(57)【要約】  ポリオール組成物は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物を、少なくとも１種のジオール開始剤と少なくとも１種のトリオール開始剤との混合物に重合させること、続いて、１００％プロピレンオキシド、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドと最大で１０重量パーセントのエチレンオキシドとの混合物を重合することによって作製される。得られるポリオール組成物は、２００〜４００のヒドロキシル当量および２．０５〜２．９５のヒドロキシル基／分子の平均公称官能価を有する。共開始ポリエーテルポリオールのヒドロキシル基の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基であり、重合したエチレンオキシドは共開始ポリエーテルポリオールの総重量の４０〜６３パーセントを構成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール組成物であって、Ａ）２００〜４００のヒドロキシル当量を有する少なくとも１種の二官能性ポリエーテルおよびＢ）２００〜４００のヒドロキシル当量を有する少なくとも１種の三官能性ポリエーテルを含み、前記少なくとも１種の二官能性ポリエーテルおよび前記少なくとも１種の三官能性ポリエーテルの各々が、ａ）ヒドロキシル水素原子の除去後のスターターの残基、ｂ）オキシプロピレン単位、およびｃ）オキシエチレン単位を含み、成分Ａ）およびＢ）が、一緒になって、２．０５〜２．９５の平均公称官能価を有し、成分Ａ）およびＢ）の前記オキシエチレン単位の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の４０〜６３％を構成し、成分Ａ）およびＢ）の前記スターターの残基、オキシプロピレン単位、およびオキシエチレン単位の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の少なくとも９０％を構成し、成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の総数の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基である、ポリオール組成物。
【請求項２】
成分Ａ）およびＢ）の前記オキシエチレン単位の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の４８〜６０％を構成する、請求項１に記載のポリオール組成物。
【請求項３】
成分Ａ）およびＢ）の前記オキシエチレン単位の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の５２〜６０％を構成する、請求項１に記載のポリオール組成物。
【請求項４】
成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の総数の１３〜２５パーセントが第一級ヒドロキシル基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項５】
成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の総数の１６〜２０パーセントが第一級ヒドロキシル基である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項６】
成分Ａ）およびＢ）が、２．３〜２．７の平均公称官能価を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項７】
５０〜８０重量パーセントのエチレンオキシドと対応して２０〜５０重量パーセントのプロピレンオキシドとの混合物を、最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のジオール開始剤と最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のトリオール開始剤との混合物に重合させて、少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの二官能性ランダムコポリマーと少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの三官能性ランダムコポリマーとを含む中間体ポリエーテル混合物を形成することと、次いで、１００％のプロピレンオキシド、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドと最大で１０重量パーセントのエチレンオキシドとの混合物を、前記中間体ポリエーテル混合物に重合させて、共開始ポリエーテルポリオール混合物を製造することと、によって製造されたポリエーテル組成物であって、前記共開始ポリエーテルポリオール混合物が、２００〜４００のヒドロキシル当量および２．０５〜２．９５のヒドロキシル基／分子の平均公称官能価を有し、前記共開始ポリエーテルポリオールのヒドロキシル基の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基であり、重合したエチレンオキシドが前記共開始ポリエーテルポリオールの総重量の４０〜６３パーセントを構成する、ポリオール組成物。
【請求項８】
前記オキシエチレン単位の合計重量が、前記ポリエーテルポリオール組成物の重量の４８〜６０％を構成する、請求項７に記載のポリオール組成物。
【請求項９】
前記オキシエチレン単位の合計重量が、前記ポリエーテルポリオール組成物の重量の５２〜６０％を構成する、請求項７に記載のポリオール組成物。
【請求項１０】
前記ヒドロキシル基の１３〜２５パーセントが第一級ヒドロキシル基である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項１１】
前記ヒドロキシル基の１６〜２０パーセントが第一級ヒドロキシル基である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項１２】
２．３〜２．７の平均公称官能価を有する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のポリオール組成物。
【請求項１３】
少なくとも１種の発泡安定化シリコーン界面活性剤および水−イソシアネート反応またはアルコール−イソシアネート反応のための少なくとも１種の触媒の存在下で、少なくとも７０のイソシアネート指数のポリイソシアネートを、イソシアネート反応性化合物であって、前記イソシアネート反応性化合物の総重量に基づいて２０〜８５％の前記ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）を提供するために十分な量で、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポリオール組成物を含む、イソシアネート反応性化合物の混合物、ならびに前記イソシアネート反応性化合物の総重量の０．５〜５％の量の水と反応させることによって作製される、粘弾性フォーム。
【請求項１４】
前記イソシアネート指数が７０〜１００である、請求項１３に記載のフォーム。
【請求項１５】
前記イソシアネート反応性化合物が、０．５重量％以下の架橋剤および０．５重量％以下の鎖延長剤を含有する、請求項１３または１４に記載のフォーム。
【請求項１６】
