JPS61166818A - 特性が変化したポリウレタン発泡体の製造方法 - Google Patents
特性が変化したポリウレタン発泡体の製造方法Info
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- JPS61166818A JPS61166818A JP60285401A JP28540185A JPS61166818A JP S61166818 A JPS61166818 A JP S61166818A JP 60285401 A JP60285401 A JP 60285401A JP 28540185 A JP28540185 A JP 28540185A JP S61166818 A JPS61166818 A JP S61166818A
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- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
産業上の利用分野
本発明
【よ特性が変化したポリウレタン発泡体及びこれ
を¥J造するための後処理方法に関する。 従来の抜術 網状ポリウレタン発泡体構造内では混合気の爆発が生じ
ないことが以前から公知である。網状ポリウレタン発泡
体はこの特徴、及びさらに軽重であること、燃料タンク
の使用可能容積がほとんど減少しないこと、また燃料の
激しい動揺をすみゃかに減衰させることなどの利点があ
るため軍用の航空+jl ili/びに陸土車輌で幅広
い用途が見出されている。かかる特徴の結果、爆発竹直
撃弾、燃料タンクの破壊に続く爆発、爆発性静電気放電
あるいは落雷による爆発に対する保護が得られ、かかる
車輌の攻撃に対する脆弱さが減じられる。 発明が解決しようとする問題点 一方、発泡体の使用は異なった危険が発生する点で不都
合をも有する。すなわち発泡体は電気伝導度が低いので
(あるいはより簡便には高い電気抵抗値が測定されるの
で)静電気の蓄積が生じやすく、その結果静電気放電が
生じ、燃料タンクの発泡体を含まない領域で火炎又は爆
発が生じる危険がある。静電気の蓄積はまた高感度の航
空灘用計器類に対しても悪彰蕾を及ぼす。 従つ−C1本発明は銃火、電気火花及び落雷などによる
燃料の爆発の危険を減少させる燃料タンク用発泡体を提
供することを目的とする。本発明はまた静電気の蓄積に
よる火花発生の危険を減少させるのに必要な高い電気伝
導度を有する発泡体を提供することを目的とする。本発
明はさらに破損しても燃料の流出が少なく、また静電気
の蓄積による火花放電に対しても抵抗する燃料タンクを
提供することを目的とする。 本発明はまたポリウレタン発泡体の特性を変化させる処
理Ij法を提供することを目的どする。 ポリ1クレタン発泡体を変化させる処理方法の一つは発
泡体を添加剤で処理し、もって添加剤により発泡体の表
面を11ることである。かかる処理方法は添加剤をポリ
ウレタン表面へ噴霧したり、当て物をしたり、あるいは
ポリウレタン表面上で溶融させる過程を含むのが1型的
である。かかる処理方法を燃料タンク内で使用される発
泡体の形成過程で用いた場合、添加剤は発泡体から燃料
中へ剥落して粒子を生じ、燃料ラインを閉塞したり、火
炎の危険を増大させたり、あるいは発泡体から)フ出し
て燃料中に溶解する等の傾向を有し問題点を生じる。 ポリウレタン発泡体を変化させる第2の処理方法では添
加剤は重合体自身の中にいわゆる「ぞの場」技術を用い
て混入される。混入は添加剤をポリウレタン発泡体形成
用反応物に「その場」でa合することでなされる。添加
剤は反応の間に発泡体形成用反応物と混合され、従・つ
て添加剤は形成された重合体内で十分に混合されている
。 しかし、「その場」での混入では、所望の添加剤又(1
1添加剤のための坦体とポリウレタン発泡体形成用反応
物との間に反応が生じ、その結果添加物自身に、あるい
は形成される発泡体の11++ +と、あるいは発泡体
の処理に悪影響が生じるiiJ能性があり、問題となる
。この結果一般にポリウレタン発泡体に混入し得る添加
剤の性質と吊が限定される。他の問題点番よ「その場」
含浸法は添加剤が揮発性又は感熱性添加剤である場合使
用できないことである。す゛なわらウレタン重合反応に
よる熱が添加剤を劣化又は気化し、その結束添加剤は発
泡体形成用反応物から駆逐されてしまう。 従って、本発明はポリウレタン発泡体の形成後これに添
加剤を含浸させることによる、ポリウレタン発泡体の特
性を変化させる処理方法を提供することを目的とする。 さらに本発明はポリウレタン発泡体の形成後これに添加
剤を含浸させることによる、ポリウレタン発泡体の電気
伝;り度を増大させる処理方法を提供することを目的と
づる。 問題点を解決するための手段 本発明はポリウレタン発泡体を後処理し、これに所望の
性質を与え、またかく形成された発泡体の特性を変化さ
ける処理方法に関する。この後処理はポリウレタン発泡
体に重合体膨張剤を接触さヒる段階と、膨張した発泡体
に、所望の特性を与えるべく選択された添加剤を含浸さ
せる段階と、含浸された発泡体から膨張剤を添加剤が発
泡体のφ合fAM4造内に捕捉され°C残るような条件
