JP2001031734A - 硬質フォーム性能を改善するためのポリウレタン触媒組成物 - Google Patents
硬質フォーム性能を改善するためのポリウレタン触媒組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリウレタン触媒組成物の製造において、硬
質ポリウレタンフォームの加工性を高めるために流動
性、開放セル含量％およびｋファクター値を系統的に制
御するための触媒を提供する。 【解決手段】 比率を変えることができるＮ,Ｎ′−ビ
ス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素および３−ジメ
チルアミノプロピル尿素からなる触媒組成物が提供され
る。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対するＮ,Ｎ′
−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素の比率を増
加させるとフォームの開放セル含量とｋファクター値が
減少するのに対して、３−ジメチルアミノプロピル尿素
に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素の比率を減らすと発泡組成物の流動性が改善さ
れる。
質ポリウレタンフォームの加工性を高めるために流動
性、開放セル含量％およびｋファクター値を系統的に制
御するための触媒を提供する。 【解決手段】 比率を変えることができるＮ,Ｎ′−ビ
ス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素および３−ジメ
チルアミノプロピル尿素からなる触媒組成物が提供され
る。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対するＮ,Ｎ′
−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素の比率を増
加させるとフォームの開放セル含量とｋファクター値が
減少するのに対して、３−ジメチルアミノプロピル尿素
に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素の比率を減らすと発泡組成物の流動性が改善さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、硬質ポリウレタンフォームを
製造するための第三級アミン触媒に関する。
製造するための第三級アミン触媒に関する。
【０００２】ポリウレタンフォームは広く知られてお
り、自動車、住宅およびその他の産業で使用されてい
る。このようなフォームは、種々の添加剤の存在下でポ
リイソシアネートをポリオールと反応させて製造する。
このような添加剤の一つはクロロフルオロカーボン（Ｃ
ＦＣ）発砲剤であり、これは反応の発熱の結果、気化し
て重合塊にフォームを形成させる。ＣＦＣはｋファクタ
ーによって測定される熱伝導性が低いため、硬質フォー
ムを絶縁するのに重要である。
り、自動車、住宅およびその他の産業で使用されてい
る。このようなフォームは、種々の添加剤の存在下でポ
リイソシアネートをポリオールと反応させて製造する。
このような添加剤の一つはクロロフルオロカーボン（Ｃ
ＦＣ）発砲剤であり、これは反応の発熱の結果、気化し
て重合塊にフォームを形成させる。ＣＦＣはｋファクタ
ーによって測定される熱伝導性が低いため、硬質フォー
ムを絶縁するのに重要である。
【０００３】ＣＦＣが成層圏中のオゾンを枯渇させるこ
とがわかったので、ＣＦＣの使用を減らすよう要求され
るようになった。このため、水とポリイソシアネートと
の反応により発生するＣＯ2によって発泡が起こる水発
泡フォームの製造がますます重要になってきた。
とがわかったので、ＣＦＣの使用を減らすよう要求され
るようになった。このため、水とポリイソシアネートと
の反応により発生するＣＯ2によって発泡が起こる水発
泡フォームの製造がますます重要になってきた。
【０００４】第三級アミン触媒は、典型的には、発泡
（ＣＯ2を生成する水とイソシアネートとの反応）およ
びゲル化（ポリオールとイソシアネートとの反応）を促
進するために使用される。発泡またはゲル化のいずれか
を選択的に促進する第三級アミンの触媒能は、特定のポ
リウレタンフォームを製造するための触媒を選択する際
の重要な考慮事項である。触媒が発泡反応をあまりに急
激に促進する場合、イソシアネートとポリオールとの反
応が十分に起こる前に多くのＣＯ2が発生し、ＣＯ2が処
