JPH05214155A - 生物崩壊性緩衝材料及びその製法 - Google Patents
生物崩壊性緩衝材料及びその製法Info
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- JPH05214155A JPH05214155A JP35878191A JP35878191A JPH05214155A JP H05214155 A JPH05214155 A JP H05214155A JP 35878191 A JP35878191 A JP 35878191A JP 35878191 A JP35878191 A JP 35878191A JP H05214155 A JPH05214155 A JP H05214155A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Buffer Packaging (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】生物崩壊性を有する緩衝材料を得ることを目的
とし、且つ発泡ポリスチレンの有する極めて優れた緩衝
特性を低下させることなく、容易に緩衝材料を得ること
が出来る方法を新たに開発すること。 【構成】一次発泡ポリスチレンビーズ及び多孔質セルロ
ースビーズが、水発泡性ポリイソシアネート系樹脂によ
り結合されて成る成形体を緩衝材として使用すること。
とし、且つ発泡ポリスチレンの有する極めて優れた緩衝
特性を低下させることなく、容易に緩衝材料を得ること
が出来る方法を新たに開発すること。 【構成】一次発泡ポリスチレンビーズ及び多孔質セルロ
ースビーズが、水発泡性ポリイソシアネート系樹脂によ
り結合されて成る成形体を緩衝材として使用すること。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生物崩壊性緩衝材料、
及びその製造方法に関するものである。更に詳しくは、
最近、プラスチック廃棄物による環境汚染が世界的問題
となっていることに鑑み、生物崩壊性を有し、且つ緩
衝、圧縮特性に優れた生物崩壊性緩衝材料の製造方法に
関するものである。
及びその製造方法に関するものである。更に詳しくは、
最近、プラスチック廃棄物による環境汚染が世界的問題
となっていることに鑑み、生物崩壊性を有し、且つ緩
衝、圧縮特性に優れた生物崩壊性緩衝材料の製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】緩衝材料は、自動車関連、家具関連、電
気関連、建材関連、食品関連、漁業・農業関連等に極め
て多量に使用されている。これら多くの分野で使用され
る緩衝材料の内、プラスチック材料として主流を占めて
いるのは、発泡ポリスチレンである。
気関連、建材関連、食品関連、漁業・農業関連等に極め
て多量に使用されている。これら多くの分野で使用され
る緩衝材料の内、プラスチック材料として主流を占めて
いるのは、発泡ポリスチレンである。
【0003】しかしながら、プラスチック廃棄物による
環境汚染の最大の理由は、発泡ポリスチレンを含む多く
のプラスチックが、生分解性を有さず、土中にそのまま
の状態で残存することによる膨大な埋立て地確保の必要
性である。焼却するにしても、一般的にプラスチック類
は燃焼熱量が大きく、また燃焼ガスの質・量ともに問題
があるため、リグノセルロース類を焼却するような簡易
な設備では対応することは難しい。そのため、従来から
緩衝材料としてのプラスチック廃棄物の主流をなす発泡
ポリスチレンに代わる生分解性又は生物崩壊性を有する
緩衝材料の登場が望まれていた。
環境汚染の最大の理由は、発泡ポリスチレンを含む多く
のプラスチックが、生分解性を有さず、土中にそのまま
の状態で残存することによる膨大な埋立て地確保の必要
性である。焼却するにしても、一般的にプラスチック類
は燃焼熱量が大きく、また燃焼ガスの質・量ともに問題
があるため、リグノセルロース類を焼却するような簡易
な設備では対応することは難しい。そのため、従来から
緩衝材料としてのプラスチック廃棄物の主流をなす発泡
ポリスチレンに代わる生分解性又は生物崩壊性を有する
緩衝材料の登場が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、生物崩
壊性を有する緩衝材料を得ることを目的とし、且つ発泡
ポリスチレンの有する極めて優れた緩衝特性を低下させ
ることなく、容易に緩衝材料を得ることが出来る方法を
新たに開発することである。
壊性を有する緩衝材料を得ることを目的とし、且つ発泡
ポリスチレンの有する極めて優れた緩衝特性を低下させ
ることなく、容易に緩衝材料を得ることが出来る方法を
新たに開発することである。
【0005】即ち、優れた緩衝作用を有し、且つ生物崩
壊性をも具備する緩衝材料を、発泡ポリスチレン及びそ
の他発泡ビーズから製造しうる手段を開発することであ
る。
壊性をも具備する緩衝材料を、発泡ポリスチレン及びそ
の他発泡ビーズから製造しうる手段を開発することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、発泡ポリス
チレンビーズ及び多孔質セルロースビーズを使用し、そ
れらの結合剤として、有機ポリイソシアネート化合物及
び/又はそのイソシアネート基末端プレポリマーとポリ
オキシアルキレン付加高級脂肪族アミン誘導体の1種又
は2種以上とを、反応せしめて得られる水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を使用することによって解決される。
チレンビーズ及び多孔質セルロースビーズを使用し、そ
れらの結合剤として、有機ポリイソシアネート化合物及
び/又はそのイソシアネート基末端プレポリマーとポリ
オキシアルキレン付加高級脂肪族アミン誘導体の1種又
は2種以上とを、反応せしめて得られる水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を使用することによって解決される。
【0007】
【発明の作用並びに構成】即ち、本発明は、発泡ビーズ
類、水発泡性ポリイソシアネート樹脂及び/又は添加剤
を用いて、生物崩壊性緩衝材料を成形・製造するに際
し、基材としての発泡ビーズ類が一次発泡ポリスチレン
ビーズ及び多孔質セルロースビーズであり、結合剤とし
ての水発泡性ポリイソシアネート樹脂が、分子中に2個
