JP2022031650A - コーティングを有する粘弾性ポリウレタンフォーム - Google Patents

コーティングを有する粘弾性ポリウレタンフォーム Download PDF

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Abstract

【課題】粘弾性フォームなどのフォームに対するコーティングにおいて、部分的に、人体から環境への熱および／または水分の移動が不十分なことにより生じ得る温かい睡眠に関連する問題を最小化、軽減、および／または回避する方法を提供する。【解決手段】コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォームは、コーティングを上に有する粘弾性ポリウレタンフォームであって、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４に従って測定した場合に２０％以下の弾力性を有する、粘弾性ポリウレタンフォームと、粘弾性ポリウレタンフォーム上の、およびその内部に埋め込まれたコーティング材料であって、水性ポリマーエマルジョンおよびカプセル化相変化材料を含む、コーティング材料と、を含む。【選択図】なし

Description

実施形態は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物を使用して調製された粘弾性ポ
リウレタンフォームおよびこのような粘弾性ポリウレタンフォームを製造する方法に関す
る。
軟質粘弾性ポリウレタンフォーム（緩徐回復フォーム、記憶性フォーム、および高減衰
フォームとしても知られる）は、圧縮からの相対的に緩徐で緩やかな回復によって特徴付
けられ、粘弾性フォームは、相対的により低い弾力性を有してもよい。粘弾性フォームの
例示的な用途は、形状一致、エネルギー減弱化、および／または音減衰などのフォームの
特徴を利用する。例えば、粘弾性ポリウレタンフォームは、コンフォート用途（寝具およ
び枕など）、衝撃吸収用途（運動パッドおよびヘルメットなど）、防音用途（自動車内装
など）、騒音および／または振動減衰用途（耳栓、自動車パネルなど）、およびフィルタ
ー用途（真空エアフィルター、雨どい／雨受けを植物葉および融雪などの漂積物から保護
するための雨どいガードなど）において使用されてもよい。
粘弾性フォームなどのフォームに対するコーティングは、部分的に、人体から環境への
熱および／または水分の移動が不十分なことにより生じ得る温かい睡眠（「睡眠暑い」ま
たは「暑い睡眠」とも呼ばれる）に関連する問題を最小化、軽減、および／または回避す
るために提案される。例えば、暖かい睡眠は、部分的に、人体の上にある毛布および／ま
たは人体の下にあるマットレスにより生じ得る。例えば、フォーム自体（フォームは大部
分が空気であり得る）と比較して、ゲル層が提供し得る、より大きい固体質量および接触
面積（「ヒートシンク効果」）のために、ポリウレタン系フォーム枕上にコーティングま
たはラミネートされる（成形中または製造後の段階のいずれかで）固体ポリマーゲル層が
提案されてきた。固体ポリマーゲルの非通気性は、人間の頭部が通常は睡眠中に毛布で覆
われず、人間の頭部が室内空気にさらされていて十分な冷却のために、枕では問題として
見られない。しかしながら、使用中に毛布が人体を覆うマットレス材料では、固体ポリマ
ーゲルの非通気性が、「ヒートシンク効果」によって克服されない不利益（例えば、暖か
い睡眠、不快をもたらす人体近くの水分レベルの上昇）をもたらすと考えられる。そのた
め、異なる解決策が求められる。
実施形態は、コーティングを上に有する粘弾性ポリウレタンフォームであって、ＡＳＴ
Ｍ Ｄ３５７４に従って測定した場合に２０％以下の弾力性を有する、粘弾性ポリウレタ
ンフォームと、粘弾性ポリウレタンフォーム上のおよびその内部に埋め込まれたコーティ
ング材料であって、水性ポリマーエマルジョンおよびカプセル化相変化材料を含む、コー
ティング材料と、を含む、コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォームを提供するこ
とによって実現されてもよい。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散物を調製するために使用される溶融押出装置の例示的な概略図を示す図である。 実施例１９および実施例２０ならびに比較例Ｅのコーティングされた試料を示す図である。
フォームは、フォームの上側面などから、フォーム上に塗布されたコーティング材料で
充填されてもよい。フォームと共にあるコーティング材料は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験
Ｇ（気流試験）によって測定した場合に、高度の通気性を依然として維持し得る。コーテ
ィング材料は、相変化材料を含んでもよく、水性ポリマーエマルジョン（ラテックスまた
はラテックスバインダーとも呼ばれる）を使用して調製されてもよい。コーティングは、
高弾性ポリウレタン系フォーム、スラブストックポリウレタン系フォーム、および硬質ポ
リウレタン系フォームなどのポリウレタンフォームを含む、他のタイプのフォーム上に使
用されてもよい。コーティングは、フリーライズフォームおよび成形フォームに使用され
てもよい。フォームは、親水性フォームと呼ばれ得る。コーティングは、フォーム上にあ
ってもよく、および／またはフォーム内に埋め込まれてもよい。例えば、コーティングは
、フォームの外面（例えば、エンドユーザに面する上面）上に直接存在し、かつフォーム
のポリマーマトリクス中の空隙内に埋め込まれる両方であってもよい。コーティングは、
フォームのセルストラット上にあってもよい。
実施形態は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｈ（反発弾性試験とも呼ばれ得る）に従って測
定した場合に、２０％以下の弾力性を有するものとして特徴付けられ得る、粘弾性ポリウ
レタンフォーム上にコーティングを使用することに関する。例えば、弾力性は、１５％未
満、１０％未満、８％未満、７％未満、４％未満、および／または３％未満であってもよ
い。弾力性は、１％超であってもよい。粘弾性ポリウレタンフォームは、イソシアネート
成分およびイソシアネート反応性成分を含む反応系を使用して調製されてもよい。具体的
には、粘弾性フォームは、イソシアネート成分とイソシアネート反応性成分との反応生成
物として形成される。イソシアネート成分は、少なくとも１つのイソシアネート、例えば
、イソシアネート末端プレポリマーおよび／またはポリイソシアネートを含む。イソシア
ネート反応性成分は、イソシアネート反応性水素原子基、例えば、ヒドロキシル基および
／またはアミン基を有する少なくとも１つの化合物を含む。イソシアネート成分および／
またはイソシアネート反応性成分は、触媒、硬化剤、界面活性剤、発泡剤、ポリアミン、
および／または充填剤などの添加剤を含んでもよい。
実施形態によれば、イソシアネート反応性成分は、少なくとも３つの成分を含む。具体
的には、イソシアネート反応性成分は、ポリオール成分、添加剤成分、およびあらかじめ
形成された水性ポリマー分散物を含む。
ポリオール成分は、イソシアネート反応性成分の５０．０重量％～９９．８重量％（例
えば、粘弾性ポリウレタンフォームを形成するための反応系における主要成分となるよう
に、６０．０重量％～９９．８重量％、７０．０重量％～９９．５重量％、８０．０重量
％～９９．０重量％、９０．０重量％～９９．０重量％等）を占める。ポリオール成分は
、少なくとも１つのポリエーテルポリオールを含み、任意選択で、少なくとも１つのポリ
エステルポリオールを含んでもよい。
添加剤成分は、触媒、硬化剤、界面活性剤、発泡剤、ポリアミン、水、および／または
充填剤を含んでもよい。添加剤成分は、イソシアネート反応性成分の総重量を基準にして
、０．１重量％～５０．０重量％（例えば、０．１重量％～４０．０重量％、０．１重量
％～３０．０重量％、０．１重量％～２０．０重量％、０．１重量％～１５．０重量％、
０．１重量％～１０．０重量％、０．１重量％～５．０重量％等）の添加剤成分を占める
。例示的な実施形態における添加剤成分は、少なくとも１つの触媒および少なくとも１つ
の界面活性剤を含む。
任意選択のあらかじめ形成された水性ポリマー分散物は、イソシアネート反応性成分の
０．１重量％～６．０重量％（例えば、０．１重量％～５．０重量％、０．１重量％～４
．１重量％、０．１重量％～４．０重量％、０．１重量％～３．５重量％、０．１重量％
～３．０重量％、０．４重量％～２．５重量％、０．５重量％～２．４重量％等）を占め
てもよい。あらかじめ形成された水性ポリマー分散物は、水性酸ポリマー分散物または水
性酸改質ポリオレフィンポリマー分散物のうちの１つであり、該ポリオレフィンは少なく
とも１つのＣ２～Ｃ２０アルファオレフィン（例えば、少なくとも１つのＣ２～Ｃ１０ア
ルファオレフィンおよび／またはＣ２～Ｃ８アルファオレフィン）から誘導される。あら
かじめ形成された水性ポリマー分散物は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物の総
重量を基準にして、１０重量％～８０重量％の固体含有量を有する。水性ポリマー分散物
は、粘弾性ポリウレタンフォームを形成するために使用される１つ以上の水性ポリマー分
散物の組み合わせであってもよい。
粘弾性フォームは、任意選択で、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物およびあら
かじめ形成された水性ポリマー分散剤（これらは組成によって互いに異なる）の群から選
択される少なくとも１つを使用して調製されるフリーライズフォームまたは成形フォーム
であってもよい。例示的な実施形態は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物のみ、
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤のみ、またはあらかじめ形成された水性ポリマ
ー分散物とあらかじめ形成された水性ポリマー分散剤との組み合わせを含んでもよい。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤添加剤を使用して調製された粘弾性フォーム
は、標準条件下で４．０標準立方フィート毎分（ｓｃｆｍ）（およそ２．４Ｌ／ｓ）超の
空気流を有してもよい。粘弾性フォームは、標準条件下で５．０標準立方フィート毎分（
ｓｃｆｍ）（およそ２．４Ｌ／ｓ）超の空気流を有してもよい。粘弾性フォームは、２０
秒未満（例えば、１０秒未満および／または５秒未満）の回復時間（粘弾性回復時間とも
呼ばれる）を有してもよい。例えば、弾力性を犠牲にすることなく、増加した空気流を有
する粘弾性ポリウレタンフォームが調製され得る。
粘弾性フォームは、コーティング材料でコーティングされてもよい。コーティング材料
は、コーティングは、粘弾性フォームの外面上に存在し、かつ粘弾性フォームのポリマー
マトリクス中の空隙内に埋め込まれる両方であってもよい。コーティング材料は、カプセ
ル化相変化材料を含む。
ポリオール成分
ポリオール成分は、少なくとも１つのポリエーテルポリオールおよび／またはポリエス
テルポリオールを含む。例示的なポリエーテルポリオールは、アルキレンオキシド（例え
ば、少なくとも１つのエチレンオキシド、プロピレンオキシド、および／またはブチレン
オキシド）と１分子当たり２～８個の活性水素原子を含有する開始剤との反応生成物であ
る。例示的な開始剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、グリセロール、トリメチロール
プロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、エチレンジア
ミン、トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ポリメチレンポリフェニレンポリ
アミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、およびこのような開始剤の混合物が挙
げられる。例示的なポリオールとしては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ
ａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ（商標）製品が挙げられる。ポリオール成分は、粘
弾性ポリウレタンフォームを形成するために使用可能なポリオールを含んでもよい。
例えば、ポリオール成分は、少なくとも５０重量％（ポリオールを形成するために使用
されるアルキレンオキシドの総重量を基準にして）のエチレンオキシド含有量を有し、２
～６（例えば、２～４）の名目ヒドロキシル官能価を有し、５００ｇ／モル～５０００ｇ
／モル（例えば、５００ｇ／モル～４０００ｇ／モル、６００ｇ／モル～３０００ｇ／モ
ル、６００ｇ／モル～２０００ｇ／モル、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モル、および／
または８００ｇ／モル～１２００ｇ／モル）の数平均分子量を有するポリオキシエチレン
－ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールを含んでもよい。少なくとも５０重量％
のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリエー
テルポリオールは、イソシアネート反応性成分の５重量％～９０重量％（例えば、１０重
量％～９０重量％、２５重量％～９０重量％、２５重量％～８５重量％、３５重量％～８
５重量％、４５重量％～８５重量％、５０重量％～８０重量％、および／または５５重量
％～７０重量％）を占めてもよい。少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有
するポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールは、イソシアネ
ート反応性成分において主要成分であってもよい。
ポリオール成分は、少なくとも５０重量％（ポリオールを形成するために使用されるア
ルキレンオキシドの総重量基準にして）のエチレンオキシド含量を有し、４～８（例えば
、５～８）の名目ヒドロキシル官能価を有し、５，５００ｇ／モル～２０，０００ｇ／モ
ル（例えば、５，５００ｇ／モル～１７，５００ｇ／モル、５，５００ｇ／モル～１５，
５００ｇ／モル、５，５００ｇ／モル～１４，５００ｇ／モル、６，５００ｇ／モル～１
４，５００ｇ／モル、８，５００ｇ／モル～１４，５００ｇ／モル、および／または１０
