JP2017513993A - ポリエーテルカーボネートポリオール系ポリウレタンフォーム - Google Patents

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Abstract

本発明は、イソシアヌレート成分を、イソシアヌレートに反応性があり、少なくとも1種のポリエーテルカーボネートポリオールを含んでなる成分と反応させることによるポリウレタンフォームの製造方法に関し、該反応は、非アミン抗酸化剤およびアミン抗酸化剤の存在下で起こる。本発明は、本発明の方法を用いて製造したポリウレタンフォームおよび前記フォームの使用にも関する。

Description

本発明は、イソシアネート成分を、少なくとも1種のポリエーテルカーボネートポリオールを含んでなるイソシアネートと反応性のある成分と反応させることによるポリウレタンフォーム、好ましくは軟質ポリウレタンフォーム、の製造方法に関し、該反応は、非アミノ抗酸化剤およびアミノ抗酸化剤の存在下で達成される。さらに、本発明は、本発明に記載の方法により製造されたポリウレタンフォームおよびその用途に関する。
国際公開第2008/058913号は、熱酸化分解に対してアミン非含有安定化剤、すなわち、立体的に遮蔽されたフェノール、ラクトンおよびフェノールおよびこれらの化合物のいずれか所望の混合物を排除しないアミン非含有抗酸化剤などのアミン非含有抗酸化剤を用いたポリエーテルカーボネートポリオールからの軟質ポリウレタンフォームの製造について記載している。アミン非含有およびアミン系抗酸化剤の組合せは開示されていない。
製造方法の環境に優しい設計を背景として、概して、比較的大量のCO系開始剤物質を使用するのが望ましい。ポリウレタンフォームの製造では、前記フォームは熱酸化分解する傾向がある。したがって、本発明は、得られたポリウレタンフォームが熱酸化分解に対して保護されている、高い比率のポリエーテルカーボネートポリオールを含んでなるポリウレタンフォームの製造方法を提供することを目的とする。
驚くべきことに、この目的は、少なくとも1種のポリエーテルカーボネートポリオールを含んでなるイソシアネートと反応性のある成分Aとイソシアネート成分Bとの反応が非アミノ抗酸化剤およびアミノ抗酸化剤の存在下で達成される、ポリウレタンフォームの製造方法により達成された。
したがって、本発明は:
A1 ≧50〜≦100重量部、好ましくは≧70〜≦100重量部、特に好ましくは≧80〜≦100重量部の、DIN53240に従って≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/g、好ましくは≧20mg KOH/g〜≦150mg KOH/g、特に好ましくは≧25mg KOH/g〜≦90mg KOH/g、の水酸基価を有するポリエーテルカーボネートポリオール;
A2 ≦50〜≧0重量部、好ましくは≦30〜≧0重量部、特に好ましくは≦20〜≧0重量部の、DIN53240に従って≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/g、好ましくは≧20mg KOH/g〜≦112mg KOH/g、および特に好ましくは≧20mg KOH/g〜≦80mg KOH/g、の水酸基価を有する、カーボネート単位を含まないポリエーテルポリオール;
A3 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.5〜25重量部、好ましくは1.0〜15重量部、特に好ましくは1.5〜10重量部の、水および/または物理的発泡剤;
A4.1 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、アミノ基を含まない抗酸化剤、好ましくはフェノール性抗酸化剤;および
A4.2 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、1つ以上のアミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる抗酸化剤;
A5 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.1〜8.1重量部、好ましくは0.1〜7.5重量部、特に好ましくは0.15〜7.0重量部の、補助物質および添加物質
を含んでなる成分Aと、
ジ−および/またはポリイソシアネートを含んでなる成分B
との反応による、ポリウレタンフォーム、好ましくは軟質ポリウレタンフォーム、の製造のための方法が提供され、
該方法では、製造を、70〜130、好ましくは85〜125、特に好ましくは90〜120のインデックスにおいて行い、かつ、
組成中のA1+A2の重量部の総和が100になるように、全ての成分A1〜A5の前記重量部が正規化される。
本発明の方法に従って製造されたポリウレタンフォームは、熱酸化分解に対して保護されることが見出されている。この熱酸化分解を、例えば、ポリウレタン処方物を発泡成形後マイクロ波処理して、次いで、黄色度指数を測定することにより決定してもよい。このマイクロ波処理後の該黄色度指数は、結論として熱酸化分解、従って、該ポリウレタンフォーム処方物の安定性を導き出す。低黄色度指数は、ポリウレタン処方物が熱酸化分解に対して安定であることを示す。
発明の具体的説明
ポリウレタンフォームを製造するため、反応成分を、しばしば、機械的手段、例えば、欧州特許出願公開第355 000号に記載の方法を用いて、それ自体は公知の一段階プロセスにより反応させる。本発明に従っても考えられるプロセス手段の詳細は、Kunststoff-Handbuch, volume VII, edited by Vieweg and Hoechtlen, Carl-Hanser-Verlag, Munich 1993、例えば、139〜265頁に報告されている。
ポリウレタンフォームは、好ましくは、軟質ポリウレタンフォームの形態であり、発泡成形または他にスラブストックフォーム、好ましくは、スラブストックフォームとして製造し得る。したがって、本発明は、ポリウレタンフォームの製造方法、これらの方法により製造されるポリウレタンフォーム、これらの方法により製造される軟質スラブストックポリウレタンフォーム/軟質成形ポリウレタンフォーム、成形製造のための軟質ポリウレタンフォームの使用、および成型それ自体を提供する。
本発明に記載の方法で使用される成分をより詳細に以下に記載する。
成分A1
成分A1は、DIN53240に従って、≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/g、好ましくは≧20mg KOH/g〜≦150mg KOH/g、特に好ましくは≧25mg KOH/g〜≦90mg KOH/g、の水酸基価(OH数)を有するポリエーテルカーボネートポリオールを含んでなり、≧1〜≦6、好ましくは≧1〜≦4、特に好ましくは≧2〜≦3の平均官能性を有する1種以上のH官能性開始剤分子の存在下、二酸化炭素を≧2重量%〜≦30重量%および1種以上のアルキレンオキシドを≧70重量%〜≦98重量%の共重合により得られる。「H官能性」は、本発明に関連して、アルコキシ化活性H原子を有する開始剤化合物を意味すると理解するものとする。
二酸化炭素および1種以上のアルキレンオキシドの共重合を、好ましくは、少なくとも1種のDMC触媒(複金属シアン化物触媒)の存在下で行う。
本発明に従って使用されるポリエーテルカーボネートポリオールは、好ましくは、式(IX)中に図式的に示されたカーボネート基間のエーテル基も有する。式(IX)に記載のスキームでは、Rは、アルキル、その各々が、例えば、O、S、Si、その他などのヘテロ原子も含んでもよいアルキルアリールまたはアリールなどの有機ラジカルであり;eおよびfは整数である。式(IX)に記載のスキームに示されたポリエーテルカーボネートポリオールは、単に、示された構造を有するブロックが原則としてポリエーテルカーボネートポリオール中に存在し得ることを意味するが、ブロックの配列、数および長さは異なってもよく、式(IX)中に示されたポリエーテルカーボネートポリオールに限定されないと理解されるべきである。式(IX)に関して、これは、e/fは好ましくは2:1〜1:20、より好ましくは1.5:1〜1:10であることを意味する。
ポリエーテルカーボネートポリオール中に組み込まれたCO(「二酸化炭素由来単位」)の比率を、H NMRスペクトルの特徴的シグナルの評価から決定できる。次の例は、オクタン−1,8−ジオール開始剤CO/酸化プロピレンポリエーテルカーボネートポリオール中の二酸化炭素由来単位の比率の決定を例証する。
ポリエーテルカーボネートポリオール中に組み込まれたCOの比率およびポリエーテルカーボネートポリオールに対するプロピレンカーボネートの比を、H NMR(適切な機器はBruker製である、DPX400、400MHz;zg30+プログラム、遅延時間d1:10秒、64スキャン)により決定できる。各試料を重クロロホルム中に溶解する。H NMRの関連する共鳴(TMS=0ppmに対して)は以下の通りである:
4.5ppmで共鳴を有する環式カーボネート(副生成物として生成した);5.1〜4.8ppmで共鳴を有するポリエーテルカーボネートポリオール中に組み込まれた二酸化炭素から得られたカーボネート;2.4ppmで共鳴を有する未反応酸化プロピレン(PO);1.2〜1.0ppmで共鳴を有するポリエーテルポリオール(すなわち、二酸化炭素が組み込まれていない);1.6〜1.52ppmで共鳴を有する開始剤分子のオクタン−1,8−ジオール(存在する場合)。
