JPH05262841A - 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法 - Google Patents
高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法Info
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- JPH05262841A JPH05262841A JP4091530A JP9153092A JPH05262841A JP H05262841 A JPH05262841 A JP H05262841A JP 4091530 A JP4091530 A JP 4091530A JP 9153092 A JP9153092 A JP 9153092A JP H05262841 A JPH05262841 A JP H05262841A
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- JP
- Japan
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- foam
- polyol
- catalyst
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- cyanoethyl
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】通気性に優れた軟質ポリウレタンフォ−ムを製
造する際に、発泡剤としてのハロゲン化炭化水素の量を
削減し水の量を増加した処方及び該処方において用いる
アミン触媒を提供する。 【構成】ポリオ−ルとポリイソシアネ−トからポリウレ
タンフォ−ムを製造する方法において、特定の構造を有
するイミダゾ−ル化合物を触媒とすることにより、触媒
の臭気を低減せしめ、発泡剤としてのハロゲン化炭化水
素の量を削減し水の量を増加することが可能である。
造する際に、発泡剤としてのハロゲン化炭化水素の量を
削減し水の量を増加した処方及び該処方において用いる
アミン触媒を提供する。 【構成】ポリオ−ルとポリイソシアネ−トからポリウレ
タンフォ−ムを製造する方法において、特定の構造を有
するイミダゾ−ル化合物を触媒とすることにより、触媒
の臭気を低減せしめ、発泡剤としてのハロゲン化炭化水
素の量を削減し水の量を増加することが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオ−ルとポリイソ
シアネ−トを、アミン触媒，発泡剤及び整泡剤の存在下
に反応させ、軟質ポリウレタンフォ−ムを製造する方法
に関する。更に詳しくは、発泡剤としてのハロゲン化炭
化水素量を削減し、水量を増加した処方において、高い
通気性を有する軟質ポリウレタンフォームの製造法に関
する。
シアネ−トを、アミン触媒，発泡剤及び整泡剤の存在下
に反応させ、軟質ポリウレタンフォ−ムを製造する方法
に関する。更に詳しくは、発泡剤としてのハロゲン化炭
化水素量を削減し、水量を増加した処方において、高い
通気性を有する軟質ポリウレタンフォームの製造法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】軟質ポリウレタンフォ−ムは、軽量で弾
性に優れるため、車両，家具，寝具，クッションなどの
製品に広く利用されている。又、軟質ポリウレタンフォ
−ムのうちホットモールドフォームおよびコールドキュ
アーフォームは、主として自動車用シートクッション分
野に広く用いられている。
性に優れるため、車両，家具，寝具，クッションなどの
製品に広く利用されている。又、軟質ポリウレタンフォ
−ムのうちホットモールドフォームおよびコールドキュ
アーフォームは、主として自動車用シートクッション分
野に広く用いられている。
【０００３】一般にホットモールドフォームは、アミン
触媒，有機金属触媒，発泡剤，整泡剤および他の助剤を
含むポリオールとポリイソシアネートからなるポリウレ
タン原料液を混合し、３０〜４０℃に保れた金型に注入
発泡し、更にオーブンでポストキュアーしたのち脱型し
て製造される。従来、ホットモールドフォームの発泡剤
としてはハロゲン化炭化水素および水が使用されてい
る。通常、自動車のフロントバック、リアーバック用の
ホットモールドフォーム処方には、発泡剤として水が
２．０〜４．５重量部およびハロゲン化炭化水素として
ＣＦＣ−１１が５〜１０重量部配合されている。
触媒，有機金属触媒，発泡剤，整泡剤および他の助剤を
含むポリオールとポリイソシアネートからなるポリウレ
タン原料液を混合し、３０〜４０℃に保れた金型に注入
発泡し、更にオーブンでポストキュアーしたのち脱型し
て製造される。従来、ホットモールドフォームの発泡剤
としてはハロゲン化炭化水素および水が使用されてい
る。通常、自動車のフロントバック、リアーバック用の
ホットモールドフォーム処方には、発泡剤として水が
２．０〜４．５重量部およびハロゲン化炭化水素として
ＣＦＣ−１１が５〜１０重量部配合されている。
【０００４】また、コールドキュアーモールドフォーム
は、ＨＲフォームと呼ばれ、一般に反応性の高いポリオ
ールが使用され、オーブンでポストキュアーすることな
しに製造される。この分野でも、従来、低密度化および
低硬度フォームを製造するため、ハロゲン化炭化水素が
使用されている。
は、ＨＲフォームと呼ばれ、一般に反応性の高いポリオ
ールが使用され、オーブンでポストキュアーすることな
しに製造される。この分野でも、従来、低密度化および
低硬度フォームを製造するため、ハロゲン化炭化水素が
使用されている。
【０００５】近年、ハロゲン化炭化水素のうち、ＣＦＣ
−１１のようなフロン化合物は、オゾン層を破壊するこ
