JP3409385B2 - 硬質ポリウレタンフォーム製造用触媒 - Google Patents

硬質ポリウレタンフォーム製造用触媒

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JP3409385B2 JP22440893A JP22440893A JP3409385B2 JP 3409385 B2 JP3409385 B2 JP 3409385B2 JP 22440893 A JP22440893 A JP 22440893A JP 22440893 A JP22440893 A JP 22440893A JP 3409385 B2 JP3409385 B2 JP 3409385B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ポリオールとポリイソ
シアネ−トを、触媒、発泡剤、整泡剤及び必要に応じて
他の助剤の存在下に反応させる、硬質ポリウレタンフォ
−ム製造の際に用いる触媒に関する。更に詳しくは、ポ
リウレタンフォーム製造時のキュア性、脱型性に優れた
硬質ポリウレタンフォーム製造用触媒に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、硬質ポリウレタンフォーム製造用
の触媒に対し、高度な触媒機能が要求されている。例え
ば、電気冷蔵庫用断熱材や建築材料としての硬質ポリウ
レタンフォームなどでは製品が大型化かつ形状が複雑化
してきている。このため、ポリウレタンフォームの生産
性を向上させる為、脱型時間を短縮するキュア性の高い
触媒などが求められている。 【0003】さらに、従来これらフォーム製造に多量に
使用されてきたクロロフルオロカーボン(以下CFCと
略す)系発泡剤であるトリクロロモノフルオロメタン
(以下CFC−11と記載)、ジクロロジフルオロメタ
ン(以下CFC−12と記載)等は、昨今のフロン問題
により量的削減が図られ、代わりに発泡剤としてジクロ
ロモノフルオロエタン(以下HCFC−141bと記
載)、ジクロロトリフルオロエタン(以下HCFC−1
23と記載)等のハイドロクロロフルオロカーボン(以
下HCFCと略す)を使用するシステムの検討がなされ
ている。しかし、発泡剤として特にHCFCを使用する
と、HCFCによるポリウレタン樹脂の可塑化の為、フ
ォームのキュア性が悪化し結果的に生産性が大きく低下
するという問題があった。 【0004】従来、ポリウレタン製造用の触媒として
は、有機錫等の有機金属化合物及びアミン化合物が用い
られてきた。しかしながら、これら従来系触媒では、前
述した触媒に要求される機能、即ちポリウレタンフォー
ム製造時のフォームのキュア性が十分とはいえなかっ
た。とりわけ、CFC系発泡剤代替にHCFCを使用す
る硬質ポリウレタンフォーム処方におけるフォームのキ
ュア性の改良は、大きな問題点であり早急な改善が望ま
れていた。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】これら前記事情に鑑
み、本発明は硬質ポリウレタンフォーム製造時、フォー
ムのキュア性に優れる触媒を提供するものである。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリウレ
タンフォーム製造において触媒に着目し、鋭意検討を重
ねた。 【0007】その結果、(A)1,3,5−トリス(3
−アミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジンと
(B)ペンタメチルジエチレントリアミン及び/または
ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテルから成る触
媒であって、その触媒組成物の重量比(A)/(B)が
5/95〜95/5の範囲である触媒を硬質ポリウレタ
ンフォーム処方に使用すると、1,3,5−トリス(3
−アミノプロピル)−s−トリアジン単独、あるいはペ
ンタメチルジエチレントリアミン単独、更にはビス(2
−ジメチルアミノエチル)エーテル単独で使用した時よ
りもフォームのキュア性改良に優れ、また他の触媒と比
較しても極めてフォームのキュア性改良に優れた有用な
触媒となる新規な事実を見い出し本発明を完成するに至
った。 【0008】即ち、本発明は、ポリオールとポリイソシ
アネ−トを、触媒、発泡剤、整泡剤、及び他の助剤の存
在下に反応させ、硬質ポリウレタンフォームを製造する
方法において、触媒が、(A)1,3,5−トリス(3
−アミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジンと
(B)ペンタメチルジエチレントリアミン及び/または
ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテルから成る触
媒であって、その触媒の重量比(A)/(B)が5/9
5〜95/5の範囲である触媒を提供するものである。 【0009】次に、本発明を詳細に説明する。 【0010】本発明の触媒は、(A)1,3,5−トリ