共開始ポリエーテルポリオール組成物の作製方法であって、５０〜８０重量パーセントのエチレンオキシドと対応して２０〜５０重量パーセントのプロピレンオキシドとの混合物を、最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のジオール開始剤と最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のトリオール開始剤との混合物に重合させて、少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの二官能性ランダムコポリマーならびに少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの三官能性ランダムコポリマーを含む中間体ポリエーテル混合物を形成することと、次いで、１００％のプロピレンオキシド、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドと最大で１０重量パーセントのエチレンオキシドとの混合物を、前記中間体ポリエーテル混合物に重合させて、共開始ポリエーテルポリオール混合物を製造することと、を含み、前記共開始ポリエーテルポリオール混合物が、２００〜４００のヒドロキシル当量および２．０５〜２．９５のヒドロキシル基／分子の平均公称官能価を有し、前記共開始ポリエーテルポリオールの前記ヒドロキシル基の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基であり、重合したエチレンオキシドが前記共開始ポリエーテルポリオールの総重量の４０〜６３パーセントを構成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘弾性フォームを作製するために有用なポリオール組成物、ポリオール組成物を作製する方法、およびその組成物を使用して粘弾性フォームを作製する方法に関する。
【０００２】
粘弾性（ＶＥ）フォームは、ポリウレタンフォーム業界で急成長している分野を表す。ＶＥフォームは、低い弾性値および圧縮からの緩やかな回復によって特徴付けられる。これらの特性は、ＶＥフォームをＨＲ（高弾性）および「従来の」軟質ポリウレタンフォームから区別し、これらは、はるかに高い弾力性を有し、圧縮後ほぼすぐに回復する。これらの粘弾性フォームは、時折、「記憶」フォームとして市販されている。これらは、枕やマットレスでの使用がますます増加しており、そこでは、フォームの粘弾性特性が、消費者が非常に快適であると感じる感覚を与えている。これらはまた、ＮＶＨ（騒音、振動および不快さ）を低減するための音響用途および緩やかな回復が有利である耳栓などの種々の用途においても使用される。
【０００３】
ＨＲフォームおよび従来の軟質ポリウレタンフォームと同様に、ＶＥフォームは、ポリイソシアネートの、１種以上のポリアルコール（ポリオール）化合物および水との反応で作製される。
【０００４】
ＶＥフォームは、工業的規模で加工することが困難であることがよく知られている。このことは、低弾性、圧縮からの緩やかな回復および必要な柔らかさを生み出すために必要とされる配合の選択から生じる。
【０００５】
一般的なＶＥフォーム配合物は、１種以上のより高い当量のポリオールおよび通常は少量の水と合わせた、約２００〜４００の当量を有する１種以上のポリオールを含む。高当量ポリオールおよび低当量ポリオールの混合物は、柔軟性および低い弾力性の所望の組み合わせをもたらす。これらのポリオールの一部または全部は、典型的には、大量のエチレンオキシドを少量のプロピレンオキシドと重合することによって作製される。これは、親水性でありかつ大部分が第一級ヒドロキシル基を有するポリオールを製造する。第一級ヒドロキシル基は、第二級ヒドロキシル基よりも、イソシアネート基に対してより激しく反応する。生成される高い発熱量は、ＶＥフォーム配合物において通常使用される少量の水にもかかわらず、大きなフォームバンが生成されるときにスコーチをもたらす。
【０００６】
高分子量ポリオールは、低分子量ポリオールとの相溶性が乏しい傾向がある。これらのポリオールの混合物は放置すると相分離する傾向がある。それゆえに、均一な製品を製造するためには、これらのポリオールの各々が、フォームが製造される直前にまたはフォームが製造されるのと同時に混合されるまで別々に保つことができるように、これらのポリオールの各々に対して別々の貯蔵システムおよび送達システムを提供する必要がある。このことにより、複数の製品を出荷し、それらを別々に輸送および保管する必要性のため、プロセスに余分なコストがかかる。追加の流れを計量しなければならないので、計量誤差および製品の変動の発生の可能性が高い。
【０００７】
高い割合のオキシエチレン単位を含有する低当量ポリオールを使用することに伴う別の問題は、それらは放置すると結晶化または相分離する傾向があることである。
【０００８】
別の加工上の困難さは、ＶＥフォーム配合物に使用される少量の水のために生じる。少量の水は、長いクリーム時間、不完全な膨張、沈降、収縮、膨らみまたはさらには泡の崩壊などの主要な加工上の問題に対して反応系を敏感にする。ＶＥフォーム配合物中の気泡開放は、配合物中の低い水レベルに起因して、やはり達成することが困難であり得る。ＨＲおよび従来の軟質フォーム系はかなり頑強である一方で、ＶＥ系は、界面活性剤および触媒の種類およびレベル、ならびに反応物自体および反応条件（とりわけ、温度）の小さな変化に対して非常に敏感である。
【０００９】
ＶＥフォームは、通常、架橋密度を低下させ、気泡開放を促進し、そしてフォームの柔軟性を促進するために低いイソシアネート指数で作製される。低イソシアネート指数系において、一部のポリイソシアネート分子が水と反応して対応するポリアミンを形成するが、これらのポリアミンと結合し、尿素形成を通してそれらをポリマーネットワークに組み込むために十分な残留イソシアネート基が系中に存在しない。したがって、トルエンジアミンまたはメチレンジフェニルジアミンなどの遊離芳香族ジアミンが形成する傾向がある。これは、原材料の損失を意味し、作業者に対する著しい臭気および暴露の危険性ならびに最終使用者の問題を引き起こす。
【００１０】
低含水量に関する別の問題は、発泡混合物の安定性である。泡の崩壊を防ぐために特殊な界面活性剤を使用することがしばしば必要である。特殊な界面活性剤は高価であり、しばしば大量の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含有する。
【００１１】
工業規模のＶＥフォーム製造において見られる別の問題は、垂れ下がりまたは膨れである。ＶＥフォームは、それらの低い架橋密度のために、製造温度から冷却する際に沈降する傾向がある。これはフォームバン内の大きな密度差およびその形状の歪みをもたらす。その後、パンをいくつかのセクションにカットすると、様々なセグメントは一貫性のない特性を有する。一部のセグメントは仕様外の密度を有しており、廃棄しなければならない。
【００１２】
本発明は、一態様において、ポリオール組成物であって、Ａ）２００〜４００のヒドロキシル当量を有する少なくとも１種の二官能性ポリエーテルおよびＢ）２００〜４００のヒドロキシル当量を有する少なくとも１種の三官能性ポリエーテルを含み、上記少なくとも１種の二官能性ポリエーテルおよび上記少なくとも１種の三官能性ポリエーテルの各々が、ａ）ヒドロキシル水素原子の除去後のスターターの残基、ｂ）オキシプロピレン単位、およびｃ）オキシエチレン単位を含み、成分Ａ）およびＢ）は、一緒になって、２．０５〜２．９５の平均公称官能価を有し、成分Ａ）およびＢ）の上記オキシエチレン単位の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の４０〜６３％を構成し、成分Ａ）およびＢ）の前記スターターの残基、オキシプロピレン単位、およびオキシエチレン単位の残基の合計重量が、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の９０％を構成し、成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の総数の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基である、ポリオール組成物である。
