JP7395657B2 - 発泡イソシアネート系ポリマー - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年6月29日に出願された米国仮特許出願第62/493,304号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
発明の背景
発明の分野
その１つの側面において、本発明は改良された特性を有する発泡イソシアネート系ポリマーに関する。その別の側面において、本発明はそのような発泡イソシアネート系ポリマーの製造方法に関する。そのさらに別の側面において、本発明はイソシアネート系発泡体の特性を改良する方法に関する。そのさらに別の側面において、本発明は、とりわけ発泡イソシアネート系ポリマーの製造に有用なポリオール系分散体に関する。
先行技術の説明
イソシアネート系ポリマーは当技術分野で公知である。一般に、当業者はイソシアネート系ポリマーをポリウレタン、ポリ尿素、ポリイソシアヌレートおよびこれらの混合物であると理解している。
また、発泡イソシアネート系ポリマーを製造することも当技術分野で公知である。実際、他のポリマー系と比較したイソシアネート系ポリマーの利点の１つは、重合および発泡がインサイチューで起こり得ることである。この結果、ポリマーを形成し膨張させながらそのポリマーを成形することができる。
ポリウレタン発泡体を製造する慣用の手法の１つは「ワンショット」法として知られている。この手法では、イソシアネート、適切なポリオール、触媒、水（これは反応性「発泡」剤として作用するが、任意に１種以上の物理的発泡剤で補完されてもよい）および他の添加剤を、たとえば、衝突混合（たとえば、高圧）を使用して一挙に混合する。一般に、ポリ尿素を製造しようとする場合、ベースのポリオールは適切なポリアミンで置きかえられる。ポリイソシアヌレートはイソシアネート成分の環状三量化の結果であってもよい。ウレタン変性ポリ尿素またはポリイソシアヌレートは当技術分野で公知である。何れの状況でも、適切な混合法を用いて反応物質を極めて迅速に密に混合する。
発泡イソシアネート系ポリマーを製造する別の方法は「プレポリマー」法として公知である。この方法では、ポリオールとイソシアネートを（ポリウレタンの場合）不活性雰囲気中で反応させて、反応性の基（たとえば、イソシアネート部分および活性水素部分）を末端基とする液体ポリマーを形成することによってプレポリマーを製造する。発泡ポリマーを製造するには、プレポリマーを、必要に応じ硬化剤および他の添加剤の存在下で低分子量のポリオール（ポリウレタンを製造する場合）またはポリアミン（変性ポリ尿素を製造する場合）と十分に混合する。
使用する方法に関わらず、フィラー材料を反応混合物に含ませることは当技術分野で公知である。慣習的に、フィラー材料は、液体イソシアネートおよび液体の活性水素含有化合物（すなわち、ポリウレタンの場合のベースのポリオール、ポリ尿素の場合のポリアミン、等）の一方または両方にフィラー材料を投入することによって発泡ポリマー中に導入されている。一般に、フィラー材料の組込みは得られる発泡製品にいわゆる投入構築（loaded building）特性を付与する目的に役立つ。
反応混合物中に使用されるフィラー材料の種類および相対量は、発泡ポリマー製品の所望の物理的性質、ならびに混合技術により課される制限、系の安定性および（たとえば、設備の狭い通路、オリフィスなどと不適合なフィラー材料の粒径に起因する）設備により課される制限に応じてある程度変化することができる。
硬度特性を改良する目的で固体材料を発泡製品に組み込む１つの公知の技術ではポリオール－固体の分散体、特にグラフトコポリマーポリオールの形態のものを使用する。当技術分野で公知のように、グラフトコポリマーポリオールは、他の有機のポリマーを含有するポリオール、好ましくはポリエーテルポリオールである。知られているように、そのようなグラフトコポリマーポリオールは、有機のポリマーを組み込むことにより変性されていないポリオールの使用と比較して、得られるポリウレタン発泡体に硬度を付与する（すなわち、投入構築（load building））のに有用である。グラフトコポリマーポリオールには、検討してもよい主要なカテゴリーが２つある：（ｉ）連鎖成長コポリマーポリオール、および（ｉｉ）段階成長コポリマーポリオール。
連鎖成長コポリマーポリオールを製造するには、一般に、ポリオール担体中でのモノマーのフリーラジカル重合により、ベースのポリオール担体中に分散されているフリーラジカルポリマーを生成させる。慣習的に、フリーラジカルポリマーはアクリロニトリルまたはスチレン－アクリロニトリル（ＳＡＮ）をベースとすることができる。ベースのポリオールの固形分は、組成物（すなわち、フリーラジカルポリマーおよびポリオール担体）の総重量の通例約６０重量％以下、通常は約１５重量％～約４０重量％の範囲である。一般に、これらの連鎖成長コポリマーポリオールは約２，０００～約８，０００センチポアズの範囲の粘度を有している。そのような連鎖成長コポリマーポリオールが生成すると、ベースのポリオール鎖のフリーラジカルポリマーへのグラフト化を誘発することが知られている。
段階成長コポリマーポリオールは一般に次のように特徴付けられる：（ｉ）ＰＨＤ（Polyharnstoff Disperion）ポリオール、（ｉｉ）ＰＩＰＡ（Poly Isocyanate Poly Addition）ポリオール、および（ｉｉｉ）エポキシ分散ポリオール。ＰＨＤポリオールは慣用のポリオール中のポリ尿素粒子の分散体であり、一般にポリエーテルポリオールの存在下でジアミン（たとえば、ヒドラジン）とジイソシアネート（たとえば、トルエンジイソシアネート）の反応により形成される。ＰＨＤポリオールの固形分は通例組成物（すなわち、ポリ尿素粒子およびポリオール担体）の総重量の約５０重量％以下、通常約１５重量％～約４０重量％の範囲である。一般に、ＰＨＤポリオールは約２，０００～約６，０００センチポアズの範囲の粘度を有する。ＰＩＰＡポリオールはＰＨＤポリオールと類似であるが、ポリ尿素粒子の代わりにポリウレタン粒子を含有する。ＰＩＰＡポリオール中のポリウレタン粒子はイソシアネートとアルカノールアミン（たとえば、トリエタノールアミン）の反応によりインサイチューで形成される。ＰＩＰＡポリオール中の固形分は通例組成物（すなわち、ポリウレタン粒子およびポリオール担体）の総重量の約８０重量％以下、通常は約１５重量％～約７０重量％の範囲である。一般に、ＰＩＰＡポリオールは約４，０００～約５０，０００センチポアズの範囲の粘度を有する。たとえば、米国特許第4,374,209号および第5,292,778号参照。エポキシ分散ポリオールは慣用のベースのポリオール中の硬化したエポキシ樹脂の分散体をベースとしている。エポキシ粒子は改良された水素結合特性をもつ高弾性固体とされている。
有用なグラフトコポリマーポリオールに関するさらなる情報については、たとえば、Chapter 2 of “Flexible Polyurethane Foams” by Herrington and Hock (1997)およびその中で引用されている文献に見いだされるであろう。
当技術分野での進歩にも関わらず、新規な投入構築法の開発が相変わらず求められている。具体的にいうと、上で論じた先行技術の方法の多くは比較的高価な材料（たとえば、上記グラフトコポリマーポリオール）を使用しており、商業規模の設備で利用するのが複雑になる可能性がある。加えて、イソシアネート系発泡ポリマーの製造において石油系成分への依存度を減らそうとする必要性が継続している。このように、慣用の「石油系」投入構築法の少なくとも部分的な代替としてポリウレタン発泡体に都合よく適用することができるいわゆる「バイオ系」投入構築法があれば望ましいであろう。その投入構築法がかなり安価であり、および／またはポリウレタン発泡体の他の性質を改良し、および／または現存の製造スキームに比較的容易に組み込むことができれば、さらに望ましいであろう。
発明の概要
本発明の目的は、先行技術の上記不都合の少なくとも１つを取り除くかまたは和らげることである。
本発明の別の目的は、新規な発泡イソシアネート系ポリマーを提供することである。
本発明の別の目的は、発泡イソシアネート系ポリマーを製造するための新規な方法を提供することである。
本発明の別の目的は、新規なポリオール系分散体を提供することである。
したがって、その１つの側面において、本発明は、
イソシアネート；
ベースのポリオール中に分散されている第１の所定量のポリマー粒子を含むポリオール組成物；
第２の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料；および
発泡剤
を含む反応混合物から誘導される発泡イソシアネート系ポリマーであって、
発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、反応混合物からバイオマス系の炭素質微粒子状材料を省略し、ポリマーポリオール組成物中のポリマー粒子の量を増大して第１の所定量および第２の所定量の総和と等しくすることにより生成した参照発泡体の約１５％以内の押込み力撓みを有する、発泡イソシアネート系ポリマーを提供する。
その別の側面において、本発明は、
イソシアネート；および
ベースのポリオール中に分散されているポリマー粒子を任意に含んでいてもよいポリオール組成物；
バイオマス系の炭素質微粒子状材料
から誘導される発泡イソシアネート系ポリマーであって、
発泡ポリマーが複数の相互に接続した支柱を含む多孔性マトリックスを有しており、バイオマス系の炭素質微粒子状材料がバイオマス系の炭素質微粒子状材料の重量％当たり少なくとも約５ニュートンの投入効率を多孔性マトリックスに付与する、発泡イソシアネート系ポリマーを提供する。
その別の側面において、本発明は、
