(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車産業で用いるための厳密な仕様要求を満たすことができる大豆ベースのポリウレタン発泡体を提供する。【解決手段】車両で用いるためのインテリアパネル部材は、外皮層２６と、外皮に固定される弾力層２４とを含む。弾力層２４は重合体ＭＤＩと、純ＭＤＩと、ポリオールとから生成される。ポリオールは１００部の樹脂につき５０部未満の大豆ベースのポリオールである。弾力層は支持層２０に固定されて、インテリアパネル部材を形成する。【選択図】図２
2010143221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両で用いるためのインテリアパネル部材であって、当該部材が、
外皮と、
当該外皮に固定され、重合体ＭＤＩと、実質上４−４’ＭＤＩ異性体からなる純ＭＤＩと、ポリオールとを反応前に含み、当該ポリオールが１００部の樹脂（ｐｐｈｒ）につき５０部未満の大豆ベースのポリオールを含む弾力層と、
支持層と、
を具えることを特徴とする部材。
【請求項２】
請求項１に記載の部材が、前記大豆ベースのポリオールより大きな分子量を有する石油化学ベースのポリオールを更に含むことを特徴とする部材。
【請求項３】
請求項２に記載の部材において、前記石油化学ベースのポリオールが２，０００より大きな数平均分子量を有することを特徴とする部材。
【請求項４】
請求項１に記載の部材において、純ＭＤＩに対する重合体ＭＤＩの重量による比率が、０．４ないし４の間の範囲にあることを特徴とする部材。
【請求項５】
請求項２に記載の部材が、有効量の石油化学ベースのポリオールと前記大豆ベースのポリオールとを有し、前記弾力層の平均伸び率がＡＳＴＭ  Ｄ４１２  ＤＩＥ−Ｃ法を用いて測定した場合に、６０％より大きいことを特徴とする部材。
【請求項６】
請求項１に記載の部材において、前記弾力層の平均伸び率がＡＳＴＭ  Ｄ４１２  ＤＩＥ−Ｃ法を用いて測定した場合に、６０％ないし８５％の範囲内にあることを特徴とする部材。
【請求項７】
請求項１に記載の部材において、受けた場合の前記部材の圧縮ひずみが、ＡＳＴＭ  Ｄ３５７４を用いて測定した場合に２５％未満であることを特徴とする部材。
【請求項８】
請求項１に記載の部材において、当該部材がエイジング後に５０％未満の圧縮力たわみを計測することを特徴とする部材。
【請求項９】
請求項１に記載の部材において、前記弾力層がＡＳＴＭ  Ｄ２１２６を用いて測定した場合に、成形後１時間以内に実質的に収縮しないことを特徴とする部材。
【請求項１０】
請求項１に記載の部材において、前記外皮が熱可塑性ポリウレタンを含むことを特徴とする部材。
【請求項１１】
請求項１に記載の部材において、前記支持層が熱可塑性ポリオレフィンを含むことを特徴とする部材。
【請求項１２】
請求項１に記載の部材において、前記弾力層が現場発泡型である場合に、前記弾力層が前記外皮と前記支持層とに固定されることを特徴とする部材。
【請求項１３】
自動車両で用いるためのインテリアパネル部材であって、当該部材が、
外皮層と弾力層とを具え、前記弾力層が前記外皮層に固定され、前記弾力層が反応前に大豆ベースのポリオールを具備するヘテロ鎖重合体の発泡体を含み、前記弾力層がＡＳＴＭ  Ｄ３５７４を用いて測定した場合に、１１ないし２８％の間の範囲の圧縮負荷たわみを有する複合層と、
支持層と、
を具えることを特徴とする部材。
【請求項１４】
請求項１３に記載の部材において、前記弾力層が０．５ないし１０ｍｍの範囲の厚さを有することを特徴とする部材。
【請求項１５】
請求項１３に記載の部材において、前記ヘテロ鎖重合体の発泡体がポリウレタン発泡体を含むことを特徴とする部材。
【請求項１６】
請求項１３に記載の部材において、前記複合層がＡＳＴＭ  Ｄ３５７４を用いて試験及び湿潤エイジングさせた場合に、湿潤エイジング後に５０％未満の圧縮ひずみを有することを特徴とする部材。
【請求項１７】
自動車両で用いるためのインテリアパネル部材を実施する方法であって、当該方法が、
外皮層を成形ツールの上半分の型枠に塗布するステップと、
支持層を成形ツールの下半分の型枠に塗布するステップであって、前記上半分と下半分とが空洞を規定するステップと、
前記半分の型枠を互いに関連付けて閉じるステップと、
発泡体を前記空洞内に供給するステップであって、前記発泡体が重合体ＭＤＩと、純ＭＤＩと、大豆ベースのポリオールと、石油化学ベースのポリオールとを含むステップと、
