭ）の窒素流下で、反応混合物を８０℃に加熱し、そしてその温度に３０分間維持した。次いで混合物を１４０℃に加熱し、そしてその温度に３０分間維持した後、２４６℃に加熱した。温度を２４６℃に維持し、そして凝縮水を集めた。ヘッド温度が７０℃未満に落ちた時（～３時間後）、０．８ｇのＴｙｚｏｒ ＴＥを加えた。次いで反応を、酸価が２．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満になるまで（～５時間）２４０℃で加熱した。反応を１００℃未満に冷却し、そしてポリオール－２を集めた。ＯＨ価を測定し、そして次に８０℃で
３０分間ブレンドしながらＤＥＧを加えてＯＨ価を算出した２５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇに調整した。次いでポリオールを室温に冷却し、そして最終的なＯＨ価および粘度を測定した。

ポリオール特性のまとめ：

ポリオールの熱（Ｔｈｅｒｍａｌ）安定性試験：
本発明のポリオール－１，ポリオール－２および比較のＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０ポリオールの熱安定性を、それぞれ窒素および大気下でＴＧＡを使用して評価した。ＴＧＡは考察している材料に関する相対的な熱安定性の指標を提供する広く受け入れられている分析法である。全てのポリオールを２５℃から７００℃に１０℃／分の温度上昇速度で加熱した。２５℃でフォームの初期重量に対して、所定温度におけるフォーム重量の保持割合を以下の表２および表３にまとめる。予想通り、全ての場合で温度が高いほどポリオールの分解の程度が高く、そして保持の割合は低かった。本発明のポリオール－１およびポリオール－２は、嫌気的および好気的条件の両方で比較のＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０ポリオールに比べて高い重量保持を示した。ＴＧＡで所定温度でのより高い重量保持は、ＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０（ここでＴＭＡ 対 ＰＴＡ の比は０であった）と比較した場合に、ポリオール－１（ここでＴＭＡ 対 ＰＴＡの比は０．２９である）、およびＰｏｌｙｏｌ－２（ここでＴＭＡ 対 ＰＴＡの比は０．２５５である）について、より優れた熱安定性を示唆している。

ポリウレタンカップフォームの作製に関する説明
２種類のフォーム配合物（すなわち配合物－１および配合物－２）の組成を表４に列挙する。配合物１は難燃剤（ＴＣＰＰ）を含むポリウレタンフォーム系を表し、一方、配合物２はいかなるＴＣＰＰも含まない。イソシアネート 対 ポリオールプレミックス比は、配合物１について１．１０、そして配合物２については１．１５であるので、両配合物とも同じイソシアネート指数１６９を有する。熱安定性および火炎特性試験に使用したフォームは、以下の工程により作成した：（ｉ）Ａ－サイドおよびＢ－サイドの内容物を３２－ｏｚのワックス未処理紙カップに注ぎ（例えばＳｏｌｏ Ｈ４３２５－２０５０）、これにより２成分を合わせて、Ａ－サイドおよびＢ－サイドの総重量は１１０グラムから１２０グラムの間となる；（ｉｉ）合わせた成分を４～５秒間、２５００～３０００ｒｐｍで機械的ミキサー（例えばＣａｆｒａｍｏ ＢＤＣ３０３０撹拌機）を使用して混合し；（ｉｉｉ）組成物の成分を反応させ、これによりポリウレタンフォーム生成物を形成し、そして反応性を記録し（クリーム時間、ゲル時間、不粘着時間）；（ｉｖ）フォームを
室温および湿度で２４時間保存し；そして（ｖ）フリーライズ密度（ＦＲＤ）を測定するために、フォームの上面の下約６ｃｍから４ｃｍｘ４ｃｍｘ４ｃｍのサンプルを切断した。反応性およびＦＲＤｓを表５にまとめる。

フォームの熱安定性および火炎特性試験
ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定：一片のフォームをカップ周縁の高さの上の中心部分から取った。これをＴＡインスツルメンツからのＲＳＡ－Ｇ２固体分析器により圧縮モード下で試験した。圧縮モードの方向は、フォーム上昇方向に揃えた。温度スキャンは１Ｈｚの周波数、および粘弾性の線形領域内の動的歪で行った。温度スキャン手順が完了した後、タン・デルタのピークでの温度をＴｇ（表５にまとめた）として選択した。より高いガラス転移温度を現わすポリウレタンフォームは、高温下でのフォーム強度のようなより優れた物理的特性を維持することができる。

