JP7039724B2 - ポリウレタン発泡体のアルデヒド含有量を減少させるための組成物および方法 - Google Patents

ポリウレタン発泡体のアルデヒド含有量を減少させるための組成物および方法 Download PDF

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Description

[0001]本願は、ポリウレタンポリマー、たとえばポリウレタン発泡体からのアルデヒドの放出を減少させるための組成物および方法に関する。
背景
[0002]ポリウレタンポリマーは、多種多様な用途、たとえばポリウレタン発泡体の生成に使用される。これらのポリウレタン発泡体は次に、多くの異なる最終用途に使用される。たとえば、ポリウレタン発泡体は、たとえば、交通機関の座席（たとえば、自動車の座席）ならびに家具、たとえばマットレスおよび他のクッション付き家具におけるクッション材および詰め物として頻繁に使用される。これらのポリウレタン発泡体が密閉環境、たとえば自動車または他の車両の内部で使用される場合、発泡体は、典型的には、発泡体が放出する可能性のある揮発性有機化合物の量を制限する試験に合格しなければならない。試験中にポリウレタン発泡体が放散する揮発性有機化合物は、ポリウレタンポリマーを生成する反応の副生成物として生成される可能性がある。揮発性有機化合物（たとえば、アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、およびプロピオンアルデヒド）は、発泡体の作製に使用される原料（たとえば、ポリオール）中に存在する可能性もある。これらの揮発性有機化合物は、原料およびそれらの原料を用いて作製されるポリウレタンポリマー／発泡体に望ましくない悪臭を付与する可能性がある。したがって、これらの原料および／またはそうした材料を用いて製造されるポリウレタンポリマー／発泡体中に存在する揮発性有機化合物の検出可能レベルを低下させる組成物または方法を見出すことが望ましい。本願は、そうした組成物および方法の提供を追求するものである。
発明の概要
[0003]第１の態様において、本発明は、
（ａ）ポリオール；
（ｂ）ポリエチレンイミン化合物；および
（ｃ）亜硫酸塩化合物
を含む組成物を提供する。
[0004]第２の態様において、本発明は、ポリウレタンポリマーを生成するための方法を提供し、方法は、
（ａ）ポリオールを準備する工程；
（ｂ）ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物とを含む添加剤組成物を準備する工程；
（ｃ）ポリオールと添加剤組成物とを組み合わせてポリオール組成物を生成する工程；
（ｄ）イソシアネート化合物を準備する工程；および
（ｅ）ポリオール組成物とイソシアネート化合物とを組み合わせ、反応させて、ポリウレタンポリマーを生成する工程
を含む。
発明の詳細な説明
[0005]第１の態様において、本発明は、ポリオール、ポリエチレンイミン化合物、および亜硫酸塩化合物を含む組成物を提供する。ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せは、ポリウレタン発泡体の製造に使用される成分（たとえば、ポリオール）に添加すると、驚くべきことに、ポリウレタン発泡体からのアルデヒドの放散を減少させることが見出されている。さらに、ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せは、硫黄化合物を含有する他の組合せが発する可能性のある硫黄臭を発しない。
[0006]組成物は、任意の適切なポリオールを含むことができる。適切なポリオールとしては、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールが挙げられる。好ましくは、ポリオールは、ポリエーテルポリオールである。適切なポリエーテルポリオールとしては、エポキシド、たとえばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、およびグリシドールを、多官能性開始剤化合物、たとえば多官能性アルコールまたはアミンと反応させることによって作製されるものが挙げられる。適切な多官能性開始剤化合物の例としては、水、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレングリコール、プロピレングリコール（たとえば、１，２－プロピレングリコール）、トリメチロールプロパン、およびエチレンジアミンが挙げられるが、これに限定されない。
[0007]ポリオールは、任意の適切なモル質量を有することができる。好ましい態様において、ポリオールは、約４００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する。より好ましくは、ポリオールは、約５００ｇ／ｍｏｌ以上、約７５０ｇ／ｍｏｌ以上、または約１，０００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する。
[0008]組成物の作製に使用されるポリオールは、揮発性アルデヒド化合物、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、およびプロピオンアルデヒドを含有することができる。何らかの特定の理論に拘束されることを望むものではないが、これらの揮発性アルデヒド化合物は、ポリオール自体の生成中に、または保存中のポリオールの酸化的分解反応によって生成される可能性があると考えられる。ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物とを組み込む前に、未処理のポリオールは、ポリオールの重量を基準として３ｐｐｍ以上もの揮発性アルデヒド化合物（たとえば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、および／またはプロピオンアルデヒド）を含有する可能性がある。