【００１３】
本発明はまた、５０〜８０重量パーセントのエチレンオキシドおよび対応して２０〜５０重量パーセントのプロピレンオキシドの混合物を、最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のジオール開始剤および最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のトリオール開始剤の混合物に重合させて、少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの二官能性ランダムコポリマーならびに少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの三官能性のランダムコポリマーを含む中間体ポリエーテル混合物を形成することと、次いで、１００％のプロピレンオキシド、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドおよび最大で１０重量パーセントのエチレンオキシドの混合物を、上記中間体ポリエーテル混合物に重合させて、共開始ポリエーテルポリオール混合物を製造することと、によって製造された共開始ポリエーテルポリオール組成物であって、上記共開始ポリエーテルポリオール混合物が、２００〜４００のヒドロキシル当量および２．０５〜２．９５のヒドロキシル基／分子の平均公称官能価を有し、上記共開始ポリエーテルポリオールのヒドロキシル基の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基であり、重合したエチレンオキシドが前記共開始ポリエーテルポリオールの総重量の４０〜６３パーセントを構成する、共開始ポリエーテルポリオール組成物である。
【００１４】
本発明はまた、共開始ポリエーテルポリオール組成物の作製方法であって、５０〜８０重量パーセントのエチレンオキシドおよび対応して２０〜５０重量パーセントのプロピレンオキシドの混合物を、最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のジオール開始剤および最大で１５０の分子量を有する少なくとも１種のトリオール開始剤の混合物に重合させて、少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの二官能性ランダムコポリマーならびに少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの三官能性ランダムコポリマーを含む中間体ポリエーテル混合物を形成することと、次いで、１００％のプロピレンオキシド、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドおよび最大で１０重量パーセントのエチレンオキシドの混合物を、上記中間体ポリエーテル混合物に重合させて、共開始ポリエーテルポリオール混合物を製造することと、を含み、上記共開始ポリエーテルポリオール混合物が、２００〜４００のヒドロキシル当量および２．０５〜２．９５のヒドロキシル基／分子の平均公称官能価を有し、上記共開始ポリエーテルポリオールの上記ヒドロキシル基の５〜３０パーセントが第一級ヒドロキシル基であり、重合したエチレンオキシドが上記共開始ポリエーテルポリオールの総重量の４０〜６３パーセントを構成する、方法である。
【００１５】
本発明のポリエーテルポリオール組成物の二官能性成分および三官能性成分（それぞれ、成分Ａ）およびＢ））は、結晶化に対して抵抗性であり、そして室温で互いに相溶性である。したがって、ポリオール組成物は、部分的にまたは完全に固化または分離することなく、長期間の加熱を適用することなく貯蔵することができる。ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）のオキシエチレン含有量が（成分Ａ）およびＢ）の合計重量に基づいて）６３重量パーセント以下であるとき、ポリオール組成物は、５℃またはさらにそれ以下の温度で貯蔵したときに結晶化および相分離に抵抗する。
【００１６】
ポリエーテルポリオール組成物は、ＶＥフォームを作製するために有用である。それは、単独でまたは１種以上の他のイソシアネート反応性材料と組み合わせて、そのようなフォームを作製するために使用することができる。ポリエーテルポリオール組成物は、ＶＥフォーム製造においていくつかの重要な利点を提供する。それは、９０以上のイソシアネート指数で製造されたときでさえ、柔らかい、低弾性のフォームを提供する。
【００１７】
そのような高いイソシアネート指数を使用することができることにより、生成される芳香族アミンの量の減少がもたらされる。本発明のポリオール組成物を用いて、架橋剤および／または鎖延長剤を省くこと、または良質のフォームを製造するために必要とされるそれらの量を最小限にすることもまた可能である。これらのフォームは、高いＶＯＣレベルを有する特殊な界面活性剤を必要としない。低臭気のフォームが生じ、作業者および最終使用者はより低レベルのＶＯＣにさらされる。
【００１８】
ポリエーテルポリオール組成物はまた、より低い発熱をもたらし、かくしてスコーチを減少させ、そしてフォーム中の垂れ下がりまたは膨れの量を減少させる。これらの特質は、低いスクラップ率およびより良好かつ均一なＶＥフォーム品質に寄与する。
【００１９】
したがって、さらなる態様における本発明は、少なくとも１種の有機ポリイソシアネートを、水および本発明の第１の態様または第２の態様の６０〜１５０のイソシアネート指数のポリオール組成物と合わせて反応混合物を形成することと、上記反応混合物を硬化させて３０〜１２０ｋｇ／ｍ３のフォーム密度を有するポリウレタン−尿素フォームを形成することとを包含する、粘弾性フォームの作製のためのプロセスである。
【００２０】
本発明はまた、前述のプロセスにおいて作製されたＶＥフォームでもある。
【００２１】
少なくとも１種の二官能性ポリエーテル（成分Ａ））および少なくとも１種の三官能性ポリエーテル（成分Ｂ））は、それぞれ、少なくとも２０５、少なくとも２１５、または少なくとも２２０、最大３５０、最大３００、最大２７５、または最大２５０のヒドロキシル当量を有してもよい。同様に、ポリオール組成物のヒドロキシル当量は、少なくとも２００、少なくとも２１５、少なくとも２２０、そして最大４００、最大３００、最大２７５、または最大２５０であり得る。
【００２２】
少なくとも１種の二官能性ポリエーテルおよび少なくとも１種の三官能性ポリエーテル（成分Ａ）およびＢ）の平均公称官能価（１分子当たりのヒドロキシル基の数）は、一部の実施形態において、少なくとも２．２、少なくとも２．３または少なくとも２．４であり得、そして最大２．８、最大２．７、または最大２．６であり得る。ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の平均官能価は、以下のように、それぞれ、成分Ａ）およびＢ）を調製するために使用される二官能性スターターおよび三官能性スターターの官能性から計算される。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
