JPS5893715A - ポリウレタンフオ−ムの製造法 - Google Patents

ポリウレタンフオ−ムの製造法

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JPS5893715A
JPS5893715A JP56192044A JP19204481A JPS5893715A JP S5893715 A JPS5893715 A JP S5893715A JP 56192044 A JP56192044 A JP 56192044A JP 19204481 A JP19204481 A JP 19204481A JP S5893715 A JPS5893715 A JP S5893715A
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polyurethane foam
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Yasuhiro Torimae
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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】 本発明はポリウレタンフォームの製造法に関し、更に詳
細には臭気が少なく、均一な低密度の硬化発泡を可能に
し、他の触媒と併用してもヤケな発生させることなく成
形時間を短縮することを可能にする特定の触媒を用いた
ポリウレタンフォームの製造法に関するものである。
ポリイソシアネート、ポリオールおよび場合によりては
他の成分との反応によりポリウレタンを製造する際、広
く触媒が用いられているが、この場合触媒は製造工程に
おいて、複数の同時に進行する反応に対して均衡を保ち
競合的に作用することが求められる。ポリウレタン製造
工程で生ずる反応の1つはポリイソシアネートとポリオ
ールの反応であって、この反応によりポリウレタンが生
成し、鎖伸長が行なわれ粘度が゛増大する。他の反応は
ポリイソシアネートとアさンとの反応であって、尿素結
合を生ぜ−しめ、鎖延長が行なわれる。更に他の反応は
ポリイソ−シアネートとウレタン基や尿素基との反応で
あって、アロハネート結合やビクレット結合を生ぜしめ
、ポリマーの架橋密度を増加せしめる。
更に他の反応はポリイソシアネートと水との反応であっ
て、二酸化炭素の発生によりフオームを発生させる。こ
のポリイソシアネートと水との反応は他の発泡剤を使用
する場合には必ずしも必須ではない。これらの反応によ
りすぐれたフオーム構造を得るためには各々の反応がバ
ランス洛れていなければならず、フオームの発生が鎖の
伸長との比較において速すぎるとフオームが崩壊してし
まうし、逆に鎖の伸長がフオームの発生との比較におい
て速すぎるとフオームの発生が制限されてしまうことと
なる。これらの反応の制御は反応条件の選択にもよるが
、触媒の選択が最も重要である。
ポリウレタンフォームを製造する際に用いられる触媒に
ついては多くのものが今までに知られており、諸々の物
性を発現するために求める物性に応じて選択が行なわれ
ている。その成型が春易なことから、自動車部品、家具
、履瞼など用途が極めて広く拡がっている現在、ボリク
レタンの具備すべ龜性質は過酷なものが求められている
。すなわち、■成形時間が短かいこと、■発泡樹脂化時
に流動性がよいこと、■できたポリウレタンフォームが
低密度であること、■低温寸法安定性がよいこと、■脆
性が低いこと、と、■でき九ポリウレタンにヤケ、クラ
ックが入らないこと、■臭気が小さいこと、などが要求
される性能であるが、これらをすべて満足させることは
不可能であった。たとえば成形時間を短かくするため触
媒を多く添加すると発泡樹脂化時の流動性が失われて充
填性が悪くなり、で禽たポリウレタンフォームにはヤケ
やクラックが入り易くなり、現在までの公知の触媒を用
いてはこれらの要求性能を同時に発現することはで龜な
い。更に、従来広く用いられている触媒である5級アミ
ンは特に水を発泡剤としてポリウレタンフォームを製造
するには不可欠であるが、臭気が著しく、製造されるポ
リウレタンフォーム成型品に付着し、その商品価値を著
しく低下させている。
そこで本発明者らは、かかる欠点がなく上述の諸性能を
同時に発現しつる触媒を開発すべく鋭意努力研究した結
果、ある特定の第5級アきンが満足しつる性能を発現す
るものであることを見出し、本発明を完成するに到った
すなわち本発明は少なくとも2つの活性水素を有し、か
つ1分子量400〜I O,000の化合物とポリイソ