，５００ｇ／モル～１４，５００ｇ／モル）の数平均分子量を有する高分子量ポリオキシ
エチレン－ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールを含んでもよい。少なくとも５
０重量％のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレン
ポリエーテルポリオールは、イソシアネート反応性成分の５重量％～９０重量％（例えば
、５重量％～７５重量％、５重量％～５５重量％、５重量％～５０重量％、５重量％～４
５重量％、５重量％～３５重量％、５重量％～２５重量％、および／または１０重量％～
２０重量％）を占めてもよい。高分子量ポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリ
エーテルポリオールは、上述した比較的低分子量のポリオキシエチレン－ポリオキシプロ
ピレンポリエーテルポリオールに加えてもよい。
ポリオール成分は、２０重量％未満（ポリオールを形成するために使用されるアルキレ
ンオキシドの総重量を基準にして）のエチレンオキシド含有量を有し、２～６（例えば、
２～４）の名目ヒドロキシル官能価を有し、１０００ｇ／モル超（または１５００ｇ／モ
ル超）かつ６０００ｇ／モル未満の数平均分子量を有するポリオキシプロピレン－ポリオ
キシエチレンポリエーテルポリオールを含んでもよい。例えば、分子量は、１５００ｇ／
モル～５０００ｇ／モル、１６００ｇ／モル～５０００ｇ／モル、２０００ｇ／モル～４
０００ｇ／モル、および／または２５００ｇ／モル～３５００ｇ／モルであってもよい。
２０重量％未満のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシプロピレン－ポリオキシエ
チレンポリエーテルポリオールは、イソシアネート反応性成分の５重量％～９０重量％（
例えば、５重量％～７０重量％、５重量％～５０重量％、１０重量％～４０重量％、およ
び／または１０重量％～３０重量％）を占めてもよい。２０重量％未満のエチレンオキシ
ド含有量を有するポリオキシプロピレン－ポリオキシエチレンポリエーテルポリオールは
、少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシプロピレンポリエ
ーテルポリオールとブレンドしてもよく、一方でこのうちの後者は、より大きい量で含ま
れる。
ポリオール成分は、２～６（例えば、２～４）の名目ヒドロキシル官能価を有し、５０
０ｇ／モル～６０００ｇ／モル（例えば、５００ｇ／モル～５５００ｇ／モル、６００ｇ
／モル～５０００ｇ／モル、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モル、８００ｇ／モル～１２
００ｇ／モル、３０００ｇ／モル～６０００ｇ／モル、３０００ｇ／モル～５５００ｇ／
モル、３５００ｇ／モル～５５００ｇ／モル、および／または４５００ｇ／モル～５５０
０ｇ／モル）の数平均分子量を有するポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールを含
んでもよい。ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールは、イソシアネート反応性成
分の５重量％～９０重量％（例えば、５重量％～７０重量％、５重量％～５０重量％、１
０重量％～４０重量％、および／または１０重量％～３０重量％）を占めてもよい。ポリ
オキシプロピレンポリエーテルポリオールは、少なくとも５０重量％のエチレンオキシド
含有量を有するポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールとブレンドしてもよく、一
方でこのうちの後者は、より大きい量で含まれる。
例示的な実施形態において、ポリオール成分は、少なくとも５０重量％のエチレンオキ
シド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオール
、２０重量％未満のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオキシプ
ロピレンポリエーテルポリオール、および／またはポリオキシプロピレンポリエーテルポ
リオールのブレンドを含んでもよい。他の例示的な実施形態において、ポリオール成分は
、少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオ
キシプロピレンポリエーテルポリオール、少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有
量を有するより高い分子量ポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリエーテルポリ
オール、２０重量％未満のエチレンオキシド含有量を有するポリオキシエチレン－ポリオ
キシプロピレンポリエーテルポリオール、および／またはポリオキシプロピレンポリエー
テルポリオールのブレンドを含んでもよい。
ポリオール成分は、イソシアネート成分に接触する前に、あらかじめ形成された水性ポ
リマー分散物（および任意選択で、添加剤成分の少なくとも一部）と混合されてもよい。
添加剤成分
添加剤成分は、あらかじめ形成された水性分散物およびポリオール成分を形成する成分
から分離される。添加剤成分は、イソシアネート反応性成分の一部であるが、他の添加剤
はイソシアネート成分に組み込まれてもよい。添加剤成分は、触媒、硬化剤、架橋剤、界
面活性剤、発泡剤（水性ポリマー分散物から分離された、水性および非水性）、ポリアミ
ン、可塑剤、芳香剤、色素、抗酸化剤、ＵＶ安定剤、水（水性ポリマー分散物から分離さ
れた）、ならびに／または充填剤を含んでもよい。他の例示的な添加剤としては、鎖延長
剤、難燃剤、煙抑制剤、乾燥剤、タルク、粉末、離型剤、ゴムポリマー（「ゲル」）粒子
、ならびに粘弾性フォームおよび粘弾性フォーム製品で使用するための当技術分野におい
て既知の他の添加剤が挙げられる。
添加剤成分は、スズ触媒、亜鉛触媒、ビスマス触媒、および／またはアミン触媒を含ん
でもよい。イソシアネート反応性成分における触媒の総量は、０．１重量％～３．０重量
％であってもよい。
界面活性剤は、例えば、フォームが拡大し硬化する場合、それを安定させる補助をする
ために、添加剤成分において含まれてもよい。界面活性剤の例としては、非イオン性界面
活性剤および湿潤剤、例えば、プロピレンオキシド、次いでエチレンオキシドの、プロピ
レングリコール、固体または液体の有機ケイ素、および長鎖アルコールのポリエチレング
リコールエーテルへの順次添加によって調製されるものが挙げられる。イオン性界面活性
剤、例えば長鎖アルキル酸硫酸エステルの３級アミンまたはアルカノールアミン塩、アル
キルスルホン酸エステル、およびアルキルアリールスルホン酸を使用してもよい。例えば
、配合物は、オルガノシリコーン界面活性剤などの界面活性剤を含んでもよい。イソシア
ネート反応性成分内のオルガノシリコーン界面活性剤の総量は、０．１重量％～５．０重
量％、０．１重量％～３．０重量％、０．１重量％～２．０重量％、および／または０．
１重量％～１．０重量％であってもよい。
添加剤成分は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物から分離される、水を含んで
もよい。水は、イソシアネート反応性成分の総重量の２．０重量％未満を占めてもよい。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散物からの水と追加成分からの水とを含む全体の水
は、イソシアネート反応性成分の総重量の５重量％未満を占めてもよい。
添加剤成分は、水性ポリマー分散物の使用基準にして、任意の従来のポリウレタンフォ
ーム化学セルオープナを除外してもよい。添加剤成分は、ポリブチレン、ポリブタジエン
、およびワックス状脂肪族炭化水素、例えば低弾力性フォームにおいて一般に用いられる
セルオープナである油（例えば、鉱油、パラフィン油、および／またはナフテン系油）を
除外してもよい。添加剤成分は、例えば、米国特許第４，５９６，６６５号で述べられる
ように、少なくとも４つの炭素原子を有するα，β－アルキレンオキシドのアルコキシル
化から主に誘導されたポリオールであるセルオープナを除外してもよい。添加剤成分は、
例えば、米国特許第４，８６３，９７６号の背景技術の節で述べられるように、エチレン
オキシドまたはブチレンオキシドから誘導された単位の高い比率（通常、５０パーセント
以上）を含有する最大約３５００分子量のポリエーテルであるセルオープナを除外しても
よい。添加剤成分は、例えば、米国特許第４，８６３，９７６号の特許請求の範囲におい
て述べられるように、少なくとも５０００の分子量を有し、オキシエチレン単位の少なく
とも５０重量％を有するポリエーテルポリオールであるセルオープナを除外してもよい。
イソシアネート成分
イソシアネート成分は、少なくとも１つのイソシアネートを含む。イソシアネート成分
は、５０～１５０（例えば、６０～１４０、６５～１３０、６５～１００、６５～９５、
６５～９０、および／または６５～８５）のイソシアネート指数で存在する。イソシアネ
ート指数は、１００を乗算した、イソシアネート反応性単位（イソシアネート部分と反応
するために利用可能な活性水素）のモル数に対する、反応混合物中のイソシアネート部分
のモル化学量論的過剰量として定義される。１００のイソシアネート指数は、１００を乗
算した、１．０モルのイソシアネート反応性基当たり１．０モルのイソシアネート基が存
在するように、化学量論的過剰量が存在しないことを意味する。
イソシアネート成分は、１つ以上のイソシアネート、例えば、ポリイソシアネートおよ
び／またはイソシアネート末端プレポリマーを含んでもよい。イソシアネートは、脂肪族
、脂環式、脂環の、アリール脂肪族、および／もしくは芳香族ポリイソシアネート、また
はそれらの誘導体であるイソシアネート含有反応物であってもよい。例示的な誘導体とし
ては、アロファネート、ビウレット、およびＮＣＯ（イソシアネート部分）末端プレポリ
マーが挙げられる。例えば、イソシアネート成分は、少なくとも１つの芳香族イソシアネ
ート、例えば、少なくとも１つの芳香族ポリイソシアネートまたは芳香族ポリイソシアネ
ートから誘導された少なくとも１つのイソシアネート末端プレポリマーを含んでもよい。
イソシアネート成分は、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）の少なくとも１つの異性体
、粗ＴＤＩ、ジフェニルメチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）の少なくとも１つの異性体
、粗ＭＤＩ、および／またはより高い官能性のメチレンポリフェニルポリイソシアネート
を含んでもよい。例としては、ＴＤＩをその２，４および２，６－異性体、ならびにそれ
らの混合物の形態で含んでもよく、ＭＤＩをその２，４´－、２，２´－、および４，４
´－異性体、ならびにそれらの混合物の形態で含んでもよい。ＭＤＩおよびそのオリゴマ
ーの混合物は、粗もしくはポリマー性ＭＤＩ、ならびに／またはウレタン、アロファナー
ト、尿素、ビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミン、および／もしくはイソシアヌ
レート基を含むＭＤＩの既知の変異体であってもよい。例示的なイソシアネートとしては
、ＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）Ｍ２２０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａ
ｎｙから入手可能なポリマー性メチレンジフェニルジイソシアネート）が挙げられる。他
の例示的なポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、イソホ
ロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、およびキシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、なら
びにそれらの修飾物が挙げられる。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散物
水性ポリマー分散物は、少なくとも（ａ）酸性ポリマーおよび／または酸改質ポリオレ
フィンポリマーを含むベースポリマーと、（ｂ）流体媒体（この場合、水）とを含み、ベ
ースポリマーは、流体媒体中で分散される。あらかじめ形成された水性ポリマー分散物は
、室温および気圧の周囲条件で連続液相成分であってもよく、液相（すなわち、流体媒体
）および固相（すなわち、ベースポリマー）から誘導される。
実施形態において、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物は、水性酸ポリマー分散
物または水性酸改質ポリオレフィンポリマー分散物のうちの１つであり、該ポリオレフィ
ンは少なくとも１つのＣ２～Ｃ２０アルファオレフィンから誘導される。水性酸ポリマー
分散物とは、酸系ポリマーを用いて調製された水性分散物を意味する。水性酸改質ポリオ
レフィンポリマー分散物とは、酸改質ポリオレフィンポリマーを用いて調製された水性分
散物を意味する。少なくとも１つのＣ２～Ｃ２０アルファオレフィンから誘導されるとは
、ポリオレフィンが、少なくとも１つのアルファオレフィンを使用して調製されたポリマ
ーであることを意味し、使用される各アルファオレフィンは、Ｃ２～Ｃ２０アルファオレ
フィンのうちの１つである（例えば、ポリオレフィンは、エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、ヘキセン、および／またはオクテンのうちの少なくとも１つから誘導され得る）。例
示的な実施形態において、ポリオレフィンは、エチレン系ポリマーおよび／またはプロピ
レン系ポリマーであってもよい。
本明細書で使用する場合、ポリマーとは、同じ種類であるかまたは異なる種類であるか
にかかわらず、モノマーを重合させることによって調製される化合物を意味する。したが
って、ポリマーという用語は、通常、１種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指
すのに用いられるホモポリマーという用語、およびインターポリマーという用語を包含す
る。それはまた、すべての形態のインターポリマー、例えば、ランダム、ブロック、均質
、不均質等を包含する。コポリマー／インターポリマーとは、少なくとも２つの異なる種
類のモノマーの重合によって調製されたポリマーを意味する。これらの用語は、古典的コ