反応混合物中のポリマーに組み込まれたカーボネートのモル比率を、次の式(I)により算出するが、以下の略記が使用されている:
A(4.5)=環式カーボネートの4.5ppmにおける共鳴面積(H原子に対応する);
A(5.1〜4.8)=ポリエーテルカーボネートポリオールの5.1〜4.8ppmにおける共鳴面積および環式カーボネートのH原子;
A(2.4)=遊離未反応POの2.4ppmにおける共鳴面積;
A(1.2〜1.0)=ポリエーテルポリオールの1.2〜1.0ppmにおける共鳴面積;
A(1.6〜1.52)=もし存在する場合、オクタン−1,8−ジオール(開始剤物質)の1.6〜1.52ppmにおける共鳴面積。
相対強度を考慮して、反応混合物中のポリマー結合カーボネート(「直鎖カーボネート」LC)の値を次式(I)によりモル%に換算した:
反応混合物中のポリマー結合カーボネート(LC’)の重量比率(重量%)を式(II)により算出した:
式中、N値(「分母」N)を式(III)により算出する:
因子102は、CO(モル質量44g/モル)および酸化プロピレン(モル質量58g/モル)のモル質量の総和の結果であり、因子58は、酸化プロピレンのモル質量であり、因子146は、オクタン−1,8−ジオール(存在する場合)のモル質量である。
反応混合物中の環式カーボネート(CC’)の重量比率(重量%)を式(IV)により算出した:
式中、N値は式(III)により算出される。
反応混合物の組成の値からのポリマー比率(開始剤物質およびCO非含存在条件下起こる活性化工程中の酸化プロピレンから構成されたポリエーテルポリオール、ならびに開始剤物質、酸化プロピレンおよびCO存在下起こる活性化工程中および共重合中の二酸化炭素から構成されたポリエーテルカーボネートポリオールから成る)に基づく組成を算出するため、反応混合物の非ポリマー構成成分(すなわち、存在する環式プロピレンカーボネートおよび未転換酸化プロピレン)を計算上排除した。ポリエーテルカーボネートポリオール中のカーボネート繰り返し単位の重量比率を因子F=44/(44+58)を用いて二酸化炭素の重量比率に換算した。ポリエーテルカーボネートポリオール中のCO含有率の値を、CO存在下の共重合および活性化工程で生成したポリエーテルカーボネートポリオール分子比率(すなわち、開始剤物質(存在する場合、オクタン−1,8−ジオール)およびCO非存在条件下添加されたエポキシドと開始剤物質との反応から得られたポリエーテルカーボネートポリオール分子比率をここでは考慮しなかった)に正規化する。
例えば、A1に従ったポリエーテルカーボネートポリオールの製造は:
(α) H官能性開始剤物質または少なくとも2種のH官能性開始剤物質の最初の投入および高温および/または減圧による水および/または他の揮発性化合物の除去(「乾燥」)し、乾燥前または後に、DMC触媒をH官能性開始剤物質または少なくとも2つのH官能性開始剤物質の混合物に添加する工程;
(β) 1種以上のアルキレンオキシドの一部(活性化および共重合で使用されるアルキレンオキシドの総量に基づいて)を工程(α)で得られた混合物に添加することにより活性化し、場合に応じて、このアルキレンオキシドの一部の添加をCO存在下で行ってもよく、それから、その後の発熱化学反応のせいで起こるホットスポット、および/または反応器内の圧低下をその都度待ち、活性化工程(β)を繰り返し行ってもよい工程;
(γ) 1種以上のアルキレンオキシドおよび二酸化炭素を工程(β)で得られた混合物に添加し、工程(β)で使用されたアルキレンオキシドが工程(γ)で使用されるアルキレンオキシドと同じでも異なっていてもよい工程
を含んでなる。
ポリエーテルカーボネートポリオールA1の製造は、概して、2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシド(エポキシド)を用いて行ってもよい。2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシドは、例えば、酸化エチレン、酸化プロピレン、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、2−メチル−1,2−エポキシプロパン(イソブチレンオキシド)、1,2−エポキシペンタン、2,3−エポキシペンタン、2−メチル−1,2−エポキシブタン、3−メチル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシヘキサン、2,3−エポキシヘキサン、3,4−エポキシヘキサン、2−メチル−1,2−エポキシペンタン、4−メチル−1,2−エポキシペンタン、2−エチル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、4−メチル−1,2−エポキシペンタン、ブタジエンモノオキシド、イソプレンモノオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、シクロヘプテンオキシド、シクロオクテンオキシド、スチレンオキシド、メチルスチレンオキシド、ピネンオキシド、モノ−、ジ−およびトリグリセリド類としてモノ−またはポリエポキシド化脂肪類、エポキシ化脂肪酸類、エポキシ化脂肪酸類のC〜C24エステル類、エピクロロヒドリン、グリシドール、およびグリシドール誘導体、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレートおよびエポキシ官能性アルコキシシラン類、例えば3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリプロポキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリイソプロポキシシランからなる群から選択される1種以上の化合物である。使用されるアルキレンオキシドは、好ましくは、酸化エチレンおよび/または酸化プロピレンおよび/または1,2−ブチレンオキシド、特に好ましいのは、酸化プロピレンである。
本発明の好ましい実施態様では、酸化プロピレンおよび酸化エチレンの使用量総計の酸化エチレンの比率は、≧0および≦90重量%、好ましくは≧0および≦50重量%であり、特に好ましくは酸化エチレンを使用しない。
使用してもよい適切なH官能性開始剤物質は、アルコキシ化活性H原子を有する化合物である。活性H原子を有するアルコキシ化活性基は、例えば、−OH、−NH(第一級アミン類)、−NH−(第二級アミン類)、−SHおよび−COHであり、好ましいのは−OHおよび−NHであり、特に好ましいのは−OHである。使用されるH官能性開始剤物質は、例えば、水、モノ−または多価アルコール類、多官能性アミン類、多価チオール類、アミノアルコール類、チオアルコール類、ヒドロキシエステル類、ポリエーテル類ポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエステルエーテルポリオール類、ポリエーテルカーボネートポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリカーボネート類、ポリエチレンイミン類、ポリエーテルアミン類(例えば、いわゆるHuntsmanのジェファーミン類(登録商標)、例えばD−230、D−400、D−2000、T−403、T−3000、T−5000または相当するBASF製品、例えばポリエーテルアミンD230、D400、D200、T403、T5000)、ポリテトラヒドロフラン類(例えば、BASFのポリTHF(登録商標)、例えば、ポリTHF(登録商標)250、650S、1000、1000S、1400、1800、2000)、ポリテトラヒドロフランアミン類(BASF製品ポリテトラヒドロフランアミン1700)、ポリエーテルチオール類、ポリアクリレートポリオール類、ヒマシ油、リシノール酸のモノ−またはジグリセリド、脂肪酸のモノグリセリド類、化学的に改質した脂肪酸のモノ−、ジ−および/またはトリグリセリド類、および平均して分子当たり少なくとも2個のOH基を含んでなるC〜C24アルキル脂肪酸エステルからなる群から選択される1種以上の化合物である。分子当たり平均で少なくとも2個のOH基を含んでなるC〜C24アルキル脂肪酸エステルは、例えば、Lupranol Balance(登録商標)(BASF AG)、Merginol(登録商標)製品群(Hobum Oleochemicals GmbH)、Sovermol(登録商標)製品群(Cognis Deutschland GmbH & Co.KG)およびSoyol(登録商標)TM製品群(USSC Co.)などの市販製品である。
