JPS5893714A - ポリウレタンフオ−ム製造用組成物 - Google Patents

ポリウレタンフオ−ム製造用組成物

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JPS5893714A
JPS5893714A JP56190743A JP19074381A JPS5893714A JP S5893714 A JPS5893714 A JP S5893714A JP 56190743 A JP56190743 A JP 56190743A JP 19074381 A JP19074381 A JP 19074381A JP S5893714 A JPS5893714 A JP S5893714A
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JP
Japan
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catalyst
compound
composition
compounds
polyurethane foam
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Pending
Application number
JP56190743A
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English (en)
Inventor
Yasuo Hiyoshi
日良 康夫
Susumu Tsujiku
都竹 進
Masao Goto
後藤 昌生
Ataru Yokono
中 横野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1883Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having heteroatoms other than oxygen and nitrogen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

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】 本発明はポリウレタンフォーム製造用組成物に係り、詳
しくはポリウレタンフォームを製造するに際して使用す
る触媒に関するものである。
従来、ポリウレタンフォームを製造するには。
触媒として(a)アミン化合物、例えばトリエチレンジ
アミン〔1,4−ジアザ−ビシクロ(2,2,2)オク
タン)SN−メチルモルホリン、N、N−ジメチルエタ
ノールアミン、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン
、ペンタメチルジエチレントリアミン、1,8−ジアザ
ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、N−メチルビ
ペラジン勢や、(b)有機スゼ化合物、例えばジブチル
スズジラウレート、ジブチスズジアセテート等が用いら
れている。
一般にポリウレタンフォームは、分子中にツヱレビチノ
フ(Zerewitinoff)法によって決足される
少なくとも1個の活性水素原子をもつ化合物。
水、フロロカーボン系発泡剤のうちから選はれた少なく
共一種類の化合物、それに上記触媒を混合して得たA液
と、有機ポリイソシアネート化合物を主成分とし7jB
液を混合することにより得られる。
しかし、上記し几従来の触媒は、有機ポリイソシアネー
ト化合物に対する相溶性が乏しいため、ポリウレタンフ
ォームの製造に際してA、B液を十分混合しなければ均
一なフオームが得られなかった、すなわち、従来触媒を
用いた場合、混合が不十分であると、反応が局部的に促
進される几め、得られたフオーム内部に色むらが生じや
すい欠点かあった。
本発明の目的は、上記した欠点のない均一性に優れたフ
オームを得るためのポリウレタンフォーム製造用組成物
を提供するにある。
上記目的は、触媒を有機ポリイソシアネート化合物に対
して相溶性の優れたものとすることで達成される。
すなわち、本発明者は、有機ポリイソミアネートに対し
て相溶性の優れたウレタン化反応促進用触媒に関して研
究を重ねた。その結果、下記(1)式で示されるアミノ
アルキルシラン化合物が有機ポリイソシアネートに対す
る相溶性が良好で、かつ反応促進効果も優れていること
な見い出し本発明を得た。
1 本発明で用いるアミノアルキルシラン化合物には5例え
ば、ジメチルアミノメチルトリメチルシラン、ジメチル
アミノメチルトリエチルシラン。
ジエチルアミノメチルトリメチルシラン、ジエチルアミ
ノメチルトリエチルシラン、ジメチルアミノエチルトリ
メチルシラン、ジメチルアミノエチルトリエチルシラン
、ジエチルアミノエチルトリメチルシラン、ジエチルア
ミノエテルトリエチルシラン、ジプチルアミノメチルト
リメチルシラン、ジブチルアミノエチルトリエチルシラ
ンなどがある。上記アルキルアミノシランは、下式で示
す様にクロロメチルシランまたはクロロエチルシランと
2級アミンをジオキサン等の無水溶媒中で加熱反応(8
0〜150C)することにより得らnる。
−tst−va2−Ukix−vJ& −−一→−8t
−CH2−CH2−N<1 そして、上記の触媒は、有機ポリイソシアネートに対す
る相溶性が良好であり、よって一般的に使用−されてい
る触媒を用いた場合に比較して均一性が高いフオームが
得られる特徴がある。本発明の触媒が有機ボリイ・ソシ
アネートに対して相溶性が優れる理由は5分子中にアル
キルシランがあるためと考えられるが、その詳細は不明
である。
本発明において上記触媒の使用量は特に限定されず広範
Hにわた6て変えることができるが、通常活性水素原子