一部の実施形態において、核磁気共鳴（ＮＭＲ）によって決定されるように、成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の少なくとも１０％、少なくとも１３％、または少なくとも１６％が、第一級ヒドロキシルである。一部の実施形態において、ＮＭＲによって決定されるように、成分Ａ）およびＢ）のヒドロキシル基の最大３０％、最大２５％、または最大２０％が、第一級ヒドロキシルである。これらのパーセンテージは、成分Ａ）とＢ）の混合物に関して適用する。好ましくは、成分Ａ）およびＢ）のそれぞれのヒドロキシル基のパーセンテージも個別にまたこれらの範囲内に入る。
【００２５】
成分Ａ）およびＢ）のオキシエチレン単位（エチレンオキシドの重合の残基）の合計重量は、一部の実施形態において、成分Ａ）およびＢの合計重量の少なくとも４８％、少なくとも５０％、または少なくとも５２％を構成し、一部の実施形態において、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の最大６０％を構成する。
【００２６】
成分Ａ）およびＢ）のオキシプロピレン単位（プロピレンオキシドの重合の残基）の合計重量は、一部の実施形態において、少なくとも２５％、少なくとも３０％、または少なくとも３２％、成分Ａ）とＢ）の合計重量の最大４５％、最大４０％または最大３８％を構成する。
【００２７】
成分Ａ）およびＢ）を作製するために使用されるスターターの残基の合計重量は、一部の実施形態において、成分Ａ）とＢ）の合計重量の少なくとも７％、少なくとも１０％、少なくとも１２％、または少なくとも１４％、および最大２５％、最大２０％、または最大１８％を構成する。
【００２８】
オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、およびスターターの残基は、成分Ａ）およびＢ）の合計重量の少なくとも９０％を構成する。成分Ａ）および／またはＢ）は、他の共重合モノマーを含有してもよく、但し、これらの他の共重合モノマーが、ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の合計重量の１０％以下を構成するという条件である。このような他の共重合モノマーは、ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の合計重量の５％以下または１％以下を構成することが好ましい。ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の合計重量の少なくとも９５％、少なくとも９９％、または１００％さえもが、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、およびスターターの残基で構成されることが最も好ましい。
【００２９】
成分ＡおよびＢの混合物は、少なくとも二官能性スターター（ジオールスターター）および少なくとも１種の三官能性スターター（トリオールスターター）を含むスターター混合物の存在下で、エチレンオキシドおよびアルキレンオキシドを重合することによって都合よく作製される。他の共重合性モノマーも同様に重合されてもよく、但し、これらの他の共重合性モノマーがポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の合計重量の１０％以下を構成することを条件とする。
【００３０】
ジオールスターターは、ちょうど２個のヒドロキシル基および最大１５０の分子量を有する化合物、または２種以上のそのような化合物の混合物である。ジオールスターターの分子量は、例えば、６２〜１５０、６２〜１２５、６２〜１００、または６２〜９０であり得る。ジオールスターターの例には、水、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、チオジエタノール、Ｎ−メチルジエタノールアミン、およびジプロピレングリコールが挙げられる。
【００３１】
トリオールスターターは、ちょうど３個のヒドロキシル基および最大１５０の分子量を有する化合物、またはそのような化合物の混合物である。トリオールスターターの分子量は、例えば、９０〜１５０であり得る。トリオールスターターの例には、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびトリエタノールアミンが挙げられる。
【００３２】
ジオールおよびトリオールスターターは、ポリエーテル組成物に前述のような平均公称官能価を提供するために十分な相対量で提供される。
【００３３】
スターター混合物の存在下で重合されるエチレンオキシドの量は、ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の混合物に前述のようなオキシエチレン含有量を提供するために十分である。同様に、スターター混合物の存在下で重合されるエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの量は、ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）の混合物に前述のようなオキシエチレンおよびオキシプロピレンの含有量を提供するために十分である。
【００３４】
エチレンオキシドは、ポリマー鎖の末端に付加する場合、末端第一級ヒドロキシル基を形成し、そしてプロピレンオキシドは、主として末端第二級ヒドロキシル基を形成するので、重合プロセスは、好ましくは、重合反応の最後に大部分のプロピレンオキシドが重合するような様式で実施される。これを達成する有用な方法は、プロピレンオキシドそれ自体、または主としてプロピレンオキシドを含有する混合物を、重合プロセスの最後に重合させて、前述のような第一級ヒドロキシル含有量を達成することである。
【００３５】
したがって、一部の実施形態において、５０〜８０重量パーセントのエチレンオキシドおよび対応して２０〜５０重量パーセントのプロピレンオキシドの混合物が、最初にジオールスターターおよびトリオールスターターの混合物に重合される。これは、少なくとも１種のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの二官能性ランダムコポリマーならびに少なくとも１種のエチレンオキシドとプロピレンオキシドの三官能性ランダムコポリマーを含む中間体ポリエーテル混合物を形成する。このアルキレンオキシド混合物は、エチレンオキシドに富んでいるので、この中間体は、典型的には、高い割合の第一級ヒドロキシル基を含有する。続いて、プロピレンオキシドそれ自体、または少なくとも９０重量パーセントのプロピレンオキシドおよび最大１０重量パーセントのエチレンオキシドの混合物が、中間体ポリエーテル混合物に重合されて、前述のように、成分Ａ）およびＢ）を含有するポリオール組成物を製造する。ポリマー鎖の末端への主にプロピレンオキシドのこの重合は、前述のように、主に第二級ヒドロキシル基および少ない割合の第一級ヒドロキシル基を含有する生成物を製造する。
【００３６】
所望される場合、１分子当たり１個のヒドロキシル基または１分子当たり４個以上のヒドロキシル基を有する１種以上の他のスターター化合物が、重合プロセス中に存在してもよい。そのような場合、そのような追加のスターターは、好ましくは、全スターターの総重量の最大２０パーセント、および好ましくは、最大１０パーセントまたは５パーセントを構成する。そのような追加のスターターが存在する場合、得られるポリオール組成物は、成分ＡおよびＢに加えて少なくとも１種の他のポリエーテルを含む。