使用してもよい一官能性開始剤化合物は、アルコール類、アミン類、チオール類およびカルボン酸類である。使用してもよい一価アルコール類は:メタノール、エタノール、1プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、3−ブテン−1−オール、3−ブチン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−2−オール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、プロパルギルアルコール、2−メチル−2−プロパノール、1−t−ブトキシ−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、フェノール、2−ヒドロキシビフェニル、3−ヒドロキシビフェニル、4−ヒドロキシビフェニル、2−ヒドロキシピリジン、3−ヒドロキシピリジン、4−ヒドロキシピリジンである。考えられる一官能アミン類は:ブチルアミン、t−ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、アニリン、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリンである。使用してもよい一官能チオール類は:エタンチオール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオール、1−ブタンチオール、3−メチル−1−ブタンチオール、2−ブテン−1−チオール、チオフェノールである。挙げてもよい一官能カルボン酸類は:ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの脂肪酸、安息香酸、アクリル酸である。
H官能性開始剤物質として適切な多価アルコール類は、例えば、二価アルコール類(例えば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、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブテン−1,4−ジオール、ブチン−1,4−ジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタン(pentantane)−1,5−ジオール、メチルペンタンジオール類(例えば3−メチルペンタン−1,5−ジオール)、ヘキサン−1,6−ジオール;オクタン−1,8−ジオール、デカン−1,10−ジオール、ドデカン1,12−ジオール、ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン類(例えば1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン)、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール類、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール類、ジブチレングルコールおよびポリブチレングルコール類);三価アルコール類(例えば、トリメチロールプロパン、グリセロール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、ヒマシ油);四価アルコール類(例えば、ペンタエリスリトール);多価アルコール類(例えば、ソルビトール、ヘキシトール、ショ糖、デンプン、デンプン加水分解物、セルロース、セルロース加水分解物、ヒドロキシ官能化脂肪類および油類、特に、ヒマシ油)、および種々の量のε−カプロラクトンを含有するこれらの上記アルコール類の全修飾製品である。H官能性開始剤三価アルコール類の混合物では、例えば、トリメチロールプロパン、グリセロール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートおよびヒマシ油も使用してもよい。
H官能性開始剤物質は、ポリエーテルポリオールの物質分類、特に、100〜4000g/モル、好ましくは250〜2000g/モルの範囲の分子量Mを有するものから選択してもよい。好ましいのは、酸化エチレンおよび酸化プロピレンの繰り返し単位から生成されるポリエーテルポリオール、好ましくは、酸化プロピレン単位の比率が35%〜100%のもの、特に好ましくは、酸化プロピレン単位の比率が50%〜100%のものである。これらは、酸化エチレンおよび酸化プロピレンのランダム共重合体、グラジエント共重合体、交互共重合体またはブロック共重合体であってよい。酸化プロピレンおよび/または酸化エチレン繰り返し単位から生成される適切なポリエーテルポリオールは、例えば、Desmophen(登録商標)、Acclaim(登録商標)、Arcol(登録商標)、Baycoll(登録商標)、Bayfill(登録商標)、Bayflex(登録商標)、Baygal(登録商標)、PET(登録商標)およびBayerMaterialScienceAGのポリエーテルポリオール類(例えばDesmophen(登録商標)3600Z、Desmophen(登録商標)1900U、Acclaim(登録商標)Polyol2200、Acclaim(登録商標)Polyol4000I、Arcol(登録商標)Polyol1004、Arcol(登録商標)Polyol1010、Arcol(登録商標)Polyol1030、Arcol(登録商標)Polyol1070、Baycoll(登録商標)BD1110、Bayfill(登録商標)VPPU0789、Baygal(登録商標)K55、PET(登録商標)1004、Polyether(登録商標)S180)である。さらに適切なホモポリエチレンオキシドは、例えば、BASF SEのPluriol(登録商標)Eブランドであり、適切なホモポリプロピレンオキシドは、例えば、BASF SEのPluriol(登録商標)Pブランドであり;適切な酸化エチレンおよび酸化プロピレン混合共重合体は、例えば、BASF SEのPluriol(登録商標)RPEブランドである。
H官能性開始剤物質は、ポリエステルポリオールの物質分類、特に、200〜4500g/モル、好ましくは400〜2500g/モルの範囲の分子量Mを有するものから選択してもよい。使用されるポリエステルポリオールは少なくとも二官能性ポリエステルである。ポリエステルポリオールは好ましくは交互の酸およびアルコール単位からなる。使用される酸成分は、例えば、コハク酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、アジピン酸、フタル酸無水物、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物または上記酸および/または無水物の混合物である。使用されるアルコール成分は、例えば、エタンジオール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン−1,6−ジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトールまたは上記アルコールの混合物である。使用されるアルコール成分が二価または多価ポリエーテルポリオールである場合、ポリエーテルカーボネートポリオールの合成のための開始剤物質として同様に役立つことができるポリエステルエーテルポリオールが得られる。ポリエーテルポリオールをポリエステルエーテルポリオールの合成に使用する場合、好ましいのは、150〜2000g/モルの数平均分子量Mを有するポリエーテルポリオールである。
使用されるH官能性開始剤物質は、付加的に、例えば、ホスゲン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートまたはジフェニルカーボネートおよび二官能性及および/または多官能性アルコール類もしくはポリエステルポリオール類もしくはポリエーテルポリオール類の反応により製造されるポリカーボネートポリオール(例えば、ポリカーボネートジオール類)、特に、150〜4500g/モル、好ましくは500〜2500の範囲の分子量Mnを有するものであってよい。ポリカーボネートポリオールの例は、例えば、欧州特許出願公開第1359177号で見つけられ得る。使用してもよいポリカーボネートジオールの例としては、Bayer MaterialScience AGのDesmophen(登録商標)C製品群、例えば、Desmophen(登録商標)C1100またはDesmophen(登録商標)C2200が挙げられる。
ポリエーテルカーボネートポリオールを、同様に、H官能性開始剤物質として使用してもよい。上記方法により製造されたポリエーテルカーボネートポリオールを特に使用する。この目的を達成するために、H官能性開始剤物質として使用されるこれらのポリエーテルカーボネートポリオールを別々の反応工程で予め製造する。
好ましいH官能性開始剤物質は一般式(V):
HO−(CH−OH (V)
のアルコールであり、式中、xは1〜20の数、好ましくは2〜20の偶数である。式(V)のアルコールの例は、エチレングリコール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、オクタン−1,8−ジオール、デカン−1,10−ジオールおよびドデカン−1,12−ジオールである。さらに好ましいH官能性開始剤物質は、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ε−カプロラクトンと式(V)のアルコールとの反応生成物、例えば、ε−カプロラクトンとトリメチロールプロパンの反応生成物、ε−カプロラクトンとグリセロールの反応生成物およびε−カプロラクトンとペンタエリスリトールとの反応生成物である。水、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ヒマシ油、ソルビトールおよびポリアルキレンオキシド繰り返し単位から生成されるポリエーテルポリオールもH官能性開始剤物質として好ましく使用される。
