JP7309691B2 - 三軸圧縮によるオーセチックポリウレタン及びメラミン発泡体 - Google Patents

三軸圧縮によるオーセチックポリウレタン及びメラミン発泡体 Download PDF

Info

Publication number
JP7309691B2
JP7309691B2 JP2020514605A JP2020514605A JP7309691B2 JP 7309691 B2 JP7309691 B2 JP 7309691B2 JP 2020514605 A JP2020514605 A JP 2020514605A JP 2020514605 A JP2020514605 A JP 2020514605A JP 7309691 B2 JP7309691 B2 JP 7309691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foam
range
weight
thermoforming
melamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020514605A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020533458A (ja
Inventor
リヒター,ゼバスティアン
ベッサー,アヒム
アレクサンダー ヴァイセ,ゼバスティアン
ポッペンベルク,ヨハネス
マルティン ツァイファート,ヨハン
ズゾフ,マルクス
マイアー,シュテッフェン
シュッテ,マルクス
ルッター,ハインツ-ディーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2020533458A publication Critical patent/JP2020533458A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7309691B2 publication Critical patent/JP7309691B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/35Component parts; Details or accessories
    • B29C44/355Characteristics of the foam, e.g. having particular surface properties or structure
    • B29C44/357Auxetic foams, i.e. material with negative Poisson ratio; anti rubber; dilatational; re-entrant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/02Combined thermoforming and manufacture of the preform
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36After-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5627After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5636After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching with the addition of heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/265Auxiliary operations during the thermoforming operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2061/00Use of condensation polymers of aldehydes or ketones or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0014Catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0026Flame proofing or flame retarding agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0001Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular acoustical properties
    • B29K2995/0002Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular acoustical properties insulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0063Density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0065Permeability to gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0094Geometrical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/44Furniture or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/48Wearing apparel
    • B29L2031/50Footwear, e.g. shoes or parts thereof
    • B29L2031/504Soles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/74Domestic articles
    • B29L2031/7406Sponges; Cleaning equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/751Mattresses, cushions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/768Protective equipment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/05Open cells, i.e. more than 50% of the pores are open
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08J2361/26Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C08J2361/28Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

