JPH11199644A - 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Info
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- JPH11199644A JPH11199644A JP10001476A JP147698A JPH11199644A JP H11199644 A JPH11199644 A JP H11199644A JP 10001476 A JP10001476 A JP 10001476A JP 147698 A JP147698 A JP 147698A JP H11199644 A JPH11199644 A JP H11199644A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて高い遅延効果をもち、かつ極めて低腐
食性である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。 【解決手段】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
触媒及び発泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタン
フォームを製造する方法において、触媒として下記一般
式（１） 【化１】 （式中、Ｒ１〜Ｒ８は炭素数１〜１２の直鎖又は分岐の
飽和又は不飽和炭化水素基であり、ｎ＝０〜３である。
但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１〜Ｒ３のいずれかとＲ５又は
Ｒ６が任意に結合してへテロ環を形成していてもよい。
またｎ＝１〜３の場合、Ｒ５又はＲ６とＲ４が結合して
へテロ環を形成していてもよい。）で表される４級アン
モニウム炭酸塩より選ばれた１種又は２種以上を使用す
る。
食性である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。 【解決手段】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
触媒及び発泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタン
フォームを製造する方法において、触媒として下記一般
式（１） 【化１】 （式中、Ｒ１〜Ｒ８は炭素数１〜１２の直鎖又は分岐の
飽和又は不飽和炭化水素基であり、ｎ＝０〜３である。
但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１〜Ｒ３のいずれかとＲ５又は
Ｒ６が任意に結合してへテロ環を形成していてもよい。
またｎ＝１〜３の場合、Ｒ５又はＲ６とＲ４が結合して
へテロ環を形成していてもよい。）で表される４級アン
モニウム炭酸塩より選ばれた１種又は２種以上を使用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオールとポリ
イソシアネートを、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。さらに詳しくは、ポリウレタン反応の活性が高
く、低臭気、遅延性、低腐食性に優れる４級アンモニウ
ム炭酸塩を使用することを特徴とする軟質ポリウレタン
フォームの製造法に関する。
イソシアネートを、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。さらに詳しくは、ポリウレタン反応の活性が高
く、低臭気、遅延性、低腐食性に優れる４級アンモニウ
ム炭酸塩を使用することを特徴とする軟質ポリウレタン
フォームの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】軟質ポリウレタンフォームは、軽量で弾
性に優れるため、家具、自動車内装材、寝具、クッショ
ン等の製品に広く利用されている。近年、これらポリウ
レタン製品の製造に関して生産性の向上、成型性改良、
物性改良及び環境問題への対応等が叫ばれている。この
ため、触媒としては高活性かつ高機能性な触媒が求めら
れてきている。
性に優れるため、家具、自動車内装材、寝具、クッショ
ン等の製品に広く利用されている。近年、これらポリウ
レタン製品の製造に関して生産性の向上、成型性改良、
物性改良及び環境問題への対応等が叫ばれている。この
ため、触媒としては高活性かつ高機能性な触媒が求めら
れてきている。
【０００３】例えば、生産性向上及び成型性改良を目的
とする場合、遅延作用のある触媒が求められ、物性改良
としては通気性向上に効果のある触媒、環境への対応と
しては、臭気の少ないアミン触媒、また、発泡剤、フロ
ンの削減に対応した処方に適した触媒の開発が強く要求
されている。
とする場合、遅延作用のある触媒が求められ、物性改良
としては通気性向上に効果のある触媒、環境への対応と
しては、臭気の少ないアミン触媒、また、発泡剤、フロ
ンの削減に対応した処方に適した触媒の開発が強く要求
されている。
【０００４】ポリウレタンフォームの製造において、特
開昭６０−５８４１８号公報に記載された第３級アミン
化合物の有機カルボン酸塩が、有用な遅延性触媒である
ことは公知である。この遅延性触媒は、初期活性が弱い
ため、原料ポリオールと有機イソシアネートが混合され
てからフォームの形成反応が開始されるまでの時間を延
長できる。その結果、大型モールドの隅々まで原料液を
十分流し得る等、混合液の操作性や液流れ性等が改善で
きる。またこの触媒は、フォームの形成反応が進み反応
温度が上昇すると、第３級アミン化合物が熱解離しその
触媒活性能が発現される。この結果、触媒活性は著しく
増大し、発泡反応により形成された泡を複雑なモールド
の中へ欠肉することなく流動させることができる。さら
にフォームの硬化速度を短縮するため、フォームの脱型
時間が短縮され、生産性の大幅な向上に役立つ。
開昭６０−５８４１８号公報に記載された第３級アミン
化合物の有機カルボン酸塩が、有用な遅延性触媒である
ことは公知である。この遅延性触媒は、初期活性が弱い
ため、原料ポリオールと有機イソシアネートが混合され
てからフォームの形成反応が開始されるまでの時間を延