ポリマー、すなわち、２つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、および２つ
以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラポ
リマー等の両方を含む。
エチレン系ポリマーとは、（重合性モノマーの総重量を基準にして）主要重量パーセン
トの重合エチレンモノマーを含むポリマーを意味し、任意選択で、エチレン系インターポ
リマーを形成するように、エチレンと異なる少なくとも１つの重合コモノマー（例えば、
Ｃ３～Ｃ２０アルファオレフィンから選択される少なくとも１つ）を含み得る。例えば、
エチレン系ポリマーがエチレンプロピレンコポリマーであるとき、エチレンの量は、コポ
リマーに対する総重量を基準にして、５０重量％超であってもよい。「エチレンから誘導
された単位」などの用語は、重合エチレンモノマーから形成されたポリマーの単位を意味
する。
プロピレン系ポリマーとは、（重合性モノマーの総重量を基準にして）主要重量パーセ
ントの重合プロピレンモノマーを含むポリマーを意味し、任意選択で、プロピレン系イン
ターポリマーを形成するように、プロピレンと異なる少なくとも１つの重合コモノマー（
例えば、Ｃ２およびＣ４～Ｃ２０アルファオレフィンから選択される少なくとも１つ）を
含み得る。例えば、プロピレン系ポリマーがプロピレンエチレンコポリマーであるとき、
プロピレンの量は、コポリマーに対する総重量を基準にして、５０重量％超であってもよ
い。「プロピレンから誘導された単位」などの用語は、重合プロピレンモノマーから形成
されたポリマーの単位を意味する。
例示的な水性酸ポリマー分散物は、エチレンアクリル酸インターポリマー、エチレンメ
タアクリル酸インターポリマー、および／またはエチレンクロトン酸インターポリマーを
含んでもよい。エチレンアクリル酸インターポリマーは、少なくともエチレンとアクリル
酸との共重合によって調製される。エチレンメタクリル酸インターポリマーは、少なくと
もエチレンとメタクリル酸との共重合によって調製される。エチレンクロトン酸インター
ポリマーは、少なくともエチレンとクロトン酸との共重合によって調製される。このよう
な水性酸ポリマー分散物において、例示的な実施形態は、エチレンアクリル酸インターポ
リマー、エチレンメタアクリル酸インターポリマー、および／またはエチレンクロトン酸
インターポリマーだけに限定されるものではないことが理解される。例えば、エチレンは
、以下のアクリル酸、メタアクリル酸、および／またはクロトン酸のうちの複数と共重合
することができる。
例示的な水性酸ポリマー分散物は、流体媒体（この場合、水）中に分散されるベースポ
リマーとして、少なくとも１つのエチレンアクリル酸（ＥＡＡ）コポリマー（および／ま
たはエチレンメタアクリル酸コポリマー）を含んでもよい。分散物は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙまたはＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ
ａｎｙの系列会社の所有財産であり、それらの商標である特許を受けた機械的分散技術で
ある、ＢＬＵＥＷＡＶＥ（商標）技術によって可能になり得る。例えば、ＥＡＡは、エチ
レンアクリル酸ＥＡＡコポリマーを生じる、エチレンとアクリル酸との共重合によって調
製されてもよい。エチレンアクリル酸コポリマーは、少なくとも１０重量％（例えば、１
０重量％～７０重量％、１０重量％～６０重量％、１０重量％～５０重量％、１０重量％
～４０重量％、１０重量％～３０重量％、および／または１５重量％～２５重量％）のア
クリル酸含有量を有してもよい。例示的なＥＡＡコポリマーは、ＴＨＥ ＤＯＷ ＣＨＥ
ＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ製のＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）製品として入手可能である。
ＥＡＡコポリマーは、１００～２０００ｇ／１０分のメルトインデックス（１９０℃およ
び２．１６ｋｇでのＡＳＴＭ法Ｄ－１２３８）を有してもよい。ＥＡＡコポリマーは、３
５０°Ｆで５，０００～１３，０００ｃｐｓのブルックフィールド粘度を有してもよく、
Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
エチレンメタアクリル酸コポリマーは、エチレンとメタアクリル酸との共重合によって
調製され得る。例示的な、エチレンアクリル酸、エチレンメタアクリル酸、および／また
はエチレンクロトン酸コポリマーは、米国特許第４，５９９，３９２号および／または同
第４，９８８，７８１号において述べられている。
例示的な水性酸改質ポリオレフィンポリマー分散物は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＨＹＰＯＤ（商標）製品として販売される分散物を
含む。ＨＹＰＯＤ（商標）製品は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
またはＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの系列会社の所有財産であり
、それらの商標である特許を受けた機械的分散技術である、ＢＬＵＥＷＡＶＥ（商標）技
術によって可能になり得る。ＢＬＵＥＷＡＶＥ（商標）技術は、慣習的な熱可塑性ポリマ
ーおよびエラストマーを取得し、それらを極微粒子に砕くことによって、作動し得る高せ
ん断機械的プロセスを利用してもよい。水性酸改質ポリマー分散物は、プロピレン系分散
物およびエチレン系分散物を含んでもよく、それは、高分子量の熱可塑性樹脂およびエラ
ストマーの性能とハイソリッドの水系分散物の適用利点とを組み合わせ得る。分散物のポ
リオレフィンは、メタロセン触媒ポリオレフィンであってもよい。例示的なポリオレフィ
ンは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、ＡＦＦＩＮ
ＩＴＹ（商標）、ＥＮＧＡＧＥ（商標）、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）、およびＩＮＦＵＳＥ
（商標）製品において販売されている。
水性ポリマー分散物は、中和剤を使用することによって調製され得る。例示的な中和剤
としては、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸
化リチウム、およびそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、ベースポリマーの極性基
が事実上酸性または塩基性である場合、ポリマーは、中和剤によって部分的にまたは完全
に中和され、対応する塩を形成し得る。ＥＡＡを使用して調製された酸性ポリマー改質分
散物が使用される場合、中和剤は、塩基、例えば、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム
、および／または水酸化ナトリウムである。当業者であれば、適切な中和剤の選択が、配
合される特定の組成物に依存し得ること、およびこのような選択が当業者の知識の範囲内
であることを認識するであろう。
水性ポリマー分散物は、例えば、米国特許第８，３１８，２５７号において述べられる
ように、押出プロセスにおいて調製され得る。図１は、水性ポリマー分散物を製造するた
めの押出装置の例示的な概略図を例証する。押出機１（二軸スクリュー押出機など）は、
圧力制御装置２（圧力制御弁、背圧レギュレータ、溶融ポンプ、および／またはギヤポン
プなど）に連結され得る。中和剤貯蔵器３および初期貯水器４のそれぞれは、ポンプ（図
示せず）を含み、押出機１と接続して提供され得る。中和剤および初期水の所望量は、そ
れぞれ、中和剤貯蔵器３および初期貯水器４から提供される。例えば、所望の流量基準に
して、任意の好適なポンプを使用してもよい。中和剤および初期水は、予熱器において予
熱されてもよい。
ポリマー樹脂（酸性ポリマーおよび／またはポリオレフィンポリマーなど）は、供給機
７から押出機１の入口８へ供給され得、ここで、樹脂は、溶融または合成される。ポリマ
ー樹脂は、例えば、ペレット、粉末、および／またはフレークの形態で提供されてもよい
。分散剤は、ポリマー樹脂によって、およびポリマー樹脂とともに押出機に添加されても
よく、または押出機１に別々に提供されてもよい。例えば、ポリマー（および含まれる場
合、分散剤）は、混合および運搬ゾーン内のスクリューによって、溶融、混合、および運
搬され得る。その後、混合および運搬ゾーンから、初期量の水および中和剤（貯蔵器３お
よび４から）が入口５を通じて添加される押出機の乳化ゾーンにポリマー樹脂溶融物が送
達される。得られた乳化混合物は、押出機１の希釈ゾーンおよび冷却ゾーンにおいて、貯
蔵器６から入口９を介して追加の水を使用して、少なくとも１回さらに希釈され得る。少
なくとも米国特許第８，３１８，２５７号を考慮して、当業者によって理解されるように
、得られた乳化混合物の希釈方式は、変更され得る（例えば、所望の固体含有量基準にし
て）。例えば、乳化混合物は、押出機１の希釈ゾーンにおいて、追加の貯蔵器からの追加
の分散物媒体でさらに希釈されてもよい。分散物は、希釈ゾーンにおいて、少なくとも３
０重量パーセントの分散物に希釈されてもよい。
混合および運搬ゾーン内のスクリューに関して、１つ以上の回転制限オリフィスをスク
リューに沿って配置してもよい。回転制限オリフィスは、分散物形成プロセスの安定性を
改善し得る。非回転の制限オリフィスを使用してもよい。いくつかの実施形態において、
スクリューは、高混合混練ディスクを含んでもよい。上記の高混合混練ディスク６０に加
えて、押出機１を使用して形成された分散物の体積加重粒径分布を最小化し得る、低自由
体積混練ディスク６２を任意選択で含んでもよい。
押出機１は、例えば、米国特許第８，３１８，２５７号において述べられるように、そ
の長さに沿って高内相エマルジョン生成（ＨＩＰＥ）ゾーンを含む。例えば、水性ポリマ
ー分散物は、温度がゾーン内で変更される１２個のＨＩＰＥゾーンを組み込むシステムを
使用して調製され得る。供給組成物（例えば、ポリマー、分散剤、中和剤等）に応じて、
より長いまたはより短いＨＩＰＥゾーンを有することが望ましくなり得る。必要に応じて
、ＨＩＰＥゾーンを延長または短縮することができるように、複数の分散媒体注入点が提
供されてもよい。分散したポリマー粒子の粒径は、ＨＩＰＥゾーンにおいて形成されるの
で、所望の粒径を発達させるために、適切な混合が提供されなければならない。ＨＩＰＥ
ゾーンのための可変長を有することにより、単一押出機において、より幅広い範囲のポリ
マーを加工することが可能になり、様々な利益のなかでプロセス柔軟性を提供し得る。
分散物を含有するＥＥＡを生成するとき、ＨＩＰＥゾーンの直径に対する長さ（Ｌ／Ｄ
）が少なくとも１６になるように、二軸スクリュー押出機のバレル、スクリュー、および
希釈媒体注入点を変更してもよい。上記の装置は、分散物を生成するために使用されても
よく、いくつかの実施形態において、ポリマー供給速度は、約５０～約２０００ｌｂ／ｈ
（約２２～約９０７ｋｇ／ｈ）の範囲であってもよい。他の実施形態において、ポリマー
供給速度は、約１００～約１０００ｌｂ／ｈ（約４５～約４５４ｋｇ／ｈ）の範囲であっ
てもよい。他の実施態様において、スクリュー速度は、約３００ｒｐｍ～約１２００ｒｐ
ｍの範囲であってもよい。さらに他の実施態様において、押出機吐出し圧力は、約３００
～約８００ｐｓｉｇ（約２１バール～約５６バール）の範囲の圧力で維持されてもよい。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、少なくとも（ａ）２０重量％～１００重
量％（例えば、３０重量％～１００重量％、４０重量％～１００重量％、５０重量％～１
００重量％等）の、少なくとも１つのカルボニル基、リン酸基、ホスホン酸基、もしくは
スルホニル基、または他の酸性基を有する、（任意の組み合わせを含む）少なくとも１つ
の親水性酸モノマーから誘導され、また任意選択で少なくとも１つの疎水性末端不飽和炭
化水素モノマーから誘導されるベースポリマーを含むポリマー成分と、（ｂ）少なくとも
水を含む流体媒体と、を含み、この流体媒体中にベースポリマーが分散されている。本明
細書で使用する場合、ポリマーとは、同じ種類であるかまたは異なる種類であるかにかか
わらず、モノマーを重合させることによって調製される化合物を意味する。したがって、
ポリマーという用語は、通常、１種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指すのに
用いられるホモポリマーという用語、およびインターポリマーという用語を包含する。そ
れはまた、すべての形態のインターポリマー、例えば、ランダム、ブロック、均質、不均
質等を包含する。コポリマー／インターポリマーとは、少なくとも２つの異なる種類のモ
ノマーの重合によって調製されたポリマーを意味する。これらの用語は、古典的コポリマ
ー、すなわち、２つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマー、および３つ以上の
異なる種類のモノマーから調製されたポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマー等
の両方を含む。ベースポリマーは、１つのモノマーから誘導されてもよいし、少なくとも
２つの異なるモノマーから誘導されるコポリマーであってもよい。ベースポリマーは、制
御された微細構造、分子量分布、および／または分子量を有してもよい。ベースポリマー
は、１０００～２５，０００ｇ／モルの数平均分子量（Ｍｎ）を有してもよい。
Ｍｎは、例えば、任意の以下の方法によって決定される場合の、分散剤の数平均分子量
を指す：分散剤をｐＨ７のリン酸二水素ナトリウム２０ｍＭ溶液に２ｍｇ／ｍＬの濃度で
溶解し、０．４５μｍフィルターに通し、１００μＬをＴＳＫｇｅｌ Ｇ２５００ＰＷ
ＸＬ充填カラム（７．５ｍｍ×３０ｃｍ、Ｔｏｓｏｈ）と並行してＴＳＫｇｅｌ ＧＭＰ
Ｗ ＸＬ充填カラム（７．５ｍｍ×３０ｃｍ、Ｔｏｓｏｈ）に流速１ｍＬ／分で注入する
。溶出を屈折率検出器および２１６ｇ／モル～１，１００，０００ｇ／モルの分子量の範
囲のポリ（アクリル酸）参照標準に対して評価された分子量プロファイルによって監視す
る。
例えば、ベースポリマーは、少なくとも１つのカルボニル基を有する少なくとも１つの
親水性酸モノマーから誘導されてもよく、例えばエチレン性不飽和カルボキシル化モノマ
ーから誘導されるか、または加水分解されて複数のカルボン酸官能基を与えることができ
るモノマーから誘導されてもよい。エチレン性不飽和カルボキシル化モノマーの例として