方物の外に泡立ち、そしてフォームが崩壊する結果とな
り、品質の不十分なフォームが製造される。これに対し
て、触媒があまりに強くゲル化反応を促進すると、かな
りの程度の重合が起こった後に、ＣＯ2の実質的な部分
が発生する。再び、この場合は高密度で崩壊したかもし
くは輪郭が不明瞭なセルまたはその他の望ましくない特
徴を有する品質の不十分なフォームが製造される。
（ＣＯ2を生成する水とイソシアネートとの反応）およ
びゲル化（ポリオールとイソシアネートとの反応）を促
進するために使用される。発泡またはゲル化のいずれか
を選択的に促進する第三級アミンの触媒能は、特定のポ
リウレタンフォームを製造するための触媒を選択する際
の重要な考慮事項である。触媒が発泡反応をあまりに急
激に促進する場合、イソシアネートとポリオールとの反
応が十分に起こる前に多くのＣＯ2が発生し、ＣＯ2が処
方物の外に泡立ち、そしてフォームが崩壊する結果とな
り、品質の不十分なフォームが製造される。これに対し
て、触媒があまりに強くゲル化反応を促進すると、かな
りの程度の重合が起こった後に、ＣＯ2の実質的な部分
が発生する。再び、この場合は高密度で崩壊したかもし
くは輪郭が不明瞭なセルまたはその他の望ましくない特
徴を有する品質の不十分なフォームが製造される。
【０００５】第三級アミン触媒は一般に悪臭を放ち不快
であり、そして多くは低分子量のために高い揮発性を有
する。フォーム処理中の第三級アミンの放出は重大な安
全性と毒性の問題を提起する可能性があり、そして、消
費製品からの残留アミンの放出は一般に望ましくない。
であり、そして多くは低分子量のために高い揮発性を有
する。フォーム処理中の第三級アミンの放出は重大な安
全性と毒性の問題を提起する可能性があり、そして、消
費製品からの残留アミンの放出は一般に望ましくない。
【０００６】尿素官能基を含むアミン触媒（例えばRNHC
ONHR′）は、この官能基を欠く関連した構造と比較した
時に、分子量と水素結合が増大するので揮発性と臭気が
低減される。さらに、尿素官能基を含む触媒は、反応中
に化学的にウレタンに結合して最終製品から放出されな
い。この概念を具体化する触媒構造は、典型的には活性
の低いものから中程度のものであり、発泡（水−イソシ
アネート）およびゲル化（ポリオール−イソシアネー
ト）反応の両方を種々の程度まで促進する。
ONHR′）は、この官能基を欠く関連した構造と比較した
時に、分子量と水素結合が増大するので揮発性と臭気が
低減される。さらに、尿素官能基を含む触媒は、反応中
に化学的にウレタンに結合して最終製品から放出されな
い。この概念を具体化する触媒構造は、典型的には活性
の低いものから中程度のものであり、発泡（水−イソシ
アネート）およびゲル化（ポリオール−イソシアネー
ト）反応の両方を種々の程度まで促進する。
【０００７】U.S. 5,859,079は、生成する軟質フォーム
の流動性、空気流、および圧潰力の物理的性質を系統的
に制御するために比率を変えることができるＮ,Ｎ′−
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素および３−ジ
メチルアミノプロピル尿素からなる、軟質ポリウレタン
フォームを製造するためのポリウレタン触媒組成物を開
示している。
の流動性、空気流、および圧潰力の物理的性質を系統的
に制御するために比率を変えることができるＮ,Ｎ′−
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素および３−ジ
メチルアミノプロピル尿素からなる、軟質ポリウレタン
フォームを製造するためのポリウレタン触媒組成物を開
示している。
【０００８】U.S. 4,644,017は、周囲物質の組織を変色
または変化させないポリイソシアネート付加生成物の製
造において、第三級アミノ基を有するある種の拡散安定
なアミノアルキル尿素の使用を開示している。具体的に
は、ジメチルアミノプロピルアミンと尿素の使用の反応
生成物である触媒Ａと触媒Ｄが教示されている。
または変化させないポリイソシアネート付加生成物の製
造において、第三級アミノ基を有するある種の拡散安定
なアミノアルキル尿素の使用を開示している。具体的に
は、ジメチルアミノプロピルアミンと尿素の使用の反応
生成物である触媒Ａと触媒Ｄが教示されている。
【０００９】U.S. 4,007,140は、ポリウレタンを製造す
るための低臭気触媒としてＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチ
ルアミノプロピル）尿素の使用を開示している。U.S.
