JP2641937B2 - ポリウレタン製造用触媒 - Google Patents
ポリウレタン製造用触媒Info
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- JP2641937B2 JP2641937B2 JP1010487A JP1048789A JP2641937B2 JP 2641937 B2 JP2641937 B2 JP 2641937B2 JP 1010487 A JP1010487 A JP 1010487A JP 1048789 A JP1048789 A JP 1048789A JP 2641937 B2 JP2641937 B2 JP 2641937B2
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- Japan
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- catalyst
- present
- polyurethane
- odor
- product
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/1841—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having carbonyl groups which may be linked to one or more nitrogen or oxygen atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟質、硬質、半硬質あるいはエラストマー
等のポリウレタン製造の際に用いる触媒に関するもので
ある。更に詳しくは、分子内にジメチルアミノ基を有す
る極めて低臭気性の、ポリウレタン製造用の新規な触媒
に関するものである。
等のポリウレタン製造の際に用いる触媒に関するもので
ある。更に詳しくは、分子内にジメチルアミノ基を有す
る極めて低臭気性の、ポリウレタン製造用の新規な触媒
に関するものである。
ポリウレタン製造用の触媒としては、従来、第３級ア
ミン、錫系の有機金属触媒、あるいは第３級アミンと錫
系の有機金属との混合触媒が使用されている。特に第３
級アミンが好んで使用されている。例えば、テトラメチ
ルヘキサメチレンジアミン、テトラメチルプロピレンジ
アミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチル
シクロヘキシルアミン、トリメチルアミノエチルピペラ
ジン、ビス（ジメチルアミノメチル）エーテル、トリス
（ジメチルアミノプロピル）ヘキサハイドロトリアジ
ン、ジメチルアミノベンジルアミン、Ｎ−メチルモルホ
リン、Ｎ−エチルモリホリン、トリエチレンジアミン等
の化合物がポリウレタン製造用触媒として用いられてい
る。
ミン、錫系の有機金属触媒、あるいは第３級アミンと錫
系の有機金属との混合触媒が使用されている。特に第３
級アミンが好んで使用されている。例えば、テトラメチ
ルヘキサメチレンジアミン、テトラメチルプロピレンジ
アミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチル
シクロヘキシルアミン、トリメチルアミノエチルピペラ
ジン、ビス（ジメチルアミノメチル）エーテル、トリス
（ジメチルアミノプロピル）ヘキサハイドロトリアジ
ン、ジメチルアミノベンジルアミン、Ｎ−メチルモルホ
リン、Ｎ−エチルモリホリン、トリエチレンジアミン等
の化合物がポリウレタン製造用触媒として用いられてい
る。
これらのポリウレタン製造用触媒の内、比較的活性の
弱い触媒としては、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチル
モルホリン、ジメチルベンジルアミン等の化合物を挙げ
ることが出来る。これらの弱触媒は、ポリウレタン製造
工程を微妙にコントロールするため極めて重要な役割を
担っているものである。
弱い触媒としては、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチル
モルホリン、ジメチルベンジルアミン等の化合物を挙げ
ることが出来る。これらの弱触媒は、ポリウレタン製造
工程を微妙にコントロールするため極めて重要な役割を
担っているものである。
しかしながら、これまでに開発されているポリウレタ
ン製造用触媒は、種々の問題を有している。即ち、Ｎ−
メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のモルホリ
ン系触媒は、軟質ポリウレタンフォームに使用されてい
るが、何れも沸点が低く、極めて強い刺激臭を有してお
り、作業環境上の難点も有している。又、これらの化合
物を用いてポリウレタンを製造した場合、製品から強い
刺激臭を発生し、製品を商品価値の無いものにしてしま
う例がしばしば見受けられる。
ン製造用触媒は、種々の問題を有している。即ち、Ｎ−
メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のモルホリ
ン系触媒は、軟質ポリウレタンフォームに使用されてい
るが、何れも沸点が低く、極めて強い刺激臭を有してお
り、作業環境上の難点も有している。又、これらの化合
物を用いてポリウレタンを製造した場合、製品から強い
