JP3311307B2 - ポリウレタンフォームの製造法 - Google Patents
ポリウレタンフォームの製造法Info
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Description
ームの製造法に関する。更に詳しくは、建材、電気冷蔵
庫、冷凍倉庫、浴槽等の断熱材、自動車用内装材等とし
て好適に使用しうるポリウレタンフォームの製造法に関
する。
熱性を有することから、建材、電気冷蔵庫、冷凍倉庫、
浴槽、パイプ等の断熱材として使用されている。
建材等の断熱材として使用する場合、ポリオールを主成
分とする成分とポリイソシアネートを主成分とする成分
とを混合し、スプレーマシン等により家屋やビル等の建
設現場で壁面や天井等の目的の部位にスプレーし、発
泡、硬化させる方法等により、ポリウレタンフォームが
製造されている。
を行なった場合には、使用されている触媒がポリウレタ
ンフォーム中に残存するため、フォギング等が問題とな
っていたが、近年、かかるフォギング等の問題をほとん
ど生じないポリウレタン製造用触媒として、第3アミノ
基とイソシアネートと反応するヒドロキシル基を分子内
に有する化合物が提案されている(特開昭62−115017号
公報) 。
造する際に、第3アミノ基とイソシアネートと反応する
ヒドロキシル基とを分子内に有する化合物を触媒として
使用した場合、ポリウレタンフォームを製造する際に使
用されるポリオール成分とイソシアネート成分との低温
における反応性が低いため、製造に長時間を要し、特に
スプレーにより発泡、硬化させた場合には液ダレ等の問
題が発生するという欠点がある。
環境下であってもポリウレタンフォームを迅速に製造し
うる方法を提供することを目的とする。
式(II): (CH 3 ) 2 N−(CH 2 ) p −OH (II) (式中、pは4〜8の整数を示す) で表されるジメチルアミノアルキルアルコール及び/又
は式(III) : (CH 3 ) 2 N−(CH 2 CH 2 O ) q −H (III) (式中、qは2〜3の整数を示す) で表されるジメチルアミノアルコキシアルコール (以
下、RC化合物という)、及び第1アミノ基を分子内に
2個以上有する化合物(以下、DA化合物という)を含
有する触媒、発泡剤並びに整泡剤の存在下で、ポリオー
ル成分とイソシアネート成分とを反応させるポリウレタ
ンフォームの製造法に関する。
びDA化合物を用いる点に、1つの大きな特徴がある。
RC化合物及びDA化合物を用いた場合には、冬期等の
ように気温が低い環境下であってもポリウレタンフォー
ムを迅速に製造することができるという優れた効果が発
現される。このように優れた効果が発現される理由は、
RC化合物とDA化合物との併用による相乗作用によ
り、低温状態における反応性が向上することに基づくも
のと考えられる。
用いられていることにより、これらの優れた効果が発現
されることから、冬期のように気温が低い環境下であっ
ても、例えば、スプレーマシン等により、直接、家屋、
ビル等の建設現場で壁面や天井等の目的の部位にスプレ
ーし、発泡、硬化させて硬質ポリウレタンフォームを製
造し、該硬質ポリウレタンフォームを建材等の断熱材と
して好適に使用することができる。さらに、半硬質ポリ
ウレタンフォームに処方した場合には、該半硬質ポリウ
レタンフォームを例えばヘッドレスト等の自動車用内装
材等として好適に使用することができる。
アミノアルキルアルコール、式(III) : (CH3)2 N−(CH2 CH2 O )q −H (III) (式中、qは2〜3の整数を示す)で表されるジメチル
アミノアルコキシアルコール等が挙げられ、これらは単
独で又は2種以上を混合して用いることができる。
は、6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノール、4−ジメ
チルアミノ−1−ブタノール、8−ジメチルアミノ−1
−オクタノール等が挙げられる。ジメチルアミノアルコ
キシアルコールとしては、ジメチルアミノエトキシエタ
ノール、ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール等
が挙げられる。これらの中では、6−ジメチルアミノ−
1−ヘキサノールは、触媒活性と臭気の観点から、好適
に使用しうるものである。
で、他の触媒を用いてもよい。該他のウレタン化触媒
は、ポリウレタンフォームの製造時に、その内温が10
0〜130℃程度となるので、その蒸発や揮散を抑制す
る観点から、沸点が130℃以上のものであることが好
ましい。該他のウレタン化触媒としては、1,4−ジア
ザビシクロ(2,2,2)オクタン、2−メチル−1,
4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン、N−エチ
ルモルホリン、N−(ジメチルアミノエチル)モルホリ
ン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジア
ミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン、N,N’,N’−トリメチルアミノエチル
ピペラジン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、
N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,
N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス
(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、1,8−ジア
ザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、N,N’,
N”−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒ
ドロ−s−トリアジン、N,N−ジメチルエタノールア
ミン等の3級アミン系触媒及びこれらの誘導体、これら
とカルボン酸や炭酸等の酸との塩;有機スズ化合物に代
表される有機金属化合物等が挙げられる。また、ポリウ
レタンフォームに難燃性を付与することを目的として、
酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等のカリウム塩に代
表されるイソシアヌレート化触媒を併用してもよい。他
のウレタン化触媒及びイソシアヌレート化触媒の使用量
は、特に限定がなく、通常、本発明の目的が阻害されな
い範囲内で適宜調整すればよい。
