(57)【要約】  本開示の実施形態は、半硬質発泡体を形成するために利用することができるポリエーテルポリオール組成物を対象とする。例として、ポリエーテルポリオール組成物は、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜１５００の数平均当量を有する第１のポリエーテルポリオールと、４〜８の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜８００の数平均当量を有する第２のポリエーテルポリオールと、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び２００〜５００の数平均当量を有する第３のポリエーテルポリオールとを含み得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエーテルポリオール組成物であって、
２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜１５００の数平均当量を有する第１のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する０重量パーセント〜１５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント〜１００重量パーセントの構成単位を有するポリマー鎖を含む、第１のポリエーテルポリオールと、
４〜８の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜８００の数平均当量を有するを有する第２のポリエーテルポリオールであって、酸化ポリプロピレンポリマー鎖を含む、第２のポリエーテルポリオールと、
２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価、２００〜５００の数平均当量を有する第３のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する３０重量パーセント〜８５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント〜６０重量パーセントの構成単位を有するポリマー鎖を含む、第３のポリエーテルポリオールと、を含み、
前記ポリエーテルポリオール組成物が、エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント〜５０重量パーセントの構成単位とされ、前記ポリエーテルポリオール組成物が、３．０５〜４．１の総平均公称ヒドロキシル官能価を有し、前記ポリエーテルポリオール組成物が、２５０〜４００の総数平均当量を有する、ポリエーテルポリオール組成物。
【請求項２】
前記第１のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり１０部〜６０部とされ、前記第２のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり３部〜４０部とされ、及び前記第３のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり３０部〜７０部とされる、請求項１に記載のポリエーテルポリオール組成物。
【請求項３】
前記第１のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールが、公称トリオールであり、前記第２のポリエーテルポリオールが、４．７の公称官能価を有する、請求項１または２に記載のポリエーテルポリオール組成物。
【請求項４】
半硬質発泡体配合物であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリエーテルポリオール組成物と、
イソシアネートであって、但し、前記イソシアネートが、トルエンジイソシアネートではない、イソシアネートと、を含み、前記半硬質発泡体配合物が、７０〜１０５の範囲のイソシアネート指数を有する、半硬質発泡体配合物。
【請求項５】
前記イソシアネートが、２．１〜３．２の平均イソシアネート官能価を有する、請求項４に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項６】
１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．５部〜５部とされる発泡剤を更に含む、請求項４または５に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項７】
１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．１部〜１．５部とされる界面活性剤を更に含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項８】
アミン触媒、金属触媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される触媒を更に含み、前記触媒が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．０４部〜５．００部とされる、請求項４〜７のいずれか一項に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の半硬質発泡体配合物を硬化させることによって形成される、半硬質発泡体。
【請求項１０】
前記半硬質発泡体が、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの圧縮荷重撓みを有するが、但し硬度は第１のサイクル中に測定される、請求項９に記載の半硬質発泡体。
【請求項１１】
前記半硬質発泡体が、ＲＥＳＩＭＡＴ  １００試験装置を用いて、修正ＩＫＥＡ試験法ＮＯ  ＩＯＳ  ＭＡＴ  ００６に従って測定されるとき、３秒〜２００秒の９５％の回復時間を有する、請求項９または１０に記載の半硬質発泡体。
【請求項１２】
前記半硬質発泡体が、３５ｋｇ／ｍ３〜８０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の半硬質発泡体。
【請求項１３】
前記半硬質発泡体が、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３５７４に従って測定されるとき、２０パーセント未満の弾力性を有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の半硬質発泡体。
【請求項１４】
半硬質発泡体を形成するための方法であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリエーテルポリオール組成物とイソシアネートとを組み合わせて、７０〜１０５の範囲のイソシアネート指数を有する半硬質発泡体配合物を形成することと、
前記半硬質発泡体配合物を硬化させて、前記半硬質発泡体を形成することと、を含む、方法。
【請求項１５】
水を前記半硬質発泡体配合物に添加することであって、前記水が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．５部〜３．５部とされる、添加することと、
触媒及び界面活性剤を、前記半硬質発泡体配合物に添加することであって、前記触媒が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり０．０５部〜５部とされ、前記界面活性剤が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり０．１部〜１．５部とされる、添加することと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物を対象とし、より具体的には、実施形態は、半硬質発泡体を形成するために利用することができるポリエーテルポリオール組成物を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
