JPS58162624A - ポリウレタン用触媒 - Google Patents

ポリウレタン用触媒

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JPS58162624A
JPS58162624A JP57044624A JP4462482A JPS58162624A JP S58162624 A JPS58162624 A JP S58162624A JP 57044624 A JP57044624 A JP 57044624A JP 4462482 A JP4462482 A JP 4462482A JP S58162624 A JPS58162624 A JP S58162624A
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catalyst
amine
polyurethane
tertiary amine
chain
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Shoji Arai
昭治 荒井
Masazumi Hasegawa
正積 長谷川
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Tosoh Corp
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Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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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】 本発明は、軟質、i[質およびエラストマー等のポリウ
レタン用触媒として有用ら5級アζン化合物の使用に関
する。更に詳しぐはポリオールとポジイノシアネートを
反応さJII:″Cポリウレタンを製造するさいに触媒
として、4個の一素原子を含む鎖状墨級ア々y化会物(
以下鎖状5級アミンと略記)と4個の窒素原子を含みか
つ1個のビベツジン項をもつ環状5級ア建ン化合物(以
下環状5級アミンと略記)から成る限定された範囲の混
合体を使用するととに関する。
これまで3級アンン化合物たとえばトリエチレンジアミ
ンがボリクレタン製造の触媒として用いられることは既
に広く知られている。気孔構造をもつポリウレタンの製
造を例にとれ壷ス、ポリウレタンを形成する反応は複雑
な化学反応が#tイ同時にかつ均一に進行する特徴をも
つが、大別すれば次の5つの反応に分けられる。
即ち、ポリオールとイソシアネートが付加反応し、樹脂
を形成する樹脂化反応・水とポリイソシアネートが反応
して炭酸ガスを発生する泡化反応、および架橋反応であ
る。
実際に、気孔構造をもつ工業的なポリウレタンの製造に
おいては、触媒の種類および量を選択するととによ1て
上記の樹脂化と泡化反応をバランスしながら進行させ、
適tK架橋反応を起して目的の発泡体を得るのである。
電電構造を一つポリウレタンに要求される性質は、いろ
いろあるが轡に重要なことは、ポリウレタyを構成する
気孔の構造が均一で嵐好な構造を有し、かつ、ポリウレ
タンが低密度であることである。このような望ましいウ
レタンフオームを得るために、従来より使用されている
5級ア2ンは、l触媒としての活性が弱い、 請書脂化
反応か泡化反応かの一方の活性の^が強すぎる。 聯工
業的に高価である。 尋愚息がひどい、 mある種のも
のは毒性もつ、等の欠点があり、必ずしも満足な触媒が
開発されたとは言い難い。
これまで窒素原子を4個を含む鎖状3級アミンに関し、
夏、菫、 ml’ 、 M’、 f、輩“−ヘキナメチ
ルトリエチVンテトツミンを触媒として使用する旨が、
工業化学雑誌@is@嬉9号(1942)106頁に記
載されている。また、−素原子4個を含みかつビベツジ
ンli&含む化合物としてビス(ジメテルアセノプロビ
ル)ピペラジンの例が公開特許会報、@52−1474
9・に記載されている。
