JP2001181363A - ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 - Google Patents
ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法Info
- Publication number
- JP2001181363A JP2001181363A JP2000295453A JP2000295453A JP2001181363A JP 2001181363 A JP2001181363 A JP 2001181363A JP 2000295453 A JP2000295453 A JP 2000295453A JP 2000295453 A JP2000295453 A JP 2000295453A JP 2001181363 A JP2001181363 A JP 2001181363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyurethane resin
- catalyst
- bis
- group
- amine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
いポリウレタン樹脂を、生産性、成形性良く得る製造方
法とそれに使用される触媒組成物を提供する。 【解決手段】 ポリウレタン樹脂製造の際に、アミン触
媒として、分子内に1級アミノ基及び第3級アミン基を
それぞれ1個以上含むアミン化合物と分子内にヒドロキ
シアルキル基を2個以上有する第3級アミン化合物を併
用して用いる。
Description
質、エラストマー等のポリウレタン樹脂製造用の触媒組
成物及びその触媒組成物を用いたポリウレタン樹脂の製
造方法に関する。更に詳しくは、揮発性のアミン系触媒
を殆ど排出しないポリウレタン樹脂を製造するための触
媒組成物及びそのポリウレタン樹脂の製造方法に関する
ものである。
リイソシアネートとを触媒及び必要に応じて発泡剤、界
面活性剤、架橋剤等の存在下に反応させて製造される。
従来このポリウレタン樹脂の製造に数多くの金属系化合
物や第3級アミン化合物を触媒として用いることが知ら
れている。これら触媒は単独もしくは併用することによ
り工業的にも多用されている。
形性に優れることよりポリウレタン樹脂製造用の第3級
アミン触媒として広く用いられている。例えば、従来公
知のトリエチレンジアミン、N,N,N′,N′−テト
ラメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ビス(2−ジメ
チルアミノエチル)エーテル、N,N,N′,N″,
N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、N−メチル
モルフォリン、N−エチルモルフォリン、N,N−ジメ
チルエタノールアミン等の化合物である。
とより、殆どの場合第3級アミン触媒と併用されること
が多く単独での使用は少ない。
た第3級アミン触媒等はポリウレタン樹脂製品中にフリ
ーの形で残留し、揮発性のアミンとして徐々に排出され
るため種々の問題を引き起こす。例えば、自動車内にお
けるポリウレタンフォーム製品から排出される揮発性ア
ミンの臭気問題。また、近年ポリウレタンフォーム中の
揮発性分が自動車の窓ガラスに被着し窓ガラスを曇ら
せ、その商品価値を落とす原因となっている、いわゆる
フォギングと呼ばれる問題。これらの他にも、ポリウレ
タン製品から排出される揮発性アミンによる他の材料へ
の汚染問題等がある。
して、分子内に有機ポリイソシアネートと反応しうる1
級及び2級のアミノ基又はヒドロキシアルキル基を有す
るアミン触媒を使用する方法(特公昭57−14762
号公報、特公昭61−31727号公報)や、1級アミ
ンの炭酸塩を使用する方法(特開昭59−191743
号公報)、ヒドロキシアルキル基を有するアミン触媒と
1級アミンの炭酸塩を併用する方法(特開平4−654
16号公報)等が提案されている。これらの方法におい
ては、使用されるアミン触媒が有機ポリイソシアネート
と反応した形でポリウレタン樹脂骨格中に固定化される
ため、前記問題が回避されるとしている。
アミン触媒を用いたとしても、前記した問題が全て解決
するわけではない。反応性基を有するアミン触媒は、一
般に、ポリウレタン生成過程において有機ポリイソシア
ネートと反応しポリウレタン樹脂中に固定化されるため
触媒活性が徐々に低下する欠点がある。特に1級及び2
級のアミノ基を有するアミン触媒は、ポリウレタン生成
過程の初期から有機ポリイソシアネートと反応し始めポ
リウレタン樹脂中に固定化されるため触媒活性の低下が
大きくなり、ポリウレタン樹脂の硬化が不十分となる結
果生産性の低下を招く。また、1級アミンの炭酸塩を触
媒とする方法は、炭酸塩のブロック効果により樹脂の硬
化不足は改良されるが触媒使用量が多く必要となり、更
にポリウレタン樹脂中への固定化が不十分のためか揮発
性アミンが排出されやすい。
の中には一旦有機ポリイソシアネートと反応しポリウレ
タン樹脂骨格中に固定化されるものの、ポリウレタン製
品が高い温度になると結合の分解が起きフリーのアミン
触媒として排出されるものもある。更に、これら反応性
基を有するアミン触媒のもう一つの欠点は、得られるポ
リウレタン製品の機械的物性が低下し易いことである。
機錫化合物は、前記問題を引き起こさないが、単独の使
用では生産性、物性及び成形性が悪化し、更に錫による
環境問題も取り沙汰されてきている。
であり、その目的は、揮発性アミンの発生がなく物性の
低下も少ないポリウレタン樹脂を、生産性、成形性良く
得る製造方法とそれに使用される触媒組成物を提供する
ことである。
解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ポリウレ
タン樹脂製造の際にアミン触媒として、分子内に1級ア
ミノ基及び第3級アミン基をそれぞれ1個以上含むアミ
ン化合物と分子内にヒドロキシアルキル基を2個以上有
する第3級アミン化合物を併用して用いると揮発性アミ
ンがほとんど発生しないポリウレタン樹脂が、物性の低
下も少なく、また成形性、生産性良く得られることを見
出し本発明を完成するに至った。
れるアミン化合物
炭素原子数1〜4のアルキル基、アルキル基が直接又は
窒素原子若しくは酸素原子を介在して結合した環状構造
を表わすか、ジメチルアミノプロピル基又はジエチルア
ミノプロピル基を表す。R3は炭素原子数2〜16の直
鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表す。)と下記一般式
(2)で示されるアミン化合物
原子数1〜4のアルキル基、該アルキル基が直接又は窒
素原子若しくは酸素原子を介在して結合した環状構造を