下で除去してやり、発泡体を収縮させる段階とよりなる
。 本発明による方法は一般的に従来の網状及び非網状ポリ
ウレタン発泡体に有用である。ここで従来のポリウレタ
ン発泡体はポリウレタン結合を含む重合体より形成され
たあらゆる発泡9体を含む。 またこの目的には網状発泡体が好ましい。代表的な重合
体に14ポリ玉−チル系ポリウレタン、ポリエステル系
ポリウレタン、共重合多価アルコール系ポリウレタン、
及びこれらの混合物が含まれる。 本発明実施例では加水分解に対する安定性が要求される
のぐポリエステル系ポリウレタンが好ましい。また、好
ましい実施例においCは、ポリウレタン発泡体は80%
以上、好ましくは90%以上の空隙体積を有している。 本発明による含浸ポリウレタン発泡体は発泡体を膨張剤
で処理することにより製造さ机るが、膨張剤は発泡体を
膨張させると同時にいくつかの実施例では含浸される添
加剤を発泡体内部へ輸送する作用をもなす。膨張剤が除
去されても添加剤は発泡体の重合体構造内に捕捉されて
残り、発泡体に所望の変化された特性を付与する。 本発明においては広範囲な膨張剤を用いることができる
。かかる膨張剤は添加剤に全面的に、又は部分的に溶解
し得るものでなければならないが、また発泡体を膨張さ
せると同時にポリウレタン発泡体又は添加物の特性に悪
影響を11えるものひあってはならない。例えば、膨張
剤は発泡体を溶解Jることなく膨張させるものでなくて
はならない1゜また膨張剤は膨張及び含浸段階の後容易
に除去し得、また除去の侵捕捉された添加剤を発泡体の
高分子構造内に残すものでなくては4rらない。 重合体を膨張さける薬剤は公知である。代表的な膨張剤
に(よ脂IIh族、rj占族、及びハロゲン化炭化水素
、ケトン、アルデヒド、アルコール、ニスj)Ii、
1 ”□ 25 ft!Jf7)炭素原T ヲ(iりる
Iメチル。 及びこれらの混合物が含まれる。好ましい膨張剤には1
t?トン、アニリン、ベンげン、四塩化炭素。 シフ【」へ1リン、酢酸エチル、Jg化エチル、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、塩化メルン、ク
ロロホルム、ベルクロロエチレン、メチルエチルケトン
、ニトロベンゼン、キシレン。 トリク1][1玉ヂレン、酢酸ビニル、アセトアルデヒ
ド、ジ丁アルエーテル の混合物が倉Jkれる。別の膨張剤にはジメチルスル小
キシド、ヂオエーテル及びメルカプタンの如き硫黄溶媒
;ジメチルホルムアミドの如きアミド:イソシアン酸塩
;及びエチレングリコール モノメヂ=ルー1ーチルが
含まれる。最も好ましい膨張剤にはメタノール、塩化メ
チレン及びトリクロロエブレンが含,しれる。 さら(こ膨張材は発泡体を膨張させる能力が維持されさ
えづれば水の如き他の流体と註合することも可能である
。 以下膨張剤の効果についての理論を説明するが、膨張剤
は添加剤を発泡体外面あるいは内部の細胞状空洞に接触
させる媒体を提供する以−[の作用をすることがこの理
論の当否は別にして信じられている。膨張剤は実質的に
発泡体全体にわたり、発泡体を形成する重合体ストラン
ドを膨張させ、その際添加剤が重合体中でより完全に混
合することが毎能になり、また添加剤が噌合体発泡体上
へ噴霧されたり、当て物をされたり、発泡体重で溶融さ
れたりする際(7られるより6完金なn合が得られるの
であろう。 添加剤は特定の望ましい特性を発泡体にf1与するよう
に選ばれる。□ 代表的な添加剤には香味料,香料,着色剤,ff燃剤,
炎に接すると膨張する物質,難煙剤.湿潤剤.界面活性
剤,洗剤,1!水剤,疎水剤,吸湿剤。 皮膚軟化剤,バーンネント剤.化粧品,栄たnl。 医薬品(蒸発剤,抗生物質等)、殺虫剤(殺央菌剤.殺
バクテリア剤,殺菌剤,等)、静菌剤,避妊剤(段粘子
剤)、防腐剤,酵素.駆除剤(動物。 昆虫等)、洗剤及び電気特性変化剤が含まれる。 さらに添加剤(4発泡体に悪影響を及ぼさない、また重
合体中への浸透に必要な十分な時間にわたり溶解ないし
ilji和し得る化合物ならどんなものでもJ、い。い
くつかの実施例では添加剤は発泡体を長時間又は永久的
に変化させるようなものが選ばれる。かかる実施例にお
いては添加剤は重合体と両17するらの、ij’ %’
わら時間と共に、又は使用条件により浸出を一Fじ4「
いようなものでなければならない。曲の実施例においで
【よ、添加剤は時間と共にill tillされながら
放出されるものが選ばれる。かかる実施例では添加剤は
重合体に対し限られた両立例をイ1TJる。 代表的な添加剤には無機塩,メブールアクリレ=1へを
含むクロム錯体の如きヴ1ルノーー鏡体,塩化ニッケル
(5水化物の如さ配位鉗体,エトキシル化?ル1ルアミ
ン,塩化リン耐塩ニスアルの如ぎ難燃剤,イ1機チタン
M塩,有極性有機化合物,エトキシル化アルキルフェノ
ール及びアルコキシル化ジアミンの如き陰イオン系及び
非イオン系界面活性剤が含まれる。 いくつかの実施例では添加剤は第四級鳴であり、モノア
ルキルトリメチル第四級化合物.シアルギルジメチル第
四級化合物,トリアルキルtツメチル第四級化合物.メ
チルジアルコー1シアル4ニル第四級化合物,ヒドロキ
シアルキレン第四級化合物。 ジメチルアルキルベンジル第四級化合物,コンプレック