は、アクリル酸、クロトン酸、メタクリル酸、桂皮酸、α－クロロアクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸、フマル酸、グルタコン酸、トラウマチン酸、シトラコン酸、メサコン酸
、およびアコニット酸が挙げられる。加水分解されて複数のカルボン酸官能基を与えるこ
とができるモノマーの例としては、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸
、無水テトラヒドロフタル酸、無水トラウマチン酸、および無水グルタコン酸が挙げられ
る。例えば、加水分解されて複数のカルボン酸官能基を与えることができるモノマーは、
酸無水物であってもよい。例示的な実施形態では、親水性酸モノマーは、２つ以上のカル
ボニル基を有するカルボン酸または酸無水物であってもよい。
ベースポリマーは、少なくとも１つのリン酸基を有する少なくとも１つの親水性酸モノ
マーから誘導されてもよく、例えば、リン酸またはそのエステル（例えば、当業者に既知
のもの）から誘導されてもよい。ベースポリマーは、少なくとも１つのホスホン酸基を有
する少なくとも１つの親水性酸モノマーから誘導されてもよく、例えば、ホスホン酸また
はそのエステル（例えば、当業者に既知のもの）から誘導されてもよい。ベースポリマー
は、少なくとも１つのスルホニル基を有する少なくとも１つの親水性酸モノマーから誘導
されてもよく、例えば、スルホン酸またはスルホン酸から得られる置換体（例えば、当業
者に既知のもの）から誘導されてもよい。
例示的な実施形態では、ベースポリマーは、少なくとも１つのカルボニル基（例えば、
酸無水物基）、リン酸基、ホスホン酸基、またはスルホニル基を有する親水性酸モノマー
の任意の組み合わせから誘導されてもよい。例えば、ベースポリマーは、２つの異なる親
水性酸モノマーから誘導されるコポリマー、例えば、２つの異なるエチレン性不飽和カル
ボキシル化モノマーから誘導されるコポリマー、加水分解されて複数のカルボン酸官能基
を与えることができる２つの異なるモノマーから誘導されるコポリマーであってもよい。
例えば、ベースポリマーは、１つのエチレン性不飽和カルボキシル化モノマーおよび１つ
の加水分解されて複数のカルボン酸官能基を与えることができるモノマーから誘導されて
もよい。
さらなる例示的な実施形態では、ベースポリマーは、少なくとも１つのカルボニル基（
例えば、酸無水物基）、リン酸基、ホスホン酸基、またはスルホニル基を有する親水性酸
モノマーと疎水性末端不飽和炭化水素モノマーとの任意の組み合わせから誘導されてもよ
い。例えば、ベースポリマーは、１つの加水分解されて複数のカルボン酸官能基を与える
ことができるモノマーおよび１つの疎水性末端不飽和炭化水素モノマーから誘導されても
よい。
疎水性末端不飽和炭化水素モノマーの例としては、Ｃ２～Ｃ２０アルファオレフィン、
エチレン性不飽和芳香族化合物（例えば、スチレン）、およびエチレン性不飽和カルボキ
シル化モノマーのアルキルエステル（例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート
、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、およびブチルメ
タクリレート）が挙げられる。例えば、疎水性末端不飽和炭化水素モノマーは、Ｃ２～Ｃ
１０アルファオレフィンから選択される１つであってもよいし、スチレンであってもよい
。スルホン化エチレン性不飽和モノマーの非限定的な例としては、２－アクリルアミド－
２－メチルプロパンスルホン酸およびその塩が挙げられる。リン酸化エチレン性不飽和モ
ノマーの非限定的な例としては、２－（ホスホノオキシ）エチルメタクリレートおよびそ
の塩が挙げられる。ホスホン化エチレン性不飽和モノマーの非限定的な例としては、ビニ
ルホスホン酸およびその塩が挙げられる。例示的な実施形態は、少なくとも１つのエチレ
ン性不飽和カルボキシル化モノマーを含む。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、５重量％～６０重量％（例えば、５重量
％～５０重量％、１０重量％～５０重量％、１５重量％～４５重量％、１５重量％～４０
重量％、２０重量％～３６重量％等）のポリマー成分、および４０重量％～９５重量％の
少なくとも水を含む流体媒体を含む。例えば、あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤
は、ポリマー成分および流体媒体から本質的になり得る。ポリマー成分は、ベースポリマ
ーから本質的になり得る。あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、他の成分を含有
してもよく、その非限定的な例としては、界面活性剤、有機溶媒、開始剤および連鎖移動
残渣、ならびに充填剤が挙げられる。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、６．０～１２．０（例えば、６．５～１
２．０、８．０～１２．０、８．０～１１．５、８．０～１１．０、８．０～１０．５、
８．０～１０．０等）のｐＨを有する。あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、室
温および気圧の周囲条件で連続液相成分であってもよく、液相（すなわち、流体媒体）お
よび固相（すなわち、ベースポリマー）から誘導される。あらかじめ形成された水性ポリ
マー分散剤は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤の総重量を基準にして、１０重
量％～８０重量％（例えば、２５重量％～７５重量％等）の固体含有量を有してもよい。
水性ポリマー分散剤は、中和剤を使用することによって調製され得る。例示的な中和剤
としては、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸
化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸
化マグネシウム、酸化亜鉛、およびこれらの組み合わせが挙げられる。例えば、ベースポ
リマーの極性基が事実上酸性または塩基性である場合、ポリマーは、中和剤によって部分
的にまたは完全に中和され、対応する塩を形成し得る。例えば、アクリル酸を使用して調
製された分散剤が使用される場合、中和剤は、塩基、例えば、水酸化アンモニウム、水酸
化カリウム、および／または水酸化ナトリウムである。当業者であれば、適切な中和剤の
選択が、配合される特定の組成物に依存し得ること、およびこのような選択が当業者の知
識の範囲内であることを認識するであろう。
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤は、イソシアネート反応性成分の０．１重量
％～６．０重量％（例えば、０．１重量％～５．０重量％、０．１重量％～４．１重量％
、０．１重量％～４．０重量％、０．１重量％～３．５重量％、０．１重量％～３．０重
量％、０．４重量％～２．５重量％、０．５重量％～２．４重量％等）を占める。水性ポ
リマー分散剤は、粘弾性ポリウレタンフォームを形成するために使用される１つ以上の水
性ポリマー分散剤の組み合わせであってもよい。
粘弾性フォームを形成するために使用される反応系のための算出総含水量は、粘弾性ポ
リウレタンフォームを形成するための反応系の総重量を基準にして、５重量％未満、３重
量％未満、２．０重量％未満、および／または１．６重量％未満であってもよい。算出総
含水量は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物の一部として配合物に添加された水
量に加えて、配合物に添加されたＤＩ（脱イオン）水の総量として算出される。例えば、
算出総含水量は、０．５重量％～１．６重量％、０．５重量％～１．５重量％、および／
または１．０重量％～１．５重量％であってもよい。
例示的な水性ポリマー分散剤は、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手
可能なＴＡＭＯＬ（商標）およびＯＲＯＴＡＮ（商標）製品、ＢＹＫ ｇｍｂｈから入手
可能なＢＹＫおよびＤＩＳＰＥＲＢＹＫ製品、Ｒｈｏｄｉａ Ｇｒｏｕｐから入手可能な
Ｒｈｏｄａｌｉｎｅ（登録商標）製品、Ａｒｋｅｍａから入手可能なＣｏａｄｉｓ（商標
）製品、ならびにＢＡＳＦから入手可能なＨｙｄｒｏｐａｌａｔ（登録商標）製品として
販売されている。
粘弾性フォーム
コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォームは、様々な包装用途、コンフォート用
途（例えば、マットレストッパー、枕、家具、シートクッション等を含む、マットレス）
、緩衝用途（例えば、バンパーパッド、スポーツおよび医療器具、ヘルメットライナ等）
、騒音および／または振動減衰用途（例えば、耳栓、自動車パネル等）、ならびにフィル
ター用途（例えば、真空エアフィルター、雨どい／雨受けを植物葉および融雪などの漂積
物から保護するための雨どいガード）において有用であり得る。
コーティングされた粘弾性フォームを形成するための粘弾性ポリウレタンフォームは、
スラブ材プロセス（例えば、フリーライズフォームとして）、成形プロセス（例えば、箱
形成プロセスにおいて）、または当技術分野において既知の任意の他のプロセスにおいて
調製されてもよい。コーティングは、粘弾性ポリウレタンフォームが形成された後にそれ
に加えられてもよい。スラブ材プロセスにおいて、フォームを形成するための成分（例え
ば、コーティングを形成するための成分ではない）は、混合されて、配合物が反応し、少
なくとも一方向に自由に拡大して、硬化するトラフまたは他の領域に注がれてもよい。ス
ラブ材プロセスは、一般に、商業規模で継続的に作動される。成形プロセスにおいて、フ
ォームを形成するための成分は、混合されて、配合物が反応し、少なくとも一方向に型を
用いずに拡大して、硬化する、型／箱（加熱または非加熱）に注がれてもよい。成形プロ
セスにおいて、配合物はまた、反応し、配合物がすべての側面（型の少なくとも１つの側
面に通気孔または孔を有する）上で型に接触するように閉鎖可能な型内で膨張し、次いで
硬化させることができる。
コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム（例えば、コーティングおよび／また
はフォーム）は、初期の周囲条件（すなわち、２０℃～２５℃の範囲の室温およびおよそ
１気圧の標準気圧）で調製されてもよい。例えば、粘弾性ポリウレタンフォームは、酸性
ポリマーおよび／またはイソシアネート反応性成分に対する加熱もしくは加圧を必要とし
ない酸改質ポリオレフィンポリマー（例えば、１００℃超の融点を有するポリマー）を含
んでもよい。フォーム密度を低減し、フォームを軟化させるために、気圧未満の圧力条件
で発泡させることもできる。フォーム密度を増大させ、その結果、押し込み力たわみ（Ｉ
ＦＤ）で測定されるようなフォーム耐荷重性を増大させるために、気圧超の圧力条件で発
泡させることができる。成形加工において、粘弾性ポリウレタンフォームは、周囲条件超
、例えば、５０℃超の初期の型温度で調製されてもよい。フォーム密度を増大させるため
に、型のオーバーパッキング、すなわち、必要以上の発泡材料を型に充填することができ
る。
粘弾性ポリウレタンフォームを形成するために使用される反応系のための算出総含水量
（コーティングの含水量を除く）は、粘弾性ポリウレタンフォームを形成するための反応
系の総重量を基準にして、５重量％未満、３重量％未満、２．０重量％未満、および／ま
たは１．６重量％未満であってもよい。算出総含水量は、あらかじめ形成された水性ポリ
マー分散物の一部として配合物に添加された水量に加えて、配合物に添加されたＤＩ（脱
イオン水）の総量として算出される。例えば、算出総含水量は、０．５重量％～１．６重
量％、０．５重量％～１．５重量％、および／または１．０重量％～１．５重量％であっ
てもよい。得られた粘弾性ポリウレタンフォームは、改善されたウィッキング効果および
／または改善された水分／熱管理を呈し得る。得られたフォームの水分および熱管理に関
して、例えば、粘弾性ポリウレタンフォームマットレスまたは枕に関して、良好なウィッ
キング効果は、汗が使用者の皮膚から速く離れることを可能にし得る。快適温度を維持す
るための人体の重要な側面は、発汗による水蒸気を通じるものである。発汗は、我々を涼
しく保つ体の機構である。良好なウィッキング効果は、向上した快適さを提供するように
、使用者が乾燥し涼しいままであることを可能にし得る。良好なウィッキング効果はまた
、汗／水に蒸発するためのより多くの表面積を提供し得る。別の方法で述べると、汗／水
がより大きい面積にわたって分散されるとき、それは、水が小さい表面積にわたって一緒
に貯蔵されるときよりも急速に蒸発し得る。さらに、良好な水分透過性は、水分が使用者
の皮膚から離れることを可能にし得、天然水蒸気が使用者の皮膚から熱を連れ去ることを
可能にし得る。ウィッキング特性は、コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォームの
特性を高め得る。
例えば、粘弾性ポリウレタンフォームは、（例えば、１．０インチ×０．５インチ×２
．０インチの寸法を有する粘弾性ポリウレタンフォームの試料上での、試料の縁が５．０
ｍｍの着色水に浸されるときの）視覚的に観察可能なウィッキング高さを呈し得、そのウ
ィッキング高さは、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が除外されることを除けば
、同じイソシアネート成分、同じ算出総含水量を使用して調製される、および同じイソシ
アネート反応性成分異なる粘弾性ポリウレタンフォームの試料（この試料は同じ寸法を有
する）の視覚的に観察可能なウィッキング高さよりも大きい。例えば、ウィッキング高さ
は、少なくとも３倍大きくてもよい（例えば、３～１０倍大きく、かつ／または３．５～
５．５倍大きくてもよい）。ウィッキング特性により、コーティング溶液は、フォームに
より容易に吸い上げられ得、したがって、すべての溶液が、その上で均一なコーティング
層に平坦化される合計時間が短くなる。
粘弾性ポリウレタンフォームは、（粘弾性ポリウレタンフォームの試料を使用する場合
の）視覚的に観察されるウィッキング時間を呈し得、３滴の着色水が前記試料の表面上に
配置されるとき、その時間は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が除外されるこ
とを除けば、同じイソシアネート成分、同じ算出総含水量、および同じイソシアネート反
