JPH07173242A - 軟質ポリウレタンフォームの製造法 - Google Patents

軟質ポリウレタンフォームの製造法

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JPH07173242A
JPH07173242A JP6262660A JP26266094A JPH07173242A JP H07173242 A JPH07173242 A JP H07173242A JP 6262660 A JP6262660 A JP 6262660A JP 26266094 A JP26266094 A JP 26266094A JP H07173242 A JPH07173242 A JP H07173242A
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polyurethane
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CFC類を削減し水量を増加させた処方にお
いても、フォームの硬化速度を早め、成型性を改善し、
かつ臭気が少ない触媒を用いた軟質ポリウレタンフォー
ムの製造法を提供する。 【構成】 ポリオールとポリイソシアネートを、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
として下記一般式で表されるアミン化合物より選ばれる
一種以上を使用する。 【化1】 (式中、Aは、炭素数11〜14のアルキル基であり、
1、R2は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオールとイソシア
ネートをアミン触媒、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ームを製造する方法に関す
る。更に詳しくは、分子内に長鎖脂肪族モノアミノ基を
有し、極めて低臭、低揮発性で、且つフォームの硬化速
度、成型性に優れる触媒を用いた軟質ポリウレタンフォ
ームの製造法に関する。なお、本発明でいう軟質ポリウ
レタンフォームは、同じ原料を使用することから半硬質
ポリウレタンフォームを含むものとする。
【0002】
【従来の技術】ポリウレタンフォームは、自動車用シー
トクッション、マットレス、家具等の軟質フォーム、自
動車インストルメントパネル、ヘッドレスト、アームレ
スト等の半硬質フォーム、電気冷蔵庫、建材等に用いら
れる硬質フォームとして広く用いられている。
【0003】近年、ポリウレタン製造におけるコスト低
減やフォームの生産性を向上させるため、脱型時間を短
縮する優れた硬化速度及び歩留まりの改善のための優れ
た成型性が強く要求されている。ポリウレタンフォーム
の形成反応は、主にポリオールとイソシアネートの反応
によるウレタン基形成反応(樹脂化反応)とイソシアネ
ートと水との反応によるウレア基形成反応及び炭酸ガス
発生(泡化反応)の2つの反応から成り、触媒は、これ
らの反応速度だけでなく、フォームの硬化速度、成型
性、フォームの流動性、低密度化及び物性等に大きな影
響を及ぼす。
【0004】また、オゾン層破壊の原因となるハロゲン
化炭化水素類(トリクロロモノフルオロメタン、ジクロ
ロジフルオロメタン等のいわゆるCFC類)の削減及び
作業環境の改善や製品からの揮発性物質の飛散の抑制等
の環境問題が大きな関心となってきている。従来、発泡
剤として使用してきたハロゲン化炭化水素類を削減し、
水量を増加させた処方の検討が成されているが、発泡剤
として水量を増加させると、フォームの硬化速度、成型
性や硬質フォームの接着強度及び寸法安定性等が著しく
悪化する。その為、CFC類を削減し、水量を増加した
処方に適した触媒の開発が強く要求されている。
【0005】ポリウレタン製造用の触媒としては、これ
まで有機金属触媒や第三級アミン触媒が用いられてお
り、既に第三級アミン触媒がポリウレタン製造用の優れ
た触媒となる事は広く知られている。第三級アミン化合
物の中で、工業的に利用されているポリウレタン製造用
触媒としては、トリエチレンジアミン、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´−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、トリエチルアミン、N−メチルモルホリ
ン、N−エチルモルホリンが例示できる。これらのポリ
ウレタン製造用触媒のうち、比較的低分子量で揮発性の
高い触媒であるトリエチルアミン、N−メチルモルホリ
ン、N−エチルモルホリンやN,N,N´,N´−テト
ラメチルヘキサメチレンジアミンは、ポリウレタンの硬
化速度やフォーム物性改善に優れた効果を示すことから