ス ジ クオーターナリー及び硫酸テトラアルキルアン
モニウムエチルの如き第四級アンモニウム化合物;イミ
ダゾリニウム第四級化合物:及び第四級アンモニウム系
共重合体が含まれる。 アルキル、アルコキシ、あるいはアルキレンなる表現を
用いる場合炭化水素鎖は1〜25個の炭素原子を含んで
いることを意味する。 代表的な第四級アンモニウム化合物には塩化メチルポリ
オキシエチレン(1 5) ]]アンモニウム、塩化メ
チルポリオキシエチレン(15)デシルアンモニウム、
硫酸エチルビス(ポリヒドロ1シJ1ル)アルVル7ン
モニウムLプル、硫酸((3−ラウルi)ミド1[1ビ
ル)トリメチルIンtニウム)メチル、窒化ステアラミ
ドプロピルジメfルー13−ヒト(]]1−シ1チルア
ン七ニウが含まれる。1代表的/「イミグゾリニウム第
四級7ン[ニウム化合1カにLt SM FPtメブル
ー1−オレイルアミド土デルー2−オレイルイミダゾリ
ニウムメチル及び硫酸tツノ′ル1−イミグゾリーウム
Lアルが含まれる。代表的4゛1第四級アンモニウム系
共重合体に(よ塩化ジメヂルジアル1ルアンモニウムジ
アし1−ンアクリルアミド其重(木が舎よれる。 所望の特性の変イヒが電気伝導度を向トさぜることにあ
る場合、好ましい添加剤は硫酸1チルビス(ポリしドロ
。1−シlfル)フルキルフン七ニウl\ニブル及びヒ
ドロキシアルキレン第四級アンモニ・’71>塩のIA
さ第四級j)ンモニウム化合物:N、N。 N’−−ポリオ−1シTデル(15)−N’ −獣脂−
1、:’+ −−fT、Iパンジアミン:及び塩化ジメ
ヂルジアル1ルアンモニウムジアセトンアクリルアミド
の姐、V第四級アンEニウム系几Φ合体rある。 本発明による処叩で(、L第一段階でポリウレタン発泡
体に膨張剤が接触させられる。膨]II;剤はトに説明
1ノだ如く、発泡体を溶解りることk < a張さける
流体である。膨張剤は発泡体を少なくど0杓10%、好
ましくは約20へ・約14.0%膨張さi!る(すなわ
ら元の体積を増加させる)もので41<ではならく≧い
。 膨張は発泡体を適当な温度、?Fなりら1鞠71の氷点
から沸点の間の温度で、高分子が膨張するトコ1分4鵞
時間接触さVることで行りわれる。膨張剤のmは発泡体
を必要な用膨張ざUるに十分なだけ<rければならない
。 好ましい実施例においては、発泡体はポリ・″ルータン
よりなり、膨張剤は添加剤と」Lにあらかじめ混合され
ており、そのため膨張とn7Bは同時に行なわれる。一
般に膨張剤は混合物重量に対して約0.1〜100%、
好ましくは約1〜・100%の添加剤を含んでいる。添
加剤の晟低レベルは必要/iポリウレタン発泡体特性の
変化を生じるに必要な最低の吊である。一方、最大レベ
ルは添加剤が申合体の高分子構造内に浸透するに十分な
時間膨張剤中に溶解ないし混和し得るmによって決まる
。 また別の実施例においU +;Lポリウレタン発泡体は
まず膨張剤で膨張させられ、次いで流体の輸送が14・
しるような条件下r:第1の膨張剤は第2の添加剤を含
む膨張剤で置換えられる。同様に、所望の特性変化が一
連の添加剤の使用を必要とする場合、あるいは単一の膨
張剤が2つの異なった添加剤を含浸させるのに使用でき
ない場合、種々の異なった添加剤を含む一連の膨張剤を
順次使用することら可能である。 最後に含浸されたポリウレタン発泡体は添加剤が発泡体
の中合体椙造中に捕捉されC残るJ:う(【条件上で除
去されることにより収縮される。除去過稈の代表的なし
のには蒸発、液抽出及び化学変性が含まれる。化学変性
法では第2の薬剤がポリウレタン発泡体中に含浸され、
第1の膨張剤と反応し、ポリウレタン発泡体の収縮が生
じる。好ましい実施例においては添加剤は膨張剤よりも
低い揮発性を有するように選ばれ、膨張剤の除去は蒸発
によってなされる。重合体重量の約1〜・50°6、好
ましくは約3〜20%の添加剤がポリウレタン発泡体の
重合体構造中に捕捉されて残る。 本発明による特性が変化された発泡体は添加剤が含浸さ
れた網状又は非網状ポリウレタン発泡体である。好まし
い発泡体はまた80%より大きな空隙体積、最も好まし
くは90%以上の空隙体積を有する。 特性の変化された発泡体は発泡体のΦWに対して少なく
とも約1%、好ましくは約1〜50%、最も好ましくは
約3〜20%の捕捉された添加剤を含んでいる。高い電
気伝導度、ツなわら1×1013オームαの比抵抗を有
する実施例においては添加剤は硫酸エチルビス(ポリヒ
ドロ、1シ工升ル)アルキルアンモニウムエチル及びヒ
ドロキシアルキレン第四級アンモニウム塩の如き第四級
77ンモニウム化合物:N、N、N’ −ポリA1−ジ
エチル(15)−N’ −獣脂−1,3−プロパンジア
ミンの如きアルコキシル化ジアミン:またジメヂルジア
ルキル塩化アンしニウムシアLt−ンアクリル?ミドの
如き第四級7ン[−ラム系共重合体Cある。 本発明になるテIl爆発性燃お1タンクは従来の燃料タ
ンク内部の少なくと1p35%へ・100%を適当4T
値の低い電気抵抗を右するポリウレタン発泡体(゛充填
づることで製造することができる。燃料タンクに最ら好
ましい発泡体は網状ポリエーテル系ボ1月シレタンく・