前記発泡体を前記空洞で硬化させるステップと、
前記インテリアパネル部材を外すために、前記半分の型枠を開けるステップと、
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記発泡体の層が７４ないし８４．４ｋｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法において、前記弾力層が０．５ないし１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法において、前記インテリアパネル部材がダッシュボード部材、インストルメントパネル部材、又はコンソール部材のうちの少なくとも１つを具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両で用いるためのインテリアパネル部材及びその部材を生成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車両のインテリアは多くの部材で生成されるインテリアパネルアセンブリを有する。これらの型のインテリアパネル部材の例は、限定するに及ばないが、インテリアドアパネル、インストルメントパネル、コンソール、及び他のインテリア装備品を含む。
【０００３】
これらのパネルに用いられる部材は一般的に、比較的硬い硬質の支持層と、カバーの外皮又は層と、少なくとも一部の支持層ないし外皮の間に配置された軟性パッドとを具える。軟性パッドは一般的に発泡体のような弾性材料である。発泡体が用いられる場合、部材は相隔たる配置の型枠中に外皮／カバー層を置き、次いで発泡体を型枠内へ導入することによって生成される。発泡体は硬化すると、支持層にカバーの外皮を固定する。
【０００４】
フレキシブルなポリウレタン発泡体は自動車産業で塗布用に広く用いられてきた。ポリウレタン発泡体の生成は当該技術分野で既知である。ポリウレタン発泡体はイソシアネート（ＮＣＯ）基がヒドロキシル（ＯＨ）基と反応する際に形成される。最も一般的なポリウレタン発泡体生成方法は、基幹のウレタン基を形成するポリオールとイソシアネートとの反応を介する。
【０００５】
ポリウレタン発泡体の反応で一般的に用いられるポリオールは、一般的にグリセリンやエチレンオキシドのような石油化学製品から得られる。石油化学ベースのポリオールの欠点は、長期間の経済的な安定性と、それらが得られる化石燃料及び石油の限られた埋蔵量とを含む。大豆ベースのポリオールは石油化学ベースのポリオールに対する代替物として開発されてきた。大豆ベースの材料は石油化学ベースのポリオールに付随する環境上の懸念を軽減すると共に、コスト上の利点を提供できるため、大豆ベースのポリオールはポリウレタンの生成について、石油化学ベースのポリオールに対する良い代替物であると考えられている。
【０００６】
大豆ベースのポリウレタン発泡体は多様なポリウレタン市場に進入してきたが、大豆ベースのポリオールは、多くのインテリアパネルアセンブリの要求を満たすのに必要とされる荷重負荷特性と他の物理的特性の不足を伴う連続気泡型のポリウレタン発泡体構造を生成するため、大豆ベースのポリウレタン発泡体は自動車産業、特にインテリアパネル及び部材の製造における採用が得られていなかった。
【０００７】
従って、インテリアパネル部材を生成する際に、自動車産業で用いるための厳密な仕様要求を満たすことができる大豆ベースのポリウレタン発泡体を提供することが所望され、そのニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様は、自動車両で用いるためのインテリアパネル部材に関する。ある様態においては、部材は外皮と外皮に固定された弾力層とを具える。弾力層は重合体メチレンジフェニルイソシアネート（ＭＤＩ）、実質上４−４’ＭＤＩ異性体である純ＭＤＩ、及びポリオールから生成される。ポリオールは１００部の樹脂（ｐｐｈｒ）につき５０部未満の大豆ベースのポリオールを含む。弾力層は支持層に固定される。
【０００９】
別の様態においては、自動車両で用いるためのインテリアパネル部材は支持層に隣接する複合層を含む。複合層は外皮層と弾力層とを有する。弾力層は外皮層へ固定され、反応前に大豆ベースのポリオールを含む。発泡体はＡＳＴＭ  Ｄ３５７４を用いて測定された場合、１１％ないし２８％の間の範囲にある圧縮負荷たわみを有する。