広く用いられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに開発されているポリウレタン製造用触媒は、種々の
問題点を有している。即ち、第三級アミン類はアミン臭
が強く、特に比較的低分子量のN−メチルモルホリン、
N−エチルモルホリン、トリエチルアミン、N,N,N
´,N´−テトラメチルヘキサメチレンジアミンは、極
めて強い刺激臭を有し、発泡工程の悪臭のために著しく
労働環境を悪化し、硬化速度を早めるためアミン触媒を
大量に使用した場合、目の霞み(アイレインボー)等を
引き起こしたりする問題があった。また、ポリウレタン
製品自身にも悪臭を残したり、製品から外部に飛散し
て、製品としての価値を損じる等の問題があった。
【0007】また従来、ポリウレタンフォーム製造にお
いては、発泡剤としてCFC類が使用されてきたが、近
年、CFC類によるオゾン層の破壊が指摘され、CFC
類の削減及び代替発泡剤として水を用いた処方の開発が
急務となっている。しかしながら、CFC類の代わりに
発泡剤として水量を増加した場合、種々の技術的問題点
が生じてくる。即ち、軟質ポリウレタンフォーム製造に
おいては、水とイソシアネートの急激な反応、ガスの発
生から、フォームの形成が困難になったり、フォーム表
面及び内部の硬化速度が著しく低下し、スキン剥離、ボ
イド、セル荒れ等の成型性の悪化等が生じる。
【0008】これらの問題を解決するために、分子内に
イソシアネートと反応しうる活性水素基を有する化合物
や比較的高分子量のアミン触媒が提案されている。イソ
シアネートと反応しうる活性水素基を有する化合物とし
て、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメ
チルアミノエトキシエタノール等のアミン化合物が例示
できる。しかし、N,N−ジメチルエタノールアミン、
N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール等も悪臭を
有しており、また発泡過程においては、イソシアネート
自身と反応し、活性を失うのが著しく速いのでポリウレ
タン形成反応の後期で触媒活性が不十分であり、硬化速
度が遅く、モールド成型では脱型時間が長くなったり、
成型性等に問題があった。
【0009】また比較的高分子量のアミン触媒として、
炭素数6〜10の脂肪族モノアミン類が、発泡剤として
CFC類を使用し水の使用量が少ない処方における硬質
フォーム用アミン触媒として開示されているが、炭素数
11以上の脂肪族モノアミン類については、この処方に
おける硬質フォーム用アミン触媒として、触媒活性が著
しく低下し、フォームの物性及び表面硬化性が著しく低
下する等の問題点が指摘されている(特開昭58−93
715号公報)。
【0010】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、発泡剤としてCFC類を削減し水
量を増加させた処方においてもポリウレタンフォームの
硬化速度、成型性、及びその他物性を改善する、極めて
臭気及び揮発性が低い触媒を用いたポリウレタンフォー
ムの製造法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、公知の触
媒の持つ様々な問題点を解決するために鋭意検討した結
果、驚くべきことに分子内に炭素数11〜14の範囲の
長鎖脂肪族モノアミノ基をもつ高分子量アミン化合物が
触媒として極めて臭気及び揮発性が低く、発泡剤として
フロン類を削減し水量を増加させた処方において、フォ
ームの硬化速度及び成型性だけでなく、湿熱永久圧縮歪
み等に優れたポリウレタンフォームが得られるという、
優れた効果をもつことを見出だした。
【0012】即ち、本発明は、ポリオールとポリイソシ
アネートをアミン触媒、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ー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で表され
るアミン化合物
【0013】
【化4】
【0014】(式中、Aは、炭素数11〜14のアルキ
ル基であり、R1,R2は、炭素数1〜6のアルキル基を
表す。)より選ばれる一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を提供するもの
である。
【0015】次に、本発明を詳細に説明する。
【0016】軟質ポリウレタンフォームは、Polyu
rethane handbook(Gunter O
ertel著)第161〜233頁及びポリウレタン樹
脂ハンドブック(岩田敬治著)第150〜221頁に記
載のあるように、一般的にオープンセル構造を有し、高
い通気性を示す可逆変形可能なフォームである。また軟