表すか、ジメチルアミノプロピル基又はジエチルアミノ
プロピル基を表す。R6は炭素原子数2〜16の直鎖又
は分岐鎖のアルキレン基を表す。R7は炭素原子数2〜
3の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表す。nは0〜2
の整数を表す。)を含有するポリウレタン樹脂製造用の
触媒組成物、及びその触媒組成物を用いることを特徴と
するポリウレタン樹脂の製造方法である。
成物は、上記一般式(1)で示されるアミン化合物と上
記一般式(2)で示されるアミン化合物を含む。
としては、分子内に1級アミノ基及び第3級アミノ基を
それぞれ1個以上有するものであり、具体的には、N,
N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルプロ
パンジアミン、N,N−ジメチルブタンジアミン、N,
N−ジメチルペンタンジアミン、N,N−ジメチルネオ
ペンタンジアミン、N,N−ジメチルヘキサンジアミ
ン、N,N−ジメチルヘキサデシルジアミン、N,N−
ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルプロパン
ジアミン、4−アミノ−1−ジエチルアミノペンタン、
N,N−ジエチルヘキサンジアミン、N−(アミノエチ
ル)ピペリジン、N−(アミノエチル)−N′−メチル
ピペラジン、N−(アミノエチル)モルホリン、N−
(アミノプロピル)ピペリジン、N−(アミノプロピ
ル)−N′−メチルピペラジン、N−(アミノプロピ
ル)モルホリン、N,N−ビス(ジメチルアミノプロピ
ル)エチレンジアミン、N,N−ビス(ジメチルアミノ
プロピル)プロパンジアミン、N,N−ビス(ジエチル
アミノプロピル)プロパンジアミン等が挙げられる。こ
れらのうち、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,
N−ジメチルプロパンジアミン、N,N−ジメチルブタ
ンジアミン、N,N−ジメチルペンタンジアミン、N,
N−ジメチルネオペンタンジアミン、N,N−ジメチル
ヘキサンジアミン、N−(アミノエチル)ピペリジン、
1−(アミノプロピル)−2−メチルイミダゾール、
N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)エチレンジア
ミン、N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)プロパ
ンジアミンの触媒活性が高くより好ましい。
ロキシアルキル基を2個以上有する第3級アミン化合物
であり、例えば、上記一般式(1)のアミン化合物の1
級アミノ基にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイ
ドを2〜6モル付加反応させて得られる。エチレンオキ
サイド又はプロピレンオキサイドの付加モル数は触媒活
性の点からは2.0モルが特に好ましく、それらのアミ
ン化合物として、具体的には、N,N−ジメチル−
N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)エチレンジアミ
ン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシ
エチル)プロパンジアミン、N,N−ジメチル−N′,
N′−ビス(ヒドロキシエチル)ネオペンタンジアミ
ン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシ
エチル)ヘキサンジアミン、N,N−ジメチル−N′,
N′−ビス(ヒドロキシエチル)ヘキサデシルジアミ
ン、N,N−ジエチル−N,′N′−ビス(ヒドロキシ
エチル)エチレンジアミン、N,N−ジエチル−N′,
N′−ビス(ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、4
−ビス(ヒドロキシエチル)アミノ−1−ジエチルアミ
ノペンタン、N,N−ジエチル−N′.N′−ビス(ヒ
ドロキシエチル)ヘキサンジアミン、N−(N,N−ビ
ス(ヒドロキシエチル)アミノエチル)ピペリジン、N
−(N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノエチル)
−N′−メチルピペラジン、N−(N,N−ビス(ヒド
ロキシエチル)アミノプロピル)ピペリジン、N−
(N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノプロピル)
−N′−メチルピペラジン、N,N−ビス(ジメチルア
ミノプロピル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシエチ
ル)エチレンジアミン、N,N−ビス(ジメチルアミノ
プロピル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)プ
ロパンジアミン、N,N−ビス(ジエチルアミノプロピ
ル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)プロパン
ジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒド
ロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N−ジメチル
−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)プロパンジ
アミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロ
キシプロピル)ネオペンタンジアミン、N,N−ジメチ
ル−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)ヘキサン
ジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒド
ロキシプロピル)ヘキサデシルジアミン、N,N−ジエ
チル−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)エチレ
ンジアミン、N,N−ジエチル−N′,N′−ビス(ヒ
ドロキシプロピル)プロパンジアミン、4−ビス(ヒド
ロキシプロピル)アミノ−1−ジエチルアミノペンタ
ン、N,N−ジエチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシ
プロピル)ヘキサンジアミン、N−(N,N−ビス(ヒ
ドロキシプロピル)アミノエチル)ピペリジン、N−
(N,N−ビス(ヒドロキシプロピル)アミノエチル)
−N′−メチルピペラジン、N−(N,N−ビス(ヒド
ロキシプロピル)アミノプロピル)ピペリジン、N−
(N,N−ビス(ヒドロキシプロピル)アミノプロピ