長できる。その結果、大型モールドの隅々まで原料液を
十分流し得る等、混合液の操作性や液流れ性等が改善で
きる。またこの触媒は、フォームの形成反応が進み反応
温度が上昇すると、第３級アミン化合物が熱解離しその
触媒活性能が発現される。この結果、触媒活性は著しく
増大し、発泡反応により形成された泡を複雑なモールド
の中へ欠肉することなく流動させることができる。さら
にフォームの硬化速度を短縮するため、フォームの脱型
時間が短縮され、生産性の大幅な向上に役立つ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遅延作
用があるとしてこれまで用いら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。例えば、第３
級アミン化合物の有機カルボン酸塩はｐＨが低いため、
強い腐食性を有している。このため、ウレタン発泡機等
の材質を腐食し易く、生産性を低下させる等の問題があ
った。
用があるとしてこれまで用いら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。例えば、第３
級アミン化合物の有機カルボン酸塩はｐＨが低いため、
強い腐食性を有している。このため、ウレタン発泡機等
の材質を腐食し易く、生産性を低下させる等の問題があ
った。
【０００６】上記問題を解消するため、有機カルボン酸
の配合量を少なくしてｐＨを高くすることは可能である
が、目的とする遅延性を発現しがたいという問題があ
る。
の配合量を少なくしてｐＨを高くすることは可能である
が、目的とする遅延性を発現しがたいという問題があ
る。
【０００７】また第３級アミン化合物の有機カルボン酸
塩に対して適当な３級アミン化合物を混合することによ
り、前記問題の解消を試みた方法はあるものの、有機カ
ルボン酸の使用は必須であるため腐食の問題を完全に解
消することはできなかった。
塩に対して適当な３級アミン化合物を混合することによ
り、前記問題の解消を試みた方法はあるものの、有機カ
ルボン酸の使用は必須であるため腐食の問題を完全に解
消することはできなかった。
【０００８】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、極めて高い遅延効果をもち、かつ
極めて低腐食性である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ことである。
であり、その目的は、極めて高い遅延効果をもち、かつ
極めて低腐食性である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ことである。
【０００９】
【発明を解決するための手段】本発明者らは、軟質ポリ
ウレタンフォームの製造法において触媒の観点から鋭意
検討した。その結果、特殊な構造をもつ第４級アンモニ
ウム塩系触媒が、軟質ポリウレタンフォーム製造におい
て極めて高い遅延効果をもち、更に極めて低腐食性であ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
ウレタンフォームの製造法において触媒の観点から鋭意
検討した。その結果、特殊な構造をもつ第４級アンモニ
ウム塩系触媒が、軟質ポリウレタンフォーム製造におい
て極めて高い遅延効果をもち、更に極めて低腐食性であ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】すなわち本発明は、ポリオールとポリイソ
シアネートとを、触媒及び発泡剤の存在下で反応させて
軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、触
媒として下記一般式（１）
シアネートとを、触媒及び発泡剤の存在下で反応させて
軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、触
媒として下記一般式（１）
【００１１】
【化２】
【００１２】（式中、Ｒ１〜Ｒ８は炭素数１〜１２の直
鎖又は分岐の飽和又は不飽和炭化水素基であり、ｎ＝０
〜３である。但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１〜Ｒ３のいずれ
かとＲ５又はＲ６が任意に結合してへテロ環を形成して
いてもよい。またｎ＝１〜３の場合、Ｒ５又はＲ６とＲ
４が結合してへテロ環を形成していてもよい。）で表さ
れる４級アンモニウム炭酸塩より選ばれた１種又は２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。
鎖又は分岐の飽和又は不飽和炭化水素基であり、ｎ＝０
〜３である。但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１〜Ｒ３のいずれ
かとＲ５又はＲ６が任意に結合してへテロ環を形成して
いてもよい。またｎ＝１〜３の場合、Ｒ５又はＲ６とＲ
４が結合してへテロ環を形成していてもよい。）で表さ
れる４級アンモニウム炭酸塩より選ばれた１種又は２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。
【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】本発明の製造法に用いられる触媒は、上記
一般式（１）で表される４級アンモニウム炭酸塩から選
ばれた１種又は２種以上である。この４級アンモニウム
炭酸塩の製造法は特に限定するものではないが、例え
ば、相当する第３級アミンと炭酸ジエステル（炭酸ジメ
チル等）とを反応させて第４級アンモニウム炭酸塩を形
成させることで得ることができる。
一般式（１）で表される４級アンモニウム炭酸塩から選
ばれた１種又は２種以上である。この４級アンモニウム
炭酸塩の製造法は特に限定するものではないが、例え
ば、相当する第３級アミンと炭酸ジエステル（炭酸ジメ
チル等）とを反応させて第４級アンモニウム炭酸塩を形
成させることで得ることができる。
【００１５】相当する第３級アミンとしては、例えば、
以下のものが挙げられる。すなわち、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