をもつ化合物100重量部に対してα01〜−0重量部
(特にα1〜3重量部]である。勿論これ以上使用して
もよいが、経済的でないだけである。
本発明の触媒は、単独で使用することができるが、従来
知られている下記の触媒作用のある化合物と併用して使
用することができる。その具体例としては、トリエチレ
ンジアミン、ジメチルエタノールアミン、モルホリン化
合物、イミダゾール化合物、1.8−ジアザビシクロ(
5,4,0)ウンデセン−7等の三級アミン化合物およ
びそのブレンシェテヴド酸塩がある。また有機スズ化合
物、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスス
ジアセテートがある。そして混合割合は、モル比で本発
明−の触媒−以上、上記の触媒−以下であ ′!I5 る。
本発明に使用される分子中に活性水素原子なもつ化合’
*は、J、 Aa+、Chew、Sac、 49巻31
81ページ(1927)中のツレビテノフが報告した方
法により測足できる化合物として定義できる。その代表
的化合物は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオール、ポリエステルチオエーテル、ポリカルボン酸
、水がある。このうち特に1喪な化合物はポリエーテル
ポリオールであり、その具体例としては、グリセリン、
トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペン
タエリスリトール、ジグリセリン、ビスフェノールA1
 ビスフェノールF、ソルビトール、シ曹糖尋の多価ア
ルコールにアルキレンオキシド(゛エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド]な付加した化
合物、アンモニア、モノエタノールアミン、ジェタノー
ルアミン、エチレンジアミン、A、A’−ジアミノジフ
ェニルメタン、トリレンジアミン等のアミン化合物にア
ルキレンオキシドを付加し文化合物がある。必要に応じ
てこれらの混合物を使用することもできる。
本発明で使用できる有機ポリイソシアネート化合物には
、脂肪族ポリイソシアキード、脂環式ポリイソシアネー
ト、芳香族ポリイソシアネートがある。このうち%に重
要なものは、アニリンとホルムアルデヒドの反応生成物
にホスゲンを反応させて得られるMDI(4,4’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート)系化合物である。こ
こでMDI単品のみならす、これに類似し友イソシアネ
ートすなわちポリフェニレンポリメチルポリイソシアネ
ート、カルボジイミド化MDI等一般にクルードMDI
と称される化合物もこれに含まれる。さらに、キシリレ
ンジイソシアネート、インフオロンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネートおよびこれら化合物を用いて
得られるプレポリマも重要な化合物である。必要に応じ
てこれらの混合物を使用することもできる。その配合量
は、イソシアネートインデックスでα5〜1.5%に(
L?〜1.3である。
本発明で使用する発泡剤としては、水の他にトリクロル
フロロメタン、メチレンクロライド、n−へブタンをは
じめとする低沸点有機液状化合物、アゾビスイソブチロ
ニトリル等の分解して窒素ガスを発生する化合物等があ
る。このうち低沸点(0〜60℃)のハロゲン化炭化水
素例えばトリクロルフロロメタンは熱伝導率が小であり
、断熱性能が要求される製品を得るのに特に重要な発泡
剤である。上記発泡剤の配合量を変えることにより密度
の異なる成形品(フオーム)を得ることができる。また
、上記発泡剤は必要に応じて混合して使用することもで
きる。
本発明′では、必要に応じて界面活性剤を配合すること
ができる。これらの代表的なものには、ポリジメチルシ
ロキサンのオキシアルキレン共重合体、フッ素系化合物
がある。
その他、本発明に使用することができる索材としては、
充てん剤、顔料、染料、難燃化剤、紫外線吸収剤等があ
る。これらの素材は、活性水素原子をもつ化合物中また
は有機ポリインシアネート化合物中にあらかじめ配合す
ることもできるし、フオーム生成時に混合することもで
きる。
本発明の組成物を用いてポリウレタンフォームを製造す
るには、分子中に活性水素原子をもつ化合物を生成分と
するA液と、有機ポリイソシアネート化合物を主成分と
するB液とを混合すれはよい、一般的に、触媒、発泡剤
、その他の化合物はA液中VCアらかじめ混合しておく
のが好ましい。
混合方法は特に駆足しないが、高速攪拌機、高圧衝突混
合方式の発泡機等を用いることができる。
適当なオーブン型内で発泡することもできるし。
混合物を密閉−内で発泡声せて密度の高い表皮を有し次
、いわゆる、インテグラルスキンフオームを製造するこ
ともできる。
いずれにせよ1本発明の組成物は、新規な触媒を使用し
ているので、従来の組成物に比較して均一性に優れたフ
オームを得ることができる。
以下、本発明を実施例を示してさらに詳細に説明すると
ともに、その効果を実証する友めの比較例につい1も述
べる。
なお、実施例および比較例の説明に先立って、本発明に
おける触媒と従来技術における触媒との溶解性について
行った試験について述べる。
クルードMDI  100.pをビー力にとり、そこに
ジメチルアミノメチルトリメチルシランを2g加えて、
マグネチ9クスターラで5秒間攪拌した=5秒後にジメ
チルアミノメチルトリメチルシランは完全に溶解した。
同様の方法でカルボジイミド化MDI、’I’DI。
クルードMDIに対するジエチルアミノメチルトリエテ
ルシラン、ジメチルアミノエチルトリメチルシラン、ジ
メチルアミノエチルトリメチルシラン、t−ブチルアミ
ノメチルトリメチルシランの溶解性を試験した。その結
果、いずれも攪拌してから5秒後に、上記有機ポリイソ