本発明は、-0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、及び発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されない、方法に関する。本発明は、前記方法により得られる又は得ることができる発泡体、及び前記発泡体を、例えばエネルギー吸収装置として、好ましくは保護具、家具、クッションにおいて、改善された洗浄又はすすぎ落とし挙動を有する洗浄装置において、靴底において、又は例えばイヤホン、耳栓又はダボにおいて使用する封止、絶縁又は固定するための材料として、又は吸音材(acoustic material)として、使用する方法にも関する。
負のポアソン比を有する発泡体は、オーセチック(auxetic)発泡体としても既知である。オーセチック発泡体を製造するための方法は、最新技術から既知である。負のポアソン比によって特徴付けられるオーセチック材料を製造するための既知の方法は、例えばWO88/00523A1に開示されているように、網状化されたポリマー発泡体から出発する。これは、発泡体のセル構造が熱成形工程の前に変更されることを意味する。これにより追加の方法の工程がもたらされ、方法全体の効率が低下する。
本発明の目的の1つは、最新技術から出発して、低いポアソン比を有する、好ましくは負のポアソン比を有する発泡体を製造する方法であって、効率的で、大規模に適用することができる方法を提供することである。さらに、本発明の目的は、低いポアソン比を有する、好ましくは負のポアソン比を有する発泡体を提供することである。
本発明によれば、この目的は、-0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
(i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
(ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されない、方法
によって解決される。
驚くべきことに、DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体は、事前に発泡体を網状化することなく熱成形工程に供することができ、0.8から0.3の範囲の、複数の実施形態においては0未満のポアソン比を有する発泡体をもたらすことが見出された。また、発泡体の連続気泡の特徴性が高いほど、変換後に観察されるオーセチック挙動が大きいことも見出された。
本発明によれば、工程(i)により、DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)が提供される。適した発泡体は、原則として最新技術から既知であり、適した発泡体の構造及び化学的性質は、広範囲に変化し得る。次いで発泡体(F1)を、本発明の方法の工程(ii)により、三軸圧縮を含む熱成形に供する。発泡体(F1)は、本発明による工程(ii)の前に網状化されない。本発明によれば、発泡体(F1)は、方法の間に適用される温度範囲で安定でなければならない。好ましくは、発泡体(F1)は、260℃までの温度範囲で、例えば20℃から260℃の範囲で安定である。さらに、発泡体(F1)は一般に熱成形に適していなければならず、すなわち、発泡体(F1)は、工程(ii)による熱成形の条件下で、軟質であるべきである。
本発明によれば、発泡体(F1)は、発泡体のセル構造に関連する、DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗によって特徴付けられる。好ましくは、発泡体(F1)の流動抵抗は、DIN EN29053により決定して、3500から7500Pas/mの範囲であり、より好ましくはDIN EN29053により決定して、4000から7000Pas/mの範囲であり、特に、DIN EN29053により決定して、4200から6600Pas/mの範囲である。
本発明の方法の工程(ii)において、発泡体(F1)を熱成形に供する。本発明の文脈において、熱成形という用語は、高温での発泡体の形成を含む、及び異なる温度での複数の工程も含み得る処理を意味する。
熱成形は一般に、発泡体の三軸圧縮及び加熱を含む。発泡体は、例えば、熱機械的な方法を使用して変換されてよい。変換されていない発泡体は、変換前に、長さL及び幅Wの寸法を有する正方形断面の直方体の形態であり得る。線形圧縮比(圧縮から非圧縮の寸法)LCRを定義し、変換用型、例えば内部寸法LCRxL及びLCRxWの金属製変換用型に発泡体を挿入することにより、変換の間に3方向すべてに用いてよい。発泡体を変換用型に挿入する際の表面のしわを最小限に抑えるために、必要に応じて潤滑剤を用いてよい。発泡体を挿入したら、エンドタブ(end tab)を型の端に適用することができる。
適した圧縮比(LCR)は、例えば0.33から0.9の範囲、好ましくは0.4から0.85の範囲、より好ましくは0.5から0.8の範囲である。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、熱成形を、0.33から0.9の範囲で3方向すべてに線形圧縮比(LCR)を用いて実行する、上記で開示した方法にも関する。
適した圧縮機器は例えば、従来の発泡体を支持するための、例えば2つの側方圧縮プレートなどの対のプレート、及び上から下へのプレートを備えた、基部を有し得る。
プレス温度及びプレス圧力は、プレス時間全体にわたって一定でよく、又は適した態様で変化させてもよい。一般に、成形は一定の条件下で行うが、特に、大きな部品又は複雑な形状を有する部品の場合は、温度又は圧力プログラムも有利であり得る。
好ましい手順によれば、高密度化は4段階からなり得る。第一に、機器をオーブン内で特定の温度に予熱する。第二に、機器をオーブンから取り出し、完全に硬化したポリマー発泡体を装置の圧縮プレートの間に配置する。第三に、発泡体を、例えば対のプレートを使用して手動で、及び例えば、1枚の側方プレートが発泡体を水平方向に内へ押してから、隣接する側方プレートがその動作を繰り返すことによって、圧縮する。型内に残っている間、圧縮された発泡体は、次いでオーブン中一定の時間で、加熱し硬化させる。最後に、型をオーブンから取り出し、すぐに開いて、発泡体を周囲温度にさらす。元のポリマーセル構造の低い密度がマイクロセル構造中に維持されて、高温の空気が容易に交換されるので、圧縮された発泡体を急速に冷却することが可能である。
従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、工程(ii)が、温度(T1)での少なくとも1つの圧縮工程(C1)及び少なくとも1つの離型工程(D)を含む、上記で開示した方法にも関する。
本発明によれば、本方法はまた、異なる温度での2つ以上の圧縮工程及び2つ以上の離型工程を含み得る。
本発明によれば、三軸圧縮の工程は変化し得、例えば発泡体の厚さに適合させてよい。
一実施形態によれば、工程(ii)は、例えば、温度(T1)での1つの圧縮工程(C1)、温度(T2)での第2の圧縮工程(C2)、及び温度(T3)での第3の圧縮工程(C3)を含み得る。本方法はまた、1つ以上の離型工程又は温度処理も含み得る。
方法の工程(ii)は、例えば、1から30分の範囲の時間(t1)120から260℃の範囲の温度(T1)で実行される第1の圧縮工程(C1)、120から260℃の範囲の温度(T1’)での離型工程(D1)、1から25分の範囲の時間(t2)120から260℃の範囲の温度(T2)で実行される第2の圧縮工程(C2)、120から260℃の範囲の温度(T2’)での第2の離型工程(D2)、1から30分の範囲の時間(t3)50から150℃の範囲の温度(T3)で実行される第3の圧縮工程(C3)、及び50から150℃の範囲の温度(T3’)での第3の離型工程(D3)を包含し得る。
好ましくは、(T1)、(T1’)、(T2)及び/又は(T2’)は、150から220℃の範囲であり、及び(T3)及び/又は(T3’)は、好ましくは70から120℃の範囲である。
しかしながら、本発明は、工程(ii)が、より少ない圧縮工程、例えば2つの圧縮工程を含む実施形態も包含する。さらなる実施形態によれば、方法の工程(ii)は、例えば、1から30分の範囲の時間(t1)120から260℃の範囲の温度(T1)で実行される第1の圧縮工程(C1)、120から260℃の範囲の温度(T1’)での離型工程(D1)、1から30分の範囲の時間(t2)50から150℃の範囲の温度(T2)で実行される第2の圧縮工程(C2)、及び50から150℃の範囲の温度(T2’)での第2の離型工程(D2)を包含し得る。
好ましくは、(T1)及び/又は(T1’)は、150から220℃の範囲であり、及び(T2)は、好ましくは70から120℃の範囲である。
適した発泡体(F1)は、DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する。適した発泡体は、例えばメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体、特に、3から20g/lの範囲の、好ましくは5から13g/lの範囲の密度を有する、より好ましくは7から11g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である。従って、一実施形態によれば、本発明は、発泡体(F1)が、3から20g/lの範囲の、好ましくは5から13g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、上記で開示した方法にも関する。
メラミン/ホルムアルデヒド縮合物をベースとする連続気泡の弾性発泡体及びそれらの製造方法は、原則として、最新技術から既知である。
適した発泡体は、例えば、0.3を超えるメラミン:ホルムアルデヒドのモル比を有するメラミン/ホルムアルデヒド予備縮合物(precondensate)から製造され得る。これは、それ自体既知の方法で行われ、例えば、WO01/94436に記載されている。例えば、メラミン/ホルムアルデヒド予備縮合物は、出発物質として使用され得る。メラミン/ホルムアルデヒド縮合物は、メラミンに加えて、最大で50質量%まで、好ましくは最大で20質量%までの修飾化合物、及びホルムアルデヒドに加えて、最大で50質量%まで、好ましくは最大で20質量%までの他のアルデヒドを、縮合した単位の形態で含有し得る。修飾されていないメラミン/ホルムアルデヒド縮合物が特に好ましい。適した修飾化合物の例は、アルキル-及びアリール-置換メラミン、尿素、ウレタン、カルボキサミド、ジシアンジアミド、グアニジン、スルフリルアミド、スルホンアミド、脂肪族アミン、グリコール、フェノール及びそれらの誘導体である。使用し得る他のアルデヒドは、例えば、アセトアルデヒド、トリメチロールアセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド、フルフラール、グリオキサール、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド及びテレフタルアルデヒドである。メラミン/ホルムアルデヒド縮合物のさらなる詳細は、Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie、第14/2巻、1963年、第319から402頁に見出される。
メラミン:ホルムアルデヒドのモル比は、メラミンの量及びホルムアルデヒドの量の商として定義され、本発明によれば、0.3より大きい(すなわち、1:3)。それは好ましくは1(すなわち1:1)から0.5(すなわち1:2)、特に0.769(すなわち1:1.3)から0.556(すなわち1:1.8)である。
一般に、乳化剤又は乳化剤混合物の添加は、発泡剤を乳化するため、及び発泡体を安定させるために必要である。アニオン性、カチオン性及び非イオン性界面活性剤及びそれらの混合物が、乳化剤として使用され得る。適したアニオン性界面活性剤は、ジフェニレンオキシドスルホネート、アルカン-及びアルキルベンゼンスルホネート、アルキルナフタレンスルホネート、オレフィンスルホネート、アルキルエーテルスルホネート、脂肪アルコールスルフェート、エーテルスルフェート、アルファ-スルホ脂肪エステル、アシルアミノアルカンスルホネート、アシルイセチオネート、アルキルエーテルカルボキシレート、N-アシルサルコシネート、アルキル及びアルキルエーテルホスフェートである。アルキルフェノールポリグリコールエーテル、脂肪アルコールポリグリコールエーテル、脂肪酸ポリグリコールエーテル、脂肪酸アルカノールアミン、EO/POブロックコポリマー、アミンオキシド、リセリル脂肪エステル、ソルビタンエステル及びアルキルポリグルコシドが、非イオン性界面活性剤として使用され得る。使用され得るカチオン性乳化剤は、アルキルトリアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩及びアルキルピリジニウム塩である。乳化剤は、好ましくは、樹脂に基づいて0.2から5質量%の量で添加される。
メラミン樹脂溶液から発泡体を製造するために、前記溶液は、発泡体の所望の密度に応じた量の乳化された発泡剤を含有しなければならない。原則として、物理的及び化学的発泡剤の両方が新規方法で使用され得る。可能な物理的発泡剤は、例えば、液体形態の、炭化水素、ハロゲン化した、特にフッ素化した、炭化水素、アルコール、エーテル、ケトン及びエステル、又はガスとしての空気及びCOである。適した化学的発泡剤の例は、水との混合物としてのイソシアネート(COが有効な発泡剤として放出される)、さらに、同様にCOを生成する酸との混合物としての炭酸塩及び重炭酸塩、及びアゾジカルボキサミドなどのアゾ化合物である。本発明の好ましい実施形態では、樹脂に基づいて1から40質量%の、0から80℃の沸点を有する物理的発泡剤を、水溶液又は分散液に添加する。ペンタンの場合、好ましくは5から15質量%である。
使用する硬化剤は、メラミン樹脂のさらなる縮合を触媒する酸性化合物である。量は、樹脂に基づいて0.01から20質量%、好ましくは0.05から5質量%である。無機酸及び有機酸、例えば塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、トルエンスルホン酸、アミドスルホン酸及び酸無水物が適している。
成形品の使用に応じて、水溶液又は分散液はさらなる添加剤を含まなくてもよい。しかしながら、いくつかの目的のために、樹脂に基づいて最大で20質量%まで、好ましくは10質量%未満の従来の添加剤、例えば染料、防炎剤、UV安定剤、及び燃焼ガス毒性を低減するための又は炭化を促進するための組成物などを、添加することが有利であり得る。発泡体は一般に開放気孔であり、水を吸収することができるので、いくつかの意図された使用では、0.2から5質量%の量で防水剤を添加する必要があり得る。例えば、パラフィン分散液、シリコーン分散液及びフルオロアルカン分散液、特にそれらの乳濁液が適している。
予備縮合物及び溶媒の混合物中のメラミン/ホルムアルデヒド予備縮合物の濃度は、55から85質量%、好ましくは63から80質量%の広い制限内で変化し得る。予備縮合物及び溶媒の混合物の好ましい粘度は、1から3000mPas、好ましくは5から2000mPasである。