以上のイソシアネート基を含有する有機ポリイソシアネ
ート化合物及び/又はそのイソシアネート基末端プレポ
リマーと、ジアルコキシレートモノアルキルアミン、ト
リアルコキシレートモノアルキルジアミン、ジアルコキ
シレートモノアルキルアミド及びトリアルコキシレート
モノアルキルアミドアミンに代表されるポリオキシアル
キレン付加高級脂肪族アミン誘導体の1種又は2種以上
とを反応せしめて得られるものを使用することを特徴と
する生物崩壊性緩衝材料の成形・製造方法に関するもの
である。
類、水発泡性ポリイソシアネート樹脂及び/又は添加剤
を用いて、生物崩壊性緩衝材料を成形・製造するに際
し、基材としての発泡ビーズ類が一次発泡ポリスチレン
ビーズ及び多孔質セルロースビーズであり、結合剤とし
ての水発泡性ポリイソシアネート樹脂が、分子中に2個
以上のイソシアネート基を含有する有機ポリイソシアネ
ート化合物及び/又はそのイソシアネート基末端プレポ
リマーと、ジアルコキシレートモノアルキルアミン、ト
リアルコキシレートモノアルキルジアミン、ジアルコキ
シレートモノアルキルアミド及びトリアルコキシレート
モノアルキルアミドアミンに代表されるポリオキシアル
キレン付加高級脂肪族アミン誘導体の1種又は2種以上
とを反応せしめて得られるものを使用することを特徴と
する生物崩壊性緩衝材料の成形・製造方法に関するもの
である。
【0008】本発明に使用され得る基材類としては、発
泡ポリスチレンビーズ及び多孔質セルロースビーズの混
合された系で使用される。発泡ポリスチレンビースは、
主として緩衝・圧縮特性の賦与及び軽量化に寄与し、多
孔質セルロースビーズはビーズそのものの生分解性を利
用することが目的である。
泡ポリスチレンビーズ及び多孔質セルロースビーズの混
合された系で使用される。発泡ポリスチレンビースは、
主として緩衝・圧縮特性の賦与及び軽量化に寄与し、多
孔質セルロースビーズはビーズそのものの生分解性を利
用することが目的である。
【0009】発泡ポリスチレンビースは、粒径1〜8m
m、好ましくは3〜5mmのものが使用される。
m、好ましくは3〜5mmのものが使用される。
【0010】そしてこの発泡ポリスチレンビース自体
は、上記粒径を有するかぎり、従来から発泡ポリスチレ
ン製造の際に製造されるものが広く使用できる。
は、上記粒径を有するかぎり、従来から発泡ポリスチレ
ン製造の際に製造されるものが広く使用できる。
【0011】また本発明に於いて使用する多孔質セルロ
ースビーズは、粒径2〜6mm、好ましくは3〜4.5
mm程度のものが使用され、その代表的な多孔質セルロ
ースビーズとしては、例えば特願平2−59452号
(特開平3−259934号)、特願平1−31142
9号(特開平3−170501号)等のものを例示する
ことが出来る。これ等例示した多孔質セルロースビーズ
は特に好ましい例示であり、本発明に於いては、その他
のものでも使用することが出来る。
ースビーズは、粒径2〜6mm、好ましくは3〜4.5
mm程度のものが使用され、その代表的な多孔質セルロ
ースビーズとしては、例えば特願平2−59452号
(特開平3−259934号)、特願平1−31142
9号(特開平3−170501号)等のものを例示する
ことが出来る。これ等例示した多孔質セルロースビーズ
は特に好ましい例示であり、本発明に於いては、その他
のものでも使用することが出来る。
【0012】ポリスチレンビースと多孔質セルロースビ
ーズとは併用することが必要であり、この際例えばどち
らかの一方のみを使用すると、本発明の目的は達成され
ない。発泡ポリスチレンビースだけでは生物崩壊性が遅
くなり、また多孔質セルロースビーズだけでは緩衝効果
が低くなる。
ーズとは併用することが必要であり、この際例えばどち
らかの一方のみを使用すると、本発明の目的は達成され
ない。発泡ポリスチレンビースだけでは生物崩壊性が遅
くなり、また多孔質セルロースビーズだけでは緩衝効果
が低くなる。
【0013】而してこれ等両者の併用の場合の割合は、
通常ポリスチレンビーズ:セルロースビーズが1:1〜
1:100好ましくは1:1〜1:20特に好ましくは
1:5〜1:10(重量比)である。
通常ポリスチレンビーズ:セルロースビーズが1:1〜
1:100好ましくは1:1〜1:20特に好ましくは
1:5〜1:10(重量比)である。
【0014】本発明に使用される水発泡性ポリイソシア
ネート樹脂は、分子中に2個以上のイソシアネート基を
含有する有機ポリイソシアネート化合物及び/又はその
イソシアネート基末端プレポリマーとジアルコキシレー
トモノアルキルアミン、トリアルコキシレートモノアル
キルジアミン、ジアルコキシレートモノアルキルアミド
及びトリアルコキシレートモノアルキルアミドアミンに
代表されるポリオキシアルキレン付加高級脂肪族アミン
誘導体の1種又は2種以上との反応から得られる。
ネート樹脂は、分子中に2個以上のイソシアネート基を
含有する有機ポリイソシアネート化合物及び/又はその
イソシアネート基末端プレポリマーとジアルコキシレー
トモノアルキルアミン、トリアルコキシレートモノアル
キルジアミン、ジアルコキシレートモノアルキルアミド
及びトリアルコキシレートモノアルキルアミドアミンに
代表されるポリオキシアルキレン付加高級脂肪族アミン
誘導体の1種又は2種以上との反応から得られる。
【0015】該樹脂用の有機ポリイソシアネート化合物
の例としては、官能基数が2以上のトリレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ビフェニ
レンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシア
ネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げ
られ、またこれらのイソシアネート誘導体及びこれら類
似の化合物の単独又は2種以上の混合物が挙げられる。
の例としては、官能基数が2以上のトリレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ビフェニ
レンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシア
ネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げ
られ、またこれらのイソシアネート誘導体及びこれら類