シアネートと水および/lたは発泡剤とからポリウレタ
ンフォームを製造する方法において、次の一般式 (式中Rは炭素数6〜10のアルキル基)で表わされる
触媒を用いることを特徴とするポリウレタンフォームの
製造方法を提供するものである。
本発明に係る式(1)の化合物は公知の合成技術による
多くの方法により製造することができる。
本発明に係る式(1)の化合物は、アルキルジメチルア
ミンでありそのアルキル基は、炭素数が6〜IOのもの
であり、直鎖のものが好ましいが分妓したものでもよく
、又、両者の混合したものでも差支えない。炭素数がこ
のように狭く限定される理由は、アルキル基の炭素数が
10を越えると触媒′としての活性が小さくなり、成形
時間を短縮するという目的を達成することがで―なくな
る。また、アルキル基の炭素数が6未満であると臭気が
著しくなる。本発明に係る式〔l〕の化合物を用いると
生成するポリウレタンフォームにアミン臭が無く、且つ
、成形時間を短縮することを可能にするのである。更に
、発泡成形樹脂化時の流動性にすぐれ、生成したポリウ
レタンフォームは寸法安定性がよく、脆性は低く、ヤケ
やクラックが入らず、ポリウレタンフォームを高発泡(
低密度)に均一にすることがで龜る。又、一体成形する
場合にはサンドイッチパネル、箱体等の成形において被
着体と良好な接着状態を示すポリウレタンフォームが得
られる。
本発明に係る代印の化合物は、トリエチレンジアミン、
N 、 N 、 N’、 N’−テトラメチルアルキレ
ンジアミンやポリN−メチルポリアルキレンポリアミン
のような第5級アはンと併用して触媒に用いることもで
きる。併用する場合には式(1)の化合物とこれらのア
ミンとの割合は100対1乃至1対100である。高密
度ウレタン特に硬質高密度ウレタンの製造においてはト
リエチレンジアミン、テトラメチルアルーキレンジアミ
ンやポリドーメチルポリアルキレンボリアミンを触媒に
用い成形時間を短縮しようとするとヤケやクラックを生
ずるが1本発明に係る式(1)の化合物を併用すると、
ヤケやクラックを発生することなく成形時間の短縮が可
能になる。
又、本発明に係る式(1)の化合物は錫系触媒を併用す
ることができる。成形時間を短縮する友めに、樹脂化反
応を促進する錫系触媒を使用すると硬化速度が大きくな
るが流動性が悪くなりモールドへの充填性が悪くなる。
そこで、錫系触媒にトリエチレンジアミンやN、H,N
’、I、N’−ペンタメチルジエチレントリアミンを併
用することも行なわれているが充填性が悪くなるとか、
脆性が高く、脱型時被着体と剥れてしまうなどの不都合
がある。しかし、本発明に係る式〔1〕の化合物を錫系
触媒に併用すると樹脂化反応な促すぐれ、脆性も低く、
接着性もよく、被着体と剥れることはない。併用しつる
公知の錫化合物としては、 ・もしくはアルキルアリール基で ある。) 17のアルキル基、もしくはア リール基、もしくはアルキルア リール基もしくは−(H= COOR4でR4は炭素W
It〜18のアル キル基) 1Bのアルキル基である。) などが挙げられる。これらのうち、好ましいものはジブ
チルチンジアセーテート、ジプチルチンジラウレート、
ジブチルチンビス(モノラクリルマレート)、ジブチル
チンジメ嘴ルカプトラクレートである。これら錫化合物
は、一般式(1)の化合物の0.01〜100重量外、
好ましくは0.1〜10重量襲使用される。
重置wAKよりポリウレタンフォームを製造するに際し
ては当然のことながら気泡を形成させる物質を使用する
ことが必要であるが、か−る物質としては、周知の通り
、ポリイソシアネートと反応して二酸化炭素を発生する
水、またはポリウレタンの生成反応には関与しない発泡
剤が使用される。必\る発泡剤とし、ては公知のものが
何れも使用され、好ましくは、常温で液体でありポリウ
レタン生成反応時に気化する低沸点ハロゲン化炭化水素
類が使用される。この水、発泡剤は夫に皐独で使用して
もよψが、両者を併用する仁とが好まし≠。
また1本発明におψては必要に応じて分子量52〜40
0の多官能化合物を通常の鎖延長剤、とじて使用しても
よいことは勿論であり、この鎖延長剤の使用により得ら
れるポリウレタンフォームの性質を適宜調整することか
で色る。
本発明においてはポリウレタンフォーム製造時に界面活
性剤を使用して気泡の均一性、気泡保持性を向上させる
ことが好ましい。か\る界面活性剤としては主としてシ
リコン系のものが使用され、フッ素系、イオン系のもの
が適宜併用される。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。尚
1例中の部は重量基準である。
実施−1 ポリプロピレンオキサイドと庶糖、エタ/ −ルアミン