添加剤は、メラミン樹脂の水溶液又は分散液と均一に混合され、必要に応じて、加圧下で発泡剤を強制的に入れることも可能である。しかしながら、固体、例えば噴霧乾燥したメラミン樹脂から出発し、次いでこれを乳化剤、硬化剤及び発泡剤の水溶液と混合することも可能である。成分との混合は、例えば、押出機中で実行することができる。混合後、溶液又は分散液をダイから排出し、その直後に加熱して発泡させる。
発泡剤含有溶液又は分散液の加熱は、原則として、とりわけ、EP-A17671に記載されているように、高温の空気、蒸気、高周波放射線への曝露又はマイクロ波放射線への曝露により、又は反応熱を利用することにより、実行することができる。しかしながら、好ましくは、必要な加熱は、EP-A37470によると、超高周波放射線への曝露によって実行される。この誘電性放射線の場合、原則として、周波数範囲0.2から100GHzのマイクロ波を用いることが可能である。工業用には、0.915、2.45、及び5.8GHzの周波数が利用可能であり、2.45GHzが特に好ましい。誘電性放射線の放射線源はマグネトロンであり、複数のマグネトロンと同時に曝露を行うことも可能である。放射線への曝露の間、電磁界分布が非常に均一であることを確実にしなければならない。便宜的には、放射線への曝露は、溶液又は分散液中の水1kgに基づいて、溶液又は分散液の電力消費が5から200kW、好ましくは9から120kWであるように実行される。消費電力がより低い場合、発泡は起こらず、混合物は硬化するのみである。手順が好ましい範囲内で行われる場合、消費電力が大きいほど混合物はいっそう急速に発泡し、水1kgあたり約200kWを超えると、発泡速度は実質的に増加しなくなる。
発泡させる混合物の放射線への曝露は、通常、混合物が発泡ダイから出た直後に行う。温度上昇及び発泡剤の蒸発の結果として発泡している混合物は、例えば、発泡体を成形するための長方形のチャネルを形成する回転ベルト上に適用される。通常はスラブに分割される発泡ストランドが、通常は得られる。
得られた発泡体は、本発明の工程(i)で使用することができ、又は本発明の方法に供する前に処理してもよい。適した処理工程は、アニーリング又は硬化工程を含み得る。
本発明の方法で使用し得るメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体の特性は、広範囲に変化し得る。メラミン対ホルムアルデヒドの比は、例えば1:1から1:3の範囲、好ましくは1:1.5から1:2.5の範囲であり得る。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、発泡体(F1)が1:1から1:3の範囲の比のメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、上記で開示した方法にも関する。
発泡体(F1)がメラミンからホルムアルデヒドをベースとする発泡体である場合、熱成形は、好ましくは120から260℃、より好ましくは160から220℃の範囲の温度で実行される。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、熱成形を120から260℃の範囲の温度で実行する、上記で開示した方法にも関する。
本発明の方法で使用し得る発泡体の別の群は、ポリウレタン発泡体である。適した発泡体の特性は、広範囲に変化し得る。特に適しているのは、10から150g/lの範囲の密度を有するポリウレタン発泡体である。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、発泡体(F1)が、10から150g/lの範囲の密度を有するポリウレタン発泡体である、上記で開示した方法にも関する。
適した発泡体は、原則として、最新技術から既知である。適した低密度軟質ポリウレタン発泡体は、例えば、有機及び/又は修飾された有機ポリイソシアネート(a)を特定のポリエーテルオール混合物(b)と、及び必要に応じて、イソシアネートに対して反応性の水素原子を有するさらなる化合物(c)と、水及び/又は発泡剤(d)、特定のゲル触媒/発泡触媒比を有する触媒(e)、及び必要に応じてさらなる助剤及び添加剤(f)の存在下で、反応させることにより得られ得る。
有機及び/又は修飾された有機ポリイソシアネート又はプレポリマーを、より高官能の及び少なくとも2個の反応性水素原子を有する化合物、例えばポリオキシアルキレンポリアミン及び/又は好ましくは有機ポリヒドロキシ化合物、特に300から6000の分子量を有するポリエーテルオール又はポリエステルオールと、及び必要に応じて、最大で400までの分子量を有する鎖延長剤及び/又は架橋剤と、触媒、発泡剤、防炎剤、助剤及び/又は添加剤の存在下で反応させて、軟質ポリウレタン発泡体を製造することは、既知であり、広く記載されている。軟質ポリウレタン発泡体の製造の概説は、例えば、Kunststoff-Handbuch、第VII巻、Polyurethane、第1版、1966年、R.Vieweg博士及びA.Hochtlen博士編集、及び第2版、1983年、及び第3版、1993年、各場合ともG.Oertel博士(Carl Hanser Verlag、ミュンヘン)編集、に見出される。
特に軟質ポリウレタン発泡体の場合、水を発泡剤として使用することが好ましい。対応するイソシアネートとの反応において、尿素が、剛性決定特性を形成し、且つその大部分を担う。特に水を添加する方法及び使用する水の量が、発泡特性にとって非常に重要であることは理解可能であり、明白である。
特に適したポリウレタン発泡体は、有機及び/又は修飾された有機ポリイソシアネート(a)をポリエーテルオール混合物(b)と、及び必要に応じて、イソシアネートに対して反応性の水素原子を有するさらなる化合物(c)と、水及び/又は他の発泡剤(d)、触媒(e)、及び必要に応じて、さらなる助剤及び添加剤(f)の存在下で反応させることにより製造し得、ここでポリエーテルオール混合物(b)は、
b1)プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシド及びエチレンオキシドをベースとし、使用するアルキレンオキシドの総量に基づいて40質量%を超えるエチレンオキシド含有量、20から100mgKOH/gのOH価、及び20%を超える一級OH基の含有量を有する、少なくとも1種の二官能又は多官能ポリエーテルオール、及び
b2)プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシド、及び必要に応じてエチレンオキシドをベースとし、エチレンオキシド含有量が40質量%以下であり、25mgKOH/gを超えるOH価を有する、少なくとも1種の二官能又は多官能ポリエーテルオール、からなり、
成分(b)から(f)の総質量に基づいて最大で15質量%までの量の水、及びゲル触媒及び発泡触媒の混合物を使用し、発泡は20から120の指数範囲で行われる。指数は、ヒドロキシル基のイソシアネート基に対する比を定義する。すなわち、それぞれ、1:1の比は100の指数として定義され、過剰なヒドロキシル基は指数<100として定義され、過剰のイソシアネートは指数>100として定義される。
本発明により使用するポリオール混合物における成分に関して、以下を述べることができる:
成分(b1)は、プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシド及びエチレンオキシドをベースとし、各場合とも使用するアルキレンオキシドの総量に基づいて、40質量%を超える、好ましくは60質量%を超えるエチレンオキシド含有量、20から120mgKOH/g、好ましくは30から60mgKOH/gのOH価、及び20%を超える、好ましくは40から85%の一級OH基の含有量を有する、少なくとも1種の二官能又は多官能ポリエーテルオールからなる。
例えば、以下は(b1)としてこの目的に適している:開始剤としてのエチレングリコール、グリセロール又はトリメチロールプロパンをベースとし、エチレンオキシドブロックを有する又はランダムに組み込まれたエチレンオキシドを有する、ポリエーテルオール。グリセロールをベースとし、エチレンオキシドエンドキャップを有するポリエーテルオールを使用することが好ましいが、プロピレンオキシドエンドキャップも使用され得る。
ポリエーテルオール(b1)は、好ましくは、各場合とも成分(b)の総質量に基づいて、50質量%を超える、特に60から90質量%の量で使用される。
成分(b2)は、プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシド、及び必要に応じてエチレンオキシドをベースとし、エチレンオキシド含有量が40質量%以下であり、25mgKOH/gを超える、好ましくは40mgKOH/gを超えるOH価を有する、少なくとも1種の二官能又は多官能ポリエーテルオールからなる。
例えば、以下は(b2)としてこの目的に適している:プロピレングリコール、グリセロール、トルエンジアミン及びソルビトール及びプロピレンオキシドをベースとするポリエーテルオール。エチレンオキシドは、最大で40質量%までの量で組み込まれ得る。開始剤としてプロピレングリコールを有するプロピレンオキシドをベースとするポリエーテルアルコールを使用することが好ましい。
ポリエーテルオール(b2)は、各場合とも成分(b)の総質量に基づいて、30質量%未満、特に10から20質量%の量で使用することが好ましい。
前記ポリエーテルオールは、例として以下にさらに記載するように、既知の方法により製造される。
適した軟質ポリウレタン発泡体は、有機及び/又は修飾された有機ポリイソシアネート(a)を上記のポリエーテルオール混合物(b)と、及び必要に応じて、イソシアネートに対して反応性の水素原子を有するさらなる化合物(c)と、水及び/又は他の発泡剤(d)、触媒(e)、及び必要に応じて、さらなる助剤及び添加剤(f)の存在下で反応させることにより製造する。
一般に、発泡体は20から120、好ましくは60から110の指数で製造される。
使用し得るさらなる出発成分に関して、以下を具体的に述べることができる:
新規ポリウレタンの製造に適した有機ポリイソシアネート(a)は、それ自体既知の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族及び好ましくは芳香族の多官能イソシアネートである。
特定の例は、アルキレンラジカル中に4から12個の炭素原子を有するアルキレンジイソシアネート、例えばドデカン1,12-ジイソシアネート、2-エチルテトラメチレン1,4-ジイソシアネート、2-メチルペンタメチレン1,5-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、及び好ましくはヘキサンメチレン1,6-ジイソシアネート;脂環式ジイソシアネート、例えばシクロヘキサン1,3-及び1,4-ジイソシアネート、及びこれらの異性体の任意の所望の混合物、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、ヘキサヒドロトリレン2,4-及び2,6-ジイソシアネート、及び対応する異性体混合物、ジシクロヘキシルメタン4,4’-、2,2’-及び2,4’-ジイソシアネート、及び対応する異性体混合物、及び好ましくはジイソシアネート及びポリイソシアネート、例えばトリレン2,4-及び2,6-ジイソシアネート、及び対応する異性体混合物、ジフェニルメタン4,4’-、2,4’-及び2,2’-ジイソシアネート、及び対応する異性体混合物、ジフェニルメタン4,4’-及び2,4’-ジイソシアネートの混合物、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート、ジフェニルメタン4,4’-、2,4’-及び2,2’-ジイソシアネートの混合物及びポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート(粗MDI)、及び粗MDI及びトリレンジイソシアネートの混合物である。有機ジイソシアネート及びポリイソシアネートは、個別に又はそれらの混合物の形態で使用することができる。
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート異性体の混合物、ジフェニルメタンジイソシアネート及び粗MDI、又はトリレンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネート及び/又は粗MDIとの混合物を使用することが好ましい。30質量%を超えるジフェニルメタン2,4’-ジイソシアネートを含有する混合物を使用することが、特に好ましい。
修飾された多官能イソシアネート、すなわち、有機ジイソシアネート及び/又はポリイソシアネートの化学反応によって得られる生成物も、しばしば使用される。例は、エステル、ウレア、ビウレット、アロファネート、カルボジイミド、イソシアヌレート、ウレトジオン及び/又はウレタン基を含有するジイソシアネート及び/又はポリイソシアネートである。特定の例は、ウレタン基を含有し、総質量に基づいて43から15質量%、好ましくは31から21質量%のNCO含有量を有する有機、好ましくは芳香族のポリイソシアネート、例えば低分子量のジオール、トリオール、ジアルキレングリコール、トリアルキレングリコール、又は最大6000までの、特に1500までの分子量を有するポリアルキレングリコールとの反応により修飾されたジフェニルメタン4,4’-ジイソシアネート、修飾されたジフェニルメタン4,4’-及び2,4’-イソシアネート混合物又は修飾された粗MDI又はトリレン2,4-又は2,6-ジイソシアネートである。ジ-又はポリオキシアルキレングリコールは、個別に又は混合物として使用することができ、例は、ジエチレン及びジプロピレングリコール、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン及びポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコール、トリオール及び/又はテトロールである。また、総質量に基づいて25から3.5質量%、好ましくは21から14質量%のNCO含有量を有し、以下に記載するポリエステルポリオール及び/又は好ましくはポリエーテルポリオール、及びジフェニルメタン4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4’-及び4,4’-ジイソシアネートの混合物、トリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネート又は粗MDIから製造されるNCO含有プレポリマーも適している。カルボジイミド基及び/又はイソシアヌレート環を含有し、総質量に基づいて、43から15質量%、好ましくは31から21質量%のNCO含有量を有し、例えばジフェニルメタン4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-ジイソシアネート及び/又はトリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネートをベースとする液体ポリイソシアネートも、有用であることが証明されている。