4,194,069は、ポリウレタンフォームを製造するための
触媒としてＮ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ′
−（３−モルホリノプロピル）尿素、Ｎ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素およびＮ,Ｎ′−
ビス（３−モルホリノプロピル）尿素の使用を開示して
いる。
るための低臭気触媒としてＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチ
ルアミノプロピル）尿素の使用を開示している。U.S.
4,194,069は、ポリウレタンフォームを製造するための
触媒としてＮ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ′
−（３−モルホリノプロピル）尿素、Ｎ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素およびＮ,Ｎ′−
ビス（３−モルホリノプロピル）尿素の使用を開示して
いる。
【００１０】U.S. 4,094,827は、臭気がより低く、ポリ
ウレタンフォームの製造を助ける発泡反応を遅延する
Ｎ,Ｎ−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素を含
むある種のアルキル置換された尿素の使用を開示してい
る。U.S. 4,330,656は、１,５−ナフチレンジイソシア
ネートとポリオールとの反応のためのまたは大気酸化を
促進することなく１,５−ナフチレンジイソシアネート
をベースとするプレポリマーを連鎖延長するための触媒
としてＮ−アルキル尿素の使用を開示している。
ウレタンフォームの製造を助ける発泡反応を遅延する
Ｎ,Ｎ−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素を含
むある種のアルキル置換された尿素の使用を開示してい
る。U.S. 4,330,656は、１,５−ナフチレンジイソシア
ネートとポリオールとの反応のためのまたは大気酸化を
促進することなく１,５−ナフチレンジイソシアネート
をベースとするプレポリマーを連鎖延長するための触媒
としてＮ−アルキル尿素の使用を開示している。
【００１１】DE 30 27 796 A1 は、ポリウレタンフォー
ムを製造するために臭気の低減された触媒としてより高
分子量のジアルキルアミノアルキル尿素の使用を開示し
ている。U.S.4,310,632 および U.S.5,057,480 は、定
義済み触媒を使用するポリウレタンの製造法を開示して
いる。
ムを製造するために臭気の低減された触媒としてより高
分子量のジアルキルアミノアルキル尿素の使用を開示し
ている。U.S.4,310,632 および U.S.5,057,480 は、定
義済み触媒を使用するポリウレタンの製造法を開示して
いる。
【００１２】
【発明の概要】本発明は、硬質ポリウレタンフォームを
作るための触媒組成物を提供する。触媒組成物は、３−
ジメチルアミノプロピル尿素とＮ,Ｎ′−ビス（３−ジ
メチルアミノプロピル）尿素、すなわち、それぞれ３−
ジメチルアミノプロピルアミンのモノ−およびビス−尿
素を含有する。＞０〜＜１００モル％のモノ−尿素およ
び＞０〜＜１００モル％のビス−尿素の量のモノおよび
ビスアルキル置換された尿素の混合物を含有するこの触
媒組成物を用いると、ポリウレタンフォームの物理的性
質が改善される。
作るための触媒組成物を提供する。触媒組成物は、３−
ジメチルアミノプロピル尿素とＮ,Ｎ′−ビス（３−ジ
メチルアミノプロピル）尿素、すなわち、それぞれ３−
ジメチルアミノプロピルアミンのモノ−およびビス−尿
素を含有する。＞０〜＜１００モル％のモノ−尿素およ
び＞０〜＜１００モル％のビス−尿素の量のモノおよび
ビスアルキル置換された尿素の混合物を含有するこの触
