JPH02199111A

JPH02199111A - ポリウレタン製造用触媒組成物

Info

Publication number: JPH02199111A
Application number: JP1814389A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Isayama; 諫山　康敏; Masayoshi Morii; 森井　正芳; Hiroshi Fujino; 浩藤野; Toshio Nozawa; 俊夫野澤
Original assignee: Kao Corp; Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Kao Corp; Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-07
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JP2764873B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、第３級アミン化合物のを機カルボン酸塩を用
いた遅延性を有するポリウレタン発泡用触媒に関する。

さらに詳しくは、第３級アミン化合物の有機カルボン酸
塩にモノアルコール系有機溶剤、好ましくはメチルアル
コール、エチルアルコール−、イソプロピルアルコール
などを適量添加した液状性、経日安定性の優れたポリウ
レタン発泡用触媒に関する。

〔従来の技術〕

ポリウレタンフォームは、有機ポリイソシアネートとポ
リオールを発泡剤及び触媒の存在下に反応させて製造さ
れる。

近年ポリウレタンフォーム製造時におけるウレタン触媒
への要求が高度化してきている。例えば、製品の形状が
複雑化し、フオームの型内流動性を高めるための初期活
性の低い触媒、さらに生産性を向上させるための硬化性
すなわち後期活性の高い触媒などである。

以上の要求、つまり初期活性が低く反応の進行とともに
活性の増大する、いわゆる遅延性触媒の開発が望まれて
いた。このような遅延性触媒として、特開昭５４−１３
０６９７号公報、特公昭５７−５６４９１号公報に記載
されているように第３級アミン化合物の有機カルボン酸
塩が知られている。

第３級アミン化合物の有機カルボン酸塩は、ポリウレタ
ンフォーム形成反応の初期においては第３級アミン化合
物が有機カルボン酸でブロックされているため、本来の
活性を示さないが、次第に上昇する反応熱により分解さ
れ、また有機カルボン酸がポリオールと反応し、触媒と
して有効な第３級アミン化合物を放出するため本来の触
媒活性が発現される。

このような性質を持つ酸塩系遅延性触媒としては、例え
ばトリエチレンジアミンやビス−（ジメチルアミノエチ
ル）エーテルなどの通常の第３級アミン化合物とギ酸、
酢酸、２−エチルヘキサン酸などの有機カルボン酸の塩
が知られている。

しかし、これらの第３級アミン化合物の有機カルボン酸
塩は２−エチルヘキサン酸塩を除き、一般に第３級アミ
ン化合物との間の相溶性が低く二相に分離するため、使
用において非常に困難であった。

この問題に対しては、特開昭６０−６７１７号公報に記
載されているように２〜４個の水酸基を有する有機溶剤
を添加することで均一な触媒として使用できることが明
らかになり、問題の解決が計られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの有機溶剤を用いた場合、特定の例えば
、Ｎ、　Ｎ、　Ｎ″、ＮＩＺＮｌｌ−ペンタメチルジエ
チレントリアミンのギ酸塩触媒は、ポリオール中すなわ
ちプレミックス状態において室温でも解離が進行し、数
時間から約１日程度で反応活性が高くなり有効な遅延作
用を発現しないなどの問題点が明らかとなった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはこれらの遅延性触媒について検討した結果
、モノアルコール系の有機溶剤を用いることで有効な遅
延性を極めて安定に持続できることを見出し本発明を完
成するに至った。

すなわち、本発明は第３級アミン化合物の有機カルボン
酸塩触媒にモノアルコール系有機溶剤を配合してなる遅
延性を有するポリウレタン発泡用触媒を提供するもので
ある。

本発明の触媒を使用することによって長時間にわたるウ
レタンフオームの実生産ラインにおける触媒の使用が初
めて可能になった。

本発明の触媒は、ウレタンフオーム成形反応時における
初期活性が低いため、モールド内への液流れ性が優れて
おり、充填性の良好な成形品が得られる。さらに、反応
後期においては、第３級アミン化合物の有機カルボン酸
塩が熱解離し、第３級アミン化合物本来の触媒活性が発
現されるため脱型時間を延長することはない。