は炭素数1〜4のアルキル基)、−NR2 −(CH2 )
x −B−(CH2 )y −NR3 −基〔R2 及びR 3 はそ
れぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、Bは単
結合又は−NR4−基(R4 は水素原子又は炭素数1〜
4のアルキル基)、x及びyはそれぞれ1〜6の整
数〕、−O(CH2 CH2 O)k −基(kは0〜30の
整数)又はN,N’置換ピペラジン環、m及びnはそれ
ぞれ1〜6の整数を示す]で表される化合物が挙げられ
る。
しては、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノ
ブタン、ヘキサメチレンジアミン、イミノビスプロピル
アミン、メチルイミノビスプロピルアミン、ビス−(3
−アミノプロピル)−メチルアミン、α,ω−ビス−
(3−アミノプロピル)ポリエチレングリコールエーテ
ル、1,4−ビス−(3−アミノプロピル)−ピペラジ
ン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン
が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用
いることができる。
リウレタンフォームの物性維持の観点から、30/70
以上、好ましくは40/60以上とすることが望まし
く、また反応性の観点から、90/10以下、好ましく
は80/20以下とすることが望ましい。また、望まし
い前記重量比の範囲は、30/70〜90/10、好ま
しくは40/60〜80/20である。
は、ポリオール成分とイソシアネート成分との反応性を
高める観点から、ポリオール成分100重量部に対し
て、0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上とする
ことが望ましく、またポリウレタンフォームの強度維持
の観点から、ポリオール成分100重量部に対して、1
0重量部以下、好ましくは8重量部以下とすることが望
ましい。また、望ましい前記合計量は、ポリオール成分
100重量部に対して、0.5〜10重量部、好ましく
は1〜8重量部である。
を製造する際に従来使用されているものであればよく、
特に限定がない。該ポリオール成分としては、官能基の
数が2〜8であり、水酸基価が250〜700であるポ
リオール等が挙げられる。
ハク酸、フタル酸、フマル酸等の二塩基酸と、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジ
オール、グリセリン、トリメチロールプロパン、プロピ
レングリコール等の多価アルコールとを反応させて得ら
れるポリエステルポリオール及び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、ネオペンチルグリコール、1,4−
ブタンジオール等の2価のアルコール;グリセリン、ジ
グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプ
ロパン、シュクローズ、ソルビトール等の3価以上の多
価アルコール;エチレンジアミン、トリレンジアミン、
1,3−プロパンジアミン、イソホロンジアミン等の多
価アミンにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の
アルキレンオキシドを付加して得られたポリエーテルポ
リオール等が挙げられ、これらのポリオールは単独で又
は2種以上を混合して用いることができる。
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、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、ナフチ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、リジンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシア
ネート;水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添
トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト等の脂環族ポリイソシアネート;ウレタン結合、カル
ボジイミド結合、ウレトイミン結合、アロファネート結
合、ウレア結合、ビューレット結合、イソシアヌレート
結合等の1種以上を含有する前記ポリイソシアネート変
性物等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合
して用いることができる。
割合は、通常、イソシアネートインデックスが95〜3
00となるように調整することが好ましい。
マルペンタン、シクロペンタン等の低沸点炭化水素、窒
素ガス、空気、二酸化炭素等のガス、HCFC−141
b、HFC−134a、HFC−245fa、HFC−
245ca、HFC−236ea、HFE−347等が
挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用い
ることができる。
ポリウレタンフォームの密度によって異なるので一概に
は決定することができないため、これら発泡剤の種類等
に応じて適宜調整することが望ましい。
製造する際に使用されているものであればよい。整泡剤
としては、ジメチルポリシロキサン、ポリオキシアルキ
レン変性ジメチルポリシロキサン等のシリコーン系界面
活性剤、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩、
スルホン酸塩等の陰イオン界面活性剤等が挙げられる。
ポリウレタンフォームの密度によって異なるので一概に
は決定することができないため、これら整泡剤の種類等
に応じて適宜調整することが望ましい。
燃剤、充填剤等の他の助剤を本発明の目的を妨げない範
囲で使用することができる。
ール成分と、発泡剤、触媒、整泡剤及び他の助剤を混合
し、得られたポリオール混合物と、イソシアネート成分
とを成形機等により、混合、攪拌し、成形型内に注入
し、発泡させることにより、成形することができる。よ
り具体的には、例えば、前記ポリオール混合物をタンク
等を用いて、20℃程度に調温したのち、自動混合注入
型発泡機、自動混合射出型発泡機等の発泡機を用いてイ
ソシアネート成分と反応させることにより、ポリウレタ
ンフォームを製造することができる。
る触媒及びDA化合物が用いられているので、冬期のよ
うに気温が低い環境下であっても、ポリウレタンフォー
ムを迅速に製造することができる。