（ａ）イソシアネート；ベースのポリオール中に分散されている第１の所定量のポリマー粒子を任意に含んでいてもよいポリオール組成物、第２の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料および発泡剤を接触させて反応混合物を生成させる工程と；
（ｂ）反応混合物を膨張させて発泡イソシアネート系ポリマーを生成させる工程と
を含む、発泡イソシアネート系ポリマーを製造する方法を提供する。
その別の側面において、本発明は、
（ａ）第１の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料ポリマー粒子；および
（ｂ）ポリオール
を含むポリオール系分散体であって、
分散体が第２の所定量のポリマー粒子を任意に含んでいてもよい、ポリオール系分散体を提供する。
本発明者は、予想外のことに、発泡イソシアネート系ポリマー、たとえばポリウレタン発泡体に投入構築するのに慣習的に使用されているポリマー粒子の使用に部分的または完全に取って代わるのに、バイオマス系の炭素質微粒子状材料を使用してもよいことを発見した。１つの好ましい態様において、バイオマス系の炭素質微粒子状材料は、発泡イソシアネート系ポリマー、たとえばポリウレタン発泡体に投入構築するのに慣習的に用いられているポリマー粒子の使用に完全に取って代わる量で使用される。この態様において、比較的高価な石油系コポリマーポリオールは、得られるポリウレタン発泡体の重要な物理的性質を有意に損なうことなく、相対的に安価なバイオ系（たとえば、無定形炭素）分散体で完全に置換されうることが発見された。別の好ましい態様において、バイオマス系の炭素質微粒子状材料は、発泡イソシアネート系ポリマー、たとえばポリウレタン発泡体に投入構築するのに慣習的に使用されているポリマー粒子の使用に部分的に取って代わる量で使用される。
本明細書を通じて使用される用語「バイオマス系の炭素質微粒子状材料」は、リグノセルロースおよび／またはセルロース材料の焙焼および／または熱分解および／または炭化により誘導される炭素質の材料を意味することが意図されている。これらの材料は通例植物ベースの起源である。リグノセルロースは植物の質量の大部分を占める構造材料である。リグノセルロースは主としてセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンからなる。
以下はバイオマス系の炭素質微粒子状材料の製造のための原材料の例の非限定的なリストである：針葉樹および落葉樹材、木の実の殻（たとえば、ココナツ、クルミ、ヘーゼルナッツ、ピーナッツ、等）、竹材、もみ殻、イネ科の草、トウモロコシ茎葉、植物物質、種子、紙、ボール紙、肥料、他の農業残渣、植物精製所残渣、ソルガム、乾燥藻類、コーヒー豆、コーヒー粉、かす、サトウキビバガスならびにこれらの２種以上の任意の混合物。そのような原材料は（単独で、または組み合わせて）熱分解および／または炭化に供して、本発明の発泡イソシアネート系ポリマーを製造するのに有用な所望の特性（本明細書に記載）をもつバイオマス系の炭素質微粒子状材料を製造することができる。
ASTM標準測定（すなわち、合格／不合格の規準ではない）を使用して材料に含まれるバイオ系または再生可能な材料のレベルを計算する（すなわち、ASTM D6866－放射性炭素解析を使用して固体、液体、および気体試料のバイオ系含有率を決定する標準的試験法）。これは、本発明との関連で有用なバイオマス系の炭素質微粒子状材料を特徴付けるのに役立つ。「バイオ系含有率」を導出するためのASTM D6866の応用は、放射性炭素年代測定と同じ概念に基づいているが、年齢方程式は使用しない。これは、現代の標準試料（modern reference standard）中の放射性炭素（１４Ｃ）の量に対する未知の試料中の放射性炭素の量の比率を導くことによって行われる。この比率は単位が「ｐＭＣ（percent modern carbon、現代炭素率）」の割合として報告される。解析される材料が現在の放射性炭素と化石炭素（すなわち、放射性炭素を含有しない）との混合物であれば、得られるｐＭＣの値は試料に存在するバイオマス材料の重量割合に直接相関する。
ASTM D6866試験によると、本発明との関連で有用なバイオマス系の炭素質微粒子状材料は約７５％より大きい、好ましくは約８５％より大きい、最も好ましくは約９５％より大きい割合の現代炭素率「ｐＭＣ」を有する。
したがって、本発明との関連で用語「バイオマス系の炭素質微粒子状材料」は、石油起源から誘導された炭素質微粒子状材料、たとえばカーボンブラックなどを除外すると理解される。
本発明との関連でバイオマス系の炭素質微粒子状材料を使用することの追加の利点は得られる発泡体に黒色を付与するためにフォーム配合物に通例使用される添加剤を省略できることであり、たとえば、フォーム配合物からカーボンブラックの省略が可能である。
本発明の発泡イソシアネート系ポリマーは成形発泡体またはスラブ発泡体の形態で製造することができる。そのような発泡体を作製する正確な詳細は特に制限されない。
好ましい態様の詳細な説明
その１つの側面において、本発明は、イソシアネート；ベースのポリオール中に分散されている第１の所定量のポリマー粒子を含むポリオール組成物；第２の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料；および発泡剤を含む反応混合物から誘導された発泡イソシアネート系ポリマーであって、ASTM D3574-11に従って測定したとき、反応混合物からバイオマス系の炭素質微粒子状材料を省略し、ポリマーポリオール組成物中のポリマー粒子の量を増大させて第１の所定量および第２の所定量の総和と等しくすることにより製造された参照発泡体の約１５％以内の押込み力撓み（indentation force deflection）を有する、発泡イソシアネート系ポリマーに関する。
これの好ましい態様は、以下の特徴の何れか１つまたは任意の２つ以上の組合せを含んでいてもよい：
・第１の所定量がゼロであって、ベースのポリオール組成物がベースのポリオールである；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、反応混合物の形成前にベースのポリオール組成物に分散されている；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約５０μｍ未満のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．０１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約３５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約３０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約８μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．３μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．４μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約６μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約１．３μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．９μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍのＤ５０粒径を有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１３％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１１％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１０％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約８％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約６％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約５％以内の押込み力撓みを有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約５０％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約７５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約８５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．１０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．３５～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．７０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１０～約４，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約５０～約３，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１５０～約２，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・反応混合物が、ベースのポリオール中に分散されているポリマー粒子を実質的に完全に含まない；
・ベースのポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖を含む；
・ベースのポリオールが、ヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコール、ポリアルキレンエーテルトリオールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールが、アジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールがポリエーテルポリオールである；
・ポリエーテルポリオールが、約２００～約１０，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約７，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約６，０００の範囲の分子量を有する；
・反応混合物が、ポリアミン、ポリアルカノールアミンおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される活性水素含有化合物をさらに含む；
・ポリアミンが、一級アミンを末端基とするポリエーテル、二級アミンを末端基とするポリエーテルおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートがプレポリマーを含む；
・イソシアネートが、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４－ブチレンジイソシアネート、フルフリリデンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’－ジフェニル－３，３’－ジメチルメタンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、１－メチル－２，４－ジイソシアネート－５－クロロベンゼン、２，４－ジイソシアナト－ｓ－トリアジン、１－メチル－２，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、１，４－ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、ビス－（４－イソシアナトフェニル）メタン、ビス－（３－メチル－４－イソシアナトフェニル）メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、（ｉ）２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物；ならびに（ｉｉ）（ｉ）と２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択されるイソシアネートとの混合物から本質的になる群から選択される、請求項１～４８のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー；
・発泡剤が水を含む；
・発泡剤が水からなる；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約０．５～約４０重量部の範囲の量で使用される；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約１．０～約１０重量部の範囲の量で使用される；および／または
・発泡イソシアネート系ポリマーが成形される。
その別の側面において、本発明は、イソシアネート；およびベースのポリオール中に分散されているポリマー粒子を任意に含んでいてもよいポリオール組成物；バイオマス系の炭素質微粒子状材料から誘導される発泡イソシアネート系ポリマーであって、発泡ポリマーが複数の相互に接続した支柱を含む多孔性マトリックスを有しており、バイオマス系の炭素質微粒子状材料がバイオマス系の炭素質微粒子状材料の重量％当たり少なくとも約５ニュートンの投入効率を多孔性マトリックスに付与する、発泡イソシアネート系ポリマーに関する。
これの好ましい態様は、以下の特徴の何れか１つまたは任意の２つ以上の組合せを含んでいてもよい：
・第１の所定量がゼロであって、ベースのポリオール組成物がベースのポリオールである；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、反応混合物の形成前にベースのポリオール組成物に分散されている；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約５０μｍ未満のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．０１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約３５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約３０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約８μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．３μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．４μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約６μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約１．３μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．９μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍのＤ５０粒径を有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、反応混合物中のバイオマス系の炭素質微粒子状材料の量と等しい量の、ベースのポリオール中のポリマー粒子で置換することによって生成した参照発泡体の約１５％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１３％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１１％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約１０％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約８％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約６％以内の押込み力撓みを有する；
・発泡イソシアネート系ポリマーが、ASTM D3574-11に従って測定したとき、参照発泡体の約５％以内の押込み力撓みを有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約５０％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約７５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約８５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．１０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．３５～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．７０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１０～約４，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約５０～約３，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１５０～約２，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・反応混合物が、ベースのポリオール中に分散されているポリマー粒子を実質的に完全に含まない；
・ベースのポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖を含む；
・ベースのポリオールが、ヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコール、ポリアルキレンエーテルトリオールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールが、アジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールがポリエーテルポリオールである；
・ポリエーテルポリオールが、約２００～約１０，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約７，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約６，０００の範囲の分子量を有する；
・反応混合物が、ポリアミン、ポリアルカノールアミンおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される活性水素含有化合物をさらに含む；