H官能性開始剤物質は、特に好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン−1,6−ジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、二官能性および三官能性ポリエーテルポリオール類(該ポリエーテルポリオールがジ−もしくはトリ−H−官能開始剤物質またはジ−もしくはトリ−H−官能開始剤物質から生成された)、酸化プロピレンおよび酸化エチレンからなる群から選択される1種以上の化合物である。ポリエーテルポリオールは、好ましくは62〜4500g/モルの範囲の数平均分子量M、特に、62〜3000g/モルの範囲の数平均分子量M、さらに特に好ましくは62〜1500g/モルの範囲の分子量Mを有する。ポリエーテルポリオールは、好ましくは、≧2〜≦3の官能性を有する。
本発明の好ましい実施態様では、ポリエーテルカーボネートポリオールA1を、複金属シアン化物触媒(DMC触媒)を用いて、二酸化炭素およびアルキレンオキシドをH官能性開始剤物質上に添加することにより得る。DMC触媒を用いて、アルキレンオキシドおよびCOをH官能性開始剤物質上に添加することによるポリエーテルカーボネートポリオールの製造は、例えば、欧州特許出願公開第0222453号、国際公開第2008/013731号および欧州特許出願公開第2115032号に開示されている。
DMC触媒は、エポキシド類のホモ重合法の先行技術から原則的に公知である(例えば、米国特許第3 404 109号、米国特許第3 829 505号、米国特許第3 941 849号および米国特許第5 158 922号参照)。例えば、米国特許第5 470 813号、欧州特許出願公開第700 949号、欧州特許出願公開第743 093号、欧州特許出願公開第761 708号、国際公開第97/40086号、国際公開第98/16310号および国際公開第00/47649号に記載されたDMC触媒は、エポキシド類のホモ重合に非常に高い活性を有し、非常に低い触媒濃度(25ppm以下)でポリエーテルポリオールおよび/またはポリエーテルカーボネートポリオールの製造を可能とする。複金属シアン化物化合物(例えば、ヘキサシアノコバルト(III)酸亜鉛)および有機錯体配位子(例えば、t−ブタノール)同様に、500g/モルより大きい数平均分子量Mを有するポリエーテルを含んでなる欧州特許出願公開第700 949号に記載の高活性DMC触媒も典型的な例である。
DMC触媒は、通常、ポリエーテルカーボネートポリオールの重量の各場合に対して、≦1重量%の量、好ましくは≦0.5重量%の量、特に好ましくは≦500ppmの量、特に≦300ppmの量で使用される。
本発明の好ましい実施態様では、ポリエーテルカーボネートポリオールA)は、CO2として計算して、≧2.0および≦30.0重量%、好ましくは≧5.0および≦28.0重量%、特に好ましくは≧10.0および≦25.0重量%のカーボネート基(「二酸化炭素由来の単位」)の含有率を有する。
本発明の方法のさらなる実施態様では、A1)に記載の少なくとも1種のポリエーテルカーボネートポリオールは、≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/gの水酸基価を有し、ヒドロキシ官能性開始剤分子、例えば、トリメチロールプロパンおよび/またはグリセロールおよび/またはプロピレングリコールおよび/またはソルビトールの存在下、二酸化炭素≧2.0重量%〜≦30.0重量%および酸化プロピレン≧70重量%〜≦98重量%の共重合により得られる。水酸基価をDIN53240に従って決定してもよい。
さらなる実施態様は、式(IX)(式中、e/fは2:1〜1:20である)に従ったブロックを含むポリエーテルカーボネートポリオールA1を使用する:
本発明のさらなる実施態様は、100重量部の量で成分A1を使用する。
成分A2
成分A2)は、DIN53240に従って、≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/g、好ましくは≧20〜≦112mg KOH/g、特に好ましくは≧20mg KOH/g〜≦80mg KOH/gの水酸基価を有するポリエーテルポリオールを含んでなり、カーボネート単位を含まない。A2)に記載の化合物の製造を、1種以上のアルキレンオキシドをH官能性開始剤化合物に触媒的に添加することにより行ってもよい。
使用してもよいアルキレンオキシド(エポキシド)は、2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシドである。2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシドは、例えば、酸化エチレン、酸化プロピレン、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、2−メチル−1,2−エポキシプロパン(イソブチレンオキシド)、1,2−エポキシペンタン、2,3−エポキシペンタン、2−メチル−1,2−エポキシブタン、3−メチル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシヘキサン、2,3−エポキシヘキサン、3,4−エポキシヘキサン、2−メチル−1,2−エポキシペンタン、4−メチル−1,2−エポキシペンタン、2−エチル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、4−メチル−1,2−エポキシペンタン、ブタジエンモノオキシド、イソプレンモノオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、シクロヘプテンオキシド、シクロオクテンオキシド、スチレンオキシド、メチルスチレンオキシド、ピネンオキシド、モノ−、ジ−およびトリグリセリド類としてモノ−またはポリエポキシド化脂肪類、エポキシ化脂肪酸類、エポキシ化脂肪酸類のC〜C24エステル類、エピクロロヒドリン、グリシドール、およびグリシドール誘導体、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレートおよびエポキシ官能性アルコキシシラン類、例えば3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリプロポキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリイソプロポキシシランからなる群から選択される1種以上の化合物である。使用されるアルキレンオキシドは、好ましくは酸化エチレンおよび/または酸化プロピレンおよび/または1,2−ブチレンオキシドである。特に好ましいのは、酸化プロピレンおよび/または1,2−ブチレンオキシドを過剰に使用することである。アルキレンオキシドを添加または連続的に、個別に反応混合物に供給してもよい。共重合体はランダムまたはブロック共重合体であってよい。アルキレンオキシドを連続的に計量する場合、生成される生成物(ポリエーテルポリオール)はブロック構造を有するポリエーテル鎖を含んでなる。
H官能性開始剤化合物は、≧2〜≦6の官能性を有し、好ましくはヒドロキシ官能性(OH官能性)である。ヒドロキシ官能性開始剤化合物の例は、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタン−1,2−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、3−メチルペンタン−1,5−ジオール、ドデカン1,12−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、ショ糖、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ビスフェノールF、ビスフェノールA、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、ホルムアルデヒドのメチロール含有縮合物およびフェノールまたはメラミンまたは尿素である。使用される開始剤化合物は、好ましくは、1,2−プロピレングリコールおよび/またはグリセロールおよび/またはトリメチロールプロパンおよび/またはソルビトールである。
A2)に記載のポリエーテルポリオールは、好ましくは、≧0〜≦40重量%、特に好ましくは≧0〜≦25重量%の酸化エチレン含有率を有する。
成分A3
水および/または物理的発泡剤を(成分A1およびA2の重量部の総和に対して)0.5〜25重量部、好ましくは1.0〜15重量部、特に好ましくは1.5〜10重量部、成分A3として使用する。発泡剤として使用される物理的発泡剤は、例えば、二酸化炭素および/または揮発性有機物質である。成分A3として水を使用する場合が好ましい。
成分A4
