▶ エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-20
(54)【発明の名称】ポリウレタンフォームの製造
(51)【国際特許分類】
C08G 18/00 20060101AFI20231213BHJP
C08G 81/00 20060101ALI20231213BHJP
C08G 18/42 20060101ALI20231213BHJP
C08G 18/61 20060101ALI20231213BHJP
C08G 101/00 20060101ALN20231213BHJP
【ＦＩ】
C08G18/00 F
C08G81/00
C08G18/42
C08G18/61
C08G101:00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023534882
(86)(22)【出願日】2021-11-22
(85)【翻訳文提出日】2023-06-07
(86)【国際出願番号】 EP2021082463
(87)【国際公開番号】W WO2022122360
(87)【国際公開日】2022-06-16
(31)【優先権主張番号】20212361.8
(32)【優先日】2020-12-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519414848
【氏名又は名称】エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １－１１， ４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】ミヒャエル ズーハン
(72)【発明者】
【氏名】ミヒャエル フェレンツ
(72)【発明者】
【氏名】カーステン シラー
【テーマコード（参考）】
4J031
4J034
【Ｆターム（参考）】
4J031AA49
4J031AA59
4J031CA06
4J031CA32
4J031CA66
4J034DA01
4J034DB03
4J034DB07
4J034DF01
4J034DF02
4J034DF16
4J034DF20
4J034DF22
4J034DG03
4J034DG04
4J034DG05
4J034DG06
4J034DQ04
4J034DQ28
4J034HA01
4J034HA06
4J034HB05
4J034HB07
4J034HB08
4J034HC03
4J034HC12
4J034HC22
4J034HC34
4J034HC35
4J034HC46
4J034HC52
4J034HC61
4J034HC63
4J034HC67
4J034HC71
4J034HC73
4J034KA01
4J034KB01
4J034KC18
4J034KC37
4J034KE02
4J034NA03
4J034NA06
4J034QB16
4J034QB17
4J034QC01
4J034RA10
(57)【要約】
少なくとも１つのイソシアネート成分と、ポリオール成分と、任意にウレタン結合またはイソシアヌレート結合の形成を触媒する触媒と、発泡剤とを含む、ポリウレタンフォーム、特に硬質ポリウレタンフォームを製造するための組成物であって、該組成物は、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを含むものとする、組成物。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つのイソシアネート成分と、ポリオール成分と、発泡剤と、任意にウレタン結合またはイソシアヌレート結合の形成を触媒する触媒とを含む、ＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームを製造するための組成物において、前記組成物は、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを含むことを特徴とする、組成物。
【請求項2】
式１【化1】
Ｒ１＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なる脂肪族または芳香族炭化水素基、好ましくは１～８個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基、特にメチルまたはフェニルであり、
Ｒ２＝Ｒ１、Ｒ３またはＲ４の群からの、好ましくはＲ１の同一のまたは異なる基であり、
Ｒ３＝同一のまたは異なるポリエステル基、好ましくは、一般式２
【化2】
Ｒ５＝任意に１つ以上の酸素原子によって中断された同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは－（ＣＨ２）３－、－（ＣＨ２）６－、－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ２－、または－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－であり、
Ｒ６＝ＯまたはＮＨまたはＮＭｅ、好ましくはＯであり、
Ｒ７＝１～２０個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは一般式－［ＣＲ９ ２］ｅ－のアルキル基であり、
Ｒ９＝１～８個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、またはＨ、好ましくはメチルまたはＨであり、
Ｒ８＝一般式－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０の同一のまたは異なる基、またはＨ、好ましくはＨであり、
Ｒ１０＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチルであり、
Ｒ４＝同一のまたは異なるポリエーテル基、好ましくは、式３
【化3】
Ｒ１１＝２～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは３～６個の炭素原子を有する二価のアルキル基、特に－（ＣＨ２）３－であり、
Ｒ１２＝１～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチル、エチルまたはフェニルであり、
Ｒ１３＝－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０、Ｈ、および１～８個の炭素原子を有するアルキル基の群からの同一のまたは異なる基、好ましくは－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、Ｈまたはメチルであり、
ａ＝５～２００、好ましくは５～１００、特に好ましくは１０～８０であり、
ｂ＝１～２０、好ましくは１～１５、特に好ましくは２～１０であり、
ｃ＝０～２０、好ましくは０～１５、特に好ましくは０であり、
ｄ＝２～８０、好ましくは２～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｅ＝１～１６、好ましくは１～１２、特に好ましくは１～６であり、
ｘ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｙ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｚ＝０～６０、好ましくは０～２０、特に好ましくは０であるが、
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＞２であることを条件とし、かつ
少なくとも１つの基Ｒ３が分子中に存在しなければならず、好ましくは少なくとも２つの異なる基Ｒ７が分子中に存在することを条件とする、請求項１記載の組成物。
【請求項3】
前記ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、環状エステル、その環状二量体または高次類似体と、アルコール官能性シロキサンおよび／またはアミノ官能性シロキサンとの反応によって、有利には式１および２から誘導して得られる、請求項１または２記載の組成物。
【請求項4】
前記ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの製造に、特にプロピオラクトン、ラクチド、カプロラクトン、ブチロラクトンまたはバレロラクトンから選択される少なくとも２つ以上の異なる環状エステルが使用される、請求項１から３までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項5】
