(57)【要約】本発明は、イソシアネートフリーの合成材料（プラスチック、ポリマーおよび／または修飾ポリウレタン等）を産生する新規な方法であって、熱可塑性ポリウレタンおよびナノクレイの組合せの溶融押出プロセシングを含む方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成材料産物Ｉのイソシアネートフリーの産生方法であって、
ａ）熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合によって中間産物Ｉを産生する工程と、
ｂ）ａ）から得られる中間産物Ｉの、ポリオール成分、および任意でさらなるＴＰＵとの混合によって中間産物ＩＩを産生する工程と、
ｃ）ｂ）から得られる中間産物ＩＩの、ポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）との混合によって産物Iを産生する工程と
を含む方法。
【請求項２】
産物Ｉが続いて、粒子、顆粒、フィルム、繊維、泡、ストランド、シートおよび／またはホイルを得るために、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、産物ＩＩを産生することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
工程ａ）が２つの工程、すなわち
ｉ．熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合によって、中間産物Ｉａを産生する工程と、続いて
ｉｉ．熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）および中間産物Ｉａの混合によって、中間産物Ｉを産生する工程と
で実行されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
工程ｉ）における混合が、７０から９０％、好ましくは８０％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および１０から３０％、好ましくは２０％のナノクレイ成分の比率で起こることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
工程ｉｉ）における混合が、９０から９９％、好ましくは９７％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および０．１から１０％、好ましくは３％の中間産物Ｉａの比率で起こることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項６】
請求項１の工程ｂ）における混合が、７０から９０％、好ましくは８０％の絶対ＴＰＵ（中間産物Ｉ中に存在するＴＰＵに加えて任意でさらにＴＰＵが加えられたものとみなす）、１０から９０％の中間産物Ｉ、および８から３０％、好ましくは２０％のポリオール成分の比率で起こることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１の工程ｃ）における混合が、５０から７０％、好ましくは６０％の中間産物ＩＩ、２０から４０％、好ましくは２８％のＰＣ成分、および６から１８％、好ましくは１２％のＰＣＬ成分の比率で起こることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
１つまたは複数の工程における成分の混合が、セグメント化された単軸、二軸または多軸スクリュー溶融エクストルーダ、好ましくは単軸スクリューエクストルーダ内で起こることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
方法の１つまたは複数の工程についての溶融温度が、８０から３００℃まで、好ましくは１４０から２５０℃まで、より好ましくはおよそ２００℃であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
エクストルーダの加熱セグメントが様々な温度を示し、セグメント内の温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ上昇することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
エクストルーダが３つから２０の加熱セグメント、好ましくは５つから１５のセグメント、より好ましくは７から１２のセグメントを示し、温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ、８０から３００℃まで、好ましくは１４０から２５０℃まで段階的に上昇することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
エクストルーダが、３つから２０のスクリューセグメント、好ましくは５つから１５のセグメントのスクリューを示し、スクリューが回転して混合物を均質化し、スクリューセグメントが同じ構成を示しても異なる構成を示してもよく、次々に混合物の均質化を決定することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
エクストルーダのスクリュー速度が、５０から１０００の毎分回転（ｒｐｍ）、好ましくは１５０から７００ｒｐｍ、より好ましくは２５０から５００ｒｐｍの値に設定されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
１つまたは複数の工程の混合物が、好ましくは水浴において、押出し後に冷却されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって獲得可能な合成材料。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって産生される合成材料。
【請求項１７】
好ましくは本発明の方法によって産生される合成材料であって、
３０から６０％、好ましくは４５から５５％のＴＰＵと、
８から３０％、好ましくは１０から１４％のポリオールと、
０．００１から５％、好ましくは０．０１から２％のナノクレイと、
２０から４０％、好ましくは２５から３０％のＰＣと、
６から１８％、好ましくは１０から１４％のＰＣＬと
を含む合成材料。
【請求項１８】
４７．７１２％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．２８８％のナノクレイ、２８％のＰＣ、および１２％のＰＣＬを含む、請求項１７記載の合成材料。
【請求項１９】
４７．９４６％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．０５４％のナノクレイ、２８％のＰＣおよび１２％のＰＣＬを含む、請求項１７記載の合成材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イソシアネートフリーの合成材料（プラスチック、ポリマーおよび／または修飾ポリウレタン等）を産生する新規な方法であって、熱可塑性ポリウレタンおよびナノクレイの組合せの溶融押出プロセシングを含む方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イソシアネートは、炭酸に由来する物質クラスである。イソシアニドが、不安定なカルバミン酸（アンモニアおよび二酸化炭素に解離する炭酸モノアミド）として記載され得る。イソシアネートは急速にアミンに分解する。第一級アルコールとイソシアネートが反応して、安定なウレタンになる。イソシアネートはプラスチック産業にとって重要である。
【０００３】
技術的に、イソシアネートは、アミンのホスゲンとの合成から産生される。２つの異なる原理が識別され得る：フリーアミンとのホスゲン化（ｐｈｏｓｇｅｎｉｓａｔｉｏｎ）またはアミン塩とのホスゲン化である。あるいはまた、ジイソシアネートがイソシアネート合成に用いられてよい。イソシアネートは、反応性水素との高い反応性を示す。この理由のために、一方では、種々の広範な化学反応の成就が説明され得る。他方では、高い毒性および関連する副反応も生じてしまう。
【０００４】
イソシアネートの水素活性化合物との付加反応は発熱性であり、反応が高速である。水とイソシアネートはよりゆっくり反応する。アミンとの室温での反応時間はゆっくりであり、二酸化炭素が除外される。芳香族イソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎｔｅ）が、脂肪族イソシアネートよりも反応性である。
【０００５】
付加反応に加えて、イソシアネートはＨ活性化合物を重合させ得る。個々の反応化合物および触媒に応じて、反応は線状ポリマーまたは環式ダイマーまたはトリマーを生じる。イソシアネートは、アルカリの付加により三量体化し得る。
【０００６】
反応の多様性のために、ポリウレタン産生中に、過剰のイソシアネート成分を有することが必要となる。イソシアネート産物の形成は可逆性であり、これはブロックドイソシアネートの合成に有利である。通常、ブロックドイソシアネートは、求核成分の存在下でブロッキング試薬により高温でイソシアネート付加体に変換されたイソシアネートである。イソシアネートブロッキングに関する最初の特許は、Ｓｃｈａｌｃｋ  ａｎｄ  Ｂｕｎｇｅ  １９３９およびＳｃｈａｌｃｋ  ａｎｄ  Ｂｕｎｇｅ  １９４０に由来する。フリーイソシアネートと比較して、ブロックドイソシアネートは重大な利点を有する。あまり有害ではなく、加水分解反応にあまり影響されず、取扱いがより容易であり、貯蔵がより容易であり、かつ運搬がより容易であることである。しかしながら、ブロックドイソシアネートは、合成の困難さ、および関連する産生コストのために、不利でもある。
【０００７】
ポリマー産生におけるイソシアネートの使用は（ブロックドイソシアネートの合成に加えて）、人ユーザ、環境に対する毒性、および周囲の反応性材料とのさらなる化学反応の可能性ために、重大な不利点を表す。
【０００８】
本発明は、従来のイソシアネート使用の起こり得るリスクを回避する、合成物質、ポリマーおよび／または修飾ポリウレタンの産生方法に関する。ポリウレタン結合剤が、温度変化中の安定性に、接着に、ならびに化学物質、湿気および溶媒に対する安定性に関して、優れた特性を有する。ポリウレタン材料は、ジイソシアネートの、ジアルコールおよびポリウレタン−ポリオール（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ−ｐｏｌｙｏｌｅｓ）との重合反応を介して産生され、これにより多分子架橋化合物が生じる。このような重合反応の重大な不利点は、最終産物（アルコールおよびイソシアネート等）の産生である。
【０００９】
イソシアネートは反応性レベルが高く、これがイソシアネートが非常に首尾よく用いられている理由である；しかしこの理由のために、イソシアネートは毒性でもあり、癌誘発作用を有している可能性が大いにある。イソシアネートはＨ活性化合物と相互作用すると、一部の産物もＨ活性となるので、イソシアネートと同様に反応し得る。ブロッキング剤の産生を減らし、かつフリーイソシアネートおよびホスゲンのような危険な化合物を回避するための研究が必要である。このような研究の目的は、イソシアネートフリーのポリマー構造をもたらすことである。毒性のイソシアネートが、従来の手段によるポリウレタン材料の合成に用いられる場合、ポリマーネットワークを硬化すると直ぐに、ある程度の量のイソシアネート材料が、他の材料と反応せずに残るため、安全性の問題が残ってしまう。それゆえに、イソシアネートの、無毒の架橋結合材料および／または付着材料との置き換えは、重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来のイソシアネート使用の起こり得るリスクを回避する、プラスチック、ポリマー、合成材料および／または修飾ポリウレタンのための新規な方法および産生方法に関する。合成材料製造において典型的な毒性成分の使用を回避する代替的な架橋剤および／または接着材料が必要とされる。
【００１１】
先行技術を考慮して、本発明の基礎をなす技術的課題は、イソシアネートベースの架橋の使用を回避する合成材料（ポリマー等）の製造方法の提供であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項によって与えられる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、合成材料産物Ｉのイソシアネートフリーの産生方法を提供することであり、
ａ）熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合によって中間産物Ｉを産生する工程と、
ｂ）ａ）から得られる中間産物Ｉの、ポリオール成分、および任意でさらなるＴＰＵとの混合によって中間産物ＩＩを産生する工程と、
ｃ）ｂ）から得られる中間産物ＩＩの、ポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）との混合によって産物Iを産生する工程と
を含む。
【００１４】
好ましい実施形態において、本方法は、産物Ｉが続いて、粒子、顆粒、フィルム、繊維、泡、ストランド、シートおよび／またはホイルを得るために、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、産物ＩＩを産生することを特徴とする。
【００１５】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、工程ａ）が２つの工程、すなわち