【００３７】
ヒドロキシル含有スターター化合物へのアルキレンオキシドの重合は周知である。特別な重合条件は必要とされず、したがって、そのような公知の重合方法は完全に適合している。重合は、一般に、超大気圧、および例えば、６０〜２００℃、特に９０〜１６０℃、または１２０〜１５０℃のような高温におけるものが好ましい。
【００３８】
重合は、一般に、アルキレンオキシド重合触媒の存在下で実施される。アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルコキシド、ある種の第三級アミン、ホスホニウム化合物などのような強塩基が有用である。さらに、アルカリ土類炭酸塩／アルミニウムイソプロポキシド−塩化亜鉛触媒系、アルキルアルミニウム−水−アセチルアセトネート系、ジエチル亜鉛−酸化アルミニウム系、バイメタルオキシド−アルコキシド触媒、およびいわゆる複金属シアン化物触媒錯体などの種々の有機金属化合物（好ましくは、亜鉛ヘキサシアノコバルテートを含むもの）もまた有用である。好ましい触媒は、アルキレンオキシド、とりわけ、水酸化カリウムであり、これらは安価でありかつ速い重合速度を与えるからである。生成物の当量が低く、そして高い割合のエチレンオキシドが重合されるので、重合中にプロピレンオキシドの異性化はほとんど起こらず、そしてアルカリ金属水酸化物重合触媒が使用される場合であっても、生成物の実際の官能価は公称官能価に近い。
【００３９】
重合が完了した後、生成物は、所望ならば、例えば、未反応モノマーおよび反応副生成物があればそれらを除去することにより、および／または触媒残渣を中和および／または除去することにより精製してもよい。所望ならば、生成物のｐＨを調整してもよい。所望ならば、１種以上の酸化防止剤、殺生物剤、または他の保存剤を製品に添加してもよい。有用な酸化防止剤の中には、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）、Ｖａｎｌｕｂｅ（登録商標）およびＶａｎｏｘ（登録商標）の商品名で市販されているようなＣ５からＣ２０の炭素鎖と一緒に結合したフェノール化合物または芳香族アミン化合物がある。
【００４０】
本発明のポリオール組成物は、成分ＡおよびＢに加えて、１種以上の他のポリオールを含有してもよい。これらの追加のポリオールは、別々に製造して成分ＡおよびＢとブレンドすることができ、かつ／または、前述のように、１種以上の追加のスターターの存在下で重合を実施することによって、成分ＡおよびＢと同時に作製することができる。成分ＡおよびＢは、一緒になって、例えば、ポリオール組成物中の全ポリオールの総重量の少なくとも２０％、少なくとも３３％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、または少なくとも９０％を構成してもよい。成分ＡおよびＢは、一緒になって、ポリオール組成物の重量の１００％を構成してもよい。
【００４１】
本発明のポリオール組成物は、粘弾性（ＶＥ）フォームを作製するために有用である。
【００４２】
本発明によれば、ＶＥフォームは、少なくとも１種のポリイソシアネート、本発明のポリオール組成物、および少なくとも１種の発泡剤を含むフォーム配合物の反応によって作製される。
【００４３】
ポリオール組成物の成分Ａ）およびＢ）は、一緒になって、例えば、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性化合物（存在する場合は、水を含む）の総重量の少なくとも２０％、少なくとも３３％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７５％、または少なくとも８５％を構成してもよい。成分Ａ）およびＢ）は、一緒になって、これらのイソシアネート反応性化合物の総重量の最大９９．５％、最大９９％、最大９５％、または最大９０％を構成してもよい。
【００４４】
存在し得る他のイソシアネート反応性化合物には、水、１種以上の鎖延長剤、１種以上の架橋剤、および４００を超えるイソシアネート反応性基当たりの当量を有する１種以上のポリオールが挙げられる。ＶＥフォームを製造する前に、これらの材料のいずれかまたはすべてを本発明のポリオール組成物に組み込んでもよい。
【００４５】
水が存在するのが好ましく、存在する場合は、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性材料の総重量の０．５％〜３．５％、好ましくは１％〜２％を構成する。存在する場合、水は、連鎖延長剤と発泡剤の両方として機能する。
【００４６】
連鎖延長剤（水以外）は、イソシアネート基と二官能性で反応し、イソシアネート反応性基当たりの当量が２００未満、好ましくは３０〜１２５である化合物である。鎖延長剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレンオキシド、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレンジアミン、プロピレンジアミンなどが挙げられる。使用する場合、連鎖延長剤（水以外）は、好ましくは、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性材料の総重量の５％以下、２．５％以下、１％以下、または０．５％以下を構成する。
【００４７】
架橋剤は、３種以上のイソシアネート反応性基を有し、イソシアネート反応性基当たりの当量が２００未満、好ましくは３０〜１２５である化合物である。架橋剤の例には、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、ペンタエリスリトール、エリトリトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、マンニトール、スクロース、尿素、ソルビトールなどが挙げられる。使用される場合、架橋剤（水以外）は、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性材料の総重量の少なくとも０．２５％を構成してもよい。架橋剤は、好ましくは、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性材料の総重量の５％以下、２．５％以下、１％以下、または０．５％以下を構成する。
【００４８】
４００を超えるイソシアネート反応性基当たり当量を有する有用なポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アミン末端ポリエーテルなどが挙げられる。当量は、例えば、少なくとも５００、少なくとも７５０、少なくとも１０００、少なくとも１２００、または少なくとも１５００であり得、そして例えば、最大４０００、最大３０００、最大２５００、または最大２０００であり得る。これらのポリオールは、１分子当たり２〜８個、２〜４個または３〜４個のイソシアネート反応性基を有してもよい。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、プロピレンオキシドのホモポリマー、ならびに少なくとも７０％のプロピレンオキシドおよび最大３０％のエチレンオキシドのランダムポリマーが挙げられる。４００を超える当量を有するポリオールは、例えば、フォーム配合物中の全イソシアネート反応性材料の総重量の最大５０％、最大４０％、最大３０％、最大２５％、最大２０％、最大１５％、最大１０％、または最大５％を構成し得る。
【００４９】