とが指摘され、世界的にフロン規制および削減が始まっ
ている。そこで、従来の軟質ポリウレタンフォーム処方
においてもＣＦＣ−１１の使用量を削減し、代わりに発
泡剤として水の量を多く使用する処方の開発が盛んに行
われている。また、この一環として、発泡倍率を高める
ため金型温度を５０〜６０℃に高める手法も検討されて
いる。
−１１のようなフロン化合物は、オゾン層を破壊するこ
とが指摘され、世界的にフロン規制および削減が始まっ
ている。そこで、従来の軟質ポリウレタンフォーム処方
においてもＣＦＣ−１１の使用量を削減し、代わりに発
泡剤として水の量を多く使用する処方の開発が盛んに行
われている。また、この一環として、発泡倍率を高める
ため金型温度を５０〜６０℃に高める手法も検討されて
いる。
【０００６】しかしながら、軟質ポリウレタンフォーム
の製造においてＣＦＣ−１１量を削減し、その代わりに
水量を増したり、金型温度を高めると、フォーム硬度が
増したり、フォーム内部に裂け目（クラック）が発生し
易くなったり、フォーム表面のセル荒れが起るなど成型
性が悪化する。これらの問題点を解決するため、特公昭
６２−２１８０７号公報，特開平１−２５９０２２号公
報，特開平２−２０２５１号公報ではエチレンオキサイ
ド含有量および末端オキシエチレン基を増加させてフォ
ームを低硬度化させる方法が、特開平１−２６６１２１
号公報では有機錫触媒量を増す方法や、より強い整泡効
果を持つ整泡剤を使用して高温金型成型性を改善する方
法などが提案されている。しかしながら、末端オキシエ
チレン基を増加させた反応性の高いポリオールを使用し
たり、有機錫触媒量を増したり、強い整泡剤を用いる
と、フォーム中の独立気泡の割合が高くなる問題が生ず
る。その結果、フォーム通気性が著しく悪化し、フォー
ム収縮が起こる場合もある。また、アミン触媒としてト
リエチレンジアミン，ビス（ジメチルアミノエチル）エ
ーテル，Ｎ−エチルモルホリンなどを用いることにより
フォーム通気性を改良する方法も考えられる。しかし、
これらのアミン触媒を用いるとプロセスレンジが著しく
狭くなり、操作が難しく又、十分な通気性が得られなか
ったり、フォームにクラックが発生したりする重大な問
題が起こり、物性的に優れたフォームを得ることはでき
ない。
の製造においてＣＦＣ−１１量を削減し、その代わりに
水量を増したり、金型温度を高めると、フォーム硬度が
増したり、フォーム内部に裂け目（クラック）が発生し
易くなったり、フォーム表面のセル荒れが起るなど成型
性が悪化する。これらの問題点を解決するため、特公昭
６２−２１８０７号公報，特開平１−２５９０２２号公
報，特開平２−２０２５１号公報ではエチレンオキサイ
ド含有量および末端オキシエチレン基を増加させてフォ
ームを低硬度化させる方法が、特開平１−２６６１２１
号公報では有機錫触媒量を増す方法や、より強い整泡効
果を持つ整泡剤を使用して高温金型成型性を改善する方
法などが提案されている。しかしながら、末端オキシエ
チレン基を増加させた反応性の高いポリオールを使用し
たり、有機錫触媒量を増したり、強い整泡剤を用いる
と、フォーム中の独立気泡の割合が高くなる問題が生ず
る。その結果、フォーム通気性が著しく悪化し、フォー
ム収縮が起こる場合もある。また、アミン触媒としてト
リエチレンジアミン，ビス（ジメチルアミノエチル）エ
ーテル，Ｎ−エチルモルホリンなどを用いることにより
フォーム通気性を改良する方法も考えられる。しかし、
これらのアミン触媒を用いるとプロセスレンジが著しく
狭くなり、操作が難しく又、十分な通気性が得られなか
ったり、フォームにクラックが発生したりする重大な問
題が起こり、物性的に優れたフォームを得ることはでき
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、発泡剤とし
てのＣＦＣ−１１の量を削減し、水量を増した処方にお
いて、成型性に優れた高い通気性を有し、加えて触媒の
臭気を大幅に低減できる、軟質ポリウレタンフォームの
製造方法を提供するものである。
てのＣＦＣ−１１の量を削減し、水量を増した処方にお
いて、成型性に優れた高い通気性を有し、加えて触媒の
臭気を大幅に低減できる、軟質ポリウレタンフォームの
製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、発泡剤と
しての水量を増加し、末端オキシエチレン基を増加させ
た反応性の高いポリオールを用いた軟質ポリウレタンフ
ォーム処方において触媒の観点から鋭意検討した。その
結果、特定の化学構造を有するイミダゾール化合物をア
ミン触媒として用いると、フォームの成型性に優れ、高
い通気性を有する軟質ポリウレタンフォームの製造が可
能となり、さらに触媒の臭気も低減できる新規な事実を
見い出し、本発明を完成するに至った。
しての水量を増加し、末端オキシエチレン基を増加させ
た反応性の高いポリオールを用いた軟質ポリウレタンフ
ォーム処方において触媒の観点から鋭意検討した。その
結果、特定の化学構造を有するイミダゾール化合物をア
ミン触媒として用いると、フォームの成型性に優れ、高
い通気性を有する軟質ポリウレタンフォームの製造が可
能となり、さらに触媒の臭気も低減できる新規な事実を
見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】即ち、本発明はポリオ−ルとポリイソシア
ネ−トを、アミン触媒，発泡剤及び整泡剤の存在下反応
させ、軟質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、アミン触媒として下記一般式（１）のイミダゾール
化合物より選ばれた１種以上を使用することを特徴とす
る軟質ポリウレタンフォームの製造法である。（式中、