【００１０】
別の様態においては、自動車両で用いるためのインテリアパネル部材を生成するための方法が開示される。部材は、成形ツールの上半分に外皮層を、及び、成形ツールの下半分に支持層を塗布することによって生成される。その上半分及び下半分は空洞を形成する。重合体ＭＤＩ、純ＭＤＩ、大豆ベースのポリオール、及び石油化学ベースのポリオールは空洞内へ供給されて、発泡体を形成する。発泡体は空洞で硬化される。半分の型枠はインテリアパネル部材を外すために開けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明は以下の実施例の方法のみで、及び添付の図面によって、より詳細に説明されるであろう。
【００１２】
【図１】図１は、本発明によって作られる、支持層、弾力層、及び外皮を含むインテリア部材の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の少なくとも１の態様による、作られたインテリアパネル部材を示す図１の断面２−２に沿った概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の少なくとも１の様態により、インテリアパネル部材を生成するためのプロセスの概略図である。
【図４】図４は、本発明の少なくとも１の様態により、インテリアパネル部材を生成するための現場発泡プロセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
要求に応じて、本発明の詳細の様態は本明細書中に開示される。しかしながら、開示された様態は単に、多様かつ代替的な形態で具体化できる本発明の例示であることは理解されよう。図面は採寸する必要はなく、いくつかの特徴は特定の部材の詳細を示すのに拡張又は最小化できる。従って、本明細書中に開示した特異的な詳細は、限定として解釈すべきではなく、本発明を様々に用いるために、当該技術分野の当業者に教示する代表的な基礎と解釈すべきである。
【００１４】
特別に示された場合を除いては、記載及び請求項中の総ての数量、つまり示された、材料又は反応及び／又は使用状態の量は、本発明の最も広範な範囲について記載する場合に用語「約（ａｂｏｕｔ）」によって修飾されると理解すべきである。述べられた限定数内での実行が所望され別個に具体化されるべきである。本発明と関連する目的に好適であるような材料の群又は分類の記載は、群又は分類のうちの２又はそれ以上の部材の混合物が好適であることを示す。化学用語での成分の記載は、記載に特有の任意の組合せへの添加時の成分であり、一度混合された混合物の成分間の化学的な相互作用を防止する必要はない。頭字語又は他の略語の最初の定義は、本明細書中での同一の略語の次からの使用総てに適用され、最初に定義された略語の標準の文法的な変形に準用して適用する。特に逆のことを述べられない限り、特性の測定は同一の特性に対する以前又は後に引用された同一の技術によって決定される。更に、特に逆のことを述べない限り、割合、「部（ｐａｒｔｓ  ｏｆ）」及び比率の値は重量によるものであり、用語「重合体（ｐｏｌｙｍｅｒ）」は「オリゴマ（ｏｌｉｇｏｍｅｒ）」、「共重合体（ｃｏ−ｐｏｌｙｍｅｒ）」、「ターポリマ（ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）」等を含む。
【００１５】
当然ではあるが、特異的な複合部材及び／又は生成すべき状態が変わるため、本発明は以下に記載の特異的な様態及び方法に限定されないことは更に理解すべきである。更に、本明細書で用いられる用語法は本発明の特定の様態を記載する目的のためにのみ用いられ、いかなる限定も意図していない。
【００１６】
明細書及び出願中の請求項に用いられるように、単数形「ある（ａ）」、「ある（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は文脈がはっきりとそうではないことを示さない限り、複数の引用を含むことは更に留意しなければならない。例えば、単数形の部材の引用は複数の部材を含むことを意図している。
【００１７】
本出願を通じて、刊行物が引用される場合、全体としてのこれらの刊行物の開示は、本発明が含む当該技術の状況をより十分に説明するように本出願に引用によって本明細書で取り込まれる。
【００１８】