ある。この目的のためには1×1013オームC11l
以下の比抵抗を右する発泡体が必要になる。かかる発泡
体tよ添加剤どして第四級アンモニ・“ツム化合物を用
いた本発明による処理により容易に製造さ枕る。燃料タ
ンクtよ陸[、航空。 及び水上中槽の燃料タンクに用いるとIII都合である
。好、上しい実施例の燃料タンクは航空線用の燃riタ
ンクである。 実施例 − 以上本発明の詳細な説明したが、以下の限定はされない
実施例により本発明の詳細をさらに説明する。以F仝で
の吊は特に明示しイfい限り中甲部で示11らのと11
゛る。 1羞」」− CP7091添加剤、すなわ)うJJルゴン コーポレ
ーションの塩化ツメ1ルジフリルアンLニウムジアセト
ンアクリルアミドJ↓重合体の 20%溶液をメタノー
ル中で調製した。網状の、1インチ当り15個の孔を含
み、1立方フィート当り1.3ボンドのポリエーテル系
ポリウレタン発泡体試料を溶液中に浸し、最大56%ま
で膨張させた後に除去した。発泡体は次いでニツゾロー
ラを通されて余分な溶液が除去され、また発泡体中に含
まれるCP7091の吊が制御さ机る。発泡体【よ次い
で乾燥器内で66℃で乾燥され、メタノールが蒸発され
る。、添加剤の残留レベル及び処理された発泡体の固有
抵抗を測定した。9.8%の残留レベルにおいてはく発
泡体a…に対して)37×109オームcIIIの固有
抵抗が測定された。これに対し未処理の発泡体の固有抵
抗はlX10”4−ムc#Iである。 支流■1 20%のCP7091.75%の水及び5%のメタノー
ルを添加剤及び膨張剤どして用いて実施例1と同一の実
験をくりかえした。発泡体の膨張は25%以下であった
。116%の残留レベルで固有抵抗(よ7.6X 10
”’ J−ムcmであった。 、Ut!1L2L(比較例) 膨張剤のかわりに非膨張剤である水を用いて実施例1と
同じ実験をくりかえした。発泡体は膨張しなかった。こ
の処理では9.9%の残留レベルが生じたが固有抵抗は
1.9X 10 ” A−ムαにしがならなかった。こ
の固有抵抗値は未処理発泡体のしのど同一の範囲内に入
る。 1施1゜ 発泡体に網状で、1インチ当り25個の孔を含み、11
7方フィート当り 1.3ボンドのポリエーテル系ポリ
ウレタン発泡体を用いて実施例1と同じ実験をくりかえ
した。9.8%の残留レベルで16×109オ一ムcm
の固有抵抗が得られた。 ゛層圧 溶液にアルマツク ケミカルズより供給されているJl
−ド【ンAメーン 丁/25、すなわらN。 N、N’ −ポリオキシエチル(15) −N’ −獣
脂−1,3−プロパンジアミンの塩化メチレン中35%
溶液を用いて実施例と同じ実験をくりかえした。発泡体
は40℃で乾燥された。残留レベルは12.8%で固有
抵抗は2.7X1011オ一ムcmであった。 支tm 溶液にシェレックス ケミカル カンパニーのヴアルス
タット66、すなわちエチルビス(ポリヒドロキシエチ
ル)アルキルアンモニウム硫酸エチルの塩化メチレン中
4.8%溶液を用いて実施例1と同じ実験をくりかえし
た。発泡体は40℃で乾燥された。128%の残留レベ
ルと2.7X1Q”オーム1の固有抵抗が得られた。 文型J[ 溶液にシェレックス ケミカル カンパニーのヴエルス
タット55、すなわちIffモノアルキルイミダゾリウ
ムエチルの塩化メチレン中6.2%溶液を用いて実施例
1と同じ実験をくりかえした。 残留レベルは178%で6.7X10”オームcmの固
イ】1氏抗が1′7られlご、。
を¥J造するための後処理方法に関する。 従来の抜術 網状ポリウレタン発泡体構造内では混合気の爆発が生じ
ないことが以前から公知である。網状ポリウレタン発泡
体はこの特徴、及びさらに軽重であること、燃料タンク
の使用可能容積がほとんど減少しないこと、また燃料の
激しい動揺をすみゃかに減衰させることなどの利点があ
るため軍用の航空+jl ili/びに陸土車輌で幅広
い用途が見出されている。かかる特徴の結果、爆発竹直
撃弾、燃料タンクの破壊に続く爆発、爆発性静電気放電
あるいは落雷による爆発に対する保護が得られ、かかる
車輌の攻撃に対する脆弱さが減じられる。 発明が解決しようとする問題点 一方、発泡体の使用は異なった危険が発生する点で不都
合をも有する。すなわち発泡体は電気伝導度が低いので
(あるいはより簡便には高い電気抵抗値が測定されるの
で)静電気の蓄積が生じやすく、その結果静電気放電が
生じ、燃料タンクの発泡体を含まない領域で火炎又は爆
発が生じる危険がある。静電気の蓄積はまた高感度の航
空灘用計器類に対しても悪彰蕾を及ぼす。 従つ−C1本発明は銃火、電気火花及び落雷などによる
燃料の爆発の危険を減少させる燃料タンク用発泡体を提
供することを目的とする。本発明はまた静電気の蓄積に
よる火花発生の危険を減少させるのに必要な高い電気伝
導度を有する発泡体を提供することを目的とする。本発
明はさらに破損しても燃料の流出が少なく、また静電気
の蓄積による火花放電に対しても抵抗する燃料タンクを
提供することを目的とする。 本発明はまたポリウレタン発泡体の特性を変化させる処
理Ij法を提供することを目的どする。 ポリ1クレタン発泡体を変化させる処理方法の一つは発
泡体を添加剤で処理し、もって添加剤により発泡体の表