しかし、これらOk畑文献では本発明の5級ア電ン混合
体に関しては何ら触れていない。
本発明者らは、望ましい緒性質をもつポリウレタンを得
るため、鋭意5級ア建ン触媒の検討を重ねてきた。その
結果、鎖状5級アミンと環状3級アミンから成る限定さ
れた範囲の混合体が触媒として優れた性質をもつことを
見い出し、本発明に到達したものである。
本発明のポリウレタン用ア2ン触媒は、式(1)で示さ
れる鎖状5級アミンと式(2) で示される壊状墨級ア建ンから成る限定された範囲のS
級ア七y′混合体である。
本発明の5級ア電ン混合体触媒は、ポリウレタンの製造
Kmいて、樹脂化・泡化反応に対し優れた触媒となる。
このため本触媒を気孔構造をもつポリウレタン製造用に
用いると、実施例1に示すよ5に低密l!O均一な気孔
構造をもつ良好なウレタン7オームが得られるのである
。しかし、比較儒1.2に示すよ5に鎖状5級アミンや
環状3綴アlyをそれ自体で使用しても低密度の均一な
気孔構造をもつ良好なウレタンフオームは得られないの
である。
この理由は明らかではないが、鎖状5級アミンと環状5
畿アlyの相互作用が考えられる。その結果、泡化反応
と樹脂化反応の微妙なバランスが調整され、適度な架橋
反応により良好なりレタン7オームが得られるものであ
ろう、このように単に鎖状5級アミンと環状3級アミン
の限定された範囲の5級アミン混合体が、特異的に低密
度の均一な気孔構造をもつ夷好なウレタンフオームを与
えることは予測し難いことである。
また、本発明の3級ア電ン混合体は、樹脂化・泡化反応
を促進するだけでなく、架橋反応に対しても優れた効果
をもつことが明らかとなった。このため通常アミン共触
媒として用いられるトリ4チレンジアζンや有機錫化合
物を用いることなく発泡させることも可能である。
また、本発明の3級アミン混合体は、蒸気圧が低いため
悪臭を発生しない特徴をもつ、これは作業環境の改曽お
よび令書防止上極めて重畳なことである0本発明の触媒
に関するこれらの優れた特徴は、本触媒がポリウレタン
用触媒として、軟質フオーム、硬質7オームおよびエフ
スト!−により有利に使用できることを示している。
次に1本発明の詳細な説明す今。
本−―の暴級アtys合体は、式(υで示される鎖状1
@ア(yと式−で示される議定された範囲から成る5級
ア電シ協合体である。
鎖状墨級ア電yは、直鎖1級アミン、II、)1,1’
H,I I 、 HP # / 、 11 / I−ヘ
キナメチルトリエチレンテトツ電ンおよびまたは分II
L[−ア々ストスリ(I−トジメチルア電ノエテル)ア
(yであるかまたはその混合−でもよい。
暑状墨級アζンは、ピペラジン量が中央に位置した〜4
−ビス(m、菖−ジメチルアミノエチル)ビベツ4Py
およびまたはピペラジン量が末端に位置した異性体1−
メチ#−4−(1’−(1,1−ジメチにアンノエテル
ンアセノエチル)ピペラジンであるかまたはその拠會物
でもよい、鎖状5級アミンが分校1級ア<yt−會んだ
り、環状3Ilア建ンービベラジン濃の位置の異なる異
性体を含んだりすることは何ら差しつかえなく、重置−
の本質的な問題で線ない、  ′ 重重−の暴級ア電ン線全知の反応により【容易に製造で
きる。たとえば、直鎖のトリエチレンテトラミン、分枝
したトリス(アミノエチル)アZン、ビペツジン項を含
むビス(アミノエチル)ピペラジン、M−(アミノエチ
ル)アミノエチルピペラジンを5級化すればよい、これ
らのアミン化合物は、エチレンジクロッイドとアンモニ
アを反応すせ、エチレンシア建ンを得る反応において、
副生成物とし【ポリエチレンポリアミンが得られるが、
この5ち4側の窒素原子を含むトリエチレンテト″)建
ン成分に含まれているので、これを利用できる。これら
のアミン化合物を5級化するKは、たとえば、米ffi
特許40’14840に記載されたロイカルト・ワーツ
ッハ反応や西独特許2618580に記載された還元メ
チル化反応を利用できる。この反応により得られた5級
アミンを蒸留分離して鎖状3級アミンと環状5級アきン
が容易に得られるのである。
本発明の触媒である5級アミン混合体は、このようにし
て得られた鎖状5級アミンと環状S級アミンを混合して
得ることができる。
