JP7337162B2 - 放出アルデヒドが低減化されたフォームの製造に適した反応混合物 - Google Patents
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Description
して酸性化合物を使用することを開示しているが、これらの化合物は、放出ホルムアルデヒドだけを低減させるのに有効である。
(1) 放出アルデヒド(特に、放出ホルムアルデヒド、放出アセトアルテヒド、及び放出プロピオンアルデヒド)が低減されること、
(2) 低コストであること、及び
(3) フォームの機械的特性に及ぼす明らかな影響が無いこと、
を始めとする幾つかの利点を有するフォームの提供を可能にするということが見出された。
(1) 多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物を含む反応混合物を供給する工程;
(2) 前記反応混合物にスカベンジャーと少なくとも1つの触媒を加え、最後に少なくとも1つの発泡剤と共に加える工程;
(3) 前記ポリイソシアネートと前記イソシアネート反応性化合物との少なくとも反応生成物を含む前記反応混合物を、前記スカベンジャーと前記少なくとも1つの触媒の存在下で硬化させ、これによりポリウレタンフォームを形成させる工程;
を含むポリウレタンフォームの製造方法に関し、ここで、前記スカベンジャーは、式(I)
・スカベンジャーを水溶液にて供給し、この水溶液をイソシアネート反応性化合物に加え、次いでこれを多官能イソシアネートと混合すること;
・スカベンジャーを水溶液にて供給し、この水溶液を、多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物を含んでよい反応混合物に加えること;
・スカベンジャーとイソシアネート反応性化合物を混合して最終的に水性状態にしてから、これを多官能イソシアネートに加えること。
-トリイソシアネート;アニリンとホルムアルデヒドを縮合させ、次いでホスゲン化することによって得ることができるタイプのポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート(ポリマーMDI);ノルボルナンジイソシアネート;m-イソシアナートフェニルスルホニルイソシアネートおよびp-イソシアナートフェニルスルホニルイソシアネート;過塩素化アリールポリイソシアネート;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、ウレア基、又はビウレット基を有する変性多官能イソシアネート;三量化反応によって得られる多官能イソシアネート;エステル基を有する多官能イソシアネート;ならびに高分子量脂肪酸基を有する多官能イソシアネート;などがあるが、これらに限定されない。当業者であれば、上記多官能イソシアネートの混合物も使用できること、そしてポリマーMDIの混合物やMDI異性体の混合物を使用するのが好ましいことも明らかであろう。
本発明の好ましい実施態様によれば、スカベンジャーは、反応混合物の総重量を基準として反応混合物中に、約0.001重量%~約10重量%の量にて存在し、約0.01重量%~約5重量%の量にて存在するのが好ましく、約0.05重量%~約2重量%の量にて存在するのがさらに好ましい。
・多官能イソシアネート: スプラセク(SUPRASEC;登録商標)7007(ポリマーMDI);供給業者:米国ハンツマン社(Huntsman)
・ポリオールA: グリセロールから誘導されて末端ヒドロキシル基を有する、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの三官能コポリマー(約5000の分子量を有する)
・ポリオールB: エチレングリコールをベースとする三官能ポリエーテルポリオール(;分子量:約1300)
・整泡剤: テゴスタブ(TEGOSTAB;登録商標)B8734LF2ポリマー添加剤(シロキサンベースの界面活性剤、供給業者:エボニック社)
・触媒A: ジェフキャット(JEFFCAT;登録商標)ZF10触媒(アミン触媒、供給業者:米国ハンツマン社)
・触媒B: ジェフキャットDPA触媒(アミン触媒、供給業者:米国ハンツマン社)
・触媒C: ジメチルエタノールアミン
・スカベンジャーA: 4-ヒドロキシクマリン
・スカベンジャーB: 2-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン
・スカベンジャーC: 4-ヒドロキシ-6-メチル-2-ピロン
・スカベンジャーD: 4-ヒドロキシ-2,5-ジヒドロフラン-2-オン
・鎖延長剤: ジエタノールアミン
実験例1~5
実験例1~5は、多官能イソシアネートをA成分として使用して作製した。実験例1~5に対するB成分を表1に示す。表1に記載の値は全て、B成分の重量部を表す。実験例5は、アルデヒドスカベンジャーを含有しない比較例である。
実験例1~5では、A:B=67.4:100の重量比および1のNCOインデックスにてA成分とB成分を混合し、ポリエチレン容器中にて撹拌してポリウレタンフォームを作製した。得られたフォーム組成物をポリエチレン袋中に速やかに注ぎ込んだ。発泡反応が進行し、フォームがフリーライズした。得られたフォームを、試験に付す前に室温にて少なくとも15分硬化させた。各処方に関して約1kgのフォームを手混合発泡手順によって作成し、ミクロスケールチャンバー分析またはVDA276放出試験に付した。試験時のテストチャンバーの温度は65℃であった。VDA276(2005年版)は、ドイツ自動車工業会(ウェブサイト:https://www.vda.de/de)で規定された試験法である。
ホルムアルデヒドの低減と機械的特性
[1] ポリウレタンフォームを製造するための反応混合物であって、スカベンジャーと少なくとも1つの触媒の存在下で多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物とを反応させることによって得られ、スカベンジャーが式(I)
の化合物を含む、前記反応混合物。