ス(3−アミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジ
ンと(B)ペンタメチルジエチレントリアミン及び/ま
たはビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテルから成
る触媒であって、その触媒の重量比(A)/(B)が5
/95〜95/5の範囲であり、より好ましくは20/
80〜80/20の範囲である触媒である。 【0011】本発明によれば、硬質ポリウレタンフォー
ム製造時、本発明の触媒の使用量は、通常、ポリオール
を100重量部としたとき0.02〜10重量部であ
る。又、本発明の触媒に公知の有機錫化合物、有機鉛化
合物などの金属触媒および他のアミン触媒を本発明の触
媒機能を失わない範囲で適宜添加使用できる。他の触媒
と組み合わせる場合、本発明触媒は触媒全量の30wt
%以上使用されることが好ましい。 【0012】本発明の触媒を用いた硬質ポリウレタンの
製造には、従来公知のポリオール、ポリイソシアネート
及び必要に応じて発泡剤、整泡剤、その他助剤が使用で
きる。 【0013】ポリオールとしては、反応性水酸基を2個
以上持つ、水酸基価200mgKOH/g〜800mg
KOH/gの範囲であるポリエーテルポリオール、ポリ
エステルポリオール、フェノールポリオールなどであ
る。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、通常の
シュークロース、ペンタエリスリトール等の多価アルコ
ール、アンモニア、エチレンアミンなどの脂肪族アミン
化合物、芳香族アミン化合物及び/又はこれらの混合物
にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加して得
られるポリエーテルポリオールなどがあげられる。ポリ
エステルポリオールとしては、二塩基酸と多価アルコー
ルより製造されるもの、例えばポリエチレンアジペート
やポリエチレンテレフタレート系などがあげられ、これ
らは廃棄物などから再生されたものでもよい。フェノー
ルポリオールとしては、例えば、フェノール類とアルデ
ヒド類を縮合反応して得られるノボラック型、レゾール
型又は特殊レゾールであるベンジリック型のものが例示
できる。 【0014】ポリイソシアネートとしては、従来公知の
有機ポリイソシアネートであれば良く、例えばトルエン
ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4´−ジイ
ソシアネート、それらの重合イソシアネートなどの芳香
族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネー
トなどの脂肪族ポリイソシアネート;イソホロンジイソ
シアネートなどの脂環式ポリイソシアネート;またそれ
らをポリオールと反応させたトルエンジイソシアネート
プレポリマー、ジフェニルメタン−4,4´−ジイソシ
アネートプレポリマーなどのイソシアネート末端プレポ
リマー;カーボジイミド変性などの変性イソシアネー
ト;さらには、それらの混合ポリイソシアネートを例示
できる。 【0015】発泡剤としては、水及び/または低沸点の
CFC、HCFC、ハイドロフルオロカーボン(以下H
FCと略す)、ペンタン等である。CFCとしては公知
のハロゲン化メタン,ハロゲン化エタン類が使用できる
が、これらのうちCFC−11、CFC−12、トリク
ロロトリフルオロエタン(CFC−113)等の化合物
が好ましい。HCFCとしてはオゾン破壊係数が低くC
FC化合物代替として有望視されているHCFC−14
1b、HCFC−123、モノクロロジフルオロメタン
(HCFC−22)、モノクロロジフルオロエタン(H
CFC−142b)等の化合物が好適に使用される。H
FCとしてはテトラフルオロエタン(HFC−134
a)、1,1,1,4,4,4ヘキサフルオロブタン
(HFC−356)等である。ペンタンとしてはn−ペ
ンタン、iso−ペンタン、シクロペンタンである。水
及び/またはCFC、HCFC、HFC、ペンタンの使
用量及び割合は一概には決められず、使用する発泡剤の
種類、所望の密度及び物性に応じて決定される。 【0016】整泡剤としては、例えばオルガノポリシロ
キサン−ポリオキシアルキレン共重合体、シリコーン−
グリコール共重合体等の非イオン系界面活性剤、または
これらの混合物などであり、その量は特に規定されるも
のではないが通常、ポリオール100重量部に対して
0.1〜5.0重量部である。 【0017】本発明においては、必要に応じて、その他
の助剤を添加することができ、従来公知の難燃剤、着色
剤、増量剤、酸化防止剤、紫外線防止剤などが挙げられ
る。 【0018】 【発明の効果】本発明の触媒は硬質ポリウレタンフォー
ム製造時のキュア性に優れる。このため、モールド成型
品においては脱型性に優れる為、生産性が向上する。 【0019】 【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 【0020】実施例1 ヒドロキシル価420mgKOH/gを有するポリエー