発泡体は、気体が液体材料、固体材料、またはゲル材料中に分散されている分散体である。発泡体は、ポリオールとイソシアネートとの化学反応によって形成することができる。発泡体は、とりわけ、寝具、家具、車両座席、及びカーペット裏地を含む多数の様々な用途に利用することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜１５００の数平均当量を有する第１のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する０重量パーセント〜１５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント〜１００重量パーセントの構成単位を有するポリマー鎖を含む、第１のポリエーテルポリオールと、４〜８の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜８００の数平均当量を有する第２のポリエーテルポリオールであって、酸化ポリプロピレンポリマー鎖を含む、第２のポリエーテルポリオールと、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び２００〜５００の数平均当量を有する第３のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する４０重量パーセント〜８５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント〜６０重量パーセントの構成単位とを有するポリマー鎖を含む、第３のポリエーテルポリオールを含むポリエーテルポリオール組成物を提供し、ポリエーテルポリオール組成物が、エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント〜５０重量パーセントの構成単位であり、ポリエーテルポリオール組成物が、３．０５〜４．１の総平均公称ヒドロキシル官能価を有し、ポリエーテルポリオール組成物が、２５０〜４００の総数平均当量を有する。
【０００４】
本開示は、イソシアネートがトルエンジイソシアネートではないという条件で、ポリエーテルポリオール組成物、及びイソシアネートを含む半硬質発泡体配合物を提供する。
【０００５】
本開示は、半硬質発泡体配合物を硬化させることによって形成される半硬質発泡体を提供する。
【０００６】
本開示は、ポリエーテルポリオール組成物をイソシアネートと組み合わせて半硬質発泡体配合物を形成することと、半硬質発泡体配合物を硬化させることとを含む、半硬質発泡体を形成する方法を提供する。
【０００７】
本開示の上記概要は、本開示の各々の開示された実施形態または全ての実装を記述することを意図するものではない。以下の説明は、実例の実施形態をより具体的に例示する。本出願全体のいくつかの箇所では、例示のリストを通してガイダンスが提供され、この例示は、様々な組み合わせで使用することができる。それぞれの場合において、列挙されたリストは代表的な群としてのみ機能し、排他的なリストとして解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ポリエーテルポリオール組成物、ポリエーテルポリオール組成物を含む半硬質発泡体配合物、及びそれから形成される半硬質発泡体が本明細書に開示される。ポリオール、例えば、本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、イソシアネートと組み合わせて、半硬質発泡体配合物を形成することができる。半硬質発泡体配合物を硬化させて半硬質発泡体（ポリウレタンと称されてもよい）を形成することができる。ポリウレタンは、カルバメート結合（ウレタン結合と称されてもよい）によって結合された単位の鎖を含むポリマーである。
【０００９】
上述のように、本明細書に開示される半硬質発泡体配合物は、半硬質発泡体を形成するために利用することができる。これらの半硬質発泡体は、様々な用途に望ましい特性を有することができる。例えば、また以前の半硬質発泡体とは対照的に、本明細書に開示される半硬質発泡体は、多くの粘弾性特性を有する。例えば、本明細書に開示される半硬質発泡体は、３５ｋｇ／ｍ３〜８０ｋｇ／ｍ３の密度、２％〜２０％の弾力性、３〜２００秒の９５％回復時間、及び／またはＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの圧縮荷重撓みを有することができるが、但し硬度が第１のサイクル中に測定される。驚くべきことに、本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物を含む半硬質発泡体配合物は、多数の他の望ましい特性を提供すると同時に、言及された密度、弾力性、回復時間、及び圧縮荷重撓みを有する半硬質発泡体を提供するために利用することができる。
【００１０】
ポリエーテルポリオール組成物が本明細書に開示される。本明細書で使用される場合、「ポリオール」は、１分子当たり平均して１．０を超えるヒドロキシル基を有する有機分子、例えばポリエーテルを指す。
【００１１】
本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、第１のポリエーテルポリオールを含むことができる。第１のポリエーテルポリオールは、１つ以上のポリオールを含むことができ、例えば、第１のポリエーテルポリオールは、ポリオールのブレンドであってもよい。第１のポリエーテルポリオールは、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価を有することができる。本明細書で使用される場合、「平均公称ヒドロキシル官能価」とは、数平均官能価を指し、例えば、数平均官能価に基づくポリオールまたはポリオール組成物の１分子当たりのヒドロキシル基の数、例えば調製に使用された反応開始剤（複数可）の１分子当たりの活性水素原子の数を指す。本明細書で使用される場合、「平均」は、別段の指示がない限り、数平均を指す。
【００１２】
第１のポリエーテルポリオールは、１２０〜１５００の数平均当量を有することができる。１２０〜１５００の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第１のポリエーテルポリオールは、１２０、１３０、または１４０の下限から、１５００、１４５０、または１４００の上限までの数平均当量を有することができる。本開示のいくつかの実施形態は、第１のポリエーテルポリオールが公称トリオールであることを規定する。
【００１３】
本開示の実施形態は、第１のポリエーテルポリオールが、エチレンオキシドに由来する０重量パーセント〜１５重量パーセントの構成単位と、プロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント〜１００重量パーセントの構成単位とを含むことを規定する。エチレンオキシドに由来する０重量パーセント〜１５重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第１のポリエーテルポリオールは、エチレンオキシドに由来する０重量パーセント、３重量パーセント、または５重量パーセントの下限から、１５重量パーセント、１２重量パーセント、または１０重量パーセントの上限までの構成単位を有するポリマーを含むことができる。対応して、プロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント〜１００重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第１のポリエーテルポリオールは、プロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント、８７重量パーセント、または９０重量パーセントの下限から、１００重量パーセント、９７重量パーセント、または９５重量パーセントの上限までの構成単位を有するポリマー鎖を含むことができる。
【００１４】