応性成分を使用して調製される異なる粘弾性ポリウレタンフォームの試料を使用する場合
の視覚的に観察されるウィッキング時間よりも少ない。理解し得るように、比較された試
料は、同じ厚さ／深さを有し得るが、試料の長さおよび幅は、結果に依存しない。ウィッ
キング時間は、３滴の着色水が試料の表面から消失する（すなわち、フォームによって吸
収される）のにかかる時間として視覚的に観察される。ウィッキング時間は、あらかじめ
形成された水性ポリマー分散物が使用されるとき著しくより速くなるように、少なくとも
３０秒減少し得る。例えば、ウィッキング時間は、あらかじめ形成された水性ポリマー分
散物を使用して調製されたポリウレタンフォームについて５秒未満であり得る（例えば、
半秒超）。
粘弾性ポリウレタンフォームは、例えば、ＡＳＴＭ Ｅ９６／Ｅ９６Ｍ（任意選択で、
ＡＳＴＭ Ｅ２３２１－０３を考慮して）に従って測定する場合、改善された水蒸気透過
性を示し得る。例えば、水蒸気透過性は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物を使
用して調製されるポリウレタンフォームについて、少なくとも５％（例えば、５％～２０
％）改善され得る。
粘弾性ポリウレタンフォームは、例えば、軟質エラストマー材料および織物に使用され
るショアＯＯ硬度を示すことができ、３０以下であってもよく、および／または３超であ
ってもよい（例えば、５超、８超、５～３０等）。
当業者によって理解され得るように、比較例におけるあらかじめ形成された水性ポリマ
ー分散物を除外することを説明するように、２つの異なるフォームの上の比較は、あらか
じめ形成された水性ポリマー分散物および／またはあらかじめ形成された水性ポリマー分
散剤ならびに増加した含水量の除外を除けば、同じプロセス条件、同じ器具、および同じ
配合物を使用して調製されるフォームを指す。
コーティング材料
コーティング材料は、水性組成物（例えば、ラテックスバインダー）を有する相変化材
料（ＰＣＭ）コーティングを含み、その結果コーティングをフォーム材料に浸透させるこ
とができる。対照的に、高粘度のコーティング組成物（例えば、水性組成物を含まない相
変化材料）は、フォームの上に厚いコーティングを形成するので、フォームの通気性（Ａ
ＳＴＭ Ｄ－３５７４気流試験に従って測定した）を実質的に低減させ得る。さらに、高
い水ウィッキング性ポリウレタンフォーム形成組成物の使用は、例えば、寝具用マットレ
スおよびマットレストップ層（「トッパー」）に使用するために、そのようなフォームと
相変化材料ベースのコーティングとを組み合わせた使用と同様の通気性を得るのに有益で
あり得る。
例示的な実施形態では、コーティング材料は、コーティング材料を形成するための成分
の総重量（すなわち、コーティング溶液の総重量）を基準にして、５重量％～９５重量％
（例えば、１０重量％～９０重量％、２０重量％～７０重量％、２０重量％～５０重量％
、２０重量％～４０重量％等）の１つ以上のＰＣＭを含んでもよい。例示的な実施形態で
は、コーティング材料は、コーティング材料の総重量を基準にして、５重量％～９５重量
％（例えば、１０重量％～９０重量％、１０重量％～５０重量％、１０重量％～３０重量
％、１０重量％～２５重量％、２０重量％～９０重量％、３０重量％～８０重量％、４０
重量％～８０重量％、５０重量％～７０重量％等）の１つ以上の水性ポリマーエマルジョ
ンを含んでもよい。使用される１つ以上の水性ポリマーエマルジョンの量は、コーティン
グ材料に使用される他の添加剤の量に依存し得る。
例示的な実施形態では、添加剤に関して、コーティング材料は、コーティング溶液の総
重量を基準にして、０重量％～３０重量％（例えば、１重量％～２０重量％、３重量％～
１５重量％、５重量％～１０重量％等）の１つ以上の界面活性剤（任意選択の成分）を含
んでもよい。界面活性剤は、シリコーン界面活性剤であってもよい。コーティング材料は
、コーティング溶液の総重量を基準にして、０重量％～３０重量％（１重量％～２０重量
％、１重量％～１０重量％、１重量％～５重量％、１重量％～３重量％等）の１つ以上の
シリカを含んでもよい。シリカは、フュームドシリカであってもよい。
コーティング材料は、コーティング溶液の総重量を基準にして、０重量％～９０重量％
（例えば、１重量％～８０重量％、１０重量％～７０重量％、２０重量％～７０重量％、
３０重量％～７０重量％、４０重量％～６０重量％、４５重量％～５５重量％等）の水を
含んでもよい。界面活性剤および／またはシリカは、水にあらかじめブレンドされていて
もよく、例えば、その結果、界面活性剤／シリカの重量が、５重量％～９０重量％（例え
ば、２０重量％～８０重量％、２０重量％～７０重量％、３０重量％～６０重量％、４５
重量％～５５重量％等）の水を含んでもよい。
コーティング材料は、コーティング溶液の総重量を基準にして、０重量％～３０重量％
（１重量％～２０重量％、１重量％～１０重量％、１重量％～５重量％、１重量％～３重
量％等）のレオロジー調整剤を含んでもよい。例えば、レオロジー調整剤は、エチレンオ
キシドウレタン、プロピレンオキシドウレタン、および／またはブチレンオキシドウレタ
ンベースの材料であってもよい。
コーティング材料は、コーティング溶液の総重量を基準にして、０重量％～３０重量％
（５重量％～３０重量％、１０重量％～２５重量％、１０重量％～２０重量％等）のグリ
コールを含んでもよい。例えば、グリコールは、１５０～１０００ｇ／モル（例えば、１
５０ｇ／モル～８００ｇ／モル、１５０ｇ／モル～６００ｇ／モル、２００ｇ／モル～５
００ｇ／モル、３００ｇ／モル～５００ｇ／モル等）の数平均分子量を有してもよい。グ
リコールは、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールであってもよい。
相変化材料は、高い融解熱を有する物質であり、ある温度で溶融および固化して、大量
のエネルギーを蓄積および放出することができる。ＰＣＭの潜熱蓄熱は、液体固体、固体
液体、固体気体、および／または液体気体の相変化によって達成され得る。例示的な実施
形態では、コーティング材料中の相変化材料は、固体液体の変化のために使用される。コ
ーティング材料は、有機ＰＣＭおよび／または無機ＰＣＭを含んでもよい。例示的な実施
形態では、ＰＣＭは、コーティング材料がフォームに塗布された後に、ＰＣＭ材料が閉鎖
領域内で相変化を受け得るように、カプセル化されていてもよい。例えば、カプセル化Ｐ
ＣＭは、１つ以上のＰＣＭおよび外側シェルまたはカプセル壁を含むコア材料を含んでも
よい。カプセル壁は、ＰＣＭを含有するので、ＰＣＭが液体状態であるか固体状態である
かに関わらず、カプセル自体は、コア材料を含有する（例えば、完全に包囲する）固体粒
子またはゲル粒子として維持し得る。カプセル壁は、不活性ポリマーを含んでもよい。Ｐ
ＣＭのカプセル化（例えば、マイクロカプセル化）は、噴霧乾燥、遠心、および流動床な
どの方法によって達成され得る。カプセル化のための例示的な方法は、例えば、国際公開
第２０１０／０４２５６６号において述べられている。
カプセル壁は、例えば、ポリアクリレート、ゼラチン、ポリウレタン、ポリ尿素、尿素
－ホルムアルデヒド、尿素－レゾルシノール－ホルムアルデヒド、および／またはメラミ
ンホルムアルデヒドで形成されてもよい。カプセル壁は、コーティング材料を形成する前
に、１つ以上のＰＣＭの周りに形成されてもよく、すなわち、コーティング材料は、あら
かじめ形成されたカプセル化ＰＣＭを含む。カプセル化ＰＣＭは、カプセル化ＰＣＭの総
重量を基準にして、５０重量％～９９重量％（例えば、６０重量％～９９重量％、７０重
量％～９９重量％、８０重量％～９８重量％、および／または８５重量％～９５重量％）
の総ＰＣＭ含有量（１つ以上のＰＣＭを含む）を有してもよい。カプセル化ＰＣＭは、乾
燥粉末では５ミクロン～１００ミクロンの平均粒径を有してもよい。湿潤ケーキ形態のカ
プセル化ＰＣＭは、１ミクロン～２０ミクロンの平均粒径を有してもよい。例えば、カプ
セル化ＰＣＭ（例えば、マイクロカプセルの形態）は、Ｎｅｘｔｅｋ（登録商標）、Ｍｉ
ｃｒｏｔｅｋ（登録商標）、およびＭｉｃｒｏｎａｌ（登録商標）製品ラインとして、Ｍ
ｉｃｒｏｔｅｋ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．から入手可能であり、またＥｎ
Ｆｉｎｉｔ（商標）製品ラインとして、Ｅｎｃａｐｓｙｓ ＬＬＣから入手可能である。
コア材料、すなわちＰＣＭは、人体が最も遭遇する材料から選択されてもよい。例えば
、コア材料（１つ以上のＰＣＭを含み得る）は、０～５０℃および／または１０～４０℃
の溶融温度を有してもよい。ＰＣＭは、特定の温度を維持するために熱を吸収および放出
するパラフィンワックスまたは脂肪酸エステルであってもよい。例えば、ＰＣＭは、１４
～２８個の炭素原子および／または１６～２１個の炭素原子を含むパラフィン（例えば、
直鎖状パラフィン）であってもよい。ＰＣＭは、脂肪酸または脂肪酸エステルであっても
よく、そのいずれも飽和または不飽和であり得る。ＰＣＭは、カプリル酸、カンペニロン
、グリセリン、乳酸、パルミチン酸メチル、またはポリエチレンオキサイド誘導体（６０
０～１０００ｇ／モルの数平均分子量を有するものなどのポリエチレングリコールを含む
）であってもよく、融点が人体に関連する範囲（例えば、０～５０℃および／または１０
～４０℃）のものから選択されてもよい。ＰＣＭは、無機塩、特に塩水和物、例えば、Ｎ
ａＣｌ・Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ等であってもよい。
カプセル化ＰＣＭ（例えば、あらかじめ形成されたカプセル化ＰＣＭ）を水性組成物に
添加して、コーティング材料を形成してもよい。水性組成物は、水性エマルジョンポリマ
ーであってもよく、例えば、水性組成物は、水および少なくとも１つのエマルジョンポリ
マーを含む。水性エマルジョンポリマーは、あらかじめ形成されてもよく、あらかじめ形
成されたカプセル化ＰＣＭの存在下で形成されてもよく、および／またはカプセル化ＰＣ
Ｍを形成するための材料の存在下で形成されてもよい。
例示的な水性組成物としては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙか
ら入手可能なＰＲＩＭＡＬ（商標）ブランドのエマルジョン、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＲＨＯＰＬＥＸ（商標）ブランドのアクリルエ
マルジョン、およびＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な
ＨＹＤＲＨＯＬＡＣ（商標）ブランドの水性ポリマー分散物が挙げられる。水は、水性組
成物の総重量の１０重量％～９９重量％を占めてもよい。既知の技術を水性エマルジョン
ポリマーの調製に使用してもよく、例としては、水、ポリマー（例えば、モノマー）、お
よび任意選択で界面活性剤を組み込んだエマルジョンで開始する乳化重合が挙げられる。
例示的な水性コーティング組成物は、ヨーロッパ特許番号 ＥＰ１４２２２７６ Ｂ１（
米国特許公開第２００４／０１０２５６８号としても入手可能）に記載されており、これ
は参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な実施形態では、水性組成物は、共重合単位として、乾燥ポリマー重量を基準に
して、５０重量％～９９．７５重量％の、（メタ）アクリル酸のエステル、アミド、およ
びニトリルを含むモノエチレン性不飽和非イオン性（メタ）アクリル酸モノマー、例えば
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキ
シル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプ
ロピルを含む（メタ）アクリル酸エステルモノマー、ウレイド（メタ）アクリレート、（
メタ）アクリロニトリル、および（メタ）アクリルアミドを含有する水性アクリルエマル
ジョンポリマーを含む（またはから本質的になる）。本開示を通して使用される場合、「
（メタ）」のあとにアクリレート、アクリロニトリル、またはアクリルアミドなどの別の
用語が続く用語の使用は、それぞれアクリレートおよびメタクリレート、アクリロニトリ
ルおよびメタクリロニトリル、またはアクリルアミドおよびメタクリルアミドの両方を指
す。本明細書において、「非イオン性モノマー」とは、共重合したモノマー残基が、ｐＨ
＝１～１４でイオン電荷を有していないことを意味する。
例えば、水性組成物は、共重合単位として、乾燥ポリマー重量を基準にして、０．２５
重量％～１０重量％の、モノエチレン性不飽和酸モノマー、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、イタコン酸、スルホエチルメタクリレート、ホスホエチルモノブチ
ルメタクリレート、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノメチル、フマル酸モノメチル
、フマル酸、および無水マレイン酸を含有する水性エマルジョンポリマーを含む（または
から本質的になる）。好ましくは、エマルジョンポリマーは、共重合単位として、乾燥ポ
リマー重量を基準にして、０．３重量％～２．５重量％の（メタ）アクリル酸を含有する
。
例えば、水性組成物は、乾燥ポリマー重量を基準にして、０～６０重量％の非イオン性
モノエチレン性不飽和非イオン性（メタ）アクリル酸モノマーでもモノエチレン性不飽和
酸モノマーでもない任意選択のモノマーを、共重合単位として含有する水性エマルジョン
ポリマーを含む（またはから本質的になる）。任意選択のモノマーとしては、例えば、ス
チレンまたはアルキル置換スチレン；ブタジエン；アミノアルキル（メタ）アクリレート
、Ｎ－アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ－ジアルキルアミノアルキ
ル（メタ）アクリレート；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、または他のビニルエステル
；塩化ビニル、塩化ビニリデン、Ｎ－ビニルピロリドンなどのビニルモノマー；アリルメ
タクリレート、ビニルトルエン、ビニルベンゾフェノン、ジアリルフタレート、１，３－
ブチレングリコールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、およ
びジビニルベンゼンが挙げられる。
水性エマルジョンポリマーのエマルジョンポリマーは、低いレベルの意図的または不定
期の架橋が存在し得るが、それがコーティング材料としてフォームに塗布される場合、実
質的に非架橋であってもよい。低レベルの予備架橋またはゲル含有が所望される場合、低