質フォーム物性は、使用するポリオール、イソシアネー
ト等の化学構造や発泡剤の配合量及びイソシアネートイ
ンデックス等の化学的要因と、セル構造等により異な
り、特に限定されるものではないが、一般にはPoly
urethanehandbook第184〜191頁
及び第212〜218頁、ポリウレタン樹脂ハンドブッ
ク第160〜166頁及び第186〜191頁に記載の
あるように、密度が10〜100kg/m3(JIS
K 6401)、圧縮強度(IDL25%)が2〜80
kgf(20〜800N)(JIS K 6401)、
伸び率が80〜500%(JIS K 6301)の範
囲である。
【0017】本発明の軟質ポリウレタンフォームは、使
用する原料及びフォーム物性等から半硬質ポリウレタン
フォームを含むものとする。半硬質ポリウレタンフォー
ムは、Polyurethane handbook第
223〜233頁及びポリウレタン樹脂ハンドブック第
211〜221頁に記載があるように、そのフォーム密
度及び圧縮強度は軟質ポリウレタンフォームより高いも
のの、軟質ポリウレタンフォームと同様にオープンセル
構造を有し、高い通気性を示す可逆変形可能なフォーム
であり、また使用するポリオール、イソシアネート原料
も軟質ポリウレタンフォームと同様であるため、一般に
軟質ポリウレタンフォームに分類される。半硬質ポリウ
レタンフォームの物性は、特に限定されるものではない
が、一般的に密度が40〜800kg/m3、25%圧
縮強度が0.1〜2kgf/cm2(9.8〜200k
Pa)、伸び率が40〜200%の範囲である。
【0018】これに対し硬質ポリウレタンフォームは、
Polyurethane handbook第234
〜313頁及びポリウレタン樹脂ハンドブック第224
〜283頁に記載のあるように、高度に架橋されたクロ
ースドセル構造を有し、可逆変形不可能なフォームであ
り、軟質及び半硬質フォームとは全く異なる性質を有す
る。硬質フォームの性質は特に限定されるものではない
が、一般的には、密度が20〜100kg/m3、圧縮
強度が0.5〜10kgf/cm2(50〜1000k
Pa)の範囲である。
【0019】本発明のアミン触媒は、下記一般式で表さ
れるアミン化合物であり、
【0020】
【化5】
【0021】(式中、Aは、炭素数11〜14のアルキ
ル基であり、R1,R2は、炭素数1〜6のアルキル基を
表す。) 特に限定するものではないが、例えば、ジメチルドデシ
ルアミン、ジメチルテトラデシルアミン等が挙げられ
る。Aの炭素数が10以下では、アミン臭気及び揮発性
が高いため、作業環境の改善やフォームからの飛散の低
減が困難である。またフォームの硬化速度も遅く、生産
性も低下する。一方、Aの炭素数が15以上では、触媒
活性が著しく低下し、触媒の使用部数が多くなるととも
に、キュアー性も劣るためコスト及び生産上、不利益に
なる。
【0022】本発明のアミン触媒の製造法は、従来公知
の方法であれば良く、特に限定するものではない。例え
ば、原料モノアミンを還元メチル化することにより、容
易に合成することが出来る。
【0023】本発明においては、本発明のアミン触媒を
他の樹脂化触媒及び/又は泡化触媒と併用することが好
ましい。
【0024】樹脂化触媒は、ポリイソシアネートとポリ
オールの反応を特に促進する第三級アミン触媒であり、
特に限定するものではないが、例えば、トリエチレンジ
アミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデ
セン−7、及び1−メチルイミダゾール、1、2−ジメ
チルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダ
ゾール等のイミダゾール類が挙げられる。
【0025】また泡化触媒は、イソシアネ−トと水の反
応を特に促進し、炭酸ガスを有効に発生させる第三級ア
ミン触媒であり、一般的にフォームの流動性改良に使用
される。泡化触媒としては特に限定するものではない
が、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,
N,N′,N″,N″−ペンタメチルジエチレントリア
ミン、及びN,N,N′,N″,N''' ,N''' −ヘキ
サメチルトリエチレンテトラミン等が例示できる。
【0026】これらの樹脂化又は泡化触媒は、触媒活性
が高く、フォーム製造において触媒のトータル使用量の
低減が可能なため、臭気及び揮発量の低減に効果がある
とともに、触媒コスト上有利となる。
【0027】樹脂化触媒を使用する場合、触媒混合物の
組成は特に限定するものではないが、本発明のアミン触
媒20〜95重量%に対し、樹脂化触媒80〜5重量%
が好ましい。樹脂化触媒の割合を80重量%以下にする
ことにより、フォームの硬化速度、流動性、成型性が向