本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、第２のポリエーテルポリオールを含むことができる。第２のポリエーテルポリオールは、１つ以上のポリオールを含むことができ、例えば、第２のポリエーテルポリオールは、ポリオールのブレンドであってもよい。第２のポリエーテルポリオールは、４〜８の平均公称ヒドロキシル官能価を有することができる。本開示のいくつかの実施形態は、第２のポリエーテルポリオールの名目上の官能価が４．７であることを規定する。第２のポリエーテルポリオールは、１２０〜８００の数平均当量を有することができる。１２０〜８００の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第２のポリエーテルポリオールは、１２０、１３５または１５０の下限から、８００、７５０または７００の上限までの数平均当量を有することができる。第２のポリエーテルポリオールは、ポリプロピレンオキシドポリマー鎖を含むことができる。
【００１５】
本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、第３のポリエーテルポリオールを含むことができる。第３のポリエーテルポリオールは、１つ以上のポリオールを含むことができ、例えば、第３のポリエーテルポリオールは、ポリオールのブレンドであってもよい。第３のポリエーテルポリオールは、２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価を有することができる。第３のポリエーテルポリオールは、２００〜５００の数平均当量を有することができる。２００〜５００の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第３のポリエーテルポリオールは、２００、２２０、または２５０の下限から、５００、４７０、または４５０の上限までの数平均当量を有することができる。本開示のいくつかの実施形態は、第３のポリエーテルポリオールが公称トリオールであることを規定する。
【００１６】
本開示の実施形態は、第３のポリエーテルポリオールが、エチレンオキシドに由来する３０重量パーセント〜８５重量パーセントの構成単位と、プロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント〜７０重量パーセントの構成単位とを含むことを規定する。エチレンオキシドに由来する３０重量パーセント〜８５重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第３のポリエーテルポリオールは、エチレンオキシドに由来する３０重量パーセント、３５重量パーセント、または４０重量パーセントの下限から、８５重量パーセント、８３重量パーセント、または８０重量パーセントの上限までの構成単位を有するポリマー鎖を含むことができる。対応して、プロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント〜７０重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第３のポリエーテルポリオールは、プロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント、１７重量パーセント、または２０重量パーセントの下限から、７０重量パーセント、６５重量パーセント、または６０重量パーセントの上限までの構成単位を有するポリマー鎖を含むことができる。
【００１７】
本開示のいくつかの実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が異なる官能価を有するポリオールのブレンドに基づくことを規定する。例えば、先に述べたように、第１のポリエーテルポリオール及び第３のポリエーテルポリオールは、公称トリオールであってもよく、一方第２のポリエーテルポリオールの公称官能価は４．７であってもよい。
【００１８】
本開示のいくつかの実施形態は、ポリエーテルポリオーのうちの１つ以上が、混合供給エチレンオキシド及びプロピレンオキシド系ポリオールであることを規定する。例えば、ポリエーテルポリオールのうちの１つ以上は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとが組み合わされたポリマー鎖を含有してもよい。
【００１９】
第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールは、既知の方法を用いて調製することができる。例えば、ポリエーテルポリオールは、塩基触媒オキシアルキル化によって調製することができる。塩基触媒オキシアルキル化については、プロピレングリコールまたはグリセリンなどの１価の低分子量スターター分子、またはソルビトールを、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドなどの１つ以上のアルキレンオキシドと反応させて、ポリエーテルポリオール、例えば第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールを形成することができる。別の製造方法は、ＤＭＣ触媒を利用することができる。第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールを調製するために利用することができるプロセスの中には、とりわけ、米国特許第３，７２８，３０８号、米国特許第５，１５８，９２２号、米国特許第５，４７０，８１３号、米国特許第５，６８９，０１２号、米国特許第６，０７７，９７８号、及び米国特許第７，９１９，５７５号で論議されているものがある。第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールは、とりわけ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、商品名ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）、ＴＥＲＣＡＲＯＬ（商標）、ＶＯＲＡＬＵＸ（商標）、及びＳＰＥＣＦＬＥＸ（商標）などの、市販品を得てもよい。
【００２０】
本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が３．０５〜４．１の平均公称ヒドロキシル官能価を有することができることを規定する。例えば、ポリエーテルポリオール組成物を形成するポリエーテルポリオールは、３．０５〜４．１の組み合わせ公称ヒドロキシル官能価を有することができる。
【００２１】
本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が２５０〜４００の総数平均当量を有することができることを規定する。例えば、ポリエーテルポリオール組成物を形成するポリエーテルポリオールは、２５０〜４００の総数平均当量を有することができる。２５０〜４００の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、ポリエーテルポリオール組成物は、２５０、２５５、または２６０の下限から、４００、３８０、または３６０の上限までの総数平均当量を有することができる。
【００２２】
本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が、エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント〜５０重量パーセントの構成単位とすることができることを規定する。例えば、ポリエーテルポリオール組成物を形成するポリエーテルポリオールは、エチレンオキシドに由来する合計してポリエーテルポリオール組成物の総重量の２０重量パーセント〜５０重量パーセントである構成単位を有することができる。エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント〜５０重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、ポリエーテルポリオール組成物は、エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント、２３重量パーセント、または２５重量パーセントの下限から、５０重量パーセント、４７重量パーセント、または４５重量パーセントの上限までの構成単位とすることができる。本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が、プロピレンオキシドに由来する５０重量パーセント〜８０重量パーセントの構成単位とすることができることを規定する。プロピレンオキシドに由来する５０重量パーセント〜８０重量パーセントの構成単位の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、ポリエーテルポリオール組成物は、プロピレンオキシドに由来する５０重量パーセント、５３重量パーセント、または５５重量パーセントの下限から、８０重量パーセント、７７重量パーセント、または７５重量パーセントの上限までの構成単位とすることができる。