−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ビス（２
−ジメチルアミノエチル）エーテル、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、１−ジメチルアミノプロ
ピルイミダゾール等の第３級アミン化合物類が例示され
る。これらの内、特に好ましいものは、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、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である。
以下のものが挙げられる。すなわち、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
−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ビス（２
−ジメチルアミノエチル）エーテル、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、１−ジメチルアミノプロ
ピルイミダゾール等の第３級アミン化合物類が例示され
る。これらの内、特に好ましいものは、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、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である。
【００１６】これらの触媒を本発明の製造法に用いる
と、優れた遅延効果と、低腐食性、低臭気を示す。通
常、その使用量は、使用されるポリオ−ルを１００部と
したとき、０．０１〜１０部であるが好ましくは０．０
５〜５部である。
と、優れた遅延効果と、低腐食性、低臭気を示す。通
常、その使用量は、使用されるポリオ−ルを１００部と
したとき、０．０１〜１０部であるが好ましくは０．０
５〜５部である。
【００１７】本発明の製造法においては、触媒として上
記一般式（１）で表される第４級アンモニウム炭酸塩以
外の他の触媒も併用することができる。他の触媒として
は、従来公知の第３級アミン類、第３級アミン類の有機
酸塩類等を挙げることができる。
記一般式（１）で表される第４級アンモニウム炭酸塩以
外の他の触媒も併用することができる。他の触媒として
は、従来公知の第３級アミン類、第３級アミン類の有機
酸塩類等を挙げることができる。
【００１８】上記一般式（１）で表される第４級アンモ
ニウム炭酸塩以外の他の第３級アミン類としては、従来
公知のものであればよく特に限定するものではないが、
例えば、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−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、
ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、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、１−ジメチルア
ミノプロピルイミダゾール等の第３級アミン化合物類が
挙げられる。これらの内、特に好ましいものはトリエチ
レンジアミンである。その使用比率は第４級アンモニウ
ム炭酸塩１．０重量部に対してトリエチレンジアミンが
０．１〜２．０重量部の範囲が好ましい。トリエチレン
ジアミンの使用比率が、０．１重量部以下ではフォーム
の形成が不完全になり、収縮、陥没を生じる場合があ
る。一方、トリエチレンジアミンの使用比率が、２．０
重量部以上では期待される遅延性効果が発現されない場
合がある。
ニウム炭酸塩以外の他の第３級アミン類としては、従来
公知のものであればよく特に限定するものではないが、
例えば、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−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、
ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、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、１−ジメチルア
ミノプロピルイミダゾール等の第３級アミン化合物類が
挙げられる。これらの内、特に好ましいものはトリエチ
レンジアミンである。その使用比率は第４級アンモニウ
ム炭酸塩１．０重量部に対してトリエチレンジアミンが
０．１〜２．０重量部の範囲が好ましい。トリエチレン
ジアミンの使用比率が、０．１重量部以下ではフォーム
の形成が不完全になり、収縮、陥没を生じる場合があ
る。一方、トリエチレンジアミンの使用比率が、２．０
重量部以上では期待される遅延性効果が発現されない場
合がある。
【００１９】本発明の製造法においては、触媒として第
４級アンモニウム炭酸塩と有機金属触媒が併用されても
良い。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。本発明に
おいて有機金属触媒を使用する場合は、その使用量は、
ポリオールを１００重量部としたとき、通常０．０１〜
５．０重量部であり、更に好ましくは０．０５〜３．０
重量部である。例えば、有機金属触媒の使用量が、０．
０５重量部以下であるとフォームにクラックを生じ易
く、３．０重量部以上であるとフォームは収縮する場合
がある。
４級アンモニウム炭酸塩と有機金属触媒が併用されても
良い。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。本発明に
おいて有機金属触媒を使用する場合は、その使用量は、
ポリオールを１００重量部としたとき、通常０．０１〜
５．０重量部であり、更に好ましくは０．０５〜３．０
重量部である。例えば、有機金属触媒の使用量が、０．
０５重量部以下であるとフォームにクラックを生じ易
く、３．０重量部以上であるとフォームは収縮する場合
がある。
【００２０】本発明の製造法に使用されるポリオールと
しては従来公知のポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、ポリマーポリオール等が使用できる。よ