前記ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、ポリオール１００部に対して０．０１～１５部、有利には０．１～１０部、特に好ましくは０．１～５部の総量で使用される、請求項１から４までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項6】
前記組成物が、発泡剤として、３個、４個または５個の炭素原子を有する炭化水素、好ましくはシクロペンタン、イソペンタンおよび／もしくはｎ－ペンタン、ハイドロフルオロカーボン、好ましくはＨＦＣ ２４５ｆａ、ＨＦＣ １３４ａおよび／もしくはＨＦＣ ３６５ｍｆｃ、過フッ素化化合物、例えば、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサンおよび／もしくはペルフルオロヘキセン、ハイドロフルオロオレフィンまたはハイドロハロオレフィン、好ましくは１２３４ｚｅ、１２３４ｙｆ、１２２４ｙｄ、１２３３ｚｄ（Ｅ）および／もしくは１３３６ｍｚｚ、水、含酸素化合物、例えば、ギ酸メチル、アセトンおよび／もしくはジメトキシメタンおよび／または塩素化炭化水素、好ましくはジクロロメタンおよび／もしくは１，２－ジクロロエタンを含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項7】
前記ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、ポリエステル側鎖に加えてポリエーテル側鎖をも含む、請求項１から６までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項8】
ポリエーテルのみを含有するシロキサン系泡安定剤が、泡安定剤の総量に対して１５重量％未満、有利には１０重量％未満、特に５重量％未満の量で含まれているか、または全く含まれていない、請求項１から７までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項9】
Ｓｉ含有泡安定剤が、泡安定剤の総量に対して１０重量％超、特に２０重量％超、特に好ましくは５０重量％超の量で含まれている、請求項１から８までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項10】
ポリイソシアネートと、反応性水素原子を有する化合物と、発泡剤と、任意に他の添加物質とを含む発泡性反応混合物をベースとするＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの製造方法であって、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマー、有利には請求項１から９までのいずれか１項で定義されたポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを使用し、特に請求項１から９までのいずれか１項で定義された組成物を使用する、方法。
【請求項11】
請求項１０記載の方法により製造された、ＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォーム。
【請求項12】
断熱材としてのおよび／または建築材料としての、特に建築用途での、特にスプレーフォームでの、または冷却分野での、吸音のための音響用フォームとしての、包装用フォームとしての、自動車のヘッドライナーまたは配管用の配管外被としての、請求項１１記載のＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの使用。
【請求項13】
特に請求項１から９までのいずれか１項記載の組成物を使用してＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームを製造する際の、特に請求項２から４までのいずれか１項に定義されたポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの使用。
【請求項14】
ＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームを製造する際の泡安定化成分としての、請求項１３記載の使用。
【請求項15】
ＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームの可燃性を低減するための、特にＰＵフォームの難燃性、有利には耐炎性を改善し、かつ／または火炎高さを低減するための、特にＤＩＮ ４１０２－１による少なくともＢ２の難燃規格に準拠するための、請求項１３または１４記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリウレタン、特にポリウレタンフォームの分野に関する。本発明は特に、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを用いたポリウレタンフォームの製造、さらには該フォームの使用に関する。ここでいうポリウレタンフォームとは、特に硬質ポリウレタンフォームである。
【0002】
ポリウレタン（ＰＵ）とは、本発明において特に、ポリイソシアネートとポリオールあるいはイソシアネート反応性基を有する化合物との反応によって得られる生成物であると理解される。ここで、ポリウレタン以外に、例えばウレトジオン、カルボジイミド、イソシアヌレート、アロファネート、ビウレット、ウレアおよび／またはウレトイミンのようなさらなる官能基も形成され得る。したがって、ポリウレタンのみならず、ポリイソシアヌレート、ポリウレア、ならびにウレトジオン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ビウレット基およびウレトイミン基を有するポリイソシアネート反応生成物も、本発明の意義におけるＰＵであると理解される。本発明において、ポリウレタンフォーム（ＰＵフォーム）とは、ポリイソシアネートとポリオールあるいはイソシアネート反応性基を有する化合物とをベースとする反応生成物として得られるフォームであると理解される。ここで、名称が挙げられたポリウレタンの他に、例えばアロファネート、ビウレット、ウレア、カルボジイミド、ウレトジオン、イソシアヌレートまたはウレトイミンのようなさらなる官能基も形成され得る。
【0003】
ＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの提供に関して、基本的な目的は、良好な難燃性を有するＰＵフォームを創作することである。このため、難燃性を有する対応する難燃剤が公知の先行技術に記載されている。このような背景から、さらに、ＰＵフォームの提供に際して良好な難燃性を可能にする方法に対する高い需要がある。
【0004】
このような背景から、本発明の特定の具体的な課題は、良好な難燃性を有するＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの提供を可能にすることにあった。
【0005】
この課題は、本発明の主題によって解決される。本発明の主題は、少なくとも１つのイソシアネート成分と、ポリオール成分と、発泡剤と、任意にウレタン結合またはイソシアヌレート結合の形成を触媒する触媒とを含む、ＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームを製造するための組成物であって、該組成物は、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを含むものとする、組成物である。
【0006】
本発明による主題は、様々な利点をもたらす。例えば、良好な難燃性を有するＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの提供が可能となる。有利なことに、これは、フォームの他の特性、特にその機械的特性に悪影響を与えることなく可能となる。特に硬質ＰＵフォームの提供に関してはさらに、特に微細なセルで、均一で、かつ欠陥の少ないフォーム構造が可能となる。したがって、特に良好な使用特性を有する対応するＰＵフォームを提供することができ、特に硬質ＰＵフォームの断熱性能に好影響を与える。本発明は、特に対応するＰＵフォームの難燃性の向上を可能にするものであり、それにより、対応するＰＵフォームの製造に使用される従来の難燃剤の量を低減することができる。本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーはさらに、泡安定剤としての役割を果たす。
【0007】
ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーおよびその製造は、当業者には古くから知られている。その製造は、例えば、触媒添加下での有機官能性シロキサンと環状エステルとの反応により行うことができ、例えば、触媒としての有機スズ化合物の存在下でのヒドロキシアルキルシロキサンとε－カプロラクトンとの反応により行うことができる。実験の部では、本発明により使用することができるブロックコポリマーの合成について、４つの実施例をもとに説明する。
【0008】
本発明の特に好ましい一実施形態によれば、式１
のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが使用され、ここで、
Ｒ１＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なる脂肪族または芳香族炭化水素基、好ましくは１～８個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基、特にメチルまたはフェニルであり、
Ｒ２＝Ｒ１、Ｒ３またはＲ４の群からの、好ましくはＲ１の同一のまたは異なる基であり、
Ｒ３＝同一のまたは異なるポリエステル基、好ましくは、式２
のポリエステル基であり、
Ｒ５＝任意に１つ以上の酸素原子によって中断された同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは－（ＣＨ２）３－、－（ＣＨ２）６－、－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ２－、または－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－であり、
Ｒ６＝ＯまたはＮＨまたはＮＭｅ、好ましくはＯであり、
Ｒ７＝１～２０個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは一般式－［ＣＲ９ ２］ｅ－のアルキル基であり、
Ｒ９＝１～８個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、またはＨ、好ましくはメチルまたはＨであり、
Ｒ８＝一般式－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０の同一のまたは異なる基、またはＨ、好ましくはＨであり、
Ｒ１０＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチルであり、
Ｒ４＝同一のまたは異なるポリエーテル基、好ましくは、式３
の同一のまたは異なるポリエーテル基であり、
Ｒ１１＝２～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは３～６個の炭素原子を有する二価のアルキル基、特に－（ＣＨ２）３－であり、
Ｒ１２＝１～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチル、エチルまたはフェニルであり、
Ｒ１３＝－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０、Ｈ、および１～８個の炭素原子を有するアルキル基の群からの同一のまたは異なる基、好ましくは－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、Ｈまたはメチルであり、
ａ＝５～２００、好ましくは５～１００、特に好ましくは１０～８０であり、
ｂ＝１～２０、好ましくは１～１５、特に好ましくは２～１０であり、
ｃ＝０～２０、好ましくは０～１５、特に好ましくは０であり、
ｄ＝２～８０、好ましくは２～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｅ＝１～１６、好ましくは１～１２、特に好ましくは１～６であり、
ｘ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｙ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｚ＝０～６０、好ましくは０～２０、特に好ましくは０であるが、
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＞２であることを条件とし、かつ
少なくとも１つの基Ｒ３が分子中に存在しなければならず、好ましくは少なくとも２つの異なる基Ｒ７が分子中に存在することを条件とする。
【化1】
Ｒ１＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なる脂肪族または芳香族炭化水素基、好ましくは１～８個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基、特にメチルまたはフェニルであり、
Ｒ２＝Ｒ１、Ｒ３またはＲ４の群からの、好ましくはＲ１の同一のまたは異なる基であり、
Ｒ３＝同一のまたは異なるポリエステル基、好ましくは、式２
【化2】
Ｒ５＝任意に１つ以上の酸素原子によって中断された同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは－（ＣＨ２）３－、－（ＣＨ２）６－、－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ２－、または－（ＣＨ２）３ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－であり、
Ｒ６＝ＯまたはＮＨまたはＮＭｅ、好ましくはＯであり、
Ｒ７＝１～２０個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは一般式－［ＣＲ９ ２］ｅ－のアルキル基であり、
Ｒ９＝１～８個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、またはＨ、好ましくはメチルまたはＨであり、
Ｒ８＝一般式－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０の同一のまたは異なる基、またはＨ、好ましくはＨであり、
Ｒ１０＝１～１６個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチルであり、
Ｒ４＝同一のまたは異なるポリエーテル基、好ましくは、式３
【化3】
Ｒ１１＝２～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なる二価のアルキル基、好ましくは３～６個の炭素原子を有する二価のアルキル基、特に－（ＣＨ２）３－であり、
Ｒ１２＝１～１２個の炭素原子を有する同一のまたは異なるアルキル基、好ましくはメチル、エチルまたはフェニルであり、
Ｒ１３＝－Ｃ（Ｏ）Ｒ１０、Ｈ、および１～８個の炭素原子を有するアルキル基の群からの同一のまたは異なる基、好ましくは－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、Ｈまたはメチルであり、
ａ＝５～２００、好ましくは５～１００、特に好ましくは１０～８０であり、
ｂ＝１～２０、好ましくは１～１５、特に好ましくは２～１０であり、
ｃ＝０～２０、好ましくは０～１５、特に好ましくは０であり、
ｄ＝２～８０、好ましくは２～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｅ＝１～１６、好ましくは１～１２、特に好ましくは１～６であり、
ｘ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｙ＝０～８０、好ましくは０～６０、特に好ましくは３～４０であり、
ｚ＝０～６０、好ましくは０～２０、特に好ましくは０であるが、
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＞２であることを条件とし、かつ
少なくとも１つの基Ｒ３が分子中に存在しなければならず、好ましくは少なくとも２つの異なる基Ｒ７が分子中に存在することを条件とする。
【0009】
対応する組成物は、特に難燃挙動や泡安定化といった本発明による上述の利点に関して特に有利な結果を示す。
【0010】
本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、環状エステル、その環状二量体または高次類似体と、アルコール官能性シロキサンおよび／またはアミノ官能性シロキサンとの反応によって、有利には式１および式２から誘導して得られる場合、これは、本発明のさらなる特に好ましい一実施形態に相当する。
【0011】