[0009]組成物は、任意の適切なポリエチレンイミン化合物を含むことができる。ポリエチレンイミン化合物は、直鎖状ポリエチレンイミンまたは分枝ポリエチレンイミンとすることができる。好ましくは、ポリエチレンイミン化合物は、分枝ポリエチレンイミンである。ポリエチレンイミンは、任意の適切な重合度またはモル質量を有することができる。好ましくは、ポリエチレンイミン化合物は、約５００ｇ／ｍｏｌ以上の平均モル質量を有する。ポリエチレンイミン化合物は、より好ましくは、約６００ｇ／ｍｏｌ以上、約７００ｇ／ｍｏｌ以上、約８００ｇ／ｍｏｌ以上、約９００ｇ／ｍｏｌ以上、または約１，０００ｇ／ｍｏｌ以上の平均モル質量を有する。好ましくは、ポリエチレンイミン化合物は、約５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均モル質量を有する。ポリエチレンイミン化合物は、より好ましくは、約４０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約３０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約２０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、または約５，０００ｇ／ｍｏｌ以下の平均モル質量を有する。したがって、一連の好ましい態様において、ポリエチレンイミン化合物は、約５００ｇ／ｍｏｌ～約５０，０００ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ～約４０，０００ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ～約３０，０００ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ～約２０，０００、約９００ｇ／ｍｏｌ～約１０，０００ｇ／ｍｏｌ、または約１，０００ｇ／ｍｏｌ～約５，０００ｇ／ｍｏｌ（たとえば、約３，０００ｇ／ｍｏｌ～約４，０００ｇ／ｍｏｌ）の平均モル質量を有する。
[0010]ポリエチレンイミン化合物は、任意の適切な量で組成物中に存在することができる。ポリエチレンイミン化合物は、好ましくは、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約５０ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。より好ましくは、ポリエチレンイミン化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約７５ｐｐｍ以上、約１００ｐｐｍ以上、約１２５ｐｐｍ以上、約１５０ｐｐｍ以上、約１７５ｐｐｍ以上、約２００ｐｐｍ以上、約３００ｐｐｍ以上、約４００ｐｐｍ以上、または約５００ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。ポリエチレンイミン化合物は、好ましくは、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約２０，０００ｐｐｍ以下、約１５，０００ｐｐｍ以下、約１０，０００ｐｐｍ以下、約５，０００ｐｐｍ以下、約４，０００ｐｐｍ以下、または約３，０００ｐｐｍ以下の量で組成物中に存在する。したがって、一連の好ましい態様において、ポリエチレンイミン化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約５０ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ）の量で組成物中に存在する。
[0011]組成物は、ポリオールおよびポリエチレンイミン化合物に加えて、亜硫酸塩化合物をさらに含む。亜硫酸塩化合物は、任意の適切な亜硫酸塩化合物、たとえばアルカリ金属亜硫酸塩化合物またはアルカリ土類金属亜硫酸塩化合物とすることができる。好ましい態様において、亜硫酸塩化合物は、亜硫酸ナトリウムである。
[0012]亜硫酸塩化合物は、任意の適切な量で組成物中に存在することができる。亜硫酸塩化合物は、好ましくは、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約５０ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。より好ましくは、亜硫酸塩化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約７５ｐｐｍ以上、約１００ｐｐｍ以上、約１２５ｐｐｍ以上、約１５０ｐｐｍ以上、約１７５ｐｐｍ以上、約２００ｐｐｍ以上、約３００ｐｐｍ以上、約４００ｐｐｍ以上、または約５００ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。亜硫酸塩化合物は、好ましくは、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約２０，０００ｐｐｍ以下、約１５，０００ｐｐｍ以下、約１０，０００ｐｐｍ以下、約５，０００ｐｐｍ以下、約４，０００ｐｐｍ以下、または約３，０００ｐｐｍ以下の量で組成物中に存在する。したがって、一連の好ましい態様において、亜硫酸塩化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約５０ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約２０，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約１５，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ）、約５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ）、または約５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、（たとえば、約１００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約４００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、または約５００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ）の量で組成物中に存在する。