り好ましくはポリエーテルポリオール及びポリマーポリ
オール又はそれらの混合物である。
しては従来公知のポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、ポリマーポリオール等が使用できる。よ
り好ましくはポリエーテルポリオール及びポリマーポリ
オール又はそれらの混合物である。
【００２１】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
ル等の多価アルコール類、エチレンジアミン等のアミン
類、エタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカ
ノールアミン類等の、少なくとも２個以上の活性水素基
を有する化合物を出発原料とし、これとエチレンオキシ
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、例えば、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ
Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｌ著）
第４２〜５３頁に記載の方法により製造されたものが例
示される。特に好ましいものとしては、グリセリンを出
発原料とした分子量が３０００〜１２０００程度のポリ
エーテルポリオールが挙げられる。
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
ル等の多価アルコール類、エチレンジアミン等のアミン
類、エタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカ
ノールアミン類等の、少なくとも２個以上の活性水素基
を有する化合物を出発原料とし、これとエチレンオキシ
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、例えば、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ
Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｌ著）
第４２〜５３頁に記載の方法により製造されたものが例
示される。特に好ましいものとしては、グリセリンを出
発原料とした分子量が３０００〜１２０００程度のポリ
エーテルポリオールが挙げられる。
【００２２】ポリマーポリオールとしては、例えば、該
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、例えば、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈ
ａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅ
ｌ著）第７５〜７６頁に記載の重合体ポリオールが挙げ
られる。ポリマーポリオールとして特に好ましいもの
は、分子量が５０００〜１２０００程度のものである。
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、例えば、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈ
ａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅ
ｌ著）第７５〜７６頁に記載の重合体ポリオールが挙げ
られる。ポリマーポリオールとして特に好ましいもの
は、分子量が５０００〜１２０００程度のものである。
【００２３】ポリエーテルポリオールとポリマーポリオ
ールの混合比率としては、５０：５０〜９０：１０の範
囲が好ましい。
ールの混合比率としては、５０：５０〜９０：１０の範
囲が好ましい。
【００２４】本発明に使用されるポリイソシアネート
は、公知の有機ポリイソシアネートであればよく、特に
限定するものではないが、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）、ナフチレンジイシシアネート、
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
ート及びこれらの混合体が挙げられる。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ＴＤ
Ｉ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、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／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。本発明の製造法において、特に好ましいのは
ＴＤＩとＭＤＩの混合物である。
は、公知の有機ポリイソシアネートであればよく、特に
限定するものではないが、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）、ナフチレンジイシシアネート、
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
ート及びこれらの混合体が挙げられる。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ＴＤ
Ｉ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、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／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。本発明の製造法において、特に好ましいのは
ＴＤＩとＭＤＩの混合物である。
【００２５】本発明において、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、一般に７０〜
１３０の範囲である。
クスは、特に限定されるものではないが、一般に７０〜
１３０の範囲である。
【００２６】本発明において使用される発泡剤として