似の化合物の単独又は2種以上の混合物が挙げられる。
【0016】又、イソシアネート基末端プレポリマー
は、有機ポリイソシアネート化合物と活性水素を有する
ポリオールとの反応から得られる。活性水素を有するポ
リオールとしては、1分子中に少なくとも2個以上の水
酸基を有するポリオール類は全て使用できるが、代表的
なものとしてはポリエステルポリオール、ポリエーテル
ポリオール、エポキシポリオール等であり、又これらの
ポリオールの2種以上の組み合わせにより使用すること
も出来る。
は、有機ポリイソシアネート化合物と活性水素を有する
ポリオールとの反応から得られる。活性水素を有するポ
リオールとしては、1分子中に少なくとも2個以上の水
酸基を有するポリオール類は全て使用できるが、代表的
なものとしてはポリエステルポリオール、ポリエーテル
ポリオール、エポキシポリオール等であり、又これらの
ポリオールの2種以上の組み合わせにより使用すること
も出来る。
【0017】ポリエステルポリオールとしては、例え
ば、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1,2−プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、
テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、デカメチレングリコール、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、ソルビトール等
の少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物
の1種又は2種以上と、マロン酸、マレイン酸、コハク
酸、アジピン酸、酒石酸、セバシン酸、シュウ酸、フタ
ール酸、テレフタール酸、アゼライン酸、トリメリット
酸等の少なくとも2個以上のカルボキシル基を有する化
合物の1種又は2種以上を使用し、従来の方法によって
製造することが出来る。又カプロラクトン、バレロラク
トン等で代表されるラクトン類を有するモノマーを開環
重合させたラクトン系ポリエステルポリオールも包含さ
れる。
ば、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1,2−プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、
テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、デカメチレングリコール、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、ソルビトール等
の少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物
の1種又は2種以上と、マロン酸、マレイン酸、コハク
酸、アジピン酸、酒石酸、セバシン酸、シュウ酸、フタ
ール酸、テレフタール酸、アゼライン酸、トリメリット
酸等の少なくとも2個以上のカルボキシル基を有する化
合物の1種又は2種以上を使用し、従来の方法によって
製造することが出来る。又カプロラクトン、バレロラク
トン等で代表されるラクトン類を有するモノマーを開環
重合させたラクトン系ポリエステルポリオールも包含さ
れる。
【0018】ポリエーテルポリオールとしては、例えば
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、1,2−プロピレングリコール、トリ
メチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、テ
トラメチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、
シュークロース、ビスフェノールA、ペンタエリスリト
ール等の活性水素を少なくとも2個有する化合物の1種
又は2種以上をポリオール出発物質として、炭素数2以
上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチ
レンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオ
キサイド、エピクロルヒドリン等のモノマーの1種又は
2種以上を従来の方法により付加重合することによって
製造される。
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、1,2−プロピレングリコール、トリ
メチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、テ
トラメチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、
シュークロース、ビスフェノールA、ペンタエリスリト
ール等の活性水素を少なくとも2個有する化合物の1種
又は2種以上をポリオール出発物質として、炭素数2以
上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチ
レンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオ
キサイド、エピクロルヒドリン等のモノマーの1種又は
2種以上を従来の方法により付加重合することによって
製造される。
【0019】又、これらの活性水素を有するポリオール
には、一般式R3O(R4O)nH(R3:アルキル基、R
4:アルキレン基)で示される分子量250〜4000
のアルコキシポリアルキレングリコールも包含される。
には、一般式R3O(R4O)nH(R3:アルキル基、R
4:アルキレン基)で示される分子量250〜4000
のアルコキシポリアルキレングリコールも包含される。
【0020】本発明に使用されるポリオキシアルキレン
不可高級脂肪族アミン誘導体は、化学式(1)、
(2)、(3)及び(4)で示される。
不可高級脂肪族アミン誘導体は、化学式(1)、
(2)、(3)及び(4)で示される。
【0021】
【化1】
【0022】
【化2】
【0023】
【化3】
【0024】
【化4】
【0025】但し式中のR、R1、R2、X1、X2、
Y1、Y2、Y3、Z1、Z2及びnは以下の通り。
Y1、Y2、Y3、Z1、Z2及びnは以下の通り。