[0013]組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物の量は、相対的な表現で表すこともできる。好ましくは、亜硫酸塩化合物は、ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり約０．５重量部以上の量で組成物中に存在する。亜硫酸塩化合物は、好ましくは、ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり約５重量部以下の量で組成物中に存在する。したがって、より具体的な好ましい態様において、亜硫酸塩化合物は、ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり約０．５～約５重量部の量で組成物中に存在する。特に好ましい態様において、亜硫酸塩化合物は、ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり約３～約５重量部の量で組成物中に存在する。
[0014]組成物は、ポリオール、ポリエチレンイミン化合物、および亜硫酸塩化合物に加えて、他の成分を含むことができる。たとえば、組成物は、水をさらに含むことができる。組成物中に存在する場合、水は、任意の適切な量で存在することができるが、水は、典型的には、ポリオールの量に対して比較的少量で存在する。たとえば、水は、典型的には、組成物の重量を基準として、約１０重量％以下、または約５重量％以下の量で組成物中に存在する。あるいは、組成物中に存在する水の量は、組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との総重量に関して表すことができる。したがって、ある特定の態様において、組成物中に存在する水の量は、組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との総重量に実質的に等しいか、それよりも多い。別の態様において、組成物中に存在する水の量は、組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との総重量の約１０倍以下または約５倍以下である。一連の好ましい態様において、組成物中に存在する水の量は、組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との総重量の約１～約１０倍、より好ましくは、組成物中に存在するポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との総重量の約１～約５倍である。
[0015]別の態様において、組成物は、ポリエチレンイミン化合物に加えて、第２のアミン化合物を含むことができる。好ましい態様において、組成物は、ジエタノールアミン、ｔｅｒｔ－ブチルアミン（即ち、２－メチルプロパン－２－アミン）、またはそれらの混合物を第２のアミン化合物としてさらに含む。組成物中に存在する場合、第２のアミン化合物は、任意の適切な量で存在することができる。第２のアミン化合物が組成物中に存在する場合、第２のアミン化合物は、好ましくは、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、約５ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。より好ましくは、第２のアミン化合物は、好ましくは、組成物中のポリオールの重量を基準として、約１０ｐｐｍ以上、約１５ｐｐｍ以上、約２０ｐｐｍ以上、または約２５ｐｐｍ以上の量で組成物中に存在する。別の態様において、第２のアミン化合物は、好ましくは、組成物中のポリオールの重量を基準として、約２００ｐｐｍ以下、約１５０ｐｐｍ以下、または約１００ｐｐｍ以下の量で組成物中に存在する。したがって、一連の好ましい態様において、第２のアミン化合物は、組成物中のポリオールの重量を基準として、約５ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ（たとえば、約１０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ、約１５ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ、約２０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ、または約２５ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ）、約５ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ（たとえば、約１０ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ、約１５ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ、約２０ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ、または約２５ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ）、または約５ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ（たとえば、約１０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、約１５ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、約２０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約２５ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ）の量で組成物中に存在する。