[2] 前記スカベンジャーが、水性状態にて反応混合物に加えたときに、主として前記式(I)の化合物を含有する、[1]に記載の反応混合物。
[3] 前記スカベンジャーを18~45℃の温度にて反応混合物に加える、[1]または[2]に記載の反応混合物。
[4] R1が-OR3である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[5] 前記スカベンジャーが、前記スカベンジャーの総重量を基準として少なくとも90重量%の、好ましくは少なくとも95重量%の、さらに好ましくは約99重量%の前記式(I)の化合物で構成される、[1]~[4]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[6] R1とR2が、互いに結合して5~12員の環構造を形成し、不飽和、芳香環、及び/又はヘテロ原子を、好ましくは少なくとも2つの環構造含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[7] 前記スカベンジャーが、高くても3000g/モルの、好ましくは1500g/モル未満の、さらに好ましくは500g/モル未満の分子量を有する、[1]~[6]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[8] 発泡剤を含む、[1]~[7]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[9] 多官能イソシアネートが、ポリマーメチレンジフェニルジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート異性体混合物、またはこれらの混合物から選ばれる、[1]~[8]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[10] イソシアネート反応性化合物が、多官能ポリオールまたは多官能アミンであり、好ましくは多官能ポリオールであり、さらに好ましくはポリエーテルポリオールである、[1]~[9]のいずれか一項に記載の反応混合物。
[11]
(a) 多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物を含む反応混合物を供給する工程;
(b) 前記反応混合物にスカベンジャーと少なくとも1つの触媒を加え、最後に少なくとも1つの発泡剤と共に加える工程;
(c) 前記ポリイソシアネートと前記イソシアネート反応性化合物との少なくとも反応生成物を含む前記反応混合物を、前記スカベンジャーと前記少なくとも1つの触媒の存在下で硬化させ、これによりポリウレタンフォームを形成させる工程;
を含むポリウレタンフォームの製造方法であって、ここで、前記スカベンジャーが、式(I)
の化合物を含む、上記方法。
[12] 前記スカベンジャーが、水性状態にて反応混合物に加えたときに、主として前記式(I)の化合物を含有する、[11]に記載の製造方法。
[13] 前記反応混合物が、約0.6~約1.5の範囲の、好ましくは約0.8~約1.3の範囲のNCOインデックスを有する、[11]または[11]に記載の製造方法。
[14] 反応混合物のNCOインデックスが約1.05~約10の範囲、好ましくは約1.05~約4の範囲にある、[11]または[11]に記載の製造方法。
Claims (13)
- ポリウレタンフォームを製造するための反応混合物であって、スカベンジャーと少なくとも1つの触媒の存在下で多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物とを反応させることによって得られ、スカベンジャーが式(I)
の化合物を含む、前記反応混合物。 - 前記スカベンジャーを水性状態で加えて反応させることによって得られる、請求項1に記載の反応混合物。
- 前記スカベンジャーを18~45℃の温度で加えて反応させることによって得られる、請求項1または2に記載の反応混合物。
- 前記スカベンジャーが、前記スカベンジャーの総重量を基準として90重量%以上の前記式(I)の化合物で構成される、請求項1~3のいずれかに記載の反応混合物。
- R1とR2が、互いに結合して5~12員の環構造を形成し、不飽和、芳香環、及び/又はヘテロ原子を含む、請求項1~4のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記スカベンジャーが、3000以下の分子量を有する、請求項1~5のいずれかに記載の反応混合物。
- 発泡剤を含む、請求項1~6のいずれかに記載の反応混合物。
- 多官能イソシアネートが、ポリマーメチレンジフェニルジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート異性体混合物、またはこれらの混合物から選ばれる、請求項1~7のいずれかに記載の反応混合物。
- イソシアネート反応性化合物が、多官能ポリオールまたは多官能アミンである、請求項1~8のいずれかに記載の反応混合物。
- (a) 多官能イソシアネートとイソシアネート反応性化合物を含む反応混合物を供給する工程;
(b) 前記反応混合物にスカベンジャーと少なくとも1つの触媒を加え、最後に少なくとも1つの発泡剤と共に加える工程;
(c) 前記多官能イソシアネートと前記イソシアネート反応性化合物との少なくとも反応生成物を含む前記反応混合物を、前記スカベンジャーと前記少なくとも1つの触媒の存在下で硬化させ、これによりポリウレタンフォームを形成させる工程;
を含むポリウレタンフォームの製造方法であって、ここで、前記スカベンジャーが、式(I)
の化合物を含む、上記方法。 - 前記スカベンジャーが、水性状態にて反応混合物に加えたときに、前記式(I)の化合物を含有する、請求項10に記載の製造方法。
- 前記反応混合物が、0.6~1.5の範囲のNCOインデックスを有する、請求項10または11に記載の製造方法。
- 反応混合物のNCOインデックスが1.05~10の範囲にある、請求項10または11に記載の製造方法。
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