コーンカロリー計試験：１０ｃｍｘ１０ｃｍｘ２．５ｃｍのサンプルを、カップフォームの上面の下、約３ｃｍから切り取り、そしてコーンカロリー計で火炎特性を試験した。表５はＰＨＲＲ、ならびにＴＨＲ，ＴＳＲおよびＭＬ％（すべて２分で）のデータをまとめる。コーンカロリー計試験では、より低いＰＨＲＲおよびより低いＴＨＲは、炎に対して試験されている材料の燃料としての貢献が低いことを示し、すなわちより優れた火炎特性を示す。より低いＴＳＲは、試験されている材料により生成される煙が少ないことを示
し、ここでもよりよい火炎特性を示す。より低いＭＬ％は、輻射熱に暴露された後にもとの材料がより多い量で残ることを示唆している。またフォームについて、より低いＭＬ％は、より優れた火炎特性を示している。

図１は配合物１を使用して作成したフォームのコーンカロリー計火炎試験後に残った残渣を示す。本発明のポリオール－１およびポリオール－２を使用して作成したフォームからの残渣は、比較のＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０ポリオールを使用して作成したフォームと比べてモノリシックで膨張性の炭化（ｃｈａｒｒｉｎｇ）を示した。モノリシックの炭化は、フォームが燃焼中の炎の中でその構造的完全性を維持する傾向にあることを示しているので有利であり、多くのヒビ／割れを示すものより優れている。膨張性の炭化物は、アッセンブリーの露出した側から露出していない側へ熱の移動をスローダウンでき、通常の炭化物より優れている。

ＴＧＡを使用したフォーム熱安定性試験：本発明のポリオール－１およびポリオール－、および比較のＴＥＲＯＬ（登録商標）２５０を用いて作成したフォームの熱安定性を、窒素下でＴＧＡを使用して評価した。高温で嫌気的条件下でのＴＧＡ分析は、ガス状の燃料を火炎に生成するポリウレタンフォームの分解を模することができる。最初の試験は、ポリオール安定性試験で１０℃／分の温度上昇速度で２５℃から７００℃への温度上昇を用いた方法と同じ上昇法を使用した。第２の試験は、１００℃／分の温度上昇速度で２５℃から５５０℃へ急激に上げ、続いて５５０℃の等温で６０分間であった。結果を以下の表６および７にまとめる。本発明のポリオールで作成したフォームは、両試験において所定の温度での対照フォームよりも高い質量保持を示し、これは熱分解がゆっくりで、しかも少ないことを示唆した。

本明細書に開示する組成物から作成したフォーム製品は、内部の優れた外観（例えば均一な内部セルサイズ、および内部空隙（ｖｏｉｄ）の無さ）を有し、しかもセル崩壊の証拠が無い細かな内部セルを有したことにも注目すべきである。換言すると、良好な品質のフォーム製品が本明細書に開示する組成物を使用して生成された。

Claims (15)

1. ポリウレタンフォーム組成物であって：
   イソシアネート化合物と；
   １もしくは複数のイソシアネート反応性化合物であって、イソシアネート反応性化合物の少なくとも１つが、イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなり、
   ここで芳香族ポリエステルポリオールは：
   （ｉ）構造（１）、構造（２）またはそれらの組み合わせ
   構造（１）：
   

   

   構造（２）：
   

   