は、水及び／又はハロゲン化炭化水素が使用できる。ハ
ロゲン化炭化水素としては、公知のハロゲン化メタン類
や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
ロロトリフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン
等が使用できる。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変わり得る
が、通常ポリオール１００重量部に対して２重量部以上
であり、更に好ましくは３．０〜８．０重量部である。
は、水及び／又はハロゲン化炭化水素が使用できる。ハ
ロゲン化炭化水素としては、公知のハロゲン化メタン類
や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
ロロトリフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン
等が使用できる。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変わり得る
が、通常ポリオール１００重量部に対して２重量部以上
であり、更に好ましくは３．０〜８．０重量部である。
【００２７】本発明において使用される整泡剤として
は、従来公知の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０．１〜１０重
量部である。
は、従来公知の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０．１〜１０重
量部である。
【００２８】本発明において、必要であれば架橋剤又は
鎖延長剤を添加することができる。架橋剤又は鎖延長剤
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
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を挙げることができる。これらの
内、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好ま
しい。
鎖延長剤を添加することができる。架橋剤又は鎖延長剤
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
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を挙げることができる。これらの
内、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好ま
しい。
【００２９】本発明においては、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で
きる。これらの添加剤の種類、添加量は公知の形式と手
順を逸脱しないならば通常使用される範囲で十分使用す
ることができる。
剤、難燃剤、老化防止剤その他公知の添加剤等も使用で
きる。これらの添加剤の種類、添加量は公知の形式と手
順を逸脱しないならば通常使用される範囲で十分使用す
ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明において触媒として用いる第４級
アンモニウム炭酸塩は、高活性のために使用量が少な
く、ポリウレタンの製造コストの低減に有効であり、更
に、初期活性が弱いため、原料ポリオールと有機イソシ
アネートが混合されてから、フォームの形成反応が開始
されるまでの時間が延長できる。その結果、大型モール
ドの隅々まで原料液を十分流し得る等、混合液の操作性
や液流れ性等を改善できる。
アンモニウム炭酸塩は、高活性のために使用量が少な
く、ポリウレタンの製造コストの低減に有効であり、更
に、初期活性が弱いため、原料ポリオールと有機イソシ
アネートが混合されてから、フォームの形成反応が開始
されるまでの時間が延長できる。その結果、大型モール
ドの隅々まで原料液を十分流し得る等、混合液の操作性
や液流れ性等を改善できる。
【００３１】また、本発明において触媒として用いる第
４級アンモニウム炭酸塩は、フォームの形成反応が進
み、反応温度が上昇すると、触媒活性能が発現される。
この結果、触媒活性は著しく増大し、発泡反応により形
成された泡を複雑なモールドの中へ欠肉することなく流
動させる。またフォームの硬化速度を短縮するため、フ
ォームの脱型時間が短縮され、生産性の大幅な向上に役
立つ。
４級アンモニウム炭酸塩は、フォームの形成反応が進
み、反応温度が上昇すると、触媒活性能が発現される。
この結果、触媒活性は著しく増大し、発泡反応により形
成された泡を複雑なモールドの中へ欠肉することなく流
動させる。またフォームの硬化速度を短縮するため、フ
ォームの脱型時間が短縮され、生産性の大幅な向上に役
立つ。
【００３２】また、本発明の製造法で得られたフォーム
は低密度で、通気性に優れる特徴を有する。
は低密度で、通気性に優れる特徴を有する。
【００３３】また、本発明において触媒として用いる第
４級アンモニウム炭酸塩は、極めて臭気が小さく、フォ
ーム製造工程において作業環境を著しく改善し、本発明
の製造法で得られた軟質ポリウレタンフォーム自身に悪
臭を残さないという特徴を有する。
４級アンモニウム炭酸塩は、極めて臭気が小さく、フォ
ーム製造工程において作業環境を著しく改善し、本発明
の製造法で得られた軟質ポリウレタンフォーム自身に悪
臭を残さないという特徴を有する。
【００３４】更に、本発明において触媒として用いられ
る第４級アンモニウム炭酸塩は、金属材質に対する腐食
性が著しく小さいため、触媒貯槽や発泡装置等のポリウ
レタン製造設備を侵すことがなく、生産性向上に役立
つ。
る第４級アンモニウム炭酸塩は、金属材質に対する腐食
性が著しく小さいため、触媒貯槽や発泡装置等のポリウ
レタン製造設備を侵すことがなく、生産性向上に役立
つ。
【００３５】
【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。
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。