媒組成物を用いると、ポリウレタンフォームの物理的性
質が改善される。
【００１３】２つの尿素化合物の比率を変化させて、開
放セル含量％、ｋファクター値および反応しているフォ
ーム形成成分の流動性を系統的に制御して処理性を高め
ることができる。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対
するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿
素の比率を増加させると、フォームの開放セル含量％お
よびｋファクター値が減少するが、一方３−ジメチルア
ミノプロピル尿素に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチ
ルアミノプロピル）尿素の比率を減少させると、発泡組
成物の流動性が改善される。
放セル含量％、ｋファクター値および反応しているフォ
ーム形成成分の流動性を系統的に制御して処理性を高め
ることができる。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対
するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿
素の比率を増加させると、フォームの開放セル含量％お
よびｋファクター値が減少するが、一方３−ジメチルア
ミノプロピル尿素に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチ
ルアミノプロピル）尿素の比率を減少させると、発泡組
成物の流動性が改善される。
【００１４】開放セル含量％は、フォームセルを通して
発泡剤が拡散することによる発泡剤の損失を評価するた
めの指標である。これは、フォームセルを通しての空気
の拡散、すなわちフォームを通しての「空気流」に相当
する。開放セル含量がより大きいということは、気体の
拡散がより大きく、空気流がより大きいことを意味す
る。
発泡剤が拡散することによる発泡剤の損失を評価するた
めの指標である。これは、フォームセルを通しての空気
の拡散、すなわちフォームを通しての「空気流」に相当
する。開放セル含量がより大きいということは、気体の
拡散がより大きく、空気流がより大きいことを意味す
る。
【００１５】ｋファクターは、物質、この場合硬質ポリ
ウレタンフォームを絶縁する熱伝導率の指標である。硬
質フォームのｋファクターが低いほど、その絶縁性が良
くなる。フォームを絶縁するためには、セル中に発泡剤
を保持してｋファクターを低く維持する。したがって、
フォーム中の開放セル含量が少ないのは望ましい。本発
明は器具、例えば冷凍庫および冷蔵庫および絶縁フォー
ムを含む積層板、ならびに他のｋファクターの重要な用
途で価値がある。
ウレタンフォームを絶縁する熱伝導率の指標である。硬
質フォームのｋファクターが低いほど、その絶縁性が良
くなる。フォームを絶縁するためには、セル中に発泡剤
を保持してｋファクターを低く維持する。したがって、
フォーム中の開放セル含量が少ないのは望ましい。本発
明は器具、例えば冷凍庫および冷蔵庫および絶縁フォー
ムを含む積層板、ならびに他のｋファクターの重要な用
途で価値がある。
【００１６】US 5,859,079では触媒ブレンドのモノ尿素
に対するビス尿素の比率を増やすと軟質フォーム中で空
気流が増加することを教示しているのに対して、本明細
書による硬質フォームでは、触媒ブレンドのモノ尿素に
対するビス尿素の比率を高めると、フォームの開放セル
含量が減少し、これに伴い空気流が減少しており、U.S.
5,859,079に教示されている効果とは反対である。
に対するビス尿素の比率を増やすと軟質フォーム中で空
気流が増加することを教示しているのに対して、本明細
書による硬質フォームでは、触媒ブレンドのモノ尿素に
対するビス尿素の比率を高めると、フォームの開放セル
含量が減少し、これに伴い空気流が減少しており、U.S.