上する。一方樹脂化触媒の割合を5重量%以上にするこ
とにより、触媒の使用量が少なくなりコスト的に有利に
なる。
【0028】また泡化触媒を使用する場合、触媒混合物
の組成は特に限定するものではなく、本発明のアミン触
媒40〜99重量%に対し、泡化触媒60〜1重量%が
好ましい。泡化触媒の割合を60重量%以下にすること
により、初期の発泡速度が適度になり、液流動性が保持
されるとともに、フォームの硬化速度、成型性も向上す
る。一方、泡化触媒の割合を1重量%にすることによ
り、フォーム流動性が改良され、触媒の使用量が少なく
なりコスト的にも有利になる。
【0029】さらに樹脂化触媒と泡化触媒の両者を併用
する場合、触媒混合物の組成は、本発明のアミン触媒1
9〜90重量%に対し、樹脂化触媒が80〜5重量%、
泡化触媒が60〜1重量%の範囲が好ましい。
【0030】また本発明のアミン触媒は、助触媒として
その他の第三級アミン化合物、イソシアネートと反応し
得る活性水素基を有する第三級アミン化合物や有機金属
化合物及び/又はカルボン酸金属塩と併用してポリウレ
タンを製造してもよい。
【0031】本発明の触媒と併用されるその他の第三級
アミン化合物は、特に限定されるものではないが、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−
(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、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−エチルモルホリン等の
第三級アミン類、及びN,N−ジメチルアミノエタノー
ル、N,N−ジメチルアミノイソプロパノール、N,N
−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,N,N
´−トリメチル−N´−ヒドロキシエチル−ビスアミノ
エチルエーテル、N,N−ビス(3−ジメチルアミノプ
ロピル)−N−イソプロパノールアミン、N−(3−ジ
メチルアミノプロピル)N,N−ジイソプロパノールア
ミン、N−(2−ヒドロキシエチル)−N´−メチルピ
ペラジン、N,N−ジメチルアミノヘキサノール等のア
ルカノールアミン類やジメチルアミノプロピルアミン、
ビスジメチルアミノプロピルアミン等の1級又は2級ア
ミノ基を有し、かつイソシアネートと反応し得る活性水
素基を有するアミン化合物等が挙げられる。これらの活
性水素を有するアミン化合物は、イソシアネートと反応
してフォーム中に取り込まれる事から、フォームからの
揮発量を低減することが可能である。
【0032】また、本発明のアミン触媒は助触媒として
他の有機金属化合物及び/又はカルボン酸金属塩と併用
してポリウレタンを製造してもよい。
【0033】有機金属化合物としては、例えばスタナス
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等が挙げられる。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。
【0034】カルボン酸金属塩としては、カルボン酸の
アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩が挙げら
れる。カルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン
酸、2−エチルヘキサン酸、アジピン酸等の脂肪族モノ
及びジカルボン酸類、安息香酸、フタル酸等の芳香族モ
ノ及びジカルボン酸類等が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。また、カルボン酸塩を形成すべき
アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ムが、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネ
シウムがそれぞれ好ましい例として挙げられるが、これ
らに限定されない。
【0035】ポリウレタンの製造において通常使用され
る本発明のアミン触媒の量は、特に限定するものではな
いが、一般的にポリオール100重量部に対し、0.0
1〜10重量部である。また、本発明のアミン触媒と共
に用いる事の出来るその他のアミン触媒、有機金属化合
物及びカルボン酸金属塩の使用量は、特に限定するのも
のではないが、一般的に0.01〜5重量部である。
【0036】また、本発明のアミン化合物の有機カルボ
ン酸塩及び前述の第三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及び助触媒
として適宜使用できる。
【0037】本発明のアミン触媒は、前述したように単