面を11ることである。かかる処理方法は添加剤をポリ
ウレタン表面へ噴霧したり、当て物をしたり、あるいは
ポリウレタン表面上で溶融させる過程を含むのが1型的
である。かかる処理方法を燃料タンク内で使用される発
泡体の形成過程で用いた場合、添加剤は発泡体から燃料
中へ剥落して粒子を生じ、燃料ラインを閉塞したり、火
炎の危険を増大させたり、あるいは発泡体から)フ出し
て燃料中に溶解する等の傾向を有し問題点を生じる。 ポリウレタン発泡体を変化させる第2の処理方法では添
加剤は重合体自身の中にいわゆる「ぞの場」技術を用い
て混入される。混入は添加剤をポリウレタン発泡体形成
用反応物に「その場」でa合することでなされる。添加
剤は反応の間に発泡体形成用反応物と混合され、従・つ
て添加剤は形成された重合体内で十分に混合されている
。 しかし、「その場」での混入では、所望の添加剤又(1
1添加剤のための坦体とポリウレタン発泡体形成用反応
物との間に反応が生じ、その結果添加物自身に、あるい
は形成される発泡体の11++ +と、あるいは発泡体
の処理に悪影響が生じるiiJ能性があり、問題となる
。この結果一般にポリウレタン発泡体に混入し得る添加
剤の性質と吊が限定される。他の問題点番よ「その場」
含浸法は添加剤が揮発性又は感熱性添加剤である場合使
用できないことである。す゛なわらウレタン重合反応に
よる熱が添加剤を劣化又は気化し、その結束添加剤は発
泡体形成用反応物から駆逐されてしまう。 従って、本発明はポリウレタン発泡体の形成後これに添
加剤を含浸させることによる、ポリウレタン発泡体の特
性を変化させる処理方法を提供することを目的とする。 さらに本発明はポリウレタン発泡体の形成後これに添加
剤を含浸させることによる、ポリウレタン発泡体の電気
伝;り度を増大させる処理方法を提供することを目的と
づる。 問題点を解決するための手段 本発明はポリウレタン発泡体を後処理し、これに所望の
性質を与え、またかく形成された発泡体の特性を変化さ
ける処理方法に関する。この後処理はポリウレタン発泡
体に重合体膨張剤を接触さヒる段階と、膨張した発泡体
に、所望の特性を与えるべく選択された添加剤を含浸さ
せる段階と、含浸された発泡体から膨張剤を添加剤が発
泡体のφ合fAM4造内に捕捉され°C残るような条件
下で除去してやり、発泡体を収縮させる段階とよりなる
。 本発明による方法は一般的に従来の網状及び非網状ポリ
ウレタン発泡体に有用である。ここで従来のポリウレタ
ン発泡体はポリウレタン結合を含む重合体より形成され
たあらゆる発泡9体を含む。 またこの目的には網状発泡体が好ましい。代表的な重合
体に14ポリ玉−チル系ポリウレタン、ポリエステル系
ポリウレタン、共重合多価アルコール系ポリウレタン、
及びこれらの混合物が含まれる。 本発明実施例では加水分解に対する安定性が要求される
のぐポリエステル系ポリウレタンが好ましい。また、好
ましい実施例においCは、ポリウレタン発泡体は80%
以上、好ましくは90%以上の空隙体積を有している。 本発明による含浸ポリウレタン発泡体は発泡体を膨張剤
で処理することにより製造さ机るが、膨張剤は発泡体を
膨張させると同時にいくつかの実施例では含浸される添
加剤を発泡体内部へ輸送する作用をもなす。膨張剤が除
去されても添加剤は発泡体の重合体構造内に捕捉されて
残り、発泡体に所望の変化された特性を付与する。 本発明においては広範囲な膨張剤を用いることができる
。かかる膨張剤は添加剤に全面的に、又は部分的に溶解
し得るものでなければならないが、また発泡体を膨張さ
せると同時にポリウレタン発泡体又は添加物の特性に悪
影響を11えるものひあってはならない。例えば、膨張
剤は発泡体を溶解Jることなく膨張させるものでなくて
はならない1゜また膨張剤は膨張及び含浸段階の後容易
に除去し得、また除去の侵捕捉された添加剤を発泡体の
高分子構造内に残すものでなくては4rらない。 重合体を膨張さける薬剤は公知である。代表的な膨張剤
に(よ脂IIh族、rj占族、及びハロゲン化炭化水素
、ケトン、アルデヒド、アルコール、ニスj)Ii、
1 ”□ 25 ft!Jf7)炭素原T ヲ(iりる
Iメチル。 及びこれらの混合物が含まれる。好ましい膨張剤には1
t?トン、アニリン、ベンげン、四塩化炭素。 シフ【」へ1リン、酢酸エチル、Jg化エチル、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、塩化メルン、ク
ロロホルム、ベルクロロエチレン、メチルエチルケトン
、ニトロベンゼン、キシレン。 トリク1][1玉ヂレン、酢酸ビニル、アセトアルデヒ
ド、ジ丁アルエーテル の混合物が倉Jkれる。別の膨張剤にはジメチルスル小
キシド、ヂオエーテル及びメルカプタンの如き硫黄溶媒
;ジメチルホルムアミドの如きアミド:イソシアン酸塩
;及びエチレングリコール モノメヂ=ルー1ーチルが
含まれる。最も好ましい膨張剤にはメタノール、塩化メ
チレン及びトリクロロエブレンが含,しれる。 さら(こ膨張材は発泡体を膨張させる能力が維持されさ
えづれば水の如き他の流体と註合することも可能である
。 以下膨張剤の効果についての理論を説明するが、膨張剤
は添加剤を発泡体外面あるいは内部の細胞状空洞に接触