【0026】R :平均炭素数8〜40の直鎖又は分岐
のアルキル基又はヒドロキシアルキル基(但し、アルケ
ニル基、ヒドロキシアルケニル基、フェニル基及び炭素
鎖中にエーテル結合を有するものも含まれる)
のアルキル基又はヒドロキシアルキル基(但し、アルケ
ニル基、ヒドロキシアルケニル基、フェニル基及び炭素
鎖中にエーテル結合を有するものも含まれる)
【0027】R1:水素又はメチル基(但し、水素とメ
チル基がランダムあるいはブロック状に組み合わせた形
で導入されても良い)
チル基がランダムあるいはブロック状に組み合わせた形
で導入されても良い)
【0028】R2:平均炭素数7〜39の直鎖又は分岐
のアルキル基又はヒドロキシアルキル基(但し、アルケ
ニル基、ヒドロキシアルケニル基、フェニル基及び炭素
鎖中にエーテル結合を有するものも含まれる)
のアルキル基又はヒドロキシアルキル基(但し、アルケ
ニル基、ヒドロキシアルケニル基、フェニル基及び炭素
鎖中にエーテル結合を有するものも含まれる)
【0029】X1、X2、Y1、Y2、Y5、Z1、Z2:1
〜350の整数
〜350の整数
【0030】n :2又は3の整数である。
【0031】この化学式(1)〜(4)のRおよび化学
式(5)
式(5)
【0032】
【化5】
【0033】の脂肪酸残基としては、植物性及び動物性
の天然脂肪酸残基である。植物性の天然脂肪酸残基とし
ては、例えば、とうもろこし油、綿実油、落花生油、菜
種油、ごま油、大豆油、サフラワー油、椰子油、バーム
油、バーム核油等から得られ、動物性のものとしては、
豚油、牛脂油、鰯油、にしん油、いか油、鰯鯨油、鯨油
等から得られる。
の天然脂肪酸残基である。植物性の天然脂肪酸残基とし
ては、例えば、とうもろこし油、綿実油、落花生油、菜
種油、ごま油、大豆油、サフラワー油、椰子油、バーム
油、バーム核油等から得られ、動物性のものとしては、
豚油、牛脂油、鰯油、にしん油、いか油、鰯鯨油、鯨油
等から得られる。
【0034】これらの動植物油からの脂肪酸の残基は単
独あるいは2種以上を混合して用いても良い。
独あるいは2種以上を混合して用いても良い。
【0035】添加剤としては、次の如きのものが使用で
きる。例えば、触媒、整泡剤、必要により難燃剤、粘度
調整剤等を挙げることが出来る。
きる。例えば、触媒、整泡剤、必要により難燃剤、粘度
調整剤等を挙げることが出来る。
【0036】触媒としては、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジア
ミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ジメチル
シクロヘキシルアミン等の3級アミン類、スタナスオク
トエート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物
の他、有機ポリイソシアネート化合物と水との硬化性を
促進する上で有効と言われているアルコキシレート脂肪
族第4級アンモニウム塩化合物が挙げられる。
ン、トリエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジア
ミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ジメチル
シクロヘキシルアミン等の3級アミン類、スタナスオク
トエート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物
の他、有機ポリイソシアネート化合物と水との硬化性を
促進する上で有効と言われているアルコキシレート脂肪
族第4級アンモニウム塩化合物が挙げられる。
【0037】整泡剤としては、各種のシロキサン−ポリ
アルキレンオキサイドブロック共重合体が挙げられ、そ
の選択は配合処方によって決定される。難燃剤として
は、トリスクロロエチルフォスフェート、トリスクロロ
プロピルフォスフェート、トリクルジルフォスフェー
ト、塩素化パラフィン等が挙げられる。
アルキレンオキサイドブロック共重合体が挙げられ、そ
の選択は配合処方によって決定される。難燃剤として
は、トリスクロロエチルフォスフェート、トリスクロロ
プロピルフォスフェート、トリクルジルフォスフェー
ト、塩素化パラフィン等が挙げられる。
【0038】本発明に使用される水発泡性ポリイソシア
ネート樹脂は、比較的低粘度の親水性のポリイソシアネ
ート樹脂組成物である。このために、本発明の樹脂組成
物では粘度調整剤を特に必要としないが、場合によって
は添加配合しても良い。しかし、酢酸エステル類やケト
ン類等の低沸点の有機溶剤は、作業環境の低下や引火の
危険性がある等の面から好ましくない。アルキレンカー
ボネート類やフタル酸エステル類等は沸点・引火点が高
く、粘度調整剤としては好ましい。
ネート樹脂は、比較的低粘度の親水性のポリイソシアネ
ート樹脂組成物である。このために、本発明の樹脂組成
物では粘度調整剤を特に必要としないが、場合によって
は添加配合しても良い。しかし、酢酸エステル類やケト
ン類等の低沸点の有機溶剤は、作業環境の低下や引火の
危険性がある等の面から好ましくない。アルキレンカー
ボネート類やフタル酸エステル類等は沸点・引火点が高
く、粘度調整剤としては好ましい。
【0039】本発明に使用される水発泡性ポリイソシア
ネート樹脂からは、いろいろの特性を有する発泡体が得
られる。即ち、有機ポリイソシアネート化合物の種類を
変えたり、本発明中の化合物であるポリオキシアルキレ
ン付加高級脂肪族アミン誘導体で、この有機ポリイソシ
アネート化合物を直接変性するか、あるいは予め汎用の
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等の
プレポリマー製造用の変性剤の種類及びポリオキシアル
キレン付加高級脂肪族アミン誘導体の構造やその分子量
を変化させることにより、弾性を有する軟質の発泡体か
ら、剛性を有する硬質の発泡体まで、その発泡倍率も数
倍から数十倍まで任意に調整できるため、緩衝材料の用
途に見合った特性をもたせることが可能である。
ネート樹脂からは、いろいろの特性を有する発泡体が得
られる。即ち、有機ポリイソシアネート化合物の種類を
変えたり、本発明中の化合物であるポリオキシアルキレ
ン付加高級脂肪族アミン誘導体で、この有機ポリイソシ
アネート化合物を直接変性するか、あるいは予め汎用の
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等の