修飾されたポリイソシアネートは、互いに、又は修飾されていない有機ポリイソシアネート、例えば、ジフェニルメタン2,4’-又は4,4’-ジイソシアネート、粗MDI又はトリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネートと、混合することができる。
特に有用であることが証明されている修飾された有機ポリイソシアネートは、成分(a)、(b)、及び必要に応じて(c)及び/又は(d)の少なくとも一部の反応により有利に形成されるNCO含有プレポリマーであり、特に成分(b1)を少なくとも比例した量で含有するものである。
上記の、及び本発明によって使用されるポリエーテルオール混合物(b)に加えて、イソシアネートに対して反応性の水素原子を有するさらなる化合物(c)が、必要に応じて添加される。
少なくとも2個の反応性水素原子を有する化合物は、主にこの目的に適している。2から8、好ましくは2から3の官能価、及び300から8000、好ましくは300から5000の平均分子量を有するものが、便宜的に使用される。ポリヒドロキシ化合物のヒドロキシル価は、通常は20から160、好ましくは28から112である。
成分(b)及び(c)で使用するポリエーテルポリオールは、既知の方法によって、例えばアルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、又はアルカリ金属アルコラート、例えばナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムエチラート又はカリウムイソプロピラートを触媒として使用し、及び分子あたり2から8個、好ましくは2個又は3個の結合した反応性水素原子を含有する少なくとも1種の開始剤を添加するアニオン重合によって、又はルイス酸、例えば五塩化アンチモン、フッ化ホウ素エーテラートなど、又は漂白土を触媒として使用するカチオン重合によって、又はアルキレンラジカルに2から4個の炭素原子を有する1種以上のアルキレンオキシドからの複金属シアン化物触媒作用によって、製造される。特定の意図された使用のために、単官能開始剤もポリエーテル構造に組み込んでよい。
適したアルキレンオキシドの例は、テトラヒドロフラン、1,3-プロピレンオキシド、1,2-及び2,3-ブチレンオキシド、スチレンオキシド及び好ましくはエチレンオキシド及び1,2-プロピレンオキシドである。アルキレンオキシドは、個別に、交互に連続して、又は混合物として、使用され得る。
適した開始剤分子の例は、水、有機ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、フタル酸及びテレフタル酸、脂肪族及び芳香族の、アルキルラジカル中に1から4個の炭素原子を有する、非置換又はN-モノアルキル-、N,N-ジアルキル-及びN,N’-ジアルキル-置換のジアミン、例えば非置換又はモノアルキル-及びジアルキル-置換のエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、1,3-プロピレンジアミン、1,3-及び1,4-ブチレンジアミン、1,2-、1,3-、1,4-、1,5-及び1,6-ヘキサメチレンジアミン、フェニレンジアミン、2,3-、2,4-及び2,6-トルエンジアミン及び4,4’-、2,4’-及び2,2’-ジアミノジフェニルメタンである。他の適した開始剤分子は、アルカノールアミン、例えばエタノールアミン、N-メチル-及びN-エチルエタノールアミン、ジアルカノールアミン、例えばジエタノールアミン、N-メチル-及びN-エチルジエタノールアミン、及びトリアルカノールアミン、例えばトリエタノールアミン、及びアンモニアである。多価、特に二価及び/又は三価のアルコール、例えばエタンジオール、1,2-及び2,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールを、使用することが好ましい。
ポリエーテルポリオール、好ましくはポリオキシプロピレンポリオール及びポリオキシプロピレンポリオキシエチレンポリオールは、好ましくは2から8、特に2から3の官能価、及び300から8000、好ましくは300から6000、特に1000から5000の分子量を有し、及び適したポリオキシテトラメチレングリコールは、最大で約3500までの分子量を有し、適したポリオキシテトラメチレングリコールは、最大で約3500までの分子量を有する。
他の適したポリエーテルポリオールは、ポリマーで修飾されたポリエーテルポリオール、好ましくはグラフトポリエーテルポリオール、特にスチレン及び/又はアクリロニトリルをベースとし、アクリロニトリル、スチレン又は好ましくはスチレン及びアクリロニトリルの混合物(例えば質量比90:10から10:90、好ましくは70:30から30:70)のその場(in situ)重合により製造されるもの、DE1111394、DE1222669、DE1152536及びDE1152537と同様の、便宜的に上記に述べたポリエーテルポリオール、及び通常1から50質量%、好ましくは2から25質量%の量の、例えばポリ尿素、ポリヒドラジド、結合したtert-アミノ基及び/又はメラミンを含有するポリウレタンを分散相として含有するポリエーテルポリオール分散液、及び例えば、EP-B-011752、US4,374,209及びDE-A-3231497に記載されているものである。
ポリエーテルオールは、個別に又は混合物の形態で使用することができる。
記載したポリエーテルポリオールに加えて、例えば、ポリエーテルポリアミン及び/又はポリエステルポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリエステルアミド、ヒドロキシル含有ポリアセタール及びヒドロキシル含有脂肪族ポリカーボネート又は前記ポリオールの少なくとも2種の混合物からなる群から選択されるさらなるポリオールを使用することも可能である。ポリヒドロキシ化合物のヒドロキシル価は、通常は20から80、好ましくは28から56である。
適したポリエステルポリオールは、例えば、2から12個の炭素原子の有機ジカルボン酸、好ましくは4から6個の炭素原子の脂肪族ジカルボン酸、2から12個、好ましくは2から6個の炭素原子の多価アルコール、好ましくはジオールから、従来の方法によって製造することができる。通常、有機ポリカルボン酸及び/又はその誘導体及び多価アルコールは、有利には1:1から1:1.8、好ましくは1:1.05から1:1.2のモル比で、重縮合に供し、触媒の非存在下で又は好ましくはエステル化触媒の存在下で、便宜的に不活性ガス、例えば窒素、一酸化炭素、ヘリウム、アルゴンなどを含む雰囲気中で、溶融物中150から250℃、好ましくは180から220℃で、大気圧又は減圧下で、有利には10未満、好ましくは2未満の所望の酸価にする。
適したヒドロキシル含有ポリアセタールの例は、グリコール、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコール、4,4’-ジヒドロキシエトキシジフェニルジメチルメタン、ヘキサンジオール及びホルムアルデヒドから製造することができる化合物である。適したポリアセタールは、環状アセタールの重合によって製造することもできる。適したヒドロキシル含有ポリカーボネートは、それ自体既知の種類のものであり、例えば、ジオール、例えば1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール及び/又は1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール又はテトラエチレングリコールなどを、ジアリールカーボネート、例えばジフェニルカーボネート、又はホスゲンと反応させることにより製造することができる。ポリエステルアミドは、例えば、多塩基性の飽和及び/又は不飽和カルボン酸又はそれらの無水物及び多価の飽和及び/又は不飽和アミノアルコール及び多価アルコール及びアミノアルコール及び/又はポリアミンの混合物から得られる、主に直鎖の縮合物を含む。適したポリエーテルポリアミンは、上記のポリエーテルポリオールから既知の方法によって製造することができる。例として、ポリオキシアルキレンポリオールのシアノアルキル化及び後続の形成されるニトリルの水素化(US3,267,050)又は水素及び触媒の存在下におけるアミン又はアンモニアによるポリオキシアルキレンポリオールの部分的又は完全なアミノ化(DE-A-1215373)が挙げられる。
成分(c)の化合物は、個別に又は混合物の形態で使用することができる。
軟質ポリウレタン発泡体は、鎖延長剤及び/又は架橋剤の存在下又は非存在下で製造することができるが、これらは一般に必要ではない。使用する鎖延長剤及び/又は架橋剤は、400未満、好ましくは60から300の分子量を有するジオール及び/又はトリオールである。適しているのは、例えば、2から14個、好ましくは4から10個の炭素原子の脂肪族、脂環式及び/又は芳香脂肪族ジオール、例えばエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,10-デカンジオール、o-、m-及びp-ジヒドロキシシクロヘキサン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、及び好ましくは1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びビス(2-ヒドロキシエチル)ヒドロキノン、トリオール、例えば1,2,4-及び1,3,5-ジヒドロキシシクロヘキサン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、グリセロール及びトリメチロールプロパン、及びエチレンオキシド及び/又は1,2-プロピレンオキシドをベースとする低分子量ヒドロキシル含有ポリアルキレンオキシド及び開始剤分子としての上記のジオール及び/又はトリオールである。
鎖延長剤、架橋剤又はそれらの混合物をポリウレタン発泡体の製造に使用する場合、それらは、ポリオール化合物の質量に基づいて、最大で10質量%までの量で便宜的に用いる。
好ましくは、各場合とも成分(b)から(f)の総質量に基づいて、0.5から15質量%、好ましくは1から10質量%、特に好ましくは3から10質量%の量の水を発泡剤(d)として使用する。
水の添加は、他の従来の発泡剤と組み合わせて行うことができる。例えば、ポリウレタン化学から一般に知られているクロロフルオロカーボン(CFC)及び高度にフッ素化及び/又は過フッ素化された炭化水素は、この目的に適している。しかしながら、これらの物質の使用は、生態学的理由により大きく制限されている、又は完全に廃止されている。クロロフルオロカーボン及びフルオロカーボンに加えて、特に脂肪族及び/又は脂環式炭化水素、特にペンタン及びシクロペンタン、又はアセタール、例えばメチラールは、可能な代替の発泡剤である。これらの物理的発泡剤は通常、系のポリオール成分に添加される。しかしながら、それらはまた、イソシアネート成分に、又は組み合わせとして、ポリオール成分及びイソシアネート成分の両方に添加することもできる。それらはまた、高度にフッ素化及び/又は過フッ素化された炭化水素と共に、ポリオール成分のエマルションの形態で使用してもよい。乳化剤が使用される場合、通常、ポリオキシアルキレン及びフルオロアルカンラジカルを側基として含有し、約5から30質量%のフッ素含有量を有するオリゴマーアクリレートが、乳化剤として使用される。このような生成物は、プラスチック化学、例えばEP-A-0351614から十分に知られている。水に加えて使用し得る発泡剤又は発泡剤混合物の量は、有利には、各場合とも成分(b)から(d)の総質量に基づいて、1から10質量%、好ましくは1から3質量%である。
軟質ポリウレタン発泡体の製造に使用する触媒(e)は、特に、反応性水素原子の、特に成分(b)、(c)及び(d)のヒドロキシル含有化合物の、有機の、修飾されていない又は修飾されたポリイソシアネート(a)との反応を大幅に促進する化合物である。
好ましくは、ゲル触媒及び発泡触媒の混合物を使用する。
適したゲル触媒は、有利には、アミンゲル触媒、有機金属ゲル触媒、又はアミン及び有機金属ゲル触媒の任意の所望の混合物である。これらの触媒は、イソシアネートとポリオールの反応を促進する。
使用するアミンゲル触媒は、例えば、ジアザビシクロウンデカン又は、好ましくは、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(Dabco)である。
適した有機金属ゲル触媒は有機金属化合物であり、好ましくは有機スズ化合物、例えば有機カルボン酸のスズ(II)塩、例えばスズ(II)アセテート、スズ(II)オクタノエート、スズ(II)エチルヘキサノエート及びスズ(II)ラウレート、及び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及びジオクチルスズジアセテートである。
イソシアネートと水の反応に特に有利に働く適した発泡触媒の例は、第三級アミン、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、N-メチル-、N-エチル-及びN-シクロヘキシルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルブタンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,6-ヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルジアミノエチルエーテル、ビス(ジメチルアミノプロピル)ウレア、ジメチルピペラジン、1,2-ジメチルイミダゾール、1-アザビシクロ[3.3.0]オクタン、及びアミノアルカノール化合物、例えばトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N-メチル-及びN-エチルジエタノールアミン及びジメチルエタノールアミンなどである。
ゲル触媒及び発泡触媒に加えて、ポリウレタン化学において通例のさらなる触媒が存在してよい。例えば、以下がこの目的に適している:トリス(ジアルキルアミノアルキル)-s-ヘキサヒドロトリアジン、特にトリス(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、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、及びナトリウムメチラート及びカリウムイソプロピラートなどのアルカリ金属アルコラート、及び10から20個の炭素原子、及び必要に応じてOH側基を有する長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩。これらの触媒は、軟質発泡体に限られた程度でのみ使用することができ、PIR反応を支持する。
有利には、アミンゲル触媒を発泡触媒と組み合わせて使用する。アミンゲル触媒の発泡触媒に対する質量比は、好ましくは1より大きく、特に2より大きく、特に好ましくは3より大きい。
有機金属ゲル触媒を発泡触媒と組み合わせて使用することも可能であり、有機金属ゲル触媒の発泡触媒に対する質量比は、好ましくは1未満である。
無論、アミン及び有機金属ゲル触媒の任意の所望の混合物を発泡触媒と組み合わせて使用することも可能であり、その場合、ゲル触媒の発泡触媒に対する質量比は、好ましくは2未満である。