   ここで、Ｘは、環状無水物部分、ＯＨまたはＣＯＯＨであり、これらは構造
   に直接かまたはＲを介して結合し、Ｒは、それぞれが１から１２個の炭素原
   子を含有し、アルキル分岐を含むかまたは含まず、そしてＯ、Ｎ，Ｓ等のヘ
   テロ原子を含むかまたは含まない、芳香族環、脂肪族環、脂肪族鎖ラジカル
   であり、そしてｎは０から１の整数である
   を含んでなる環状無水化合物；
   （ｉｉ）フタル酸系化合物；
   （ｉｉｉ）第一級アミン化合物；
   （ｉｖ）脂肪族ジオール化合物；
   （ｖ）場合により高官能価の低分子量ポリエーテルポリオール化合物；
   （ｖｉ）場合により疎水性化合物
   の反応生成物であり、そしてここで成分（ｉ） 対 成分（ｉｉ）の重量比は１：
   ２４から２４：１であり、そしてここで芳香族ポリエステルポリオールは２５℃で
   液体であり、そして約３０から約６００の範囲のヒドロキシ価を含んでなるイソシ
   アネート反応性化合物と；
   発泡剤とを含んでなる、前記ポリウレタンフォーム組成物。
2. イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物の粘度が、２５℃で約２００から約１５０，０００センチポイズの範囲である、請求項１に記載のポリウレタンフォーム組成物。
3. イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物の酸価が、約０．１ｍｇのＫＯＨ／ｇから約１０ｍｇのＫＯＨ／ｇの範囲である、請求項１に記載のポリウレタンフォーム組成物。
4. イミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物が溶媒を含まない、請求
   項１に記載のポリウレタンフォーム組成物。
5. フォームは、イミド含有芳香族ポリエステルポリオールがイミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールに置き換えられ、成分（ｉ） 対 成分（ｉｉ）の重量比が０：１００である、同じ組成物から作られた比較フォームよりも、優れたＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を有する、請求項１の組成物から作られたポリウレタンフォーム。
6. ポリウレタンフォームが、屋根、壁、パイプまたは貯蔵タンクアッセンブリの表面に適用される請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
7. ポリウレタンフォームは、イミド含有芳香族ポリエステルポリオールがイミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールｄに置き換えられ、成分（ｉ）対 成分（ｉｉ）の重量比が０：１００である、同じ組成物から作られた比較フォームと、同等のＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を示し、そしてポリウレタンフォームが比較フォームよりも少ない難燃剤を使用する、請求項１の組成物から作られたポリウレタンフォーム。
8. ポリウレタンフォームが屋根、壁、パイプまたは貯蔵タンクアッセンブリに付着される、請求項７に記載のポリウレタンフォーム。
9. ポリウレタンフォーム製品の形成法であって：
   発泡剤の存在下で、イソシアネート化合物および１もしくは複数のイソシアネート反応性化合物を含んでなる反応混合物と反応させることを含んでなり、イソシアネート反応性化合物の少なくとも１つがイミド部分を含んでなる芳香族ポリエステルポリオール化合物を含んでなり、ここで芳香族ポリエステルポリオールは：
   （ｉ）構造（１）、構造（２）またはそれらの組み合わせ
   構造（１）：
   

   

   構造（２）：
   

   

   ここで、Ｘは、環状無水物部分、ＯＨまたはＣＯＯＨであり、これらは構造
   に直接にかまたはＲを介して結合し、Ｒは、それぞれが１から１２個の炭素
   原子を含有し、アルキル分岐を含むかまたは含まず、そしてＯ、Ｎ，Ｓ等の
   ヘテロ原子を含むかまたは含まない、芳香族環、脂肪族環、脂肪族鎖ラジカ
   ルであり、そしてｎは０から１の整数である
   を含んでなる環状無水化合物；
   （ｉｉ）フタル酸系化合物；
   （ｉｉｉ）第一級アミン化合物；
   （ｉｖ）脂肪族ジオール化合物；
   （ｖ）任意に、高官能価の低分子量ポリエーテルポリオール化合物；
   （ｖｉ）任意に、疎水性化合物
   の反応生成物であり、そしてここで成分（ｉ） 対 成分（ｉｉ）の重量比は１：
   ２４から２４：１であり、そしてここで芳香族ポリエステルポリオールは２５℃
   で液体であり、そして約３０から約６００の範囲のヒドロキシ価を含んでなる、
   の前記方法。
10. 芳香族ポリエステルポリオール化合物の粘度が、２５℃で約２００から約１５０，０００センチポイズの範囲である、請求項９に記載の方法。
11. 芳香族ポリエステルポリオール化合物の酸価が、約０．１ｍｇのＫＯＨ／ｇから約１０ｍｇのＫＯＨ／ｇの範囲である、請求項９に記載の方法。
12. ポリウレタンフォーム組成物が溶媒を含まない、請求項９に記載の方法。
13. フォームは、イミド含有芳香族ポリエステルポリオールがイミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールに置き換えられ、成分（ｉ）対 成分（ｉｉ）の重量比が０：１００である同じ組成物から作られた比較フォームよりも、優れたＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を有する、請求項９の方法。
14. ポリウレタンフォームは、イミド含有芳香族ポリエステルポリオールがイミドを含まない芳香族ポリエステルポリオールｄに置き換えられ、成分（ｉ）対 成分（ｉｉ）の重量比が０：１００である、同じ組成物から作られた比較フォームと、同等のＡＳＴＭ Ｅ１３５４－１７性能を示し、そしてポリウレタンフォームが比較フォームよりも少ない難燃剤を使用する請求項９の方法。
15. ポリウレタンフォームが、屋根、壁、パイプまたは貯蔵タンクアッセンブリの表面に適用される、請求項９に記載のポリウレタンフォーム。

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