独もしくは他のアミン触媒との混合で用いてよいが、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、及び水等が使用できる。溶媒の量は、特に限
定するものではないが、好ましくは触媒の全量に対して
70重量%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もよく、特に
限定されるものではない。
【0038】本発明のアミン触媒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、一般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、ポリマーポリオール及びそれらの混合物が
使用できる。公知のポリエステルポリオールは、通常、
二塩基酸と多価アルコールより誘導される化合物が含ま
れる。公知のポリエーテルポリオールは、例えば、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、ソルビトール、シュークロース等の多
価アルコール類、アンモニア、エチレンジアミン、エタ
ノールアミン類等の脂肪族アミン化合物類、トルエンジ
アミン、ジフェニルメタン−4、4´−ジアミン等の芳
香族アミン化合物類、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。公知のポリマーポリオールとしては、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、スチレン等をラジカル重合触
媒の存在下に反応させた重合体ポリオール等が挙げられ
る。
【0039】本発明では、ポリオールとして好ましくは
ポリエーテルポリオール及び/又はポリマーポリオール
であり、好ましくはその平均官能価が2〜5、平均ヒド
ロキシル価が20〜100mgKOH/g、オキシエチ
レン基含有率が90%以下であり、更に好ましくは、平
均ヒドロキシル価が20〜80mgKOH/gである。
【0040】本発明の触媒を使用してポリウレタンフォ
ームを製造する際に用いることのできるポリイソシアネ
ートは、公知の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(TDI)、4,4´−又
は4,2´−ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、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類、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類、
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
アネート類、又はそれらとポリオールとの反応による遊
離イソシアネート含有プレポリマー類、カルボジイミド
変性等の変性ポリイソシアネート類、さらには、それら
の混合ポリイソシアネート等を例示できる。
【0041】これらのうち好ましくはTDIとその誘導
体又は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−TDIと2,6−TDIの混合物又は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
ができる。MDIとその誘導体としては、MDI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、及び/又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。
【0042】本発明において、発泡剤はハロゲン化炭化
水素類以外の物理的発泡剤及び化学的発泡剤であれば良
く、特に限定されない。
【0043】公知の物理的発泡剤としては、例えば、ペ
ンタン、シクロペンタン等の炭化水素類、エアー、窒
素、二酸化炭素等の気体混合類等が例示できる。公知の
化学発泡剤としては、水、有機酸、硼酸等の無機酸類、
アルカリ炭酸塩類、環状カーボネート類、ジアルキルカ
ーボネートが挙げられポリウレタン樹脂成分と反応もし
くは熱等により分解してガスを発生させるものが挙げら
れる。これらのうち、水が好ましい。水量は特に限定す
るものではないが、フォームの硬化速度の向上、発泡の
プロセスレンジの拡大、フォームの低密度化防止、及び
成型性の向上のため、ポリオール100重量部に対し2
〜10重量部が好ましく、更に好ましくは2〜7重量部
である。
【0044】本発明において使用される整泡剤は、公知
の整泡剤であれば良く、例えばオルガノシロキサン−ポ
リオキシアルキレン共重合体、シリコーン−グリース共
重合体等の非イオン系界面活性剤、又はこれらの混合物