図面、特に図１によると、車両で用いるための例示的なインテリアパネルアセンブリ１０は、本発明の原理によって示される。この様態においては、パネルアセンブリ１０はインストルメントパネル部材１２、ダッシュボード部材１４、及びコンソール部材１６として示されている。インストルメントパネル１２、ダッシュボード１４、及びコンソール１６は自動車用インテリアの美的外観に寄与し、車両の所有者に快適さと利便性を提供する。インテリアパネルアセンブリ１０は、例示的な様態において本明細書中に例示及び記載され、インストルメントパネル１２、ダッシュボード１４、及びコンソール１６を具えるが、このインテリアパネルアセンブリ１０は代替的に、本発明の精神及び範囲から離れることなく、ドアトリムパネル、肘掛け、ドアハンドル、又はその他のインテリアパネル部材を具えてもよいことは分かるであろう。
【００１９】
図２によると、図１中の切断線２−２に沿った一般的なインストルメントパネル部材１２の断面図が例示されている。インストルメントパネル１２は支持層２０と、支持層２０に固定された複合物２２とを具える。インストルメントパネル１２は発泡体のような弾力層２４を有し、支持層２０の少なくとも一部分と外皮２６の部分との間に配置される。
【００２０】
支持層２０と、弾力層２４及び外皮２６を含む複合物２２とは、当該技術分野の当業者に既知の好適な材料で生成できる。支持層２０を生成するための好適な材料の例は、限定するには及ばないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＣ／ＡＢＳブレンド、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、及び熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）を含む。支持層２０は注入成形又は圧縮成形のような、当該技術分野の当業者に既知の好適なプロセスによって生成してもよい。
【００２１】
外皮２６及び／又は弾力層２４は任意の好適な材料で、かつ、当該技術分野の当業者に既知の好適な方法によって生成できる。外皮２６及び／又は弾力層２４を形成するのに用いられうる材料の例は、限定するには及ばないが、縮合重合体、ヘテロ鎖重合体、ＴＰＯ、ポリイミド、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ウレタン、ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタン、及びＴＰＥを含む。外皮２６は、噴霧、注入成形、鋳造、真空成形、又は当該技術分野の当業者に既知の他の方法によって形成される。弾力層はポリウレタン発泡体のような縮合重合反応で形成されたヘテロ鎖重合体を含む発泡性材料から生成される、当該技術分野の当業者に既知の、任意の好適な材料から形成される。選択的にコーティング２８が外皮２６に塗布されてもよい。
【００２２】
インテリアパネルアセンブリ１０は現場発泡、又は噴霧塗布プロセスのような好適なプロセスによって形成される。縮合重合反応で得られるヘテロ鎖重合体で用いるための任意の好適な現場発泡プロセスを用いてもよい。特に都合の良い現場発泡プロセスは、図３に概略的に例示されるようなプロセスを用いて、弾性ポリウレタンを生成するステップを具える。ポリオール供給源４０は大豆ベースのポリオール供給源４２と、石油化学ベースのポリオール供給源４４とによって供給される。その各カテゴリの化学的又は物理的に別個のポリオール材料を配合するために、１以上の各々の大豆ベースのポリオール供給源４２及び石油化学ベースのポリオール供給源４４があることは理解されるであろう。イソシアネート供給源４６は純ＭＤＩ供給源４８と重合体ＭＤＩ供給源５０とを含む。純ＭＤＩに対する重合体ＭＤＩの重量による比率は、０．４ないし４、より好ましくは０．５ないし２、更に好ましくは０．７５ないし１．５の間の範囲にある。ポリオール供給源４０及びイソシアネート供給源４６、ならびに選択的に発泡剤供給源５２が、ディスペンサ５４に供給され、そこから、熱可塑性外皮層のような外皮２６（図２）が型枠５８に塗布できる。ディスペンサは発泡ポリウレタン層のような弾力層２４（図２）を更に塗布し、それは外皮２６の一部分に塗布される。紫外線保護層、着色剤、又は審美的な層のような、更なるオプション層及び／又は添加剤は、必要に応じて外皮２６あるいは弾力層２４のいずれかに塗布してもよいことは理解されるであろう。オプション層は本発明の精神又は範囲を超えることなく、型枠内コーティングのような外皮２６の塗布に先行する、及び／又は、続いて生じる処理ステップにおいて、型枠５８に塗布してもよい。この成形ステップは、低温硬化型の発泡体を用いるステップ、あるいは、加熱した型枠中で加熱硬化型（ａｂｏｖｅ−ｒｏｏｍ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｃｕｒｅｄ）発泡体を処理するステップを生じさせる。