レベルの任意選択の非イオン性多エチレン性不飽和モノマー、例えば、乾燥ポリマー重量
を基準にして、０．１重量％～５重量％を使用することができる。しかしながら、膜形成
の質が著しく損なわれないことが重要である。
水性エマルジョンポリマーにおいて、例示的な界面活性剤、例えば、アルキル、アリー
ル、もしくはアルキルアリールスルフェート、スルホネート、またはホスフェートのアル
カリ金属塩またはアンモニウム塩、アルキルスルホン酸、スルホコハク酸塩、脂肪酸、エ
チレン性不飽和界面活性剤モノマー、およびエトキシル化アルコールまたはフェノールな
どのアニオン性および／または非イオン性乳化剤を使用してもよい。重合性界面活性剤も
使用することができる。好ましい重合性界面活性剤モノマーは、ノニルフェノキシプロペ
ニルポリエトキシル化スルフェート（例えば、Ｄａｉ－ｉｃｈｉ ＣｏｒｐのＨｉｔｅｎ
ｏｌとして）、ナトリウムアルキルアリルスルホサクシネート（例えば、Ｈｅｎｋｅｌ
ＣｏｒｐのＴｒｅｍ ＬＦ－４０として）、アンモニウムジ－（トリシクロ（５．２．１
．０ ２，６）３－デセン－（８または９）オキシエチル）スルホスクシネート、および
アンモニウムジ－（トリシクロ（５．２．１．０ ２，６）３－デセン－（８または９）
スルホスクシネートである。さらに、不飽和Ｃ６～Ｃ３０有機酸のアンモニウム塩および
金属塩を、単独でまたは上記界面活性剤と組み合わせて使用することができる。これらの
酸の例は、α－メチル桂皮酸、α－フェニル桂皮酸、オレイン酸、リノール酸（米国特許
第５，３６２，８３２号に記載）、リシノール酸、トール油ロジンおよび脂肪酸の不飽和
画分、不均化ロジン酸、大豆油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、ヒマワリ油脂肪酸、アマニ油
脂肪酸、ベニバナ油脂肪酸、ソルビタンモノオレエート、アビエチン酸、ポリ（オキシエ
チレン）ソルビトールセスキオレエート、およびＥｍｐｏｌ１０１０ダイマー酸である。
また好適な重合性界面活性剤モノマーとしては、例えば、マレイン酸誘導体（米国特許第
４，２４６，３８７号に記載）、およびアルキルフェノールエトキシレートのアリル誘導
体（ＪＰ－６２２２７４３５に記載）も挙げられる。使用される界面活性剤の量は、ポリ
マーの総重量を基準にして、０．１重量％～２５重量％であってもよい。界面活性剤は、
水とあらかじめブレンドしてもよい。
低ＶＯＣ含有コーティングは、ＶＯＣのない合体剤を含有できる低ＶＯＣコーティング
組成物をフォームと共に使用することが求められ得る。合体剤は、水性エマルションポリ
マー、塗料、またはコーティングに添加され、エマルションポリマー、塗料、またはコー
ティングの最低フィルム形成温度（ＭＦＦＴ）を少なくとも１℃低下させる化合物である
。ＭＦＦＴは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ２３５４を使用して測定される。ＶＯＣのない合体剤の
例としては、可塑剤、低分子量ポリマー、および界面活性剤が挙げられる。すなわち、Ｖ
ＯＣのない合体剤は、大気圧で２８０℃を超える沸点を有する合体剤である。
塗料またはコーティング調製の典型的な方法は、エマルジョンポリマー、殺生物剤、消
泡剤、石鹸、分散剤、および増粘剤からの偶発的なＶＯＣを導入し得る。これらは、典型
的には、コーティング組成物の総重量を基準にして、０．１重量％のＶＯＣを占める。塗
料またはコーティングを、コーティング組成物の総重量を基準にして、０．０１重量％未
満のＶＯＣにまでさらに減少させるために、水蒸気ストリッピング、および殺生物剤、消
泡剤、石鹸、分散剤および増粘剤のような低ＶＯＣ含有添加剤の選択などの追加の方法を
使用することができる。
コーティング材料は、直線状の平坦な表面を有するフォームに塗布されてもよい。コー
ティング材料はまた、曲面（例えば、輪郭カット枕）、フォームおよびマットレス業界で
知られているより複雑なトポロジー表面（例えば、畳み込まれたフォームシートとしても
知られているいわゆる「卵箱」フォームパッド、別の例は波状パターンがある）にも塗布
されてもよい。コーティング材料は、フォーム表面上に直接塗布されてもよく、例えば、
フォーム表面上に噴霧コーティングおよび／または注がれてもよい。コーティング材料は
、単独で広げてもよいし、木材もしくは金属の棒または棒きれなどの道具を使用して、あ
るいはエアーナイフを使用して広げてもよい。カーテンコーティング器具も同様に使用し
てもよく、フォームを、コンベアベルトの助けを借りて動かすことができ、コーティング
液のカーテンに通す。様々なタイプのロールツーロールコーティングも同様に使用するこ
とができる。
全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。特に明記しない限
り、すべての分子量データは、数平均分子量に基づく。
下記の通り、２種類のフォームを調製してもよい。第１セットのフォーム試料は、あら
かじめ形成された水性ポリマー分散物を使用して調製されるが、実施例は、あらかじめ形
成された水性ポリマー分散物とあらかじめ形成された水性ポリマー分散剤の両方を使用し
て調製されてもよい。第２セットのフォーム試料は、あらかじめ形成された水性ポリマー
分散剤を使用して調製されるが、実施例は、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物と
あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤の両方を使用して調製されてもよい。
第１セットのフォーム試料
本明細書において提供されるデータおよび記述情報は、近似値に基づく。さらに、主に
使用された材料は、以下の通りである。
［表］
Figure 2022031650000001
第１の供給は、２３４ｌｂ／ｈの流速で、１００重量％のＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）５
９８６（およそ２０．５重量％のアクリル酸を有するエチレンアクリル酸樹脂）を含み、
第２の供給は、１２５ｌｂ／ｈの流速で、１００重量％の水酸化カリウム（およそ４５重
量％のＫＯＨの水溶液）を含み、第３の供給は、５０ｌｂ／ｈの流速で、１００重量％の
水を含む。第１の希釈ポンプは、２２０ｌｂ／ｈで水を供給し、第２の希釈ポンプは、５
３８ｌｂ／ｈで水を供給して、所望の固体含有量を達成する。バレル／ゾーン温度制御条
件は、以下の通りである。
Figure 2022031650000002
［表］
Figure 2022031650000003
以下の表２内のおおよその配合に従って、実施例１～３ならびに比較例ＡおよびＢを調
製する。以下の実施例において、総配合質量は、１９００グラムになるように設定する。
あらかじめ形成された水性酸分散物である、ＡＤ１およびＡＤ２のうちの１つを使用して
、実施例１～３を調製する。水のみを使用して、すなわち、分散物を使用しないで、比較
例Ａを調製する。比較例Ｂは、別々に添加されるエチレンアクリル酸コポリマーおよび水
を使用して、すなわち、あらかじめ形成された分散物を使用せずに、粘弾性フォームを調
製しようと試みる。しかしながら、周囲条件で、水中にエチレン－アクリル酸コポリマー
が溶解できないため（この理論に束縛されることを意図しないが、水中にエチレン－アク
リル酸コポリマー結晶を溶融するために、少なくともおよそ１２０℃の温度が必要である
と考えられる）、このような混合物は、粘弾性フォームを形成するための発泡反応での使
用に好ましくなく、かつ／または不適当である。言い換えれば、溶解性を得るために必要
な高温は、本明細書における目的にとって好ましくなく、かつ／もしくは不適当であり、
かつ／または非溶解エチレン－アクリル酸コポリマー結晶は、本明細書における目的にと
って好ましくなく、かつ／もしくは不適当である。試料の密度は、およそ２．７～３．０
ｌｂ／ｆｔ３の範囲である（ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｇに従う）。
Figure 2022031650000004
以下の表３内のおおよその配合に従って、実施例４～１１および比較例Ｃを調製する。
以下の実施例において、総配合質量は、１９００グラムになるように設定する。あらかじ
め形成された水性酸改質ポリオレフィン分散物である、ＡＤ３およびＡＤ４のうちの１つ
を使用して、実施例４～１１を調製する。水のみを使用して、すなわち、分散物を使用し
ないで、比較例Ｃを調製する。試料の密度は、およそ２．５～３．０ｌｂ／ｆｔ３の範囲
である（ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｇに従う）。
Figure 2022031650000005
実施例１～１１および比較実施例Ａ～Ｃのそれぞれについて、透明なプラスチックフィ
ルムで裏打ちされた３８ｃｍ×３８ｃｍ×２４ｃｍ（１５”×１５”×９．５”）の木箱
を使用した換気フード下において、周囲条件でのボックス発泡によって、フォーム試料を
調製する。高回転速度での１６ピン（９０°離れた４つの半径方向において各４本のピン
）ミキサを、１ガロンのカップ（直径１６．５ｃｍ、高さ１８ｃｍ）とともに、高回転速
度設定で使用した。スズ触媒を除いて、イソシアネート反応性成分内の成分は、１５秒間
２４００ｒｐｍで、まず混合する。次いで、スズ触媒を添加し、さらに１５秒間２４００
ｒｐｍですぐに混合する。次に、イソシアネート成分を添加し、さらに３秒間３０００ｒ
ｐｍですぐに混合する。次いで、混合したイソシアネート反応性成分およびイソシアネー
ト成分をプラスチックフィルムで裏打ちされた箱に注ぐ。フォームは、気泡がフォームの
上面に現れるときに、最大高さに到達したとして観察する。フォームが完成されると、換
気フード下で、フォームを一晩さらに硬化させる。フォーム試料壁を廃棄し、残りの試料
を特徴付ける。
実施例１２について、フォームを、Ｃａｎｎｏｎ Ｖａｒｉｍａｘ発泡機を使用して作
製する。ポリオール１およびポリオール３を、１：１の比を有するブレンドとして使用す
る。総ポリオールの流速は、１１０ｌｂ／分を目標とする。フォームバンを、およそ９６
インチ×５２インチ×２０インチのサイズで作製する。得られたフォーム試料を、フォー
ムを製作した次の日にカットする。次いで、物理的特性試験を実行する前に、試料を２４
時間調整する。
算出総含水量（重量部）は、水性分散物の一部として配合物に添加された水量に加えて
、配合物に添加されたＤＩ（脱イオン水）の総量として算出する。
空気流は、所与の印加空気圧下でフォームを通過することが可能な空気の測定値である
。空気流は、１２５Ｐａ（０．０１８ｐｓｉ）の圧力で、１．０インチ（２．５４ｃｍ）
厚×２インチ×２インチ（５．０８ｃｍ）正方形断面のフォームを通過する空気の量とし
て測定する。単位は、標準立方フィート毎分（ｓｃｆｍ）で表される。空気流を測定する
ための代表的な商業用ユニットは、Ｚｕｒｉｃｈ、ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＴｅｘＴｅ
ｓｔ ＡＧによって製造され、ＴｅｘＴｅｓｔ Ｆｘ３３００として認定される。本明細
書において、空気流は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｇに従って測定される。
平均弾力性は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｈに従って、特に反発弾性試験を使用して測
定される。回復時間は、４インチ×４インチ×２インチのフォーム片で、７５％の位置（
すなわち、フォーム試料を、１００％マイナス７５％の試料の元の厚さに圧縮する）から
、フォーム圧縮が１０％の位置に対する位置（フォーム試料の元の厚さに基づく）まで圧
縮荷重ヘッドを放出／戻すことによって測定される。回復時間は、圧縮荷重ヘッドを放出
／戻す時間から、フォームが少なくとも１ニュートンの力を用いて荷重ヘッドに向かって
押し返す瞬間までとして定義する。
ＩＦＤは、押し込み力たわみと称され、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｂ１に従って測定さ
れる。ＩＦＤは、５０平方インチの円板試料を、その試料の元の厚さの特定のパーセンテ
ージだけ押し込むのに必要な力の量（ポンド）として定義される。本明細書において、Ｉ
ＦＤは、フォーム試料に対して２５％のたわみおよび６５％のたわみでのポンド数として
規定される。粘弾性フォームに対しては、より低いＩＦＤ値が追求される。例えば、６～
１２の２５％のＩＦＤは、寝枕、厚い背枕等に使用され得る。１２～１８の２５％のＩＦ
Ｄは、中程度の厚さの背枕、室内装飾織物等に使用され得る。１８～２４の２５％のＩＦ
Ｄは、薄い背枕、タフティングマトリックス、非常に厚いシートクッション等に使用され
得る。２４を超える２５％のＩＦＤは、硬いシートクッション、硬いマットレス、衝撃吸
収フォーム、包装フォーム、カーペットパッド、および超硬質フォームを必要とする他の
用途に使用され得る。
２５％でリターンのＩＦＤは、フォームが回復する能力である。特に、２５％でリター
ンのＩＦＤは、６５％でのＩＦＤの測定を繰り返し、２５％の圧縮に戻った後に回復され
る、２５％でのＩＦＤのパーセンテージとして測定される。
本明細書で使用する場合、「引裂強度」という用語は、長手方向の細長いカットでプレ
ノッチされたフォーム試料を、フォーム試料に引き裂くのに必要な最大平均力を表すため
に、本明細書において使用される。試験結果は、リニアインチ当たりの重量ポンド（ｌｂ
ｆ／ｉｎ）、またはメートル当たりのニュートン（Ｎ／ｍ）において、ＡＳＴＭ Ｄ３５
７４試験Ｆの手順に従って決定される。
ウィッキング効果および水分／熱管理
実施例１２は、多回空気流と組み合わせるとき、ウィッキングおよび水分／熱管理につ
いてさらに評価する。ウィッキング湿潤効果を試験するために、比較例Ｄを、添加剤３を
配合物に添加しないことを除けば、実施例１２と同じ方法および配合物を使用して調製す
る。
良好なウィッキング効果を実現するためには、材料は、良好な湿潤効果を有するべきで
ある。湿潤効果を実行するために、３滴の着色水は、１．０インチの厚さを有するそれぞ
れのフォーム試料の表面上に置き、水の液滴が表面から消失するのにかかる時間を、視覚
的に観察し、ウィッキング時間として記録する。各水滴は、およそ４２ミリグラムである
。水を、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なオレンジ色素を用いて着色
する。実施例１２は、より速いウィッキング速度を有し、水滴が、およそ１秒のウィッキ
ング時間で試料の表面からウィックすることが視覚的に観察され、比較例Ｄは、より緩徐