プレポリマー製造用の変性剤の種類及びポリオキシアル
キレン付加高級脂肪族アミン誘導体の構造やその分子量
を変化させることにより、弾性を有する軟質の発泡体か
ら、剛性を有する硬質の発泡体まで、その発泡倍率も数
倍から数十倍まで任意に調整できるため、緩衝材料の用
途に見合った特性をもたせることが可能である。
【0040】更に、得られた水発泡性ポリイソシアネー
ト樹脂は、変性剤の種類、変性度、有機ポリイソシアネ
ート化合物の種類等により分解性の程度の差は見られる
ものの、土壌埋設法による生物分解性試験では数カ月で
5割以上の重量変化がみられ、本発明の水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を結合剤として得られる緩衝材料がた
とえ基材の一つとして生分解性のない発泡ポリスチレン
類を用いても、かなりの生物崩壊性を有することが確認
された。
ト樹脂は、変性剤の種類、変性度、有機ポリイソシアネ
ート化合物の種類等により分解性の程度の差は見られる
ものの、土壌埋設法による生物分解性試験では数カ月で
5割以上の重量変化がみられ、本発明の水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を結合剤として得られる緩衝材料がた
とえ基材の一つとして生分解性のない発泡ポリスチレン
類を用いても、かなりの生物崩壊性を有することが確認
された。
【0041】本発明の緩衝材料の成形・製造は、一般的
には次のような方法で達成できる。
には次のような方法で達成できる。
【0042】予め、基材となるビーズ類に水又は触媒
水、更に必要に応じて他の添加剤を塗布・混合した後、
水発泡性ポリイソシアネート樹脂を塗布・混合する。
水、更に必要に応じて他の添加剤を塗布・混合した後、
水発泡性ポリイソシアネート樹脂を塗布・混合する。
【0043】結合剤をまぶしたビーズ類を所望の形状を
有する型内に、出来得る限り均一に所定量充填し、上型
で密閉して緩衝材料を得ることが出来る。型の温度は室
温でも充分成形できるが、硬化を促進する意味で40℃
以上、好ましくは50〜70℃に加温する事が望まし
い。脱型時間は加温温度にもよるが、通常5〜10分で
ある。
有する型内に、出来得る限り均一に所定量充填し、上型
で密閉して緩衝材料を得ることが出来る。型の温度は室
温でも充分成形できるが、硬化を促進する意味で40℃
以上、好ましくは50〜70℃に加温する事が望まし
い。脱型時間は加温温度にもよるが、通常5〜10分で
ある。
【0044】本発明の水発泡性ポリイソシアネート樹脂
を結合剤として使用して製造される緩衝材料は、樹脂の
種類、基材の種類及び混合割合、樹脂の塗布量、型内へ
の充填量の調整等により、緩衝材料の硬さ、弾性、感触
等を種々変えることが出来るため、極めて広い分野への
応用が可能である。例えば、畳床、絨毯下マット、梱包
剤、裏打ち材(間仕切り、天井材、ドア等)等に応用で
きる。
を結合剤として使用して製造される緩衝材料は、樹脂の
種類、基材の種類及び混合割合、樹脂の塗布量、型内へ
の充填量の調整等により、緩衝材料の硬さ、弾性、感触
等を種々変えることが出来るため、極めて広い分野への
応用が可能である。例えば、畳床、絨毯下マット、梱包
剤、裏打ち材(間仕切り、天井材、ドア等)等に応用で
きる。
【0045】
【発明の効果】本発明の緩衝材料は、低温域で、且つ短
時間で成形できること、低沸点の溶剤を使用しないこ
と、成形品の均一性が容易に得られため不良率が小さい
こと等、多くの長所が認められるが、成形品そのものの
特徴ある長所としては、緩衝圧縮特性、吸音・遮音特
性、耐水、断熱特性等に優れていることが挙げられる。
更に特筆すべきことは、廃棄物として埋め立て処理した
場合、生物崩壊性を有することから、短時間で充分な減
容効果を示すことである。
時間で成形できること、低沸点の溶剤を使用しないこ
と、成形品の均一性が容易に得られため不良率が小さい
こと等、多くの長所が認められるが、成形品そのものの
特徴ある長所としては、緩衝圧縮特性、吸音・遮音特
性、耐水、断熱特性等に優れていることが挙げられる。
更に特筆すべきことは、廃棄物として埋め立て処理した
場合、生物崩壊性を有することから、短時間で充分な減
容効果を示すことである。
【0046】
【実施例】以下の実施例に於いて使用する水発泡性ポリ
イソシアネート樹脂の製造例を示し、併せて実施例を示
す。
イソシアネート樹脂の製造例を示し、併せて実施例を示
す。
【0047】実施例中で使用されるポリオキシアルキレ
ン付加高級脂肪族アミン誘導体をアミン誘導体ポリオー
ルと略して記載する。特にことわりのない限り、以下の
例に於いては部および%は、それぞれ「重量部」および
「重量%」を示す。
ン付加高級脂肪族アミン誘導体をアミン誘導体ポリオー
ルと略して記載する。特にことわりのない限り、以下の
例に於いては部および%は、それぞれ「重量部」および
「重量%」を示す。
【0048】<水発泡性ポリイソシアネート樹脂の製造
>
>
【0049】
【参考例1】次の要領で水発泡性ポリイソシアネート樹
脂(I)を調製した。
脂(I)を調製した。
【0050】ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ート(日本ポリウレタン工業製、「コロネート103
9」NCO含量32.2%)と平均分子量700のトキ
シポリエチレングリコール35部とを80℃で3時間反
応させ、自己乳化型ポリイソシアネート樹脂を得た。
ート(日本ポリウレタン工業製、「コロネート103
9」NCO含量32.2%)と平均分子量700のトキ
シポリエチレングリコール35部とを80℃で3時間反
応させ、自己乳化型ポリイソシアネート樹脂を得た。
【0051】この樹脂を40℃以下に冷却した後、これ
にアミン誘導体ポリオール(一般式(1)に相当)とし
て鰯油アミンE15(アルキル分布:炭素数20〜22
が約90%、エチレンオキサイド付加モル数が15、水
酸基価138)242部を、温度上昇を確認しながら加
え、最終的には80℃で3時間保持する事で水発泡性ポ
リイソシアネート樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は
21.8%であった。
にアミン誘導体ポリオール(一般式(1)に相当)とし
て鰯油アミンE15(アルキル分布:炭素数20〜22