ゲル触媒及び発泡触媒に加えて、ポリウレタン化学において通例のさらなる触媒が存在する場合、それらは、好ましくは、成分(b)から(f)の質量に基づいて、0.5質量%以下の量で使用される。
全体として、触媒の組み合わせの総量は、成分(b)から(f)の質量に基づいて、好ましくは2質量%未満、特に1質量%未満である。
必要に応じて、新規の軟質ポリウレタン発泡体を製造するために、さらなる助剤及び/又は添加剤(f)を反応混合物に組み込んでもよい。例は、防炎剤、安定剤、充填剤、染料、顔料、UV安定剤及び加水分解安定剤、並びに静真菌性及び静菌性物質である。
適した防炎剤の例は、トリクレジルホスフェート、トリス(2-クロロエチル)ホスフェート、トリス(2-クロロプロピル)ホスフェート、テトラキス(2-クロロエチル)エチレンジホスフェート、ジメチルメタンホスホネート、ジエチルジエタノールアミノメチルホスホネート及び市販のハロゲン含有ポリオール防炎剤である。上記のハロゲン置換ホスフェートに加えて、無機又は有機の防炎剤、例えば赤リン、水和アルミナ、三酸化アンチモン、酸化ヒ素、アンモニウムポリホスフェート及び硫酸カルシウム、膨張黒鉛又はシアヌル酸誘導体、例えばメラミン、又は少なくとも2種の防炎剤の混合物、例えばアンモニウムポリホスフェート及びメラミン、及び必要に応じてコーンスターチ又はアンモニウムポリホスフェート、メラミン及び膨張黒鉛、及び/又は必要に応じて、芳香族ポリエステルも、ポリイソシアネート重付加物の防炎に使用し得る。メラミンの添加は特に効果的であることが証明されている。一般に、成分(b)から(f)100質量部あたり、5から50質量部、好ましくは5から25質量部の前記防炎剤の使用が便宜的であることが証明されている。
使用する安定剤は、特に界面活性物質、すなわち、出発物質の均一化を支持するのに役立ち、プラスチックのセル構造を調節するのにも適し得る化合物である。例は、乳化剤、例えばヒマシ油硫酸又は脂肪酸のナトリウム塩及び脂肪酸とアミンの塩、例えばオレイン酸とジエチルアミンの、ステアリン酸とジエタノールアミンの、及びリシノール酸とジエタノールアミンの塩、スルホン酸の塩、例えばドデシルベンゼン-又はジナフチルメタンジスルホン酸及びリシノール酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩;泡安定剤、例えばシロキサン/オキシアルキレンコポリマー及び他の有機ポリシロキサン、オキシエチル化アルキルフェノール、オキシエチル化脂肪アルコール、液体パラフィン、ヒマシ油エステル又はリシノール酸エステル、ターキーレッドオイル及びピーナッツオイル、及びセル調節剤、例えばパラフィン、脂肪アルコール及びジメチルポリシロキサンである。使用する安定剤は、主に水溶性の有機ポリシロキサンである。これらは、その上にエチレンオキシド及びプロピレンオキシドのポリエーテル鎖がグラフトされているポリジメチルシロキサンラジカルを含む。界面活性物質は、通常、成分(b)から(f)100質量部に対して、0.01から5質量部の量で使用される。
充填剤、特に補強用充填剤は、それ自体既知である、従来の有機及び無機充填剤、補強剤、増量剤、表面コーティングの摩耗挙動を改善するための組成物、コーティング材料などを意味すると理解されるべきである。特定の例は、無機充填剤、例えばケイ酸塩鉱物、例えば、層状ケイ酸塩、例えばアンチゴライト、蛇紋岩、ホルンブレンド、角閃石、クリソタイル及びタルク、金属酸化物、例えばカオリン、アルミナ、酸化チタン及び酸化鉄、金属塩、例えばチョーク、バライト、及び無機顔料、例えば硫化カルシウム及び硫化亜鉛、並びにガラスなどである。カオリン(陶土)、ケイ酸アルミニウム及び硫酸バリウムとケイ酸アルミニウムとの共沈物、及び天然及び合成の繊維状鉱物、例えばウォラストナイト、様々な長さの、必要に応じて或る大きさにし得る金属繊維、及び特にガラス繊維を使用することが好ましい。適した有機充填剤の例は、カーボン、ロジン、シクロペンタジエニル樹脂及びグラフトポリマー及びセルロース繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリウレタン繊維、芳香族及び/又は脂肪族ジカルボン酸エステルをベースとするポリエステル繊維、及び特に炭素繊維である。無機及び有機充填剤は、個別に又は混合物として使用し得、反応混合物中に、成分(a)から(f)の質量に基づいて、有利には0.5から50質量%、好ましくは1から40質量%の量で組み込まれるが、マット、不織布、天然及び合成繊維の織布の含有量は、最大で80質量%までの値に達し得る。
上記の他の従来の助剤及び添加剤に関するさらなる情報は、技術文献、例えばJ.H.Saunders及びKC Frischによるモノグラフ、High Polymers、第XVI巻、ポリウレタン、Part1及び2、Interscience Publishers 1962及び1964、又は上記引用のKunststoffhandbuch、ポリウレタン、第VII巻、Hanser-Verlag Munich,Vienna,第1版から第3版に見出される。
適した発泡体の製造のために、有機及び/又は修飾された有機ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルオール混合物(b)、及び必要に応じて、イソシアネートに対して反応性の水素原子を有するさらなる化合物(c)及びさらなる成分(d)から(f)を、ポリイソシアネート(a)のNCO基の当量数の、成分(b)から(f)の反応性水素原子の合計に対する比が、0.20:1から1.2:1、好ましくは0.4:1から1.1:1であるような量で、反応させる。
このような方法によって得られるポリウレタン発泡体は、スラブストック発泡体を製造するための適したベルトラインに反応混合物を連続的に適用することによって、有利に製造される。
得られた発泡体は、本発明の工程(i)で使用することができ、又は本発明の方法に供する前に処理してもよい。適した処理工程は、アニーリング又は硬化工程を含み得る。
前記方法により製造した、適したポリウレタン発泡体は、10から800g/l、好ましくは15から150g/l、特に20から60g/lの密度を有することが好ましい。適した発泡体は、130%を超える、より好ましくは140%を超える、特に150%を超える吸水率を有することが好ましい。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、発泡体(F1)が、130%を超える吸水率を有するポリウレタン発泡体である、上記で開示した方法にも関する。
発泡体(F1)がポリウレタン発泡体である場合、熱成形は、150から240℃の範囲、より好ましくは180から220℃の範囲の温度で実行することが好ましい。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は、熱成形を150から240℃の範囲の温度で実行する、上記で開示した方法にも関する。
本発明により得られる発泡体は、-0.8から0.3の範囲、例えば-0.5から0.3の範囲、-0.5から0.2の範囲、好ましくは-0.5から0.1の範囲、特に-0.4から0.1の範囲、-0.3から0.1の範囲、-0.3から0の範囲、より好ましくは-0.4から0の範囲のポアソン比を有する。さらなる態様によれば、本発明は、上記で開示した方法によって得られる又は得ることができる発泡体にも関する。発泡体はオーセチック挙動を示す。
さらなる実施形態によれば、本発明は、発泡体のポアソン比が-0.4から0の範囲である、上記で開示した発泡体にも関する。
本発明による発泡体、又は本発明による方法によって得られる又は得ることができる発泡体は、多くの応用、特にエネルギー吸収特性を必要とする応用に適している。発泡体は、例えば、エネルギー吸収装置として、好ましくは保護具において、家具において、クッションにおいて、例えば車又は飛行機などの乗り物のためのクッションにおいて、改善された洗浄又はすすぎ落とし挙動を有する洗浄装置、例えばブラシにおいて、靴底において、又は例えばイヤホン、耳栓又はダボにおいて使用する封止、絶縁又は固定するための材料として、又は吸音材として、使用し得る。
さらなる態様によれば、本発明は、本発明による発泡体、又は本発明による方法によって得られる又は得ることができる発泡体を、エネルギー吸収装置として、好ましくは保護具、家具、クッション、洗浄装置において、靴底において、又は吸音材として使用する方法にも関する。
本発明は、以下の実施形態を含み、これらは、その中で定義されるそれぞれの相互依存性によって示される実施形態の特定の組み合わせを含む。
1. -0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
(i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
(ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されない、方法。
2. 熱成形を、0.33から0.9の範囲で3方向すべてに線形圧縮比(LCR)を用いて実行する、実施形態1に記載の方法。
3. -0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
(i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
(ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されず、
熱成形を0.33から0.9の範囲で3方向すべてに線形圧縮比(LCR)を用いて実行する、方法。
4. 発泡体(F1)が、3から20g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、実施形態1から3のいずれか一項に記載の方法。
5. -0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
(i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
(ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されず、
発泡体(F1)が、3から20g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、方法。
6. 工程(ii)が、温度(T1)での少なくとも1つの圧縮工程(C1)及び少なくとも1つの離型工程(D)を含む、実施形態1から5のいずれか一項に記載の方法。
7. 発泡体(F1)が、5から13g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、実施形態1から6のいずれか一項に記載の方法。
8. 発泡体(F1)が、1:1から1:3の範囲の比のメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、実施形態1から7のいずれか一項に記載の方法。
9. 熱成形を120から260℃の範囲の温度で実行する、実施形態1から8のいずれか一項に記載の方法。
10. 発泡体(F1)が、10から150g/lの範囲の密度を有するポリウレタン発泡体である、実施形態1から3のいずれか一項に記載の方法。
11. -0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
(i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
(ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されず、
発泡体(F1)が、10から150g/lの範囲の密度を有するポリウレタン発泡体である、方法。
12. 工程(ii)が、温度(T1)での少なくとも1つの圧縮工程(C1)及び少なくとも1つの離型工程(D)を含む、実施形態1から11のいずれか一項に記載の方法。
13. 発泡体(F1)が、130%を超える吸水率を有するポリウレタン発泡体である、実施形態1から3のいずれか一項に記載の方法。
14. 発泡体(F1)が、130%を超える吸水率を有するポリウレタン発泡体である、実施形態10から12のいずれか一項に記載の方法。
16. 熱成形を150から240℃の温度範囲で実行する、実施形態1から3のいずれか一項に記載の方法。
17. 熱成形を150から240℃の温度範囲で実行する、実施形態10から16のいずれか一項に記載の方法。
18. 実施形態1から17のいずれか一項に記載の方法により得られる又は得ることができる発泡体。
19. 発泡体のポアソン比が-0.4から0の範囲である、実施形態18に記載の発泡体。
20. 実施形態18又は19に記載の発泡体、又は実施形態1から17のいずれか一項に記載の方法によって得られる又は得ることができる発泡体を、エネルギー吸収装置として、好ましくは保護具、家具、クッション、改善された洗浄又はすすぎ落とし挙動を有する洗浄装置において、靴底において、又は例えばイヤホン、耳栓又はダボにおいて使用する封止、絶縁又は固定するための材料として、又は吸音材として、使用する方法。
本発明を説明するために、以下に実施例を使用する。
1. 発泡体変換プロセス
熱成形プロセスは、長さL、幅W及び深さDを有する発泡体のブロックについて記載する。
オーセチック発泡体変換の以前の経験に基づいて、線形圧縮比(圧縮から非圧縮の寸法)LCRを定義し、内部寸法LCRxL及びLCRxW及びLCRxDの金属製変換用型に発泡体を挿入することにより、変換の間3方向すべてに用いた。発泡体を変換用型に挿入する際の表面のしわを最小限に抑えるために、必要に応じて潤滑剤(調理油)及び/又はスパチュラを使用した。発泡体を挿入したら、エンドタブを型の端に適用した。
型及び発泡体をオーブン中変換温度で15分間置いた。次いで、発泡体をすばやく取り除き、リブの付着を回避し表面のしわを最小限に抑えるために弛緩させ、次いで型内に変換温度でさらに10分間、続いて変換温度の半分で20分間再挿入した。最後に、発泡体を、型から取り出す前に型内で周囲温度まで冷却した。
熱成形工程では、長さLCR(L)、幅LCR(W)及び深さLCR(D)を有するブロックが得られた。
2. 変換条件及び結果
Figure 0007309691000001
C.W.Smithら,J Mater Sci(2008)43:5851-5860
** C.Ge Journal of Cellular Plastics 2013 49(6)521-533(本明細書ではBasotecと表示する)
引用文献
WO88/00523A1
EP011752A1
US4,374,209
DE3231497A1
EP17671A1
EP37470A1
DE1111394A1
DE1222669A1
DE1152536A1
DE1152537A1
US3,267,050
DE1215373A1
EP0351614A1
Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,第14/2巻、1963年、第319から402頁
C.W.Smithら,J Mater Sci(2008)43:5851-5860
C.Ge Journal of Cellular Plastics 2013 49(6)521-533

