JP2003055425A - ポリウレタン樹脂製造の為の触媒組成物 - Google Patents

ポリウレタン樹脂製造の為の触媒組成物

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JP2003055425A JP2001250674A JP2001250674A JP2003055425A JP 2003055425 A JP2003055425 A JP 2003055425A JP 2001250674 A JP2001250674 A JP 2001250674A JP 2001250674 A JP2001250674 A JP 2001250674A JP 2003055425 A JP2003055425 A JP 2003055425A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 揮発性及び臭気がほとんどないポリウレタン
樹脂を、成形性、生産性良く得られる触媒及びそれを用
いた製造方法を提供する。 【解決手段】 下記構造式(1)で示される化合物から
なる触媒、又は下記構造式(1)で示される化合物及び
下記構造式(2)で示される化合物を含む触媒組成物を
ポリウレタン樹脂製造に用いる。 【化1】 【化2】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟質、硬質、半硬
質、エラストマー等のポリウレタン樹脂製造用の触媒、
並びにそれを用いたポリウレタン樹脂又はポリウレタン
フォームの製造方法に関する。更に詳しくは、揮発性の
アミンをほとんど排出しないポリウレタン樹脂又はポリ
ウレタンフォームを製造するための触媒及び方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ポリウレタン樹脂はポリオールとポリイ
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。これら触媒は単独で又は併用することにより工業
的にも多用されている。
【0003】これら触媒のうち、とりわけ第3級アミン
化合物は、生産性、成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。このような化合物としては、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
タノールアミン等が挙げられる。
【0004】金属系触媒は、生産性、成形性が悪化する
ことより、ほとんどの場合第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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た第3級アミン触媒は、一般に不快な臭気があり、また
高い揮発性を有する。このためフォーム製造工程で種々
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。その他、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である。
【0006】これら揮発性の第3級アミン触媒に対し、
この問題を解決する方法として分子内にウレイド基(例
えばCONH2)を有するアミン触媒を使用する方法が
提案されている(特開昭61−85431号公報参
照)。同公報によれば、これらのウレイド基を有するア
ミン触媒は、この官能基を欠くアミン触媒に比べ、揮発
性及び臭気の減少を伴うとされている。また、ウレイド
基を有する触媒は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上記フォギン
グ等の問題を回避できるとされている。しかしながら、
ウレイド基を有するアミン触媒は、通常、低いか乃至は
中程度の触媒活性であるためウレタン樹脂の生産性に劣
る等の問題が生じる。
【0007】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、揮発性及び臭気がほとんどないポ
リウレタン樹脂を、成形性、生産性良く得られる触媒及
びそれを用いた製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
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、3−アミノキヌ
クリジンの尿素付加物を用いると、揮発性及び臭気がほ
とんどないポリウレタン樹脂を、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。
【0009】即ち、本発明は、下記構造式(1)
【0010】
【化4】 で示される化合物からなるポリウレタン樹脂製造用の触
媒、上記構造式(1)で示される化合物及び下記構造式
(2)
【0011】
【化5】 で示される化合物を含むポリウレタン樹脂製造用の触媒
組成物、並びにそれらを用いたポリウレタン樹脂又はポ
リウレタンフォームの製造方法である。
【0012】以下、本発明について詳細に説明する。
【0013】本発明のポリウレタン樹脂製造用の触媒
は、上記構造式(1)で示される化合物からなる。ま
た、本発明のポリウレタン樹脂製造用の触媒組成物は、
上記構造式(1)で示される化合物及び上記構造式
(2)で示される化合物を含む。
【0014】本発明の触媒組成物は、上記構造式(1)
の化合物を50〜95重量%、及び上記構造式(2)の
化合物を5〜50重量%を含有することが好ましい。上
記構造式(1)の化合物が50重量%より小さい場合、
触媒活性が低くポリウレタン樹脂の生産性が劣る問題が
生じるおそれがある。
【0015】上記構造式(1)で示される化合物及び上
記構造式(2)で示される化合物は、例えば、尿素及び
3−アミノキヌクリジンを適当なモル比で、加温し反応
させることにより製造することができる。このため、本
発明の触媒組成物は、20重量%までの未反応の尿素を
含むことがあり得る。上記構造式(1)で示される化合
物及び上記構造式(2)で示される化合物は個々にクロ
マトグラフィー、再結晶、昇華、蒸留等により単離する
ことができる。
【0016】本発明の触媒組成物をポリウレタン樹脂の
製造に用いる際の使用量は、使用されるポリオ−ルを1
00重量部としたとき、通常0.01〜10重量部であ
るが、触媒量が多い場合、触媒がターミネーターとして
ポリウレタン樹脂中に取り込まれる量が多いため、樹脂