軟質ポリウレタンフォームの製造で使用してもよい抗酸化剤は、当業者にとってそれ自体公知である。かかる化合物は、欧州特許出願公開第1874853号、G.Oertel(著者)の実施例として記載されている。"Kunststoff-Handbuch", volume VII, Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna 1993, Chapter 3.4.8 またはUllmanns's Encyclopedia of Industrial Chemistry Peter P. Klemchuck, 2012, Vol. 4, p. 162 ff, Wiley VCH-Verlag。本発明に従って、成分A4は、アミノ基を有する化合物を含有しない抗酸化剤A4.1および使用される1つ以上のアミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる抗酸化剤A4.2を含んでなる。
アミノ基を含有しない抗酸化剤A4.1は:
i)フェノール誘導体
ii)ラクトン、特に、ベンゾフラン−2−オン誘導体
iii)リン誘導体
およびこれらの化合物のいずれかの所望の混合物を含んでなる。
フェノール誘導体i)を含んでなる化合物は、例えば、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、N,N’−1,6−ヘキサメチレン−ビス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド、アルキルがC〜C24、好ましくはC〜C20、特に好ましくはC〜C18炭素ラジカルを含むアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、エチレン−(ビスオキシエチレン)ビス−(3,(5−t−ブチルヒドロキシ−4−トリル)−プロピオン酸4,4’−ブチリデンビス−(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)および/またはトコフェロール類、例えばα−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロールおよびその混合物(ビタミンE)であり、好ましくは、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、アルキルがC〜C24、好ましくはC〜C20、特に好ましくはC〜C18炭素ラジカルを含むアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロールおよび/またはδ−トコフェロールである。
アミン非含有ラクトンii)、特に、ベンゾフラノンは、例えば、欧州特許出願公開第1291384号およびドイツ特許出願公開第19618786号に記載されている。好ましいベンゾフラノンは、例えば、5,7−ジ−t−ブチル−3−フェニル−ベンゾフラン−2−オン、5,7−ジ−t−ブチル−3−(3,4−ジメチルフェニル)−ベンゾフラン−2−オン、5,7−ジ−t−ブチル−3−(2,3−ジメチルフェニル)−ベンゾフラン−2−オンおよび/または5−t−オクチル−3−(2−アセチル−5−t−オクチルフェニル)−ベンゾフラン−2−オンである。
抗酸化剤iii)は、例えば、ホスフィット類およびホスホニット類である。これらは、欧州特許出願公開第905180号および欧州特許出願公開第1874853号の実施例に記載されており、例えば、トリフェニルホスフィット、ジフェニルアルキルホスフィット、フェニルジアルキルホスフィット、トリス(ノニルフェニル)ホスフィット、トリラウリルホスフィット、トリオクタデシルホスフィット、ジステアリルペンタエリスリトールジホスフィット、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフィット、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスフィット、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフィット、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフィット、ビスイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスフィット、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフィット、ビス(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフィット、トリステアリルソルビトールトリホスフィット、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジホスホニト、6−イソオクチルオキシ−2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−12H−ジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、6−フルオロ−2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−12−メチルジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスフィットおよび/またはビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスフィットである。
1つ以上のアミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる抗酸化剤A4.2は、概して、式:
HNR1R2 (VI)
の第二級アミンであり、
式中、
R1は、C1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C4アルキル、C5〜C12シクロアルキル、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルもしくはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルであり;
R2は、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルもしくはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルである。
適切な抗酸化剤A4.2は、例えば、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1,4−ジメチルオエンチル(oentyl)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジシクロヘキシル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(2−ナフチル)−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1−メチルヘプチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−シクロヘキシル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、4−(p−トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N−アリルジフェニルアミン、4−イソプロポキシジフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−(4−t−オクチルフェニル)−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、例えばp,p’−ジ−t−オクチルジフェニルアミン、4−n−ブチルアミノフェノール、4−ブチリルアミノフェノール、4−ノナノイルアミノフェノール、4−ドデカノイルアミノフェノール、4−オクタデカノイルアミノフェノール、ビス(4−メトキシフェニル)アミン、2,6−ジ−t−ブチル−4−ジメチルアミノメチルフェノール、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス[(2−メチルフェニル)アミノ]エタン、1,2−ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o−トリル)ビグアニド、ビス[4−(1’,3’−ジメチルブチル)フェニル]アミン、t−オクチル化N−フェニル−1−ナフチルアミン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物、2,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−4H−1,4−ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルフェノチアジン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−オクチル−フェノチアジン類の混合物、N−アリルフェノチアジンおよび/またはN,N,N’,N’−テトラフェニル−1,4−ジアミノブタ−2−エンであり、好ましくはモノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物である。
1つの実施態様では、アミノ基を含有しない抗酸化剤A4.1は:
i)フェノール誘導体
ii)ラクトン
iii)リン誘導体