Claims (9)

  1. -0.8から0.3の範囲のポアソン比を有する発泡体(FA)を製造する方法であって、工程(i)及び(ii):
    (i) DIN EN29053により決定して、3000から8000Pas/mの範囲の流動抵抗を有する発泡体(F1)を提供する工程、
    (ii) 発泡体(F1)を、三軸圧縮を含む熱成形に供する工程、
    を含み、発泡体(F1)が工程(ii)の前に網状化されていない、方法。
  2. 前記熱成形を、0.33から0.9の範囲で3方向すべてに線形圧縮比(LCR)を用いて実行する、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(ii)が、温度(T1)での少なくとも1つの圧縮工程(C1)及び少なくとも1つの離型工程(D)を含む、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記発泡体(F1)が、3から20g/lの範囲の密度を有するメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記発泡体(F1)が、1:1から1:3の範囲の比のメラミン及びホルムアルデヒドをベースとする発泡体である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記熱成形を120から260℃の範囲の温度で実行する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記発泡体(F1)が、10から150g/lの範囲の密度を有するポリウレタン発泡体である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記熱成形を120から240℃の温度範囲で実行する、請求項1から3又は7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 求項1からのいずれか一項に記載の方法によって得られる又は得ることができる発泡体を、エネルギー吸収装置として、封止、絶縁又は固定するための材料として、又は吸音材として、使用する方法。
JP2020514605A 2017-09-13 2018-09-13 三軸圧縮によるオーセチックポリウレタン及びメラミン発泡体 Active JP7309691B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17190883.3 2017-09-13
EP17190883 2017-09-13
PCT/EP2018/074779 WO2019053143A1 (en) 2017-09-13 2018-09-13 POLYURETHANE AND MELAMINE THERAPEUTIC MOUSES BY TRIAXIAL COMPRESSION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020533458A JP2020533458A (ja) 2020-11-19
JP7309691B2 true JP7309691B2 (ja) 2023-07-18