ル)−N′−メチルピペラジン、N,N−ビス(ジメチ
ルアミノプロピル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシプ
ロピル)エチレンジアミン、N,N−ビス(ジメチルア
ミノプロピル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピ
ル)プロパンジアミン、N,N−ビス(ジエチルアミノ
プロピル)−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)
プロパンジアミン等が挙げられる。これらの内、N,N
−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)エ
チレンジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス
(ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、N,N−ジメ
チル−N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)ネオペン
タンジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビス
(ヒドロキシエチル)ヘキサンジアミン、N−(N,N
−ビス(ヒドロキシエチル)アミノエチル)ピペリジ
ン、N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)−N′,
N′−ビス(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、
N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)−N′,N′
−ビス(ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、N,N
−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)
エチレンジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−ビ
ス(ヒドロキシプロピル)プロパンジアミン、N,N−
ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキシプロピル)ネ
オペンタンジアミン、N,N−ジメチル−N′,N′−
ビス(ヒドロキシプロピル)ヘキサンジアミン、N−
(N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノエチル)ピ
ペリジン、N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)−
N′,N′−ビス(ヒドロキシエチル)エチレンジアミ
ン、N,N−ビス(ジメチルアミノプロピル)−N′,
N′−ビス(ヒドロキシエチル)プロパンジアミンの触
媒活性が高くより好ましい。
(1)で示されるアミン化合物と上記一般式(2)で示
されるアミン化合物の混合比率は、通常20〜95/8
0〜5(重量%)の範囲であり、好ましくは30〜90
/70〜10(重量%)の範囲である。これ以外の混合
比率では、例えば、上記一般式(1)で示される化合物
が95重量%を超えると、ポリウレタン樹脂の生産性が
極端に悪化し、一方、上記一般式(2)で示される化合
物が80重量%を超えると、触媒活性が低くなるため触
媒の使用量を多くする必要がある。また揮発性アミンの
量が多くなる場合がある。更には軟質フォーム製品にお
いてフォームセルの独泡性が強くなり、脱型後に収縮、
変形を起こす等、成形性も悪化する場合がある。即ち、
上記一般式(1)で示される化合物と上記一般式(2)
で示される化合物を単独でポリウレタン樹脂の製造に用
いても、揮発性アミンの量が多くなったり、生産性、成
形性が問題となり、本発明の効果は達成されず、2種類
のアミン化合物の併用による相乗作用でのみ本発明の効
果は達成される。
(1)で示されるアミン化合物は、従来公知の方法にて
製造できる。例えば、N,N−ジメチルプロパンジアミ
ン、N,N−ジエチルプロパンジアミン等はジメチルア
ミン、ジエチルアミン等とアクリロニトリルの反応から
得られるジアルキルアミノプロピオニトリルの水添反応
から得られる。また、ビス(ジメチルアミノプロピル)
プロパンジアミンは、上記ジアルキルアミノプロピオニ
トリルの水添反応時の副生物であるビス(ジメチルアミ
ノプロピル)アミンとアクリロニトリルとの反応生成物
を水添反応すると得られる。また、上記一般式(2)で
示されるアミン化合物は、前記したように上記一般式
(1)で示される化合物にエチレンオキサイドやプロピ
レンオキサイドを付加反応させれば得られる。
樹脂の製造に用いる際の使用量は、使用されるポリオ−
ルを100重量部としたとき、通常0.01〜10重量
部であるが、好ましくは0.05〜5重量部である。触
媒使用量を多く用いるとポリウレタン樹脂の生産性は向
上するが、揮発性アミンの量も多くなり好ましくない。
原料であるポリイソシアネートと反応し、ポリウレタン
樹脂骨格中に固定化される。更に固定化された本発明の
触媒は高温下に曝されても分解することがない。このた
め、本発明の触媒組成物は、ポリウレタン樹脂中にフリ
ーのアミンとして存在せず揮発性アミンが出てこない。
即ち、本発明の触媒組成物を用いたポリウレタン樹脂製
品では、前述した種々の問題、例えば、揮発性アミンに
よる臭気、フォギング等を防止する事が可能となる。更
に本発明の触媒をポリウレタン樹脂の製造に用いると、
ポリウレタンフォーム製品等ではフォーム表面部のセル
荒れ改良等の優れた成形性を示し、また樹脂の硬化も早
くなり生産性も向上する。
樹脂の製造方法は、ポリオールと有機ポリイソシアネー
トとを、アミン系触媒及び必要に応じて発泡剤、界面活
性剤、架橋剤等の存在下で反応させポリウレタン樹脂製
品を得る方法である。製品としては、発泡剤を用いて製
造される軟質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタ
ンフォーム及び硬質ポリウレタンフォーム、更に発泡剤
を用いないエラストマー製品等が挙げられる。これらの
うち、本発明の触媒組成物は、発泡剤を用いて製造され
る軟質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタンフォ
ーム及び硬質ポリウレタンフォームに好ましく適用さ
れ、揮発性のアミン触媒が排出されやすい軟質ポリウレ
タンフォームに特に好ましく適用される。
タン樹脂は、揮発性のアミン触媒量がポリウレタン樹脂
1g当り1μg以下である。なお本発明において揮発性