[0016]上記の組成物は、ポリウレタンポリマー（たとえば、ポリウレタン発泡体）の生成に使用することができる。したがって、第２の態様において、本発明は、ポリウレタンポリマーを作製するための方法を提供する。方法は、（ａ）ポリオールを準備する工程；（ｂ）ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物とを含む添加剤組成物を準備する工程；（ｃ）ポリオールと添加剤組成物とを組み合わせてポリオール組成物を生成する工程；（ｄ）イソシアネート化合物を準備する工程；および（ｅ）ポリオール組成物とイソシアネート化合物とを組み合わせ、反応させて、ポリウレタンポリマーを生成する工程を含む。
[0017]本発明の方法において、上記のポリオール組成物は、ポリオールの唯一の供給源として単独で使用することができ、または、ポリオール組成物は、１種以上の他のポリオールと共に使用することができる。ポリウレタンポリマーの生成に使用されるポリオールまたはポリオールの混合物は、少なくとも一つには、ポリマーの所望の特性に依存することになる。
[0018]この方法において、任意の適切なイソシアネート化合物またはイソシアネート化合物の組合せを使用することができる。適切なイソシアネート化合物としては、トルエンジイソシアネートおよびジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられるが、これに限定されない。
[0019]典型的には、ポリオールおよびイソシアネート化合物は、触媒、たとえばアミン触媒、有機金属触媒（たとえば、有機スズ化合物）、またはこの２種の混合物の存在下で反応させる。アミン触媒は、典型的には第三級アミン化合物であり、軟質ポリウレタン発泡体、たとえば座席および他のクッション材用途に使用されるものの生成において最も一般に使用される触媒である。
[0020]本発明の組成物およびそれを用いて作製されるポリウレタンポリマーは、いくつかの利点を有すると考えられる。たとえば、ポリエチレンイミンと他の硫黄含有化合物（即ち、亜硫酸塩化合物以外の硫黄含有化合物）とのある特定の組合せは、ある特定の鉄金属を著しく腐食することが観察されている。しかし、本発明のポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せは、鉄金属を腐食することが観察されていない。鉄金属は、産業環境において配管および貯蔵に使用されることが多く、それらの金属の腐食は、設備に損傷を与え、製品を汚染し、操業停止の原因となるため、この腐食性の欠如は、重要である。
[0021]さらに、ポリエチレンイミンと他の硫黄含有化合物との組合せを用いて作製されるポリウレタン発泡体は、不快な硫黄臭を有することが観察されている。実際、いくつかの発泡体の試験では、発泡体が、相当量の二酸化硫黄を含有する可能性があることが判明しており、二酸化硫黄は、鼻をつく刺激臭を有し、高レベルでは有毒である可能性がある気体である。そうした発泡体における二酸化硫黄の存在は、密閉空間における発泡体の使用に対して問題を引き起こす可能性があり、そこでは、気体が蓄積し、鼻をつく刺激臭に曝露された人々に不快な体験をもたらす可能性がある。さらに、ポリウレタン発泡体の生成中のそうした気体の発生は、不快な作業環境を生み出す可能性がある。他方、本発明のポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せを用いて作製したポリウレタン発泡体は、検出可能な量の二酸化硫黄を含有することが観察されていない。
[0022]最後に、先に記載したように、多くのポリウレタン発泡体は、様々な揮発性有機化合物、たとえばアルデヒド化合物を放散することが観察されている。これらのアルデヒド化合物は、鼻をつく臭気を有する可能性があり、そうした化合物への長期曝露は、健康に悪影響を及ぼす可能性がある。これらの臭気および曝露の危険は、典型的には、発泡体が密閉空間、たとえば車両の内部に配置されると悪化する。そうした密閉空間においては、ポリウレタン発泡体が放散する揮発性有機化合物（たとえば、アルデヒド化合物）は即座に蓄積し、車両の搭乗者に不快であるかまたは健康被害をもたらす濃度に上昇する。ポリウレタン発泡体の製造における添加剤として使用した場合、本発明のポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せは、ポリウレタン発泡体が放散するアルデヒド化合物の量を劇的に低下させることが示されている。下記の例に示すように、実験的観察によって、本発明のポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物との組合せは、発泡体が放散するホルムアルデヒドとアセトアルデヒドのレベルを低下させることが示されている。観察されたレベルは、各成分単独の効果を単純に足し合わせることから予想されるよりも著しく低いものであった。実際、この組合せは、各化合物を別々に使用した場合に観察されるデータからすると、予想されなかった相乗効果を示す。
[0023]下記の例は、上記の主題をさらに説明するが、当然ながら、決してその範囲を限定するものと解釈すべきではない。
例１
[0024]この例は、本発明による組成物の生成、およびポリウレタンポリマー、より具体的には、ポリウレタン発泡体の生成におけるこの組成物の使用を実証するものである。この例の結果は、本発明の組成物を用いて製造されたポリウレタンポリマー／発泡体から観察されたアルデヒド放散の劇的な減少も示している。