【００２３】
インテリアパネル部材について、発泡体の収縮は最小化させる必要がある。発泡体が収縮する場合、外皮２６は許容不可能なひけマーク又は他の水平でない表面を呈しうる。ＡＳＴＭ  Ｄ１６２２の試験方法を用いて測定された場合に、成形後一時間以内で、任意の方向において２％未満の寸法の減少というわずかな収縮が都合良い。更により都合良いのは、１％未満の寸法の減少という非常に小さな収縮を有することである。非収縮が最も所望される。
【００２４】
温度限界及び湿度についてのＡＳＴＭ  Ｄ２１２６の特異的な環境条件下でエイジングした後の長期間の収縮は、ＡＳＴ  Ｄ１６２２を用いて更に測定できる。インテリアパネル部材においては、寸法の収縮は５％未満、より好ましくは２％未満、更により好ましくは１％未満にすべきである。
【００２５】
収縮は部分的には、ポリオール官能基に対するイソシアネート官能基の化学量論比によって制御できる。一般的には、その指数はポリオール官能基に対するイソシアネートの比率の１００倍であると報告されている。インテリアパネル部材用に発泡体を形成する場合、８５ないし１１５の範囲内の指数を有することが都合良く、９５ないし１１０が更に都合良い。
【００２６】
インテリアパネルアセンブリ（図１）は、図４で概略的に例示されるように、特定の様態において現場発泡プロセスによって形成される。成形ツール８０は上半分の型枠８２と下半分の型枠８４とを含む。半分の型枠８２及び８４のうちの少なくとも一方は、他方の半分の型枠に関連づけて軸線方向に移動できる。このことによって、成形ツール８０への支持層２０及び外皮２６の挿入を可能にする。一般的なプロセスにおいて、外皮２６が下半分の型枠８４に配置されるが、支持層２０は成形ツール８０内の、しばしば上半分の型枠８２に配置され、外皮２６と相隔たる状態である。半分の型枠８２及び８４は成形前は相隔たる状態であり、支持層２０及び外皮２６は一般的には、クリップ、フック、真空技術、又は当該技術分野の当業者に既知の他の手段によって、上半分８２及び下半分８４に配置される。支持層２０及び外皮２６が所定位置にある場合、半分の型枠８２及び８４は互いに関連づけて閉じられる。
【００２７】
成形ツール８０は、ディスペンサ５４（図３）が、支持層２０と外皮２６との間に配置される領域によって規定される空洞８８内へ発泡体材料８６を供給するのを可能にするように配置される。特定の様態においては、支持層２０を開口部９０を用いて提供し、半分の型枠８２及び８４が互いに近接かつ接合する場合、すなわち、成形ツール８０が閉じられている場合に空洞８８への発泡体材料８６の供給できるようにしてもよい。
【００２８】
少なくとも１の様態においては、支持層２０は一般的に０．５ないし５ｍｍの間の厚さを有する。別の様態においては１．０ないし３．５ｍｍ、更に別の様態においては２ないし３ｍｍである。
【００２９】
弾力層２４（図１）は一般的に支持層２０に沿って形成される。弾力層２４はインテリアパネルアセンブリ１０に柔らかな感触を提供するのを手助けする。少なくとも１の様態においては、弾力層２４の密度は４．６ｌｂｓ／ｆｔ３（７４ｋｇ／ｍ３）ないし７ｌｂｓ／ｆｔ３（８４．４ｋｇ／ｍ３）の範囲内にある。他の様態においては、弾力層２４の密度は７５ｋｇ／ｍ３ないし８１ｋｇ／ｍ３の範囲にしてもよい。
【００３０】
弾力層２４は、ＡＳＴＭ  Ｄ３５７４を用いて測定される場合に、１１％ないし２８％の間の範囲の圧縮負荷たわみを更に有する。表１ないし１２の物理的特性についての範囲が、表１ないし１２のデータから個別かつ独立に選択又は計算できることは理解されるであろう。
【００３１】
外皮２６は弾力層２４のその部位に結合できる。インテリアパネル部材を生成する場合、材料の層の間の接着性は耐久性かつ審美性のパネルを維持するのに非常に所望される。発泡体が結合力を失った、すなわち弾力層２４と外皮２６との界面ではなく、発泡体を裂いた場合、外皮２６と弾力層２４との間の接着性は失われるのが所望される。接着性を試験するための方法は、イントロンのような引張試験機を用いる場合はＡＳＴＭ  Ｄ１６２３である。選択的には、外皮２６に接着する弾力層２４は、離れた２の部分を手で引張ることによって試験してもよい。