のアミン触媒量とは、ポリウレタン樹脂を100℃で4
8時間加熱した時にポリウレタン樹脂からガス状で発生
するアミン触媒の総量をいう。
用されるポリオールとしては、従来公知のポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオ
ール、更には含リンポリオールやハロゲン含有ポリオー
ル等の難燃ポリオール等が使用できる。これらのポリオ
ールは単独で使用する事もできるし、適宜混合して併用
する事もできる。
ば、エチレングリコール、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
ル等の多価アルコール類、エチレンジアミンのようなア
ミン類、エタノールアミン及びジエタノールアミン等の
ようなアルカノールアミン類等のような少なくとも2個
以上の活性水素基を有する化合物を出発原料としてこれ
にエチレンオキシドやプロピレンオキシドに代表される
アルキレンオキサイドの付加反応により、例えば、Po
lyurethane Handbook(Gunte
r Oertel著 1985年版)第42〜53頁に
記載の方法により製造することができる。
酸とグリコールの反応から得られるもの、更に「ポリウ
レタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治著 1987年初
版)117頁に記載されているようなナイロン製造時の
廃物、TMP、ペンタエリストールの廃物、フタル酸系
ポリエステルの廃物、廃品を処理し誘導したポリエステ
ルポリオール等が挙げられる。
記ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単量体例
えばブタジエン、アクリロニトリル、スチレン等をラジ
カル重合触媒の存在下に反応させた、重合体ポリオール
が挙げられる。
合物にアルキレンオキシドを付加して得られる含リンポ
リオール、エピクロルヒドリンやトリクロロブチレンオ
キシドを開環重合して得られる含ハロゲンポリオール、
フェノールポリオール等が挙げられる。
00のものが使用できる。軟質ポリウレタンフォームに
は、分子量1000〜15000のものが使用される
が、好ましくは分子量3000〜15000のポリエー
テルポリオール及びポリマーポリオールである。更に好
ましくはポリエーテルポリオールとポリマーポリオール
を併用して用いる軟質ポリウレタンフォームである。
トは、公知のものであればよく、例えばトルエンジイソ
シアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI)、ナフチレンジイシシアネート、キシリ
レンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシ
アネート、ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート及
びこれらの混合体が挙げられる。TDIとその誘導体と
しては、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−
トルエンジイソシアネートの混合物又はTDIの末端イ
ソシアネートプレポリマー誘導体を挙げることができ
る。MDIとその誘導体としては、MDIとその重合体
のポリフェニル−ポリメチレンジイソシアネートの混合
体、及び/又は末端イソシアネート基をもつジフェニル
メタンジイソシアネート誘導体を挙げることができる。
これら有機ポリイソシアネートの内、TDIとMDIが
好ましく使用される。軟質ポリウレタンフォームにはT
DIとMDI及びその併用系が使用される。
ルの使用比率としては、特に限定されるものではないが
イソシアネートインデックス(イソシアネート基/イソ
シアネート基と反応しうる活性水素基)で表すと、一般
に軟質フォーム、半硬質フォームの製造では一般に60
〜130の範囲であり、硬質フォーム及びウレタンエラ
ストマーの製造においては一般に60〜400の範囲で
ある。
れる触媒は、前記本発明の触媒であるがそれ以外にも本
発明を逸脱しない範囲で他の触媒を併用して用いる事が
できる。他の触媒としては、例えば従来公知の有機金属
触媒、第3級アミン類や第4級アンモニウム塩類等を挙
げることができる。
アセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレ
エート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイ
ド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレー
ト、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケ
ル、ナフテン酸コバルト等が挙げられる。
であればよく、例えば、N,N,N′,N′−テトラメ
チルエチレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメ
チルプロピレンジアミン、N,N,N′,N″,N″−
ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N′,
N″,N″−ペンタメチル−(3−アミノプロピル)エ
チレンジアミン、N,N,N′,N″,N″−ペンタメ
チルジプロピレントリアミン、N,N,N′,N′−テ
トラメチルグアニジン、1,3,5−トリス(N,N−
ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジ
ン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン
−7、トリエチレンジアミン、N,N,N′,N′−テ
トラメチルヘキサメチレンジアミン、N−メチル−N′
−(2−ジメチルアミノエチル)ピペラジン、N,N′
−ジメチルピペラジン、ジメチルシクロヘキシルアミ
ン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ビ
ス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、1−メチル
イミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−イ
ソブチル−2−メチルイミダゾール、1−ジメチルアミ
ノプロピルイミダゾール等の第3級アミン化合物類が挙
げられる。また、本発明以外の反応性基を持つ第3級ア
ミン化合物も使用でき、例えば、ジメチルエタノールア
ミン、ジメチルイソプロパノールアミン、N,N−ジメ
チルヘキサノールアミン、ジメチルアミノエトキシエタ
ノール、N,N−ジメチル−N′−(2−ヒドロキシエ
チル)エチレンジアミン、N,N−ジメチル−N′−