を含んでなる化合物を含んでなり、およびこれらの化合物のいいずれかの所望の混合物および抗酸化剤A4.2が1つ以上の第二級アミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる。
さらなる実施態様では、抗酸化剤A4.1は少なくとも1種のフェノール誘導体i)を含んでなり、
酸化剤A4.2は少なくとも1種の式:
HNR1R2 (VI)
を含んでなり、
式中、
R1は、C1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C4アルキル、C5〜C12シクロアルキル、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルもしくはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルであり;
R2は、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルもしくはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルである。
さらなる実施態様では、抗酸化剤A4.1を、成分A1およびA2の重量部の総和に対して、0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の量で使用し、抗酸化剤A4.2を、成分A1およびA2の重量部の総和に対して、0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の量で使用する。
さらなる実施態様では、本発明に記載の方法を:
A4.1 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、N,N’−1,6−ヘキサメチレン−ビス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド、アルキルがC1〜C24、好ましくはC1〜C20、特に好ましくはC1〜C18炭素ラジカルであるアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、エチレン−(ビスオキシエチレン)ビス−(3,(5−t−ブチルヒドロキシ−4−トリル)−プロピオネート4,4’−ブチリデンビス−(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)および/またはトコフェロール類、例えばα−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロールおよびその混合物(ビタミンE)からなる群から選択される少なくとも1種の化合物;
および
A4.2 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1,4−ジメチルオエンチル(oentyl))−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジシクロヘキシル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(2−ナフチル)−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1−メチルヘプチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−シクロヘキシル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、4−(p−トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N−アリルジフェニルアミン、4−イソプロポキシジフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−(4−t−オクチルフェニル)−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、例えばp,p’−ジ−t−オクチルジフェニルアミン、4−n−ブチルアミノフェノール、4−ブチリルアミノフェノール、4−ノナノイルアミノフェノール、4−ドデカノイルアミノフェノール、4−オクタデカノイルアミノフェノール、ビス(4−メトキシフェニル)アミン、2,6−ジ−t−ブチル−4−ジメチルアミノメチルフェノール、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス[(2−メチルフェニル)アミノ]エタン、1,2−ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o−トリル)ビグアニド、ビス[4−(1’,3’−ジメチルブチル)フェニル]アミン、t−オクチル化N−フェニル−1−ナフチルアミン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物、2,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−4H−1,4−ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルフェノチアジン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−オクチル−フェノチアジン類の混合物、N−アリルフェノチアジンおよび/またはN,N,N’,N’−テトラフェニル−1,4−ジアミノブタ−2−エンからなる群から選択される少なくとも1種の化合物
の存在下で行う。
さらなる実施態様では、本発明に記載の方法を:
A4.1 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、アルキルがC1〜C18炭素ラジカルを含むアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロールおよび/またはδ−トコフェロールからなる群から選択される少なくとも1種の化合物;
および
A4.2 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部、好ましくは0.04〜2.0重量部、特に好ましくは0.05〜1.5重量部の、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/tert−オクチルジフェニルアミン類、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物
の存在下で行う。
成分A5
a)触媒、
b)乳化剤および起泡安定剤などの表面活性添加物質、特に、低公害のもの、例えば、Tegostab(登録商標)LFシリーズ製品、
c)反応遅延剤(例えば、塩酸または有機アシルハロゲン化物)、細胞調節剤(例えば、パラフィンまたは脂肪アルコールまたはジメチルポリシロキサン)、顔料、染料、難燃剤(例えば、リン酸トリクレジルまたはポリリン酸アンモニウム)、経年劣化および気候の影響に対するさらなる安定剤、可塑剤、静真菌性および静菌性物質、フィラー(例えば、硫酸バリウム、珪藻土、カーボンブラックまたは白亜)ならびに剥離剤などの添加剤
などの補助物質および添加物質を、成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.1〜8.1重量部、好ましくは0.1〜7.5重量部、特に好ましくは0.15〜7.0重量部を成分A5として使用する。
場合に応じて使用するこれらの補助および添加物質は、例えば、欧州特許出願公開第0 000 389号、18〜21頁に記載されている。本発明に従った場合に応じて使用する補助および添加物質のさらなる例およびこれらの補助および添加物質の使用方法および機能に関する詳細もKunststoff-Handbuch, volume VII, edited by G. Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Munich, 3rd edition, 1993, for example on pages 104-127に記載されている。
好ましく使用される触媒は、脂肪族第三級アミン類(例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルブタンジアミン)、脂環式第三級アミン類(例えば1,4−ジアザ[2.2.2]ビシクロオクタン)、脂肪族アミノエーテル類(例えばジメチルアミノエチルエーテルおよびN,N,N−トリメチル−N−ヒドロキシエチルビスアミノエチルエーテル)、脂環式アミノエーテ類(例えばN−エチルモルホリン)、脂肪族アミジン類、脂環式アミジン類、尿素、尿素誘導体(例えばアミノアルキル尿素類;例えば、欧州特許出願公開第0 176 013号参照、特に、(3−ジメチルアミノプロピルアミノ)尿素)、およびスズ触媒(例えば、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレート、エチルヘキサン酸スズ(II)、リシノール酸スズ)である。
成分B
適切なジ−および/またはポリイソシアネートは、例えば、W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136に記載の脂肪族、脂環式、アラリファティック(araliphatic)、芳香族および複素環式ポリイソシアネート、例えば、式(III):