[0025]以下の表１に記載されているように発泡体調合物に存在する場合、Ｎａ２ＳＯ３（０．４５２ｇ、３．５９ｍｍｏｌ）および／または約３，５００ｇ／ｍｏｌの平均モル質量を有するポリエチレンイミン化合物（ＰＥＩ）（０．１１３ｇ）をまず８ｇの水に添加する。次いでこの溶液をビーカーに添加し、次いでおよそ１５８ｇのポリオールをビーカーに添加した。混合物を周囲温度でおよそ３０秒間、およそ４，０００ｒｐｍの速度で撹拌した。次いで、グラフト化ポリオール（６８ｇ）、トリエチレンジアミン（３３％、０．６ｍＬ）、ジエタノールアミン（３．４ｇ）、Ｎｉａｘ Ｃａｔａｌｙｓｔ ＥＦ－１５０（０．７２ｇ）およびＮｉａｘ Ｙ－１０３６６発泡安定剤（２．２ｇ）をビーカーに添加した。次いで、結果として得られた混合物を周囲温度でおよそ３０秒間、およそ４，０００ｒｐｍの速度で撹拌した。次いで、イソシアネート組成物、具体的にはＴＭ８０（１０６ｇ、ＴＤＩ：ＰＭ２００＝８０：２０）を、混合物を急速に撹拌しながら添加した。結果として得られた混合物をさらにおよそ５～８秒間、およそ４，０００ｒｐｍの速度で撹拌した。次いで、混合物を、水浴中およそ７５℃に維持した型に流し込んだ。およそ５分の硬化後、型を水浴から取り出し、発泡体を型から取り出した。発泡体を冷却し、押しつぶし、周囲温度で一晩、銀紙で包装した。次いで、発泡体の試験を行って、アルデヒド放散を判定した。
Figure 0007039724000001
[0026]表１のデータからわかるように、ＰＥＩのみを用いて作製したサンプル（サンプル１Ｂ）は、対照サンプル（サンプル１Ａ）に対してホルムアルデヒドレベルとアセトアルデヒドレベルの測定可能な低下を示さなかった。実のところ、ホルムアルデヒドレベルは、対照サンプルで測定されたレベルより３０％近く上昇した。亜硫酸ナトリウムのみを用いて作製したサンプル（サンプル１Ｃ）は、ホルムアルデヒドレベルとアセトアルデヒドレベルの両方が低下を示したが、アセトアルデヒドレベルの低下は、ホルムアルデヒドレベルの低下を下回った。本発明の組成物を用いて作製したサンプル（サンプル１Ｄ）は、ホルムアルデヒドレベルとアセトアルデヒドレベルの両方が劇的な低下を示した。ホルムアルデヒドレベルは、サンプル１Ｃで観察されたレベルよりさらに１パーセンテージポイント低下し、アセトアルデヒドレベルは、サンプル１Ｃで観察されたレベルよりさらに１４．６パーセンテージポイント低下した。実験的証拠（サンプル１Ｂからの）は、ポリエチレンイミン化合物の添加がホルムアルデヒドレベルとアセトアルデヒドレベルのどちらの低下ももたらさないことを示唆しているため、この結果は、驚くべきものである。むしろ、実験的証拠は、ポリエチレンイミン化合物の添加がアセトアルデヒドレベルの軽度な上昇（または少なくとも低下なし）とホルムアルデヒドレベルの相当な上昇（およそ３０パーセンテージポイント）をもたらすことを示唆している。それにもかかわらず、実験的証拠は、亜硫酸ナトリウムとポリエチレンイミン化合物との組合せが、何れかの化合物が単独で実現するよりもホルムアルデヒドレベルとアセトアルデヒドレベルの両方の大幅な低下を実現することを示している。実際、この組合せは、ポリエチレンイミン化合物を単独で添加した場合に観察されるアルデヒドレベルの上昇傾向の相乗的な逆転を現実に示している。
[0027]本発明の組成物の場合に観察されるアルデヒドレベルの低下は、商業的に重要である。経時的に発泡体が放出するアルデヒドの量を劇的に低減し、それによって発泡体および発泡体を用いて作製される物品（たとえば、自動車の座席）が、自動車業界で義務づけられている揮発性有機化合物の放散に関する厳しい要件を確実に満たすことができるようにする。
[0028]ここで引用した出版物、特許出願、および特許を含む参考文献は全て、各参考文献が個別にかつ具体的に参照により組み込まれことが示され、その全体がここで記載されているのと同じ程度に参照により本願に組み込まれる。
[0029]本願の主題を説明する文脈における（とりわけ下記の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語ならびに同様の指示対象の使用は、ここで別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、単数と複数の両方を網羅するものと解釈すべきである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、特に断りのない限り、オープンエンドな用語（即ち、「含むが、これに限定されない」ことを意味する）として解釈すべきである。ここでの値の範囲の列挙は、ここで別段の指示がない限り、その範囲内に含まれる個々の値を個別に参照する簡略的な方法としてのみ機能することを意図したものであり、個々の値は、ここで個別に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。ここで記載する方法は全て、ここで別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で遂行することができる。ここで提供されるありとあらゆる例、または例示的な文言（たとえば、「たとえば」）の使用は、本願の主題をよりよく明らかにすることを意図したものに過ぎず、別段の請求がない限り、主題の範囲に制限を課すものではない。本明細書におけるいかなる文言も、特許請求されていない何らかの要素がここで記載される主題の実践に必須であることを示すものと解釈すべきではない。
[0030]特許請求される主題を実施するための本発明者らに公知の最良の形態を含む、本願の主題の好ましい態様が、ここで記載されている。そうした好ましい態様の変形形態は、前述の説明を読んだ当業者には明らかとなり得る。本発明者らは、当業者がそうした変形形態を適宜利用することを期待し、本発明者らは、ここで記載されている主題がここで具体的に記載されるのとは別の方法で実践されることを意図している。したがって、本開示は、適用される法律で認められるように、添付の特許請求の範囲に列挙された主題の修正形態および均等物を全て含む。さらに、それらの全ての可能な変形形態における上記の要素の組合せは何れも、ここで別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。