【００２３】
本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、ポリオール、例えば、第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールから形成される。例えば、第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールは、互いにブレンドすることができる。ブレンドは、発泡前に行うことができるか、または、例えばスタティックミキサーを通してオンラインで行うことができる。本開示の実施形態は、ポリエーテルポリオール組成物が合計で１００部のポリオールを含むことができ、例えば、第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせが合計して１００部となることを規定する。
【００２４】
本開示の実施形態は、第１のポリエーテルポリオールが、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり１０部〜６０部とすることができることを規定する。１０部〜６０部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第１のポリオールは、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり１０部、１２部、または１５部の下限から、６０部、５７部、または５５部の上限までとすることができる。
【００２５】
本開示の実施形態は、第２のポリエーテルポリオールが、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり３部〜４０部とすることができることを規定する。３部〜４０部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第２のポリオールは、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり３部、５部、または７部の下限から、４０部、３７部、または３５部の上限までとすることができる。
【００２６】
本開示の実施形態は、第３のポリエーテルポリオールが、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり３０部〜７０部とすることができることを規定する。３０部〜７０部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、第３のポリエーテルポリオールは、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり３０部、３３部、または３５部の下限から、７０部、６７部、または６５部の上限までとすることができる。
【００２７】
本開示のいくつかの実施形態は、本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物の１つ以上のポリエーテルポリオールが、例えば、ＳＡＮもしくはスチレン及びアクリロニトリルポリマー、または例えばＰＨＤもしくはポリ尿素ポリマーを含むことができることを規定する。このようなポリマーポリオールは、発泡セルを開き、及び／または発泡体の耐荷重を増大させるのに有用であり得る。
【００２８】
本明細書に開示されるポリエーテルポリオール組成物は、半硬質発泡体配合物、例えば半硬質発泡体に硬化させることができる発泡体配合物であって、例えば多くの粘弾性特性を有するものに封入されることができる。本明細書に開示されるような半硬質発泡体配合物は、イソシアネートがトルエンジイソシアネートではないという条件で、イソシアネートを含むことができる。
【００２９】
本開示のいくつかの実施形態は、イソシアネートがポリイソシアネートであることを規定する。本明細書で使用される場合、「ポリイソシアネート」は、１分子当たり平均して１．０を超えるイソシアネート基を有する分子を指す。
【００３０】
ポリイソシアネートの例としては、１，１２−ドデカンジイソシアネートなどのアルキレンジイソシアネート、２−エチルテトラメチレン１，４−ジイソシアネート、２−メチル−ペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、２−エチル−２−ブチルペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、及びヘキサメチレン１，６−ジイソシアネートが挙げられるが、これらに限定されない。ポリイソシアネートの例としては、シクロヘキサン１，３−及び１，４−ジイソシアネートならびにこれらの異性体の混合物などの脂環式ジイソシアネート；１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナト−メチルシクロヘキサン；２，４−及び２，６−ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート；ならびに対応する異性体混合物、４，４−、２，２’−及び２，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート；ならびに対応する異性体混合物が挙げられるが、これらに限定されない。ポリイソシアネートの例としては、１，４−キシレンジイソシアネート及びキシレンジイソシアネート異性体混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネートが挙げられるが、これらに限定されない。ポリイソシアネートの例としては、芳香族ポリイソシアネート、例えば、４，４’−、２，４’−及び２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートならびに対応する異性体混合物、４，４’−及び２，４’−ジフェニルメタンジジイソシアネート、ポリフェニル−ポリメチレンポリイソシアネート、４，４’−、２，４’−及び２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートならびにポリフェニル−ポリメチレンポリイソシアネートの混合物（粗ＭＤＩ）が挙げられるが、これらに限定されない。ポリイソシアネートは、個々にまたはこれらの組み合わせで使用されてもよい。イソシアネートプレポリマー、すなわち、ポルエーテルポリオール（ｐｏｌｅｔｈｅｒ  ｐｏｌｙｏｌ）ブレンドの一部と、または異なるポリオールと予備反応させたイソシアネートも使用することができる。また、修飾イソシアネート、例えば、例として三量体形成、ビューレット反応及び／またはアロファネート反応を通して修飾されたイソシアネートが利用されてもよい。
【００３１】
本開示のいくつかの実施形態は、トルエンジイソシアネートが利用されないことを規定する。例えば、トルエンジイソシアネートを利用することが、柔らか過ぎるなどの多くの望ましくない特性を有する発泡体を提供する場合がある。
【００３２】
イソシアネートは、塩化ポリカルバモイルの形成及びその熱分解を伴う対応するポリアミンのホスゲン化により、ポリイソシアネート及び塩化水素を提供することによって、または、対応するポリアミンを尿素及びアルコールと反応させてポリカルバメートを生じさせ、その熱分解によりポリイソシアネート及びアルコールを得るなどのホスゲンを含まないプロセスによって調製することができる。イソシアネートは市販品を得ることができる。市販のイソシアネートの例には、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）及びＩＳＯＮＡＴＥ（商標）の商品名で販売されているイソシアネートが含まれるが、これらに限定されない。