刺激臭を発生し、製品を商品価値の無いものにしてしま
う例がしばしば見受けられる。
有機金属化合物としてよく用いられる有機錫化合物
は、低臭気であるものの、触媒の機能が強い樹脂化触媒
であり単独では使用しがたい。適度な泡化性と樹脂化性
の触媒作用とがバランスしている軟質ウレタンフォーム
に於いては、アミン系の弱触媒の使用は必須のものであ
る。
は、低臭気であるものの、触媒の機能が強い樹脂化触媒
であり単独では使用しがたい。適度な泡化性と樹脂化性
の触媒作用とがバランスしている軟質ウレタンフォーム
に於いては、アミン系の弱触媒の使用は必須のものであ
る。
本発明者らは、上記の問題点を解決するために、鋭意
検討を重ねた結果、ジメチルアミノポリアルカノールア
ミンとイソシアネートの反応物が、適度な触媒活性を持
ち、無臭で、フォーム物性に優れた性質を示すことを見
いだし、本発明を完成した。
検討を重ねた結果、ジメチルアミノポリアルカノールア
ミンとイソシアネートの反応物が、適度な触媒活性を持
ち、無臭で、フォーム物性に優れた性質を示すことを見
いだし、本発明を完成した。
即ち、本発明は、次式 （式中ｎは、１〜３の整数を表し、R1はＨまたはCH3を
示し、R2はイソシアネート残基を表す。） で表される化合物からなるポリウレタン製造用触媒を提
供するものである。
示し、R2はイソシアネート残基を表す。） で表される化合物からなるポリウレタン製造用触媒を提
供するものである。
本発明の化合物は、上記のごとく、ジメチルアミノ基
を有し、ｎが１〜３の整数である。ｎの数字が大きくな
るほど分子量も上昇し、蒸気圧が低下し、必然的に臭気
も小さくなる。ｎ＝３の場合はイソシアネートと反応す
る以前のジメチルアミノアルカノールの状態でも、臭気
は小さいが、イソシアネートと反応させることにより高
分子量化が進行し、更に低臭気となる。
を有し、ｎが１〜３の整数である。ｎの数字が大きくな
るほど分子量も上昇し、蒸気圧が低下し、必然的に臭気
も小さくなる。ｎ＝３の場合はイソシアネートと反応す
る以前のジメチルアミノアルカノールの状態でも、臭気
は小さいが、イソシアネートと反応させることにより高
分子量化が進行し、更に低臭気となる。
本発明のポリウレタン製造用の触媒は、公知の方法に
よって容易に製造する事が出来る。
よって容易に製造する事が出来る。
反応に使用するジメチルアミノアルカノールは、以下
の式で表すことが出来る。
の式で表すことが出来る。
（式中ｎは、１〜３の整数を表し、R1は、ＨまたはCH3
を示す。） ジメチルアミノアルカノールも公知の方法によって容
易に製造することが出来る。即ち、ジメチルアミンに公
知の方法でアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキ
サイド、またはプロピレンオキサイドを付加させて製造
することが出来る。
を示す。） ジメチルアミノアルカノールも公知の方法によって容
易に製造することが出来る。即ち、ジメチルアミンに公
知の方法でアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキ
サイド、またはプロピレンオキサイドを付加させて製造
することが出来る。
反応に使用するイソシアネートは、2,4−トリレンジ
イソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ポリフェニレンポリメチレンジイソシアネート、粗トリ
レンジイソシアネート等が挙げられる。
イソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ポリフェニレンポリメチレンジイソシアネート、粗トリ
レンジイソシアネート等が挙げられる。
本発明の触媒を使用してポリウレタンを製造するに際
に用いることの出来るポリオールとしては、一般公知の
ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等を
使用することが出来る。例えば、通常の２塩基酸と多価
アルコールから製造されるポリエステルポリオール、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、トリレンジアミン、蔗糖等の多価ア
ルコールに、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオ
キサイドを付加して得られるポリエーテルポリオール
類、アミンポリオール類等を例示することが出来る。
に用いることの出来るポリオールとしては、一般公知の
ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等を
使用することが出来る。例えば、通常の２塩基酸と多価
アルコールから製造されるポリエステルポリオール、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、トリレンジアミン、蔗糖等の多価ア
ルコールに、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオ
キサイドを付加して得られるポリエーテルポリオール
類、アミンポリオール類等を例示することが出来る。
本発明の触媒を用いてポリウレタンを製造する際は、
必要に応じて添加剤として、CFCl3、CH2Cl2、水等の発
泡剤、シリコーン整泡剤、難燃剤を用いることが出来