なウィッキング速度を有し、３８秒のウィッキング時間を伴うことが視覚的に観察される
。したがって、フォーム試料が、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が比較例にお
いて除外されること以外、同じ条件および配合物を使用して作製された場合、あらかじめ
形成された水性ポリマー分散物が含まれるとき、ウィッキング速度はより速く、ウィッキ
ング時間はおよそ３７秒短いことが見られる。
ウィッキング高さはまた、垂直ウィッキング試験を使用して試験され得る。特に、１．
０インチ×０．５インチ×２．０インチの寸法を有するフォーム試料を、実施例１２およ
び比較例Ｄのために調製する。フォーム試料の先端を、５．０ｍｍの着色水に浸し、同時
にフォーム試料を、着色水を保持する水平な皿に対して実質的に垂直な位置で維持する。
水の垂直なウィッキング、すなわち、上方移動を、１分間（周囲条件で）可能にする。次
いで、上方移動を、定規を使用して測定し、垂直なウィッキング高さとして記録する。実
施例１２は、６．３５ｍｍの垂直なウィッキング高さを有するものとして測定され、比較
例Ｄは、１．５９ｍｍの垂直なウィッキング高さを有するものとして測定される。したが
って、フォーム試料が、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が比較例において除外
されること以外、同じ条件および配合物を使用して作製された場合、あらかじめ形成され
た水性ポリマー分散物が含まれるとき、ウィッキング高さは、およそ４倍に増加すること
が見られる。
実施例１２および比較例Ｄの水蒸気透過性を試験し得る。特に、標準カップ乾燥方法を
、ＡＳＴＭ Ｅ９６／Ｅ９６Ｍに従って行う。さらに、標準的技法、シャーレ法について
（シャーレの直径は５．５インチである）ＡＳＴＭ Ｅ２３２１－０３に従う。実施例１
２および比較例Ｄのそれぞれの試験について、３つの検体を使用し、その検体は、およそ
１．３０インチの厚さを有し、それらの試料の縁がワックス（例えば、およそ１４０°Ｆ
で溶融されるワックス）を用いて密封されるフォーム試料である。水蒸気透過性を試験す
るために、シャーレを、頂部リムの１／４以内まで満たす。試験中、湿度レベルは７２．
７％であり、温度制御は、５０．８°Ｆである。
実施例１２は、およそ７１．６（グレイン／時間／ｆｔ２）／ΔＰ×インチの水蒸気透
過性を有することが観察され、比較例Ｄは、およそ６７．４（グレイン／時間／ｆｔ２）
／ΔＰ×インチの著しくより低い水蒸気透過性を有することが観察される。したがって、
フォーム試料が、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が比較例において除外される
こと以外、同じ条件および配合物を使用して作製された場合、水蒸気透過性は、あらかじ
め形成された水性ポリマー分散物が含まれるとき、およそ５．９％改善され得る。
第２セットのフォーム試料
本明細書において提供されるデータおよび記述情報は、近似値に基づく。さらに、主に
使用された材料は、以下の通りである。
［表］
Figure 2022031650000006
以下の表４内のおおよその配合に従って、実施例１３～１８および比較例Ｄを調製する
。以下の実施例において、総配合質量は、１９００グラムになるように設定する。実施例
１３～１８は、それぞれ、あらかじめ形成された水性ポリマー分散剤である、ＡＤ１、Ａ
Ｄ２、ＡＤ３、ＡＤ４、ＡＤ５、およびＡＤ６のうちの１つを使用して調製される。水の
みを使用して、すなわち、水性ポリマー分散剤を使用しないで、比較例Ｄを調製する。試
料の密度は、およそ２．７～３．２ｌｂ／ｆｔ３の範囲である（ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試
験Ａに従う）。
Figure 2022031650000007
実施例１３～１８および比較実施例Ｄのそれぞれについて、透明なプラスチックフィル
ムで裏打ちされた３８ｃｍ×３８ｃｍ×２４ｃｍ（１５”×１５”×９．５”）の木箱を
使用した換気フード下において、周囲条件でのボックス発泡によって、フォーム試料を調
製する。高回転速度での１６ピン（９０°離れた４つの半径方向において各４本のピン）
ミキサを、１ガロンのカップ（直径１６．５ｃｍ、高さ１８ｃｍ）とともに、高回転速度
設定で使用した。スズ触媒を除いて、イソシアネート反応性成分内の成分は、１５秒間２
４００ｒｐｍで、まず混合する。次いで、スズ触媒を添加し、さらに１５秒間２４００ｒ
ｐｍですぐに混合する。次に、イソシアネート成分を添加し、さらに３秒間３０００ｒｐ
ｍですぐに混合する。次いで、混合したイソシアネート反応性成分およびイソシアネート
成分をプラスチックフィルムで裏打ちされた箱に注ぐ。フォームは、気泡がフォームの上
面に現れるときに、最大高さに到達したとして観察する。フォームが完成されると、換気
フード下で、フォームを一晩さらに硬化させる。フォーム試料壁を廃棄し、残りの試料を
特徴付ける。
算出総含水量（重量部）は、水性分散剤の一部として配合物に添加された水量に加えて
、配合物に添加されたＤＩ（脱イオン水）の総量として算出する。
空気流は、所与の印加空気圧下でフォームを通過することが可能な空気の測定値である
。空気流は、１２５Ｐａ（０．０１８ｐｓｉ）の圧力で、１．０インチ（２．５４ｃｍ）
厚×２インチ×２インチ（５．０８ｃｍ）正方形断面のフォームを通過する空気の量とし
て測定する。単位は、標準立方フィート毎分（ｓｃｆｍ）で表される。空気流を測定する
ための代表的な商業用ユニットは、Ｚｕｒｉｃｈ、ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＴｅｘＴｅ
ｓｔ ＡＧによって製造され、ＴｅｘＴｅｓｔ Ｆｘ３３００として認定される。本明細
書において、空気流は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｇに従って測定される。
平均弾力性は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｈに従って、特に反発弾性試験を使用して測
定される。回復時間を、７５％の位置（すなわち、フォーム試料を、１００％マイナス７
５％の試料の元の厚さに圧縮する）から、フォーム圧縮が１０％の位置に対する位置（フ
ォーム試料の元の厚さに基づく）まで圧縮荷重ヘッドを放出／戻すことによって測定する
測定する。回復時間は、圧縮荷重ヘッドを放出／戻す時間から、フォームが少なくとも１
ニュートンの力を用いて荷重ヘッドに向かって押し返す瞬間までとして定義する。
引張強度および伸び率パーセントは、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｅに従って測定される
。本明細書で使用する場合、「引裂強度」という用語は、長手方向の細長いカットでプレ
ノッチされたフォーム試料を、フォーム試料に引き裂くのに必要な最大平均力を表すため
に、本明細書において使用される。試験結果は、リニアインチ当たりの重量ポンド（ｌｂ
ｆ／ｉｎ）、またはメートル当たりのニュートン（Ｎ／ｍ）において、ＡＳＴＭ Ｄ３５
７４試験Ｆの手順に従って決定される。
ＩＦＤは、押し込み力たわみと称され、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４試験Ｂ１に従って測定さ
れる。ＩＦＤは、５０平方インチ円板を使用して、試料を、試料の元の厚さの特定のパー
センテージだけ押し込むのに必要な力の量（ポンド）と定義される。本明細書において、
ＩＦＤは、フォーム試料に対して２５％のたわみおよび６５％のたわみでのポンド数とし
て規定される。粘弾性フォームに対しては、より低いＩＦＤ値が追求される。例えば、６
～１２の２５％のＩＦＤは、寝枕、厚い背枕等に使用され得る。１２～１８の２５％のＩ
ＦＤは、中程度の厚さの背枕、室内装飾織物等に使用され得る。１８～２４の２５％のＩ
ＦＤは、薄い背枕、タフティングマトリックス、非常に厚いシートクッション等に使用さ
れ得る。２４を超える２５％のＩＦＤは、硬いシートクッション、硬いマットレス、衝撃
吸収フォーム、包装フォーム、カーペットパッド、および超硬質フォームを必要とする他
の用途に使用され得る。
２５％でリターンのＩＦＤは、フォームが回復する能力である。特に、２５％でリター
ンのＩＦＤは、６５％でのＩＦＤの測定を繰り返し、２５％の圧縮に戻った後に回復され
る、２５％でのＩＦＤのパーセンテージとして測定される。
ウィッキング効果および水分／熱管理
実施例１２は、多回空気流と組み合わせるとき、ウィッキングおよび水分／熱管理につ
いてさらに評価する。ウィッキング湿潤効果を試験するために、比較例Ｄを、添加剤３を
配合物に添加しないことを除けば、実施例１２と同じ方法および配合物を使用して調製す
る。
ウィッキング高さはまた、垂直ウィッキング試験を使用して試験され得る。特に、１．
０インチ×０．５インチ×２．０インチの寸法を有するフォーム試料を、実施例１２およ
び比較例Ｄのために調製する。フォーム試料の先端を、５．０ｍｍの着色水に浸し、同時
にフォーム試料を、着色水を保持する水平な皿に対して実質的に垂直な位置で維持する。
水の垂直なウィッキング、すなわち、上方移動を、１分間（周囲条件で）可能にする。次
いで、上方移動を、定規を使用して測定し、垂直なウィッキング高さとして記録する。実
施例１２は、６．３５ｍｍの垂直なウィッキング高さを有するものとして測定され、比較
例Ｄは、１．５９ｍｍの垂直なウィッキング高さを有するものとして測定される。したが
って、フォーム試料が、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が比較例において除外
されること以外、同じ条件および配合物を使用して作製された場合、ウィッキング高さは
、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が含まれるとき、およそ４倍に増加すると見
られる。
実施例１２および比較例Ｄの水蒸気透過性を試験し得る。特に、標準カップ乾燥方法を
、ＡＳＴＭ Ｅ９６／Ｅ９６Ｍに従って行う。さらに、標準的技法、シャーレ法について
（シャーレの直径は５．５インチである）ＡＳＴＭ Ｅ２３２１－０３に従う。実施例１
２および比較例Ｄのそれぞれの試験について、３つの検体を使用し、その検体は、およそ
１．３０インチの厚さを有し、それらの試料の縁がワックス（例えば、およそ１４０°Ｆ
で溶融されるワックス）を用いて密封されるフォーム試料である。水蒸気透過性を試験す
るために、シャーレを、頂部リムの１／４以内まで満たす。試験中、湿度レベルは７２．
７％であり、温度制御は、５０．８°Ｆである。
実施例１２は、およそ７１．６（グレイン／時間／ｆｔ２）／ΔＰ×インチの水蒸気透
過性を有することが観察され、比較例Ｄは、およそ６７．４（グレイン／時間／ｆｔ２）
／ΔＰ×インチの著しくより低い水蒸気透過性を有することが観察される。したがって、
フォーム試料が、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が比較例において除外される
こと以外、同じ条件および配合物を使用して作製される場合、水蒸気透過性は、あらかじ
め形成された水性ポリマー分散物が含まれるとき、およそ５．９％改善され得る。
第１セットのコーティングされた試料
第１セットのコーティング試料は、添加剤を使用して調製された粘弾性フォームを使用
する。本明細書において提供されるデータおよび記述情報は、近似値に基づく。さらに、
主に使用された材料は、以下の通りである。
［表］
Figure 2022031650000008
例示的なコーティング材料試料は、以下の表５の配合物に従って調製される。
Figure 2022031650000009
コーティング材料１および２は、清浄な三口ビーカー（または適切なプラスチック容器
）に各成分を秤量することによって調製される。これらを木質の舌圧子を使用して手で混
合して、均一な混合物を形成した。コーティング材料は、容器から直接注ぎ出すことによ
ってフォーム上に分配することができる。
コーティング材料と共に使用する例示的なフォーム試料は、以下の表６の配合物に従っ
て調製される。フォーム試料は、上記の手順によって調製される。コーティングされた試
料は、示されたコーティング材料をフォームの１つの表面上に少しずつ注ぐことによって
調製され、木質の舌圧子を使用して均一で滑らかな層になるようにし、これを全ての溶液
が注ぎ出されるまで続けた。次いで、フォームをヒュームフード内に室温で一晩放置して
水を乾燥させる。コーティングされたフォームの総面積は、単位面積当たりのＰＣＭの量
が同じになるように～７０平方インチで制御される。コーティング後に得られる材料は、
「コーティングされたフォーム」と称される。ウィッキング時間について、値は、標準誤
差（±記号を使用する）で与えられ、１滴（それぞれ約４２ミリグラム）が、新しく切断
されたフォーム表面上に滴下される。Ｍｉｔｓｕｔｏｙｏ Ｍｏｄｅｌ ＣＦＣ－Ｐ２４
ピペットを使用し、脱イオン水を用いた。ウィッキング時間が１秒以内で速過ぎて記録で
きない場合は、次いで時間を表６に「＜１」と記録した。
２つのフォーム基材を比較した：実施例による１つの粘弾性制御フォームおよび１つの
高空気流粘弾性フォーム（本明細書ではＨＡＦＨＷＷとも称される）。試料は、Ｖａｒｉ
ｍａｘ ｍａｃｈｉｎｅから、表２の配合物を使用して、それぞれ約１１０ｌｂ／分の総
流速で作製される。ポリオール側（第一スズオクトアートを除く全てのポリオール）の成
分が、約１２００ｒｐｍで混合する約２フィートの長さのピンミキサ中にまず供給される
。イソシアネート成分をピンミキサに最後に加え、第一スズオクトアートは、イソシアネ
ート成分の直前に加える。反応混合物は、幅約３フィート、長さ１フィート、深さ１フィ
ートのトラフに供給され、次いで、ポリエチレンシートで裏打ちされたコンベアベルト上
に流される。
Figure 2022031650000010
実施例１９および２０のより優れた水ウィッキング特性により、コーティング溶液は、
この２つのフォームに、より容易に吸い上げられ、したがって、すべての溶液が均一なコ
ーティング層に平坦化される合計時間が、粘弾性制御フォームと比較して短い。図２は、
両方のフォームについて、コーティング表面間の比較を示す。比較例Ｅによるコーティン
グされた粘弾性制御フォーム（左）は、アクリルコーティングの固体の厚い層を示す。フ
ォームを圧縮すると、コーティング層に亀裂が生じる。コーティングされたＨＡＦＨＷＷ
フォーム表面（右）ではあるが、多孔性フォーム構造が依然として目に見える。追加の圧
縮で実施例２０のコーティングの外観は変形せず、目で亀裂は観察されない。実施例２０
および比較例Ｅについて、ウィッキング時間を記録した。実施例２０についてのウィッキ