さらに、本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの製造に、特にプロピオラクトン、ラクチド、カプロラクトン、ブチロラクトンまたはバレロラクトンから選択される少なくとも２つ以上の異なる環状エステルが使用されることが好ましい。これは、本発明のさらなる特に好ましい一実施形態に相当する。
【0012】
ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、ポリオール１００部に対して０．０１～１５部、有利には０．１～１０部、特に好ましくは０．１～５部の総量で使用される場合、これは、本発明のさらなる特に好ましい一実施形態に相当する。
【0013】
さらに、驚くべきことに、本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーと特定の発泡剤との併用が、特に難燃挙動や泡安定化といった本発明による上述の利点に関して特に有利な結果をもたらすことが見出された。
【0014】
また、本発明による組成物において、発泡剤として、水、３個、４個または５個の炭素原子を有する炭化水素、好ましくはシクロペンタン、イソペンタンおよび／もしくはｎ－ペンタン、ハイドロフルオロカーボン、好ましくはＨＦＣ ２４５ｆａ、ＨＦＣ １３４ａおよび／もしくはＨＦＣ ３６５ｍｆｃ、ハイドロクロロフルオロカーボン、好ましくはＨＣＦＣ １４１ｂ、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）またはハイドロハロオレフィン、例えば、１２３４ｚｅ、１２３４ｙｆ、１２２４ｙｄ、１２３３ｚｄ（Ｅ）および／もしくは１３３６ｍｚｚ、含酸素化合物、例えば、ギ酸メチル、アセトンおよび／もしくはジメトキシメタン、または塩素化炭化水素、好ましくはジクロロメタンおよび／もしくは１，２－ジクロロエタンが使用される場合、これは、特に好ましい一実施形態に相当し、その際、特に、水、シクロペンタン、イソペンタンおよび／もしくはｎ－ペンタン、１２３３ｚｄ（Ｅ）または１２３６ｍｚｚが使用される。
【0015】
さらに、本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーが、ポリエステル側鎖に加えてポリエーテル側鎖をも含むことが可能である。これは、本発明のさらなる好ましい一実施形態に相当する。
【0016】
本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーは、ＰＵフォームの難燃性を向上させるだけでなく、泡安定剤としての役割も果たす。これにより、慣用の泡安定剤の完全な置換さえ可能となり、ここで、慣用の泡安定剤は、通常は、ポリエステル側鎖を含まないポリエーテルシロキサンである。したがって、ポリエーテルのみを含有するシロキサン系泡安定剤（＝ポリエステル側鎖を含まないシリコーンポリエーテルコポリマー）が、泡安定剤の総量に対して１５重量％未満、有利には１０重量％未満、特に５重量％未満の量で含まれているか、または全く含まれていない本発明による組成物は、本発明の好ましい一実施形態に相当する。しかし、他の泡安定剤との混合物、特にポリエーテルを含有するシロキサン系泡安定剤との混合物を使用することも可能である。
【0017】
さらに、Ｓｉ含有泡安定剤が、泡安定剤の総量に対して１０重量％超、特に２０重量％超、特に好ましくは５０重量％超の量で本発明による組成物中に含まれている場合、これは、本発明の好ましい一実施形態に相当する。
【0018】
本発明のさらなる主題は、ポリイソシアネートと、反応性水素原子を有する化合物と、発泡剤と、任意に他の添加物質とを含む発泡性反応混合物をベースとするＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの製造方法であって、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマー、有利には上記で既に詳説したポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマー、特に上記で好ましい一実施形態で詳説したポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを使用する方法である。本発明によるＰＵフォームの製造方法は、公知の方法によって、例えばハンドミキシング法で、または好ましくは発泡機を用いて実施することができる。発泡機を用いて本方法を実施する場合、高圧または低圧の機械を使用することが可能である。本発明による方法は、バッチ式または連続式のいずれでも実施することができる。
【0019】
本発明の意義における好ましい硬質ＰＵフォーム配合物は、５～９００ｋｇ／ｍ３の単位体積重量を与え、表１に示される組成を有する。
【0020】
【表1】
【0021】
本発明による方法のさらなる好ましい一実施形態および構成に関しては、さらに、本発明による組成物に関して上記で既に与えられた詳説が参照される。
【0022】
本発明のさらなるもう１つの主題は、上述の本発明による方法に従って、特に本発明による組成物を使用して製造されたＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームである。
【0023】
本発明によるＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームが、５～９００ｋｇ／ｍ３、有利には５～３５０ｋｇ／ｍ３、特に１０～２００ｋｇ／ｍ３の単位体積重量を有する場合、本発明の好ましい一実施形態が存在する。
【0024】
本発明のさらなる主題は、上記の本発明によるＰＵフォーム、特に硬質ＰＵフォームの、断熱材としてのおよび／または建築材料としての、特に建築用途での、特にスプレーフォームでの、または冷却分野での、吸音のための音響用フォームとしての、包装用フォームとしての、自動車のヘッドライナーまたは配管用の配管外被としての使用に関する。
【0025】
特に請求項のいずれかに定義された本発明による組成物を使用してＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームを製造する際の、特に請求項のいずれかに定義された本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの使用は、本発明のさらなる主題であり、その際、ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーは、特に、ＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームを製造する際の泡安定化成分として使用される。ＰＵフォーム、有利には硬質ＰＵフォームの可燃性を低減するための、特にＰＵフォームの難燃性、有利には耐炎性を改善し、かつ／または火炎高さを低減するための、特にＤＩＮ ４１０２－１：１９９８－０５による少なくともＢ２の難燃規格に準拠することを目的とした使用が好ましい。
【0026】
本発明による好ましい組成物は、以下の成分を含む：
ａ）本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマー
ｂ）イソシアネート反応性成分、特にポリオール
ｃ）少なくとも１つのポリイソシアネートおよび／またはポリイソシアネートプレポリマー
ｄ）ポリオールｂ）とイソシアネートｃ）との反応を促進あるいは制御する触媒
ｅ）任意に、界面活性剤としてのさらなるケイ素含有化合物
ｆ）１つ以上の発泡剤
ｇ）任意に、さらなる添加剤、充填剤、難燃剤など。
ａ）本発明によるポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマー
ｂ）イソシアネート反応性成分、特にポリオール
ｃ）少なくとも１つのポリイソシアネートおよび／またはポリイソシアネートプレポリマー
ｄ）ポリオールｂ）とイソシアネートｃ）との反応を促進あるいは制御する触媒
ｅ）任意に、界面活性剤としてのさらなるケイ素含有化合物
ｆ）１つ以上の発泡剤
ｇ）任意に、さらなる添加剤、充填剤、難燃剤など。
【0027】
ＰＵフォームの製造に、イソシアネート反応性基を少なくとも２つ有する成分、好ましくはポリオール成分と、触媒と、ポリイソシアネートおよび／またはポリイソシアネートプレポリマーとが使用される場合、これは、本発明の好ましい一実施形態に相当する。その場合、触媒は、特にポリオール成分を通じて導入される。適切なポリオール成分、触媒、ならびにポリイソシアネートおよび／またはポリイソシアネートプレポリマー自体は公知であるが、以下にも説明する。
【0028】