5,859,079に教示されている効果とは反対である。
【００１７】さらに、当該分野では、典型的にはフォー
ムのｋファクターが本質的に開放セル含量％に正比例し
て変化することが認められるのに対して、触媒ブレンド
のモノ尿素に対するビス尿素の比率を高めると、開放セ
ル含量の減少から予想されるよりも非常に劇的にｋファ
クターが減少した。
ムのｋファクターが本質的に開放セル含量％に正比例し
て変化することが認められるのに対して、触媒ブレンド
のモノ尿素に対するビス尿素の比率を高めると、開放セ
ル含量の減少から予想されるよりも非常に劇的にｋファ
クターが減少した。
【００１８】硬質フォームが真空パネルまたは他のｋフ
ァクターが重要でない用途に望まれる場合、モノ尿素に
対するビス尿素の比率を減少させた触媒組成物を使用す
ることにより発泡組成物の流動性が改善される。
ァクターが重要でない用途に望まれる場合、モノ尿素に
対するビス尿素の比率を減少させた触媒組成物を使用す
ることにより発泡組成物の流動性が改善される。
【００１９】これらの触媒のさらなる利点は、それが反
応中にイソシアネートと反応してウレタン中に化学的に
結合するウレイド基を含むということである。したがっ
て、触媒は完成したフォーム製品から放出されない。
応中にイソシアネートと反応してウレタン中に化学的に
結合するウレイド基を含むということである。したがっ
て、触媒は完成したフォーム製品から放出されない。
【００２０】
【発明の詳述】本発明で使用する触媒組成物は、イソシ
アネート官能基と活性水素含有化合物、すなわちアルコ
ール、ポリオール、アミンまたは水との間の反応、特に
ポリウレタンを作るためのポリオールのヒドロキシルと
イソシアネートとのウレタン（ゲル化）反応および発泡
ポリウレタンを作るために二酸化炭素を放出する水とイ
ソシアネートとの発泡反応に触媒作用を及ぼす。
アネート官能基と活性水素含有化合物、すなわちアルコ
ール、ポリオール、アミンまたは水との間の反応、特に
ポリウレタンを作るためのポリオールのヒドロキシルと
イソシアネートとのウレタン（ゲル化）反応および発泡
ポリウレタンを作るために二酸化炭素を放出する水とイ
ソシアネートとの発泡反応に触媒作用を及ぼす。
【００２１】硬質ポリウレタンフォームは、典型的には
硬質フォーム中のイソシアヌレートがより高いレベルで
存在することによって軟質フォームと区別することがで
きる。さらに、軟質フォームでは、典型的にはフォーム
組成物中の全ポリオール含量の一部としてポリオールポ
リマーに加えて４０００〜５０００の重量平均分子量
（Ｍｗ）および２８〜３５のヒドロキシル価（ＯＨ＃）
の慣用のトリオールが使用される。これに対して、硬質
ポリウレタンフォーム組成物では、１６０〜７００のＯ
Ｈ＃を有するＭｗ５００〜１０００のポリオールを使用
する。また、硬質フォームは、フォーム組成物のイソシ
アネート（ＮＣＯ）インデックスによって軟質フォーム
と区別することができる。硬質フォーム組成物では、典
型的には１００〜３００のＮＣＯインデックスを使用す
るが、一方、軟質フォーム組成物では典型的には７０〜
１１５のＮＣＯインデックスが必要である。
硬質フォーム中のイソシアヌレートがより高いレベルで
存在することによって軟質フォームと区別することがで
きる。さらに、軟質フォームでは、典型的にはフォーム
組成物中の全ポリオール含量の一部としてポリオールポ
リマーに加えて４０００〜５０００の重量平均分子量
（Ｍｗ）および２８〜３５のヒドロキシル価（ＯＨ＃）
の慣用のトリオールが使用される。これに対して、硬質
ポリウレタンフォーム組成物では、１６０〜７００のＯ
Ｈ＃を有するＭｗ５００〜１０００のポリオールを使用
する。また、硬質フォームは、フォーム組成物のイソシ
アネート（ＮＣＯ）インデックスによって軟質フォーム
と区別することができる。硬質フォーム組成物では、典
型的には１００〜３００のＮＣＯインデックスを使用す
るが、一方、軟質フォーム組成物では典型的には７０〜
１１５のＮＣＯインデックスが必要である。
【００２２】硬質ポリウレタンフォーム生成物は、例え
ば、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）お
よび４,４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｍ
ＤＩ）を含む当該分野でよく知られている任意の適切な
有機ポリイソシアネートを用いて製造する。特に適切な
イソシアネートは、「粗ＭＤＩ」として商業的に知られ
ているジイソシアネートの混合物であり（Dow Chemical
によってPAPIとして販売されている）、これには約６０
％の４,４′−ジフェニルメタンジイソシアネートと共
に他の異性体および類似のより高級なポリイソシアネー
トが含まれる。他の適当なイソシアネートは、２,４−
および２,６−ＴＤＩそれぞれ単独またはそれらの商業
的に入手可能な混合物として一緒にしたものである。ま
た、ポリイソシアネートとポリエーテルまたはポリエス
テルポリオールを部分的に予備反応させた混合物からな
るこれらのポリイソシアネートのプレポリマーも適当で
ある。
ば、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）お
よび４,４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｍ
ＤＩ）を含む当該分野でよく知られている任意の適切な
有機ポリイソシアネートを用いて製造する。特に適切な
イソシアネートは、「粗ＭＤＩ」として商業的に知られ
ているジイソシアネートの混合物であり（Dow Chemical
によってPAPIとして販売されている）、これには約６０
％の４,４′−ジフェニルメタンジイソシアネートと共
に他の異性体および類似のより高級なポリイソシアネー
トが含まれる。他の適当なイソシアネートは、２,４−
および２,６−ＴＤＩそれぞれ単独またはそれらの商業
的に入手可能な混合物として一緒にしたものである。ま
た、ポリイソシアネートとポリエーテルまたはポリエス
テルポリオールを部分的に予備反応させた混合物からな
るこれらのポリイソシアネートのプレポリマーも適当で
ある。
【００２３】硬質ポリウレタン組成物の成分として適切
なポリオールの例はポリアルキレンエーテルおよびポリ
エステルポリオールである。ポリアルキレンエーテルポ
リオールには、ポリ（アルキレンオキシド）ポリマー、
例えばポリ（エチレンオキシド）およびポリ（プロピレ
ンオキシド）ポリマー、およびジオールおよびトリオー
ル、例えば、とりわけエチレングリコール、プロピレン
グリコール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジ
オール、１,６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ペンタエリスリトール、グリセロール、ジグリセロ
ール、トリメチロールプロパンおよび同様の低分子量ポ
リオールを含む多価化合物から誘導された末端ヒドロキ
シル基を有するコポリマーが含まれる。
なポリオールの例はポリアルキレンエーテルおよびポリ
エステルポリオールである。ポリアルキレンエーテルポ
リオールには、ポリ（アルキレンオキシド）ポリマー、
例えばポリ（エチレンオキシド）およびポリ（プロピレ
ンオキシド）ポリマー、およびジオールおよびトリオー
ル、例えば、とりわけエチレングリコール、プロピレン
グリコール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジ
オール、１,６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ペンタエリスリトール、グリセロール、ジグリセロ
ール、トリメチロールプロパンおよび同様の低分子量ポ
リオールを含む多価化合物から誘導された末端ヒドロキ
シル基を有するコポリマーが含まれる。
【００２４】本発明の実施においては、単一の高分子量
のポリエーテルポリオールを使用することができる。ま
た、高分子量のポリエーテルポリオール、例えばジ−お
よびトリ官能性物質の混合物および／または異なる分子
量または異なる化学組成の物質の混合物を使用すること
ができる。
のポリエーテルポリオールを使用することができる。ま
た、高分子量のポリエーテルポリオール、例えばジ−お
よびトリ官能性物質の混合物および／または異なる分子
量または異なる化学組成の物質の混合物を使用すること
ができる。
【００２５】有用なポリエステルポリオールには、ジカ
ルボン酸を過剰のジオールと反応させる、例えばアジピ
ン酸をエチレングリコールまたはブタンジオール等と、
無水フタル酸をジエチレングリコールと反応させるか、