ｉ．熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合によって、中間産物Ｉａを産生する工程と、続いて
ｉｉ．熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）および中間産物Ｉａの混合によって、中間産物Ｉを産生する工程と
で実行されることを特徴とする。
【００１６】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、工程ａ）における混合が、７０から９９．９９％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および０．０１から３０％のナノクレイの比率で起こることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、３つの工程プロセス（工程ａ）から工程ｃ））に関する。好ましい実施形態において、第４工程、すなわち産物Ｉが続いて、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、産物ＩＩを産生する工程が実行される。本方法の第１工程は、好ましい実施形態において、２つの工程（工程ｉ．および工程ｉｉ．）で実行される。
【００１８】
以下の用語は、本方法の産物および中間産物を記載するために用いられる：
工程ａ）は、「中間産物Ｉ」の産生をもたらす。工程ａ）が２つの工程で実行される場合、工程ｉ．の中間産物は「中間産物Ｉａ」である。工程ｉｉは続いて、「中間産物Ｉ」の産生をもたらす。
【００１９】
「中間産物Ｉ」はまた、本明細書中に記載される種々の実施形態および実験において、「ＴＰＵ−１」または「マスターバッチ」とも呼ばれる。
【００２０】
工程ｂ）は、「中間産物ＩＩ」の産生をもたらす。「中間産物ＩＩ」はまた、本明細書中に記載される種々の実施形態および実験において、「ＴＰＵ−２」とも呼ばれる。
【００２１】
工程ｃ）は、「産物Ｉ」の産生をもたらす。「産物Ｉ」はまた、本明細書中に記載される種々の実施形態および実験において、「ＴＰＵ−３」とも呼ばれる。
【００２２】
工程ｃ）の「産物Ｉ」は続いて、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、「産物ＩＩ」を産生してよい。「産物ＩＩ」はまた、本明細書中に記載される種々の実施形態および実験において、「ＴＰＵ−４」とも呼ばれる。
【００２３】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、工程ｉ）における混合が、７０から９０％、好ましくは８０％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および１０から３０％、好ましくは２０％のナノクレイ成分の比率で起こることを特徴とする。
【００２４】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、工程ｉｉ）における混合が、９０から９９％、好ましくは９７％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および０．１から１０％、好ましくは３％の中間産物Ｉａの比率で起こることを特徴とする。
【００２５】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、請求項１の工程ｂ）における混合が、７０から９０％、好ましくは８０％の絶対ＴＰＵ（中間産物Ｉ中に存在するＴＰＵに加えてさらにＴＰＵが加えられたものとみなす）、１０から９０％の中間産物Ｉ、および８から３０％、好ましくは２０％のポリオール成分の比率で起こることを特徴とする。
【００２６】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、請求項１の工程ｃ）における混合が、５０から７０％、好ましくは６０％の中間産物ＩＩ、２０から４０％、好ましくは２８％のＰＣ成分、および６から１８％、好ましくは１２％のＰＣＬ成分の比率で起こることを特徴とする。
【００２７】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、１つまたは複数の工程における成分の混合が、セグメント化された単軸、二軸または多軸スクリュー溶融エクストルーダ、好ましくは単軸スクリューエクストルーダ内で起こることを特徴とする。
【００２８】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、方法の１つまたは複数の工程についての溶融温度が、８０から３００℃まで、好ましくは１４０から２５０℃まで、より好ましくはおよそ２００℃であることを特徴とする。
【００２９】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、エクストルーダの加熱セグメントが様々な温度を示し、セグメント内の温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ上昇することを特徴とする。
【００３０】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、エクストルーダが３から２０の加熱セグメント、好ましくは５つから１５のセグメント、より好ましくは７つから１２のセグメントを示し、温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ、８０から３００℃まで、好ましくは１４０から２５０℃まで段階的に上昇することを特徴とする。
【００３１】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、エクストルーダが、３つから２０のスクリューセグメント、好ましくは５つから１５のセグメントのスクリューを示し、スクリューが回転して混合物を均質化し、スクリューセグメントが同じ構成を示しても異なる構成を示してもよく、次々に混合物の均質化を決定することを特徴とする。
【００３２】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、エクストルーダのスクリュー速度が、５０から１０００の毎分回転（ｒｐｍ）、好ましくは１５０から７００ｒｐｍ、より好ましくは２５０から５００ｒｐｍの値に設定されることを特徴とする。
【００３３】
好ましい実施形態において、本発明の方法は、１つまたは複数の工程の混合物が、好ましくは水浴において、押出し後に冷却されることを特徴とする。
【００３４】
本発明のさらなる態様は、本発明の方法によって獲得可能な合成材料に関する。
【００３５】
本発明のさらなる態様は、本発明の方法によって産生される合成材料に関する。
【００３６】
本発明はさらに、好ましくは本発明の方法によって産生される合成材料であって、
３０から６０％、好ましくは４５から５５％のＴＰＵと、
８から３０％、好ましくは１０から１４％のポリオールと、
０．００１から５％、好ましくは０．０１から２％のナノクレイと、
２０から４０％、好ましくは２５から３０％のＰＣと、
６から１８％、好ましくは１０から１４％のＰＣＬと
を含む合成材料に関する。
【００３７】
本発明のさらなる態様が、４７．７１２％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．２８８％のナノクレイ、２８％のＰＣ、および１２％のＰＣＬを含む合成材料に関する。この混合物は、前述したようなＴＰＵ、ポリオール、ナノクレイ、ＰＣおよびＰＣＬの好ましい値が組み合わされるが、工程ｂ）においてＴＰＵが加えられない場合に、生じる。
【００３８】
本発明のさらなる実施形態が、以下の組成の合成材料によって規定される：４７．９４６％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．０５４％のナノクレイ、２８％のＰＣおよび１２％のＰＣＬ。この実施形態は、実施例９に従って産生され、追加のＴＰＵが工程ｂ）において加えられる。ＭＢ  ２０１２−２０−４はマスターバッチＴＰＵ／ナノクレイ混合物（中間産物Ｉ）であり、ＭＢ  ２０１２−２０−４中のナノクレイ成分量は０．６％である。
【００３９】
本明細書中に与えられる図は、本発明の特定の実施形態の例を表しており、本発明の範囲を制限することを意図していない。図は、１つまたは複数の非限定的な実施形態の技術的なサポートを強める、可能性のある潜在的に好ましい実施形態のさらなる記載を提供するものとしてみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】エクストルーダの概略図である。図１は、実施例１の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ）の概略図を示す。図１において、例えば揮発性材料の脱ガス目的の例えばベントポートが取り付けられており、真空取付ユニットを備えている。
【図２】スクリュー構成の概略図である。図２は、実施例１のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素（ＧＦＭ）、および混練ブロック（ＫＢ）を備えることがわかる。
【図３】エクストルーダの概略図である。図３は、実施例２の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ）の概略図を示す。
【図４】スクリュー構成の概略図である。図４は、実施例２のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素（ＧＦＭ）、および混練ブロック（ＫＢ）を備えることがわかる。
【図５】エクストルーダの概略図である。図５は、実施例３の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＣｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  Ｍｅｇａｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ）の概略図を示す。
【図６】スクリュー構成の概略図である。図６は、実施例３のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素、および混練ブロックを備えることがわかる。
【図７】エクストルーダの概略図である。図７は、実施例４の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＣｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  Ｍｅｇａｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ）の概略図を示す。
【図８】スクリュー構成の概略図である。図８は、実施例４のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素、および混練ブロックを備えることがわかる。
【図９】エクストルーダの概略図である。図９は、実施例６の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ）の概略図を示す。
【図１０】スクリュー構成の概略図である。図１０は、実施例６のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素（ＧＦＭ）、および混練ブロック（ＫＢ）を備えることがわかる。
【図１１】エクストルーダの概略図である。図１１は、実施例７の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ）の概略図を示す。図１１において、例えば揮発性材料の脱ガス目的の例えばベントポートが取り付けられており、真空取付ユニットを備えている。
【図１２】スクリュー構成の概略図である。図１２は、実施例７のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素（ＧＦＭ）、および混練ブロック（ＫＢ）を備えることがわかる。
【図１３】エクストルーダの概略図である。図１３は、実施例９の実験を実行するために用いられる二軸スクリューエクストルーダ（例えばＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ）の概略図を示す。
【図１４】スクリュー構成の概略図である。図１４は、実施例９のために用いられるスクリュー構成の概略図を示す。スクリューが、様々な供給要素、混合要素（ＧＦＭ）、および混練ブロック（ＫＢ）を備えることがわかる。
【図１５】粘性ダイアグラムである。図１５は、実施例５において観察される、ｄｅｓｍｏｐａｎ、およびナノクレイの影響による３つの異なる例の粘度曲線を示す。
【図１６】エクストルーダの概略図である。図１６は、実施例８の実験を実行するために特に用いられる二軸スクリューエクストルーダの概略図を示す。
【図１７】方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
好ましい実施形態における本発明は、新規な合成材料を産生する方法であって、ＴＰＵ、ナノクレイ、ポリオール、ポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）の組合せを含む方法によって特徴付けられる。広範な実験により、種々の成分を組み合わせる順番、および各混合が起こる条件が、所望の産物を産生するのに重要な要因となることが示された。