本発明の意義においてイソシアネート反応性成分あるいはポリオール成分ｂ）として適したポリオールは、１つ以上のイソシアネート反応性基、有利にはＯＨ基を有する全ての有機物質、およびその調製物である。好ましいポリオールは、ポリウレタン系、特にポリウレタンコーティング、ポリウレタンエラストマーまたはさらにはフォームの製造に慣用的に使用される、ポリエーテルポリオールおよび／またはポリエステルポリオールおよび／またはヒドロキシル基含有脂肪族ポリカーボネート、特にポリエーテルポリカーボネートポリオールおよび／または天然由来のポリオール、いわゆる「天然油系ポリオール」（ＮＯＰ）の全てである。ポリオールは通常、１．８～８の官能基数および５００～１５０００の範囲の数平均分子量を有する。通常は、１０～１２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の水酸基価を有するポリオールが使用される。
【0029】
硬質ＰＵフォームの製造には、ポリオールまたはその混合物を使用することが好ましいが、但し、ポリオール成分１００重量部に対して、含まれるポリオールの少なくとも９０重量部が、１００を超える、有利には１５０を超える、特に２００を超える水酸基価を有するものとする。軟質フォームと硬質フォームとの根本的な相違点は、軟質フォームが弾性挙動を示し、可逆的に変形可能であることである。軟質フォームは、力の作用により変形しても、力の作用がなくなるとすぐに元の形状に戻る。一方、硬質フォームは、永久に変形したままである。
【0030】
ポリエーテルポリオールは、公知の方法によって製造することができ、例えば、触媒としてのアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルコキシドもしくはアミンの存在下での、好ましくは２個もしくは３個の反応性水素原子を結合形態で含む少なくとも１つのスターター分子を添加したアルキレンオキシドのアニオン重合によって、またはルイス酸、例えば五塩化アンチモンもしくは三フッ化ホウ素エーテル化合物の存在下でのアルキレンオキシドのカチオン重合によって、または複合金属シアン化物触媒反応によって製造することができる。適切なアルキレンオキシドは、アルキレン基に２～４個の炭素原子を含む。例としては、テトラヒドロフラン、１，３－プロピレンオキシド、１，２－あるいは２，３－ブチレンオキシドが挙げられ、有利には、エチレンオキシドおよび１，２－プロピレンオキシドが使用される。アルキレンオキシドは、個々に、累積的に、ブロック状で、交互に、または混合物として使用することができる。スターター分子としては、特に、少なくとも２個、有利には２～８個のヒドロキシル基を有する化合物、または分子内に少なくとも２個の第一級アミノ基を有する化合物が使用される。スターター分子として使用することができるのは、例えば、水、二価、三価もしくは四価アルコール、例えば、エチレングリコール、プロパン－１，２－および－１，３－ジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヒマシ油等、高級多官能性ポリオール、特に糖化合物、例えばグルコース、ソルビトール、マンニトールおよびスクロース、多価フェノール、レゾール、例えばフェノールとホルムアルデヒドとのオリゴマー縮合生成物、ならびにフェノールとホルムアルデヒドとジアルカノールアミンとのマンニッヒ縮合物、ならびにメラミン、またはアミン、例えばアニリン、ＥＤＡ、ＴＤＡ、ＭＤＡおよびＰＭＤＡ、特に好ましくはＴＤＡおよびＰＭＤＡである。適切なスターター分子の選択は、ポリウレタン製造に際して得られるポリエーテルポリオールのそれぞれの適用分野に依存する。
【0031】
ポリエステルポリオールは、好ましくは２～１２個の炭素原子を有する多価脂肪族または芳香族カルボン酸のエステルをベースとする。脂肪族カルボン酸の例は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、コルク酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸およびフマル酸である。芳香族カルボン酸の例は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸および異性体のナフタレンジカルボン酸である。ポリエステルポリオールは、これらの多価カルボン酸と、多価アルコール、有利には２～１２個、特に好ましくは２～６個の炭素原子を有するジオールまたはトリオール、好ましくはトリメチロールプロパンおよびグリセリンとの縮合により得られる。
【0032】
ポリエーテルポリカーボネートポリオールは、二酸化炭素をカーボネートとして結合状態で含むポリオールである。二酸化炭素は化学工業の多くのプロセスで副産物として大量に生成されるため、アルキレンオキシド重合におけるコモノマーとしての二酸化炭素の使用は、商業的観点から特に重要である。ポリオール中のアルキレンオキシドの一部を二酸化炭素で置き換えることで、ポリオールの製造コストを大幅に削減できる可能性がある。さらに、ＣＯ２をコモノマーとして使用することは、温室効果ガスをポリマーに変換する反応であるため、環境面でも非常に有利である。触媒を使用してＨ官能性スターター物質にアルキレンオキシドおよび二酸化炭素を付加させることによりポリエーテルポリカーボネートポリオールを製造することは、長年知られている。この場合、様々な触媒系を使用することができる。第一世代は、例えば米国特許出願公開第３９００４２４号明細書または米国特許出願公開第３９５３３８３号明細書に記載されているように、不均一系の亜鉛塩またはアルミニウム塩である。さらに、単核および二核金属錯体は、ＣＯ２とアルキレンオキシドとの共重合にうまく使用されている（国際公開第２０１０／０２８３６２号、国際公開第２００９／１３０４７０号、国際公開第２０１３／０２２９３２号または国際公開第２０１１／１６３１３３号）。二酸化炭素とアルキレンオキシドとの共重合の触媒系の最も重要なクラスは、ＤＭＣ触媒とも呼ばれる複合金属シアン化物触媒である（米国特許出願公開第４５００７０４号明細書、国際公開第２００８／０５８９１３号）。適切なアルキレンオキシドおよびＨ官能性スターター物質は、上述のように、カーボネートを含まないポリエーテルポリオールの製造にも使用されるものである。
【0033】
ＰＵフォームの製造の再生可能な原料としての「天然油系ポリオール」（ＮＯＰ）をベースとするポリオールは、化石資源、すなわち石油、石炭およびガスの利用可能性の長期的限界に鑑み、また原油価格の高騰を背景として重要性が高まっており、このような用途において既に何度も記載されている（国際公開第２００５／０３３１６７号；米国特許出願公開第２００６／０２９３４００号明細書；国際公開第２００６／０９４２２７号；国際公開第２００４／０９６８８２号；米国特許出願公開第２００２／０１０３０９１号明細書；国際公開第２００６／１１６４５６号および欧州特許第１６７８２３２号明細書）。これらのポリオールの多くは、現在、様々な製造業者から市販されている（国際公開第２００４／０２０４９７号、米国特許出願公開第２００６／０２２９３７５号明細書、国際公開第２００９／０５８３６７号）。ベースとなる原料（例えば、大豆油、パーム油またはヒマシ油）およびその後の処理によって、様々な特性プロファイルを有するポリオールが得られる。ここで、実質的に以下の２つの群に区別することができる：ａ）再生可能な原料をベースにしたポリオールであって、ポリウレタンの製造に１００％使用できるように改良されたもの（国際公開第２００４／０２０４９７号、米国特許出願公開第２００６／０２２９３７５号明細書）；ｂ）再生可能な原料をベースにしたポリオールであって、処理や特性により、石油化学ベースのポリオールと一定の割合でしか置き換えられないもの（国際公開第２００９／０５８３６７号）。
【0034】
使用可能なポリオールのさらなるクラスの１つに、いわゆる充填ポリオール（ポリマーポリオール）が挙げられる。このポリオールの特徴は、固形分が４０％以上である固形有機フィラーを分散分布した状態で含むことである。使用可能であるのは特に、ＳＡＮポリオール、ＰＵＤポリオール、およびＰＩＰＡポリオールである。ＳＡＮポリオールは、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）をベースとするコポリマーを分散した状態で含む高反応性ポリオールである。ＰＵＤポリオールは、ポリウレアを同様に分散した形態で含む高反応性ポリオールである。ＰＩＰＡポリオールは、例えば従来のポリオール中でイソシアネートとアルカノールアミンとをイン・サイチュ反応させることによって形成されたポリウレタンを分散した形態で含む高反応性ポリオールである。
【0035】