【００３３】
本開示の実施形態は、イソシアネートが２．１〜３．２の平均イソシアネート官能価を有することができることを規定する。２．１〜３．２の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、イソシアネートは、２．１、２．２、または２．３の下限から、３．２、３．０、または２．８の上限までの平均イソシアネート官能価を有することができる。
【００３４】
本開示の実施形態は、イソシアネートが１００〜１６０の数平均イソシアネート当量を有することができることを規定する。１００〜１６０の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、イソシアネートは、１００、１０５、または１１０の下限から、１６０、１５５、または１５０の上限までの数平均イソシアネート当量を有することができる。
【００３５】
イソシアネートは、半硬質発泡体配合物が、７０〜１０５の範囲のイソシアネート指数を有するように利用することができる。イソシアネート指数は、利用されるイソシアネートの実際の量と硬化のためのイソシアネートの理論量との商に１００を乗じたものと定義することができる。７０〜１０５の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体配合物は、７０、７５、または８０の下限から、１０５、１０３、または１００の上限までのイソシアネート指数を有することができる。
【００３６】
半硬質発泡体配合物は、発泡剤を含むことができる。この発泡剤は、物理的発泡剤、化学的発泡剤、またはこれらの組み合わせとすることができる。
【００３７】
物理的発泡剤は、半硬質発泡体配合物を補助するために利用することができる。物理的発泡剤の例としては、液体二酸化炭素、アルカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロブタン及びこれらの混合物などのシクロアルカン、最大で４個の炭素原子を有する他のシクロアルカン、ジアルキルエーテル、シクロアルキレンエーテル、フルオロアルカン、及びこれらの混合物が挙げられる。アルカンの例としては、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、イソペンタン及びこれらの混合物が挙げられる。ジアルキルエーテルの例としては、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルブチルエーテル、ジエチルエーテル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。シクロアルキレンエーテルの例は、フランである。フルオロアルカンの例としては、トリフルオロメタン、ジフルオロメタン、ジフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３８】
本開示のいくつかの実施形態は、物理的発泡剤が、利用される場合、第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせの１００部当たり、０．５部〜１５．０部とすることができることを規定する。０．５部〜１０．０部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、物理的発泡剤は、第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせの０．５、１．０、または２．０部の下限から、１５．０、１３．０または１０．０部の上限までとすることができる。
【００３９】
化学的発泡剤は、例えば、ポリイソシアネートとの反応から二酸化炭素を形成するために利用することができる。化学的発泡剤の例は水である。本開示のいくつかの実施形態は、化学的発泡剤が、使用される場合、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．５部〜５．０部であることを規定する。０．５部〜５．０部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、化学的発泡剤は、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり、０．５、０．６、または０．７部の下限から、５．０、４．８、または４．６部の上限までとすることができる。本開示のいくつかの実施形態は、二酸化炭素が、半硬質発泡体配合物に添加することができるカルバメートなどの二酸化炭素の付加物を介して利用することもできることを規定する。
【００４０】
半硬質発泡体配合物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、半硬質発泡体配合物の成分の乳化、得られた発泡体の気泡サイズの調整、ならびに／または破壊及び／もしくは表面下（ｓｕｂ−ｓｕｒｆａｃｅ）の隙間を防止するための気泡構造の安定化に役立つことができる。界面活性剤の例としては、シリコーン油ならびに有機シリコーン−ポリエーテルコポリマーとしてポリジメチルシロキサン及びポリジメチルシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリマー（例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）などのケイ素系化合物、及びこれらの組み合わせが挙げられる。界面活性剤の例としては、シリカ粒子及びシリカエアロゲル粉末、ならびにノニルフェノールエトキシレートなどの有機界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は市販されており、とりわけ、ＮＩＡＸ（商標）、ＤＡＢＣＯ（商標）及びＴＥＧＯＳＴＡＢ（商標）などの商品名で入手可能なものを含む。本開示のいくつかの実施形態は、界面活性剤が、使用される場合、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．１部〜１．５部であると規定する。０．１部〜１．５部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、界面活性剤は、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールとの組み合わせ当たり０．１、０．２、または０．３部の下限から、１．５、１．３、または１．０の上限までとすることができる。
【００４１】
半硬質発泡体配合物は、触媒を含むことができる。触媒は、アミン触媒、金属触媒、及びそれらの組み合わせとすることができる。アミン触媒の例としては、とりわけ、ペンタメチルジエチレン−トリアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−メチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルブタンジアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチレンジアミン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。金属触媒の例としては、とりわけ、有機カルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、例えば、二酢酸スズ（ＩＩ）、ジオクタン酸スズ（ＩＩ）、ジエチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）、オクタン酸第一、ならびにジラウリン酸スズ（ＩＩ）、及び有機カルボン酸のジアルキルスズ（ＩＶ）塩、例えば、二酢酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ、マレイン酸ジブチルスズ、ならびに二酢酸ジオクチルスズ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。触媒は市販品を利用でき、とりわけ、ＮＩＡＸ（商標）、ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）、及びＤＡＢＣＯ（商標）などの商品名で入手可能なものが挙げられる。本開示のいくつかの実施形態は、触媒が、少なくとも１つのアミンと金属塩との組み合わせとすることができることを規定する。本開示のいくつかの実施形態は、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）及び／またはＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）、好ましくは、例えばＤｏｗのＶＯＲＡＣＴＩＶ（商標）またはＳＰＥＣＦＬＥＸ  ＡＣＴＩＶ（商標）ポリオールのアミン開始ポリオールなどの反応性アミン触媒が、例えばアミンベースのＶＯＣまたは揮発性有機化合物を低減または排除するために使用することができることを規定する。