等が例示でき、その使用量は、通常ポリオール100重
量部に対して0.1〜10重量部である。
【0045】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、ジエ
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類、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
ール類、又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類等
を挙げることができる。
【0046】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等も使用してもよい。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。
【0047】
【実施例】以下、実施例、比較例に基づいて説明するが
本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0048】実施例1〜5及び比較例1〜6 以下の組成、発泡条件でポリウレタン発泡を行い、得ら
れたフォームの物性を測定した。生成した軟質ポリウレ
タンフォームの成型性評価と硬化速度の測定は次に示す
方法で行った。結果を表1及び表2に示す。
【0049】 1)ポリエーテルポリオール(三洋化成社製、FA−7
03 OH価=34mgKOH/g) 2)ポリマーポリオール(三洋化成社製、FA−728
R OH価=28mgKOH/g) なお上記ポリオール1)、2)の混合物の平均官能価は
3である 3)SRX−274C(東レ株式会社製) 4)表中の触媒略号の説明 TEDA−L33;トリエチレンジアミン33.3%ジ
プロピレングリコール溶液(東ソー株式会社製) TOYOCAT−ET;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(東ソー株式会社製) DMDOA;N,N−ジメチルドデシルアミン(一般式
中、Aの炭素数=12) DMTDA;N,N−ジメチルテトラデシルアミン(一
般式中、Aの炭素数=14) DMOA;N,N−ジメチルオクチルアミン(一般式
中、Aの炭素数=8) DMHDA;N,N−ジメチルヘキサデシルアミン(一
般式中、Aの炭素数=16) NEM;N−エチルモルホリン TEA;トリエチルアミン DMEA;N,N−ジメチルアミノエタノール 5)TDI/クルードMDI=80/20 (TDI:2,4−TDI/2,6−TDI=80/2
0日本ポリウレタン社製,T−80) (クルードMDI:日本ポリウレタン社製,MR−20
0) b.発泡条件 原料液温度20±1℃ 攪拌速度6000rpm(5秒間) c.測定項目 室温下(20〜25℃)、2リットルのポリエチレン製
カップにポリウレタン原料を注ぎ発泡させ、反応性、フ
ォーム密度等を測定 ・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6×6×8cmの大きさをもつ試
験片の密度を測定 ・硬化速度 50℃に温度調整した薄肉部をもつアルミニュウム製モ
ールド(外寸;50×30×10cm、薄肉部寸法;1
0×30×0.5cm)にポリウレタン原料を注ぎ発泡
する。5.5分後に脱型し、薄肉部を約2.5kgのマ
−カー(20mmΦ)にて10秒間隔で5秒間圧縮を繰
り返す。フォーム薄肉部のマークが、消失した時間を硬
化速度とした ・成型性の評価 上記アルミニュウムモールドに原料を注ぎ発泡し、生成
したフォームに生じる空隙部(ボイド)やスキン荒れ、
スキン剥離等の大きさを以下の三段階で評価した 1 : 殆どなし 2 : 中程度 3 : 大きい 4 : 非常に大きい ・湿熱圧縮永久歪み 50℃に温度調整したアルミニュウム製モールド(内
寸;30×30×10cm)にポリウレタン原料を注ぎ
発泡する。7分後に脱型し、即座にクラッシングを行
い、24時間室温でエージングする。エージング後、フ
ォームのコア部から試験片(70×70×60mm)を
4個カットし、試験片の寸法を測定する。試験片を50
%圧縮し、70℃、湿度95%のオーブン中で22時間
エージングする。22時間後、試験片を取り出し、30
分間室温で放置した後、試験片の寸法を測定し、その変
化率を測定する。圧縮永久歪み率は以下の式により計算
される 湿熱圧縮永久歪み(%)=(A−B)/A×100 A : 初めの試験片の厚さ(mm) B : 試験後の試験片の厚さ(mm) ・アミン触媒の臭気の評価 ポリオール(FA703)100重量部に対し、触媒5
重量部を混合した後、10人のパネラーにより、アミン
触媒臭を嗅いで、臭気を以下の評価基準で決定した。触
媒を併用した場合は、ポリオール100重量部に対し、