使用可能なポリオールのさらなるクラスの１つに、ポリオールとイソシアネートとを有利には１００：１～５：１、好ましくは５０：１～１０：１のモル比で反応させてプレポリマーとして得られるポリオールのクラスが挙げられる。このようなプレポリマーは、有利にはポリマーに溶解した状態で配合され、ここで、ポリオールは、好ましくはプレポリマーの製造に使用されるポリオールと同じものである。
【0036】
使用可能なポリオールのさらなるクラスの１つに、いわゆるリサイクルポリオール、すなわちポリウレタンをリサイクルして得られるポリオールが挙げられる。リサイクルポリオール自体は公知である。例えば、ポリウレタンはソルボリシスによって切断され、それによって可溶性の形態となる。ポリウレタンのほとんど全てのケミカルリサイクル法では、このような反応、例えば、グリコリシス、ヒドロリシス、アシドリシスまたはアミノリシスが採用されており、先行技術では多数の方法バリエーションが知られている。リサイクルポリオールの使用は、本発明の好ましい一実施形態である。
【0037】
イソシアネートとポリオールとの好ましい比は、配合の指数として表され、すなわちイソシアネート基とイソシアネート反応性基（例えばＯＨ基、ＮＨ基）との化学量論比を１００倍したものとして表されるが、このイソシアネートとポリオールとの好ましい比は、１０～１０００、好ましくは４０～４００の範囲にある。指数が１００である場合、これは、反応性基のモル比が１：１であることを表す。
【0038】
イソシアネート成分あるいはポリイソシアネートｃ）として、有利には、イソシアネート官能基を２つ以上有する１つ以上の有機ポリイソシアネートが使用される。ポリオール成分として、有利には、イソシアネート反応性基を２つ以上有する１つ以上のポリオールが使用される。
【0039】
本発明の意義におけるイソシアネート成分として適したイソシアネートは、イソシアネート基を少なくとも２つ有する全てのイソシアネートである。総じて、それ自体公知の脂肪族、脂環式、アリール脂肪族、有利には芳香族多官能性イソシアネートの全てを使用することが可能である。特に好ましくは、イソシアネート消費成分の合計に対して４０～４００モル％の範囲のイソシアネートが使用される。
【0040】
ここで、例示的に挙げることができるのは、アルキレン基に４～１２個の炭素原子を有するアルキレンジイソシアネート、例えば、１，１２－ドデカ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、１，４－テトラメチレンジイソシアネート、および有利には１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、脂環式ジイソシアネート、例えば、１，３－および１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、ならびにこれらの異性体の任意の混合物、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（イソホロンジイソシアネートまたは略称ＩＰＤＩ）、２，４－および２，６－ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、ならびに対応する異性体混合物、ならびに有利には芳香族のジイソシアネートおよびポリイソシアネート、例えば２，４－および２，６－トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ならびに対応する異性体混合物、ナフタレンジイソシアネート、ジエチルトルエンジイソシアネート、２，４’－および２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートとの混合物（粗製ＭＤＩ）、ならびに粗製ＭＤＩとトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）との混合物である。有機ジイソシアネートおよびポリイソシアネートは、個別に、またはそれらの混合物の形態で使用することができる。また、ジイソシアネートの対応する「オリゴマー」（イソシアヌレートをベースとするＩＰＤＩ三量体、ビウレット、ウレトジオン）を使用することも同様に可能である。さらに、上記のイソシアネートをベースとするプレポリマーの使用も可能である。
【0041】
また、ウレタン基、ウレトジオン基、イソシアヌレート基、アロファネート基などの導入により変性されたイソシアネート、いわゆる変性イソシアネートの使用も可能である。
【0042】
特に適しており、したがって特に有利に使用される有機ポリイソシアネートは、トルエンジイソシアネートの種々の異性体（純粋な形態での、または組成の異なる異性体混合物としての２，４－および２，６－トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ））、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、いわゆる「粗製ＭＤＩ」または「ポリマーＭＤＩ」（ＭＤＩの４，４’異性体に加え、２，４’および２，２’異性体、および多核生成物を含む）、ならびに主に２，４’異性体と４，４’異性体との混合物あるいはそのプレポリマーからなる「純ＭＤＩ」と称される２核生成物である。特に適したイソシアネートの例は、例えば欧州特許第１７１２５７８号明細書、欧州特許第１１６１４７４号明細書、国際公開第００／５８３８３号、米国特許出願公開第２００７／００７２９５１号明細書、欧州特許第１６７８２３２号明細書および国際公開第２００５／０８５３１０号に詳述されており、これらは参照により本明細書に完全に組み込まれる。
【0043】
ｄ）触媒
本発明の意義において適した触媒ｄ）は、イソシアネートとＯＨ官能基、ＮＨ官能基または他のイソシアネート反応性基との反応を促進させることができる全ての化合物である。ここでは、例えばアミン（環状、非環状；モノアミン、ジアミン、１つ以上のアミノ基を有するオリゴマー）、アンモニウム化合物、有機金属化合物および金属塩、有利にはスズ、鉄、ビスマス、カリウムおよび亜鉛の塩を含む先行技術から知られている慣用的な触媒を用いることができる。特に、複数の成分の混合物を触媒として使用することができる。
本発明の意義において適した触媒ｄ）は、イソシアネートとＯＨ官能基、ＮＨ官能基または他のイソシアネート反応性基との反応を促進させることができる全ての化合物である。ここでは、例えばアミン（環状、非環状；モノアミン、ジアミン、１つ以上のアミノ基を有するオリゴマー）、アンモニウム化合物、有機金属化合物および金属塩、有利にはスズ、鉄、ビスマス、カリウムおよび亜鉛の塩を含む先行技術から知られている慣用的な触媒を用いることができる。特に、複数の成分の混合物を触媒として使用することができる。
【0044】
任意成分であるｅ）は、所望のセル構造および発泡プロセスを最適化するための添加剤として機能する、界面活性作用を有するさらなるケイ素含有化合物であってよい。したがって、このような添加剤は、泡安定剤とも呼ばれる。ここで、本発明において、泡の生成を促進する（安定化、セル調節、セル開口など）全てのＳｉ含有化合物を使用することが可能である。これらの化合物は、先行技術から十分に知られている。
【0045】
界面活性作用を有するさらなるＳｉ含有化合物として、ＰＵフォームの製造に適した全ての公知の化合物を使用することができる。
【0046】
本発明の意義において使用可能である対応するシロキサン構造は、例えば以下の特許文献に記載されているが、これらの文献には、成形フォーム、マットレス、断熱材、建築用フォームなど、従来のＰＵフォームにおける使用しか記載されていない：
中国特許第１０３６６５３８５号明細書、中国特許第１０３６５７５１８号明細書、中国特許第１０３０５５７５９号明細書、中国特許第１０３０４４６８７号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１２５５０３号明細書、米国特許出願公開第２０１５／００５７３８４号明細書、欧州特許出願公開第１５２０８７０号明細書、欧州特許第１２１１２７９号明細書、欧州特許第０８６７４６４号明細書、欧州特許第０８６７４６５号明細書、欧州特許第０２７５５６３号明細書。挙げられたこれらの文献は、参照により本明細書に組み込まれ、本発明の開示内容の一部を構成するものとみなされる。
中国特許第１０３６６５３８５号明細書、中国特許第１０３６５７５１８号明細書、中国特許第１０３０５５７５９号明細書、中国特許第１０３０４４６８７号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１２５５０３号明細書、米国特許出願公開第２０１５／００５７３８４号明細書、欧州特許出願公開第１５２０８７０号明細書、欧州特許第１２１１２７９号明細書、欧州特許第０８６７４６４号明細書、欧州特許第０８６７４６５号明細書、欧州特許第０２７５５６３号明細書。挙げられたこれらの文献は、参照により本明細書に組み込まれ、本発明の開示内容の一部を構成するものとみなされる。