【００３６】＜触媒の製造＞ 製造例１ 攪拌式オートクレーブにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペ
ンタメチルジエチレントリアミン（１モル）、炭酸ジメ
チル（ｌ．５モル）及び溶媒としてメタノール（２．０
モル）を仕込み、反応温度１１０℃にて１２時間反応さ
せ生成物のメタノール溶液を得た。未反応の炭酸ジメチ
ル及びメタノールを蒸留して除くことによって目的物を
得た。性状は、粘調な液体で１３Ｃ−ＮＭＲ及び１Ｈ−
ＮＭＲにより、主成分はビス（Ｎ−（３，６，６−トリ
メチル−３，６−ジアザヘプチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ
メチルアンモニウム）・炭酸塩であることがわかった。
以下、これを触媒Ａという。
ンタメチルジエチレントリアミン（１モル）、炭酸ジメ
チル（ｌ．５モル）及び溶媒としてメタノール（２．０
モル）を仕込み、反応温度１１０℃にて１２時間反応さ
せ生成物のメタノール溶液を得た。未反応の炭酸ジメチ
ル及びメタノールを蒸留して除くことによって目的物を
得た。性状は、粘調な液体で１３Ｃ−ＮＭＲ及び１Ｈ−
ＮＭＲにより、主成分はビス（Ｎ−（３，６，６−トリ
メチル−３，６−ジアザヘプチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ
メチルアンモニウム）・炭酸塩であることがわかった。
以下、これを触媒Ａという。
【００３７】製造例２ 製造例１におけるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメ
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（１モ
ル）を用いた以外は製造例１と同様にして、主成分がビ
ス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ´−トリメチル
アンモニウム）・炭酸塩の目的物を得た。以下、これを
触媒Ｂという。
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（１モ
ル）を用いた以外は製造例１と同様にして、主成分がビ
ス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ´−トリメチル
アンモニウム）・炭酸塩の目的物を得た。以下、これを
触媒Ｂという。
【００３８】製造例３ 製造例１におけるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメ
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、トリエ
チレンジアミン（１モル）を用いた以外は製造例１と同
様にして、主成分がビス（１−メチル−１−アゾニア−
８−アザビシクロ［２，２，２］オクタン）・炭酸塩の
目的物を得た。以下、これを触媒Ｃという。
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、トリエ
チレンジアミン（１モル）を用いた以外は製造例１と同
様にして、主成分がビス（１−メチル−１−アゾニア−
８−アザビシクロ［２，２，２］オクタン）・炭酸塩の
目的物を得た。以下、これを触媒Ｃという。
【００３９】製造例４ 製造例１におけるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメ
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン
（１モル）を用いた以外は製造例１と同様にして、主成
分がビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサメチレン−Ｎ
´−トリメチルアンモニウム）・炭酸塩の目的物を得
た。以下、これを触媒Ｄという。
チルジエチレントリアミン（１モル）に代えて、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン
（１モル）を用いた以外は製造例１と同様にして、主成
分がビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサメチレン−Ｎ
´−トリメチルアンモニウム）・炭酸塩の目的物を得
た。以下、これを触媒Ｄという。
【００４０】＜軟質ポリウレタンフォーム製品の製造＞ 実施例１〜実施例４ 表１に示すポリオールとポリイソシアネートの配合（イ
ソシアネートインデックス＝１０５）により、第４級ア
ンモニウム塩系触媒として製造例１〜３で製造した触媒
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用い、発泡剤、整泡剤を表１に示すよ
うに用いて軟質ポリウレタンフォームの調整を行った。
軟質ポリウレタンフォームの反応性（クリームタイム、
ゲルタイム、ライズタイム）、遅延効果（触媒としてＬ
３３を用いた場合を基準として、各触媒の使用でクリー
ムタイムが延長される秒数）、フォーム成型物の物性
（密度、通気性）を測定及び評価した。その評価結果を
表１にあわせて示す。
ソシアネートインデックス＝１０５）により、第４級ア
ンモニウム塩系触媒として製造例１〜３で製造した触媒
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用い、発泡剤、整泡剤を表１に示すよ
うに用いて軟質ポリウレタンフォームの調整を行った。
軟質ポリウレタンフォームの反応性（クリームタイム、
ゲルタイム、ライズタイム）、遅延効果（触媒としてＬ
３３を用いた場合を基準として、各触媒の使用でクリー
ムタイムが延長される秒数）、フォーム成型物の物性
（密度、通気性）を測定及び評価した。その評価結果を
表１にあわせて示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１より、本発明で使用される第４級アン
モニウム塩系触媒により初期反応（クリームタイム）を
遅延することが可能となった。更に、該触媒は金属材質
の腐食を殆ど起こさない。また、低密度で、通気性が高
いフォームの製造が可能となった。更に、低臭気であ
り、フォーム製造工程における作業環境を改善し、最終