(2−ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、N−メチ
ル−N′−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ビス
(ジメチルアミノプロピル)アミン、ビス(ジメチルア
ミノプロピル)イソプロパノールアミン、1−(2−ヒ
ドロキシエチル)イミダゾール、1−(2−ヒドロキシ
プロピル)イミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチ
ル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ
プロピル)−2−メチルイミダゾール、3−キヌクリジ
ノール等が挙げられる。
の、テトラメチルアンモニウムクロライド等のテトラア
ルキルアンモニウムハロゲン化物、水酸化テトラメチル
アンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム水酸化
物、テトラメチルアンモニウム2−エチルヘキサン酸
塩、2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムギ
酸塩、2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム
2−エチルヘキサン酸塩等のテトラアルキルアンモニウ
ム有機酸塩類が挙げられる。
いられる発泡剤は、水及び/又は低沸点有機化合物であ
る。低沸点有機化合物としては炭化水素化合物、ハロゲ
ン化炭化水素化合物が例示される。炭化水素化合物とし
ては、公知のメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペン
タン、ヘキサン等が使用できる。ハロゲン化炭化水素化
合物としては、公知のハロゲン化メタン、ハロゲン化エ
タン類、フッ素化炭化水素類、例えば塩化メチレン、H
CFC−141b、HFC−245fa、HFC−35
6mfc等が使用できる。これら発泡剤の使用において
は、水と低沸点有機化合物をそれぞれ単独使用してもよ
いし、併用してもよい。特に好ましい発泡剤は水であ
る。その使用量は目的とする製品の密度により変わり得
るが、通常ポリオール100重量部に対して0.1重量
部以上であり、好ましくは0.5〜10重量部である。
を用いる事ができる。本発明において使用される界面活
性剤としては、従来公知の有機シリコーン系界面活性剤
であり、その使用量は、ポリオール100重量部に対し
て0.1〜10重量部である。
鎖延長剤を添加することができる。架橋剤又は鎖延長剤
としては、低分子量の多価アルコール(例えば、エチレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン
等)、低分子量のアミンポリオール(例えば、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等)、又はポリアミ
ン(例えば、エチレンジアミン、キシリレンジアミン、
メチレンビスオルソクロルアニリン等)を挙げることが
できる。これらの内、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンが好ましい。
剤、難燃剤、老化防止剤その他公知の添加剤等も使用で
きる。これらの添加剤の種類、添加量は公知の形式と手
順を逸脱しないならば通常使用される範囲で十分使用す
ることができる。
の用途に使用できる。軟質フォームでは、例えば、クッ
ションとしてのベッド、カーシート、マットレス等。半
硬質フォームでは、例えば、自動車関連のインスツルメ
ントパネル、ヘッドレスト、ハンドル等。硬質フォーム
では、例えば、冷凍庫、冷蔵庫、断熱建材等。エラスト
マー製品では、例えば、接着剤、床材、防水材等が挙げ
られる。
脂原料であるポリイソシアネートと反応し、ポリウレタ
ン樹脂骨格中に固定化される。更に固定化された本発明
の触媒は高温下に曝されても分解することがない。この
ため本発明の触媒組成物はポリウレタン樹脂中にフリー
のアミンとして存在せず揮発性アミンが出てこない。即
ち、本発明の触媒組成物を用いたポリウレタン樹脂製品
では、従来技術の種々の問題、例えば揮発性アミンによ
る臭気、フォギング等を防止する事が可能となる。更に
本発明の触媒をポリウレタン樹脂の製造に用いると、ポ
リウレタンフォーム製品等ではフォーム表面部のセル荒
れ改良等の優れた成形性を示し、また樹脂の硬化も早く
なり生産性も向上する。
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
ポリウレタンフォームを製造した例を示す。
AEA)及びN,N−ジメチルプロパンジアミン(DM
APA)とN,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒド
ロキシエチル)プロパンジアミン(DMAPA2EO)
及びN,N−ジメチル−N′,N′−ビス(ヒドロキプ
ロピル)プロパンジアミン(DMAPA2PO)を表1
に示した調合比にて混合し本発明の触媒組成物C−1〜
C−5を調合した。
示した原料配合比にてプレミックスAを調合した。
ポリエチレンカップに取り、更に本発明の触媒組成物C
−1〜C−5及び比較例の触媒を各々反応性が下記のゲ
ルタイムで60秒となる量を添加し20℃に温度調整し
た。別容器で20℃に温度調整したポリイソシアネート
液(TM80)をイソシアネートインデックス{イソシ
アネート基/OH基(モル比)×100)}が105と
なる量だけプレミックスAのカップの中に入れ、素早く
攪拌機にて6000rpmで5秒間攪拌した。混合攪拌
した混合液を50℃に温度調節した2lポリエチレンカ
ップに移し発泡中の反応性を測定した。次に原料スケー
ルをアップさせ同様な操作にて50℃に温度調節したモ
ールド(内寸法、35×35×10cmのアルミ製)内
にフォーム全密度が45Kg/m3となるように混合液
を入れ蓋をして発泡成形を行った。混合液を入れた時点
から5分後にフォームを脱型した。成型フォームからフ
ォームの独泡性、フォームの脱型時硬度、フォームの成
形性、フォームの全密度、コア密度、アミン触媒揮発量
及びフォームの臭気を測定し比較した。結果を表3、表
4に示す。なお、各測定項目の測定方法は以下の通りで
ある。
る時間を目視にて測定。
樹脂状物質に変わる時間を測定 ライズタイム:フォームの上昇が停止する時間を目視に
て測定 ・フォームの独泡性 混合液を入れた時点から5分後にフォームを脱型し、フ
ォームを直ちに手で押して次のように評価した。独泡性
が強いとフォームに弾力性がなく手に受ける抵抗が大き
い。
cmの円盤を用いてフォームの75%圧縮硬度を2回測
定した。その2回目の硬度を脱型時硬度とした。脱型時
硬度が高いと早く脱型できフォーム生産性に寄与する。
し成型性として次のように評価した。