および水の混合物との付加反応により得られたヒドロキ
シル価450、N%、1.4゜25℃における粘度80
00センチ、ボイズのポリエーテルポリオール+00部
、水+、5I!S、シリコン系界面活性剤〔トーレシリ
コンSH195#トーレシリコン■〕1.5部、触媒表
1に示す各部、モノフロロトリクロロメタン〔フレオン
11B1三井フロロケミカル株〕40部を混合した。こ
の混合物と粗製4.4 jジイソシアネートジフェニル
メタン〔ス2ジュール44V−20、NOO含有量5o
ys、住友バイエルウレタン■〕をインシアネートイン
デックス(イソシアネート当l/イソシアネートと反応
しつる活性水素当量) = +、OSになる比率でロー
ター攪拌式ウレタン発泡機(ミキサー回転数4,000
r、f’、s )にて同一条件下で混合し下記モールド
に注入した。
l)クリー^タイム、ゲルタイム、タックフリータイム
、ライズタイム、フリー発泡密度、発泡硬化後の表面脆
さ、発泡時及び発泡体の臭気、被着体との接着性を評価
するための15cm+x+5aaxsoaa(高さ)の
内側KO,05m1〜ポリエチレンフィルムを貼付け、
その内側ポリエチレン酸に重置方向2面に脱脂した0、
5−厚さのステンレス板をセットした上部オープン木製
モールドに上記発泡機から+zoI注入した。
モールド温度、アルミ板温度、発泡機内原液温度、気温
はともに25℃であった。
温寸法安定性を測定するための40係(巾)×601(
高さ)X5.5clL(厚さ)の内側に0.05−ポリ
エチレンフィルムを貼付けたアルミ製密閉可能モールド
に上記発泡機から2809注入した。
モールド温度、発泡機内原液温度、気温はともに25℃
であった。本発明の触媒と公知触媒を同−添加量及びゲ
ルタイムが同一になる反応系及びN、N−ジメチルアル
キルアミンな同一モル濃度で測定した結果を表1に示す
尚、表中の触媒の名称略号のTRI)A はトリエチレ
ンジアミン、DMCA  はN、N−ジメチルシクロヘ
キシルアミン、DMKA  はN、N−ジメチルエタノ
ールアミン、DMBA  )t N、N−ジメチルベン
ジルアミン、ClCd#ca#c11”141C+d 
 は一般式1式% 実施例2 実施例1と同じ素原料を用い配合比をポリエーテルポリ
オール100部、水0.4部、シリコン系界面活性剤1
.0部、モノフロロトリクロロメタン24部、触媒表2
に示す各部を混合しな。
この混合物と粗製4,4′−ジイソシアネートジフェニ
ルメタンをインシアネートインデックス1.06になる
比率で201ポリバケツに14KI入れキクスイオート
ミキサー(MIC−120型1.10 Or、p、1羽
根後約121、菊水化学工業株〕にて+5秒間攪拌しそ
の+5.5Kpを90工×90αx50m(高さ)の内
側に0.05闘ポリエチレンフイルムを貼った木製モー
ルドに注入し、電動プレス(花光製作所製、型締面積1
mx2m)にて型締し60分後及び90分後に説回した
脱型後の成形品寸法及び成形品中央部を90傷×45α
×50傷にカットして内部状態を観察した。
又、同一モールドり内側に0.0511!1ポリエチレ
ンフイルムを貼りそのポリエーテルに0.5■厚さの脱
脂したステンレス板をセットし、モールド上部オープン
にて上記混合液+01lJを注入し、クリームタイム、
ゲルタイム、タックフリータイム、ライズタイム、フリ
ー発泡密度、発泡硬化後の表面脆さ、ステンレス板との
接着性を測定した。モールド温度、原料液温度、気温は
ともに20℃であった。
本発明の触媒系と公知の触媒系を同一タックフリータイ
ムの反応系で測定した結果を表2に示す。
尚、表中の触媒の名称略号のTED& はトリエチレン
ジアミン、TMHD  はy、y、d、N″−テトラメ
チルへキサメチレンジアミン、C8はN、N−ジメチル
オクチルアミン、8n はジブチルチンジメルカブトラ
クレートを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 少なくとも2つの活性水素を有し、かつ。 分子量400〜I O,000の化合物とポリイソシア
    ネートと水および7重たは発泡剤とからポリウレタンフ
    ォームを製造する方法において1次の一般式 (式中、Rは炭素数6〜10のアルキル基)で表わされ
    る触媒を用いることを特徴とするポリウレタンフォーム
    の製造法。
JP56192044A 1981-11-30 1981-11-30 ポリウレタンフオ−ムの製造法 Granted JPS5893715A (ja)

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