またはラクトンを過剰のジオールと、例えばカプロラク
トンをプロピレングリコールと反応させることによって
製造したものが含まれる。これらのポリエステル物質の
典型的なＯＨ＃値は、１６０〜４９０の範囲である。
ルボン酸を過剰のジオールと反応させる、例えばアジピ
ン酸をエチレングリコールまたはブタンジオール等と、
無水フタル酸をジエチレングリコールと反応させるか、
またはラクトンを過剰のジオールと、例えばカプロラク
トンをプロピレングリコールと反応させることによって
製造したものが含まれる。これらのポリエステル物質の
典型的なＯＨ＃値は、１６０〜４９０の範囲である。
【００２６】ポリウレタンフォーム処方物中に見られる
他の典型的な剤には、連鎖延長剤、例えばエチレングリ
コールおよびブタンジオール; 架橋剤、例えばジエタノ
ールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノー
ルアミンおよびトリプロパノールアミン; 発泡剤、例え
ば化学発泡剤、例えば水および物理発泡剤、例えばＣＦ
Ｃ、ＨＣＦＣ、ＨＦＣ、ペンタン等; ならびにセル安定
剤、例えばシリコーンが含まれる。
他の典型的な剤には、連鎖延長剤、例えばエチレングリ
コールおよびブタンジオール; 架橋剤、例えばジエタノ
ールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノー
ルアミンおよびトリプロパノールアミン; 発泡剤、例え
ば化学発泡剤、例えば水および物理発泡剤、例えばＣＦ
Ｃ、ＨＣＦＣ、ＨＦＣ、ペンタン等; ならびにセル安定
剤、例えばシリコーンが含まれる。
【００２７】触媒、例えば本発明による触媒組成物を含
む０.５〜５lb／ft3（８〜８０kg／m3）の密度を有する
一般のポリウレタン硬質絶縁フォーム処方物（例えば、
器具フォーム；積層板）は以下の成分を重量部（pbw）
で含む。 硬質フォーム処方物 ｐｂｗ ポリオール １００ シリコーン界面活性剤 １〜３ 物理発泡剤 ０〜５０、好ましくは２〜５０ 水 ０〜４、好ましくは１〜４ 助触媒 ０〜５、好ましくは０.２〜５ 発明の触媒 ０.５〜１０ イソシアネートインデックス １００〜３００
む０.５〜５lb／ft3（８〜８０kg／m3）の密度を有する
一般のポリウレタン硬質絶縁フォーム処方物（例えば、
器具フォーム；積層板）は以下の成分を重量部（pbw）
で含む。 硬質フォーム処方物 ｐｂｗ ポリオール １００ シリコーン界面活性剤 １〜３ 物理発泡剤 ０〜５０、好ましくは２〜５０ 水 ０〜４、好ましくは１〜４ 助触媒 ０〜５、好ましくは０.２〜５ 発明の触媒 ０.５〜１０ イソシアネートインデックス １００〜３００
【００２８】積層板（断熱板）および器具フォームを作
るためには、ＮＣＯインデックスは、典型的には１００
〜３００であり、開放セルフォームを作るためには、Ｎ
ＣＯインデックスは典型的には１００〜１２０であり、
そしてフォームは通常すべて水発泡させる。
るためには、ＮＣＯインデックスは、典型的には１００
〜３００であり、開放セルフォームを作るためには、Ｎ
ＣＯインデックスは典型的には１００〜１２０であり、
そしてフォームは通常すべて水発泡させる。
【００２９】経済的な方法で硬質ポリウレタンフォーム
を作る際に、加工寛容度を制御するための反応性の触媒
組成物には、好ましくは、任意のモル％比率で下記の式
ＩおよびIIによって表される化合物が含まれる。モル％
は、モノ尿素（Ｉ）とビス尿素（II）のモルに基づく。
発泡組成物の流動性を改善するためには触媒組成物は、
５０〜９５モル％のモノ尿素（Ｉ）および５〜５０モル
％のビス尿素（II）、好ましくは８０〜９５モル％のモ
ノ尿素（Ｉ）および５〜２０モル％のビス尿素（II）を
含まなければならない。硬質フォームの開放セル含量％
およびｋファクター値を減少させるためには、触媒組成
物は、５〜５０モル％のモノ尿素（Ｉ）および５０〜９
５モル％のビス尿素（II）、好ましくは５〜２０モル％
のモノ尿素（Ｉ）および８０〜９５モル％のビス尿素
（II）を含まなければならない。加えて、製造手段によ
っては、触媒組成物は化合物（Ｉ）および（II）の重量
を基準にして２０重量％までの未反応の尿素（III）を
含みうる。
を作る際に、加工寛容度を制御するための反応性の触媒
組成物には、好ましくは、任意のモル％比率で下記の式