フォーム製品にも臭気を残さない。
モニウム塩系触媒により初期反応（クリームタイム）を
遅延することが可能となった。更に、該触媒は金属材質
の腐食を殆ど起こさない。また、低密度で、通気性が高
いフォームの製造が可能となった。更に、低臭気であ
り、フォーム製造工程における作業環境を改善し、最終
フォーム製品にも臭気を残さない。
【００４３】比較例１〜比較例２ 表１に示す配合に従い、従来の触媒を用いたこと以外
は、実施例１と同様の調整を行った。その評価結果を表
１にあわせて示す。
は、実施例１と同様の調整を行った。その評価結果を表
１にあわせて示す。
【００４４】比較例１に示す従来の第３級アミン触媒を
用いた場合、ゲルタイム同一ではクリームタイムが延長
されない。
用いた場合、ゲルタイム同一ではクリームタイムが延長
されない。
【００４５】比較例２に示す従来の第３級アミン化合物
の有機カルボン酸塩を用いた場合、クリームタイムは遅
延されるが、触媒活性が低く、触媒の使用量を多くする
ことが必要である。また、触媒中に含まれる有機カルボ
ン酸の影響から金属材質の腐食を著しく引き起こす。
の有機カルボン酸塩を用いた場合、クリームタイムは遅
延されるが、触媒活性が低く、触媒の使用量を多くする
ことが必要である。また、触媒中に含まれる有機カルボ
ン酸の影響から金属材質の腐食を著しく引き起こす。
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
触媒及び発泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタン
フォームを製造する方法において、触媒として下記一般
式（１） 【化１】 （式中、Ｒ１〜Ｒ８は炭素数１〜１２の直鎖又は分岐の
飽和又は不飽和炭化水素基であり、ｎ＝０〜３である。
但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１〜Ｒ３のいずれかとＲ５又は
Ｒ６が任意に結合してへテロ環を形成していてもよい。
またｎ＝１〜３の場合、Ｒ５又はＲ６とＲ４が結合して
へテロ環を形成していてもよい。）で表される４級アン
モニウム炭酸塩より選ばれた１種又は２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。 - 【請求項２】 ポリオールとポリイソシアネートとを、
触媒及び発泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタン
フォームを製造する方法において、触媒として請求項１
に記載の４級アンモニウム炭酸塩とトリエチレンジアミ
ンを併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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10001476A JPH11199644A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
| US09/172,016 US6307102B1 (en) | 1997-10-15 | 1998-10-14 | Amine catalyst for producing polyurethane and polyisocyanurate |
| EP98119531A EP0909770A1 (en) | 1997-10-15 | 1998-10-15 | Amine catalyst for producing polyurethane and polyisocyanurate |
| US09/938,488 US6384177B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-08-27 | Process for producing polyurethane and polyisocyanurate |
| US09/938,490 US6384097B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-08-27 | Amine catalyst for producing rigid polyurethane foam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10001476A JPH11199644A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199644A true JPH11199644A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11502513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10001476A Pending JPH11199644A (ja) | 1997-10-15 | 1998-01-07 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199644A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2500368A2 (en) | 2002-07-15 | 2012-09-19 | Tosoh Corporation | Catalyst and process for producing a rigid polyurethane foam |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP10001476A patent/JPH11199644A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2500368A2 (en) | 2002-07-15 | 2012-09-19 | Tosoh Corporation | Catalyst and process for producing a rigid polyurethane foam |
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