Ｒ１はシアノ基を有する炭素数１〜４のアルキル基を表
し、Ｒ２は、水素，炭素数１〜４のアルキル基，アリル
基，ベンジル基又はフェニル基を表し、Ｒ３およびＲ４
は水素，炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシメチ
ル基を表す。）
ネ−トを、アミン触媒，発泡剤及び整泡剤の存在下反応
させ、軟質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、アミン触媒として下記一般式（１）のイミダゾール
化合物より選ばれた１種以上を使用することを特徴とす
る軟質ポリウレタンフォームの製造法である。（式中、
Ｒ１はシアノ基を有する炭素数１〜４のアルキル基を表
し、Ｒ２は、水素，炭素数１〜４のアルキル基，アリル
基，ベンジル基又はフェニル基を表し、Ｒ３およびＲ４
は水素，炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシメチ
ル基を表す。）
【００１０】
【化２】 次に、本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明のアミン触媒は、上記一般式（１）
のイミダゾール化合物の一種以上であり、具体的には、
１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチルイ
ミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−イソプロ
ピルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フ
ェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−
ウンデシルイミダゾールなどが例示できる。
のイミダゾール化合物の一種以上であり、具体的には、
１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチルイ
ミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−イソプロ
ピルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フ
ェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−
ウンデシルイミダゾールなどが例示できる。
【００１２】又、本発明のアミン触媒は助触媒として他
の第３級アミン化合物と併用することができる。例えば
トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルア
ミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジア
ミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルプロピレンジ
アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエ
チレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタ
メチル−（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジプロピレン
トリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルグアニ
ジン、１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプ
ロピル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、１，８−ジア
ザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、トリエチレ
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−メチル−Ｎ′−（２−ジメチル
アミノ）エチルピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラ
ジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−メチルモルホリン、
Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、ジメチ
ルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチ
ルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ−トリオキシエチ
レン−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノ）−２−プロパノール、ビス（２−ジ
メチルアミノエチル）エーテル等が例示されるが、好ま
しくはトリエチレンジアミン、Ｎ−メチル−Ｎ′−（２
−ジメチルアミノ）エチルピペラジン、ビス（２−ジメ
チルアミノエチル）エーテル、Ｎ−メチルモルホリンま
たはＮ−エチルモルホリンである。また、本発明のイミ
ダゾール化合物の有機カルボン酸塩および前述の第３級
アミン化合物の有機カルボン酸塩は本発明の触媒機能を
失わない範囲で触媒および助触媒として適宜使用でき
る。
の第３級アミン化合物と併用することができる。例えば
トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルア
ミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジア
ミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルプロピレンジ
アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエ
チレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタ
メチル−（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジプロピレン
トリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルグアニ
ジン、１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプ
ロピル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、１，８−ジア
ザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、トリエチレ
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−メチル−Ｎ′−（２−ジメチル
アミノ）エチルピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラ
ジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−メチルモルホリン、
Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、ジメチ
ルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチ
ルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ−トリオキシエチ
レン−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノ）−２−プロパノール、ビス（２−ジ
メチルアミノエチル）エーテル等が例示されるが、好ま
しくはトリエチレンジアミン、Ｎ−メチル−Ｎ′−（２
−ジメチルアミノ）エチルピペラジン、ビス（２−ジメ
チルアミノエチル）エーテル、Ｎ−メチルモルホリンま
たはＮ−エチルモルホリンである。また、本発明のイミ
ダゾール化合物の有機カルボン酸塩および前述の第３級
アミン化合物の有機カルボン酸塩は本発明の触媒機能を
失わない範囲で触媒および助触媒として適宜使用でき
る。
【００１３】本発明のアミン触媒は、前述したようにイ
ミダゾ−ル化合物単独もしくは他のアミン触媒との混合
で用いてよい。混合調製にあたっては、必要ならば溶媒
として、ジプロピレングリコール、エチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオールおよび水等が使用できる。
溶媒の量は、特に限定されるものではないが、好ましく
は触媒の全量に対して７０％以下である。この様に調製
された触媒は、ポリオールに添加して使用してもよい
し、種々のアミン触媒を別々にポリオールに添加して使
用してよい。
ミダゾ−ル化合物単独もしくは他のアミン触媒との混合
で用いてよい。混合調製にあたっては、必要ならば溶媒
として、ジプロピレングリコール、エチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオールおよび水等が使用できる。
溶媒の量は、特に限定されるものではないが、好ましく
は触媒の全量に対して７０％以下である。この様に調製
された触媒は、ポリオールに添加して使用してもよい
し、種々のアミン触媒を別々にポリオールに添加して使
用してよい。
【００１４】本発明のアミン触媒の使用量は、ポリオー
ルを１００重量部としたとき、通常、０．０１ないし
５．０重量部であり、好ましくは０．０５ないし３．０
重量部である。アミン触媒の使用量が少ないとフォーム
の独立気泡率が高くなりフォームが収縮しやすくなる。
一方、アミン触媒の使用量が多いとフォームにクラック
が発生し易くなり、成型性が低下する。
ルを１００重量部としたとき、通常、０．０１ないし
５．０重量部であり、好ましくは０．０５ないし３．０
重量部である。アミン触媒の使用量が少ないとフォーム
の独立気泡率が高くなりフォームが収縮しやすくなる。
一方、アミン触媒の使用量が多いとフォームにクラック
が発生し易くなり、成型性が低下する。
【００１５】又、本発明では、有機金属触媒をアミン触
媒と併用してもよい。有機金属触媒としては、スタナス
ジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオ
レエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイ
ド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレー
ト、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケ
ル、ナフテン酸コバルトなどが挙げられる。これらのう
ち好ましい化合物としては有機錫触媒であり、更に好ま
しくはスタナスジオクトエート、ジブチル錫ジラウレー
トである。本発明において有機金属触媒を使用する場合
の量は、ポリオールを１００重量部としたとき、通常
０．０１ないし５．０重量部であり、更に好ましくは
０．０５ないし３．０重量部である。有機金属触媒が少
ないとフォームにクラックを生じやすく、多いとフォー
ムの独立気泡率が高くなりフォームが収縮しやすくな
る。
媒と併用してもよい。有機金属触媒としては、スタナス
ジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオ
レエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイ
ド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレー
ト、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケ
ル、ナフテン酸コバルトなどが挙げられる。これらのう
ち好ましい化合物としては有機錫触媒であり、更に好ま
しくはスタナスジオクトエート、ジブチル錫ジラウレー
トである。本発明において有機金属触媒を使用する場合
の量は、ポリオールを１００重量部としたとき、通常
０．０１ないし５．０重量部であり、更に好ましくは
０．０５ないし３．０重量部である。有機金属触媒が少
ないとフォームにクラックを生じやすく、多いとフォー
ムの独立気泡率が高くなりフォームが収縮しやすくな
る。
【００１６】又、本発明に使用されるポリオールは、好
ましくは５％以上、更に好ましくは１０％以上の末端オ
キシエチレン基を含有するポリオールである。ポリオー
ルのヒドロキシル価は、特に限定されないが、好ましく
は１０ないし９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは１５
ないし７０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。
ましくは５％以上、更に好ましくは１０％以上の末端オ
キシエチレン基を含有するポリオールである。ポリオー
ルのヒドロキシル価は、特に限定されないが、好ましく
は１０ないし９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは１５
ないし７０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。
【００１７】ポリオールとしては、特に限定されるもの
ではないが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオールおよびポリマーポリオールを挙げることができ
る。より好ましいポリオールはポリエーテルポリオール
およびポリマーポリオールまたはそれらの混合物であ
る。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多
価アルコール類、エチレンジアミン等のようなアミン
類、エタノールアミンおよびジエタノールアミン等のよ
うなアルカノールアミン類等のように２個以上の活性水
素を有する化合物を出発原料として、これらとエチレン
オキシドやプロピレンオキシドに代表されるアルキレン
オキサイドとの付加反応により、例えば、Ｐｏｌｙｕｒ
ｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅ
ｒｔｅｌ著）第４２ないし５３頁に記載の方法により製
造することができる。ポリマーポリオールとしては、例
えば、該ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単
量体例えばブタジエン、アクリロニトリル、スチレンな
どをラジカル重合触媒の存在下に反応させた、例えば、
Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎ
ｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｌ著）第７５ないし７６頁に記載の
重合体ポリオールが挙げられる。
ではないが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオールおよびポリマーポリオールを挙げることができ
る。より好ましいポリオールはポリエーテルポリオール
およびポリマーポリオールまたはそれらの混合物であ
る。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多
価アルコール類、エチレンジアミン等のようなアミン
類、エタノールアミンおよびジエタノールアミン等のよ
うなアルカノールアミン類等のように２個以上の活性水
素を有する化合物を出発原料として、これらとエチレン
オキシドやプロピレンオキシドに代表されるアルキレン
オキサイドとの付加反応により、例えば、Ｐｏｌｙｕｒ
ｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅ
ｒｔｅｌ著）第４２ないし５３頁に記載の方法により製
造することができる。ポリマーポリオールとしては、例
えば、該ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単
量体例えばブタジエン、アクリロニトリル、スチレンな
どをラジカル重合触媒の存在下に反応させた、例えば、
Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎ
ｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｌ著）第７５ないし７６頁に記載の
重合体ポリオールが挙げられる。
【００１８】本発明に使用されるポリイソシアネート
は、特に限定されるものではないが、有機ポリイソシア
ネートが好ましく、例えばトルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート、キシリ
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等の脂肪族ポリイソシ
アネート、ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートお
よびこれらの混合物が挙げらる。これらのうち特に好ま
しくはＴＤＩとその誘導体またはＭＤＩとその誘導体で
あり、これらは混合して使用しても差支えない。ＴＤＩ
とその誘導体としては、２，４−トルエンジイソシアネ
ートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物また
はＴＤＩの末端イソシアネートプレポリマー誘導体を挙
げることができる。ＭＤＩとその誘導体としては、ＭＤ
Ｉとその重合体のポリフェニル−ポリメチレンジイソシ
アネートの混合体、および／または末端イソシアネート
基をもつジフェニルメタンジイソシアネート誘導体を挙
げることができる。
は、特に限定されるものではないが、有機ポリイソシア
ネートが好ましく、例えばトルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート、キシリ
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等の脂肪族ポリイソシ
アネート、ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートお
よびこれらの混合物が挙げらる。これらのうち特に好ま
しくはＴＤＩとその誘導体またはＭＤＩとその誘導体で
あり、これらは混合して使用しても差支えない。ＴＤＩ
とその誘導体としては、２，４−トルエンジイソシアネ
ートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物また
はＴＤＩの末端イソシアネートプレポリマー誘導体を挙
げることができる。ＭＤＩとその誘導体としては、ＭＤ
Ｉとその重合体のポリフェニル−ポリメチレンジイソシ
アネートの混合体、および／または末端イソシアネート
基をもつジフェニルメタンジイソシアネート誘導体を挙
げることができる。
【００１９】本発明のイソシアネートインデックスは、
特に限定されるものではないが、７０ないし１３０の範
囲が好ましい。
特に限定されるものではないが、７０ないし１３０の範
囲が好ましい。
【００２０】本発明に使用される発泡剤としては、水お
よび／又はハロゲン化炭化水素が使用出来る。ハロゲン
化炭化水素としては、ハロゲン化メタン、ハロゲン化エ
タン類、例えば塩化メチレン、トリクロロフルオロメタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロトルフルオロ
エタン、ジクロロモノフルオロエタンが使用出来る。特
に好ましい発泡剤は、水であり、その使用量は目的とす
るフォームの密度により調節するが、通常ポリオール１
００重量部に対して２重量部以上であり、更に好ましく
は３．０ないし８．０重量部である。本発明において使
用される整泡剤としては、有機けい素界面活性剤であ
り、その使用量は、ポリオール１００重量部に対して
０．１ないし１０重量部が好ましい。
よび／又はハロゲン化炭化水素が使用出来る。ハロゲン
化炭化水素としては、ハロゲン化メタン、ハロゲン化エ
タン類、例えば塩化メチレン、トリクロロフルオロメタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロトルフルオロ
エタン、ジクロロモノフルオロエタンが使用出来る。特
に好ましい発泡剤は、水であり、その使用量は目的とす
るフォームの密度により調節するが、通常ポリオール１
００重量部に対して２重量部以上であり、更に好ましく
は３．０ないし８．０重量部である。本発明において使
用される整泡剤としては、有機けい素界面活性剤であ
り、その使用量は、ポリオール１００重量部に対して
０．１ないし１０重量部が好ましい。
【００２１】本発明において、必要であれば架橋剤もし
くは鎖延長剤を添加することが出来る。架橋剤もしくは
鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、グリセリン等の低分子量の多価ア
ルコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等の低分子量のアミンポリオールまたはエチレンジアミ
ン、キシリレンジアミン、メチレンビスオルソクロルア
ニリン等のポリアミンなどを挙げることができる。
くは鎖延長剤を添加することが出来る。架橋剤もしくは
鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、グリセリン等の低分子量の多価ア
ルコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等の低分子量のアミンポリオールまたはエチレンジアミ
ン、キシリレンジアミン、メチレンビスオルソクロルア
ニリン等のポリアミンなどを挙げることができる。
【００２２】また必要に応じて、着色剤、難燃剤、老化
防止剤その他公知の添加剤なども使用できる。これらの
添加剤の種類、添加量は、通常使用される範囲で十分使
用することができる。
防止剤その他公知の添加剤なども使用できる。これらの
添加剤の種類、添加量は、通常使用される範囲で十分使
用することができる。
【００２３】本発明を例えばホットモールドフォームの
製造に適用する場合は、注入時の金型温度およびポスト
キュアーのためのオーブン温度は、公知のホットモール
ドフォーム製造法に見られる範囲であればよく特に限定
されるものではない。例えば、注入時の金型温度は通常
３０ないし７０℃であり、金型温度を高めた製造法で
は、５０ないし７０℃である。またポストキュアーのた
めのオーブン温度は１５０ないし２５０℃であればよ
く、このオーブン中で１０分〜２０分硬化させたのち金
型からフォームを取り出し、ホットモールドフォーム製
造することができる。
製造に適用する場合は、注入時の金型温度およびポスト