寸法にカットし、寸法、重量を正確に測定してコア密度
を算出した。
するアミン触媒量を凝縮させるDIN75201−Gの
方法に準じて定量した。即ち、フォームコア密度を測定
したフォームから5×5×1cm寸法のフォームを5枚
カットし500ml平底セパラブルフラスコに入れアル
ミフォイルで蓋をする。次に空隙部に冷却水が流せるよ
うに改造したセパラブルフラスコの上蓋を500ml平
底セパラブルフラスコにかぶせクランプで固定した。こ
の容器を100℃のオイルバスに48時間浸した。48
時間後アルミフォイルに付着したアミン触媒をメタノー
ルで流し取りガスクロにて定量した。定量値はフォーム
1g当りのアミン触媒μgで表した。
m寸法のフォームをカットしマヨネーズ瓶の中に入れ蓋
をした後、10人のモニターにそのフォームの臭いを嗅
いで貰い、臭いの強さを測定した。
本発明の触媒組成物を用いて得られたポリウレタンフォ
ームは、揮発性のアミン触媒量が1μg/g以下であ
り、ほとんどアミン触媒を排出しないためフォームに臭
気がない。また、フォームの成形性が良く、更にフォー
ムの脱型時硬度が高く短時間に金型からフォーム製品を
取り出す事が出来、フォームの生産性に寄与する。
発性のアミン触媒がフォーム中から多く排出されるため
フォームに強い臭気がする。
3級アミン触媒の例であるが、揮発性のアミン触媒がフ
ォーム中から多く排出されている。
を持つアミン触媒の例であるが、揮発性のアミン触媒が
フォーム中から多く排出されている。
物に用いられるアミン化合物の単独使用の例である。比
較例3、比較例4の分子内に1級アミノ基を持つアミン
触媒では、フォームの脱型時硬度が低く、短時間に金型
からフォーム製品を取り出す事は不可能でありフォーム
の生産性が劣る。比較例5、比較例6の分子内にヒドロ
キシアルキル基を2つ持つアミン触媒の単独使用では、
触媒活性が低く触媒使用量が多く必要となり、揮発性の
アミン触媒がフォーム中から若干量であるが排出され
る。また、フォームの独泡性が強い。
ミン触媒では、揮発性のアミン触媒がフォーム中から多
く排出されている。
媒の炭酸塩の例であるが、触媒活性が低く触媒使用量が
多く必要となり、また揮発性のアミン触媒がフォーム中
から多く排出される。
媒の炭酸塩と分子内にヒドロキシアルキル基を2つ持つ
アミン触媒の併用の例であるが、触媒使用量が多く必要
となり、また揮発性のアミン触媒がフォーム中から多く
排出される。
の組み合わせの例であるが、フォーム中から排出される
アミン触媒量は、本発明の触媒組成物ほど少なくなって
いない。また、フォームの独泡性が高い問題も解決され
ていない。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるアミン化合
物 【化1】 (式中、R1、R2は各々独立して、炭素原子数1〜4
のアルキル基、該アルキル基が直接又は窒素原子若しく
は酸素原子を介在して結合した環状構造を表すか、ジメ
チルアミノプロピル基又はジエチルアミノプロピル基を
表す。R3は炭素原子数2〜16の直鎖又は分岐鎖のア
ルキレン基を表す。)と下記一般式(2)で示されるア
ミン化合物 【化2】 (式中、R4、R5は各々独立して、炭素原子数1〜4
のアルキル基、該アルキル基が直接又は窒素原子若しく
は酸素原子を介在して結合した環状構造を表すか、ジメ
チルアミノプロピル基又はジエチルアミノプロピル基を
表す。R6は炭素原子数2〜16の直鎖又は分岐鎖のア
ルキレン基を表す。R7は炭素原子数2〜3の直鎖又は
分岐鎖のアルキレン基を表す。nは0〜2の整数を表
す。)を含有するポリウレタン樹脂製造用の触媒組成
物。 - 【請求項2】 一般式(1)で示される化合物と一般式
(2)で示される化合物との混合比率が20〜95/8
0〜5(重量%)の範囲であることを特徴とする請求項
1に記載の触媒組成物。 - 【請求項3】 ポリオールと有機ポリイソシアネートと
を、触媒及び必要に応じて発泡剤、界面活性剤、架橋剤
の存在下で反応させポリウレタン樹脂を製造する方法に
おいて、触媒として、請求項1又は請求項2に記載の触
媒組成物を用いることを特徴とするポリウレタン樹脂の
製造方法。 - 【請求項4】 発泡剤として、水及び/又は低沸点有機
化合物を用いることを特徴とする請求項3に記載の製造
方法。 - 【請求項5】 ポリウレタン樹脂が軟質ポリウレタンフ
ォームであることを特徴とする請求項3又は請求項4に
記載の製造方法。 - 【請求項6】 請求項3乃至請求項5のいずれかに記載
の製造方法により得られるポリウレタン樹脂であって、
ポリウレタン樹脂を100℃で48時間加熱した時にポ
リウレタン樹脂からガス状で発生するアミン触媒の総量
がポリウレタン樹脂1g当り1μg以下であることを特
徴とするポリウレタン樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000295453A JP4432241B2 (ja) | 1999-10-13 | 2000-09-25 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-290491 | 1909-10-13 | ||
JP29049199 | 1999-10-13 | ||
JP2000295453A JP4432241B2 (ja) | 1999-10-13 | 2000-09-25 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001181363A true JP2001181363A (ja) | 2001-07-03 |
JP4432241B2 JP4432241B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=26558082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000295453A Expired - Fee Related JP4432241B2 (ja) | 1999-10-13 | 2000-09-25 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4432241B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002338649A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造用の触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
JP2003055426A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造のためのアミン触媒組成物 |