【００３２】
更に、外皮２６は外部の被覆を提供するように構成され、一般的に弾力層２４に沿って形成される。少なくとも１の様態においては、外皮２６は粉末高分子材料を噴霧することによって形成される。高分子材料は限定しないが、ＰＶＣ、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ＴＰＯ、ＴＰＥ又はその組合せにできる。外皮２６は任意の好適な厚さ及び密度を有することができる。例えば、外皮２６は０．４ないし２ｍｍの範囲の厚さと、８５ないし１２０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度とを有してもよい。少なくとも１の様態においては、外皮２６は０．５ないし１．２ｍｍの範囲の厚さと、９５ないし１１０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度とを有してもよい。弾力層２４は０．５ｍｍないし１０ｍｍ、より都合良くは０．７５ないし５ｍｍ、更により都合良くは１ないし３ｍｍの範囲の厚さを有することができる。外皮２６は外部コーティングが必要とされないよう、十分な耐久性及び魅力のある表面を提供するように更に構成してもよい。
【００３３】
別の様態においては、車両のインテリアパネルアセンブリ１０は、１ないし４０ｐｓｉ（６．９ＭＰａないし２７５ＭＰａ）の範囲の圧力を有するロボット高容量低圧（ＨＶＬＰ）噴霧器のような好適な噴霧装置を用いて、成形ツール８０上に、選択的に型枠離型剤を、次いで、外皮２６を噴霧することによって作ってよい。成形ツール８０は温度制御と通信して、ツールが任意の好適な所望の温度まで選択的に加熱及び／又は冷却されるのを可能にする。好適な温度制御システムのいずれも型枠表面を加熱するのに用いることができる。
【００３４】
成形ツール８０は任意の好適な材料で生成できる。少なくとも１の様態においては、成形ツール８０は伝導性の外表面層を有して、温度制御に対する成形ツール８０の応答性を手助けする。伝導性の材料の好適な例は限定するには及ばないが、銅を含む。
【００３５】
本出願においては、大豆ベースのポリオールが記載されているが、任意の好適な生物ベースの油、特に植物油が本発明の実行中に用いられてもよく、空気が不純物を除去するため、ヒドロキシル基で油を官能性をもたせるため、及び油を密にするために通されてきたことは理解すべきである。大豆油に加えて、吹込後に本発明で用いるためのポリオールに変換できる好適な生物ベースの油の例は、ブドウ種子油、カノーラ油、ラッカセイ油、綿実油（ｃｏｔｔｏｎｓｅｅｄ）、ヒマワリ油、オリーブ油、ナタネ種子油、ヤシ油、パーム油、アマニ油、及び／又はヒマシ油のような植物又は種子油を含む。動物性又は魚類性脂肪から得られる油を更に用いてもよい。
【００３６】
特定の利点を有する大豆ベースのポリオールの例は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ミシガン州ミッドランド）から商業上入手可能なＮＯＰ−１９Ａである。少なくとも１の様態においては、大豆ベースのポリオール及び石油化学ベースのポリオールのブレンドは、縮合反応におけるイソシアネート反応性の部材として用いることができる。ポリオールへと生成された他の植物性及び動物性ファットオイルは、大豆ベースのポリオールと、石油化学ベースのポリオールとの混合物と共に更に用いてもよいことは理解されるであろう。これらの様態においては、大豆ベースのポリオールは５０ｐｐｈｒ未満、より都合良くは１０ないし４０ｐｐｈｒ、最も好ましくは１６ないし３０ｐｐｈｒを含む。いくつかの様態における石油化学ベースのポリオールは、５０ｐｐｈｒより大きい、６０ないし９０ｐｐｈｒ、又はより都合良くは７０ないし８４ｐｐｈｒの間の範囲にできる。
【００３７】
大豆ベースのポリオールの分子量は一般的には、石油化学のポリオールの分子量未満である。大豆ベースのポリオールの一般的な数平均分子量は、２０００未満、より都合良くは３００ないし１９００、及び更により都合良くは５００ないし１０００の範囲にできる。分子量は一般的に単分散にできるが、多分散重合体にしてもよいことは理解されるであろう。石油化学のポリオールは５００より大きい、より都合良くは２０００より大きい、更により好ましくは５０００以上の数平均分子量を有することができる。