る。これらの添加剤の種類及び添加量については、通常
使用される種類及び範囲に於いて充分使用できる。
必要に応じて添加剤として、CFCl3、CH2Cl2、水等の発
泡剤、シリコーン整泡剤、難燃剤を用いることが出来
る。これらの添加剤の種類及び添加量については、通常
使用される種類及び範囲に於いて充分使用できる。
本発明は、次式 （式中ｎは、１〜３の整数を表し、R1はＨまたはCH3を
示し、R2はイソシアネート残基を表す。） で表される化合物からなるポリウレタン製造用触媒を提
供するものであるが、以下に、本発明の触媒がどの様に
作用して、本発明の効果をもたらしているかについて述
べる。
示し、R2はイソシアネート残基を表す。） で表される化合物からなるポリウレタン製造用触媒を提
供するものであるが、以下に、本発明の触媒がどの様に
作用して、本発明の効果をもたらしているかについて述
べる。
本発明のポリウレタン製造用触媒は、その分子量がこ
れまでに知られているものよりも比較的大きく、沸点が
高いため、無臭である。又、本発明の触媒は、分子中に
（CH3）2N−基を有しており、ポリウレタン製造用の触
媒として適度な活性を有し、更に分子量当たりの窒素原
子数が、これまで知られているものよりも少ないため、
ポリウレタン製造工程を容易にコントロールできる。
れまでに知られているものよりも比較的大きく、沸点が
高いため、無臭である。又、本発明の触媒は、分子中に
（CH3）2N−基を有しており、ポリウレタン製造用の触
媒として適度な活性を有し、更に分子量当たりの窒素原
子数が、これまで知られているものよりも少ないため、
ポリウレタン製造工程を容易にコントロールできる。
以下に、実施例及び比較例を示して、本発明を具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではない。
合成例 本発明の触媒を製造する一例を下記に示す。１の４
口フラスコに0.2モルの2,4−トリレンジイソシアネート
とベンゼン200mlを入れ、ジメチルエタノールアミン0.5
モルを１時間で滴下した。水浴で液温30〜50℃に保持し
た。更に60℃において３時間撹拌を継続した。減圧下で
ベンゼンをトッピング除去し、白色結晶を得た。石油エ
ーテルで洗浄し、更にアセトンで再結晶して目的物を得
た。この反応により得た反応生物性はビス（ジメチルア
ミノエチル）トリレン−2,4−ジカルバメートで以下の
式で表わされる。
口フラスコに0.2モルの2,4−トリレンジイソシアネート
とベンゼン200mlを入れ、ジメチルエタノールアミン0.5
モルを１時間で滴下した。水浴で液温30〜50℃に保持し
た。更に60℃において３時間撹拌を継続した。減圧下で
ベンゼンをトッピング除去し、白色結晶を得た。石油エ
ーテルで洗浄し、更にアセトンで再結晶して目的物を得
た。この反応により得た反応生物性はビス（ジメチルア
ミノエチル）トリレン−2,4−ジカルバメートで以下の
式で表わされる。
下記の実施例及び比較例に於いては、ポリウレタン製
造のための原料の混合割合を第１表に示す配合とし、通
常の手順にしたがってウレタン発泡を実施した。即ち、
ポリオール、水、界面活性剤、触媒、ポリイソシアネー
トを混合撹拌し、ポリエチレン製袋内に注入し、ウレタ
ンフォームを形成した。システムによっては、必要なア
フターキュアを施し、24時間後、フォームをカットし、
日本工業規格（JIS）で定められた各種の物性測定を実
施した。測定された物性中、クリームタイムとは、原料
の混合撹拌を開始してから発泡が始まるまでの時間を意
味し、ライズタイムとは、ポリウレタンフォームが見か
け上最大の高さを達成するときの時間を意味する。
造のための原料の混合割合を第１表に示す配合とし、通
常の手順にしたがってウレタン発泡を実施した。即ち、
ポリオール、水、界面活性剤、触媒、ポリイソシアネー
トを混合撹拌し、ポリエチレン製袋内に注入し、ウレタ
ンフォームを形成した。システムによっては、必要なア
フターキュアを施し、24時間後、フォームをカットし、
日本工業規格（JIS）で定められた各種の物性測定を実
施した。測定された物性中、クリームタイムとは、原料
の混合撹拌を開始してから発泡が始まるまでの時間を意
味し、ライズタイムとは、ポリウレタンフォームが見か
け上最大の高さを達成するときの時間を意味する。
実施例１〜３ 次式で示すジメチルアミンのエチレンオキサイド付加
物、（CH3）2N−（CH2CH2O）nH〔ｎ＝１〜３〕２モルに
対し、2,4−トリレンジイソシアネート１モルを前記合
成例と同様に反応させて目的の反応物を得る。この方法
で、調製した触媒は、臭気が全く無かった。
物、（CH3）2N−（CH2CH2O）nH〔ｎ＝１〜３〕２モルに
対し、2,4−トリレンジイソシアネート１モルを前記合
成例と同様に反応させて目的の反応物を得る。この方法
で、調製した触媒は、臭気が全く無かった。
ジメチルアミンのエチレンオキサイド１モル付加体か
ら調製した触媒を本発明品１、２モル付加体から調製し
たものを本発明品２、３モル付加体から調製したものを
本発明品３とする。
ら調製した触媒を本発明品１、２モル付加体から調製し
たものを本発明品２、３モル付加体から調製したものを
本発明品３とする。
第２表に、各触媒を用いて形成させたウレタンフォー
ムの物性の測定結果を示す。
ムの物性の測定結果を示す。