させる媒体を提供する以−[の作用をすることがこの理
論の当否は別にして信じられている。膨張剤は実質的に
発泡体全体にわたり、発泡体を形成する重合体ストラン
ドを膨張させ、その際添加剤が重合体中でより完全に混
合することが毎能になり、また添加剤が噌合体発泡体上
へ噴霧されたり、当て物をされたり、発泡体重で溶融さ
れたりする際(7られるより6完金なn合が得られるの
であろう。 添加剤は特定の望ましい特性を発泡体にf1与するよう
に選ばれる。□ 代表的な添加剤には香味料,香料,着色剤,ff燃剤,
炎に接すると膨張する物質,難煙剤.湿潤剤.界面活性
剤,洗剤,1!水剤,疎水剤,吸湿剤。 皮膚軟化剤,バーンネント剤.化粧品,栄たnl。 医薬品(蒸発剤,抗生物質等)、殺虫剤(殺央菌剤.殺
バクテリア剤,殺菌剤,等)、静菌剤,避妊剤(段粘子
剤)、防腐剤,酵素.駆除剤(動物。 昆虫等)、洗剤及び電気特性変化剤が含まれる。 さらに添加剤(4発泡体に悪影響を及ぼさない、また重
合体中への浸透に必要な十分な時間にわたり溶解ないし
ilji和し得る化合物ならどんなものでもJ、い。い
くつかの実施例では添加剤は発泡体を長時間又は永久的
に変化させるようなものが選ばれる。かかる実施例にお
いては添加剤は重合体と両17するらの、ij’ %’
わら時間と共に、又は使用条件により浸出を一Fじ4「
いようなものでなければならない。曲の実施例においで
【よ、添加剤は時間と共にill tillされながら
放出されるものが選ばれる。かかる実施例では添加剤は
重合体に対し限られた両立例をイ1TJる。 代表的な添加剤には無機塩,メブールアクリレ=1へを
含むクロム錯体の如きヴ1ルノーー鏡体,塩化ニッケル
(5水化物の如さ配位鉗体,エトキシル化?ル1ルアミ
ン,塩化リン耐塩ニスアルの如ぎ難燃剤,イ1機チタン
M塩,有極性有機化合物,エトキシル化アルキルフェノ
ール及びアルコキシル化ジアミンの如き陰イオン系及び
非イオン系界面活性剤が含まれる。 いくつかの実施例では添加剤は第四級鳴であり、モノア
ルキルトリメチル第四級化合物.シアルギルジメチル第
四級化合物,トリアルキルtツメチル第四級化合物.メ
チルジアルコー1シアル4ニル第四級化合物,ヒドロキ
シアルキレン第四級化合物。 ジメチルアルキルベンジル第四級化合物,コンプレック
ス ジ クオーターナリー及び硫酸テトラアルキルアン
モニウムエチルの如き第四級アンモニウム化合物;イミ
ダゾリニウム第四級化合物:及び第四級アンモニウム系
共重合体が含まれる。 アルキル、アルコキシ、あるいはアルキレンなる表現を
用いる場合炭化水素鎖は1〜25個の炭素原子を含んで
いることを意味する。 代表的な第四級アンモニウム化合物には塩化メチルポリ
オキシエチレン(1 5) ]]アンモニウム、塩化メ
チルポリオキシエチレン(15)デシルアンモニウム、
硫酸エチルビス(ポリヒドロ1シJ1ル)アルVル7ン
モニウムLプル、硫酸((3−ラウルi)ミド1[1ビ
ル)トリメチルIンtニウム)メチル、窒化ステアラミ
ドプロピルジメfルー13−ヒト(]]1−シ1チルア
ン七ニウが含まれる。1代表的/「イミグゾリニウム第
四級7ン[ニウム化合1カにLt SM FPtメブル
ー1−オレイルアミド土デルー2−オレイルイミダゾリ
ニウムメチル及び硫酸tツノ′ル1−イミグゾリーウム
Lアルが含まれる。代表的4゛1第四級アンモニウム系
共重合体に(よ塩化ジメヂルジアル1ルアンモニウムジ
アし1−ンアクリルアミド其重(木が舎よれる。 所望の特性の変イヒが電気伝導度を向トさぜることにあ
る場合、好ましい添加剤は硫酸1チルビス(ポリしドロ
。1−シlfル)フルキルフン七ニウl\ニブル及びヒ
ドロキシアルキレン第四級アンモニ・’71>塩のIA
さ第四級j)ンモニウム化合物:N、N。 N’−−ポリオ−1シTデル(15)−N’ −獣脂−
1、:’+ −−fT、Iパンジアミン:及び塩化ジメ
ヂルジアル1ルアンモニウムジアセトンアクリルアミド
の姐、V第四級アンEニウム系几Φ合体rある。 本発明による処叩で(、L第一段階でポリウレタン発泡
体に膨張剤が接触させられる。膨]II;剤はトに説明
1ノだ如く、発泡体を溶解りることk < a張さける
流体である。膨張剤は発泡体を少なくど0杓10%、好
ましくは約20へ・約14.0%膨張さi!る(すなわ
ら元の体積を増加させる)もので41<ではならく≧い
。 膨張は発泡体を適当な温度、?Fなりら1鞠71の氷点
から沸点の間の温度で、高分子が膨張するトコ1分4鵞
時間接触さVることで行りわれる。膨張剤のmは発泡体
を必要な用膨張ざUるに十分なだけ<rければならない
。 好ましい実施例においては、発泡体はポリ・″ルータン
よりなり、膨張剤は添加剤と」Lにあらかじめ混合され
ており、そのため膨張とn7Bは同時に行なわれる。一
般に膨張剤は混合物重量に対して約0.1〜100%、
好ましくは約1〜・100%の添加剤を含んでいる。添
加剤の晟低レベルは必要/iポリウレタン発泡体特性の
変化を生じるに必要な最低の吊である。一方、最大レベ
ルは添加剤が申合体の高分子構造内に浸透するに十分な
時間膨張剤中に溶解ないし混和し得るmによって決まる
。 また別の実施例においU +;Lポリウレタン発泡体は