Q(NCO) (VII)
のものであり、
式中、
n=2〜4、好ましくは2〜3、および
Qは、2〜18個、好ましくは6〜10個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素ラジカル、4〜15個、好ましくは6〜13個の炭素原子を有する脂環式炭化水素ラジカルまたは8〜15個、好ましくは8〜13個の炭素原子を有するアラリファティック炭化水素ラジカルである。
該ポリイソシアネートは、例えば、欧州特許出願公開第0 007 502号、7〜8頁に記載のものである。好ましくは、概して、容易に工業的に得られるポリイソシアネート、例えば、トリレン2,4−および2,6−ジイソシアネートおよびこれらの異性体のいずれもの所望の混合物(「TDI」);アニリン−ホルムアルデヒド縮合および引き続くホスゲン化(「粗MDI」)により合成されたポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート類、およびカルボジイミド基、ウレタン基、アロファネート基、イソシアヌレート基、尿素基またはビウレット基を有するポリイソシアネート類(「修飾ポリイソシアネート類」)、特に、トリレン2,4−および/または2,6−ジイソシアネートまたはジフェニルメタン4,4’−および/または2,4’−ジイソシアネートから誘導された修飾ポリイソシアネート類である。該ポリイソシアネートは、好ましくは2,4−および2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−および2,4’−および2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび/またはポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートからなる群から選択される化合物(「多環式MDI」)が使用される。
本発明に記載の方法のさらなる実施態様では、イソシアネート成分Bは、55〜90重量%の2,4−TDIおよび10〜45重量%の2,6−TDIからなるトリレンジイソシアネート異性体混合物を含んでなる。
本発明に記載の方法のさらなる実施態様では、インデックスは≧70〜≦130、好ましくは≧85〜≦125、特に好ましくは≧90〜≦120である。該インデックスは、イソシアネート基(NCO)量の理論量、すなわち、OH当量換算で算出した量に対する実際使用したイソシアネート量のパーセント比率を示す。
インデックス=(イソシアネート使用量):(イソシアネート量計算値)・100 (VIII)
本発明に従って得られるポリウレタンフォーム、好ましくは、軟質ポリウレタンフォームは、例えば、家具緩衝材、織物インサート、マットレス、自動車用シート、ヘッドレスト、アームレスト、スポンジ、自動車用コンポーネント用途のフォームシート、例えば、ルーフヘッドライニング、ドアトリム、シートカバーおよび構成部材に応用にされる。
ポリオールA1−1:50mg KOH/gの水酸基価を有し、85重量%の酸化プロピレンと15重量%の二酸化炭素の共重合により得られるグリセロール系三官能性ポリエーテルカーボネートポリオール。e/f=1:3.8。
ポリオールA2−1:56mg KOH/gの水酸基価を有し、87重量%の酸化プロピレンと13重量%の酸化エチレンの共重合により得られるグリセロール系三官能性ポリエーテルポリオール。
A5−1(安定剤):シロキサン系起泡安定剤、Tegostab(登録商標)BF2370(Evonik Goldschmidt GmbH、エッセン)
抗酸化剤A4.1−1(フェノール系):商品名Irganox(登録商標)1076(BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)で得られる、3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸オクタデシルエステル
抗酸化剤A4.1−2(アミン非含有):Irgastab(登録商標)PUR68(BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)、安全性データシートから、
a)フェノール性抗酸化剤、例えば、7〜9個の炭素原子を有する脂肪族分岐アルコール類の3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エステル、
b)リン誘導体、例えば、ビス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニルリン酸エチルエステル、
c)ラクトン、例えば、3−[2−[アセチルオキシ)−5−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−フェニル]−5−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−(9CI)−2(3H)−ベンゾフラノン
の混合物である。
抗酸化剤A4.2−1(アミン系):商品名Irganox(登録商標)5057(BASF SE、ルートヴィヒスハーフェン)で得られる、オクチル化ジフェニルアミン。
イソシアネートB−1:商品名Desmodur(登録商標)T80(Bayer Material Science AG、レバークーゼン)で得られる、80重量%のトリレン2,4−ジイソシアネートおよび20重量%のトリレン2,6−ジイソシアネートの混合物。
A5−2(触媒):商品名Addocat(登録商標)108(Rheinchemie Rheinau GmbH、マンハイム)で得られる、ジプロピレングリコール中のビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル。
A5−3(触媒):商品名Dabco(登録商標)T−9(Air Products GmbH、ハンブルク)で得られる、エチルヘキサン酸スズ(II)。
水酸基価はDIN53240に従って決定した。
CO含有率、水酸基価および使用した開始剤物質を使用して、ポリエーテルカーボネートポリオールA1のe/f比(式(IX)参照)を算出した。
ポリウレタンフォームを下表に示した処方に従って製造した。発泡処理後直ぐに、フォーム試料を、マイクロ波オーブン(Panasonic、NE−1440)内で170Wのマイクロ波放射を15分間照射し、それから、強制空気乾燥キャビネット内で130℃で15分間貯蔵した。冷却後、フォーム試料を中央部長軸方向に裂いて、酸化分解を比色計(Dr.Lange)を活用して黄色度指数の測定によりフォームコアの変色を参照して測定した。低黄色度指数は低変色を示し、したがって、低酸化分解も示す。
成分の比率を重量部でリストする。実施例1は本発明の実施例であり、実施例2〜7は比較例である。実施例5〜7(比較例)では、ポリカーボネート単位を含まないポリエーテルポリオールを使用した。
結果は、酸化分解に対してより優れた保護作用が、実施例3および4で使用された安定化/比較例5の安定化なしより、実施例1および2の本発明の安定化で観察されることを示している。
比較例6〜8を従来のポリオールを用いて製造した。これらの実施例は、抗酸化剤が、ポリエーテルカーボネートポリオールを用いて製造した軟質ポリウレタンフォームの場合と同じ様に、フォーム内部の変色に影響を及ぼさないことを示している

Claims (15)

  1. A1 ≧50〜≦100重量部の、DIN53240に従って≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/gの水酸基価を有するポリエーテルカーボネートポリオール;
    A2 ≦50〜≧0重量部の、DIN53240に従って≧20mg KOH/g〜≦250mg KOH/gの水酸基価を有する、カ−ボネート単位を含まないポリエーテルポリオール;
    A3 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.5〜25重量部の、水および/または物理的発泡剤;
    A4.1 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部の、アミノ基を含まない抗酸化剤;および
    A4.2 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.02〜3.0重量部の、1つ以上のアミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる抗酸化剤;
    A5 成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.1〜8.1重量部の、補助物質および添加物質
    を含んでなる成分Aと、
    ジ−および/またはポリイソシアネートを含む成分B
    との反応による、ポリウレタンフォーム、好ましくは軟質ポリウレタンフォーム、の製造のための方法であって、
    70〜130のインデックスにおいて製造され、かつ、
    組成中のA1+A2の重量部の総和が100になるように、全ての成分A1〜A5の前記重量部が正規化される、方法。
  2. 100重量部のA1を使用する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記抗酸化剤A4.1が、
