JPS62146907A - ポリウレタンの製造方法 - Google Patents

ポリウレタンの製造方法

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JPS62146907A
JPS62146907A JP28751685A JP28751685A JPS62146907A JP S62146907 A JPS62146907 A JP S62146907A JP 28751685 A JP28751685 A JP 28751685A JP 28751685 A JP28751685 A JP 28751685A JP S62146907 A JPS62146907 A JP S62146907A
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原田 昇一郎
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北川 洋
Toshio Uda
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリウレタンの製造方法に関し、特にポリウレ
タンフォームの製造のための新規な方法に関するもので
ある。
〔従来の技術及び問題点〕
従来、ポリウレタンの製造用触媒としてはスズ系、鉄系
、チタン系、マンガン系等の金属系触媒やアミン系触媒
が用いられており、特に第3級アミンがポリウレタン製
造用触媒として好ましく用いられていることは広く知ら
れている。
中でもトリエチレンジアミン(以下TEDAと略す)は
その触媒活性のバランスの良さから特に水泡性ウレタン
フオームの製造のために多く用いられている。
一方ポリウレタンフォームに対する要望として省資源、
省エネルギー、低価格化、軽量化のために低密度化が挙
げられている。水発泡を主とするポリウレタンフォーム
の低密度化はその発泡剤としての水の添加量を増加する
ことによ、り容易に達成し得る。一方、使用する金型の
形状、意匠等が複雑でしかも狭いものを成形するために
はTEDAだけを触媒として使用するとゲル化と泡化の
バランスがとりに<<、脱型強度を得るために使用量を
増加させると反応の開始から見掛は上の反応の終了まで
の間隔が短くなり、液流れ性、操作性、充填性(加工性
)が悪くな。
ることが多い。
又、TEDA以外の触媒の単独あるいはそれらの併用も
試みられているが、反応性の面からTEDAより優れた
ものは見つかっていない。反応性だけを早くするのに金
属触媒は有用であるが、製品の加水分解等の劣化を促進
させることから用いることができない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等はこれらの問題点について種々検討した結果
、特定の触媒の組み合わせによって解決できることを見
出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は少なくとも二つのイソシアネート反応性
水素原子を含みかつ400ないし10000の分子量を
有する化合物とポリイソシアネートを反応させてポリウ
レタンを製造するに際し、触媒としてトリエチレンジア
ミンと下記の一般式で示される化合物とを組み合わせて
用いることを特徴とするポリウレタンの製造方法に関す
る。
〔式中、R1,R2、R3及びR4は同一でも異なって
いてもよく、C1からC3のアルキル基を示し、XはC
5のアルキル基を示し、pは2ないし4の整数を示し、
rは2ないし3の整数を示す)の基を示し、m及びnは
同一でも異なっていてもよく、工ないし10、好ましく
は1ないし3の値の範囲はn=oである。〕 本発明の一般式(1)で示される化合物としては、具体
的には、N、N、N’、N’−テトラメチル−2゜2−
ジアミノジエチルエーテル、N、N、N’、N″N”−
ペンタメチルジエチレントリアミン、N、N、N’、N
″。
Nll I 、 Nll”−ヘキサメチルトリエチレン
テトラミン、N、 N、 N′IN、N++ZNlll
ZN″”−ヘプタメチルテトラエチレンペンタミン、N
、N、N’、N″、N″′、N″”−へキサブチルトリ
プロピレンテトラミン等が挙げられ。
る。
本発明によれば、少なくとも二つのイソシアネート反応
性水素原子を含みかっ400ないし10000の分子量
を有する化合物100重量部当たりについて0.1ない
し1.0重量部、好ましくは0.2ないし0.7重量部
のトリエチレンジアミンと、0.03ないし1.0重量
部、好ましくは0.05ないし0.7重量部の前記一般
式(1)で示される触媒との組み合わせを用いることが
望ましい。
本発明による触媒の組み合わせによりポリウレタンフォ
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
ートとしては、一般に公知のポリイソシアネートであれ
ばいずれのものでもよく、例えば、2,4−及び2.6
−1−リレンジイソシアネート及びこれらの任意の混合
物(TDI)、粗TDI 、4.4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI) 、粗間■、及び変性M
DI 、キシレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイ
ソシアネート、水添MDI 、イソホロンジイソシアネ
ートなどの脂環式ポリイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネートなど
が挙げられるが、芳香族ポリイソシアネートを使用する
ことが好ましい。
更に、本発明に用いることのできる少なくとも二つのイ
ソシアネート反応性水素原子を含む化合物は、400な
いし10000の分子量を有し、好ましくは1000乃
至3000の分子量を有する化合物である。特に2ない