・ポリアミンが、一級アミンを末端基とするポリエーテル、二級アミンを末端基とするポリエーテルおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートがプレポリマーを含む；
・イソシアネートが、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４－ブチレンジイソシアネート、フルフリリデンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’－ジフェニル－３，３’－ジメチルメタンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、１－メチル－２，４－ジイソシアネート－５－クロロベンゼン、２，４－ジイソシアナト－ｓ－トリアジン、１－メチル－２，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、１，４－ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、ビス－（４－イソシアナトフェニル）メタン、ビス－（３－メチル－４－イソシアナトフェニル）メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、（ｉ）２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物；ならびに（ｉｉ）（ｉ）と２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択されるイソシアネートとの混合物から本質的になる群から選択される；
・発泡剤が水を含む；
・発泡剤が水からなる；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約０．５～約４０重量部の範囲の量で使用される；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約１．０～約１０重量部の範囲の量で使用される；および／または
・発泡イソシアネート系ポリマーが成形される。
そのさらに別の側面において、本発明は、発泡イソシアネート系ポリマーを製造する方法であって、（ａ）イソシアネート；ベースのポリオール中に分散されている第１の所定量のポリマー粒子を任意に含んでいてもよいポリオール組成物、第２の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料および発泡剤を接触させて反応混合物を生成させる工程と、（ｂ）反応混合物を膨張させて発泡イソシアネート系ポリマーを生成させる工程とを含む、方法に関する。
これの好ましい態様は、以下の特徴の何れか１つまたは任意の２つ以上の組合せを含んでいてもよい：
・第１の所定量がゼロであって、ベースのポリオール組成物がベースのポリオールである；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、反応混合物の形成前にベースのポリオール組成物に分散されている；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約５０μｍ未満のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．０１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約３５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約３０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約８μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．３μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．４μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約６μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約１．３μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．９μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約５０％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約７５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約８５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．１０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．３５～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．７０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１０～約４，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約５０～約３，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１５０～約２，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・反応混合物が、ベースのポリオール中に分散されているポリマー粒子を実質的に完全に含まない；
・ベースのポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖を含む；
・ベースのポリオールが、ヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコール、ポリアルキレンエーテルトリオールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールが、アジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールがポリエーテルポリオールである；
・ポリエーテルポリオールが、約２００～約１０，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約７，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約６，０００の範囲の分子量を有する；
・反応混合物が、ポリアミン、ポリアルカノールアミンおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される活性水素含有化合物をさらに含む；
・ポリアミンが、一級アミンを末端基とするポリエーテル、二級アミンを末端基とするポリエーテルおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートがプレポリマーを含む；
・イソシアネートが、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４－ブチレンジイソシアネート、フルフリリデンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’－ジフェニル－３，３’－ジメチルメタンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、１－メチル－２，４－ジイソシアネート－５－クロロベンゼン、２，４－ジイソシアナト－ｓ－トリアジン、１－メチル－２，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、１，４－ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、ビス－（４－イソシアナトフェニル）メタン、ビス－（３－メチル－４－イソシアナトフェニル）メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・イソシアネートが、（ｉ）２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物；ならびに（ｉｉ）（ｉ）と２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択されるイソシアネートとの混合物から本質的になる群から選択される；
・発泡剤が水を含む；
・発泡剤が水からなる；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約０．５～約４０重量部の範囲の量で使用される；
・水が、反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり約１．０～約１０重量部の範囲の量で使用される；
・工程（ｂ）を、発泡イソシアネート系ポリマーを成形発泡体として製造するように構成された密閉モールドで行う；および／または
・工程（ｂ）を、オープントップを有するチャネルで行って、発泡イソシアネート系ポリマーをスラブ発泡体として製造する。
そのさらに別の側面において、本発明は、（ａ）第１の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料ポリマー粒子；および（ｂ）ポリオールを含んでおり、任意に第２の所定量のポリマー粒子を含んでいてもよい、ポリオール系分散体に関する。
これの好ましい態様は、以下の特徴の何れか１つまたは任意の２つ以上の組合せを含んでいてもよい：