まず膨張剤で膨張させられ、次いで流体の輸送が14・
しるような条件下r:第1の膨張剤は第2の添加剤を含
む膨張剤で置換えられる。同様に、所望の特性変化が一
連の添加剤の使用を必要とする場合、あるいは単一の膨
張剤が2つの異なった添加剤を含浸させるのに使用でき
ない場合、種々の異なった添加剤を含む一連の膨張剤を
順次使用することら可能である。 最後に含浸されたポリウレタン発泡体は添加剤が発泡体
の中合体椙造中に捕捉されC残るJ:う(【条件上で除
去されることにより収縮される。除去過稈の代表的なし
のには蒸発、液抽出及び化学変性が含まれる。化学変性
法では第2の薬剤がポリウレタン発泡体中に含浸され、
第1の膨張剤と反応し、ポリウレタン発泡体の収縮が生
じる。好ましい実施例においては添加剤は膨張剤よりも
低い揮発性を有するように選ばれ、膨張剤の除去は蒸発
によってなされる。重合体重量の約1〜・50°6、好
ましくは約3〜20%の添加剤がポリウレタン発泡体の
重合体構造中に捕捉されて残る。 本発明による特性が変化された発泡体は添加剤が含浸さ
れた網状又は非網状ポリウレタン発泡体である。好まし
い発泡体はまた80%より大きな空隙体積、最も好まし
くは90%以上の空隙体積を有する。 特性の変化された発泡体は発泡体のΦWに対して少なく
とも約1%、好ましくは約1〜50%、最も好ましくは
約3〜20%の捕捉された添加剤を含んでいる。高い電
気伝導度、ツなわら1×1013オームαの比抵抗を有
する実施例においては添加剤は硫酸エチルビス(ポリヒ
ドロ、1シ工升ル)アルキルアンモニウムエチル及びヒ
ドロキシアルキレン第四級アンモニウム塩の如き第四級
77ンモニウム化合物:N、N、N’ −ポリA1−ジ
エチル(15)−N’ −獣脂−1,3−プロパンジア
ミンの如きアルコキシル化ジアミン:またジメヂルジア
ルキル塩化アンしニウムシアLt−ンアクリル?ミドの
如き第四級7ン[−ラム系共重合体Cある。 本発明になるテIl爆発性燃お1タンクは従来の燃料タ
ンク内部の少なくと1p35%へ・100%を適当4T
値の低い電気抵抗を右するポリウレタン発泡体(゛充填
づることで製造することができる。燃料タンクに最ら好
ましい発泡体は網状ポリエーテル系ボ1月シレタンく・
ある。この目的のためには1×1013オームC11l
以下の比抵抗を右する発泡体が必要になる。かかる発泡
体tよ添加剤どして第四級アンモニ・“ツム化合物を用
いた本発明による処理により容易に製造さ枕る。燃料タ
ンクtよ陸[、航空。 及び水上中槽の燃料タンクに用いるとIII都合である
。好、上しい実施例の燃料タンクは航空線用の燃riタ
ンクである。 実施例 − 以上本発明の詳細な説明したが、以下の限定はされない
実施例により本発明の詳細をさらに説明する。以F仝で
の吊は特に明示しイfい限り中甲部で示11らのと11
゛る。 1羞」」− CP7091添加剤、すなわ)うJJルゴン コーポレ
ーションの塩化ツメ1ルジフリルアンLニウムジアセト
ンアクリルアミドJ↓重合体の 20%溶液をメタノー
ル中で調製した。網状の、1インチ当り15個の孔を含
み、1立方フィート当り1.3ボンドのポリエーテル系
ポリウレタン発泡体試料を溶液中に浸し、最大56%ま
で膨張させた後に除去した。発泡体は次いでニツゾロー
ラを通されて余分な溶液が除去され、また発泡体中に含
まれるCP7091の吊が制御さ机る。発泡体【よ次い
で乾燥器内で66℃で乾燥され、メタノールが蒸発され
る。、添加剤の残留レベル及び処理された発泡体の固有
抵抗を測定した。9.8%の残留レベルにおいてはく発
泡体a…に対して)37×109オームcIIIの固有
抵抗が測定された。これに対し未処理の発泡体の固有抵
抗はlX10”4−ムc#Iである。 支流■1 20%のCP7091.75%の水及び5%のメタノー
ルを添加剤及び膨張剤どして用いて実施例1と同一の実
験をくりかえした。発泡体の膨張は25%以下であった
。116%の残留レベルで固有抵抗(よ7.6X 10
”’ J−ムcmであった。 、Ut!1L2L(比較例) 膨張剤のかわりに非膨張剤である水を用いて実施例1と
同じ実験をくりかえした。発泡体は膨張しなかった。こ
の処理では9.9%の残留レベルが生じたが固有抵抗は
1.9X 10 ” A−ムαにしがならなかった。こ
の固有抵抗値は未処理発泡体のしのど同一の範囲内に入
る。 1施1゜ 発泡体に網状で、1インチ当り25個の孔を含み、11
7方フィート当り 1.3ボンドのポリエーテル系ポリ
ウレタン発泡体を用いて実施例1と同じ実験をくりかえ
した。9.8%の残留レベルで16×109オ一ムcm
の固有抵抗が得られた。 ゛層圧 溶液にアルマツク ケミカルズより供給されているJl
−ド【ンAメーン 丁/25、すなわらN。 N、N’ −ポリオキシエチル(15) −N’ −獣
脂−1,3−プロパンジアミンの塩化メチレン中35%
溶液を用いて実施例と同じ実験をくりかえした。発泡体
は40℃で乾燥された。残留レベルは12.8%で固有
抵抗は2.7X1011オ一ムcmであった。 支tm 溶液にシェレックス ケミカル カンパニーのヴアルス
タット66、すなわちエチルビス(ポリヒドロキシエチ
ル)アルキルアンモニウム硫酸エチルの塩化メチレン中