Family

ID=59914294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020514605A Active JP7309691B2 (ja) 2017-09-13 2018-09-13 三軸圧縮によるオーセチックポリウレタン及びメラミン発泡体

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11759983B2 (ja)
EP (1) EP3681688B1 (ja)
JP (1) JP7309691B2 (ja)
KR (1) KR20200054196A (ja)
CN (1) CN111093930B (ja)
CA (1) CA3074089A1 (ja)
MX (1) MX2020002866A (ja)
WO (1) WO2019053143A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3074089A1 (en) 2017-09-13 2019-03-21 Basf Se Auxetic polyurethane and melamine foams by triaxial compression
WO2019226955A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 Colorado State University Research Foundation Sampling device for exposure measurement of particles and gases
NL2025349B1 (en) * 2020-04-15 2021-10-26 Smart Mat Limited Method for the synthesis of an auxetic polyurethane foam with a defined cell structure and auxetic polyurethane foam obtainable by the method
CN112406073A (zh) * 2020-10-16 2021-02-26 段现卿 一种自动鞋底热成型设备
KR102562607B1 (ko) * 2020-11-03 2023-08-07 한성대학교 산학협력단 음의 포아송 비를 갖는 폴리우레탄 폼의 대량 합성방법
KR20230004071A (ko) 2021-06-30 2023-01-06 인제대학교 산학협력단 음의 포아송 비를 가지는 폴리우레탄 폼의 제조방법
CN113980346B (zh) * 2021-10-29 2022-11-04 中国科学院长春应用化学研究所 一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法
CN115403903B (zh) * 2022-10-10 2023-06-09 吉林省博砚科技有限公司 一种具有负泊松比的泡沫材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001507047A (ja) 1996-11-08 2001-05-29 ハンツマン・アイシーアイ・ケミカルズ・エルエルシー 硬質および軟質ポリウレタン発泡体を製造するための方法
US20080109929A1 (en) 2006-11-01 2008-05-15 Jack Arbuthnott Soules Dual-purpose pants for watching sports events
WO2010049511A2 (en) 2008-10-30 2010-05-06 University Of Malta A novel process for the manufacture of auxetic foams and for the conversion of auxetic foam to conventional form
JP2015527470A (ja) 2012-09-04 2015-09-17 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の製造法
WO2016012945A1 (en) 2014-07-21 2016-01-28 Bridgestone Corporation Tyre comprising a foam material for sound absorption
WO2016014782A1 (en) 2014-07-25 2016-01-28 The Florida State University Research Foundation, Inc. Material systems and methods of manufacture for auxetic foams
WO2017078990A1 (en) 2015-11-03 2017-05-11 Dow Global Technologies Llc Polyurethane foam for noise and vibration absorption