が約90%、エチレンオキサイド付加モル数が15、水
酸基価138)242部を、温度上昇を確認しながら加
え、最終的には80℃で3時間保持する事で水発泡性ポ
リイソシアネート樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は
21.8%であった。
【0052】
【参考例2】次の要領で水発泡性ポリイソシアネート樹
脂(II)を調製した。
脂(II)を調製した。
【0053】液状ジフェニルメタンジイソシアネート
(日本ポリウレタン工業製、「ミリオネート MT
L」、NCO含量29.0%)1000部と、ペンタエ
リスリトールにエチレンオキサイドを80/20の付加
モル比率でランダムに付加させた平均分子量8400の
ポリエーテルポリオール312部を、80℃で3時間反
応させ親水性ポリイソシアネート樹脂を得た。
(日本ポリウレタン工業製、「ミリオネート MT
L」、NCO含量29.0%)1000部と、ペンタエ
リスリトールにエチレンオキサイドを80/20の付加
モル比率でランダムに付加させた平均分子量8400の
ポリエーテルポリオール312部を、80℃で3時間反
応させ親水性ポリイソシアネート樹脂を得た。
【0054】この樹脂の1000部を40℃以下に冷却
した後、これにアミン誘導体ポリオール(一般式(2)
に相当)として牛脂ジアミンE13(アルキル分布:炭
素数18が約24%、不飽和結合を1個持つ炭素数18
が37%及び炭素数16が30%、エチレンオキサイド
付加モル数が3、水酸基価390)62部を参考例1と
同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイソシアネート樹
脂を得た。この樹脂のNCO含量は19%であった。
した後、これにアミン誘導体ポリオール(一般式(2)
に相当)として牛脂ジアミンE13(アルキル分布:炭
素数18が約24%、不飽和結合を1個持つ炭素数18
が37%及び炭素数16が30%、エチレンオキサイド
付加モル数が3、水酸基価390)62部を参考例1と
同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイソシアネート樹
脂を得た。この樹脂のNCO含量は19%であった。
【0055】
【参考例3】次の要領で水発泡性ポリイソシアネート樹
脂(III)を調製した。
脂(III)を調製した。
【0056】「ミリオネートMTL」1000部とグリ
セリンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを
90/10の付加モル比率でランダムに付加させた平均
分子量3000のポリエーテルポリオール1049部と
を80℃で3時間反応させ親水性ポリイソシアネート樹
脂を得た。
セリンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを
90/10の付加モル比率でランダムに付加させた平均
分子量3000のポリエーテルポリオール1049部と
を80℃で3時間反応させ親水性ポリイソシアネート樹
脂を得た。
【0057】この樹脂の1000部を40℃以下に冷却
した後、これにアミン誘導体ポリオール(一般式(3)
に相当)として硬化牛脂アミドE50(アルキル分布:
炭素数18が約63%、炭素数16が30%、エチレン
オキサイド付加モル数が50、水酸基価48)134部
を、実施例1と同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は10
%であった。この樹脂を低粘度化するため、樹脂750
部に対してエチレンカーボネートとプロピレンカーボネ
ート1:1の混合物を250部を加え、最終樹脂を得
た。
した後、これにアミン誘導体ポリオール(一般式(3)
に相当)として硬化牛脂アミドE50(アルキル分布:
炭素数18が約63%、炭素数16が30%、エチレン
オキサイド付加モル数が50、水酸基価48)134部
を、実施例1と同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイ
ソシアネート樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は10
%であった。この樹脂を低粘度化するため、樹脂750
部に対してエチレンカーボネートとプロピレンカーボネ
ート1:1の混合物を250部を加え、最終樹脂を得
た。
【0058】
【参考例4】次の要領で水発泡性ポリイソシアネート樹
脂(IV)を調製した。
脂(IV)を調製した。
【0059】自己乳化型ポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネート(日本ポリウレタン工業製、「コロネー
ト3053」、NCO含量29.5%)1000部にア
ミン誘導体ポリオール(一般式(4)に相当)として牛
脂アミドアミンE15(アルキル分布:炭素数18が3
7%、炭素数16が30%、エチレンオキサイド付加モ
ル数が15、水酸基価190)174.5部を実施例1
と同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイソシアネート
樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は23%であった。
イソシアネート(日本ポリウレタン工業製、「コロネー
ト3053」、NCO含量29.5%)1000部にア
ミン誘導体ポリオール(一般式(4)に相当)として牛
脂アミドアミンE15(アルキル分布:炭素数18が3
7%、炭素数16が30%、エチレンオキサイド付加モ
ル数が15、水酸基価190)174.5部を実施例1
と同様の操作で反応させ、水発泡性ポリイソシアネート
樹脂を得た。この樹脂のNCO含量は23%であった。
【0060】
【実施例1〜4】及び
【比較例1〜4】水発泡性ポリイソシアネート樹脂
(I)〜(IV)、及びベースとなる有機ポリイソシアネ
ート化合物としては(I)〜(IV)と同様のものを使用
し、且つ最終的にアミン誘導体ポリオールで変性しない
樹脂を比較例用として供し、樹脂(V)、(VI)、(VI
I)及び(VIII)とした。樹脂(I)は樹脂(V)に対応
するもので、(II)、(III)、(IV)がそれぞれ(V
I)、(VII)、(VIII)と対応する。これら8種の樹脂
を使用して、緩衝材料を作成し、緩衝特性及び生物崩壊