テルポリオール100重量部、発泡剤として水;1.8
重量部、HCFC−141b;29重量部、シリコーン
整泡剤;1.5重量部、触媒として1,3,5トリス
(3−アミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン
(以下TAPHHTと記載)とペンタメチルジエチレン
トリアミン(以下PMDETAと記載)50/50重量
比の組成物;1.70重量部を混合する。 【0021】この混合物に、ジフェニルメタンジイソシ
アネートをポリオール;100重量部に対し140重量
部を添加、混合攪拌し、以下のモールド内に混合液を注
入しフォームの評価を行った。 【0022】(1)2リットルのポリエチレンカップに
てクリーム、ゲル、タックフリー、ライズタイムを評
価。 【0023】(2)40℃に温度調節した25×25×
8cmのアルミ製モールドに反応混合液を注入。反応開
始後5分で脱型、脱型後2分時のフォームの厚みよりフ
ォームの膨れを測定することによりフォームのキュア性
を評価。触媒間のフォームの膨れ比較は、フォーム充填
率115%で行った。フォームの膨れが小さい事はキュ
ア性に優れる事を意味する。結果は表1に示す。 【0024】実施例2 触媒としてTAPHHT;O.55重量部、PMDET
A;O.55重量部、ジメチルシクロヘキシルアミン
(以下DMCHAと記載);1.1重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表1に示した。 【0025】実施例3 触媒としてTAPHHT;O.50重量部、PMDET
A;O.50重量部、テトラメチルエチレンジアミン
(以下TMEDAと記載);1.0重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表1に示した。 【0026】実施例4 触媒としてTAPHHTとPMDETAの20/80重
量比の組成物;1.70重量部を使用する以外、実施例
1と同様に行った。結果は表1に示した。 【0027】実施例5 触媒としてTAPHHTとPMDETAの80/20重
量比の組成物;2.00重量部を使用する以外、実施例
1と同様に行った。結果は表1に示した。 【0028】実施例6 触媒としてTAPHHTとビス(2−ジメチルアミノエ
チル)エーテル70%ジプロピレングリコール溶液(以
下BDMEEと記載)50/50重量比の組成物;1.
90重量部を使用する以外、実施例1と同様に行った。
結果は表1に示した。 【0029】 【表1】【0030】比較例1 触媒としてTAPHHT;2.80重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0031】比較例2 触媒としてPMDETA;1.70重量部使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0032】比較例3 触媒としてBDMEE;2.50重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0033】比較例4 触媒としてトリエチレンジアミン;33%ジプロピレン
グリコール溶液(以下TEDA−L33と記載);2.
60重量部を使用する以外、実施例1と同様に行った。
結果は表2に示した。 【0034】比較例5 触媒としてテトラメチルヘキサメチレンジアミン(以下
TMHMDAと記載);2.20重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0035】比較例6 触媒としてDMCHA;3.0重量部を使用する以外、
実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0036】比較例7 触媒としてTMEDA;2.40重量部を使用する以
外、実施例1と同様に行った。結果は表2に示した。 【0037】 【表2】【0038】実施例1〜6は比較例1〜7に比べ大きな
膨れ改良効果を有する。即ち、本発明を使用することに
よりキュア性が改良されるという効果が認められた。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】(A)1,3,5−トリス(3−アミノプ
    ロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジンと(B)ペンタ
    メチルジエチレントリアミン及び/またはビス(2−ジ
    メチルアミノエチル)エーテルから成り、その重量比
    (A)/(B)が5/95〜95/5の範囲にあること
    を特徴とする硬質ポリウレタンフォーム製造用触媒。
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CN111875554B (zh) * 2020-07-17 2022-05-24 广东省石油与精细化工研究院 一种固化剂及其制备方法和应用

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