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約５０μｍ未満のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．０１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約５０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約４０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．１μｍ～約３５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約３０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約２０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１５μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約１０μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約８μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．２μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．３μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．４μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍ～約６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約６μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約１．３μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．９μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、約０．５μｍのＤ５０粒径を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約５０％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約７５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約８５％～約９８％の範囲の有機炭素含有率を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．１０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．３５～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき、約０．７０～約０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１０～約４，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約５０～約３，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき約１５０～約２，０００ｍ２／ｇの表面積を有する；
・分散体がポリマー粒子を実質的に完全に含まない；
・ベースのポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖を含む；
・ベースのポリオールが、ヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコール、ポリアルキレンエーテルトリオールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールが、アジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
・ベースのポリオールがポリエーテルポリオールである；
・ポリエーテルポリオールが、約２００～約１０，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約７，０００の範囲の分子量を有する；
・ポリエーテルポリオールが、約２，０００～約６，０００の範囲の分子量を有する；
・反応混合物が、ポリアミン、ポリアルカノールアミンおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される活性水素含有化合物をさらに含む；および／または
・ポリアミンが、一級アミンを末端基とするポリエーテル、二級アミンを末端基とするポリエーテルおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される。
本発明の発泡イソシアネート系ポリマーは、イソシアネートおよび活性水素含有化合物、たとえばベースのポリオールを含む反応混合物から製造される。
反応混合物中に使用するのに適切なイソシアネートは特に限定されることなく、その選択は当業者の権限の範囲内である。一般に、使用に適したイソシアネート化合物は一般式：
Ｑ（ＮＣＯ）ｉ
（式中、ｉは２以上の整数であり、Ｑはｉの原子価を有する有機のラジカルである）
で表されてもよい。Ｑは置換または無置換の炭化水素基（たとえば、アルキレンまたはアリーレン基）であってよい。また、Ｑは一般式：
Ｑ１－Ｚ－Ｑ１
（式中、Ｑ１はアルキレンまたはアリーレン基であり、Ｚは－Ｏ－、－Ｏ－Ｑ１－、－ＣＯ－、－Ｓ－、－Ｓ－Ｑ１－Ｓ－および－ＳＯ２－を含む群から選択される）
で表されてもよい。この定義の範囲内に入るイソシアネート化合物の例には、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，８－ジイソシアナト－ｐ－メタン、キシリルジイソシアネート、（ＯＣＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ）２、１－メチル－２，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、クロロフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、ナフタレン－１，５－ジイソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４”－トリイソシアネートおよびイソプロピルベンゼン－アルファ－４－ジイソシアネートがある。
別の態様において、Ｑはまたｉの原子価を有するポリウレタンラジカルを表してもよい。この場合Ｑ（ＮＣＯ）ｉは、当技術分野で一般にプレポリマーといわれる化合物である。一般に、プレポリマーは、化学量論的に過剰のイソシアネート化合物（上記定義）を活性水素含有化合物（以下で定義する）、好ましくは以下に記載するポリヒドロキシルを含有する材料またはポリオールと反応させることにより製造してもよい。この態様において、ポリイソシアネートは、たとえば、ベースのポリオール中のヒドロキシルの割合に対して約３０％～約２００％化学量論的過剰な割合で使用してもよい。本発明の方法はポリ尿素発泡体の製造に関連していてもよいので、この態様においてプレポリマーはポリウレタン変性ポリ尿素を製造するのに使用することができることが分かるであろう。
別の態様において、本発明の方法に使用するのに適したイソシアネート化合物は、イソシアネートおよびジイソシアネートの二量体および三量体、ならびに一般式：
［Ｑ”（ＮＣＯ）ｉ］ｊ
（式中、ｉとｊの両方は２以上の値を有する整数であり、Ｑ”は多官能性の有機のラジカルである）
を有するポリマーのジイソシアネート、および／または、反応混合物中の追加の成分としての、一般式：
Ｌ（ＮＣＯ）ｉ
（式中、ｉは１以上の値を有する整数であり、Ｌは単官能または多官能の原子またはラジカルである）
を有する化合物から選択されてもよい。この定義の範囲内に入るイソシアネート化合物の例には、エチルホスホン酸ジイソシアネート、フェニルホスホン酸ジイソシアネート、＝Ｓｉ－ＮＣＯ基を含有する化合物、スルホンアミド（ＱＳＯ２ＮＣＯ）、シアン酸およびチオシアン酸から誘導されたイソシアネート化合物がある。
適切なイソシアネートの検討には、たとえば英国特許第１，４５３，２５８号も参照されたい。
適切なイソシアネートの非限定的な例には：１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４－ブチレンジイソシアネート、フルフリリデンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’－ジフェニル－３，３’－ジメチルメタンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、１－メチル－２，４－ジイソシアネート－５－クロロベンゼン、２，４－ジイソシアナト－ｓ－トリアジン、１－メチル－２，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、１，４－ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、ビス－（４－イソシアナトフェニル）メタン、ビス－（３－メチル－４－イソシアナトフェニル）メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびこれらの混合物がある。より好ましいイソシアネートは２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物、たとえば、約７５～約８５重量％の２，４－トルエンジイソシアネートおよび約１５～約２５重量％の２，６－トルエンジイソシアネートを含む混合物からなる群から選択される。別のより好ましいイソシアネートは２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましいイソシアネートは約１５～約２５重量％の２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートおよび約７５～約８５重量％の４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネートを含む混合物である。