JP2003105052A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造法 |
JP2007197532A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Kao Corp | ポリウレタンフォーム製造用ポリオール混合物 |
US7572837B2 (en) | 2001-10-31 | 2009-08-11 | Tosoh Corporation | Process for the production of flexible polyurethane foams |
WO2014003177A1 (ja) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 東ソー株式会社 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 |
WO2014017641A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 東ソー株式会社 | ポリイソシアネート化合物硬化用アミン触媒、及びそのアミン触媒を含有するポリイソシアネート接着剤組成物 |
KR20170053710A (ko) * | 2014-09-12 | 2017-05-16 | 에보닉 데구사 게엠베하 | 이소시아네이트 반응성 아민 결정으로 제조된 저방사 폴리우레탄 폼 |
JP2019506290A (ja) * | 2015-12-17 | 2019-03-07 | イエフペ エネルジ ヌヴェルIfp Energies Nouvelles | 1,6−ヘキサンジアミンのヒドロキシル誘導体をベースとした吸収溶液およびガス状排出物から酸性化合物を除去する方法 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000295453A patent/JP4432241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002338649A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造用の触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
JP4538985B2 (ja) * | 2001-05-22 | 2010-09-08 | 東ソー株式会社 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
JP2003055426A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造のためのアミン触媒組成物 |
JP2003105052A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Tosoh Corp | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造法 |
US7572837B2 (en) | 2001-10-31 | 2009-08-11 | Tosoh Corporation | Process for the production of flexible polyurethane foams |
JP2007197532A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Kao Corp | ポリウレタンフォーム製造用ポリオール混合物 |
KR20150035744A (ko) | 2012-06-29 | 2015-04-07 | 토소가부시키가이샤 | 폴리우레탄 수지 제조용의 촉매 조성물 및 그것을 이용한 폴리우레탄 수지의 제조 방법 |
WO2014003177A1 (ja) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 東ソー株式会社 | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 |
US9725553B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-08-08 | Tosoh Corporation | Catalyst composition for producing polyurethane resin, and method for producing polyurethane resin using said catalyst composition |
KR102073439B1 (ko) * | 2012-07-26 | 2020-02-04 | 토소가부시키가이샤 | 폴리아이소사이아네이트 화합물 경화용 아민 촉매, 및 그 아민 촉매를 함유하는 폴리아이소사이아네이트 접착제 조성물 |
JP2014040587A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-03-06 | Tosoh Corp | ポリイソシアネート化合物硬化用アミン触媒、及びそのアミン触媒を含有するポリイソシアネート接着剤組成物 |
CN104395367A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-03-04 | 东曹株式会社 | 聚异氰酸酯化合物固化用胺催化剂及含有该胺催化剂的聚异氰酸酯粘接剂组合物 |
KR20150035690A (ko) * | 2012-07-26 | 2015-04-07 | 토소가부시키가이샤 | 폴리아이소사이아네이트 화합물 경화용 아민 촉매, 및 그 아민 촉매를 함유하는 폴리아이소사이아네이트 접착제 조성물 |
EP2878609A4 (en) * | 2012-07-26 | 2016-03-09 | Tosoh Corp | AMINE CATALYST FOR CURING POLYISOCYANATE COMPOUND AND POLYISOCYANATE-BASED ADHESIVE COMPOSITION CONTAINING THE SAME |
WO2014017641A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 東ソー株式会社 | ポリイソシアネート化合物硬化用アミン触媒、及びそのアミン触媒を含有するポリイソシアネート接着剤組成物 |
US9777199B2 (en) | 2012-07-26 | 2017-10-03 | Tosoh Corporation | Amine catalyst for curing polyisocyanate compound and polyisocyanate adhesive composition containing amine catalyst for curing polyisocyanate compound |