ＶＥフォームを作製するために使用されるポリイソシアネート化合物は、例えば、最大３００のイソシアネート当量を有してもよい。イソシアネート当量は、最大２５０、最大１７５であり得、そして一部の実施形態において、５０〜１７５である。ポリイソシアネート化合物の混合物を使用する場合、これらの当量は混合物に関して適用され、そのような混合物中の個々のポリイソシアネート化合物は、これらの範囲より上、これらの範囲内、またはこれらの範囲より下のイソシアネート当量を有し得る。
【００５０】
有用なポリイソシアネートの例としては、ｍ−フェニレンジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−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、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、１，３−および／または１，４−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（シス異性体および／またはトランス異性体を含む）、メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、水添ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、水添ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４−４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ＰＭＤＩ）、トルエン−２，４，６−トリイソシアネート、および４，４’−ジメチルジフェニルメタン−２，２’，５，５’−テトライソシアネートが挙げられる。好ましくは、ポリイソシアネートは、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、ＰＭＤＩ、トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、またはこれらの混合物である。ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、およびこれらの混合物は、総称的にＭＤＩと呼ばれ、そしてすべて使用することができる。ＰＭＤＩとＭＤＩの混合物である「ポリマーＭＤＩ」を使用することができる。トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネートおよびそれらの混合物は、総称してＴＤＩと呼ばれ、そしてすべて使用することができる。
【００５１】
フォーム配合物は、好ましくは１種以上の触媒を含有する。触媒（複数可）は、水−イソシアネート反応およびアルコール−イソシアネート反応のいずれかまたは両方を触媒する。適切な触媒としては、例えば、第三級アミン、環状アミジン、第三級ホスフィン、種々の金属キレート、酸性金属塩、強塩基、種々の金属アルコレートおよびフェノレート、ならびに有機酸の金属塩が挙げられる。金属含有触媒の例は、スズ、ビスマス、コバルトおよび亜鉛の塩である。最も重要な触媒は、第三級アミン触媒、環状アミジン、亜鉛触媒およびスズ触媒である。第三級アミン触媒の例には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、１，４−ジアゾビシクロ−２，２，２−オクタン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミン、およびアルキル基が４〜１８個の炭素原子を含有するジメチルアルキルアミンが挙げられる。これらの第三級アミン触媒の混合物がしばしば使用される。
【００５２】
ＤＭＥＡ（ジメチルエタノールアミン）もしくはＤＭＡＰＡ（ジメチルアミノプロピルアミン）のような反応性アミン触媒、または自己触媒ポリオールとして作用するアミン開始ポリオールもまた、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）を減少させるために使用され得る。
【００５３】
スズ触媒には、塩化第二スズ、塩化第一スズ、オクタン酸第一スズ、オレイン酸第一スズ、ジメチルスズジラウレート、ジブチルスズジラウレート、スズリシノレート、およびＲがアルキルまたはアリールであり、ｎが０〜１８であるなどの、式ＳｎＲｎ（ＯＲ）４−ｎの他のスズ化合物などが含まれる。カルボキシレート基が６〜１８個の炭素原子を有するスズカルボキシレートは、時にはＶＥフォーム中のより低級のＶＯＣを伴っている。亜鉛触媒およびスズ触媒は、少しでも使用される場合、一般に１種以上の第三級アミン触媒と共に使用される。
【００５４】
触媒は、典型的には少量で使用され、各触媒は、例えば、ポリオール（複数可）の約０．００１５〜約５重量％の量で利用される。亜鉛触媒およびスズ触媒は、一般に、この範囲内の非常に少量で、例えば、０．００１５〜０．２５重量％で使用される。
【００５５】
フォーム配合物中にフォーム安定化界面活性剤を含めることが非常に好ましい。フォーム安定化界面活性剤は、ポリマーが硬化するまで、発泡プロセス中に発泡剤によって形成された気泡を安定化させることを補助する。ポリウレタンフォームを作製するために通常使用されるような多種多様なシリコーン界面活性剤は、本発明のポリマーポリオールまたは分散液を用いてフォームを作製する際に使用することができる。そのようなシリコーン界面活性剤の例は、商品名Ｔｅｇｏｓｔａｂ（商標）（Ｔｈ．Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  ａｎｄ  Ｃｏ．）、Ｎｉａｘ（商標）（ＧＥ  ＯＳｉ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）およびＤａｂｃｏ（商標）（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）で市販されている。一部の実施形態における界面活性剤は、９０℃、３０分間の条件下で、熱脱離法ＶＤＡ２７８に従って調製および試験されたフォームに、３５０ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以下、または１５０ｐｐｍ以下のシロキサンＶＯＣを与える。この試験は、例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｖｉｒｔｕａｌｐｕ．ｃｏｍ／ｕｐｌｏａｄｓ／ｅｘｐｏ＿ｔｒｅｎｄ＿ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ／０−２０１２−１０−０８−１１：１５：２５−ｒｅｄｕｃｉｎｇ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ−ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ−ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ−ｉｎ−ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ−ｆｌｅｘｉｂｌｅ．ｐｄｆで入手可能なＴｈｕｒａｕ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ  ｉｎ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｆｏａｍ”（２０１２）によって記載されている。
【００５６】