ング時間は、その対応するコーティングされていないフォームと同様に、依然として非常
に速かった（＜１秒）。比較例Ｅについて、ウィッキング時間は、８秒であった（測定総
数＝６）。
コーティング前後の空気流を、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４に従って両方の試料から測定した
。データは、以下の表３に示されている。ポリマー水エマルジョン＃５－２を使用する場
合、コーティングされたＨＡＦＨＷＷフォームとコーティングされた粘弾性制御フォーム
との空気流の比は、２．２８／０．５７であり、４．０倍の空気流であることに留意され
たい。コーティングされた粘弾性制御フォームが、圧縮されたときに割れたコーティング
を有することを考慮すると、空気流は、実際には、割れる前と比較して誇張されている。
すなわち、割れていないコーティングされた粘弾性制御フォームは、空気流の値がさらに
低くなるであろう。
この「４．０倍」という係数は、下にあるＨＡＦＨＷＷ基材と粘弾性制御基材との空気
流の比が、６．７８／２．５７であり、２．６倍であることを考慮すると、相対的な向上
である。そのため、ＨＡＦＨＷＷフォームは、水を素早く吸い上げないフォームより優れ
た性能を発揮する。
第２セットのコーティングされた試料
第２セットのコーティングされた試料は、成形フォーム配合物で調製された粘弾性フォ
ームを使用する。本明細書において提供されるデータおよび記述情報は、近似値に基づく
。さらに、主に使用された材料は、以下の通りである。
［表］
Figure 2022031650000011
例示的なコーティング材料試料は、以下の表７の配合物に従って調製される。
Figure 2022031650000012
コーティング材料３および４は、清浄な三口ビーカー（または適切なプラスチック容器
）に各成分を秤量することによって調製される。これらを木質の舌圧子を使用して手で混
合して、均一な混合物を形成した。コーティング材料は、容器から直接注ぎ出すことによ
ってフォーム上に分配することができる。
コーティング材料と共に使用する例示的なフォーム試料は、以下の表８の配合物に従っ
て調製される。フォーム試料は、縦方向に１１．３ｃｍ、横方向に３７．４ｃｍ×３７．
４ｃｍの寸法を有するボックスフォームモールドを使用して調製される。通常の離型ワッ
クスが使用される。ボックスフォームモールドの温度は、１４０°Ｆ（６０°Ｃ）に設定
されている。フォーム配合物は、合計１２００グラムとなるように作製された。表８の成
分を、高剪断ミキサ（４つの半径方向に延びる方向のそれぞれに４つのピン）を使用して
、高回転速度で１ガロンの容器内で混合した。イソシアネートを除いた配合物の成分を、
最初に１５秒間混合し（２４００ｒｐｍ）、続いて別の混合サイクルを１５秒間行った（
２４００ｒｐｍ）。最後に、イソシアネートを混合物に加え、直ちにさらに４秒間混合し
た（３０００ｒｐｍ）。次いで、混合物を金属の加熱されたボックスフォームモールドに
注入し、モールドのフタを閉じ、フォームにさせる。硬化の５分後にフォームが除去され
る。最終フォームの重量は、９７５～９９０グラムであった。このような成形フォームが
３つ作製された。
コーティングされた試料は、示されたコーティング材料をフォームの１つの表面上に少
しずつ注ぐことによって調製され、木質の舌圧子を使用して均一で滑らかな層になるよう
にし、これを全ての溶液が注ぎ出されるまで続けた。次いで、フォームをヒュームフード
内に室温で一晩放置して水を乾燥させる。コーティングされたフォームの総面積は、単位
面積当たりのＰＣＭの量が同じになるように～７０平方インチで制御される。コーティン
グ後に得られる材料は、「コーティングされたフォーム」と称される。実施例Ｆは、コー
ティングされていない成形フォームである。実施例２０および２１は、ＰＣＭがコーティ
ング配合物に組み込まれたコーティングされたフォームの２つの実施例であり、これらの
実施例は、以下に記載した通り、コーティングされたフォームの曲げ試験に合格し、また
３０未満のショアＯＯ硬度を有する可撓性コーティングを実現する。
Figure 2022031650000013
熱伝導率の測定のために、厚さ１．０インチ（横方向に７×７インチ）のフォームを使
用して、ＡＳＴＭ Ｃ５１８－０４方法の下でフォーム試料を試験する。具体的には、熱
伝導率は、熱伝導の法則として知られているフーリエの法則を基準にして、レーザーコン
ペン熱流量計を使用して測定される。測定は、２つの異なる温度（ｄＴ）に維持された２
つの平らな等温プレートの間にフォーム試料を置くことによって行われる。典型的には、
一方のプレートは、「ホットプレート」と呼ばれ、他方のプレートは、「コールドプレー
ト」と呼ばれる。熱流束測定は、平均試験温度７５°Ｆおよび試験温度差４０°Ｆで実施
される。レーザーコンペン熱流量計は、熱流を一方向のみで測定するため、フーリエの法
則は、次のように簡単に記述することができる：
ｑ＝－λ（ｄＴ／ｄｘ）またはλ＝－ｑ（ｄｘ／ｄＴ）
ここで、ｑ＝熱流束（Ｗ／ｍ２またはＢＴＵ／ｆｔ２）、λ＝熱伝導率（Ｗ／ｍ－Ｋま
たはＢＴＵ／（ｈｒ－ｆｔ－°Ｆ）またはＢＴＵ．ｉｎ．ｈｒ－１ ｆｔ－２ °Ｆ－１
）、ｄＴ／ｄｘ＝ｘ方向の温度勾配（Ｋ／ｍまたは°Ｆ／ｆｔ）。
ショアＯＯ硬度については、フォーム試料を実験室の周囲条件で１８時間コンディショ
ニングする。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０－１５に従って行われ、５回以上の平均測定
値が、ショアＯＯ硬度値として記録される。熱伝導率の測定に使用したのと同じ試料（厚
さ１．０インチ、横方向７×７インチ）を使用した。
コーティングされたフォームの曲げ試験について、フォーム試料（７×７×１．０イン
チの寸法を有する）を、コーティング面を外側に向けて半分に折り曲げる。次いで、曲げ
られたフォーム試料を幅２．０インチのバイス内に置く（曲げた側を上に向ける）。次に
、試料上のコーティングを肉眼で検査して、２ｍｍより広い亀裂を探す。そのような亀裂
が見つからない場合は、試料に結果値として「合格」が割り当てられる。

Claims (10)

  1. コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォームであって、
    コーティングを上に有する粘弾性ポリウレタンフォームであって、前記粘弾性ポリウレ
    タンフォームが、ＡＳＴＭ Ｄ３５７４に従って測定した場合に２０％以下の弾力性を有
    し、少なくとも１つのイソシアネートを含むイソシアネート成分とポリオール成分を含む
    イソシアネート反応性成分とを有する反応系の生成物であり、前記反応系のイソシアネー
    ト指数が、５０～１５０である、粘弾性ポリウレタンフォームと、
    前記粘弾性ポリウレタンフォーム上のおよびその内部に埋め込まれたコーティング材料
    であって、水性ポリマーエマルジョンおよびカプセル化相変化材料を含む、コーティング
    材料と、を含む、コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
  2. 前記反応系が、少なくとも１つの触媒と、
    （ｉ）混合物の総重量を基準にして０．１重量％～６．０重量％のあらかじめ形成され
    た水性ポリマー分散物であって、前記あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が、前記
    あらかじめ形成された水性ポリマー分散物の総重量を基準にして１０重量％～８０重量％
    の固体含有量を有し、水性酸ポリマー分散物または水性酸改質ポリオレフィンポリマー分
    散物のうちの１つであり、前記ポリオレフィンが、少なくとも１つのＣ２～Ｃ２０アルフ
    ァオレフィンから誘導される、あらかじめ形成された水性ポリマー分散物、および
    （ｉｉ）混合物の総重量を基準にして０．１重量％～６．０重量％の、ｐＨが６．０～
    １２．０であるあらかじめ形成された水性ポリマー分散剤であって、前記水性ポリマー分
    散剤が、５重量％～６０重量％のポリマー成分および４０重量％～９５重量％の少なくと
    も水を含む流体媒体を含み、前記ポリマー成分が、少なくとも１つのカルボニル基、リン
    酸基、ホスホン酸基、またはスルホニル基を有する２０重量％～１００重量％の少なくと
    も１つの親水性酸モノマーから誘導され、また任意選択で少なくとも１つの疎水性末端不
    飽和炭化水素モノマーから誘導される少なくとも１つのベースポリマーを含む、あらかじ
    め形成された水性ポリマー分散剤、の群から選択される少なくとも１つと、を含む添加剤
    成分をさらに含む、前記コーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
  3. 前記あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が、室温および大気圧の周囲条件で連続
    液相成分であり、かつ液相および固相から誘導され、前記液相が、水であり、前記固相が
    、酸または酸改質ポリオレフィンであり、前記ポリオレフィンが、少なくとも１つのＣ２
    ～Ｃ２０アルファオレフィンから誘導される、請求項２に記載のコーティングされた粘弾
    性ポリウレタンフォーム。
  4. 前記あらかじめ形成された水性ポリマー分散物が、室温および大気圧の周囲条件で連続
    液相成分であり、かつ液相および固相から誘導され、前記液相が、水であり、前記固相が
    、エチレン－アクリル酸コポリマーを含む、請求項２に記載のコーティングされた粘弾性
    ポリウレタンフォーム。
  5. 前記ポリオール成分が、少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有し、２～
    ４の名目ヒドロキシル官能価を有し、前記イソシアネート反応性成分の２５重量％～９０
    重量％を占める少なくとも１つのポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンポリエーテ
    ルポリオールを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のコーティングされた粘弾性ポ
    リウレタンフォーム。
  6. 前記ポリオール成分が、少なくとも３つのポリオールのブレンドを含み、前記ブレンド
    が、
    （ｉ）少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有し、２～４の名目ヒドロキ
    シル官能価を有し、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モルの分子量を有し、前記イソシアネ
    ート反応性成分の２５重量％～９０重量％を占めるポリオキシエチレン－ポリオキシプロ
    ピレンポリエーテルポリオールと、
    （ｉｉ）２０重量％未満のエチレンオキシド含有量を有し、２～４の名目ヒドロキシル
    官能価を有し、１５００ｇ／モル超かつ６０００ｇ／モル未満の分子量を有し、前記イソ
    シアネート反応性成分の５重量％～５０重量％を占めるポリオキシプロピレン－ポリオキ
    シエチレンポリエーテルポリオールと、
    （ｉｉｉ）２～４の名目ヒドロキシル官能価を有し、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モ
    ルの分子量を有し、前記イソシアネート反応性成分の５重量％～５０重量％を占めるポリ
    オキシプロピレンポリエーテルポリオールと、を含む、請求項１～４のいずれか一項に記
    載のコーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
  7. 前記ポリオール成分が、少なくとも４つのポリオールのブレンドを含み、前記ブレンド
    が、
    （ｉ）少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有し、２～４の名目ヒドロキ
    シル官能価を有し、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モルの分子量を有し、前記イソシアネ
    ート反応性成分の２５重量％～８５重量％を占める第１のポリオキシエチレン－ポリオキ
    シプロピレンポリエーテルポリオールと、
    （ｉｉ）少なくとも５０重量％のエチレンオキシド含有量を有し、４～８の名目ヒドロ
    キシル官能価を有し、８，５００ｇ／モル～１４，５００ｇ／モルの分子量を有し、前記
    イソシアネート反応性成分の５重量％～５０重量％を占める第２のポリオキシエチレン－
    ポリオキシプロピレンポリエーテルポリオールと、
    （ｉｉｉ）２０重量％未満のエチレンオキシド含有量を有し、２～４の名目ヒドロキシ
    ル官能価を有し、３０００ｇ／モル～６０００ｇ／モルの分子量を有し、前記イソシアネ
    ート反応性成分の５重量％～５０重量％を占めるポリオキシプロピレン－ポリオキシエチ
    レンポリエーテルポリオールと、
    （ｉｖ）２～４の名目ヒドロキシル官能価を有し、７００ｇ／モル～１５００ｇ／モル
    の分子量を有し、前記イソシアネート反応性成分の５重量％～５０重量％を占めるポリオ
    キシプロピレンポリエーテルポリオールと、を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載
    のコーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
  8. 前記コーティング材料が、５重量％～９５重量％の１つ以上のカプセル化相変化材料お
    よび５重量％～９５重量％の１つ以上の水性ポリマーエマルジョンを含む、請求項１～７
    のいずれか一項に記載のコーティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
  9. 前記コーティング材料が、シリコーン界面活性剤およびシリカの群から選択される少な
    くとも１つをさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のコーティングされた粘弾
    性ポリウレタンフォーム。
  10. 前記コーティング材料が、水をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のコー
    ティングされた粘弾性ポリウレタンフォーム。
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