4.8%溶液を用いて実施例1と同じ実験をくりかえし
た。発泡体は40℃で乾燥された。128%の残留レベ
ルと2.7X1Q”オーム1の固有抵抗が得られた。 文型J[ 溶液にシェレックス ケミカル カンパニーのヴエルス
タット55、すなわちIffモノアルキルイミダゾリウ
ムエチルの塩化メチレン中6.2%溶液を用いて実施例
1と同じ実験をくりかえした。 残留レベルは178%で6.7X10”オームcmの固
イ】1氏抗が1′7られlご、。
Claims (16)
- (1)ポリウレタン発泡体を、ポリウレタン発泡体の膨
張剤と添加剤との混合物に、発泡体が膨張しまた添加物
が発泡体中に含浸されるに十分な時間接触させ、 含浸されたポリウレタン発泡体を、これから膨張剤を発
泡体の重量の少なくとも1%の添加剤がポリウレタン発
泡体の重合体構造中に残留するような条件下で除去し、
収縮させることを特徴とする、特性が変化したポリウレ
タン発泡体の製造方法。 - (2)膨張剤は脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素、ケトン、アルデヒド、アルコ−ル、エ
ステル、エーテル、あるいはこれらの混合物よりなり、
また膨張剤は1〜25個の炭素原子を含んでいることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 - (3)膨張剤はアセトン、アニリン、ベンゼン、四塩化
炭素、シクロヘキサン、酢酸エチル、塩化エチル、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、塩化メチレン
、クロロホルム、ペルクロロエチレン、メチルエチルケ
トン、ニトロベンゼン、キシレン、トリクロロエチレン
、酢酸ビニル、アセトアルデヒド、ジエチルエーテル、
フレオン又はこれらの混合物よりなることを特徴とする
特許請求の範囲第1項乃至第2項のうちいずれか一項記
載の製造方法。 - (4)添加剤は無機塩、ヴェルナー錯体、配位錯体、エ
トキシル化アルキルアミン、難燃剤、有機チタン酸塩、
有極性有機化合物、陰イオン系界面活性剤、非イオン系
界面活性剤、第四級塩、アルコキシル化ジアミン、ある
いはこれらの混合物よりなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項乃至第3項のうちいずれか一項記載の製造
方法。 - (5)添加剤は第四級アンモニウム塩であることを特徴
とする特許請求の範囲第4項記載の製造方法。 - (6)第四級アンモニウム塩は第四級アンモニウム化合
物、イミダゾリニウム第四級塩、第四級アンモニウム系
共重合体、あるいはこれらの混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 - (7)ポリウレタン発泡体は原体積の少なくとも10%
以上に膨張されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項乃至第6項のうちいずれか一項記載の製造方法。 - (8)膨張剤は混合物重量の約0.1〜100%の添加
剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第
7項のうちいずれか一項記載の製造方法。 - (9)膨張したポリウレタン発泡体は膨張の後膨張剤の
蒸発、液抽出、若しくは化学的変性により収縮すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第8項のうちい
ずれか一項記載の製造方法。 - (10)ポリウレタン発泡体はポリエーテル系、ポリエ
ステル系、共重合ポリオル系、ポイウレタン発泡体、又
はこれらの混合物であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項乃至第9項のうちいずれか一項記載の製造方法
。 - (11)ポリウレタン発泡体は網状構造を有することを
特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第10項のうちい
ずれか一項記載の製造方法。 - (12)電気固有抵抗が1×10^1^3オームcm以
下であるポリウレタン発泡体。 - (13)ポリウレタン発泡体はポリエーテル系、ポリエ
ステル系、共重合ポリオル系ポリウレタン発泡体、又は
これらの混合物であることを特徴とする特許請求の範囲
第12項記載のポリウレタン発泡体。 - (14)網状構造を有することを特徴とする特許請求の
範囲第12項乃至第13項記載のポリウレタン発泡体。 - (15)ポリウレタン発泡体の重量に対して約1〜50
%の量の含浸された添加剤を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第12項乃至14項のうちいずれか一項記載
のポリウレタン発泡体。 - (16)少なくとも90%の空隙体積を有することを特
徴とする特許請求の範囲第12項乃至第15項のうちい
ずれか一項記載のポリウレタン発泡体。
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