キュアーのためのオーブン温度は、公知のホットモール
ドフォーム製造法に見られる範囲であればよく特に限定
されるものではない。例えば、注入時の金型温度は通常
３０ないし７０℃であり、金型温度を高めた製造法で
は、５０ないし７０℃である。またポストキュアーのた
めのオーブン温度は１５０ないし２５０℃であればよ
く、このオーブン中で１０分〜２０分硬化させたのち金
型からフォームを取り出し、ホットモールドフォーム製
造することができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、高品質な軟質ポリウレ
タンフォームを効果的、効率的に製造することができ
る。以下、その効果を列記する。 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォームが製造
できる。 これまで困難であったハロゲン化炭化水素量を削減し
水量を増し、また末端オキシエチレン基を増加させた反
応性の高いポリオールを使用しても高い通気性を有する
軟質ポリウレタンフォームを製造できる。 触媒の臭気を大幅にも低減でき、作業環境上極めて有
益。 ホットモールド処方においては、フォームの成型性を
改良し、クラックの無いフォームを製造することができ
る。 有機金属触媒量を増した処方や、金型温度を高めた製
造プロセスにおいても、高い通気性を有し、フォーム物
性に優れた製品を製造することができる。
タンフォームを効果的、効率的に製造することができ
る。以下、その効果を列記する。 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォームが製造
できる。 これまで困難であったハロゲン化炭化水素量を削減し
水量を増し、また末端オキシエチレン基を増加させた反
応性の高いポリオールを使用しても高い通気性を有する
軟質ポリウレタンフォームを製造できる。 触媒の臭気を大幅にも低減でき、作業環境上極めて有
益。 ホットモールド処方においては、フォームの成型性を
改良し、クラックの無いフォームを製造することができ
る。 有機金属触媒量を増した処方や、金型温度を高めた製
造プロセスにおいても、高い通気性を有し、フォーム物
性に優れた製品を製造することができる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例、比較例にもとづいて説明する
が本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
が本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
【００２６】実施例１〜４および比較例１〜４ 軟質ポリウレタンフォームの処方は、次に示すホットモ
ールドフォーム処方を用いた。アミン触媒の種類を変化
させ、所定の発泡条件下に発泡試験を行った。フォーム
の成型性や物性は次に示す方法で測定した。結果を表１
及び表２に示す。
ールドフォーム処方を用いた。アミン触媒の種類を変化
させ、所定の発泡条件下に発泡試験を行った。フォーム
の成型性や物性は次に示す方法で測定した。結果を表１
及び表２に示す。
【００２７】ａ．フォーミュレーション １）ポリエーテルポリオール（三洋化成社製、ＦＡ−７
０８ ＯＨ価＝５４ｍｇＫＯＨ／ｇ） ２）シリコーン界面活性剤（トーレシリコーン社製、Ｓ
ＲＸ−２９４Ａ） ３）スタナスジオクトエート（東ソー株式会社製、ＴＥ
ＤＡ−Ｄ００７） ４）表中の触媒略号の説明 ＣＥＭＺ；１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４
−メチルイミダゾール ＣＭＺ ；１−（２−シアノエチル）−２−メチルイミ
ダゾール ＴＥＤＡ−Ｌ３３；トリエチレンジアミン３３％のジプ
ロピレングリコール溶液（東ソー株式会社製） ＮＥＭ ；Ｎ−エチルモルホリン ４）Ｔ−８０；（日本ポリウレタン社製 トルエンジイ
ソシアネート）
０８ ＯＨ価＝５４ｍｇＫＯＨ／ｇ） ２）シリコーン界面活性剤（トーレシリコーン社製、Ｓ
ＲＸ−２９４Ａ） ３）スタナスジオクトエート（東ソー株式会社製、ＴＥ
ＤＡ−Ｄ００７） ４）表中の触媒略号の説明 ＣＥＭＺ；１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４
−メチルイミダゾール ＣＭＺ ；１−（２−シアノエチル）−２−メチルイミ
ダゾール ＴＥＤＡ−Ｌ３３；トリエチレンジアミン３３％のジプ
ロピレングリコール溶液（東ソー株式会社製） ＮＥＭ ；Ｎ−エチルモルホリン ４）Ｔ−８０；（日本ポリウレタン社製 トルエンジイ
ソシアネート）
【００２８】ｂ．発泡条件 原料液温度 ２５±１℃ 攪拌速度 ３０００ｒｐｍ（５秒間） モールド アルミニウム製ボックス（寸法；２５×
２５×２５ｃｍ）に発泡 モールド温度 ４５℃，
２５×２５ｃｍ）に発泡 モールド温度 ４５℃，
【００２９】ｃ．測定項目 以下の項目を測定。 ・反応性 クリームタイム；フォーミングの開始時間（秒） ゲルタイム ；樹脂化時間（秒） ライズタイム ；フォームの発泡最大高さに達した時間
（秒） ・フォーム密度 フォームの中心部より２０×２０×１０ｃｍの大きさを
もつ試験片の密度を測定。 ・フォーム通気性 Ｄｏｗ Ａｉｒ Ｆｌｏｗ Ａｐｐａｒａｔｕｓを用い
た。 ・成型性の評価 フォーム内部のクラックの大きさを観察し、５段階にラ
ンク付けをした。 １ ： 殆どなし ２ ： 小さい ３ ： 中程度 ４ ： 大きい ５ ： 非常に大きい
（秒） ・フォーム密度 フォームの中心部より２０×２０×１０ｃｍの大きさを
もつ試験片の密度を測定。 ・フォーム通気性 Ｄｏｗ Ａｉｒ Ｆｌｏｗ Ａｐｐａｒａｔｕｓを用い
た。 ・成型性の評価 フォーム内部のクラックの大きさを観察し、５段階にラ