【００４２】
本開示のいくつかの実施形態は、触媒が、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．０４部〜５．００部であると規定する。０．０４部〜５．００部の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、触媒は、１００部の第１のポリエーテルポリオール、第２のポリエーテルポリオール、及び第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．０４、０．０７、または０．０９部の下限から、５．００、３．５０、または２．００部の上限までとすることができる。
【００４３】
本開示のいくつかの実施形態は、半硬質発泡体配合物が、１つ以上の追加成分を含むことができることを規定する。異なる追加の成分及び／または異なる量の追加の成分は、様々な用途に利用されてもよい。追加の成分の例としては、液体及び／または固体顔料、着色剤、難燃剤、架橋剤、充填剤、鎖延長剤、抗酸化剤、表面改質剤、抗生物剤、離型剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。本開示のいくつかの実施形態は、架橋剤及び連鎖延長剤が利用されないことを規定する。
【００４４】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、前に論議した半硬質発泡体配合物を硬化させる、例えば反応させることによって作製することができる。以前の半硬質発泡体とは対照的に、これは、例えばＵＳ２０１３／０２０９７７８で論議されるように高密度を有し、通常、高官能性架橋剤を用いて作製されるか、または、例えばＷＯ０１／０１８０８７で論議されるように、独立気泡を有する。更に、上述したように、また以前の半硬質発泡体とは対照的に、本明細書に開示される半硬質発泡体は、多くの粘弾性特性を有する。
【００４５】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、既知の方法を用いて作製することができる。これらの方法としては、例えば、空気を添加するかまたは空気の添加なしで、混練用ヘッドまたは撹拌機を用いて成分を一緒に配合する連続または不連続フリーライズスラブストック発泡プロセス及び成形発泡プロセスを挙げることができる。混練用ヘッドの出力は、コンベヤーまたは成形型内に配置することができる。スラブストック法については、半硬質発泡体は、それがコンベヤーを降下すると、更に膨張し増大することができ、連続する半硬質発泡体スラブを形成し、これを、更なる硬化ならびに／または保管及びその後のスライシングのために、所望の長さのブロックまたはバンに切断することができる。不連続法において、半硬質発泡体配合物は、ヘッドを通して混合され、容器に注ぐことができる。ＵＳ５，１９４，４５３に記載されるような可変圧発泡（ＶＰＦ）プロセスを利用することができる。
【００４６】
成形発泡プロセスは、特定量のイソシアネートが特定量の残りの半硬質発泡体配合物成分と組み合わされ、また混合されて混合物を形成するワンショットアプローチを使用することができる。混合物は泡として成形型内に配置することができ、この成形型はその後閉じられる。発泡体は膨張して成形型を満たすことができ、成形型は、その後、硬化後に脱型のために開けられる。硬化時間は、例えば１〜２０分とすることができる。
【００４７】
半硬質発泡体は、連続気泡を有する、例えばブロークンウインドウを有する不規則気泡サイズ構造を有することができる。好ましくは、線形気泡数は、１センチメートル当たり４０個未満の気泡である。非常に微細な気泡は、緊密な発泡体を提供することができ、例えば異なる種類を用いるか、または濃度を変更させるかのいずれかで、シリコーン界面活性剤の調整を利用することができる。
【００４８】
言及したように、一部の用途については、半硬質発泡体は、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの圧縮荷重撓みを有することが望ましいが、但し、硬度は第１のサイクル中に測定される。本明細書に開示される半硬質発泡体が、３秒より長い、例えば最大２００秒の回復時間を有し得るために、第１のサイクルにおける発泡体の硬度の測定が利用される。したがって、半硬質発泡体の試料は、第１の圧縮サイクル後には、標準試験法に従って後続のサイクルでの発泡体の硬度の有意義かつ相当する値を得るのに十分に迅速にそれらの最初の厚さを回復することができない。
【００４９】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの圧縮荷重撓みを有するが、但し硬度は第１のサイクル中に測定される。３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル、３．７キロパスカル、または３．９キロパスカルの下限から、３０キロパスカル、２８キロパスカル、または２５キロパスカルの上限までの圧縮荷重撓みを有することができるが、但し硬度は第１のサイクル中に測定される。
【００５０】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、３５ｋｇ／ｍ３〜８０ｋｇ／ｍ３のＩＳＯ  ８４５−８８に従って測定される密度を有することができる。３５ｋｇ／ｍ３〜８０ｋｇ／ｍ３の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、３５ｋｇ／ｍ３、３７ｋｇ／ｍ３、または４０ｋｇ／ｍ３の下限から、８０ｋｇ／ｍ３、７５ｋｇ／ｍ３、または７０ｋｇ／ｍ３の上限までの密度を有することができる。好都合なことに、本明細書に開示される半硬質発泡体は、低密度用途に利用されてもよい。例えば、多くの用途に対して、この密度は９０ｋｇ／ｍ３未満であることが望ましい。
【００５１】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、０．０１ｆｔ３／分〜１０．００ｆｔ３／分の、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３５７４に従って測定される非潰れ変形通気度を有することができる。０．０１ｆｔ３／分〜１０．００ｆｔ３／分の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、０．０１ｆｔ３／分、０．０２ｆｔ３／分、または０．０３ｆｔ３／分の下限から、１０．００ｆｔ３／分、９．００ｆｔ３／分、または８．００ｆｔ３／分の上限までの非潰れ変形通気度を有することができる。先に述べたように、半硬質発泡体は、連続気泡を有することができるので、様々な用途に対しては、０．０５ｆｔ３／分を超える非潰れ変形通気度が好ましい。