フォーム配合物中に補助発泡剤を含めることが望ましい可能性がある。そのような補助発泡剤としては、様々な低沸点クロロフルオロカーボン、フルオロカーボン、炭化水素などのような物理的（吸熱性）発泡剤、ならびに、ポリウレタン形成反応の条件下で分解または反応する化学的（発熱性）発泡剤（水以外）が挙げられる。さらに、二酸化炭素、空気、窒素、またはアルゴンなどのガスを泡立てプロセスにおける補助発泡剤として使用してもよい。二酸化炭素もまた、液体としてまたは超臨界流体として使用することができる。
【００５７】
前述の成分に加えて、フォーム配合物は、気泡開放剤；メラミンおよび炭酸カルシウムなどの充填剤；ポリオレフィン分散物などのポリマー分散物、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、アゾ／ジアゾ染料、フタロシアニン、ジオキサジンおよびカーボンブラックなどの顔料および／または着色剤、ガラス繊維、炭素繊維、フレーク状ガラス、マイカ、タルクなどのような強化剤；殺生物剤；防腐剤；酸化防止剤；難燃剤；可塑剤、パラフィン油、植物もしくは動物油もしくは脂肪、エポキシ化植物油、および／または動物脂肪、ワックス粒子、ゲル粒子などのような様々な他の任意成分を含有してもよい。
【００５８】
適切な難燃剤は固体または液体であり得る。これらは、例えば、１種以上の非ハロゲン化難燃剤、および／または１種以上のハロゲン化難燃剤を含む。例示的な難燃剤としては、メラミンまたは様々なメラミン誘導体、ハロゲンを含んでも含まなくてもよいリン化合物、ハロゲンを含んでも含まなくてもよいアルミニウム含有化合物、ハロゲンを含んでも含まなくてもよい様々な窒素含有化合物、塩素化化合物、様々な臭素化化合物、膨張性グラファイト、様々なホウ素化合物、およびポリウレアが挙げられる。一部の実施形態において、難燃剤は、メラミンもしくはメラミン誘導体、および／または１種以上のハロゲン化リン化合物である。
【００５９】
ＶＥフォームは、ポリオール組成物、水およびポリイソシアネート（複数可）を様々な任意成分（もしあれば）の存在下で合わせて、反応混合物を形成することによって調製される。ポリオール混合物を形成する水および種々のポリオールはすべて、それらがポリイソシアネートと合わされる前に一緒に混合することができる。あるいは、それらは、ポリイソシアネートと個々に（すなわち、別々の流れとして）合わせることができ、または次にポリイソシアネートと合わせる任意の副混合物に形成することができる。硬化反応の速度に起因して、同時にまたはほぼ同時に（例えば、５秒以内に）、水およびポリオールをポリイソシアネートと合わせることが好ましい。
【００６０】
ポリイソシアネート、水、およびポリオール混合物は、好ましくは、これらの成分（ならびに本明細書に記載されるような反応混合物中の他の成分）の均質混合物を作り出すミックスヘッドまたは他の装置を使用して合わせられる。
【００６１】
イソシアネート指数は、例えば、６０〜１５０であり得る。イソシアネート指数は、出発材料によって提供されるイソシアネート基対イソシアネート反応性基の比の１００倍を指す（すなわち、フォームを形成する硬化反応において、これらの基のいずれかが消費される前）。好ましいイソシアネート指数は、少なくとも７０、少なくとも８０、少なくとも９０、または少なくとも９５、最大１２０、最大１１０、最大１０５または最大１００である。本発明の利点は、ＶＥフォームが少なくとも９０または少なくとも９５のイソシアネート指数で良質のフォームに容易に加工されることである。
【００６２】
次いで、反応混合物は発泡され、そして硬化される。本発明のプロセスは、特別な処理条件を必要とせず、それゆえに、ポリウレタンＶＥフォームを作製するための当該技術分野において記載された加工条件および装置は完全に適合している。一般に、反応混合物の成分は合わせられる。ほとんどの場合、触媒が存在する場合、イソシアネート化合物は、室温（２２℃）であっても水およびポリオールと自発的に反応する。必要な場合、熱を反応混合物に適用して、硬化反応を加速させることができる。これは、成分を合わせる前に成分の一部または全部を加熱することによって、反応混合物に熱を適用することによって、またはそれぞれの一部の組み合わせによって行うことができる。反応混合物が、安定なフォームを形成するために十分に膨張および硬化するまで、硬化を続ける。
【００６３】
一部の実施形態において、硬化工程は密閉型内で実施される。そのようなプロセスにおいて、反応混合物は、型それ自体の中で形成されるか、または型の外側で形成され、次に型の中へ射出されてそこで硬化するかのいずれかである。したがって、反応混合物が硬化するときのその膨張は、成形部品の寸法および形状と同様に、型の内面によって制限される。
【００６４】
他の実施形態において、硬化工程は、フリーライズ（またはスラブストック）プロセスの中で行われる。フリーライズプロセスにおいては、反応混合物は、フォームの膨張にわずかな抵抗しか与えない大気または軽量表面（フィルムなど）に対して少なくとも一方向（通常は垂直方向）での膨張が生じるように、開放容器に注ぎ込まれる。フリーライズプロセスにおいて、反応混合物は、その自重による場合を除いて、本質的に拘束されずに少なくとも一方向に膨張する。フリーライズプロセスは、反応混合物を形成し、それをトラフ内またはコンベア上に分配することによって実施してもよく、そこで反応混合物は膨張および硬化する。本発明は、反応混合物がトラフまたは他の反応ゾーンに連続的に分配され、そこで反応混合物が上昇および膨張する、連続フリーライズプロセスにおいて特に有益である。そのような場合、反応混合物は容易に加工する傾向があることが判明した。
【００６５】
本発明は、フリーライズプロセスを介するフォームの製造において大きな利点を提供する。このようなプロセスは、大きな断面積を有するバンストックを製造する傾向がある。従来のＶＥフォームプロセスにおいて、大きなバンストックは、垂れ下がったり膨らんだりする傾向があり、これはフォームがその自重で部分的に崩壊するためである。これはバンを変形させ、その中に密度勾配を生じさせる。これらの現象は高いスクラップ率をもたらす。本発明を用いると、垂れ下がりおよび膨れは、排除されないとしても最小化される。結果として、不良率が減少し、結果として全体的な生産コストが減少する。
【００６６】
例示的な実施形態によれば、フォーム製品は、可変圧力発泡（ＶＰＦ）法を使用して真空下で製造してもよい。
【００６７】
硬化したＶＥフォームは、ＩＳＯ  ３８８６によって測定されるように、３０〜１２０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは４０〜６０ｋｇ／ｍ３のフォーム密度を有することを特徴とする。
【００６８】
ＶＥフォームは、ＡＳＴＭ  Ｄ−３５７４によって測定されるように、好ましくは１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは８％未満の弾性を有する。硬化フォームは、以下の実施例に記載のように改変した、ＡＳＴＭ  Ｄ６３７４−０８  Ｔｅｓｔ  Ｍに従って測定されるように、例えば、少なくとも０．５秒、少なくとも１秒、少なくとも１．５秒、少なくとも２秒、少なくとも３秒、または少なくとも５秒の回復時間を有し、この時間は、回復用フォームが圧子に対して４．５Ｎの力を適用するまで測定され、または、フォームが十分に回復して４．５Ｎの力を適用するには軟らかすぎる場合は、この時間は、回復用フォームが１．０Ｎだけの力を適用するまで測定する。回復時間は、１０秒以上または１５秒以上でさえあり得る。４．５Ｎまでの回復時間は、１．０Ｎだけの回復時間よりも常に長くなる。
【００６９】