【００３８】
イソシアネートはＭＤＩを含むポリメチレンポリフェニルイソシアネートにできる重合体ＭＤＩを含むことができ、２，４’−及び４，４’−ＭＤＩ異性体の混合物を含む。異なるグレードの重合体ＭＤＩは異なる比率のこれらの２の異性体を有しうる。更に重合体ＭＤＩにおいては、３官能基、４官能基及び高次の低重合体があり、その各々は多数の異性体を有する。純ＭＤＩは主に４，４’−ＭＤＩ異性体を含み、商業上の製品は重量で１ないし２％、２，４’異性体を標準に含むが、重量で２０％未満、重量で１０％未満、又は重量で５％未満の範囲で、２−４’異性体を含んでもよい。純ＭＤＩの限定されない例は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社で供給されたＨＢ６５６２である。重合体ＭＤＩの限定されない例は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社で供給されたＰＡＰＩ９５である。重合体ＭＤＩのための一般的な官能価は、２ないし３、より好ましくは２．２ないし２．８、及び最も好ましくは２．３ないし２．５の間の範囲である。粘度はブルックフィールド粘度計で試験された場合、２５℃で６０ないし８０センチポイズ（ｃＰ）の範囲にある。酸性度は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ法１０９−００７６１を用いて決定される場合、％ＨＣｌで０．０１０ないし０．２０の範囲にある。
【００３９】
他の添加剤は、イソシアネート供給源４６又はポリオール供給源４０のいずれかに添加されてもよい。一般的な添加剤は選択的に、触媒、界面活性剤、及び鎖延長剤を含むことができる。触媒の例は、トリエチルアミン−Ｎ−オキシド（ＴＥＡＯ）のような遅延型の反応触媒である。一般的な界面活性剤はＴａｅｇｏｓｔａｂ社によって供給されるＢ４１１３を含むことができ、Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社の製品群である。Ｄｅｇｕｓｓａ社の事業部（バージニア州ホープウェル）又はＤａｂｃｏ社の３３％のトリエチルアミンジアミン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅｄｉａｒｎｉｎｅ）と、６７％のジプロピレングリコールとの混合物である３３−ＬＶは、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔ社から入手可能である。発泡体中の酸を除去するための添加剤の例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社で提供されるＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミン（ＤＭＥＡ）である。
【実施例１】
【００４０】
０ないし５０ｐｐｈｒの大豆ベースのポリオールを用いた、一連のポリウレタン発泡体は、重合体ＭＤＩと配合される。配合物は表１ないし５に与えられる。ポリオールは、大豆ベースのポリオールＮＯＰ−ｌ９Ａと、石油化学ベースのポリオール４７０１、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ミシガン州ミッドランド）のエチレンオキシドで覆われた３官能基型のオキシプロピレンポリエーテル、及びそれらのＶｏｒａｎｏｌ（登録商標）シリーズとしてのＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ミシガン州ミッドランド）から入手可能な約３５％の固体及び当量の２４３５を有する３官能基型のスチレンアクリルニトリル共重合体の４９３５とである、３のポリオールのブレンドである。ポリオール４９３５は約４０００の分子量範囲を有し、４７０１及びＮＯＰ−１９Ａの分子量範囲より大きい。ポリオール４７０１の分子量はポリオールＮＯＰ−１９Ａの分子量を超える。
【００４１】
実施例１の発泡体に対する物理的特性は、表６に与えられる。
【００４２】