本発明の5級ア之ン混合体は、鎖状3級アミン6・〜9
1部と11状暴級ア叱ン49〜10部から成る温合体で
あれはよ〜1が、好ましくは鎖状3級アミン7トIs部
と環状5Ilkアζン5・〜15部から成る1級ア(y
温合体がよい。
ポリクV−yの製造において使用される3級ア(y温合
体の量は、ポリオールを10011としたとき通常&0
1〜4部であるが、好ましくは105〜5部である。ま
た、通常共触媒とし″′C使用されるトリエチレンシア
lyや有機錫化合物と併用することもできる。
本*llIでポジウレタンを製造するために使用で會る
ポリイソシアネートは全知のポリイソシアネートであれ
ばよく、ト亨レンジイソシアネート。
ジフェニルメタyジイツシアネート9重合イソシアネー
ト、樹脂族ポリイノシアネートである。
また、本発明で使用さ°れるポジオールは全知のポジエ
ーテルポリオール、ポジエーテルポリオールである。え
とえば、遥當、二塩基酸と多価アルコ−j&−より霞導
され番ポ苧エステルポリオール類およびダls−ル、グ
讐セ!ン、ぺyタエリスリト−ル、トリメチ撃−ルプロ
パン、蔗糖の多価アルコールにエチレンオ命シトやプロ
ビレンオ命シトの付加反応から得られるポリエーテルポ
リオール類およびアミンポリオール類が含まれる。
ボリクレタンの調造に#いて必要であれば、添加剤とし
て発泡剤(たとえば、0704.やOH,On、 )。
界面活性剤(たとえば、オルガノポリシミ中ナン)。
難燃剤(ハロゲン化アル中ル化合物、ハロゲン化リン化
合物)、その他の添加剤を用いることができる。これら
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できる。
以下、参考例、実施例、比較例に基づいて説明する。
参考例1 攪拌装置および滴下ロートを備えた7ツスコにトリエチ
レンテトツ々ン622tを蟻酸21s5t(純[1ON
)と水215t#)混合411jKゆっくりと滴下した
。このトリエチレンテトッミy中には直鎖のトシエテV
ンテトツζン75%1分校したトリス(ア(ノエチル)
アミン6%、ビス(アミノエチル)ビベツジン!%、I
I’−(1−7ζノエチル)アζノエチルビペラジン1
0%を含んで一す一 次いで1・・℃において844%ホルマ唆ン!1!!I
Fをゆり(9滴下して加えた。R地温合物を遺滝下に二
酸化炭素が発生しなくなるまt加熱した。に6箪を冷却
LF%”−タリーエバポレーターで夏応筐を濃縮した0
次K11ll彎性ノーダを1えで相分−さ昔、有機相を
得た。
こ#)1111@v79!:jfK$L、MN塔を用イ
テ蒸奮し、鎖状5級アζン7@8t、lI状s級ア建y
l!?f&得た。jスタ■マトダツフによる純WIL分
析の結果、鎖状1級アζン!・%(直鎖易級ア電ytz
%1分彼墨級ア々ン・%)Im状墨級ア電ン96%(中
央にビベツジy@を含むもの49%、その異性体s1%
)であつた。
構造は元素分析、赤外線スペタトル、被磁気共鳴スペク
トル、質量分析より、確、認した。
鎖状易級ア電ン 11P 104℃/4■i1g環状5
級アζン bp  1111℃/4■Hg実施例1 参考例1で得られた鎖状3級72ン82部と環状3級ア
ミン18gとを混合し、触媒である5級アミン混合体を
調整した。
腋料の混合割合(7オ一1mし一シ曹ン)を以下に示す
配合とし、通常の千発泡手1[K従ってウレタン発泡を
実施した。即ち、ポリオール、水。
界面活性剤、触媒、ボマイソ々アネートを混合攪拌し、
40″cK保りた25cm立方のア#Oリクスに注ぎ込
み、ウレタン7オームを形成させた。
次に7オームの一部を切り取り、各種の定められた物性
測定法に基づいて物性を測定し、第−表に、示す結果を
得た。
7オーミ為レージ曹ン )l菅トル FA−728”     Sa@ ジェタノールアゼン   10 京           1s L−5!、@l”     t。
R−11−瓢O 触媒          変化 イソシアネー)      1nd・x 10!1(1
) 33i洋化成工槃祉から入手されるポリエーテルボ
ッオールで平均分子量へ11のもの(至);三洋化威工
秦社から入手されるポψ!−ポ菅オールでアタψW X
 )リルースチレンをダツアトさせたもの (2);エエオンカーバイド社から入手される界面活性
剤 (2);フレオン11 一;日本ポリクレタン工業社から入手されるトリレンジ
イノシアネート(〒−80)・0部と同社から入手され
る重合ジフェニルメタンジイツシアネートでイソシアネ
ート基歇象りんt軍で番るギ1ツインシアネート意・部
を温舎しえポ苧イソンアネート謳合倫第1表 (6);東洋1遍工業社より入手されるトリエチレンジ
アンンでジブ璽ビレンダリコール67%を含む液状品 実施例2 参考例1で得られた鎖状6級ア電ン72部と環状3級ア
ン/2魯部とを混合し、触媒である5級ア建ン混合体を
調整した。
実施例1と同C方法で発泡を行ない第2表に示す結果を
得た。
第:真 比較例1 墨緻アtyll会体の代りに参考例1で分離した鎖状暴
級ア電ンを用いて、実施例1と岡じ発港試゛ 験を実施
した。鐘畢を第2表に示した。
第2表 比較例2 3級アミン混合体の代りに参′考例1で分離した環状5
級アにンを用いて、実施例1と同じ発泡試験を実施した
。結果を第3表に示した。
第 s1m 手続補正書(方式) 昭和57年 7月22日 特許庁長官若杉和夫殿 1事件の表示 昭和57年特許願第 44624  号2発明の名称 ポリウレタン用触媒 6補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 〒746 山ロ県新南陽市大字富田4560番地
電話番号(585)3311 4補正命令の日付 昭和57年6月11日(発送日昭和57年6月29日)
Ils書 6補疋の内容 明細書の浄書(内容に賓更なし) 手続補正書 昭和57年10月26 日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1事P[の表示 昭和57年特許願第 44624  号2発明の名称 ポリウレタン用触媒 4補正命令の日付 6補IEO対象 1lIIII書0llIIOIIPIsな説明O欄7鶴
lEO内審 に)明細書嬉意頁、下から5行目K 「有用ら!It−Jとあるを 「有用*sa−」と*Iする。
曽 同筒・頁、6行目K 「アきノ、トスリ」とあるを、 「アミン、トリス」と訂正する。
111M$11jl[、下Th64行IK「第−表」と
あみを r11111Jト1IIEt!。
−同第14頁、最下行に 「第[表」とhhを 「第5表」と1疋する。
曽 岡gty頁、最上性に 「嬉!表」とあるな rllillJとIIJEする。
(2)同頁、最下行に 「第5表」とあるを ・ 「第4表」と訂正する。
に)同第18頁、最上性に 「第5表」とあるな 「第4表」と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11式(1) で示される鎖状S級アンンと式情) )OTI、 OH,/ で示されるll状1級ア建ンからなる墨級ア電yl1%
    置体tあるポリウレタン用触媒。 t!I #1記1級ア電ン混合体が鎖状5級アミン60
    〜!・部と穣状墨級アセン1o〜4・部から成る混合体
    である轡許請求の範−第(1)項に記載の方゛法。
JP57044624A 1982-03-23 1982-03-23 ポリウレタン用触媒 Granted JPS58162624A (ja)

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JP57044624A JPS58162624A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 ポリウレタン用触媒

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JP2013521257A (ja) * 2010-03-02 2013-06-10 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 直鎖状トリエチレンテトラアミンをエポキシ樹脂用の硬化剤として用いる使用

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