ＶＥフォームは、（機械的に気泡開放する前に）ＡＳＴＭ  Ｄ−３５７４に従って測定される、少なくとも０．６７、少なくとも０．９５、少なくとも１．３３、または少なくとも２．０リットル／分の空気流を示してもよい。空気流は、例えば、最大４０、最大１０、または最大６リットル／分ほどであり得る。空気流をさらに増加させるために、ＶＥフォームは粉砕してもよい。フォームを通る空気の移動は、体の熱を放散させるのを助け、それによりフォームをより涼しくかつより快適に感じさせるので、フォームを個人用クッション用途に使用する場合、快適性を知覚するためにより強い空気流が重要であることが多い。保温性は、以前のＶＥフォーム枕およびマットレスに伴って広く認識されている問題であり、それゆえに、フォームを通る空気のより大きな移動を通して熱を放散させる能力は、重要な利点である。開放気泡はまた、音響用途にとっての鍵でもある。
【００７０】
本発明のＶＥフォームは、点火源として木の集まり（クリブと呼ばれる）を使用する英国規格燃焼性試験（ＢＳ  ５８５２−点火源５）のような１つ以上のＦＲ（難燃性）基準を満たすことができる。
【００７１】
本発明のＶＥフォームは、枕、マットレス、背もたれ（ベッドヘッドボード用、座席用など）、着座用クッション、包装材、保護用クッション材などのようなクッション用途において有用である。これらは、音および／または振動（すなわち、ＮＶＨ）の減衰手段として、またはその構成要素として使用することができる。これらは、フォーム圧縮後の遅い回復が望まれる他の用途において有用である。一般に、本発明のＶＥフォームは、従来の方法で製造されたＶＥフォームと同じ用途で、そして同じ様式で使用することができる。
【００７２】
以下の実施例は、本発明を例解するために提供されるが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。すべての部およびパーセンテージは、他に指示がない限り、重量による。
【００７３】
ポリオール組成物実施例１および比較ポリオール組成物Ａの製造
ポリオール組成物実施例１は、６８ｋｇのグリセリンおよび２．５ｋｇの４５％水酸化カリウム水溶液を、ステンレス鋼反応器に装填することによって作製される。水を１１０℃でフラッシュし、そして３７．４ｋｇのモノプロピレングリコールを添加する。得られた開始剤混合物を１３０℃に加熱し、そしてこの温度で、４１２．５ｋｇのエチレンオキシドおよび１５７．５ｋｇのプロピレンオキシドを同時に反応器に供給する。アルキレンオキシドの混合物が重合した後、さらに７４．３ｋｇのプロピレンオキシドを同じ温度で添加し、そして重合させる。生成物をケイ酸マグネシウムで処理し、そして濾過する。得られた実施例１は、２．６の公称平均官能価、２３７のヒドロキシル当量を有し、そして約５６．５重量％の重合エチレンオキシドを含有する。ＮＭＲによって測定されるように、ヒドロキシル基の１８．５％は第一級である。ポリオール組成物例１は、室温で液体であり、そして５℃で１２日間貯蔵した場合でさえ、液体のままであり、相分離しない。
【００７４】
比較ポリオール組成物Ａは、６８ｋｇのグリセリンおよび２．５ｋｇの４５％水酸化カリウム水溶液をステンレス鋼反応器に装填することによって作製される。水を１１０℃でフラッシュし、そして３７．４ｋｇのモノプロピレングリコールを添加する。得られた開始剤混合物を１３０℃に加熱し、そしてこの温度で４５０ｋｇのエチレンオキシドおよび１５７ｋｇのプロピレンオキシドを同時に反応器に供給する。アルキレンオキシドの混合物が重合した後、さらに３７．１ｋｇのプロピレンオキシドを同じ温度で添加し、そして重合させる。生成物をケイ酸マグネシウムで処理し、そして濾過する。得られた比較ポリオール組成物Ａは、２．６の公称平均官能価、２３６のヒドロキシル当量重量を有し、そして約６１．６重量％の重合エチレンオキシドを含有する。ＮＭＲによって測定されるように、ヒドロキシル基の３２．６％は、第一級である。比較ポリオール組成物Ａは、室温で液体であるが、５℃で一晩貯蔵すると結晶化しそして相分離する。このポリオール組成物は、温度制御なしでは輸送および貯蔵することができず、したがって工業的用途にはあまり適していない。
【００７５】
ポリオール組成物実施例１からのＶＥフォームの製造
粘弾性フォーム１−１〜１−５は、開発規模の発泡装置を使用するフリーライズ発泡加工で作製される。種々の成分を室温で混合ヘッドに入れ、混合し、側壁を備え、紙で覆った移動コンベア上に分配し、そして加熱せずに上昇させ硬化させる。得られたフォームを冷却し、そして評価する前に２０℃および５０％相対湿度でエージングさせる。各フォームを切り開き、スコーチおよび垂れ下がりの兆候について目視検査する。サンプルを採取し、ＡＳＴＭ  Ｄ−３５７４に従う空気流、フォーム密度（ＩＳＯ  ３８８６）、圧縮力低下（４０％撓み時）（ＡＳＴＭ  Ｄ−３７５４）、復元力（ＡＳＴＭ  Ｄ−３５７４）および回復時間（前述のように改変したＡＳＴＭ  Ｄ６３７４−０８  ＴＥＳＴ  Ｍ）について試験する。
【００７６】
これらのフォームを作製するために使用される成分は以下の通りである。
ＴＤＩは、８０％の２，４−ＴＤＩと２０％の２，６ＴＤＩとのトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）混合物である。
【００７７】
ポリオールＡは、主に第二級ヒドロキシル基を含有し、そして４８のヒドロキシル価（１１６９の当量に相当する）を有するプロピレンオキシドとエチレンオキシドの公称三官能ランダムコポリマーである。
【００７８】
架橋剤は水中での尿素とソルビトールの複合体であり、ＥｖｏｎｉｋによってＯｒｇｅｔｏｌ（登録商標）２０４として販売されている。
【００７９】
界面活性剤Ａは、ＥｖｏｎｉｋによってＴｅｇｏｓｔａｂ（登録商標）８０４０として販売されているシリコーン界面活性剤である。
【００８０】
界面活性剤Ｂは、ＥｖｏｎｉｋによってＴｅｇｏｓｔａｂ（登録商標）Ｂ２３７０として販売されているシリコーン界面活性剤である。
【００８１】
触媒Ａは、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ＭａｔｅｒｉａｌｓによってＮｉａｘ（登録商標）Ａ１として販売されているビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテルの７０％溶液である。
【００８２】
触媒Ｂは、ジプロピレングリコール中のトリエチレンジアミンの３３％溶液である。
【００８３】
触媒Ｃは、ＥｖｏｎｉｋによってＫｏｓｍｏｓ（商標）５４として販売されている亜鉛触媒である。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
この範囲の実施例にわたる触媒パッケージ、界面活性剤、イソシアネート指数、および含水量の変動にもかかわらず、各フォーム配合物は、容易にかつ一貫して加工する。いずれのフォームサンプルも垂れ下がりまたはスコーチのいかなる証拠も示さない。垂れ下がりがないことは、バンの上部、中間部、および底部での測定値を表す実施例１−２の密度測定値によってさらに裏付けられる。密度の小さな変動は、垂れ下がりがないことを実証する。
【００８６】
実施例１−１〜１−５のそれぞれにおいて、連続気泡構造は高い空気流値によって示される。特に、これらの製剤中に気泡開放剤が存在しないにもかかわらず、連続気泡構造が得られる。顕著な粘弾性特性（非常に低い弾性および遅い回復時間）もまた注目に値し、これは、たとえイソシアネート指数がそれぞれの場合において１００に近いとしても得られる。
【国際調査報告】
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