本方法がポリウレタン発泡体を製造するのに利用されるのであれば、活性水素含有化合物は通例ポリオールである。ポリオールの選択は特に限定されることなく、当業者の権限の範囲内である。たとえば、ベースのポリオールはポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖であってもよい。好ましくは、ベースのポリオールはヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコールおよびポリアルキレンエーテルトリオールからなる群から選択される。より好ましいポリオールはアジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。適切なポリオールの検討には、たとえば、英国特許第１，４８２，２１３号参照。好ましくは、そのようなポリエーテルポリオールは約２００～約１０，０００、より好ましくは約２，０００～約７，０００、最も好ましくは約２，０００～約６，０００の範囲の分子量を有する。
本方法がポリ尿素発泡体を製造するのに利用されるのであれば、活性水素含有化合物は水素が窒素に結合している化合物を含む。好ましくは、そのような化合物はポリアミン、ポリアミド、ポリイミンおよびポリオールアミン、より好ましくはポリアミンからなる群から選択される。そのような化合物の非限定的な例には一級および二級アミンを末端基とするポリエーテルが含まれる。好ましくは、そのようなポリエーテルは約２３０より大きい分子量および２～６の官能性を有する。そのようなアミンを末端基とするポリエーテルは通例低級アルキレンオキシドが付加される適当な開始剤から作製され、得られるヒドロキシルを末端基とするポリオールは続いてアミノ化される。２以上のアルキレンオキシドを使用する場合、それらはランダム混合物としてまたは一方もしくは他方のポリエーテルのブロックとして存在してもよい。アミノ化を容易にするために、ベースのポリオールのヒドロキシル基が本質的に全て二級のヒドロキシル基であると殊に好ましい。通例、アミノ化工程はベースのポリオールのヒドロキシル基の全てではないが大部分を置きかえる。
本発明の発泡イソシアネート系ポリマーを製造するのに使用される反応混合物は通例さらに発泡剤を含む。当技術分野で公知のように、水は、発泡イソシアネート系ポリマーの製造において間接または反応性の発泡剤として使用することができる。具体的にいうと、水はイソシアネートと反応して二酸化炭素を形成し、これが最終の発泡ポリマー製品で有効な発泡剤として作用する。あるいは、二酸化炭素は、他の手段により、たとえば二酸化炭素を生成する不安定な化合物（たとえば、カルバメートなど）により製造してもよい。任意に、直接有機発泡剤（たとえば、ヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ、たとえばＨＦＣ－３６５、ＨＦＣ－２４５ｆａなど）、ペンタンなど）を水と共に、または水の代わりに使用してもよいがそのような直接有機発泡剤の使用は一般に環境的配慮のために削減されている。本発明の発泡イソシアネート系ポリマーの製造に使用するのに好ましい発泡剤は水を含む。
当技術分野で公知のように、発泡イソシアネート系ポリマーの製造において間接発泡剤として使用される水の量は慣習的に、反応混合物中の全活性水素含有化合物量１００重量部に対して約０．５～約４０以上の重量部、好ましくは約１．０～約１０重量部の範囲である。当技術分野で公知のように、発泡イソシアネート系ポリマーの製造に使用される水の量は通例発泡ポリマーに期待される決まった性質および膨張する発泡体の自己構造形成に対する許容範囲により制限される。
本発明の発泡イソシアネート系ポリマーを製造するのに使用される反応混合物は通例触媒をさらに含む。反応混合物中に使用される触媒は重合反応を触媒することができる化合物である。そのような触媒は公知であり、その選択および反応混合物中の濃度は当業者の権限の範囲内である。適切な触媒化合物の検討については、たとえば、米国特許第4,296,213号および同第4,518,778号を参照されたい。適切な触媒の非限定的な例には三級アミンおよび／または有機金属化合物がある。加えて、当技術分野で公知のように、目標がイソシアヌレートを製造することであるとき、触媒としてルイス酸を単独でまたは他の触媒と共に使用しなければならない。もちろん、当業者に理解されるように、２種以上の触媒の組合せを適切に使用してもよい。
本発明の態様を以下の非限定的な実施例を参照して説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を解釈するのに使用するべきではない。
当業者に明らかに理解されるように、ポリウレタン発泡体技術で慣用の添加剤を本発明の方法の過程で作られる反応混合物に組み込めると考えられる。そのような添加剤の非限定的な例には：界面活性剤（たとえば、商品名L-540 Union Carbideとして市販されている有機シリコーン化合物）、セル・オープナー（たとえば、シリコーン油）、増量剤（たとえば、Cereclor（商標）S45として市販されているハロゲン化パラフィン）、架橋剤（たとえば、低分子量の反応性水素含有組成物）、顔料／染料、難燃剤（たとえば、ハロゲン化有機リン酸化合物）、抑制剤（たとえば、弱酸）、核形成剤（たとえば、ジアゾ化合物）、酸化防止剤、および可塑剤／安定剤（たとえば、スルホン化芳香族化合物）がある。慣習的に使用されるこれらの添加剤の量は当業者の権限の範囲内であろう。
実施例において、以下の材料を使用した：
Hyperlite（商標）Ｅ８６６、ベースのポリオール、Covestroから市販；
Hyperlite（商標）Ｅ８５０、ａ ４３％固形分のコポリマー（ＳＡＮ）ポリオール、Covestroから市販；
Voranol（商標）ＣＰ１４２１、ベースのポリオール、DOWから市販；
ベースのポリオール中に分散されている無定形炭素；
DEOA LF、ジエタノールアミン、架橋剤、Air Productsから市販；
グリセリン、架橋剤、Cargillから市販；
水、間接発泡剤；
Dabco 33LV、ゲル化触媒、Air Productsから市販；
Niax A-1、発泡触媒、Momentiveから市販；
Polycat 77、三級アミン触媒、Air Productsから市販；
Fyrol FR-2、難燃剤、Suprestaから市販；
DC5043、界面活性剤、Dow Corningから市販；および
Mondur（商標）E445、ＴＤＩ（８０％）とＭＤＩ（２０％）とのブレンド、Covestroから市販。
これらの材料に加えて、本発明の好ましい態様を例示する実施例で使用する無定形炭素の分散体を製造した。実施例１では、無定形炭素は主としてカエデを含む落葉樹木材料に由来した。残りの実施例では、無定形炭素は次の原材料に由来した：
無定形炭素の分散体は次のようにして製造した：
工程１－炭素を微粉化する：実験室規模の粉砕機を使用し、０．５ｍｍの篩を用いて２００ｇの炭素を微粉化する。炭素は、Ｄ１００が５００μｍ、Ｄ５０が２５０μｍの粒径に微粉化する。
工程２－ポリオールを加える：１ガロンの金属缶を用い、１５０ｇの微粉化された炭素を缶に加えた後３５０ｇのポリオールを加える。金属缶を密封し、２０分圧延する。粘度は２５℃で２５，０００ｃｐｓより大きい。
工程３－初期混合段階：金属缶を開き、２ブレードミキサーを用いて２０分混合する。粘度は２５℃で２０，０００ｃｐｓより大きい。
工程４－Ｒｏｓｓミキサー：高剪断Ｒｏｓｓミキサーを５，０００ｒｐｍにセットし、６０分混合する。温度は６０℃より高く上げ、粘度は２５℃で１５，０００ｃｐｓより大きい。
工程５－メディアミル：ビーズサイズ０．６ｍｍ～１．５ｍｍのビーズを７０～８５％装填したEMI 250メディアミルを用い、１２．４ｍ／ｓ以上の先端速度でミルを作動させる。機械を１時間作動させ、流量を１０分ごとに記録し、試料を採ってＤ５０粒径を評価する。個々のバッチについて以下の粒径が達成されるまで機械を作動させ続ける（以下に記載するフォーム配合物については表を参照されたい）：
他に断らない限り、実施例で記載される部は全て重量部である。
これらの実施例は典型的なイソシアネート系高反発（ＨＲ）発泡体における本発明の無定形炭素の使用を例証する。各々の実施例で、イソシアネート系発泡体は、全ての樹脂成分、たとえばポリオール、コポリマーポリオール（使用した場合）、触媒、水、および界面活性剤ならびに無定形炭素を含むポリエーテルポリオールの分散体（使用した場合）のプレブレンディングによって調製した。イソシアネートはこの混合物から除外した。次いで、慣用の二流混合法を用いて樹脂ブレンドとイソシアネートをイソシアネートインデックス１００で混合し、寸法３８．１ｃｍ×３８．１ｃｍ×１０．１６ｃｍの予熱したモールド（６５℃）に注入した。次に、モールドを閉じ、モールドの全容積が満たされるまで反応を進行させた。およそ６分後、イソシアネート系発泡体を取り出し、適切なコンディショニングの後、目的とする特性を測定した。この方法は以下の実施例で基本手順とよばれる。
実施例１