本発明で使用する第３級アミン化合物としては、例えば
Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、１．４
−ジアザビシクロ［２，２，２１オクタン、Ｎ、Ｎ、Ｎ
’、Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロピレンジアミン
、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラメチル１．６−ヘキサジ
アミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ”、Ｎ１１．［ｌｌ−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、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、
Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ　−トリ
メチルアミノエチルピペラジンなどの化合物が例示され
る。

本発明で使用する有機カルボン酸はギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、カプリル酸、２−エチルへキサン酸、カ
プロン酸、シアノ酢酸、ピルビン酸、安息香酸などが用
いられるが、最も効果の高いものとしてギ酸が好ましく
、その添加量は該第３級アミン化合物の窒素１モル当量
に対し、０．１〜１．０モルである。

モノアルコール系有機溶剤は、炭素数１〜６の直鎖もし
くは分岐のアルコールであるならばいずれでもよく、特
に好ましくはメチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどであり、
その添加量は第３級アミン化合物の有機カルボン酸塩に
対し、両者の和を１００重量％とじて１０〜４０重量％
が良く、これ以上であるとターミネータ−として働くモ
ノアルコールの影響が大きくなり、ウレタンフオームの
物性が低下する場合がある。

また、添加量が１０重量％以下であると第３級アミン化
合物の有機カルボン酸塩が二相に分離、もしくは酸塩が
結晶化を起こし使用困難となるので好ましくない。

本発明の触媒組成物を使用してポリウレタンを製造する
際に用いることのできるポリオールとしては、−ａ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な
どが挙げられ、例えば通常の二塩基酸と多価アルコール
とから製造されるポリエステルポリオール類、グリコー
ル、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、しょ糖など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、或いはトリエチレン
ジアミン、トリレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
、イソホロンジアミン、１．３−ロピオンジアミンなど
の多価アミンに、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アミンポリオール類な
どを例示することができる。

本発明の触媒組成物を使用してポリウレタンを製造する
際に用いることのできるポリイソシアネートとしては、
一般公知のポリイソシアネートであればいずれのもので
も良く、例えば２．４−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、
リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
、シクロヘキサンジイソシアネート、トルイジンジイソ
シアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、０−フ
ェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシア
ネート、ｌ、５−ナフチレンジイソシアネート、４．４
−ヒフェニルジイソシアネート、３．３−ジメチルビフ
ェニル−４，４−ジイソシアネート、３．３−ジメトキ
シビフェニル−４，４−ジイソシアネートなどを例示す
ることができる。

本発明の触媒の製造にあたっては、第３級アミン化合物
とモノアルコール系を機溶剤を混合した後、容器を冷却
しながら攪拌し、数回に分けて所定量の有機カルボン酸
を添加、混合するのが良い。

このようにして製造された遅延性を有する本発明のポリ
ウレタン製造用触媒は、通常使用されるポリオールを１
００重量部とした時に０．１〜５．０重量部使用され、
また共触媒として通常の第３級アミン化合物や有機錫化
合物と併用することもできる。

本発明の触媒組成物を用いてポリウレタンを製造する際
には、必要に応じて添加剤として、ＣＰＣｈやＣＨｚＣ
ｈなどの発泡剤、有機ポリシロキサンなどの界面活性剤
、ハロゲン化アルキル化合物、ハロゲン化リン化合物な
どの難燃剤、その他の添加剤を用いることができる。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おいて充分使用できる。

〔実施例〕

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、本発明はこれの実施例のみに限定されるもので
はない。

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、通常の手順に従ってウレタン発泡を実施し
た。すなわち、２０℃に保ったポリオール、水、界面活
性剤、触媒、発泡剤、ポリイソシアネートを混合、攪拌
し、紙製カップに注ぎ込みウレタンフオームを成形させ
た。