性を測定した。
(I)〜(IV)、及びベースとなる有機ポリイソシアネ
ート化合物としては(I)〜(IV)と同様のものを使用
し、且つ最終的にアミン誘導体ポリオールで変性しない
樹脂を比較例用として供し、樹脂(V)、(VI)、(VI
I)及び(VIII)とした。樹脂(I)は樹脂(V)に対応
するもので、(II)、(III)、(IV)がそれぞれ(V
I)、(VII)、(VIII)と対応する。これら8種の樹脂
を使用して、緩衝材料を作成し、緩衝特性及び生物崩壊
性を測定した。
【0061】但し、発泡ポリスチレンビーズは、公知の
方法により約50倍発泡で作られたもので、直径3〜4
mmの混合物からなり、見かけの密度は0.017g/
cm3であった。多孔質セルロースビーズは、特開平3
−170501号の実施例1で製造されたもので、ビス
コースから粒状に発泡・再生・乾燥して製造したもの
で、直径3.5〜4.5mmの混合物からなり、見かけ
の密度は0.02±0.05g/cm3であった。
方法により約50倍発泡で作られたもので、直径3〜4
mmの混合物からなり、見かけの密度は0.017g/
cm3であった。多孔質セルロースビーズは、特開平3
−170501号の実施例1で製造されたもので、ビス
コースから粒状に発泡・再生・乾燥して製造したもの
で、直径3.5〜4.5mmの混合物からなり、見かけ
の密度は0.02±0.05g/cm3であった。
【0062】緩衝材料は、所定量のビーズ類を計量後、
水を均一にビーズ類の表面に付着するように塗布し、次
いで樹脂を水と同様の方法で塗布する。この混合物を2
0cm×20cm×2.5cmのサイズの金型中に出来
得る限り均一に充填した後、60℃のオーブン中で5分
間加熱キュアーしたものである。
水を均一にビーズ類の表面に付着するように塗布し、次
いで樹脂を水と同様の方法で塗布する。この混合物を2
0cm×20cm×2.5cmのサイズの金型中に出来
得る限り均一に充填した後、60℃のオーブン中で5分
間加熱キュアーしたものである。
【0063】表1中、発泡ポリスチレンビーズ(直径
2.5〜3.5mmの混合物)をPS−B、多孔質セルロ
ースビーズ(直径3.5〜4.5mmの混合物)をC−
Bと略して記載する。厚さ減(%)は、JIS Z 1
536「ポリスチレンフォーム包装用緩衝材」に準じて
50%圧縮後の試料片の厚さから算出した。
2.5〜3.5mmの混合物)をPS−B、多孔質セルロ
ースビーズ(直径3.5〜4.5mmの混合物)をC−
Bと略して記載する。厚さ減(%)は、JIS Z 1
536「ポリスチレンフォーム包装用緩衝材」に準じて
50%圧縮後の試料片の厚さから算出した。
【0064】接着剤として、水発泡性ポリイソシアネー
ト樹脂(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(V
I)、(VII)及び(VIII)のそれぞれを使用する。発泡
ポリスチレンビーズ1部と多孔質セルロースビーズ6部
を計量して2部の水を噴霧して混合し、続いて水発泡性
ポリイソシアネート樹脂(I)〜(VIII)のいずれか6
部を加えた後、均一に混合しながら所望の金型に均一に
充填して60℃のオーブン中で5分間加熱キュアーす
る。
ト樹脂(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(V
I)、(VII)及び(VIII)のそれぞれを使用する。発泡
ポリスチレンビーズ1部と多孔質セルロースビーズ6部
を計量して2部の水を噴霧して混合し、続いて水発泡性
ポリイソシアネート樹脂(I)〜(VIII)のいずれか6
部を加えた後、均一に混合しながら所望の金型に均一に
充填して60℃のオーブン中で5分間加熱キュアーす
る。
【0065】105℃乾燥後、見かけ密度、緩衝特性を
測定した。結果を表1に示す。
測定した。結果を表1に示す。
【0066】接着剤として、水発泡性ポリイソシアネー
ト樹脂(I)〜(IV)のそれぞれを使用する。多孔質セ
ルロースビーズに水を噴霧して混合した後、水発泡性ポ
リイソシアネート樹脂(I)〜(IV)のいずれかを発泡
ポリスチレンビーズに塗布し、多孔質セルロースビーズ
と均一に混合しながら所望の金型に均一に充填した後、
60℃のオーブン中で5分間加熱キュアーする。105
℃乾燥後、見かけ密度、緩衝特性を測定した。結果を表
2に示す。該緩衝体を小型家庭用の焼却炉で燃焼するの
を観察すると、燃焼時の黒煙の発生は少なく、むしろ紙
や木材を燃焼するときの燃焼状態を示した。屋外に放置
した状態の観察では、注水と乾燥の繰り返しで容易に崩
壊を来すことが認められた。該緩衝体を、ASTM−G
−21−70のかび抵抗性試験によれば、3週間で顕著
な菌の増殖が見られ、6週間で亀裂・変形を来し崩壊す
るのが認められた。
ト樹脂(I)〜(IV)のそれぞれを使用する。多孔質セ
ルロースビーズに水を噴霧して混合した後、水発泡性ポ
リイソシアネート樹脂(I)〜(IV)のいずれかを発泡
ポリスチレンビーズに塗布し、多孔質セルロースビーズ
と均一に混合しながら所望の金型に均一に充填した後、
60℃のオーブン中で5分間加熱キュアーする。105
℃乾燥後、見かけ密度、緩衝特性を測定した。結果を表
2に示す。該緩衝体を小型家庭用の焼却炉で燃焼するの
を観察すると、燃焼時の黒煙の発生は少なく、むしろ紙
や木材を燃焼するときの燃焼状態を示した。屋外に放置
した状態の観察では、注水と乾燥の繰り返しで容易に崩
壊を来すことが認められた。該緩衝体を、ASTM−G
−21−70のかび抵抗性試験によれば、3週間で顕著
な菌の増殖が見られ、6週間で亀裂・変形を来し崩壊す
るのが認められた。
【0067】尚、表1の発泡緩衝体の機械的強度は静的
圧縮応力とセット性(厚さ減)で表し、PS−B/C−
B=1/9(W/W)である。
圧縮応力とセット性(厚さ減)で表し、PS−B/C−
B=1/9(W/W)である。
【0068】
【表1】
【0069】樹脂(V)〜(VIII)については、接着不
良を来し、圧締時間を長くすると成形出来るが、密度が
500Kg/m3を越えるので不適当であった。
良を来し、圧締時間を長くすると成形出来るが、密度が
500Kg/m3を越えるので不適当であった。
【0070】表2の発泡緩衝体の機械的強度は静的圧縮
応力とセット性(厚さ減)で示した。
応力とセット性(厚さ減)で示した。
【0071】また表2中の従来の発泡ポリスチレンは、
大和紙器(株)製の発泡率50倍のものである。