    i)フェノール誘導体、
    ii)ラクトン、
    iii)リン誘導体、
    およびこれらの化合物のいずれかの所望の混合物
    を含んでなる化合物を含んでなり、かつ、
    抗酸化剤A4.2が1つ以上の第二級アミノ基を有する少なくとも1種の化合物を含んでなる、請求項1または2に記載の方法。
  4. 抗酸化剤A4.1が少なくとも1種のフェノール誘導体i)を含んでなり、かつ、
    抗酸化剤A4.2が式:
    HNR1R2 (VI)
    〔式中、
    R1は、C1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C4アルキル、C5〜C12シクロアルキル、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルもしくはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルであり;
    R2は、フェニル、ナフチル、その各々がC1〜C12アルキルもしくはC1〜C12アルコキシで置換されているフェニルまたはナフチル、またはベンジルもしくはα,α−ジメチルベンジルである〕
    の少なくとも1種の化合物を含んでなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 抗酸化剤A4.1が、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、N,N’−1,6−ヘキサメチレン−ビス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド、アルキルがC1〜C24、好ましくはC1〜C20、特に好ましくはC1〜C18炭素ラジカルを含むアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、エチレン−(ビスオキシエチレン)ビス−(3,(5−t−ブチルヒドロキシ−4−トリル)−プロピオネート4,4’−ブチリデンビス−(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)および/またはトコフェロール類からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含んでなり、かつ、
    抗酸化剤A4.2が、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1,4−ジメチルオエンチル(oentyl))−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジシクロヘキシル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(2−ナフチル)−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1−メチルヘプチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−シクロヘキシル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、4−(p−トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N−アリルジフェニルアミン、4−イソプロポキシジフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−(4−t−オクチルフェニル)−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、4−n−ブチルアミノフェノール、4−ブチリルアミノフェノール、4−ノナノイルアミノフェノール、4−ドデカノイルアミノフェノール、4−オクタデカノイルアミノフェノール、ビス(4−メトキシフェニル)アミン、2,6−ジ−t−ブチル−4−ジメチルアミノメチルフェノール、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス[(2−メチルフェニル)アミノ]エタン、1,2−ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o−トリル)ビグアニド、ビス[4−(1’,3’−ジメチルブチル)フェニル]アミン、t−オクチル化N−フェニル−1−ナフチルアミン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物、2,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−4H−1,4−ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/t−オクチルフェノチアジン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−オクチル−フェノチアジン類の混合物、N−アリルフェノチアジンおよび/またはN,N,N’,N’−テトラフェニル−1,4−ジアミノブタ−2−エンからなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含んでなる、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 抗酸化剤A4.1が、2,6−ジ−(t−ブチル)−p−クレゾール(BHT)、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、アルキルがC1〜C18炭素ラジカルを含むアルキル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロールおよび/またはδ−トコフェロールからなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含んでなり、かつ、
    抗酸化剤A4.2が、モノ−およびジアルキル化t−ブチル/tert−オクチルジフェニルアミン類、モノ−およびジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−およびジアルキル化t−ブチルジフェニルアミン類の混合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含んでなる、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 抗酸化剤A4.1およびA4.2が、各々、成分A1およびA2の重量部の総和に対して0.05〜1.5重量部の量で存在する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ポリエーテルカーボネートポリオールA1が、
    ≧2重量%〜≦30重量%の二酸化炭素および≧70重量%〜≦98重量%の1種以上のアルキレンオキシドの、
    ≧1〜≦6、好ましくは≧1〜≦4、特に好ましくは≧2〜≦3の平均官能性を有する1種以上のH−官能性開始剤分子の存在下における
    共重合により得られるものである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記ポリエーテルカーボネートポリオールA1が、複金属シアン化物触媒(DMC触媒)を用いて得られるものである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記ポリエーテルカーボネートポリオールA1が、酸化エチレンおよび/または酸化プロピレンを用いて得られるものである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記ポリエーテルカーボネートポリオールA1が、酸化プロピレンを用いて得られるものである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記ポリエーテルカーボネートポリオールA1が、2:1〜1:20のe/f比を有する式(IX):
    に記載のブロックを含んでなる、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 成分B2が、トリレン2,4−、2,6−ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン4,4’−、2,4’−、2,2’−ジイソシアネート(MDI)および/またはポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート(「多環式MDI」)を含んでなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法により得られる、軟質ポリウレタンフォーム。
  15. 家具緩衝材、織物インサート、マットレス、自動車用シート、ヘッドレスト、アームレスト、スポンジ、自動車用コンポーネント用途のフォームシート、例えば、ルーフヘッドライニング、ドアトリム、シートカバーおよび構成部材を製造するための、請求項14に記載の軟質ポリウレタンフォームの使用。
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