【００４２】
先行技術の方法における種々の問題が、本発明の各方法工程に関して存在していた。例えば、ＴＰＵ／ナノクレイ混合は、ナノクレイ成分のＴＰＵ成分中での実質的な希釈を必要とし、これが長く複雑なプロセスとなり得る。多くの場合、エクストルーダプロセスは十分に長いものではない、そして／あるいは、低濃度のナノクレイの混合は、標準的なホモジナイザ条件下で、標準的なエクストルーダ長の始めから終わりまで十分に均一ではない。この工程は、本明細書中で記載される所望の特性を示さない合成材料を産生する方法工程である。なぜなら、ナノクレイ成分がＴＰＵ中に十分に分配されない場合、以降の複合体形成（以降のポリオール、ＰＣおよび／またはＰＣＬ成分との重合および／または接着）が標準以下となるからである。
【００４３】
ＴＰＵおよびナノクレイの混合は、好ましい実施形態において、２つの混合工程で実行され、これによって、迅速かつ効果的に、ナノクレイのＴＰＵ内での均一な混合が実現される。このような２工程混合プロセスは、以前に記載されておらず、明白な希釈法として潜在的に認められていたにもかかわらず、溶融ＴＰＵ中での十分なナノクレイ分配を達成することが以前に困難であったことを考慮すると、先行技術に対する本開発は、驚くほど肯定的な結果を示す。必要な分配／均質化の程度を考慮して、方法を２つのより容易なプロセシング工程に分けることで、驚くほど迅速かつ効果的な方法となる。
【００４４】
本方法は、好ましい実施形態において、以下の互換性のある用語を用いて記載される：
【００４５】
第１混合工程は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合を含み、これによって中間産物Ｉが産生される。この産物は、実施例においてＴＰＵ−１とも呼ばれる。あるいはまた、この混合物は、マスターバッチと呼ばれてもよい。この混合物は、ＴＰＵ／ナノクレイ混合物と呼ばれてもよい。
【００４６】
好ましい実施形態におけるこの第１混合工程は、２工程、すなわち、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の混合（これによって、中間産物Ｉａを産生する）、ならびに、続く熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）および中間産物Ｉａの混合（これによって、中間産物Ｉ（ＴＰＵ−１またはマスターバッチ）を産生する）で実行される。中間産物Ｉはマスターバッチと呼ばれ、さらなる成分とのさらなるプロセシング、またはＴＰＵによるさらなる希釈に適している。好ましくは、中間体Ｉはナノクレイで希釈される。ＴＰＵ−１は、低濃度で正確に分配されたナノクレイを含み、ポリオール、ＰＣおよびＰＣＬ成分との後の混合のためのものである。
【００４７】
重要な第２混合工程は、中間産物Ｉのポリオール成分との混合を含み、これによって中間産物ＩＩを産生する。中間産物ＩＩは、実施例においてＴＰＵ−２とも記載される。
【００４８】
ポリオールの中間産物Ｉ中への混合はこれまで、このような合成材料の産生において実質的ハードルとなっていた。ポリオール成分は通常、ＴＰＵ／ナノクレイ混合物と接触する場合、難溶性を示す。実行される実験初期において、ポリオール成分は難溶性を示すことが明らかとなった。しかしながら、種々の押出条件下で首尾よく達成することができ、実施例８に従う実験において記載される条件が好ましい実施形態を表し、そこではポリオール成分は十分な溶解性および均質化を示す。
【００４９】
好ましい実施形態は、単軸スクリュー型エクストルーダによる押出しに関する。この一例として「Ｂｕｓｓ−Ｋｏ−Ｋｎｅｔｅｒ」がある。その顕著な特徴は、スクリュー軸が、１回転あたり一度、軸方向に、同期駆動によって生じる正弦波運動の振動を起こすことである。スクリュー軸上の特徴的な混練フライトは、Ｋｎｅａｄｅｒバレルの内側に固定された混練歯または混練ボルトと相互作用するので、種々の混成分が、他系によるよりもかなり直接的にかつ急速に、それらの間でせん断される。さらに、振動スクリュー軸は、度重なる産物分離、折畳みおよび再配向により、軸方向の集中的な混合を確実にする。この特有の作動原理から、著しく良好な分配混合が生じ、これは産物成分の最適な分配によるものである。このことは、種々の成分の溶融粘度および範囲が大きく異なる場合、そして、液体混成分または高比率の繊維または充填剤が組み込まれなければならない場合、特に重要である。分散混合効果はまた、圧力ピークまたは高い半径方向圧による産物ダメージのリスクが存在しないので、他系によるよりも効率的である。各せん断サイクルの後、マトリックスが、次のせん断サイクルの前に、分離、折畳みおよび再配向用の隣接ダクト内に広がることによって、減圧する。
【００５０】
とりわけ、混合に関する本発明の顕著な利点として、他系と比較して、特にポリオール成分を導入する場合の、非常に低いプロセシング長／径比、短滞留時間、および低産物温度がある。別の重要な利点として、高度なセルフクリーニングがある。
【００５１】
中間産物Ｉとのポリオール混合がこのような良好な溶解性および均質化を示したことは、驚くべき有利な発見であった。
【００５２】
実施例７のより序盤の実験ではいくつかの成功を示しており、そこでは、ポリオール成分は、完全にではないけれども、可溶性である。しかしながら、これらの混合物は、実施例８に従う実験の中間物質ＩＩとしては好ましくないけれども、以降の工程における後のプロセシングに適している。
【００５３】
重要な第３混合工程は、中間産物ＩＩ（ＴＰＵ−２）の、ポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）との混合を含み、これによって産物Ｉを産生する。産物Ｉは、実験例においてＴＰＵ−３とも記載される。
【００５４】
産物Ｉ（ＴＰＵ−３）は続いて、所望されるならば、粒子、顆粒、フィルム、繊維、泡、ストランド、シートおよび／またはホイルを得るために、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、産物ＩＩ（Ｅ−ＴＰＵとも記載される）を産生する。この実施形態において、材料の「最終」形を産生するために、適切なプロセッサ機械が利用されなければならない。粒状体が必要であるならば、グラニュレータが用いられる。あるいはまた、資材のフォーミングまたはスプレイングが可能である。しかしながら、産物ＩＩは再プロセシングされ得る（産物が再び溶融して再プロセシングされて、別の新たな形または用途を形成し得ることを意味する）。産物は再プロセシングによって安定し、これにより、必要な場合には、材料のリサイクリングが可能となる。
【００５５】
本発明の合成材料は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイの架橋および／または接着性混合物から構成される可塑性物質またはポリマーに関するものである。好ましい実施形態において、産物は、ＴＰＵ、ナノクレイ、ポリオール、ポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）の組合せを含む。
【００５６】
本発明の方法によって産生される合成材料は、新規な化学構造を表し、本明細書中で記載される成分およびプロセシング工程の特有の組合せによって産生される。生じた化学構造は、好ましくは、重合および接着の組合せであり、ナノクレイ成分は、化学反応の触媒（反応成分の重合および／または再重合を導く）として、または、接着性成分（成分間の強い接着をもたらして、長期にわたって安定したイソシアネートフリーの合成材料を生じる）として機能する。好ましくは、重合は、重付加反応を付加的に、または、重付加反応だけを、含む。本明細書中で記載される合成材料は、ポリマー、合成材料、プラスチックまたは修飾ポリウレタンとして記載されてよく、別々の産物を記載する意図はない。本発明の方法を介して産生される材料は、重合および／または接着の組合せであってよい新規な構造を示す。
【００５７】
［熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）］
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、カルバメート（ウレタン）リンクによって結合される有機ユニットの鎖で構成されるポリマーである。ＴＰＵは、任意の熱可塑性ポリウレタンとして規定される。本発明は、任意のＴＰＵで実行されてよい。ＴＰＵは、ミリングした、またはグラインドしたグレードで用いられてよい。
【００５８】
以下のＴＰＵが好ましい：
Ｐｅａｒｌｃｏａｔ  １６２Ｋ
Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  １６Ｎ８０
Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０
Ｄｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｓ
Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ  １１８５  Ａ
【００５９】
好ましい実施形態において、Ｐｅａｒｌｃｏａｔ  １６２Ｋは、ポリエーテルベースのＴＰＵを含み、半透明の無色のペレットの形態で供給され、硬度と優れた低温可撓性および非常に良好な耐加水分解性とを組み合わせている。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【００６０】
【表１】
2014528986.tif 000002
【００６１】
Ｐｅａｒｌｃｏａｔ  １６２Ｋは、好ましくは、テキスタイル基質上への溶融コーティングに用いられる（好ましくは、押出しおよびカレンダリングによって得られるインダストリアルコーティングの最終用途用（ライフジャケット用等）である）。Ｐｅａｒｌｃｏａｔ  １６２Ｋは、好ましくは、押出フィルムおよびファブリックコーティングを得るために用いられる。好ましい加工指示は以下のように記載され得、Ｐｅａｒｌｃｏａｔ  １６２Ｋのプロセシングに適したエクストルーダの特性は以下の通りである：
１．Ｌ／Ｄ比が２５：１から３０：１の間である。
２．エクストルーダスクリューは、好ましくは、３つまたはそれ以上のゾーン、および２：１から３：１の間の圧縮比を有する（通常、ポリエチレン押出しに用いられるスクリューが、良好な結果をもたらす）。
３．エクストルーダスクリューは、好ましくは、連続的レギュレーション装置、および他のプラスチックをプロセシングするためよりも高い加工パワーを有するべきである。
４．エクストルーダの速度は、好ましくは、せん断による材料分解を避けるために、低くあるべきである（１２から６０ｒｐｍ（その直径によって決まる））。
５．用いられるフィルタは、好ましくは、圧力ビルトアップを生むために、１．５から５ｍｍの穴を有するディスク（スクリューおよびダイによって決まる）、およびスクリーンパック（メッシュ／ｃｍ２の番号は、プロセシングされる最終産物によって決まることとなる）であるべきである。
【００６２】
最適な結果のために、産物の、ホットエア循環、真空またはデシカント−エアドライヤ内での、９０から１００℃の２時間の予備乾燥が望ましい。フィルム押出し（フラットフィルム）用に提案されるプロセシング温度プロフィールは、以下の表に与えられる。
【００６３】
【表２】
2014528986.tif 000003
【００６４】
好ましいプロセスパラメータ（エクストルーダおよび条件）が、以下のように記載され得る：ＴＹＰＥ．−３０／２５Ｄ（Ｌ／Ｄ＝２５：１），ＣＯＯＬＩＮＧ．−Ａｉｒ，ＳＣＲＥＷ．−３：１，ＳＰＥＥＤ．−５０ｒｐｍ  ＢＲＥＡＫＥＲ  ＰＬＡＴＥ．−−，ＦＩＬＴＥＲ  ＰＡＣＫ．−−，ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＤＩＥ．−０．２ｍｍ，ＰＲＥ−ＤＲＹＩＮＧ．−１ｈ＠１００
【００６５】
好ましい実施形態において、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  １６Ｎ８０は、ポリエーテルベースのＴＰＵを含み、好ましくは、半透明の無色のペレットの形態で供給され、硬度と優れた機械的特性および顕著な耐加水分解性、微生物抵抗性とを組み合わせている。これは好ましくは、押出しかつ射出成形され得る。Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  １６Ｎ８０は、好ましくは、ブローおよびキャストフィルム、ケーブル、チュービング、ならびにプロフィールに用いられ得る。射出モールディングによってプロセシングされる場合、これは技術部品を製造するのに用いられ得る。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【００６６】
【表３】
2014528986.tif 000004
【００６７】
好ましい加工指示が以下のものであり、最適な結果のために、産物の、ホットエア循環、真空またはデシカント−エアドライヤ内での、１００から１１０℃の１から２時間の予備乾燥が望ましい。押出プロセスにおいて、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  １６Ｎ８０をプロセシングするのに適した特性およびエクストルーダは、以下の通りである：
１．Ｌ／Ｄ比が２５：１から３０：１の間である。
２．エクストルーダスクリューは、好ましくは、３つまたはそれ以上のゾーン、および２：１から３：１の間の圧縮比を有する（通常、ポリエチレン押出しに用いられるスクリューが、良好な結果をもたらす）。