ンク付けをした。 １ ： 殆どなし ２ ： 小さい ３ ： 中程度 ４ ： 大きい ５ ： 非常に大きい
【００３０】臭気の評価 発泡したフォームについて臭気の評価を次の方法により
行った。発泡後２０分経過したフォームの中心部を５×
５×５（ｃｍ）の寸法に切り取りフタ付きのガラス製サ
ンプル瓶に入れる。５人のパネラーにより、サンプル瓶
中の臭気を以下の評価基準で決定した。 大……全員強い臭気を感じる。 中……５人中３人以上の人が弱い臭気を感じる。 小……５人中１人か２人が弱い臭気を感じる。 無……全員が臭気を感じない。
行った。発泡後２０分経過したフォームの中心部を５×
５×５（ｃｍ）の寸法に切り取りフタ付きのガラス製サ
ンプル瓶に入れる。５人のパネラーにより、サンプル瓶
中の臭気を以下の評価基準で決定した。 大……全員強い臭気を感じる。 中……５人中３人以上の人が弱い臭気を感じる。 小……５人中１人か２人が弱い臭気を感じる。 無……全員が臭気を感じない。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】 表１及び表２から明らかな如く、発泡剤としてハロゲン
化炭化水素量を削減し水量を増した処方での製造法にお
いて、触媒として特定のイミダゾール化合物を使用する
ことによって、フォーム内部のクラックを低減し成型性
に優れ、且つ高い通気性をもつフォームを製造し、さら
に触媒の臭気を低減することができた。一方、比較例１
〜４に見られるように、トリエチレンジアミン等の既存
の触媒ではクラックが大きく、通気性の小さいフォーム
が得られた。またＮ−エチルモルホリンでは、スズ触媒
量を増量させてもフォームが不安定でクラックが大き
く、さらに臭気が大きく、作業環境上問題があった。こ
のことから、これらの触媒では水使用量を高めることに
よりハロゲン化炭化水素量を低減することや触媒の臭気
を低減することは困難であった。
化炭化水素量を削減し水量を増した処方での製造法にお
いて、触媒として特定のイミダゾール化合物を使用する
ことによって、フォーム内部のクラックを低減し成型性
に優れ、且つ高い通気性をもつフォームを製造し、さら
に触媒の臭気を低減することができた。一方、比較例１
〜４に見られるように、トリエチレンジアミン等の既存
の触媒ではクラックが大きく、通気性の小さいフォーム
が得られた。またＮ−エチルモルホリンでは、スズ触媒
量を増量させてもフォームが不安定でクラックが大き
く、さらに臭気が大きく、作業環境上問題があった。こ
のことから、これらの触媒では水使用量を高めることに
よりハロゲン化炭化水素量を低減することや触媒の臭気
を低減することは困難であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (4)
- 【請求項１】ポリオ−ルとポリイソシアネ−トを、アミ
ン触媒，発泡剤及び整泡剤の存在下に反応させ、軟質ポ
リウレタンフォ−ムを製造する方法において、アミン触
媒として少なくとも下記一般式（１）で示されるイミダ
ゾール化合物より選ばれた１種以上を使用することを特
徴とする軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法。 【化１】 （式中、Ｒ１はシアノ基を有する炭素数１〜４のアルキ
ル基を表し、Ｒ２は、水素，炭素数１〜４のアルキル
基，アリル基，ベンジル基又はフェニル基を表し、Ｒ３
およびＲ４は水素，炭素数１〜４のアルキル基又はヒド
ロキシメチル基を表す。） - 【請求項２】発泡剤が水であり、その量がポリオール１
００重量部に対して２．０重量部以上である請求項１に
記載の製造法。 - 【請求項３】ポリオールが、５％以上の末端オキシエチ
レン基を含有する請求項１または請求項２に記載の製造
法。 - 【請求項４】アミン触媒が、１−（２−シアノエチル）
−２−エチル−４−メチルイミダゾール，１−（２−シ
アノエチル）−２−メチルイミダゾール，１−（２−シ
アノエチル）−２−イソプロピルイミダゾール，１−
（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾール，１
−（２−シアノエチル）−２−ウンデシルイミダゾール
より選ばれた一種以上である請求項１から請求項３のい
ずれかに記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091530A JPH05262841A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091530A JPH05262841A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262841A true JPH05262841A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14029004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091530A Pending JPH05262841A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 高い通気性を有する軟質ポリウレタンフォ−ムの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05262841A (ja) |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4091530A patent/JPH05262841A/ja active Pending
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