家屋やビル等の壁面や天井等の断熱材として直接、建設
現場でポリウレタンフォームからなる断熱材を施工する
際に好適に適用することができる。
は、半硬質ポリウレタンフォームに処方した場合には、
例えば、ヘッドレスト等のクッション材等にも好適に使
用しうるものである。
エチレンオキシド付加物(住友バイエルウレタン(株)
製、商品名:ポリオール0475)45重量%、トリレ
ンジアミンのプロピレンオキシド/エチレンオキシド付
加物(旭硝子(株)製、商品名:エクセノール455A
R)45重量%及びグリセリンのプロピレンオキシド/
エチレンオキシド付加物(三井化学(株)製、商品名:
ポリオールMN−700)10重量%〕100重量部、
整泡剤〔日本ユニカー(株)製、商品名:L−534
0:シリコーン系整泡剤〕1.5重量部、発泡剤として
水0.5重量部及びHCFC−141b 27.5重量
部、並びに表1に示すRC化合物及びDA化合物をラボ
ミキサーで混合して混合物(ポリオール混合物)を得
た。
シアネート成分〔住友バイエルウレタン(株)製、商品
名:スミジュール44V20〕とをイソシアネートイン
デックスが105となるように5℃でラボミキサーで混
合、攪拌し、得られた混合物40gを300ml容のポ
リカップに注入し、クリームタイム(以下、CTとい
う)及びゲルタイム(以下、GTという)に到達するま
での時間を測定し、反応性を調べた。その結果を表1に
示す。
よれば、低温で成形しているにもかかわらず、CT及び
GTが短いことからポリウレタンフォームの製造時にお
ける反応性が良好であることがわかる。
境下であってもポリウレタンフォームを迅速に製造する
ことができるという優れた効果が奏される。
Claims (4)
- 【請求項1】 式(II): (CH 3 ) 2 N−(CH 2 ) p −OH (II) (式中、pは4〜8の整数を示す) で表されるジメチルアミノアルキルアルコール及び/又
は式(III) : (CH 3 ) 2 N−(CH 2 CH 2 O ) q −H (III) (式中、qは2〜3の整数を示す) で表されるジメチルアミノアルコキシアルコール、 及び
第1アミノ基を分子内に2個以上有する化合物を含有す
る触媒、発泡剤並びに整泡剤の存在下で、ポリオール成
分とイソシアネート成分とを反応させるポリウレタンフ
ォームの製造法。 - 【請求項2】 ジメチルアミノアルキルアルコールが、
6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノールである請求項1
記載の製造法。 - 【請求項3】 第1アミノ基を分子内に2個以上有する
化合物が、式(I): H2 N−(CH2 )m −A−(CH2 )n −NH2 (I) [式中、Aは単結合、−NR1 −基(R1 は水素原子又
は炭素数1〜4のアルキル基)、−NR2 −(CH2 )
x −B−(CH2 )y −NR3 −基〔R2 及びR 3 はそ
れぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、Bは単
結合又は−NR4−基(R4 は水素原子又は炭素数1〜
4のアルキル基)、x及びyはそれぞれ1〜6の整
数〕、−O(CH2 CH2 O)k −基(kは0〜30の
整数)又はN,N’置換ピペラジン環、m及びnはそれ
ぞれ1〜6の整数を示す]で表される化合物である請求
項1又は2記載の製造法。 - 【請求項4】 第1アミノ基を分子内に2個以上含有す
る化合物が、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジア
ミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、イミノビスプロ
ピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、ビス−
(3−アミノプロピル)−メチルアミン、α,ω−ビス
−(3−アミノプロピル)ポリエチレングリコールエー
テル、1,4−ビス−(3−アミノプロピル)−ピペラ
ジン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミ
ンからなる群より選ばれた1種以上の化合物である請求
項1〜3いずれか記載の製造法。
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JP33988198A JP3311307B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | ポリウレタンフォームの製造法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33988198A JP3311307B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | ポリウレタンフォームの製造法 |
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JP2000159853A JP2000159853A (ja) | 2000-06-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP33988198A Expired - Fee Related JP3311307B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | ポリウレタンフォームの製造法 |
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Country | Link |
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EP2703421A1 (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-05 | Huntsman Petrochemical LLC | A composition for making foams with reduced aldehyde emission |
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1998
- 1998-11-30 JP JP33988198A patent/JP3311307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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