同一触媒組成で5重量部混合した 大……全員強い臭気を感じる 中……10人中4人以上の人が弱い臭気を感じる 小……10人中3人以下が弱い臭気を感じる 無……全員が臭気を感じない
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】表1及び表2から明らかなように、本発明
のアミン触媒を使用し軟質ポリウレタンフォームを製造
することによって、触媒の臭気を低減でき、且つフォー
ム成型性、硬化速度に優れたフォームを製造することが
出来た。また、樹脂化触媒又は泡化触媒と組み合わせる
ことにより、触媒機能を損なうことなく、全触媒使用量
を低減することが可能であり、本触媒を単独で使用する
よりも湿熱圧縮永久歪みの改善に有効であった。
【0053】一方、従来のアミン触媒やNEM,TE
A,DMEAのような低分子量アミン触媒では、臭気が
高く、硬化速度が遅く、フォームの成型性も悪化するた
め、作業環境上及び生産性の点で問題があった(比較例
1、比較例4〜比較例6)。
【0054】また本発明のアミン触媒と類似骨格を有
し、Aが範囲外のアミン触媒は、触媒臭気、硬化速度、
成型性、湿熱圧縮永久歪みの改善に効果がなく、目的を
達成することが出来なかった(比較例2、比較例3)。
【0055】
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来のアミン触
媒に比べて分子量が比較的高く、蒸気圧が低く、極めて
臭気が少ないポリウレタン用アミン触媒を使用するた
め、軟質ポリウレタン製造工程において作業環境を著し
く改善し、製造フォーム自身に悪臭を残さないとともに
フォームからの揮発性の低減が可能である。また、発泡
剤としてCFC類を削減し水量を増加させた処方におい
て、軟質ポリウレタンフォームの硬化速度を早め、成型
性を改善するばかりでなく、フォームの湿熱永久圧縮歪
み等に優れたポリウレタンフォームが得られるので、フ
ォームの生産性及び歩留まりを著しく向上することが可
能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 101:00) C08L 75:04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオールとポリイソシアネートをアミ
    ン触媒、発泡剤及び整泡剤の存在下に反応させ、軟質ポ
    リウレタンフォー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で表されるアミン化合物
    より選ばれる一種以上 【化1】 (式中、Aは、炭素数11〜14のアルキル基であり、
    1,R2は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。)を使
    用する事を特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造
    法。
  2. 【請求項2】 アミン触媒として少なくとも下記一般式
    で表されるアミン化合物より選ばれる一種以上と樹脂化
    触媒及び/又は泡化触媒を使用することを特徴とする請
    求項1に記載の方法。 【化2】 (式中、Aは、炭素数11〜14のアルキル基であり、
    1,R2は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。)
  3. 【請求項3】 発泡剤が、水である請求項1又は請求項
    2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 下記一般式で表されるアミン化合物が、
    ジメチルドデシルアミン、ジメチルテトラデシルアミン
    である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の方法。 【化3】 (式中、Aは、炭素数11〜14のアルキル基であり、
    1,R2は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。)
  5. 【請求項5】 ポリオールの平均官能価が2〜5、平均
    ヒドロキシル価が20〜100mgKOH/gであるこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 全触媒量に対し、樹脂化触媒を5〜80
    重量%、及び/又は泡化触媒を1〜60重量%使用する
    ことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかに記
    載の方法。
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