シアネート化合物に短時間で溶解することがわかった。
一方、従来の触媒である、トリエチレンジアミン、ジプ
チルスズジラウレートについてもMの試験を行ったとこ
ろ、これらが有機ポリイソシアネート化合物VC溶解す
るのに、いずれも、15秒以上要した。
つぎに、°本発明の触媒を用い九実施例、および従来の
触媒を用いた比較例につき第1表、第2表な参照して述
べる。
実施例1 第1表の実施例1のimK示した組成(以下配合比率を
重量部を示した)、すなわち、活性水素なもつ化合物と
してモノエタノールアミンのPO(プロピレンオキシド
〕付加物(OH価: 650KOHo+g/g)4o1
に置部、4.4’−ジアミノジフェニルメタンのPO付
加物(OH価: 440 KOHJj、1)60重量部
に、整泡剤、発泡剤されに触媒としてジメチルアミノメ
チルトリメチルシラン上5重量部を加えたA液と、有機
ポリイソシアネー・ト化合物としてクルードMDI(N
CO含有率: 3a、5wtX)144重量部からなる
B液を用いてポリウレタンフォームを製造した。上記比
率で配合し7jA 、 B液の合計14A9flを50
0mfiのポリ容器に入れ、ラボスターラ(回転数: 
3000rpm)で5秒間攪拌し、キャビティ寸法20
0X200X10111111の鉄製金型(温度JOC
)に注入した。そして注入直後にふたをして10111
171厚さで密度lllL35g/(至)Sの成形品を
製造した。得られた成形品は、密層の高いスキン層Y有
したフオームであす、こtLヲ用いて緒特性を評価した
。ま交これと同様の方法で自由発泡させて反応性を測定
した。その結果を第2表!!施例1の欄に示した。まず
反応性は、クリームタイム(発泡が開始するまでの時間
〕は4秒、クイズタイム(発泡が完了するまでの時間)
は43秒であり、優れた反応性を示した。上記密度、厚
さの成形品?巾20w1の短冊状に切断し内部の状況を
目視観察したところ、発泡セルは均一で色むらのないフ
オームが得られていることが確認された。曲げ強さ、ア
イシー、 )衝撃値(ノダテなし)はそれぞt’L 1
80re7eml 、 12r4−m7aa2と高い値
を示した。
実施例2〜8 第1表の実施例2〜8の各欄に示した組成を用いて、実
施例1と同様の方法で反応性を測定するとともK“20
0X200X10諺の成形品を製造し特性を検討した。
但し実施例6は注入量120gで密度α30g/(至)
Sの成形品、実施例7,8は注入量160gで密[[L
4.St/a”’の成形品を製造した。成形品はいずれ
も密度の高いスキン層を有したフオームであった。各実
施例の組成物を用い几成形品の特性は第2表の実施例2
〜Bの各欄に示した値であった。すなわち5反応性いす
nもクリームタイム、ライズタイムともに短かく優れて
いた。またフオーム内部の状況は、発泡セルが均一で色
むらがない良好なフオームであった。さらに曲び強さ、
アイゾツト衝撃値ともに高い値を示した。
比較例1,2.3 第112の比較例Na f 、 2 、5の各欄に示し
友組成(触媒は従来から使用されてき皮ものを用いた)
で、実施例と同様にして反応性を測定するとともに20
0X2 Q OXI Qlllの成形品を製造し特性を
検討し友、但し比較例3は注入量120gで密度CL3
0/i/e−a lの成形品を製造し特性を評価し几。
成形品はいずれも密度の高いスキン層を有したフオーム
であった。各比較例の組成物を用いた成形品の特@3.
を第2表の比較例1〜3の各欄に示した。
すなわち、反応性は比較例1,2.5いずれの場合も実
施例に比較して劣っていた。着たフオーム内部は、実施
例に比ベセルが不均一で、比較例1の場合白い祉ん点、
比較例2,3の場合色むらがみられた。さらに曲げ強さ
、アイゾツト衝撃値ともに実施例に比較して劣ってい友
。なおこれらの関係は、比較例1と実施例1,3,4#
5%比較例3と6を比較するとさらに明らかになる(こ
れらは相互に触媒の種類のみが異る。) 以上のように、本発明における触媒ニアミノアルキルシ
ランは、従来の触媒の欠点であった有機ポリイソシアネ
ート化合−に対する相溶性が良好であるという特徴を有
していて、それKよp1本発明の組成物を用い友場合、
従来の触媒を用いた組成物に比較して、得られたフオー
ムの均一性が向上するとともに機械的特性が向上する。
本発明の組成物を用いて得られたポリウレタンフォーム
は断熱性、寸法安定性1機械的特性に優れており、よっ
て本発明の組成物は、冷蔵庫−の断熱材、軽量化、断熱
性、機械的強度が要求される構造部品の製造用に特に適
している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 有機ポリイソンアネート化合物、分子中に活性水素原子
    をもつ化合物、発泡剤、触媒を必須成分とするポリウレ
    タンフォーム製造用組成物において、前記触媒が下記一
    般式で示されるアミノアルキルシクンを必須成分とする
    ことを特徴とするポリウレタンフォーム製造用組成物。 1 5 但し、上式においてn””1 、2、R,〜R5−アル
    キル基。
JP56190743A 1981-11-30 1981-11-30 ポリウレタンフオ−ム製造用組成物 Pending JPS5893714A (ja)

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JP2008056850A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Tosoh Corp ポリウレタン樹脂製造用触媒及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

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