実施例１で使用した実際の配合物は表１－５に見いだすことができる。表１の配合物は全てＳＡＮコポリマーポリマーを様々なレベルで含有し、無定形炭素分散体を含有しない。したがって、表１の配合物から生成した発泡体は比較の目的のみであり、本発明には包含されない。表２－５の配合物は全て無定形炭素を様々なレベルで含有し、ＳＡＮコポリマー（またはその他のポリマー）ポリオールを含有しない。表２－５の配合物間の差は無定形炭素分散体中の無定形炭素のＤ５０粒径に関する。
表１－５に現れる配合物による成形発泡製品をASTM 3574-D11に従って次の物理的試験に供した：
ＩＦＤ＠２５％撓み；
ＩＦＤ＠５０％撓み；
％ヒステリシス損失；
密度（ｋｇ／ｍ３）；
引裂強度（Ｎ／ｍ）；
引張強さ（ｋＰａ）；
破断点伸び（％）；
ボール反発（％）；
５０％圧縮永久歪み（％）；
５０％湿潤圧縮永久歪み（％）；
５０％熱エージング圧縮永久歪み（ＨＡＣＳ）、５時間＠１２０℃（％）；および
５０％ＨＡＣＳ、３時間＠１０５℃（％）。
この物理的試験の結果を表６に示す。表６では、表１の配合物から作製された比較の発泡体の結果が比較を容易にするために二度示されている（すなわち、表６は２頁に跨るからである）。表６の結果が示しているように、ＳＡＮコポリマーポリオール（表１の配合物）の代わりに無定形炭素（表２－５の配合物）を用いて生成した発泡体は、特に配合物に使用した無定形炭素分散体のより低い値のＤ５０で同等な物理的特性を有している。重要な利点は、これらの実施例で、比較的高価な石油系コポリマーポリオールが、重要な物理的特性を有意に損なうことなく、相対的に安価なバイオ系（無定形炭素）分散体で十分に置換されることであった。
実施例２－６
実施例２－６で使用した実際の配合物は表７に見いだすことができる。表７の配合物、たとえば２－６は全てＳＡＮコポリマーポリマーおよび無定形炭素を一定のレベルで含有していた。「対照」とされた配合物は無定形炭素分散体を含有せず、したがって、表７のこの配合物から生成した発泡体は比較の目的のみであり、本発明に包含されない。表７の配合物は全て無定形炭素を含有しており、無定形炭素分散体中の無定形炭素のＤ５０粒径は同じで０．８μｍである。
表７の配合物を上記の基本手順で使用して対応する成形発泡体を製造した。
表１－５に見られる配合物による成形発泡製品をASTM 3574-D11に従って次の物理的試験に供した：
ＩＦＤ＠２５％撓み；
ＩＦＤ＠５０％撓み；
ＩＦＤ＠６５％撓み；
％ヒステリシス損失；
密度（ｋｇ／ｍ３）；
引裂強度（Ｎ／ｍ）；
引張強さ（ｋＰａ）；
破断点伸び（％）；
５０％圧縮永久歪み（％）；
５０％湿潤圧縮永久歪み（％）；
５０％熱エージング圧縮永久歪み（ＨＡＣＳ）、５時間＠１２０℃（％）；および
５０％ＨＡＣＳ、３時間＠１０５℃（％）。
この物理的試験の結果を表８に示す。表８の結果が示しているように、対照に使用したＳＡＮコポリマーポリオールの一部の代わりに無定形炭素（実施例２－５）を使用して生成した発泡体は同等な物理的な性質を有している。重要な利点は、これらの実施例では、比較的高価な石油系コポリマーポリオールが、重要な物理的な特性を有意に損なうことなく、相対的に安価なバイオ系（無定形炭素）分散体により部分的に置換されたということである。
これらの結果により、本発明者は、種々のベースのポリオール、イソシアネート、触媒および他の添加剤をフォーム配合物中に使用して同等の結果を得ることができるという推論および／または予測を得た。
実例となる態様および実施例を参照して本発明を説明してきたが、以上の記載は制限する意味で解釈しようとする意図はない。すなわち、これら実例となる態様の様々な改変、ならびに本発明の他の態様は上記説明から当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲はあらゆるそのような改変または態様を包含すると考えられる。
本明細書中で言及した刊行物、特許および特許出願は全て、各々の個々の刊行物、特許または特許出願の全体が具体的かつ個別に参照により組み込まれているのと同程度に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (42)

  1. イソシアネート；
    ベースのポリオール中に分散されている第１の所定量のスチレン－アクリロニトリルポリマー粒子を含むポリオール組成物；
    第２の所定量のバイオマス系の炭素質微粒子状材料；および
    発泡剤
    を含む反応混合物から誘導される発泡イソシアネート系ポリマーであって、
    前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記反応混合物から前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料を省略し、前記ポリオール組成物中のポリマー粒子の量を増大して前記第１の所定量および前記第２の所定量の総和と等しくすることにより生成した参照発泡体の１５％以内であり、
    前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料を、ASTM D6866試験に従って測定したとき、８５％より大きい現代炭素率「ｐＭＣ」を有し、前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料は微孔性活性炭ではなく、
    前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料と前記スチレン－アクリロニトリルポリマー粒子の固形分の総和の上限は２０重量％である、
    発泡イソシアネート系ポリマー。
  2. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、前記反応混合物の形成前にベースのポリオール組成物に分散されている、請求項１に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  3. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．２μｍ～６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  4. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．３μｍ～６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  5. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．４μｍ～６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  6. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．５μｍ～６μｍの範囲のＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  7. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、１．３μｍのＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  8. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．９μｍのＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  9. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、０．５μｍのＤ５０粒径を有する、請求項１または２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  10. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の１３％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  11. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の１１％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  12. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の１０％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  13. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の８％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  14. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の６％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  15. 前記発泡イソシアネート系ポリマーを２５％撓ませる押込み力（ＩＦＤ＠２５％撓み）が、ASTM D3574-11に従って測定したとき、前記参照発泡体の５％以内である、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  16. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき５０％～９８％の範囲の有機炭素含有率を含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  17. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき７５％～９８％の範囲の有機炭素含有率を含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  18. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき８５％～９８％の範囲の有機炭素含有率を含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  19. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき０．１０～０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  20. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき０．３５～０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  21. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ASTM D4373を用いて乾式燃焼により測定したとき０．７０～０．８５の範囲の水素対炭素のモル比を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  22. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき１０～４，０００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項１～２１のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  23. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき５０～３，０００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項１～２１のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  24. 前記バイオマス系の炭素質微粒子状材料が、ＢＥＴ法により測定したとき１５０～２，０００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項１～２１のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  25. 前記ベースのポリオールが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群から選択されるメンバーのヒドロキシルを末端基とする主鎖を含む、請求項１～２４のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  26. 前記ベースのポリオールが、ヒドロキシルを末端基とするポリ炭化水素、ヒドロキシルを末端基とするポリホルマール、脂肪酸トリグリセリド、ヒドロキシルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチルを末端基とするペルフルオロメチレン、ポリアルキレンエーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテルグリコール、ポリアルキレンエーテルトリオールおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～２４のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  27. 前記ベースのポリオールが、アジピン酸－エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ヒドロキシルを末端基とするポリブタジエンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～２４のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  28. 前記ベースのポリオールがポリエーテルポリオールである、請求項１～２４のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  29. 前記ポリエーテルポリオールが、２００～１０，０００の範囲の分子量を有する、請求項２８に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  30. 前記ポリエーテルポリオールが、２，０００～７，０００の範囲の分子量を有する、請求項２８に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  31. 前記ポリエーテルポリオールが、２，０００～６，０００の範囲の分子量を有する、請求項２８に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  32. 前記反応混合物が、ポリアミン、ポリアルカノールアミンおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される活性水素含有化合物をさらに含む請求項２８～３１のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  33. 前記ポリアミンが、一級アミンを末端基とするポリエーテル、二級アミンを末端基とするポリエーテルおよびこれらの任意の混合物からなる群から選択される、請求項３２に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  34. 前記イソシアネートがプレポリマーを含む、請求項１～３３のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  35. 前記イソシアネートが、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ブチレンジイソシアネート、フルフリリデンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、4,4’-ジフェニル-3,3’-ジメチルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、1-メチル-2,4-ジイソシアネート-5-クロロベンゼン、2,4-ジイソシアナト-s-トリアジン、1-メチル-2,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、p-フェニレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、1,4-ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、1,4-キシリレンジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、ビス-(4-イソシアナトフェニル)メタン、ビス-(3-メチル-4-イソシアナトフェニル)メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～３３のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  36. 前記イソシアネートが、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～３３のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  37. 前記イソシアネートが、（ｉ）2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物；ならびに（ｉｉ）（ｉ）と2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネートおよびこれらの混合物からなる群から選択されるイソシアネートとの混合物から本質的になる群から選択される、請求項１～３３のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  38. 前記発泡剤が水を含む、請求項１～３７のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  39. 前記発泡剤が水からなる、請求項１～３７のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  40. 前記水が、前記反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり０．５～４０重量部の範囲の量で使用される、請求項３８または３９に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  41. 前記水が、前記反応混合物中に使用されるベースのポリオール１００重量部当たり１．０～１０重量部の範囲の量で使用される、請求項３８または３９に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
  42. 前記発泡イソシアネート系ポリマーが成形される、請求項１～４１のいずれか一項に記載の発泡イソシアネート系ポリマー。
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