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL259615A (ja) 1960-01-05
GB1022434A (en) 1961-11-28 1966-03-16 Union Carbide Corp Improvements in and relating to polymers
DE1152536B (de) 1962-03-30 1963-08-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung Urethangruppen enthaltender Schaumstoffe
US3267050A (en) 1962-05-21 1966-08-16 Union Carbide Corp Foamed organic polyisocyanate-amine reaction products
DE1152537B (de) 1962-06-02 1963-08-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von homogenen, Urethangruppen aufweisenden Kunststoffen
DE1215373B (de) 1962-07-12 1966-04-28 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von linearen oder verzweigten Polypropylenglykolaethern mit Aminogruppen
JPS5234014Y2 (ja) * 1972-10-31 1977-08-03
DE2850609A1 (de) 1978-11-22 1980-06-12 Basf Ag Verfahren zur herstellung von stabilen fuellstoff-polyol-dispersionen
DE3011769A1 (de) 1980-03-27 1981-10-01 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von elastischen schaumstoffen auf basis eines melamin/formaldehyd-kondensationsprodukts
DE2915467A1 (de) 1979-04-17 1980-10-30 Basf Ag Verfahren zur herstellung von elastischen schaumstoffen auf basis eines melamin/ formaldehyd-kondensationsprodukts
US4374209A (en) 1980-10-01 1983-02-15 Interchem International S.A. Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
DE3231497A1 (de) 1982-08-25 1984-03-01 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von kompakten, waermebestaendigen urethan- und isocyanuratgruppen enthaltenden kunststoffen
US4668557A (en) 1986-07-18 1987-05-26 The University Of Iowa Research Foundation Polyhedron cell structure and method of making same
DE3824354A1 (de) 1988-07-19 1990-01-25 Basf Ag Verfahren zur herstellung von zellhaltigen kunststoffen nach dem polyisocyanat-polyadditionsverfahren mittels lagerstabiler, treibmittelhaltiger emulsionen und diese emulsionen
WO1999025530A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Wisconsin Alumni Research Foundation Scale-up of negative poisson's ratio foams
JPH11293019A (ja) * 1998-04-09 1999-10-26 Nitto Denko Corp 防音材
DE10027770A1 (de) 2000-06-07 2001-12-13 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Melamin/Formaldehyd-Kondensaten
GB2464947A (en) * 2008-10-29 2010-05-05 Global Composites Group Ltd Auxetic foam manufacturing system
KR102381011B1 (ko) 2016-03-21 2022-04-04 바스프 에스이 가교결합된 폴리우레탄
KR102391751B1 (ko) 2016-05-04 2022-04-29 바스프 에스이 자기 냉각성, 폼 포함 복합 재료
EP3452427B1 (de) 2016-05-04 2020-03-04 Basf Se Selbstkühlende kompositmaterialien
PL3455271T3 (pl) 2016-05-12 2021-08-02 Basf Se Wiskoelastyczne tworzywa piankowe o wysokiej gęstości
CA3023790C (en) 2016-05-12 2024-02-27 Basf Se Tack-free polyurethane flexible foam
WO2017216090A1 (de) 2016-06-14 2017-12-21 Basf Se Bestimmung der dreidimensionalen partikelform von lignocellulosehaltigen partikeln
WO2018087076A1 (de) 2016-11-09 2018-05-17 Basf Se Metallschaum-kunststoff-komposite
BR112019008692A2 (pt) 2016-11-14 2019-07-16 Basf Se método para preparar um elastômero de poliuretano, elastômero de poliuretano e método de utilização de um elastômero de poliuretano
BR112019008689A2 (pt) 2016-11-14 2019-07-09 Basf Se método para preparar um elastômero de poliuretano, elastômero de poliuretano e método de utilização de um elastômero de poliuretano
US11224328B2 (en) 2016-11-23 2022-01-18 The Procter & Gamble Company Cleaning implement comprising a modified open-cell foam
JP7086957B6 (ja) 2016-11-23 2022-07-04 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア メラミン-ホルムアルデヒド発泡体を製造する方法
US11259680B2 (en) 2016-11-23 2022-03-01 The Procter & Gamble Company Cleaning implement comprising a modified open-cell foam
RU2768658C2 (ru) 2016-12-23 2022-03-24 Басф Се Термопластичный полиуретан с высокой прочностью на раздир
JP2020514425A (ja) 2016-12-23 2020-05-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 透明硬質熱可塑性ポリウレタンの製造方法
ES2892154T3 (es) 2017-01-31 2022-02-02 Basf Se Dispersión de partículas de óxido de silicio en poliol
RU2019128899A (ru) 2017-02-16 2021-03-16 Басф Се Полиоксазолидоны и их получение
JP7149950B2 (ja) 2017-02-17 2022-10-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ブロックイソシアネートベースの反応性熱可塑性ポリウレタン
KR20190126312A (ko) 2017-03-21 2019-11-11 바스프 에스이 우레탄 함유 중합체 히드록실 화합물에 기반한 낮은 블루밍 효과 및 우수한 저온 가요성을 나타내는 폴리우레탄의 제조 방법
US20200157409A1 (en) 2017-07-14 2020-05-21 Basf Se Solubility enhancers on basis of allyl alcohol for aqueous surfactant formulations for enhanced oil recovery
US11225857B2 (en) 2017-07-14 2022-01-18 Basf Se Solubility enhancers on basis of allyl alcohol for aqueous surfactant formulations for enhanced oil recovery
EP3681941B1 (de) 2017-09-12 2021-10-06 Basf Se Mit schichtsilikat imprägnierter melamin/formaldehyd-schaumstoff
CA3074089A1 (en) 2017-09-13 2019-03-21 Basf Se Auxetic polyurethane and melamine foams by triaxial compression

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001507047A (ja) 1996-11-08 2001-05-29 ハンツマン・アイシーアイ・ケミカルズ・エルエルシー 硬質および軟質ポリウレタン発泡体を製造するための方法
US20080109929A1 (en) 2006-11-01 2008-05-15 Jack Arbuthnott Soules Dual-purpose pants for watching sports events
WO2010049511A2 (en) 2008-10-30 2010-05-06 University Of Malta A novel process for the manufacture of auxetic foams and for the conversion of auxetic foam to conventional form
JP2015527470A (ja) 2012-09-04 2015-09-17 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se メラミン/ホルムアルデヒドフォーム材の製造法
WO2016012945A1 (en) 2014-07-21 2016-01-28 Bridgestone Corporation Tyre comprising a foam material for sound absorption
WO2016014782A1 (en) 2014-07-25 2016-01-28 The Florida State University Research Foundation, Inc. Material systems and methods of manufacture for auxetic foams
WO2017078990A1 (en) 2015-11-03 2017-05-11 Dow Global Technologies Llc Polyurethane foam for noise and vibration absorption

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200054196A (ko) 2020-05-19
US20200254659A1 (en) 2020-08-13
BR112020003978A2 (pt) 2020-09-01
WO2019053143A1 (en) 2019-03-21
JP2020533458A (ja) 2020-11-19
MX2020002866A (es) 2020-07-24
CN111093930A (zh) 2020-05-01
US11759983B2 (en) 2023-09-19
CA3074089A1 (en) 2019-03-21
EP3681688B1 (en) 2021-12-29
EP3681688A1 (en) 2020-07-22
CN111093930B (zh) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7309691B2 (ja) 三軸圧縮によるオーセチックポリウレタン及びメラミン発泡体
US7943679B2 (en) Method of molding rigid polyurethane foams with enhanced thermal conductivity
US6316514B1 (en) Production of sound-damping and energy-absorbing polyurethane foams
JP6577189B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム又は硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法、硬質ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォーム及びその使用方法、ポリオール成分
KR100354412B1 (ko) 감소된열전도성을가지는강성폴리우레탄의제조방법
US20100047550A1 (en) Hybrid systems consisting of foamed thermoplastic elastomers and polyurethanes
KR101802010B1 (ko) 방향족 디카르복실산을 기초로 한 폴리에스테르 폴리올 및 이로부터 제조된 경질 폴리우레탄 폼
KR20110139273A (ko) 경질 폴리우레탄 폼의 제조 방법
PL187086B1 (pl) Sposób wytwarzania sztywnej i elastycznej pianki poliuretanowej
US6337356B1 (en) Production of sound-absorbing polyurethane foams having an adhesive surface
US5684092A (en) Production of rigid foams based on isocyanate
US11306176B2 (en) Flexible polyurethane foams
JP2015519449A (ja) 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
US6583192B2 (en) Preparation of flexible polyurethane foams
CA2370340C (en) Preparation of low-density hydrophilic flexible polyurethane foams
KR100554611B1 (ko) 열전도도가 감소된 경질 폴리우레탄 발포체의 제조 및 그의 용도
US9757885B2 (en) Process for producing composite profiles
US5552450A (en) Production of rigid polyurethane foams
CA2213161A1 (en) Storage-stable, flame retardant-containing polyol component
BR112020003978B1 (pt) Processo para preparar uma espuma, espuma e uso de uma espuma
CA2880780A1 (en) Process for producing composite profiles
DE10145440A1 (de) Verfahren zur Herstellung von energieabsorbierenden Polyurethan-Halbhartschaumstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220907

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221018

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230112

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230316

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7309691

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02