KR20170053710A (ko) * | 2014-09-12 | 2017-05-16 | 에보닉 데구사 게엠베하 | 이소시아네이트 반응성 아민 결정으로 제조된 저방사 폴리우레탄 폼 |
US10421832B2 (en) | 2014-09-12 | 2019-09-24 | Evonik Degussa Gmbh | Low emissions polyurethane foam made with isocyanate reactive amine catalysts |
US11104757B2 (en) | 2014-09-12 | 2021-08-31 | Evonik Operations Gmbh | Low emissions polyurethane foam made with isocyanate reactive amine catalysts |
KR102448130B1 (ko) * | 2014-09-12 | 2022-09-27 | 에보닉 오퍼레이션스 게엠베하 | 이소시아네이트 반응성 아민 촉매로 제조된 저방사 폴리우레탄 폼 |
JP2019506290A (ja) * | 2015-12-17 | 2019-03-07 | イエフペ エネルジ ヌヴェルIfp Energies Nouvelles | 1,6−ヘキサンジアミンのヒドロキシル誘導体をベースとした吸収溶液およびガス状排出物から酸性化合物を除去する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4432241B2 (ja) | 2010-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5076419B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP6364710B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP5055730B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
EP1092737B1 (en) | Catalyst composition for the production of a polyurethane resin, and method for producing a polyurethane resin | |
JP4904775B2 (ja) | ヒドロキシアルキル化ポリアルキレンポリアミン組成物、その製造方法及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 | |
US6723819B2 (en) | Catalyst for production of a polyurethane resin and method for producing a polyurethane resin | |
JP4432241B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP4457644B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物 | |
JP5272375B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP4945904B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
JP4784033B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用のアミン触媒組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造法 | |
JP5561261B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP4538985B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP3572422B2 (ja) | 硬化速度に優れた硬質ポリウレタンフォームの製造法 | |
JP5375542B2 (ja) | ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタン製造方法 | |
JP4779248B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP4186652B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP4887584B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造の為の触媒組成物 | |
JP4189937B2 (ja) | ポリウレタン製造用触媒及びそれを用いたポリウレタンの製造方法 | |
JP4765228B2 (ja) | ポリウレタン樹脂製造のためのアミン触媒組成物 | |
JP3994740B2 (ja) | ポリウレタン樹脂を製造するためのイミダゾール触媒 | |
JP2003073439A (ja) | ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタンの製造方法 | |
JP2008013485A (ja) | アルカノールアミン、その製造方法及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JPH11199644A (ja) | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 | |
JP2005325226A (ja) | 軟質ポリウレタンモールドフォーム製造用の触媒組成物、及びそれを用いた軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070821 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091201 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091214 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4432241 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |