JPS58162625A - ポリウレタン製造用触媒 - Google Patents

ポリウレタン製造用触媒

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JPS58162625A
JPS58162625A JP57044625A JP4462582A JPS58162625A JP S58162625 A JPS58162625 A JP S58162625A JP 57044625 A JP57044625 A JP 57044625A JP 4462582 A JP4462582 A JP 4462582A JP S58162625 A JPS58162625 A JP S58162625A
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methyl
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昭治 荒井
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/08Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms
    • C07D295/084Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
    • C07D295/088Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
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    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
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    • C08G18/2009Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
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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】 ポリウレタン製造用触媒として有用な新規な5級アミン
化合物に@する.さらに詳しくは、とドロなポリウレタ
ン用アミン触媒Kllする。
BS級アンンが、ポリクレタン製造用の良い触諜である
ことは既に広(知られている。さらに、ジメチルエタノ
.−ルア電ンのよ5なヒド四キシル1を有する暴級ア電
ンがポリウレタン用触媒としてRK用いられている。
しかし、ジメチルエタノ−ルアインの揮発性が高いので
悪臭がひどく、また樹脂化および硬化性能が十分でない
などの欠点を有する。
本発明者らは、【ドーキVル基なもつ5級アミンの有用
性に着IL文、・それらの欠点を償う触媒を制量検討し
た。その結果、樹脂化反応に優れた無臭の触媒として、
新規なア建ン触媒の開発KR違したものである。
本発明の新規触媒の善黴は、ポリウレタン製造において
**化反応を強く促進する。このため、従来、ポリオー
ルとしてポリエステルポリオールな用いるポリウレタン
製造用触媒として、毫ルホリン系触媒が用いられてきた
が、本発明の触媒が性を有する事が知られる。従って本
発明の触媒を使用するととによりモルホリン系触媒の毒
性という問題を改良できる。また、ポリウレタン製造く
さいし、化学反応が進み、反応mI!1″が上昇すると
、この触媒の活性が増加するという感温性触媒としての
性質を有することも明らかとなった。
本発明の新規触媒のもう一つの特徴は、本発明の触媒を
用いて得られる軟質発泡のウレタンフォーク物性に関し
、湿熱下における圧縮残留歪が小さいことである。これ
までヒドロキシル基を有する5級アミン、たとえば、ジ
メチルエタノ−ルアインを触媒とすると、ウレタンフオ
ームの1賛な物性である温熱下における圧縮残留歪が大
きくなり、実用上しばしば問題となる。ところが、本発
明の触媒を用いると、驚くべきことに湿熱下における圧
縮残留歪がきわめて小さいことが見い出された。
これは本発明の触媒を使用するととKより、他の物性を
損うととなく良好な伸び物性をもつウレタンフオームが
得られることを示すものである。
本発明の新規触媒のもう一つの特徴は、悪臭な発しない
ことである。この触媒は沸点が高いため揮発性が小さく
、また反応性ヒドロキシル基をもつため、ポリウレタン
樹脂中にとり込まれ、悪臭セーしないのである。これは
ポリウレタン製造工11における作東環境の改善、悪臭
分書の妨止上からも會わめて望ましいことである。
本発明の触I!鉱−するこれらのすぐれた轡像は、本触
媒がポリ、ウレタン製造用触媒として、軟譬フオーム、
硬質7オームおよびエラストマーにより有111に使用
で伊ることを示している。
次に本”発明を詳細K1m1!する。
本発明の新規アオン触媒は、ヒドロキシル基を有するビ
ベツジン誘導体であり、次式で示される。
1 この弐においてR1はメチル基、エチル基および、また
はプロピル基を示すが、好ましくはメチル基である。ま
たR2は水素、メチル基および、またはエチル基な示す
が、好ましぐは水素および、またはメチル基である。
本発明のこれら新規触媒は公知の2段反応によって容易
に製造できる。即ち、第一段の反応は、ピペラジンにエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテン−12−
オキシドのエポキシドを反応させ、N−ヒト四キシアル
キルピペラジンを合成することである。第二段の反応は
、これをさらに1級化する反応である。こめ反応は、た
とえば米国特許40268401C記載のロイヵルト・
ツー2ツバ反応、または西独特許第2618580に記
載の還元メチル化反応を利用できる。
本発明によれば、ポリウレタンの製造において使用され
る触媒量は、使用されるポリオールを100部としたと
きaOt〜4部であるが、好ましくは(105〜5部で
ある。また、違常共触媒として使用されるトリエチレン
ジアミンや有機錫化合物と併用することもできる。
本発明でポリウレタンを製造するために使用できるポリ
イソシアネートは公知のポリインシアネートであればよ
く、トリレンジイソシアネート。
ジフェニルメタンジイソシアネート、重金イノシアネー
ト、脂肪族ポリイソシアネートである。
また、本発明で使用されるポリオールは公知のポリエス
テルポリオール、゛ポリエーテルポリオールである。た
とえば、通常二塩基酸と多価アルコールよりll導され
るg9エステルポリオール@および!リコール、グリ竜
サン、ペンタエリスリトール、トリメチロールブーパン
、蔗糖の多価アルコールにエチレンオキシドやプロピレ
ンオキシドの付31屓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。
ポリウレタンの製造において、必要であれば添加剤とし
て発泡鋼(たとえば、ayca、やOH@04L弊ma
l性剤(たとえば、オルガノポリシW−ナン)。
―燥剤(^冒ゲン化アルキル化金物、ハ謬ゲン化すン化
会物)、その他の添加剤が用いることができる。これら
の添加剤の種類、添加量は全知の形式と手順を逸脱しな
いならば、通常使用される範■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 葺−とドロキシエチルピペラジンの合成攪拌機と冷却器
を備えた3jの丸底フラスコにピペラジン672tとメ
タノール1600−を入れた。このフラスコを水浴中に
保ち、フラスコ内の溶液中にゆっくりとエチレンオキシ
ドガスを吹き込んだ0反応中に反応温度が上昇するので
、氷塊を入れ、15〜25℃に保った。
エチレンオキ7ド1G!SFを吹き込んだ後、水浴温序
を60℃に上昇させ、約1時間攪拌した。
反応終了後、反応液中には未反応ピペラジン503f、
N−ヒドロキシエチルピペラジン1Sat。
ビス(N−ヒドロキシエチルピペラジン27tが含まれ
て:いた。この反応液を蒸留分離して、N−ヒドロキシ
エチルピペラジン120tを得た。
N−ヒドロキシエチルピペラジン沸4121〜125℃
/10■Hg。
参考例! 夏−(!−にドー午シグロビk)ピペラジンの合成 参考例1と同じ装置を用いてエチレンオキシドを吹會込
む代りに、プ■ピレンオキシドを滴下ロートより加え、
反応温度を60℃とした0反応液を濃111[Iして1
−(2−七ドロ中シブpビル)ピペラジンを得た。
1−(2−k)”W中シブ四ビル)ピペラジン沸点11
・℃/L!■Ig。
参考例墨 1l−hYa中シエチルビベツジンの5級化後押装置お
よび滴下ロートを備えたフラスコに参考例1で合成した
薦−ヒドロキシビベツジン5!1tを蟻酸287Fと水
2 a t#)f144r物にゆうくり滴下した0次い
で反応温度をio’Q℃とし、i%&4ラホルマリy2
71tをゆりくすと滴下し【加えた。lL応地温物を還
流下に二酸化炭素が発生しな(なるまで加熱した0反応
液を冷却し、ロータリーエバポレーターで反応液を濃縮
した。次に固型苛性ソーダを加えて相分離させ、有機相
を得た。
この有機相をフラスコに移L1蒸留塔を用いて単蒸留し
、■−メチルー]II−ヒドロキシエチルピペラジンを
分離した。
l−メチル−M’−にドロキシエチルピペラジン沸点1
16℃/14■H4E。
構造は、元素分析、核磁気共鳴スペクトル、質量分析に
より確認した。
参考例4 N−メチル−M’−(2−ヒドロキシプロピル)ピペラ
ジ/ 参考例5と同様にして、参考例2で合成した夏−(2−
・ヒドロキシプロピル)ピペラジ/を反応させて、X−
メチル−舅′−(2−ヒト−キシプロピル)ピペラジン
を得た。
N−メチル−N’−(2−ヒドロ中ジプロピル)ピペラ
ジン沸点13S’C/20■Hg * 。
構造は、元素分析、被磁気共鳴スペクトル、質量分析に
より確認した。
実施例1 原料の協会割合(7オーミ為レージ璽ン)を以下に示す
配合とし、通常の手発泡手1[K従りてウレタン発−を
II!施した。即ち、ポリオール、水。
界面活性剤、触媒、ポリイソシアネートを混合攪拌1−
s ’・℃に保うた251立方のアル建ボックスに注ぎ
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@つ取り、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−表に示す曽果を得
た。
比較例1と比較し、湿熱圧縮残留歪を大きくすることな
く、伸び物性の良いウレタン7オームが得られた。
フォーン異レージ嘗ン ジエタノムルア之ン   2−0 水           25 I、−5sos(3)   t。
、、、(tl      五〇 触癖         変化 (2) インシアネート   In1ax105(1):三洋化
成工業社から入手されるポリエーテルポリオールで平均
分子数4oooのもの。
(2):三洋化成工業社から入手されるポリマーポリオ
ールでアクリロニトリル−スチレンをグラフトさせたも
の。
(3)二五ニオンカーバイド社から入手される界面活性
剤。
(4):フレオン 11 (5):日本ポリウレタン工業社から入手される士リレ
ンジイソシアネート(〒−80)80s′\と同社から
入手される重合ジフェニルメタ/ジイソシアネートで、
イソシアネート基数15−47であるポリインシアネー
ト10gを混合したポリインシアネート混合物。
第111 第2表 (6):東洋曹達工業株より人手されるトリエチレンジ
アミンでジグロビレング リコール67%を含む液状品。
比較例1 N−メチル−X′−ヒドロキシ・エチルピペラジンの代
りにN−エチルモルホリノを用いて、実施例1と同じ発
泡試験を夷總した。結果を第2表に示した。
善許出願人 東洋曹達工業株式会社 手続補正書(方式) 昭和57年10月8日 特許庁長官  若 杉 和 夫  殿 1事件の1表示 昭和57年特許願第 44625   号2発明の名称 ポリウレタン製造用触媒 代表者  森  嶋  東  三 電話番号(585)3311 4補正命令の日付 5補正の対象 明細書 6°補正の内容 明細書の浄書(内容に変更なし) 手続補正書 昭和57年lθ月26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 44625  号2発明の名称 ポリウレタン製造用触媒 電話番号(585)′5311 4補正命令の日付 611IJEO対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7@正の内容 −−麟書$頁上から10行に都−の 「11at7.、」をr” s℃/、B’訂疋する。
手続補正書 昭fa58年2月 8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 44625  号2発明の名称 ポリウレタン製造用触媒 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
名称      (SSO)  東洋曹達工業株式会社
代表者  森  嶋  東  三 電話番号(585)3311 6補正O対象 明細書の発明の詳細な説W14の欄 7−正O内容 伽 ―1書14頁2行の次に改行して下記文章を挿入す
る。
貴論儒2 葺−メチル−葺′−ヒドロキシエチルピペラジンの代参
に菖−メチル−111′(2−ヒドロキシプロピル)ピ
ペラジンを用いて、実施例1と同じ発−試験を実施しえ
、その結果を第sl!に示しえ、実施例1と同様Ell
熱圧SaW歪を大きくすることなく、伸び物性の良好な
ウレタンフオームが得られた。
第5表

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  次式
JP57044625A 1982-03-23 1982-03-23 ポリウレタン製造用触媒 Granted JPS58162625A (ja)

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JP57044625A JPS58162625A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 ポリウレタン製造用触媒
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JPH0237931B2 JPH0237931B2 (ja) 1990-08-28

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