し4のヒドロキシル基を含む化合物が適当であり、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
ル等が挙げられる。ヒドロキシル基を含むポリエステル
は、多価アルコール、好ましくは2価及び3価アルコー
ルと多塩基酸、好ましくは2塩基カルボン酸とから製造
される。また、ヒドロキシル基を含むポリエーテルはグ
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、蔗糖等の多価アルコールにエチレン
オキシド、プロピレンオキシドを付加して得られる。あ
るいはアミンポリオール、ポリマーポリオール等も用い
ることができる。
本発明の実施に当たっては公知の鎖延長剤を適宜使用す
ることができる。かかる鎖延長剤としては、少なくとも
二つのイソシアネート反応性水素原子を含みかっ32な
いし400の分子量を有する化合物が用いられ、このよ
うな化合物の例としては、エチレングリコール、1,2
−及び1゜3−プロピレングリコール、1.4−及び2
.3−ブチレンゲリコール、115−ベンタンジオール
、1.6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス−ヒドロキ
シルメチルシクロヘキサン、2−メチル−1,3−プロ
パンジオール、ジブロモブタンジオール、グリセロール
、トリメチロールプロパン、L2,6−ヘキサンジオー
ル、トリメチロールエタン、ペンタエリトリオール、キ
エトール、マンニトール、ソルビトール、ヒマシ油、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラ
エチレングリコール、分子量400までの高級ポリエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、分子量40
0までの高級ポリプロピレングリコール、ジエチレング
リコール、分子量400までの高級ポリブチレングリコ
ール、4.4’−ジオキシジフェニルプロパン、ジオキ
シメチルヒドロキノン、エタノールアミン、ジェタノー
ルアミン、N−メチルジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、及び3−アミノプロパツールが挙げられる
更にエチレンジアミン、1.4−テトラメチレンジアミ
ン等の脂肪族ジアミン、トリレンジアミン、4.4゛−
ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ジアミンが用いら
れる。
又、本発明による触媒の組み合わせによりポリウレタン
フォームを製造する際には整泡剤及び発泡剤が使用され
る。発泡剤としては水及び/又は揮発性の高い有機又は
無機物質が一般に用いられ、整泡剤としてはシリコーン
系整泡剤が好ましく用いられる。更に必要に応じて変色
防止剤、安定剤、防カビ剤等を用いることができる。
本発明の方法は以下のようにして実施される。
本発明によれば、反応成分は多くの場合においてプレポ
リマー法或いはセミプレポリマー法によりそれ自体公知
のワンショット法によって反応させられる。
フオームの製造にあたっては本発明により発泡を密閉型
中で行うこともできる。この目的のために反応混合物が
金型中に注入される。適当な金型材料は、たとえばアル
ミニウムのような金属またはエポキシ樹脂のようなプラ
スチックである。発泡性反応混合物は金型内で発泡して
鋳型物を形成する。型内発泡は鋳型物がその表面に気泡
構造を有するようにして行われるが、これを鋳型物が密
度の高い皮膜部と海綿状の芯部とを有するようにして行
うこともできる。この点について本発明によれば、発泡
性混合物を発泡体が丁度金型を充填するような量で金型
中に導入することができる。しかし、発泡性反応混合物
を金型内に発泡体を充填するのに必要とされるよりも多
く金型中に導入することもできる。
多くの場合において、好ましい型内発泡のためにそれ自
体公知であるシリコーン系等の離型剤が用いられる。
〔発明の効果〕
本発明による触媒の組み合わせによりゲル化及び泡化反
応が種々に調整でき、脱型時の樹脂強度を損なうことな
しに液流れ性、操作性、充填性(加工性)に優れたポリ
ウレタンフォームが得られ、更に本発明に用いられる触
媒の優れた泡化反応性により発泡剤としての水の添加量
を増やすことなしに所定の密度にすることができる。
本発明により得られる生成物は靴底用発泡ポリウレタン
フオームとして特に有用である。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明の詳細な説明するが本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 アジピン酸、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ルの重縮合反応によって得られたヒドロキシル価86を
有するポリエステルポリオ−ル100重量部、鎖延長剤
としてエチレングリコール10重量部、水1.0重量部
、シリコーン整泡剤1 、0重量部、トリエチレンジア
ミン(以下触媒A )0.31重量部、N、N、N’、
N”、N−ペンタメチルジエチレントリアミン(以下触
媒B )0.31重量部を混合する。
この混合物と、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート100重量部社上記ポリエステルポリオール78重
量部を添加混合攪拌し、窒素ガス気流下に60℃×12
0分加熱し製造したNGO含有分17%のプレポリマー
とを代表的低圧ポリウレタンマシンであるPEC203
)1マシンを用い充分に混合し、以下の型に中の一つの
ものに注入した。
1、 クリーム、ゲル及びフルカップタイム、プリフォ
ーム密度を評価するための内容積323ccのppカッ
プ。
2、成形密度、表面ボイド、表面スキン状態、顔料の均