重合体ＭＤＩで、及び、５％ないし２０％の間の発泡体の重量（１０ないし４０ｐｐｈｒ）の大豆ベースのポリオールで作られる発泡体は、都合の良い物理的特性を有する。２５％の発泡体の重量（５０ｐｐｈｒ）の大豆ベースのポリオールで同一の配合部材を用いた場合、得られた発泡体の伸び率は平均的であり、未満であることが所望される。
【実施例２】
【００４３】
実施例１と同一部材を用いた発泡体が、４３ｐｐｈｒの大豆ベースのポリオール、ならびに４３ｐｐｈｒのより高分子量の石油化学ベースのポリオール４９３５及び１４ｐｐｈｒの石油化学ベースのポリオール４７０１を用いて調製される。配合物は、発泡体中に２５％の発泡体重量の大豆ベースのポリオールと、２５％の発泡体重量の石油化学ベースのポリオール４９３５とを有する。配合物は表７で利用できる。この配合物についての結果は、２５％又はそれ以上の大豆ベースのポリオール（４３ｐｐｈｒ又はそれ以上）を用い、都合の良い特性を得るために、比較的高い数平均分子量を有するポリオール４９３５のような石油化学ベースのポリオールが用いられることを示す。結果はＡＳＴＭ  Ｄ４１２−ＤＴＥ−Ｃを用いて測定した場合、所望のレベルに対する伸び率の増加である。
【実施例３】
【００４４】
図２の複合物２２のような、熱可塑性ポリウレタン外皮と、発泡体の重量で１０％（２０ｐｐｈｒ）の発泡体を有するポリウレタン発泡体の弾力層とを有する複合層を形成する場合、物理的特性について大豆ベースのポリオールが試験される。配合物は表８に提供される。複合層の物理的特性は表９に与えられる。重合体ＭＤＩのみを用いる場合、圧縮ひずみは、受ける場合に十分に有利な特性を有さない。
【実施例４】
【００４５】
大豆ベースのポリオール（４０ｐｐｈｒ）からの重量で２０％の発泡体と、実施例３にあるのと同量の高分子量の石油化学ベースの４９３５ポリオール、６０ｐｐｈｒで重合体ＭＤＩ、及び４０ｐｐｈｒで純ＭＤＩとを有する配合物が、実施例３にあるような複合層に形成される。重合体ＭＤＩと純ＭＤＩとのブレンドを用いることによって、複合層について著しく改善された初期圧縮ひずみを生じる。配合物は表１０に与えられ、結果は表１１に示される。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
【表２】
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【００４８】
【表３】
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【００４９】
【表４】
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【００５０】
【表５】
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【００５１】
【表６−１】
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【００５２】
【表６−２】
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【００５３】
【表６−３】
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【００５４】
【表７】
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【００５５】
【表８】
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【００５６】
【表９】
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【００５７】
【表１０】
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【００５８】
【表１１】
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【００５９】
本発明の様態が例示及び記載されてきたが、これらの様態が総ての可能な本発明の形態を例示及び記載することを意図していない。むしろ、本明細書中で用いた用語は限定ではなく説明の用語であり、様々な変更が本発明の精神及び範囲から離れることなくなされうることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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