【0047】
発泡剤ｆ）の使用は、どの発泡方法を用いるかに応じて、原則的には任意である。化学発泡剤および物理発泡剤を用いて作業することが可能である。ここでの発泡剤の選択は、系の性質に強く依存する。
【0048】
発泡剤の使用量によって、高密度フォームまたは低密度フォームが製造される。例えば、５ｋｇ／ｍ３～９００ｋｇ／ｍ３の密度を有するフォームを製造することができる。好ましい密度は、５～３５０ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは１０～２００ｋｇ／ｍ３、特に２０～１５０ｋｇ／ｍ３である。
【0049】
物理発泡剤として、適切な沸点を有する対応する化合物を使用することができる。また、例えば水やギ酸といった、ＮＣＯ基と反応してガスを放出する化学発泡剤を使用することも同様に可能である。本発明の意義における特に好ましい発泡剤には、３個、４個または５個の炭素原子を有する炭化水素、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、ハイドロハロオレフィンおよび／または水が含まれる。
【0050】
添加物質ｇ）としては、ポリウレタン、特にＰＵフォームの製造の際に使用される先行技術から知られている全ての物質を使用することができ、例えば、架橋剤および鎖延長剤、酸化劣化に対する安定剤（いわゆる酸化防止剤）、難燃剤、界面活性剤、殺生物剤、セル改良添加剤、セル開口剤、固体充填剤、帯電防止添加剤、核剤、増粘剤、染料、顔料、カラーペースト、香料、乳化剤などを使用することができる。
【0051】
難燃剤として、本発明による組成物は、ポリウレタンフォームの製造に適した全ての公知の難燃剤を含むことができる。本発明の意義における適切な難燃剤は、好ましくは、液体有機リン化合物、例えばハロゲン不含の有機ホスフェート、例えば、トリエチルホスフェート（ＴＥＰ）、ハロゲン化ホスフェート、例えば、トリス（１－クロロ－２－プロピル）ホスフェート（ＴＣＰＰ）およびトリス（２－クロロエチル）ホスフェート（ＴＣＥＰ）、ならびに有機ホスホネート、例えばジメチルメタンホスホネート（ＤＭＭＰ）、ジメチルプロパンホスホネート（ＤＭＰＰ）、または固形物、例えば、ポリリン酸アンモニウム（ＡＰＰ）もしくは赤リンである。さらに、難燃剤として、ハロゲン化化合物、例えばハロゲン化ポリオール、ならびに固形物、例えば、膨張黒鉛、酸化アルミニウム、アンチモン化合物およびメラミンが適している。
【0052】
ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの本発明による使用により、従来の泡安定剤では不十分な結果を招く難燃剤の削減が可能となる。
【0053】
本発明による主題について既に説明し、また以下に例示的に説明するが、本発明は、これらの例示的な実施形態に限定されるものではない。範囲、一般式または化合物のクラスが示されている場合、これらには、明示的に言及された対応する範囲または化合物群だけでなく、個々の値（範囲）または化合物を選び出すことによって得られる全ての部分範囲および部分化合物群も包含される。本明細書において文書が引用されている場合、その内容全体、特に当該文書が引用されている文脈を形成する事柄に関する内容全体が、本発明の開示内容に組み込まれるものとする。特に断りのない限り、パーセントデータは、重量パーセントデータである。平均値が記載されている場合、特に断りのない限り、これらは重量平均値である。測定によって求められたパラメータが記載されている場合、測定は、特に断りのない限り、温度２５℃、圧力１０１，３２５Ｐａで実施されたものである。
【0054】
以下に示す実施例は、本発明を例示的に説明するものであり、本明細書全体および特許請求の範囲からその適用範囲が明らかとなる本発明を、実施例で挙げられた実施形態に限定することを意図するものではない。
【0055】
実施例：
実施例１：ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの合成
全ての反応を、保護ガス雰囲気下で行った。
実施例１：ポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーの合成
全ての反応を、保護ガス雰囲気下で行った。
【0056】
ブロックコポリマーＡ：
精密ガラス製撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、８１３．９ｇの２－アリルオキシエタノール（ＣＡＳ：１１１－４５－５）を装入し、これを１００℃に加熱した。次に、Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｗ（Ｐｔ）＝２％）のトルエン溶液１．５ｇを添加した。続いて、一般式Ｍｅ３ＳｉＯ（ＳｉＭｅ２Ｏ）１１（ＳｉＭｅＨＯ）３ＳｉＭｅ３のシロキサン２１８６．１ｇを２時間以内で計量添加した。発熱反応が始まった。反応温度を１００～１１０℃に保持した。計量添加の終了後に、さらに２時間撹拌した。ＳｉＨ官能基の完全な転化を、ガス容量分析により確立した。その後、この反応混合物を１３０℃に加熱し、１ｍｂａｒで１時間にわたって揮発分を除去した。澄明でわずかに黄色がかった液体（ステップ１）が得られた。精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、１１７５ｇのステップ１を、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）８２５ｇ、ジラクチド（ＣＡＳ：９５－９６－５）５００ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．５ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
精密ガラス製撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、８１３．９ｇの２－アリルオキシエタノール（ＣＡＳ：１１１－４５－５）を装入し、これを１００℃に加熱した。次に、Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｗ（Ｐｔ）＝２％）のトルエン溶液１．５ｇを添加した。続いて、一般式Ｍｅ３ＳｉＯ（ＳｉＭｅ２Ｏ）１１（ＳｉＭｅＨＯ）３ＳｉＭｅ３のシロキサン２１８６．１ｇを２時間以内で計量添加した。発熱反応が始まった。反応温度を１００～１１０℃に保持した。計量添加の終了後に、さらに２時間撹拌した。ＳｉＨ官能基の完全な転化を、ガス容量分析により確立した。その後、この反応混合物を１３０℃に加熱し、１ｍｂａｒで１時間にわたって揮発分を除去した。澄明でわずかに黄色がかった液体（ステップ１）が得られた。精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、１１７５ｇのステップ１を、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）８２５ｇ、ジラクチド（ＣＡＳ：９５－９６－５）５００ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．５ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
【0057】
ブロックコポリマーＢ：
精密ガラス製撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、５００．４ｇの２－アリルオキシエタノール（ＣＡＳ：１１１－４５－５）を装入し、これを１００℃に加熱した。次に、Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｗ（Ｐｔ）＝２％）のトルエン溶液１．５ｇを添加した。続いて、一般式Ｍｅ３ＳｉＯ（ＳｉＭｅ２Ｏ）５１（ＳｉＭｅＨＯ）７ＳｉＭｅ３のシロキサン２４４９．６ｇを２時間以内で計量添加した。発熱反応が始まった。反応温度を１００～１１０℃に保持した。計量添加の終了後に、さらに２時間撹拌した。ＳｉＨ官能基の完全な転化を、ガス容量分析により確立した。その後、この反応混合物を１３０℃に加熱し、１ｍｂａｒで１時間にわたって揮発分を除去した。澄明でわずかに黄色がかった液体（ステップ１）が得られた。精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、１２８８ｇのステップ１を、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）６２１ｇ、ジラクチド（ＣＡＳ：９５－９６－５）３９１ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．３ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