の物性(機能性)が低下するおそれがあり、好ましくは
0.05〜5重量部である。
【0017】本発明の触媒及び触媒組成物は揮発性及び
臭気が極めて小さい。更にポリウレタン樹脂原料である
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。即ち、本発明の触媒を用いた場合、ポ
リウレタン製造の作業環境が改善され、更にはポリウレ
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、フォギング等の問題を防止することが
可能となる。
【0018】本発明の触媒を用いたポリウレタン樹脂の
製造方法は、ポリオールと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、架橋剤等の助
剤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。ポリウレタン樹脂製品としては、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。本発
明の触媒及び触媒組成物は、これらのうち、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
しく適用される。
【0019】本発明のポリウレタン樹脂の製造方法に使
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、さら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こともできるし、適宜混合して
併用することもできる。
【0020】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、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、エチレンジアミン等のアミン
類、エタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカ
ノールアミン類等の、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、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、GunterOert
el,“Polyurethane Handboo
k”(1985)Hanser Publishers
社(ドイツ) p.42−53に記載の方法により製造
することができる。
【0021】ポリエステルポリオールとしては、二塩基
酸とグリコールの反応から得られるものや、岩田敬治
「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987年) 日
刊工業新聞社 p.117に記載されているようなナイ
ロン製造時の廃物、トリメチロールプロパン、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。
【0022】ポリマーポリオールとしては、例えば、前
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。
【0023】難燃ポリオールとしては例えば、リン酸化
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。
【0024】これらポリオールの分子量(Mw)は62
〜15000のものが使用できる。
【0025】軟質ポリウレタンフォームには、分子量
(Mw)が1000〜15000のものが使用される
が、好ましくは分子量(Mw)が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。分子量が3000より小さい場合、物性(弾力性)
などが劣る場合があり、3000以上のものが望まし
い。さら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。ポリマーポリオールは樹脂の強度(硬度、弾
性)を上げる効果があり、分子設計(硬度、弾性)が容
易になる。
【0026】また、硬質ポリウレタンフォームには、分
子量(Mw)が62〜8000のものが使用されるが、
好ましくは分子量(Mw)が62〜1500のポリエー
テルポリオールである。硬質ポリウレタンフォーム用の
ポリオールとしては、官能基数が多く(4〜8)、低分
子量のものが好まれる。
【0027】本発明に使用されるポリイソシアネート
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、経済的に安価であるた
め、TDIとMDIが好ましく使用される。
【0028】これらポリイソシアネートとポリオールの
使用比率としては、特に限定するものではないが、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、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。
【0029】本発明のポリウレタンの製造方法に使用さ
れる触媒は、前記した本発明の触媒及び触媒組成物であ
るが、それ以外にも本発明を逸脱しない範囲で他の触媒
を併用して用いることができる。そのような他の触媒と
しては、例えば、従来公知の有機金属触媒や、第3級ア
ミン類、第4級アンモニウム塩類等を挙げることができ
る。
【0030】有機金属触媒としては、従来公知のもので
あればよく特に限定するものではないが、例えば、スタ
ナスジアセテート、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。
【0031】第3級アミン類としては、従来公知のもの
であればよく特に限定するものではないが、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。
【0032】第4級アンモニウム塩類としては、従来公
知のものであればよく特に限定するものではないが、例
えば、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。
【0033】本発明のポリウレタン樹脂の製造方法に用
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、低沸点の炭化水素化合
物やハロゲン化炭化水素化合物が例示される。このよう