３．エクストルーダスクリューは、好ましくは、連続的レギュレーション装置、および他のプラスチックをプロセシングするためよりも高い加工パワーを有するべきである。
４．エクストルーダの速度は、好ましくは、せん断による材料分解を避けるために、低くあるべきである（１２から６０ｒｐｍ（その直径によって決まる））。
５．用いられるフィルタは、好ましくは、圧力ビルトアップを生むために、１．５から５ｍｍの穴を有するディスク（スクリューによって決まる）、およびスクリーンパック（メッシュ／ｃｍ２の番号は、プロセシングされる最終産物によって決まることとなる）であるべきである。
【００６８】
フィルム押出し（フラットフィルム）に好ましいプロセシング温度プロフィールは、以下の表に与えられる。
【００６９】
【表４】
2014528986.tif 000005
【００７０】
好ましいプロセスパラメータが、以下のように記載され得る：ＴＹＰＥ−３０／２５ｄ（ｌ／ｄ＝２５：１），ＣＯＯＬＩＮＧ．−Ａｉｒ，ＳＣＲＥＷ．−３：１，ＳＰＥＥＤ．−５０ｒｐｍ  ＢＲＥＡＫＥＲプレート．−−，ＦＩＬＴＥＲ．−−．Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｄｉｅ．−０．２ｍｍ，Ｐｒｅ−ｈｅａｔｉｎｇ．−１ｈ＠１０５℃．射出モールディングに好ましいパラメータは、以下のものである：得られたデータは、射出モールディング装置（以下の特性を有し、かつプロセシング条件が提案されている）において産生されたプラークに基づいている：
【００７１】
【表５】
2014528986.tif 000006
【００７２】
好ましい実施形態において、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０は、ポリエーテルコポリマーベースのＴＰＵを含み、好ましくは、半透明の無色の形態で供給され、低硬度と優れた機械的特性および優れた耐加水分解性とを組み合わせている。Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０は好ましくは、押出しかつ射出成形され得る。Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０は、好ましくは、フィルム、ケーブル、チュービング、プロフィール、および様々な技術部品を製造するのに用いられ得る。Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０の微生物学的保護を向上させるために、殺生剤を、好ましくはＴＰＵベースのマスターバッチの形で加えることが必要となり得る。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【００７３】
【表６】
2014528986.tif 000007
【００７４】
好ましい加工指示が以下のものであり、最適な結果のために、産物の、ホットエア循環、真空またはデシカント−エアドライヤ内での、２１０から２３０°Ｆの１から２時間の予備乾燥が望ましい。押出プロセスにおいて、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ  Ｃｌｅａｒ  １５Ｎ８０をプロセシングするのに適した特性およびエクストルーダは、以下の通りである：
１．Ｌ／Ｄ比が２５：１から３０：１の間である。
２．エクストルーダスクリューは、好ましくは、３つまたはそれ以上のゾーン、および２：１から３：１の間の圧縮比を有する（通常、ポリエチレン押出しに用いられるスクリューが、良好な結果をもたらす）。
３．エクストルーダスクリューは、好ましくは、連続的レギュレーション装置、および他のプラスチックをプロセシングするためよりも高い加工パワーを有するべきである。
４．エクストルーダの速度は、好ましくは、せん断による材料分解を避けるために、低くあるべきである（１２から６０ｒｐｍ（その直径によって決まる））。
５．用いられるフィルタは、好ましくは、圧力ビルトアップを生むために、１／１６から３／１６ｉｎの穴を有するディスク（スクリューおよびダイによって決まる）、およびスクリーンパック（メッシュ／ｉｎ２の番号は、プロセシングされる最終産物によって決まることとなる）であるべきである。
【００７５】
フィルム押出し（フラットフィルム）に好ましいプロセシング温度プロフィールは、以下の表に与えられる。
【００７６】
【表７】
2014528986.tif 000008
【００７７】
好ましいプロセスパラメータ（エクストルーダおよび条件）が、以下のように記載され得る：ＴＹＰＥ．−３０／２５Ｄ（Ｌ／Ｄ＝２５：１），ＣＯＯＬＩＮＧ．−Ａｉｒ，ＳＣＲＥＷ．−３：１，ＳＰＥＥＤ．−２５ｒｐｍ  ＢＲＥＡＫＥＲ．，ＰＬＡＴＥ．−−，ＦＩＬＴＥＲ  ＰＡＣＫ．−−，ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＤＩＥ．−０．２ｍｍ，ＰＲＥ−ＤＲＹＩＮＧ．−１ｈ＠２２０°Ｆ
フィルムの好ましい特性が、以下のものである：
外観：                  無色で、弾性があり、半透明である
軟化点：                ３１０から３３０°Ｆ（ＭＱＳＡ  ９１（Ｋｏｆｌｅｒ））
ドライクリーニング耐性：優れている
耐加水分解性：          優れている
【００７８】
以下の特性を有する射出モールディング装置
閉じ力：        ３０トン
スクリュー直径：１．０２ｉｎ
Ｌ／Ｄ比：      ２３
最大液圧：      ３０５０ｐｓｉ．
モールド：      プラーク４．７×４．７×０．０８ｉｎ
に基づいて、射出モールディングに好ましいプロセシング条件は、以下の通りである：
噴射圧          １４５０ｐｓｉ
射出時間        ４ｓｅｃ
保持圧          ７００ｐｓｉ
保持時間        １０ｓｅｃ
冷却時間        ３０ｓｅｃ
供給ゾーン      ３６５°Ｆ
圧縮ゾーン      ３７５°Ｆ
計量ゾーン      ３８５°Ｆ
ノズル          ３９０°Ｆ
モールド温度    ９５°Ｆ
スクリュー速度：およそ１４２ｒｐｍ
【００７９】
好ましい実施形態において、Ｄｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｓは、芳香族熱可塑性ポリウレタンおよび／またはポリウレタンエラストマを含み、好ましくは１％未満の２，２’，６，６’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド（ＣＡＳ−番号２１６２−７４−５）を有する。好ましい貯蔵最大温度は３０℃である。材料は吸湿性であり、少量の大気水分を吸収してよい。本発明に従って、Ｄｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｓを含むポリマーが、好ましくは、以下の物理的および化学的特性を示す：
形態：          固体
外観：          ペレット
色：            自然
臭い：          無臭
ｐＨ：          適用せず
融点：          ２２０℃（４２８°Ｆ）
引火点：        ２５０℃（４８２°Ｆ）
爆発限界下限：  適用せず
爆発限界上限：  適用せず
比重：          １．１
水への溶解性：  不溶性
自然発火温度：  ＞２１０℃（＞４１０°Ｆ）
分解温度：      分解が２３０℃で始まる
軟化点：        １８０℃（３５６°Ｆ）
バルク濃度：    ５００から７００ｋｇ／ｍ３
危険な反応：    危険な重合は起こらない
安定性：        安定
回避すべき材料：何も知られていない
回避すべき条件：何も知られていない
【００８０】
さらに好ましい実施形態において、射出モールディンググレードは好ましくは、高い機械的強度、および向上した耐加水分解性を示す。以下の表は、用いられるポリマー、および／または本発明の方法から得られるポリマーの好ましい特性を含む。
【００８１】
【表８】
2014528986.tif 000009
【００８２】
好ましい実施形態において、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ  １１８５  Ａは、熱可塑性ポリエーテルウレタンを含み、顕著な耐加水分解性、低温可撓性および高い微生物抵抗性を有する。ポリマーは、好ましくは射出モールディング、押出しおよびブローモールディングによって、プロセシング可能である。本発明に従って、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ  １１８５  Ａを含むポリマーが好ましくは、以下の特性を示す：
【００８３】
【表９】
2014528986.tif 000010
【００８４】
試験プラークが好ましくは、水含量が０．０２％未満の予め乾燥した顆粒から射出モールディングによって製造される。試験プラークは好ましくは、１００℃で２０時間エージングされる。標本が試験プラークからカットされる。試験条件は、２３℃±２℃および５０％±６％の相対湿度である。Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎを含むポリマーは吸湿性であるので、ドライな条件下の元のコンテナ内での貯蔵が望ましい。好ましい形態において、ポリマー産物は、ヒラマメ形のペレットを含む。好ましい実施形態において、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎポリマーは、クールドライ貯蔵により元のシールコンテナ内で受渡日から少なくとも６ケ月間、プロセシング可能である。
【００８５】
［ナノクレイ］
ナノクレイは、層状無機シリケートのナノ粒子である。化学組成およびナノ粒子モルフォロジに従い、ナノクレイはいくつかのクラス（モンモリロナイト、ベントナイト、カオリナイト、ヘクトライトおよびハロイサイト等）で構成される。有機的に修飾されたナノクレイ（オルガノクレイ）が、ハイブリッド有機−無機ナノ材料の魅力的なクラスであり、レオロジー的な修飾剤、ガス吸収剤および薬剤送達担体として、ポリマーナノコンポジットにおける潜在的な用途がある。ナノクレイは、ナノプレートレットの形態で生じてよい。添加剤が由来するシリケートプレートレットは、約１ナノメートルの厚さ、および７０から１５０ナノメートルの幅である。プレートレットは、有機化学的性質により表面修飾されて、熱可塑性系（これを向上させるように設計された）内への完全分散が可能となり、そして、この熱可塑性系との混和性を実現する。添加剤は、曲げ弾性モジュラスおよび引張モジュラスを高めることによって、熱可塑性を強化することができる。ナノ粒子（好ましくはマスターバッチ、またはいわゆるナノマスターバッチの形態である）が、産生中に、好ましくは重合、溶融および／または押出し中に、成分の接着および／または架橋に影響を及ぼす。さらに、ナノマスターバッチが、溶融物の粘度および硬化ポリマーの表面特性に影響を及ぼすことが好ましい。
【００８６】
好ましいナノクレイとして、Ｐｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００、またはＰｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００の誘導体および／もしくはＰｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００を含む混合物があり、これは、水素化脂肪酸で修飾されたアルミニウムマグネシウム層状二重ヒドロキシド（ＬＤＨ）である。
【００８７】
好ましくは、Ｐｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００の混成分に関わる組成は、以下の通りである：
【００８８】
【表１０】
2014528986.tif 000011
【００８９】
好ましくは、Ｐｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００の物理的および化学的特性は、以下の通りである：
【００９０】
【表１１】
2014528986.tif 000012
【００９１】
好ましくは、Ｐｅｒｋａｌｉｔｅ  Ｆ１００の安定特性は、以下の通りである：
【００９２】
【表１２】
2014528986.tif 000013
【００９３】
［マスターバッチ］
マスターバッチが、プラスチック、ゴム、ポリオール、エラストマおよび／またはポリマーの固体産物から構成され、その中で、顔料、添加剤、クレイ、ナノクレイ、シリケート、コンポジットおよび／またはナノコンポジットが、担体材料中に高濃度で最適に分散している。担体材料は、主要なプラスチック、ゴム、ポリオール、エラストマおよび／またはポリマーと相溶性であり、モールディング中に混合されることとなり、これによって、最終のプラスチック、ゴム、ポリオール、エラストマおよび／またはポリマーが、マスターバッチから色および／または特性を得る。
【００９４】
本発明の好ましい実施形態において、マスターバッチは好ましくは、クレイ、シリケートおよび／またはナノクレイを含み、そして好ましくは、本発明に従って、モノマー、オリゴマー、ポリマーおよび／またはプレポリマーの製造、重合および／またはリサイクリングに用いられる。マスターバッチは好ましくは、モノマー、オリゴマー、ポリマーおよび／またはプレポリマー特性を高めるために用いられることがさらに好ましい。これらの高められる特性として、特に、強度、硬度、破断伸び（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｂｒｅａｋ）、粘度、取扱性、製造性、安定性および／またはプロセシング性が挙げられる。本発明に従うマスターバッチ中の添加剤および／または非イソシアネート重合剤として、モノマー、オリゴマー、ポリマーおよび／またはプレポリマーが挙げられる。好ましい実施形態において、マスターバッチは非イソシアネート重合剤として用いられる。好ましい実施形態において、マスターバッチは、押出しを介して、ポリマーマトリックス中に分散される。マスターバッチは、好ましくは最大５０％、より好ましくは最大９０％、最も好ましくは最大９９％の固体含量を含んでいる。
【００９５】
［ポリオール］
ポリオールは、複数のヒドロキシル基を含むアルコールである。ポリオールは、任意のポリオールとして規定される。本発明は、任意のポリオールで実行されてよい。
以下のポリオール成分が好ましい：
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４
Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ＢＡＬＡＮＣＥ  ５０
Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ＶＰ  ９３９０
Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ４６７４−１５
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ＶＰ  ９２６７
【００９６】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３は好ましくは、ポリウレタンエラストマの産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【００９７】
【表１３】
2014528986.tif 000014
【００９８】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質（ｎｏ−ｌｏｎｇｅｒ−ｐｏｌｙｍｅｒ）であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３またはその産物群の成分は、ＢｇＶＶ（ドイツ）において１９８１年６月１日付慣行基準Ｎｏ．ＸＸＶＩＩＩおよび１９９８年６月１日付ＸＸＸＩＸとして列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３は、ＥＣ指令６７／５４８およびその改正に従えば、供給が危険であるとは分類されない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１１３は好ましくは、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【００９９】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９は、部分的に分枝した脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９は好ましくは、ポリウレタン可撓性のインテグラルスキンフォーム、エラストマおよび靴底系の産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１００】
【表１４】
2014528986.tif 000015
【０１０１】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０９は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１０２】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８は好ましくは、ポリウレタン可撓性のインテグラルスキンフォーム、エラストマおよびテキスタイルコーティングの産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１０３】
【表１５】
2014528986.tif 000016
【０１０４】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０８は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１０５】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７は、部分的に分枝した脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７は好ましくは、ポリウレタンスラブストックフォームの産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１０６】
【表１６】
2014528986.tif 000017
【０１０７】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマーおよび添加剤（指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：２００４／１９／ＥＧ）（付属書類ＩＩ、段落ＡもしくはＢ、または付属書類ＩＩＩ、段落ＡもしくはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７は、ＥＣ指令６７／５４８およびその改正に従えば、供給が危険であるとは分類されない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０７は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１０８】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６は好ましくは、ポリウレタンエラストマの産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１０９】
【表１７】
2014528986.tif 000018
【０１１０】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６は、ＥＣ指令６７／５４８およびその改正に従えば、供給が危険であるとは分類されない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０６は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１１１】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４は好ましくは、コンパクトなセルラーポリウレタンエラストマの産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１１２】
【表１８】
2014528986.tif 000019
【０１１３】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０４は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１１４】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３は好ましくは、コンパクトなセルラーポリウレタンエラストマの産生のために用いられる。これは特に靴底系の産生に適している。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１１５】
【表１９】
2014528986.tif 000020
【０１１６】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０３は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１１７】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１は、二官能価の脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１は好ましくは、硬質フォームの、特にＰＩＲ調合物の難燃性を向上させるために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１１８】
【表２０】
2014528986.tif 000021
【０１１９】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１は、ＥＣ指令６７／５４８およびその改正に従えば、供給が危険であるとは分類されない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８１０１は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１２０】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８は、二官能価のポリエステルポリオールを含む。これは芳香族ジカルボン酸に基づく。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８は好ましくは、硬質フォームの防火性能を向上させるために用いられる。これは、ブロックフォームの産生のために、そして可撓性のフェーシングを有する硬質フォームパネルの製造のために、開発された。これは特に、ＰＩＲフォームの製造に望ましい。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１２１】
【表２１】
2014528986.tif 000022
【０１２２】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８は、ＥＣ指令６７／５４８およびその改正に従えば、供給が危険であるとは分類されない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００８は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１２３】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７は、芳香族ジカルボン酸に基づく二官能価のポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７は好ましくは、硬質フォームの、特にＰＩＲ調合物の難燃性を向上させるために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１２４】
【表２２】
2014528986.tif 000023
【０１２５】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマーおよび添加剤（指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：２００４／１９／ＥＧ）（付属書類ＩＩ、段落ＡもしくはＢ、または付属書類ＩＩＩ、段落ＡもしくはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００７は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１２６】
好ましい実施形態において、Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４は、分枝した芳香族−脂肪族ポリエステルポリオールを含む。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４は好ましくは、ポリウレタン硬質フォーム系の産生のために用いられる。典型的な特性が、以下の表において列挙されている：
【０１２７】
【表２３】
2014528986.tif 000024
【０１２８】
Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４は、ポリマー、またはもはやポリマーとされない物質であり、モノマー（ドイツの消費者に対する動産規制（付属書類３、段落ＡまたはＢ）、ならびに指令９０／１２８／ＥＧ（ヨーロッパ）およびその改正（最新版：９６／１１／ＥＣ）（付属書類ＩＩ、段落ＡまたはＢ）において列挙されている）から製造される。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４もしくはその産物群の成分、またはＬｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４から製造されるポリウレタンは、ＦＤＡ（ＵＳＡ）の２１  ＣＦＲ、１７５  １０５部（１９９８年４月１日版）において列挙されている。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４は、ＥＣ指令６７／５４８およびそのガイドラインに従えば、注意を払われる必要はない。Ｌｕｐｒａｐｈｅｎ  ８００４は、タンク車および使い捨てドラム内に供給される。供給後、産物は好ましくは、適切な条件下で少なくとも６ケ月間、貯蔵されてよい。貯蔵温度は好ましくは、材料がプロセシングされることとなる温度にできるだけ近づけられるべきである。好ましくは産物を短期間で温める、または冷却して低温にすることで、産物にダメージを与えない。しかしながら、低温では粘度が著しく増大することは注意されるべきであり、これはプロセシングにおいて困難のもととなり得る。湿ったウェット条件は、回避されるべきである。
【０１２９】
［ポリカーボネート（ＰＣ）］
ポリカーボネートは、カーボネート基（−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−）を含むポリマーに関する。注目する市販のほとんどのポリカーボネートは硬質モノマーに由来し、これは、その最終構造のために非常に耐久性のある材料である。ポリカーボネートは衝撃抵抗性が高いが、スクラッチ耐性が低く、そして、ほとんどの熱可塑性材料とは異なり、ひび割れも破断もすることなく大きなプラスチック変形に耐えることができる。温度耐性、衝撃抵抗性および光学特性を含む有用な特徴のバランスから、ポリカーボネートは汎用プラスチックと工業用プラスチックとの間に位置付けられる。
【０１３０】
好ましいＰＣ成分が以下である：
Ｍａｋｒｏｌｏｎ  ２４００
Ｍａｋｒｏｌｏｎ  ２４０５
Ｍａｋｒｏｌｏｎ  ２８００
Ｍａｋｒｏｌｏｎ  ２８０５
【０１３１】
［ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）］
ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）は生物分解可能なポリエステルであり、およそ６０℃の低融点および約−６０℃のガラス遷移温度を有する。ポリカプロラクトンの最も一般的な使用は、特殊ポリウレタンの製造においてである。ポリカプロラクトンは、良好な耐水、油、溶媒および塩素性を合成材料に付与する。
【０１３２】
好ましいＰＣＬ成分が以下である：
Ｐｅｒｓｔｏｒｐ  Ｃａｐａ  ６４００
Ｐｅｒｓｔｏｒｐ  Ｃａｐａ  ６５００
Ｐｅｒｓｔｏｒｐ  Ｃａｐａ  ６８００
【０１３３】
［押出し］
好ましくは、単軸、二軸、または多軸スクリュー押出しの何れもが、本発明において、ポリマー材料を混合、化合、または反応させる方法として用いられる。二軸スクリュー押出装置のフレキシビリティは、この操作を、プロセシングされる調合物のために詳細に設計することができる。例えば、２本のスクリューは、共回転しても逆回転してもよいし、または噛み合っても噛み合わなくてもよい。また、スクリュー自体の構成は、前方へ搬送する要素、逆方向へ搬送する要素、混練ブロック、および他の設計を用いて、特定の混合特性を達成するように変更されてよい。あるいはまた、単軸スクリュー構成は、例えば、与えられた任意のスクリューセグメントにおいてスクリューの構造を変えることによって、様々な強度または均質化程度を可能にするよう修正されてよい。
【０１３４】
本発明に従えば、押出しは、固定した断面プロフィールの対象物を生じさせるプロセスを含む。材料は、所望の断面のダイによって押し引きされる。他の製造プロセスに勝るこのプロセスの２つの主な利点は、非常に複雑な断面、および脆い加工材料を生じさせるその能力である（というのも、材料は圧縮およびせん断応力に遭遇するだけであるからである）。また、表面仕上がりが優れた仕上がり部分を形成する。押出しは連続的でも半連続的でもよい。プロセスは、ストック材料を加熱することから始まる（ホットまたはウォーム押出しのため）。ホット押出しはホット加工プロセスであり、これは、材料の再結晶温度を超えてなされて、材料が加工硬化しないようにし、かつ材料をダイによって押すのをより容易にすることを意味している。
【０１３５】
［エクストルーダ］
本発明の好ましいエクストルーダとして、以下のものがある：
１．Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  ＭＣ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ
（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ）
二軸スクリューエクストルーダ
−スクリュー直径：３２ｍｍ
−スクリュー長：４８Ｄ
−スループット：１０ｂｉｓ２００ｋｇ／ｈ
【０１３６】
２．Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ
（ＬＥＩＳＴＲＩＴＺ  ＥＸＴＲＵＳＩＯＮＳＴＥＣＨＮＩＫ  ＧＭＢＨ）
二軸スクリューエクストルーダ
−スクリュー直径：２７ｍｍ
−スループット：３から３０ｋｇ／ｈ
−スクリュー長（２）：３６Ｄ
【０１３７】
３．グラニュレータＰｅｌｌ−ｔｅｃ  ＳＰ  ５０  ＥＮ  
（ＰＥＬＬ−ＴＥＣ  Ｐｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＧｍｂＨ）
最大８ストランドのストランドグラニュレータ
ストランド速度：１５から６０ｍ／ｍｉｎ
２から１５ｍｍまでの粒状体長
【０１３８】
４．Ｇａｌａ  ＬＰＵ  
（Ｇａｌａ  Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−  ｕｎｄ  Ｋａｕｔｓｃｈｕｋｍａｓｃｈｉｎｅｎ  ＧｍｂＨ）
水面下粒状化
粒状化エネルギー消費：２から１５０ｋｇ／ｈ
【０１３９】
５．溶融装置Ｃｏｎｃｅｐｔ  Ｂ／１２／１  Ｐｒｅｍｅｌｔｅｒ  ＫＰＣ  １２
（Ｒｏｂａｔｅｃｈ  ＧｍｂＨ）
ポリオールを供給するためのホットメルトポンプ
【０１４０】
６．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  ＤＤＷ  ＭＤ−ＦＷ４０Ｎ／５ｐｌｕｓ−５０
（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ  ＫＧ）
重量ドーズバランス
操作ユニットＣｏｎｇｒａｖ  ＯＰ  ５−Ｔｏｕｃｈを有する
【０１４１】
７．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  ＤＤＷ  ＭＤ２−ＤＤＳＲ  ２０−１０Ｑ
（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ  ＫＧ）
重量ドーズバランス
操作ユニットＣｏｎｇｒａｖ  ＯＰ  ５−Ｔｏｕｃｈを有する
【０１４２】
８．インハウス単軸スクリューエクストルーダ
（Ｂｕｓｓ−Ｋｏ−Ｋｎｅｔｅｒに類似）
エクストルーダは４４Ｄエクストルーダであり、これは４４×５３＝２，３３ｍを意味する。エクストルーダに沿って１１の温度ゾーンがあり、そしてダイ、シーブおよびネック内に８つある。何れの温度ゾーンも２１２ｍｍ（２１．２ｃｏｍ）である。スクリューは、５３ｍｍ、共回転、３ｌｏｂｓ、４４Ｄである。
【０１４３】
９．フォーミング装置
（ＫｒａｕｓｓＭａｆｆｅｉ  Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ  Ｓｃｈａｕｍｔａｎｄｅｘ−Ａｎｌａｇｅ  ＺＥ  ３０  ／  ＫＥ  ６０）
−スループット：およそ２０から５０ｋｇ／ｈ
−重量ドーズ
−二軸スクリューエクストルーダＺＥ  ３０Ａ×３０Ｄ  ＵＴＸ
−単軸スクリューエクストルーダＫＥ  ６０×３０Ｄ
−液体用の温度ユニット
−フォーミング剤用のドーズユニット
−プロフィールヘッダノズルギャップ：最大３００ｍｍの幅および６０ｍｍの厚さの発泡ボードについて、０．５から２ｍｍ×１００ｍｍ
−ボードキャリブレータ
−ロール引取り
【０１４４】
さらに好ましい実施形態：
本発明のＴＰＵコンポジット内へのナノクレイの組込みは、新規な重合および／または接着を、したがってこのような合成材料の産生におけるプロセス工程の削減を可能にする。
【０１４５】
本方法はまた、リサイクルドＴＰＵを、本発明の出発材料として用いることもできる。本方法は、リサイクリングポリマーまたはリサイクルドプラスチック（同義語として使用）に用いられてよい。好ましい実施形態の無機または有機ナノコンポジットにおいて、ポリマーは、０から９９％のバージンポリマー、および１から１００％のリサイクリングポリマーを含み、０から１００％の範囲にある。
【０１４６】
好ましくは、ポリマー溶融体は、開示されるナノコンポジットの形成前に、１０重量％未満のナノクレイを含有する。ポリマー溶融重合（開示されるナノコンポジットの形成前）は、好ましくは２％未満、より好ましくは１％未満、さらにより好ましくは０．５％未満のナノクレイを含む。
【０１４７】
適用可能なナノクレイは、有機分子（例えばアンモニアイオン）が近接層間にインターカレートされてよい。ポリマーの層間（最小で３Ａ、好ましくは５Ａであり、中間の層（層間）の距離がおよそ１０から１５Ａ、最大で１００Ａである）への組込みは、例えば混合およびより高いせん断を介して実行される。クレイはフレイキング特性を備える。混合物（リサイクリングポリマーと混合される）の量は変動してよい。クレイローディングは、総組成物のおよそ０．０１から４０重量％、好ましくはおよそ０．０５から２０重量％、より好ましくは０．５から１５重量％、最も好ましくは１から１０重量％の範囲内である。クレイが１５％未満のナノコンポジットを含有することが好ましい。
【０１４８】
記載されるプロセスのさらなる態様が、機械的かつ化学的に分割されるクレイの形状安定性（ピーリング）である。プロセスおよび組成物から最大限の利点を獲得するために、クレイは微細に分散され、実際上ナノクレイである。用いられるナノコンポジットは、リサイクルドポリマー、および最小限部分的にフレイクオフされているクレイからの混合物を指す。ナノコンポジットはまた、新たな材料として用いられてもよい。ポリマー溶融物およびクレイの混合タイプは、化合、押出し、混合、またはポリマーおよび樹脂を最小限部分的にまとめて個々のプレートレットにする他のあらゆる方法を含んでよい。
【０１４９】
リサイクリングポリマーは、ある程度の使用期間後に実施されるポリマー材料である。本願は、ポリマーおよび産物のキャスティング形成、または専用目的の用途を対象としてよい。２つの異なるタイプのリサイクリングポリマーが存在する：ポストインダストリアルおよびポストコンシューマである。一般に、ポストインダストリアルリサイクリングポリマーは、産業製造プロセスに由来するポリマー材料である。通常、ポストインダストリアルリサイクリングポリマーは、他の材料またはポリマーで汚染されない。
【０１５０】
リサイクルドポリマーが、特に、優れた物理的特性のために使用される場合に、新たな材料に使用されてよい。さらに、記載されるリサイクルドポリマー−ナノコンポジットは、保持特性を示すので、ナノクレイなしの改良ポリマーと比較して、物理的特性を残し、さらなる工程を経るリサイクリングに対して重大な悪影響を及ぼさない。
【０１５１】
本明細書中で記載されるナノ技術のために、本質的にＨＦＣＫＷ（ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）を含む）フリーのプロセスを介してポリマーを産生することが可能である。
【０１５２】
４７．７８４％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．２１６％のナノクレイ、２８％のＰＣおよび１２％のＰＣＬを含む合成材料、さらに４７．９４６％のＴＰＵ、１２．０％のポリオール、０．０５４％のナノクレイ、２８％のＰＣおよび１２％のＰＣＬを含む材料が、より長い貯蔵に適している。物質は、驚くほど低い分解傾向を示す。特に取扱プロセスが向上する。驚くべきことに、これらの物質は、従来の合成材料よりも刺激性でなく、不活性であり、プロセシングが容易であり、強い機械的特性を示す。
【０１５３】
本発明のポリマーは、以下の利点を示す：
−無毒
−既知の材料よりも軽い
−産生コストおよび材料コストの削減
−より単純な産生プロセス
−エミッション回避
−加水分解の危険度が低い
−貯蔵および運搬が簡単
【０１５４】
当該技術において知られるこれらの材料の以下の不利点は、回避される：
−飲料水の汚染
−エンドユーザの健康に対する脅威（可能性のある癌リスクの回避）
−パッケージング材料を介した食品の汚染
−土壌中の毒性物質による農業被害
【０１５５】
本発明の主題のさらなる利点は、以下のことに関する：
−材料は、日変化による温度変化プロセスに抵抗する
−永続的な温度抵抗性
−最大短期温度抵抗性が＋２５０℃である
燃焼挙動：
−ＤＩＮ４１０２：１部に従えば−構造材料クラスＢ２
−ＤＩＮ４１０７，７部に従えば−耐性があり、飛び火および熱輻射に対抗し、陸屋根コーティングに適用可能である
【０１５６】
本発明の合成材料の好ましい実施形態の技術的特性は、さらに以下があってよく、または以下によって決定されてよい：
【０１５７】
【表２４】
2014528986.tif 000025
【０１５８】
熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）化合物の材料測定：
【０１５９】
材料は、以下の主要パラメータの測定により特徴付けられる：
【０１６０】
Ｐ−Ｖ−Ｔ測定：比容積は、圧力および温度に依存して決定される。したがって、典型的な装置タイプが市販されている。測定は、アイソバー冷却および一定の冷却速度にて行われ、ｖ（冷却）＝６Ｋ／ｍｉｎであり、圧力範囲が１バーから１０００バーであり、温度範囲が４０℃から２４０℃である。結果はＭｅｎｇｅｓのアプローチと一致する。
【０１６１】
比熱容量が、温度に依存して決定される。測定が、ＤＣＳ（示差走査熱量測定）により行われる。サーモグラムは、ＩＳＯ  １１３５７−４に従って算出されてよい。典型的なＤＳＣ装置が市販されている。比熱容量は、４０℃から３００℃の温度範囲について算出された。
【０１６２】
粘度測定：粘度曲線は、回転／振動レオメータにより１８０℃、２００℃、２２０℃にて作成されてよい。測定は、動的モードで行われ、周波数範囲が０．１ｒａｄ／ｓから１００ｒａｄ／ｓであり、コーン／プレート配置はＩＳＯ  ６７２１に従う。ツーリングは、２５ｍｍの直径を有する。動的粘度測定により、複素粘度は、一定の温度にて、そして一定の変形程度（振動プレートの偏向角）にて、円周波数に依存して測定される。測定を行う前に、ＴＰＵサンプルは、真空ドライヤにおいて８０℃で８時間乾燥される。結果は、壁接着の仮定に基づいて算出された。測定された曲線について、Ａｒｒｈｅｎｉｕｓの式およびＣａｒｒｅａｕのアプローチが考慮された。
【０１６３】
本発明の修飾熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、以下の特性を示す：優れた材料特性（蒸気多孔性、熱コンダクタンス、融点）、ナノ吸収体特性、専用目的に対するフレキシブルな適合、低コスト材料（ＰＴＦＥよりも１００％低い）、既存の／利用可能な産生ラインによる、高価な新設備によらないプロセシング。ホイルは、ブローイング押出しのような環境に優しいプロセスにより製造され得、そして、様々なタイプのＴＰＵホイル（３、４、５、６、７、８、９、１２ｍｙホイル）を産生することが可能である。ＴＰＵホイルはインプリントされてよい。ポリウレタンホイルが、通気性であり得、環境耐久性を示し、皮膚刺激性でなく、水蒸気透過性である。ホイルは、微生物、菌類、ＵＶ放射線、黄変、加水分解、酵素、高湿度、化学物質、油、脂肪、弱酸（ｗｅｅｋ  ａｃｉｄｓ）、炭素酸、アルカリ、炭素油、アルコールに対して耐性がある。
【実施例】
【０１６４】
本明細書中に与えられる実施例は、本発明の特定の実施形態の実際的なサポートを表しており、本発明の範囲を制限することを意図していない。実施例は、１つまたは複数の非限定的な実施形態の関連する技術的加工を説明する、可能性のある潜在的に好ましい実施形態のさらなる記載を提供するものとしてみなされるべきである。
【０１６５】
［実施例１：ＴＰＵ、ＴＰＵ／ナノクレイおよびポリオール−Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験は、プロセスの重要な第１工程に従う、ナノクレイおよびＴＰＵの混合を記載した。
【０１６６】
【表２５】
2014528986.tif 000026
【０１６７】
エクストルーダ：
化合（押出し）について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ、スクリュー直径＝２７ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝３６）を、ストランド粒状化系と共に用いた。スクリュー構成を図２に示す。
【０１６８】
押出パラメータ：
【０１６９】
【表２６】
2014528986.tif 000027
【０１７０】
物質をエクストルーダ中に６０秒間存在させる。
【０１７１】
結果：
【０１７２】
【表２７】
2014528986.tif 000028
【０１７３】
［実施例２：ＴＰＵ／ナノクレイ、ＰＣ、ＰＣＬおよびポリオール−Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験は、ＴＰＵ／ナノクレイのＰＣおよびＰＣＬとの材料組合せを試験する。ＴＰＵ／ナノクレイのプレ混合物を産生した。ポリオールをゾーン４内に加えた。
【０１７４】
以下の混合物を試験した：
【０１７５】
【表２８】
2014528986.tif 000029
【０１７６】
エクストルーダ：
化合（押出し）について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ、スクリュー直径＝２７ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝３６）を用いた。ポリオールを、Ｖｉｓｃｏｔｅｃ−ポンプを介してゾーン４内に加えた。ポリオールの混合物からの離脱を減らすために、脱ガスを用いなかった。
【０１７７】
スクリュー構成を図４に示す。
【０１７８】
【表２９】
2014528986.tif 000030
【０１７９】
押出パラメータ：
物質をエクストルーダ中に６０秒間存在させる。
【０１８０】
結果：
【０１８１】
【表３０】
2014528986.tif 000031
【０１８２】
［実施例３：ポリオールと混合しないポリマーの産生−Ｃｏｐｅｒｉｏｎ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験は、全ポリマーの均質な混合物の産生を明らかにする。後に、この混合物をエクストルーダ内で再プロセシングしてポリオールと混合することとなる。
【０１８３】
【表３１】
2014528986.tif 000032
【０１８４】
エクストルーダ：
混合手順について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  Ｍｅｇａｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ、スクリュー直径＝３２ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝４８）を用いた。Ｇａｌａ社の水面下粒状化を用いた。
【０１８５】
スクリュー構成を図６に示す。
【０１８６】
押出パラメータ：
【０１８７】
【表３２】
2014528986.tif 000033
【０１８８】
結果：
【０１８９】
【表３３】
2014528986.tif 000034
【０１９０】
［実施例４：ポリオールと混合したポリマーの化合−Ｃｏｐｅｒｉｏｎ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験では、実施例３の実験をさらに調査する。混合物を再プロセシングし、エクストルーダ内で溶融し（ｍｅｌｔｉｎｅｄ）、ポリオールと化合させた。
【０１９１】
【表３４】
2014528986.tif 000035
【０１９２】
エクストルーダ：
混合手順について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  Ｍｅｇａｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ、スクリュー直径＝３２ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝４８）を用いた。ポリオールを、Ｖｉｓｃｏｔｅｃ−ポンプを介してゾーン４内に加えた。Ｇａｌａ社の水面下粒状化を用いた。
【０１９３】
スクリュー構成を図８に示す。
【０１９４】
押出パラメータ：
【０１９５】
【表３５】
2014528986.tif 000036
【０１９６】
物質をエクストルーダ中に６０秒間存在させる。
【０１９７】
結果：
【０１９８】
【表３６】
2014528986.tif 000037
【０１９９】
［実施例５：産生された混合物の粘度試験：］
粘度試験を、高圧キャピラリ粘度計を用いて実行した。図１５参照。複数の熱プロセシングにより、混合物の粘度は有意に下がっている（ここではＤｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｓについて）。
【０２００】
【表３７】
2014528986.tif 000038
【０２０１】
ＴＰＵおよびポリオールの溶解性試験
混合コンテナにおいて、６０％のＤｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｓおよび４０％のＬｕｐｒａｎｏｌ  Ｂａｌａｎｃｅ  ５０をおよそ３０分間混合し、１７０℃に温めた。５時間の冷却後に、ゲル様の増粘が観察された。完全な溶解性は観察されなかった。
【０２０２】
実験の第１セットの結論
予備実験からは、前述した条件（共回転二軸スクリューエクストルーダ）を用いて、ＴＰＵおよびポリオールが十分に混合しないことが示された。
【０２０３】
［実施例６：ＴＰＵ、ＴＰＵ／ナノクレイ、およびポリオール−Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験は、ＴＰＵおよびＴＰＵ／マスターバッチのプロセシングを調査する。
【０２０４】
【表３８】
2014528986.tif 000039
【０２０５】
用いたＴＰＵ−混合物は、以下の組成を有する：
【０２０６】
【表３９】
2014528986.tif 000040
【０２０７】
エクストルーダ：
化合（押出し）について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ、スクリュー直径＝２７ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝３６）を、ストランド粒状化系と共に用いた。スクリュー構成を図１０に示す。
【０２０８】
押出パラメータ：
【０２０９】
【表４０】
2014528986.tif 000041
【０２１０】
結果：
【０２１１】
【表４１】
2014528986.tif 000042
【０２１２】
［実施例７：新たなスクリュー構想−Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ−Ｅｘｔｒｕｄｅｒ］
この実験は、新たなスクリュー構想による、ＴＰＵおよびＴＰＵ／マスターバッチのプロセシング（ｐｏｃｅｓｓｉｎｇ）を調査する。
【０２１３】
【表４２】
2014528986.tif 000043
【０２１４】
エクストルーダ：
化合（押出し）について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ、スクリュー直径＝２７ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝３６）を、ストランド粒状化系と共に用いた。スクリュー構成を図１２に示す。
【０２１５】
押出パラメータ：
【０２１６】
【表４３】
2014528986.tif 000044
【０２１７】
結果：
【０２１８】
【表４４】
2014528986.tif 000045
【０２１９】
ポリオール成分は、２０％のドーズ量にてＴＰＵ／ナノクレイマトリックス中での溶解性を示さず、これによって、ポリオールは、これらの化合（ｃｏｐｏｕｎｄｉｎｇ）の試みにおいて、エクストルーダを出てサイドフィーダに入ると結論され得る。共回転二軸スクリューエクストルーダで行った実験からは、ＴＰＵ／ナノクレイ混合物とのポリオール溶解性が低いことが示される。
【０２２０】
［実施例８：代替的単軸スクリューエクストルーダ原理による実験］
Ｂｕｓｓ−Ｋｏ−Ｋｎｅｔｅｒは、単軸スクリュー型エクストルーダである。その顕著な特徴は、スクリュー軸が、１回転あたり一度、軸方向に、同期駆動によって生じる正弦波運動の振動を起こすことである。スクリュー軸上の特徴的な混練フライトは、Ｋｎｅａｄｅｒバレルの内側に固定された混練歯または混練ボルトと相互作用するので、種々の混成分が、他系によるよりもかなり直接的にかつ急速に、それらの間でせん断される。さらに、振動スクリュー軸は、度重なる産物分離、折畳みおよび再配向により、軸方向の集中的な混合を確実にする。
【０２２１】
以下の混合物が生じた：
【０２２２】
１）混合物１
２０％  Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ４６７４−１５
１５％  ＭＢ  ２０１２−２０−３（ＯＭＮＩＰＵＲ  ＭＢ  １００）
６５％  Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ  １１８５Ａ
【０２２３】
２）混合物２（ＰＴＩ  ＴＰＵ−２）
２０％  Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ４６７４−１５
１５％  ＭＢ  ２０１２−２０−４（ＯＭＮＩＰＵＲ  ＭＢ  ２００）
６５％  Ｄｅｓｍｏｐａｎ  ３８５Ｓ
【０２２４】
３）混合物３
３４％  Ｌｕｐｒａｎｏｌ  ４６７４−１５
１５％  ＭＢ  ２０１２−２０−３（ＯＭＮＩＰＵＲ  ＭＢ  １００）
５１％  Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ  １１８５Ａ
【０２２５】
押出パラメータは以下の通りであった：
エクストルーダは４４Ｄエクストルーダであり、これは４４×５３＝２，３３ｍを意味する。エクストルーダに沿って１１の温度ゾーンがあり、そしてダイ、シーブおよびネック内に８つある。何れの温度ゾーンも２１２ｍｍ（２１．２ｃｏｍ）である。スクリューは、５３ｍｍ、共回転、３ｌｏｂｓ、４４Ｄである。
【０２２６】
スクリュー設計は以下の通りである：
【０２２７】
【表４５】
2014528986.tif 000046
【０２２８】
フィーダ設定および温度ゾーンを、以下のように記載する：
【０２２９】
【表４６】
2014528986.tif 000047
【０２３０】
混合物１は、何ら大きな問題なく産生された。押出しは安定しており、押し出された繊維は乾燥していた。繊維は非常に滑らかであり、色は黄色がかっており／白色であり、ゴム様であった。
【０２３１】
混合物２は、何ら大きな問題なく産生された。押出しは安定しており、押し出された繊維は乾燥していたが、僅かに粘着性であった。繊維は非常に滑らかであり、色は黄色がかっており／白色であり、ゴム様であった。
【０２３２】
混合物３は、「プラグ流」挙動により、非常に扱いにくいと証明された。液体ポリオールは、数分おきに、ダイから水浴中に吐出された。押し出された繊維は泡状であり、非常に粗い表面を有していた。繊維は湿っており、粗い表面を有し、黄色がかっており、ゴム様であった。
【０２３３】
結論として、１５％のマスターバッチの、６５％のＴＰＵおよび２０％のポリオールとの組合せは、何ら空気を包含することなく容易にプロセシングされた。１５％のマスターバッチと５１％のＴＰＵおよび３４％のポリオールとは、プロセシング可能であったが、多少の不安定性を示した。
【０２３４】
［実施例９：ＰＴＩ  ＴＰＵ−２のＰＣ／ＰＣＬとの化合］
【０２３５】
【表４７】
2014528986.tif 000048
【０２３６】
この実験では、単軸スクリュー押出しを介して産生した混合物（混合物２のＰＴＩ  ＴＰＵ−２（実施例３において前述した））を、ｍａｋｒｏｌｏｎ（ＰＣ）およびＰＣＬと化合させる。
【０２３７】
【表４８】
2014528986.tif 000049
【０２３８】
エクストルーダ：
化合（押出し）について、共回転二軸スクリューエクストルーダ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７−３６Ｄ、スクリュー直径＝２７ｍｍ；Ｌ／Ｄ＝３６）を、ストランド粒状化系と共に用いた。スクリュー構成を図１４に示す。
【０２３９】
押出パラメータ：
【０２４０】
【表４９】
2014528986.tif 000050
【０２４１】
物質をエクストルーダ中に９０秒間存在させる。
【０２４２】
結果：
【０２４３】
【表５０】
2014528986.tif 000051
【０２４４】
結論：
【０２４５】
結論として、前述の方法により新規な合成材料が産生された。（ポリオールを含ませるための）単軸スクリュー押出し混合（（実施例８の）ＰＴＩ  ＴＰＵ−２を産生した）は、特に（ｅｘｐｅｃｉａｌｌｙ）有利であった。化合物ＴＰＵ−３（ｈｚ１３０８１２−０１）を最終的に産生した。化合物は、以下を含む：
【０２４６】
【表５１】
2014528986.tif 000052
【０２４７】
以下に与えるのが、エクストルーダの技術データである：
Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７／ＧＬ−３６Ｄ
【０２４８】
【表５２】
2014528986.tif 000053
【０２４９】
Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ  ２７／ＧＬ−４０Ｄ
【０２５０】
【表５３】
2014528986.tif 000054
【０２５１】
Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ３２  ＭｅｇａＣｏｍｐｏｕｎｄｅｒ
【０２５２】
【表５４】
2014528986.tif 000055
【図１】
2014528986.tif 000056
【図２】
2014528986.tif 000057
【図３】
2014528986.tif 000058
【図４】
2014528986.tif 000059
【図５】
2014528986.tif 000060
【図６】
2014528986.tif 000061
【図７】
2014528986.tif 000062
【図８】
2014528986.tif 000063
【図９】
2014528986.tif 000064
【図１０】
2014528986.tif 000065
【図１１】
2014528986.tif 000066
【図１２】
2014528986.tif 000067
【図１３】
2014528986.tif 000068
【図１４】
2014528986.tif 000069
【図１５】
2014528986.tif 000070
【図１６】
2014528986.tif 000071
【図１７】
2014528986.tif 000072
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月7日(2013.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成材料産物Ｉのイソシアネートフリーの産生方法であって、
ａ）熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）およびナノクレイ成分の、２つの工程、すなわち
ｉ．７０から９０ｗｔ％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）および１０から３０ｗｔ％のナノクレイ成分の混合によって、中間産物Ｉａを産生する工程と、続いて
ｉｉ．９０から９９ｗｔ％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）および０．１から１０ｗｔ％の中間産物Ｉａの混合によって、中間産物Ｉを産生する工程と
における混合工程と、
ｂ）ａ）から得られる１０から９０％の中間産物Ｉの、８から３０ｗｔ％のポリオール成分、および任意でさらなるＴＰＵとの混合によって中間産物ＩＩを産生する工程と、
ｃ）ｂ）から得られる５０から７０ｗｔ％の中間産物ＩＩの、２０から４０ｗｔ％のポリカーボネート（ＰＣ）および／または６から１８ｗｔ％のポリカプロラクトン成分（ＰＣＬ）との混合によって産物Iを産生する工程と
を含み、
１つまたは複数の工程における成分の混合が、溶融温度が８０から３００℃であるセグメント化された単軸、二軸または多軸スクリュー溶融エクストルーダ内で起こる、方法。
【請求項２】
産物Ｉが続いて、粒子、顆粒、フィルム、繊維、泡、ストランド、シートおよび／またはホイルを得るために、押出し、ブローイング、キャスティング、グラインディングおよび／またはスプレイングを介してプロセシングされて、産物ＩＩを産生することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
工程ｉ）における混合が、８０ｗｔ％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および２０ｗｔ％のナノクレイ成分の比率で起こることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
工程ｉｉ）における混合が、９７ｗｔ％の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、および３ｗｔ％の中間産物Ｉａの比率で起こることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
請求項１の工程ｂ）における混合が、７０から９０ｗｔ％、好ましくは８０ｗｔ％の絶対ＴＰＵ（中間産物Ｉ中に存在するＴＰＵに加えて任意でさらにＴＰＵが加えられたものとみなす）、１０から９０％の中間産物Ｉ、および８から３０ｗｔ％、好ましくは２０ｗｔ％のポリオール成分の比率で起こることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１の工程ｃ）における混合が、６０ｗｔ％の中間産物ＩＩ、２８ｗｔ％のＰＣ成分、および１２ｗｔ％のＰＣＬ成分の比率で起こることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
１つまたは複数の工程における成分の混合が、単軸スクリューエクストルーダ内で起こることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
方法の１つまたは複数の工程についての溶融温度が、１４０から２５０℃まで、より好ましくはおよそ２００℃であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エクストルーダの加熱セグメントが様々な温度を示し、セグメント内の温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ上昇することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
エクストルーダが３つから２０の加熱セグメント、好ましくは５つから１５のセグメント、より好ましくは７から１２のセグメントを示し、温度は、混合がエクストルーダを通って進むにつれ、８０から３００℃まで、好ましくは１４０から２５０℃まで段階的に上昇することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
エクストルーダが、３つから２０のスクリューセグメント、好ましくは５つから１５のセグメントのスクリューを示し、スクリューが回転して混合物を均質化し、スクリューセグメントが同じ構成を示しても異なる構成を示してもよく、次々に混合物の均質化を決定することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
エクストルーダのスクリュー速度が、５０から１０００の毎分回転（ｒｐｍ）、好ましくは１５０から７００ｒｐｍ、より好ましくは２５０から５００ｒｐｍの値に設定されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
１つまたは複数の工程の混合物が、好ましくは水浴において、押出し後に冷却されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法によって獲得可能な合成材料。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法によって産生される合成材料。
【請求項１６】
好ましくは本発明の方法によって産生される合成材料であって、以下の成分：
３０から６０ｗｔ％、好ましくは４５から５５ｗｔ％のＴＰＵと、
８から３０ｗｔ％、好ましくは１０から１４ｗｔ％のポリオールと、
０．００１から５ｗｔ％、好ましくは０．０１から２ｗｔ％のナノクレイと、
２０から４０ｗｔ％、好ましくは２５から３０ｗｔ％のポリカーボネート（ＰＣ）と、
６から１８ｗｔ％、好ましくは１０から１４ｗｔ％のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）と
を含み、加えて１００ｗｔ％にした合成材料。
【請求項１７】
４７．７１２ｗｔ％のＴＰＵ、１２．０ｗｔ％のポリオール、０．２８８ｗｔ％のナノクレイ、２８ｗｔ％のＰＣ、および１２ｗｔ％のＰＣＬを含む、請求項１６記載の合成材料。
【請求項１８】
４７．９４６ｗｔ％のＴＰＵ、１２．０ｗｔ％のポリオール、０．０５４ｗｔ％のナノクレイ、２８ｗｔ％のＰＣおよび１２ｗｔ％のＰＣＬを含む、請求項１６記載の合成材料。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
イソシアネートは反応性レベルが高く、これがイソシアネートが非常に首尾よく用いられている理由である；しかしこの理由のために、イソシアネートは毒性でもあり、癌誘発作用を有している可能性が大いにある。イソシアネートはＨ活性化合物と相互作用すると、一部の産物もＨ活性となるので、イソシアネートと同様に反応し得る。ブロッキング剤の産生を減らし、かつフリーイソシアネートおよびホスゲンのような危険な化合物を回避するための研究が必要である。このような研究の目的は、イソシアネートフリーのポリマー構造をもたらすことである。毒性のイソシアネートが、従来の手段によるポリウレタン材料の合成に用いられる場合、ポリマーネットワークを硬化すると直ぐに、ある程度の量のイソシアネート材料が、他の材料と反応せずに残るため、安全性の問題が残ってしまう。それゆえに、イソシアネートの、無毒の架橋結合材料および／または付着材料との置き換えは、重要な課題である。イソシアネートフリー合成材料は公知であり、ナノクレイ成分は製造の間に適用されている（独国特許出願第１０  ２０１０  ００７  ８２０Ａ１号および米国特許出願第２００７／０１３５５８８号）。イソシアネートベースの材料と比較したそれらの特性の向上は、しかしながら、記載されていない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明はさらに、好ましくは本発明の方法によって産生される合成材料であって、以下の成分：
３０から６０％、好ましくは４５から５５％のＴＰＵと、
８から３０％、好ましくは１０から１４％のポリオールと、
０．００１から５％、好ましくは０．０１から２％のナノクレイと、
２０から４０％、好ましくは２５から３０％のＰＣと、
６から１８％、好ましくは１０から１４％のＰＣＬと
を含み、加えて１００ｗｔ％にした合成材料に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
４７．７８４ｗｔ％のＴＰＵ、１２．０ｗｔ％のポリオール、０．２１６ｗｔ％のナノクレイ、２８ｗｔ％のＰＣおよび１２ｗｔ％のＰＣＬを含む合成材料（加えて１００％にした）、さらに４７．９４６ｗｔ％のＴＰＵ、１２．０ｗｔ％のポリオール、０．０５４ｗｔ％のナノクレイ、２８％ｗｔのＰＣおよび１２ｗｔ％のＰＣＬを含む材料（加えて１００％にした）が、より長い貯蔵に適している。物質は、驚くほど低い分解傾向を示す。特に取扱プロセスが向上する。驚くべきことに、これらの物質は、従来の合成材料よりも刺激性でなく、不活性であり、プロセシングが容易であり、強い機械的特性を示す。
【国際調査報告】
2014528986.tif 000073
2014528986.tif 000074
2014528986.tif 000075