大和紙器(株)製の発泡率50倍のものである。
【0072】
【表2】
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 25/04 LDQ 9166−4J 75/04 NGG 8620−4J F16F 7/00 B 9240−3J (72)発明者 谷 憲介 神奈川県横浜市戸塚区秋葉町440番地 日 本ポリウレタン工業株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項1】一次発泡ポリスチレンビーズ及び多孔質セ
ルロースビーズが、水発泡性ポリイソシアネート系樹脂
により結合されて成る生物崩壊性緩衝材。 - 【請求項2】発泡ビーズ、水発泡性ポリイソシアネート
樹脂を用いて、生物崩壊性緩衝材料を製造するに際し、 (イ)発泡ビーズとして、一次発泡ポリスチレンビーズ
及び多孔質セルロースビーズを併用し、且つ (ロ)水発泡性ポリイソシアネート樹脂が、分子中に2
個以上のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネ
ート化合物及び/又はそのイソシアネート基末端プレポ
リマーとポリオキシアルキレン付加高級脂肪族アミン誘
導体の1種又は2種以上とを反応させたものを使用する
ことを特徴とする生物崩壊性緩衝材料の製法。 - 【請求項3】上記ポリオキシアルキレン付加高級脂肪族
アミン誘導体が、ジアルコキシレートモノアルキルアミ
ン、トリアルコキシレートモノアルキルジアミン、ジア
ルコキシレートモノアルキルアミド及びトリアルコキシ
レートモノアルキルアミドアミンの少なくとも1種であ
る、請求項2に記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35878191A JP3177531B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 生物崩壊性緩衝材料及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35878191A JP3177531B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 生物崩壊性緩衝材料及びその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214155A true JPH05214155A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3177531B2 JP3177531B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=18461079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35878191A Expired - Fee Related JP3177531B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 生物崩壊性緩衝材料及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177531B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06286771A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-11 | Kazuyuki Akibayashi | 緩衝材及びその製造方法 |
| EP0887371A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| US6635203B2 (en) | 1997-06-25 | 2003-10-21 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| WO2014057740A1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | Dic株式会社 | バンプクッション |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP35878191A patent/JP3177531B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06286771A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-11 | Kazuyuki Akibayashi | 緩衝材及びその製造方法 |
| EP0887371A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| US6326077B1 (en) | 1997-06-25 | 2001-12-04 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| US6635203B2 (en) | 1997-06-25 | 2003-10-21 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| EP1555298A1 (en) * | 1997-06-25 | 2005-07-20 | Roberto Monaci | Composite polymeric material having high resistance to impact energy |
| WO2014057740A1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | Dic株式会社 | バンプクッション |
| JP5565645B1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-08-06 | Dic株式会社 | バンプクッション |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3177531B2 (ja) | 2001-06-18 |
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