Claims (23)

  1. （ａ）ポリオール；
    （ｂ）ポリエチレンイミン化合物；および
    （ｃ）亜硫酸塩化合物
    を含み、
    ここで、前記亜硫酸塩化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、２００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍ存在する、組成物。
  2. 前記ポリオールが、４００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオールである、請求項１または２に記載の組成物。
  4. 前記ポリエチレンイミン化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、１００ｐｐｍ以上の量で前記ポリオール中に存在する、請求項１～３の何れか１項に記載の組成物。
  5. 前記ポリエチレンイミン化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、１００ｐｐｍ～２，０００ｐｐｍの量で前記ポリオール中に存在する、請求項４に記載の組成物。
  6. 前記ポリエチレンイミン化合物が、５００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する、請求項１～５の何れか１項に記載の組成物。
  7. 前記亜硫酸塩化合物が、亜硫酸ナトリウムである、請求項１～６の何れか１項に記載の組成物。
  8. 前記ポリエチレンイミン化合物と前記亜硫酸塩化合物が、前記ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり亜硫酸塩化合物が０．５～５重量部の量で存在する、請求項１～７の何れか１項に記載の組成物。
  9. 前記ポリエチレンイミン化合物と前記亜硫酸塩化合物が、前記ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり亜硫酸塩化合物が３～５重量部の量で存在する、請求項８に記載の組成物。
  10. 前記亜硫酸塩化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、５００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍの量で前記組成物中に存在する、請求項９に記載の組成物。
  11. 前記組成物が水をさらに含む、請求項１～１０の何れか１項に記載の組成物。
  12. 前記組成物中に存在する前記ポリエチレンイミン化合物と前記亜硫酸塩化合物が総重量を有し、前記組成物が、前記ポリエチレンイミン化合物と前記亜硫酸塩化合物の前記総重量の１～５倍の量で水を含む、請求項１１に記載の組成物。
  13. ポリウレタンポリマーを生成するための方法であって、
    （ａ）ポリオールを準備する工程；
    （ｂ）ポリエチレンイミン化合物と亜硫酸塩化合物とを含む添加剤組成物を準備する工程；
    （ｃ）前記ポリオールと前記添加剤組成物とを組み合わせてポリオール組成物を生成する工程
    （ｄ）イソシアネート化合物を準備する工程；および
    （ｅ）前記ポリオール組成物と前記イソシアネート化合物とを組み合わせ、反応させて、ポリウレタンポリマーを生成する工程
    を含み、
    ここで、前記亜硫酸塩化合物は、組成物中に存在するポリオールの重量を基準として、２００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍ存在する、方法。
  14. 前記ポリオールが、４００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオールである、請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 前記ポリエチレンイミン化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、１００ｐｐｍ以上の量で添加される、請求項１３～１５の何れか１項に記載の方法。
  17. 前記ポリエチレンイミン化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、１００ｐｐｍ～２，０００ｐｐｍの量で添加される、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記ポリエチレンイミン化合物が、５００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する、請求項１３～１７の何れか１項に記載の方法。
  19. 前記亜硫酸塩化合物が、亜硫酸ナトリウムである、請求項１３～１８の何れか１項に記載の方法。
  20. 前記添加剤組成物が、前記ポリエチレンイミン化合物１重量部当たり０．５～５重量部の亜硫酸塩化合物を含む、請求項１３～１９の何れか１項に記載の方法。
  21. 前記亜硫酸塩化合物が、前記ポリオールの重量を基準として、５００ｐｐｍ～５，０００ｐｐｍの量で添加される、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記添加剤組成物が水をさらに含む、請求項１２～２１の何れか１項に記載の方法。
  23. 前記添加剤組成物が、５０～９０重量％の水を含む、請求項２２に記載の方法。
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