（紙製カップの上部は開放状態。）メカニカルスターラーを備えた５００　Ｉ１７丸底フラ
スコにＮ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’、Ｎ”、Ｎ”　　−ペンタメ
チルジエチレントリアミン１６０　ｇとメチルアルコー
ル４０ｇを入れ、次にフラスコを冷却しながら１００％
ギ酸を滴下ロートより約１５分かけて４０ｇを加える。

得られた触媒は均一な淡黄色の粘稠性溶液であり、ポリ
オール１００部に対し、３．０部使用した。

爽胤桝ｌ実施例１と同様な手法でＮ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’、Ｎ”、Ｎ
”ペンタメチルジエチレントリアミン１６０ｇとイソプ
ロピルアルコール４０ｇ、さらにギ酸４０ｇを混合、攪
拌し、３．０部使用した。

失胤医主実施例１と同様な手法でＮ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’、Ｎ”％ｌ
ｌペンタメチルジエチレントリアミン１６０ｇとヘキシ
ルアルコール４０ｇ５さらにギ酸４０ｇを混合、攪拌し
、３．０部使用した。

ル較■土実施例１と同様な手法でＮ、Ｎ、Ｎ”、ＮＪＩＩ、Ｎｌ
ｌペンタメチルジエチレントリアミン１６０ｇとオクチ
ルアルコール４０ｇ１さらにギ酸４０ｇを混合、攪拌し
、３．０部使用した。

ル較性ｌ実施例１と同様な手法でＮ、　Ｎ、　Ｎ”、Ｎ’、Ｎ”
Ｎ　ｌ”ペンタメチルジエチレントリアミン１６０ｇと
エチレングリコール１００　ｇ、さらにギ酸４０ｇを混
合、攪拌し、３．８部使用した。

を粉桝１実施例１と同様な手法でＮ、　Ｎ、　Ｎ”％ＺＮ１１．
Ｎ”ペンタメチルジエチレントリアミン１６０　ｇとジ
プロピレングリコール１００ｇ、さらにギ酸４０ｇを混
合、攪拌し、３．８部使用した。

実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた触媒を用いて
、ウレタンフオームを成形し、プレミックス配合より３
０分後、１日後、２週間後のクリームタイム（ＣＴ）、
ゲルタイム（ＧＴ）、ライズタイム（ＲＴ）を測定し、
触媒の遅延性の評価を行った・この結果を第２表に示す。

くクリームタイム（ＣＴ）　＞原料の混合、攪拌を開始してから発泡が始まる直前まで
の時間を指す。

〈ゲルタイム（ＧＴ）　＞ポリウレタンフォーム表面上に鋭利な物体を接触させ、
続いて離した場合、ポリウレタンフォームから糸を引く
までに充分に高分子量化が進行するのに要した時間を指
す。

〈ライズタイム（ＲＴ）　＞攪拌開始から発泡終了までの時間を指す。

第　　２　　表一ル、もしくはグリコール類を溶剤として用いた場合、
１日後既にゲルタイムで約５秒〜９秒短縮する傾向が見
られる。

これに対し、実施例のように短鎖のモノアルコールを使
用した場合は変化が極めて少なくプレミックス（イソシ
アネート以外の原料の混合物）中においてギ酸塩触媒が
安定に存在していることが確認された。

Claims

【特許請求の範囲】１、単独もしくは複数の第３級アミン化合物の有機カル
ボン酸塩に対し炭素数１〜６のモノアルコール系有機溶
剤を、両者の和を１００重量％として１０〜４０重量％
配合してなるポリウレタン製造用触媒組成物。２、第３級アミン化合物の有機カルボン酸塩が第３級ア
ミン化合物の窒素当量に対し０．１〜１．０当量の一塩
基性有機カルボン酸を使用して製造されるものである請
求項１記載のポリウレタン製造用触媒組成物。