な炭化水素化合物としては、従来公知のメタン、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。また、ハロゲン化炭化水素としては、従来公知の
ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン類、フッ素化炭化
水素化合物類(例えば、塩化メチレン、HCFC−14
1b、HFC−245fa、HFC−356mfc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
してもよいが、環境上、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、ポリオール100重量部に対して、通常0.1重
量部以上であり、好ましくは0.5〜10.0重量部で
ある。
【0034】本発明の方法において必要であれば、界面
活性剤を用いることができる。本発明の方法において使
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10
0重量部に対して0.1〜10重量部である。
【0035】本発明の方法において、必要であれば架橋
剤又は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。本発明の方法においては、これらのうち、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好まし
い。
【0036】本発明の方法においては、必要に応じて、
着色剤、難燃剤、老化防止剤、連通化剤、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。
【0037】本発明のポリウレタン樹脂の製造方法にて
製造される製品は種々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。
【0038】以下、実施例、比較例に基づいて説明する
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。
【0039】
【実施例】調製例 キヌクリジニル尿素組成物33.3
%溶液の調製 3−アミノキヌクリジン2塩酸塩22.0gに30%カ
セイソーダ水溶液160.0gを加え室温で攪拌した。
この溶液をベンゼン80.0gで2度抽出を行い上層を
得て、これをエバポレートし得られた溶液17.6g
(3−アミノキヌクリジン量14.4g)に尿素6.9
gを加えた。これを160℃で8時間反応させ、反応
後、揮発成分を除去し3−キヌクリジル尿素組成物を1
9.3g得た。これにジプロピレングリコール38.6
g加え、キヌクリジニル尿素組成物33.3%溶液(Q
U33)を調製し、以下の発泡実験に用いた。表1にこ
の溶液の組成を示す。
【0040】実施例1及び比較例1〜比較例4 本発明の触媒組成物及び比較例の触媒を用い軟質高弾性
ポリウレタンフォームを製造した例を示す。触媒として
は、実施例1では、調製例で得た3−キヌクリジニル尿
素組成物33.3%溶液(QU33)を用い、比較例1
〜比較例5では、それぞれ、トリエチレンジアミン3
3.3%(L33)、N−(3−ジメチルアミノプロピ
ル)−尿素(尿素A)、N,N’−ビス(3−ジメチル
アミノプロピル)−尿素(尿素B)、ジメチルアミノプ
ロピルアミン(DMAPA)を用いた。
【0041】ポリオール、水、架橋剤、整泡剤を表3に
示した原料配合比にて配合し、プレミックスAを調合し
た。プレミックスA 86.6gを300mlポリエチ
レンカップに取り、表2に示した本発明の触媒及び比較
例の触媒を、各々の反応性が下記のゲルタイムで60秒
となる量にて添加し、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(TM8
0)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
ムの全密度、コア密度及びフォームの臭気を測定し比較
した。また触媒の臭気を測定した。その結果を表4に示
した。なお、各測定項目の測定方法は以下のとおりであ
る。
【0042】<反応性の測定項目> クリームタイム:発泡開始時間、フォームが上昇開始す
る時間を目視にて測定 ゲルタイム :反応が進行し液状物質より、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。
【0043】<触媒の臭気>触媒10gを20ml用サ
ンプル瓶の中に入れ、10人のモニターにサンプルと鼻
の距離を10cm開け、臭いを嗅いで貰い、臭いの強さ
を測定した ○:ほとんど臭い無し △:臭気あり ×:強い臭気有り。
【0044】<フォームコア密度>モールド成型フォー
ムの中心部を20×20×5cmの寸法にカットし、寸
法、重量を正確に測定してコア密度を算出した。 <フォームの臭気>フォームコア密度を測定したフォー
ムから5×5×5cm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 ○:ほとんど臭い無し △:微かに臭気あり ×:強い臭気有り。
【0045】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】 実施例1は本発明の触媒を用いた例であるが、アミン触
媒の臭気がほとんどない。加えて触媒活性が非常に高
く、軟質で一般的に用いられるトリエチレンジアミン
(比較例1)に近い活性である。
【0046】これに対し、比較例1は分子内に反応性基
を持たない3級アミン触媒の例であるが、アミン触媒の
臭気がする。またフォームにアミン臭気がする。比較例
2は分子内にウレイド基(CONH2)を持つアミン触
媒の例であるが、アミン触媒の臭気はほとんどないが、
触媒活性が低い。比較例3は分子内にウレア基(NHC
ONH)を持つアミン触媒の例であるが、アミン触媒の
臭気がする。また触媒活性が低い。比較例4は分子内に
1級アミノ基を持つアミン触媒の例であるが、不快なア
ミン触媒の臭気がする。
【0047】実施例2及び比較例5〜比較例8 本発明の触媒及び比較例の触媒を用い硬質ポリウレタン
フォームを製造した例を示す。触媒としては、実施例2
では、調製例で得た3−キヌクリジニル尿素組成物3
3.3%溶液(QU33)を用い、比較例5〜比較例8
では、それぞれ、トリエチレンジアミン33.3%(L
33)、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−尿素