精密ガラス製撹拌機、温度計および滴下ロートを備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、５００．４ｇの２－アリルオキシエタノール（ＣＡＳ：１１１－４５－５）を装入し、これを１００℃に加熱した。次に、Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒（ｗ（Ｐｔ）＝２％）のトルエン溶液１．５ｇを添加した。続いて、一般式Ｍｅ３ＳｉＯ（ＳｉＭｅ２Ｏ）５１（ＳｉＭｅＨＯ）７ＳｉＭｅ３のシロキサン２４４９．６ｇを２時間以内で計量添加した。発熱反応が始まった。反応温度を１００～１１０℃に保持した。計量添加の終了後に、さらに２時間撹拌した。ＳｉＨ官能基の完全な転化を、ガス容量分析により確立した。その後、この反応混合物を１３０℃に加熱し、１ｍｂａｒで１時間にわたって揮発分を除去した。澄明でわずかに黄色がかった液体（ステップ１）が得られた。精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、１２８８ｇのステップ１を、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）６２１ｇ、ジラクチド（ＣＡＳ：９５－９６－５）３９１ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．３ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
【0058】
ブロックコポリマーＣ：
精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、合成例１で得られたステップ１（ブロックコポリマーＡ参照）１１７５ｇを、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）８２５ｇ、γ－ブチロラクトン（ＣＡＳ：９６－４８－０）５００ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．５ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、合成例１で得られたステップ１（ブロックコポリマーＡ参照）１１７５ｇを、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）８２５ｇ、γ－ブチロラクトン（ＣＡＳ：９６－４８－０）５００ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．５ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
【0059】
ブロックコポリマーＤ：
精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、合成例２で得られたステップ１（ブロックコポリマーＢ参照）１２８８ｇを、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）６２１ｇ、γ－ブチロラクトン（ＣＡＳ：９６－４８－０）３９１ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．３ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
精密ガラス製撹拌機および温度計を備えた５Ｌの三ツ口フラスコに、合成例２で得られたステップ１（ブロックコポリマーＢ参照）１２８８ｇを、ε－カプロラクトン（ＣＡＳ：５０２－４４－３）６２１ｇ、γ－ブチロラクトン（ＣＡＳ：９６－４８－０）３９１ｇ、およびＫＯＳＭＯＳ（登録商標）２９（Evonik社製スズ触媒）２．３ｇと共に装入した。この混合物を１４０℃で５時間撹拌した。液状のポリエステル－ポリシロキサンブロックコポリマーを得た。
【0060】
実施例２：硬質ＰＵＲフォーム
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
【表2】
【0061】
比較発泡を、ハンドミキシング法で行った。このために、ポリオール、触媒、水、界面活性剤および発泡剤をビーカーにはかり入れ、これをディスク型撹拌機（直径６ｃｍ）にて１０００ｒｐｍで３０秒間混合した。再秤量により、混合操作中に蒸発した発泡剤の量を求め、これを補充した。ここで、ＭＤＩを添加し、この反応混合物を、上記の撹拌機を用いて２５００ｒｐｍで７秒間撹拌し、直ちに２７．５×１４×１４ｃｍ（Ｗ×Ｈ×Ｄ）の寸法を有する開放された金型に移した。
【0062】
１０分後、フォームを脱型した。発泡から１日後にフォームを分析した。多孔質構造および表面について、１から１０までの等級で主観的に評価し、ここで、１０は、（理想化された）欠陥のない非常に微細なフォームを表し、１は、極めて欠陥の多い粗いフォームを表す。
【0063】
結果を下表にまとめた：
【表3】
【0064】
これらの結果から、ブロックコポリマーＡ～Ｄを用いることで、ポリエーテルシロキサン系泡安定剤と同レベルかそれを超える多孔質構造および発泡品質を達成することが可能であることがわかった。密度、圧縮強度および断熱性能は、本発明によるブロックコポリマーによって全くまたはごくわずかにしか影響を受けず、ポリエーテルシロキサン系泡安定剤と同レベルである。
【0065】
実施例３：硬質ＰＵＲフォーム
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
【表4】
【0066】
比較発泡を、ハンドミキシング法で行った。このために、ポリオール、触媒、水、界面活性剤、難燃剤および発泡剤をビーカーにはかり入れ、これをディスク型撹拌機（直径６ｃｍ）にて１０００ｒｐｍで３０秒間混合した。再秤量により、混合操作中に蒸発した発泡剤の量を求め、これを補充した。ここで、ＭＤＩを添加し、この反応混合物を、上記の撹拌機を用いて２５００ｒｐｍで７秒間撹拌し、直ちに２７．５×１４×１４ｃｍ（Ｗ×Ｈ×Ｄ）の寸法を有する開放された金型に移した。
【0067】
１０分後、フォームを脱型した。発泡から１日後に、ＤＩＮ ４１０２－１：１９９８－０５に準拠した小型バーナー試験（Ｂ２）により燃焼挙動を判定した。
【0068】
結果を下表にまとめた：
【表5】
【0069】
これらの結果から、ブロックコポリマーＡ～Ｄを用いることで、従来のポリエーテルシロキサンに比べて低い火炎高さ、ひいては燃焼挙動の改善を達成することができ、少なくともＢ２の難燃規格に準拠し得ることがわかった。使用に関連する他の全てのフォーム特性は、本発明によるコポリマーによって全くまたはごくわずかにしか影響を受けない。
【0070】
実施例４：硬質（ＰＩＲ）ポリイソシアヌレートフォーム
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
応用技術的な比較のために、以下のフォーム配合物を使用した：
【表6】
【0071】
比較発泡を、ハンドミキシング法で行った。このために、ポリオール、触媒、水、界面活性剤、難燃剤および発泡剤をビーカーにはかり入れ、これをディスク型撹拌機（直径６ｃｍ）にて１０００ｒｐｍで３０秒間混合した。再秤量により、混合操作中に蒸発した発泡剤の量を求め、これを補充した。ここで、ＭＤＩを添加し、この反応混合物を、上記の撹拌機を用いて３０００ｒｐｍで５秒間撹拌し、直ちに２７．５×１４×１４ｃｍ（Ｗ×Ｈ×Ｄ）の寸法を有する開放された金型に移した。
【0072】
１０分後、フォームを脱型した。発泡の１日後に、フォームをＩＳＯ ５６６０－１ ＡＭＤ １：２０１９－０８に準拠したコーンカロリーメーター試験に供し、燃焼時間を、フォームが着火してから火炎が消えるまでの時間として、２５ｋＷ／ｍ２の加熱速度で調べた。
【0073】
結果を下表にまとめた：
【表7】
【0074】
これらの結果から、ブロックコポリマーＡ～Ｄを用いることで、従来のポリエーテルシロキサンに比べて短い燃焼時間、ひいては燃焼挙動の改善を達成できることがわかった。使用に関連する他の全てのフォーム特性は、本発明によるコポリマーによって全くまたはごくわずかにしか影響を受けない。
【国際調査報告】