【００５２】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、２パーセント〜２０パーセントの、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３５７４に従って測定される弾力性を有することができる。２パーセント〜２０パーセントの全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、２パーセントまたは３パーセントの下限から、２０パーセントまたは１６パーセントの上限までの弾力性を有することができる。
【００５３】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、３秒〜２００秒の、ＲＥＳＩＭＡＴ  １００試験装置を用いる修正ＩＫＥＡ試験法ＮＯ  ＩＯＳ  ＭＡＴ  ００６に従って測定される９５％発泡体回復時間を有することができる。３秒〜２００秒の全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、３秒、３．５秒、または４秒の下限から、２００秒、２１５０秒、または１２０秒の上限までの９５％発泡体回復時間を有することができる。本明細書に開示される半硬質発泡体は、５パーセント未満のＩＳＯ  １８５６に従って測定される９０％乾式圧縮性、及び５．０パーセント未満のＩＳＯ  １３３６２に従って測定される７０％湿式圧縮性セットを有することができる。０．０パーセント〜５．０パーセントの全ての個々の値及び部分範囲が含まれており、例えば、半硬質発泡体は、０．０パーセント、０．１パーセント、または０．２パーセントの下限から、５．０パーセント、４．８パーセント、または４．５パーセントの上限までの圧縮性セットを有することができる。
【００５４】
圧縮性セットの低い値、例えば、５パーセント未満の値は、半硬質発泡体が、特定の制限時間内にその最初の厚さの少なくとも９５％を回復することを示す。これは、半硬質発泡体が寝具または家具で使用するために適切な耐久性を有することを示すが、回復時間は、最長で２００秒まで遅延することができる。
【００５５】
本明細書に開示される半硬質発泡体は、０℃〜９０℃の少なくとも１つのガラス転移温度を有することができる。０℃〜９０℃の全ての個々の値及び部分範囲が含まれている。
【実施例】
【００５６】
実施例において、例えば、下記を含む様々な用語及び材料の名称が使用される。
【００５７】
ポリエーテルポリオール＃１Ａ（３の公称ヒドロキシル官能価及び１１８０の数平均当量を有するポリオール、７％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ポリエーテルポリオール＃１Ｂ（３の公称ヒドロキシル官能価及び１０００の数平均当量を有するポリオール、０％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ポリエーテルポリオール＃１Ｃ（３の公称ヒドロキシル官能価及び２３７の数平均当量を有するポリオール、０％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ポリエーテルポリオール＃１Ｄ（３の公称ヒドロキシル官能価及び３６０の数平均当量を有するポリオール、０％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ポリエーテルポリオール＃２（４．７の公称ヒドロキシル官能価及び１５６の数平均当量を有するポリオール、０％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ポリエーテルポリオール＃３（３の公称ヒドロキシル官能価及び３３６の数平均当量を有するポリオール、ＰＯと混合供給された６０％のＥＯ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ＮＩＡＸ（商標）Ａ１（アミン触媒、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．から入手可能）、ＤＡＢＣＯ（登録商標）３３ＬＶ（アミン触媒、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．から入手可能）、ＤＡＢＣＯ（登録商標）Ｔ−９（金属触媒、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．から入手可能）、ＮＩＡＸ（商標）Ｌ−６２０（界面活性剤、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．から入手可能）、イソシアネート（１３０の数平均イソシアネート当量及び２．３の平均イソシアネート官能価を有するポリマージフェニルメタンジイソシアネート）。
【００５８】
実施例１のポリエーテルポリオール組成物を、ポリエーテルポリオール＃１Ａ、ポリエーテルポリオール＃２、及びポリエーテルポリオール＃３を組み合わせることによって調製した。相対量を表１に示す。実施例２〜１４及び比較実施例Ａ〜Ｄを、ポリエーテルポリオール及び／または相対量を表１に示すように任意に変更して、実施例１の通りに調製した。
【００５９】
【表１】
2018510249.tif 000002
【００６０】
実施例１〜１４及び比較実施例Ａ〜Ｄの全体的公称ヒドロキシル官能価、実施例１〜１４及び比較実施例Ａ〜Ｄのエチレンオキシドに由来する構成単位の全体的重量パーセント、ならびに実施例１〜１４及び比較実施例Ａ〜Ｄの全体的数平均当量を計算し、それらの結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
2018510249.tif 000003
【００６２】
実施例１５の半硬質発泡体配合物を、実施例１のポリエーテルポリオールを表３に示すような成分と組み合わせることにより調製した。実施例１５は、およそ２２℃で調製した。総ポリエーテルポリオールブレンド２７０グラムに基づいて実施例１５を調製するために、イソシアネート以外の全ての成分を容器に添加して３０秒間攪拌し、その後、イソシアネートを容器の内容物に添加し、これをベンチスケールスタティックミキサーでおよそ１，８００ＲＰＭにて更に３０秒間攪拌した。実施例１６〜２５及び比較実施例Ｅ〜Ｈを、表３に示すように任意に変更して、実施例１５の通りに調製した。
【００６３】
実施例２６の半硬質発泡体を、実施例１２を硬化させることにより成形した。実施例２６を成形するために、実施例１２をオープントップコンテナーに注ぎ、膨張させ、およそ２２℃でおよそ５分間硬化させ、その後、オーブン内で１５０℃にておよそ５分間アニールし、次いでオーブンから取り出し、換気の良い場所で、２２℃でカバーをしないままおよそ２４時間放置した。実施例２７〜３９及び比較実施例Ｉ〜Ｌを、実施例１３〜２５及び比較実施例Ｅ〜Ｈをそれぞれ実施例１２に置き換える変更を行うことにより、実施例２６のように成形した。
【００６４】
【表３】
2018510249.tif 000004
【００６５】
様々な発泡体特性を、本明細書で論議される多くの実施例及び／または比較実施例について決定した。これらの特性は、２２℃及び５０パーセントの相対湿度で決定した。
【００６６】
密度をＩＳＯ  ８４５−８８に従って測定し、非潰れ変形通気度をＡＳＴＭ  Ｄ  ３５７４に従って測定し、非潰れ変形とは、気泡ウインドウが成形及び硬化後にあるように、それらをそのまま残すために通気度試験の前に圧縮されなかったことを意味し、弾力性を、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３５７４に従って測定し、９０％乾式圧縮性セットを、ＩＳＯ  １８５６−００に従って測定し、湿式圧縮性セットをＩＳＯ  １３３６２に従って測定した。結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
2018510249.tif 000005
【００６８】
表４のデータは、加速エージング後の発泡体試料の厚さの損失が、これらの半硬質発泡体のそれぞれで非常に低いために、実施例２６〜３９のそれぞれについての望ましい発泡体特性を示している。驚くべきことに、弾力性が低い状態のままで、乾燥及び加湿エージングの両方に対する所望の抵抗性が得られる。更に、表４のデータで示すように、発泡体通気度は、高ポリオール官能価の使用によって悪影響を受けない。このような全体的な官能価が３．０を超えるポリオールの組み合わせは、発泡中の反応物質の急速な粘度上昇にもかかわらず、独立気泡発泡体であると予想できる。