一なフオーム表面での着色性及び気泡の大きさ、6分脱
型時硬度及び引張強度を評価するためのシート(フオー
ム板)作成用150 X 200 X 10mmのアル
ミニウム製型 これらの測定データにより触媒または触媒の組み合わせ
の総合評価を行った。得られた結果を表1に示す。
表面ボイド、表面スキン状態、顔料の均一なフオーム表
面での着色性、気泡の大きさ及び総合評価は下記の数字
記号に基づいている。
表面ボイド 記号1−表面ボイドなし 記号2=中程度の表面ボイド 記号3−大きな表面ボイド 表面スキン状態 記号1=表面スキン剥離なし 記号2=わずかな表面スキン剥離 記号3=大きな表面スキン剥離 顔料の均一なフオーム表面での着色性 記号1=均一な着色 記号2=中程度の着色 記号3=全面不均一な着色 気泡の大きさ 記号1=小 記号2−やや小 記号3=粗大 総合評価 記号1−良好 記号2−充分ないし適当 記号3−不適当 実施例2 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Bの代わ
りにN、N、N’、N’−テトラメチル−2,2−ジア
ミノジエチルエーテル(以下触媒C)0.31重量部を
使用する以外実施例1と同様に行った。
結果を表1に示した。
実施例3 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Bの代わ
りにN、N、N’、N”、N”、N”−へキサメチルト
リエチレンテトラミン(以下触媒D )0.31重量部
を使用する以外実施例1と同様に行った。
結果を表1に示した。
実施例4 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Bの代わ
りにN、N、N’ 、N’、N” 、N″”)4nn−
へブタメチルテトラエチレンペンタミン(以下触媒E)
0.31重量部を使用する以外実施例1と同様に行った
。結果を表1に示した。
実施例5 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Bの代わ
りにN、N、N’、N”Hn2H″゛−へキサブチルト
リプロピレンテトラミン(以下触媒F)0.31重量部
を使用する以外実施例1と同様に行った。結果を表1に
示した。
比較例1 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Aだけを
0.41重量部使用する以外実施例1と同様に行った。
結果を表1に示した。
比較例2 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒Bだけを
0.82重量部使用する以外実施例1と同様に行った。
結果を表1に示した。
比較例3 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒A O,
2重量部とトリメチルアミノエチルピペラジン(以下触
媒G ) 0.2重量部を使用する以外実施例1と同様
に行った。結果を表1に示した。
比較例4 実施例1に示した触媒の組み合わせのうち触媒A O,
41重量部とジブチルチンジラウレート(以下触媒■)
0.旧重量部を使用する以外実施例1と同様に行った。
結果を表1に示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも二つのイソシアネート反応性水素原子を
    含みかつ400ないし10000の分子量を有する化合
    物とポリイソシアネートを反応させてポリウレタンを製
    造するに際し、触媒としてトリエチレンジアミンと下記
    の一般式で示される化合物とを組み合わせて用いること
    を特徴とするポリウレタンの製造方法 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中、R_1、R_2、R_3及びR_4は同一でも
    異なっていてもよく、C_1からC_5のアルキル基を
    示し、Xは酸素又は▲数式、化学式、表等があります▼
    又は▲数式、化学式、表等があります▼(R′は C_1からC_5のアルキル基を示し、pは2ないし4
    の整数を示し、rは2ないし3の整数を示す)の基を示
    し、m及びnは同一でも異なっていてもよく、1ないし
    10の値の範囲の数を示す。但し、Xが▲数式、化学式
    、表等があります▼の場合は n=0である。〕 2 少なくとも二つのイソシアネート反応性水素原子を
    含みかつ400ないし10000の分子量を有する化合
    物100重量部当たりについて0.1ないし1.0重量
    部のトリエチレンジアミンと0.03ないし1.0重量
    部の一般式(1)で示される化合物を用いる特許請求の
    範囲第1項記載のポリウレタンの製造方法 3 一般式(1)の化合物が ▲数式、化学式、表等があります▼ である特許請求の範囲第1項または第2項記載のポリウ
    レタンの製造方法 4 一般式(1)の化合物が ▲数式、化学式、表等があります▼ である特許請求の範囲第1項または第2項記載のポリウ
    レタンの製造方法 5 一般式(1)の化合物が ▲数式、化学式、表等があります▼ である特許請求の範囲第1項または第2項記載のポリウ
    レタンの製造方法 6 一般式(1)の化合物が ▲数式、化学式、表等があります▼ である特許請求の範囲第1項または第2項記載のポリウ
    レタンの製造方法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH051128A (ja) * 1991-06-26 1993-01-08 Tokai Rubber Ind Ltd 硬質ウレタンフオーム形成材料

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