(尿素A)、N,N’−ビス(3−ジメチルアミノプロ
ピル)−尿素(尿素B)、ジメチルエタノールアミン
(DMEA)を用いた。
【0048】ポリオール、水、架橋剤、整泡剤を表6に
示した原料配合比にて配合し、プレミックスAを調合し
た。プレミックスA 48.6gを300mlポリエチ
レンカップに取り、表5に示した比較例の触媒を、各々
の反応性が下記のゲルタイムで60秒となる量にて添加
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(MR−200)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110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6500rpm
で3秒間攪拌した。混合攪拌した混合液を40℃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。このフォームからフォームのコア密度、フ
ォームの外観及びフォームの臭気を測定し比較した。ま
た触媒の臭気を測定した。その結果を表7に示した。各
測定項目の測定方法は以下のとおりである。
【0049】<反応性の測定項目> クリームタイム :発泡開始時間、フォームが上昇開始
する時間を目視にて測定 ゲルタイム :反応が進行し液状物質より、樹脂状物質
に変わる時間を測定 タックフリータイム:フォーム表面のべとつきがなくな
った時間を測定 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。
【0050】<触媒の臭気>触媒10gを20ml用サ
ンプル瓶の中に入れ、10人のモニターにサンプルと鼻
の距離を10cm開け、臭いを嗅いで貰い、臭いの強さ
を測定した ○:ほとんど臭い無し △:臭気あり ×:強い臭気有り。
【0051】<フォームコア密度>モールド成型フォー
ムの中心部を10×5×5cmの寸法にカットし、寸
法、重量を正確に測定してコア密度を算出した。
【0052】<フォームの外観>発泡終了1時間後、出
来上がったフォームを2lポリエチレンカップより取り
外し、フォーム表面部のセル荒れを目視にて測定した ○:ほとんどセル荒れなし △:僅かにセル荒れあり ×:全面にセル荒れあり。
【0053】<フォームの臭気>フォームコア密度を測
定したフォームから5×5×5cm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 ○:ほとんど臭い無し △:微かに臭気あり ×:強い臭気有り。
【0054】
【表5】
【表6】
【表7】 実施例2は本発明の触媒を用いた例であるが、アミン触
媒の臭気がほとんどない。加えて触媒活性が非常に高
く、高触媒活性を示すトリエチレンジアミン(比較例
5)に近い活性である。
【0055】これに対し、比較例5は分子内に反応性基
を持たない3級アミン触媒の例であるが、アミン触媒の
臭気がする。またフォームにアミン臭気がする。比較例
6は分子内にウレイド基(CONH2)を持つアミン触
媒の例であるが、アミン触媒の臭気はほとんどないが、
触媒活性が低い。比較例7は分子内にウレア基(NHC
ONH)を持つアミン触媒の例であるが、アミン触媒の
臭気がする。また触媒活性が低い。比較例8は分子内に
1級アルコールを持つアミン触媒の例であるが、不快な
アミン触媒の臭気がする。
【0056】
【発明の効果】本発明の触媒は、ポリウレタン樹脂原料
であるポリイソシアネートとウレイド基並びにポリイソ
シアネートとウレア基とが反応し、ポリウレタン樹脂骨
格中に固定され、樹脂表面等に触媒が移行しないため、
触媒の移行に起因する自動車インストルパネルのPVC
変色、フォームからの揮発成分移行による窓ガラスの曇
り現象防止に有効である。また触媒臭気がほとんどな
く、生産されたフォームの臭いも低減されるため、発泡
現場の環境改善に大いに寄与する。更には、汎用触媒で
あるトリエチレンジアミンと比較しても同等に近い触媒
活性を持つため軟質、硬質、半硬質、エラストマー等の
ポリウレタン製造の際に極めて有効である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記構造式(1)で示される化合物から
    なるポリウレタン樹脂製造用の触媒。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記構造式(1) 【化2】 で示される化合物及び下記構造式(2) 【化3】 で示される化合物を含むポリウレタン樹脂製造用の触媒
    組成物。
  3. 【請求項3】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
    請求項1に記載の触媒の存在下で反応させることを特徴
    とするポリウレタン樹脂の製造方法。
  4. 【請求項4】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
    請求項1に記載の触媒の存在下、発泡剤として水及び/
    又は低沸点有機化合物を用いて反応させることを特徴と
    するポリウレタンフォームの製造方法。
  5. 【請求項5】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
    請求項2に記載の触媒組成物の存在下で反応させること
    を特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。
  6. 【請求項6】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
    請求項2に記載の触媒組成物の存在下、発泡剤として水
    及び/又は低沸点有機化合物を用いて反応させることを
    特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
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JP2012149225A (ja) * 2010-12-28 2012-08-09 Tosoh Corp 新規なアミン組成物及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

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