【００６９】
４０％での発泡体圧縮荷重撓みを、硬度が第１のサイクル中に測定されるという条件で、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定し、その結果を表５に報告する。
【００７０】
９５％発泡体回復時間を、修正ＩＫＥＡ試験法に従って決定した。１００×１００×５０ｍｍの寸法を有する試験試料を、基準面への加圧板を用いて７５％の圧縮まで垂直に圧縮した。７５％の圧縮において、４つの締め具が加圧板を固定し、歪みを６０秒の保持時間にわたって保った。保持時間後に、締め具を緩めて即座に発泡体試料を解放し、発泡体試料は、変形から徐々に回復し、その元の形状に戻った。超音波センサーを加圧板の上に直置きして、発泡体試料表面の動態を連続して記録した。厚さ対時間曲線を用いて、元の高さの９５％に戻るまでの時間を決定した。修正ＩＫＥＡ試験は１２０秒後に停止したために、１２０秒以降は目視観察を利用した。結果を表５に報告する。
【００７１】
【表５】
2018510249.tif 000006
【００７２】
表５のデータは、実施例２６〜３９が、それぞれ、３．５ｋＰａ〜１６．０ｋＰａの、硬度が第１のサイクル中に測定されたという条件で、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定された４０％での圧縮荷重撓みを有することを示している。実施例２６〜３９のそれぞれとは対照的に、比較実施例Ｉ、Ｊ、及びＬは、それぞれ、２．２ｋＰａ〜３．０ｋＰａの、硬度が第１のサイクル中に測定されたという条件で、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定された４０％での圧縮荷重撓みを有する。更に、表５のデータは、実施例２６〜３９の粘弾性特性を示している。修正ＩＫＥＡ試験結果によって示されるように、高通気度値を有する発泡体でも、発泡体回復時間は長い。このことは、これらの発泡体が確かに粘弾性であることを示唆している。長い回復時間は、ある程度空気作用効果に起因する可能性があり、すなわち、通気度が低い場合には、圧縮後の回復中に、入ってくる空気は気泡の中に入るには時間がかかる。実施例２６〜３９とは対照的に、０．０５より高く、最大４．０ｆｔ３／分の通気度を有する連続気泡発泡体は、空気作用挙動を提供しない。
【００７３】
ガラス転移温度を、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＤＭＡ８６１装置を利用する動機械的熱分析（ＤＭＴＡ）によって決定した。結果を表６に報告する。
【００７４】
【表６】
2018510249.tif 000007
【００７５】
表６のデータは、実施例２６、２９、及び３３のそれぞれが、各々、水の凝固点を超えるガラス転移温度を有することを示し、これは多くの用途に望ましいものであり得る。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月2日(2017.10.2)
【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】
ポリエーテルポリオール組成物であって、
２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜１５００の数平均当量を有する第１のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する０重量パーセント〜１５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する８５重量パーセント〜１００重量パーセントの構成単位を有するポリマー鎖を含む、第１のポリエーテルポリオールと、
４〜８の平均公称ヒドロキシル官能価及び１２０〜８００の数平均当量を有するを有する第２のポリエーテルポリオールであって、酸化ポリプロピレンポリマー鎖を含む、第２のポリエーテルポリオールと、
２〜４の平均公称ヒドロキシル官能価、２００〜５００の数平均当量を有する第３のポリエーテルポリオールであって、エチレンオキシドに由来する３０重量パーセント〜８５重量パーセントの構成単位、及びプロピレンオキシドに由来する１５重量パーセント〜６０重量パーセントの構成単位を有するポリマー鎖を含む、第３のポリエーテルポリオールと、を含み、
前記ポリエーテルポリオール組成物が、エチレンオキシドに由来する２０重量パーセント〜５０重量パーセントの構成単位とされ、前記ポリエーテルポリオール組成物が、３．０５〜４．１の総平均公称ヒドロキシル官能価を有し、前記ポリエーテルポリオール組成物が、２５０〜４００の総数平均当量を有する、ポリエーテルポリオール組成物。
【請求項２】
前記第１のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり１０部〜６０部とされ、前記第２のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり３部〜４０部とされ、及び前記第３のポリエーテルポリオールが、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり３０部〜７０部とされる、請求項１に記載のポリエーテルポリオール組成物。
【請求項３】
前記第１のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールが、公称トリオールであり、前記第２のポリエーテルポリオールが、４．７の公称官能価を有する、請求項１に記載のポリエーテルポリオール組成物。
【請求項４】
半硬質発泡体配合物であって、
請求項１に記載のポリエーテルポリオール組成物と、
イソシアネートであって、但し、前記イソシアネートが、トルエンジイソシアネートではない、イソシアネートと、を含み、前記半硬質発泡体配合物が、７０〜１０５の範囲のイソシアネート指数を有する、半硬質発泡体配合物。
【請求項５】
前記イソシアネートが、２．１〜３．２の平均イソシアネート官能価を有する、請求項４に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項６】
１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．５部〜５部とされる発泡剤を更に含む、請求項４に記載の半硬質発泡体配合物。
【請求項７】
請求項４に記載の半硬質発泡体配合物を硬化させることによって形成される、半硬質発泡体。
【請求項８】
前記半硬質発泡体が、ＩＳＯ  ３３８６に従って測定されるとき、４０％において３．５キロパスカル〜３０．０キロパスカルの圧縮荷重撓みを有するが、但し硬度は第１のサイクル中に測定される、請求項７に記載の半硬質発泡体。
【請求項９】
半硬質発泡体を形成するための方法であって、
請求項１に記載のポリエーテルポリオール組成物とイソシアネートとを組み合わせて、７０〜１０５の範囲のイソシアネート指数を有する半硬質発泡体配合物を形成することと、
前記半硬質発泡体配合物を硬化させて、前記半硬質発泡体を形成することと、を含む、方法。
【請求項１０】
水を前記半硬質発泡体配合物に添加することであって、前記水が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの組み合わせ当たり０．５部〜３．５部とされる、添加することと、
触媒及び界面活性剤を、前記半硬質発泡体配合物に添加することであって、前記触媒が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり０．０５部〜５部とされ、前記界面活性剤が、１００部の前記第１のポリエーテルポリオール、前記第２のポリエーテルポリオール、及び前記第３のポリエーテルポリオールの前記組み合わせ当たり０．１部〜１．５部とされる、添加することと、を更に含む、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
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