比較例１〜３ Ｎ−エチルモルホリン、ジメチルアミノエタノール、
Ｎ−トリオキシエチレンN,N−ジメチルアミンを夫々触
媒として用いた場合のウレタンフォームの物性の測定結
果を第３表に示した。触媒名は順に、比較品１、比較品
２、比較品３とする。臭気は、比較品１と２は強い刺激
臭が有り、比較品３は無臭である。
Ｎ−トリオキシエチレンN,N−ジメチルアミンを夫々触
媒として用いた場合のウレタンフォームの物性の測定結
果を第３表に示した。触媒名は順に、比較品１、比較品
２、比較品３とする。臭気は、比較品１と２は強い刺激
臭が有り、比較品３は無臭である。
〔発明の効果〕 実施例に於いても具体的に示したように、本発明のポ
リウレタン製造用触媒は、製品品質を損なわない無臭触
媒である。更には、本発明の触媒を用いて製造されるポ
リウレタンの各種物性、特に、通気性、圧縮永久歪が良
好である。比較例に示したごとく、これまでに知られて
いるポリウレタン製造用触媒は、低臭気性と圧縮永久
歪、通気性の双方を満足させるものは知られていない。
リウレタン製造用触媒は、製品品質を損なわない無臭触
媒である。更には、本発明の触媒を用いて製造されるポ
リウレタンの各種物性、特に、通気性、圧縮永久歪が良
好である。比較例に示したごとく、これまでに知られて
いるポリウレタン製造用触媒は、低臭気性と圧縮永久
歪、通気性の双方を満足させるものは知られていない。
本発明のポリウレタン製造用触媒は、分子量が比較的
大きく、沸点が高いため揮発性が極めて小さいので、無
臭であるが、このことにより、ポリウレタン製造工程に
於ける作業環境を著しく改善することが出来る。
大きく、沸点が高いため揮発性が極めて小さいので、無
臭であるが、このことにより、ポリウレタン製造工程に
於ける作業環境を著しく改善することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−236815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−27912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−90542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−119596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−146907（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】次の一般式で表される化合物からなるポリ
ウレタン製造用触媒。 （式中ｎは、１〜３の整数を表し、R1はＨまたはCH3を
示し、R2はイソシアネート残基を表す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010487A JP2641937B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | ポリウレタン製造用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010487A JP2641937B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | ポリウレタン製造用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189320A JPH02189320A (ja) | 1990-07-25 |
| JP2641937B2 true JP2641937B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=11751528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010487A Expired - Lifetime JP2641937B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | ポリウレタン製造用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641937B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1792925B1 (en) * | 2005-12-01 | 2015-10-07 | Henkel AG & Co. KGaA | Novel material forming supramolecular structures, process and uses |
| WO2015164408A1 (en) | 2014-04-21 | 2015-10-29 | Gaco Western, LLC | Foam compositions |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1010487A patent/JP2641937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02189320A (ja) | 1990-07-25 |
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