ＩおよびIIによって表される化合物が含まれる。モル％
は、モノ尿素（Ｉ）とビス尿素（II）のモルに基づく。
発泡組成物の流動性を改善するためには触媒組成物は、
５０〜９５モル％のモノ尿素（Ｉ）および５〜５０モル
％のビス尿素（II）、好ましくは８０〜９５モル％のモ
ノ尿素（Ｉ）および５〜２０モル％のビス尿素（II）を
含まなければならない。硬質フォームの開放セル含量％
およびｋファクター値を減少させるためには、触媒組成
物は、５〜５０モル％のモノ尿素（Ｉ）および５０〜９
５モル％のビス尿素（II）、好ましくは５〜２０モル％
のモノ尿素（Ｉ）および８０〜９５モル％のビス尿素
（II）を含まなければならない。加えて、製造手段によ
っては、触媒組成物は化合物（Ｉ）および（II）の重量
を基準にして２０重量％までの未反応の尿素（III）を
含みうる。
【００３０】
【化１】
【００３１】化合物ＩおよびIIは、高められた温度で不
活性雰囲気下、適当なモル比で尿素とＮ,Ｎ−ジメチル
アミノプロピルアミンとを反応させることによって製造
される。化合物ＩおよびIIは、合成分野で知られている
クロマトグラフィー技術によって、個々に単離すること
ができる。
活性雰囲気下、適当なモル比で尿素とＮ,Ｎ−ジメチル
アミノプロピルアミンとを反応させることによって製造
される。化合物ＩおよびIIは、合成分野で知られている
クロマトグラフィー技術によって、個々に単離すること
ができる。
【００３２】ポリウレタン処方物では、触媒として有効
な量の触媒組成物を使用する。さらに特定すると、触媒
組成物の適切な量は、ポリウレタン処方物中ポリオール
１００部につき約０.０１〜１０重両部（pphp）、好ま
しくは０.０５〜１pphpである。触媒組成物は、ウレタ
ン分野でよく知られている他の第三級アミン、有機ス
ズ、またはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせ
てまたは含めて使用することができる。
な量の触媒組成物を使用する。さらに特定すると、触媒
組成物の適切な量は、ポリウレタン処方物中ポリオール
１００部につき約０.０１〜１０重両部（pphp）、好ま
しくは０.０５〜１pphpである。触媒組成物は、ウレタ
ン分野でよく知られている他の第三級アミン、有機ス
ズ、またはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせ
てまたは含めて使用することができる。
【００３３】実施例１ ３−ジメチルアミノプロピル尿素（Ｉ）の合成 ３−ジメチルアミノプロピル尿素（Ｉ）とＮ,Ｎ′−ビ
ス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素（II）のモル比
９４：６のブレンドの触媒混合物を、以下：機械撹拌
器、還流冷却器、窒素バブラーおよび温度制御された加
熱マントルを備えた１リットル三ツ口丸底フラスコを用
いて製造した。１７６.３ｇの尿素［ＣＨ4Ｎ2Ｏ］と３
００.０ｇのＮ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン
［(ＣＨ3)2ＮＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2］をフラスコに入れ
た。混合物を一定の速度で撹拌しながら、１２０℃にゆ
っくり加熱した。ＮＨ3発生の全ての徴候が終わる（Ｎ2
圧力開放装置中の泡立ちによって確かめられる）まで、
反応を１２０℃に制御した。淡黄色の液体を８０℃に冷
却し、そして液体を含むフラスコを、真空ポンプを用い
て排気し、そしてＮ2を３回再充填してなお存在するす
べての揮発性物質を除去した。定量的 13Ｃ ＮＭＲは、
最終生成物が８６モル％の３−ジメチルアミノプロピル
尿素（Ｉ）、５モル％のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチル
アミノプロピル）尿素（II）および９モル％のみ反応尿
素であることを示した。モノ対ビスのモル比は、モノ尿
素対ビス尿素１７.２対１、すなわち９４：６の比率で
あった。
ス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素（II）のモル比
９４：６のブレンドの触媒混合物を、以下：機械撹拌
器、還流冷却器、窒素バブラーおよび温度制御された加
熱マントルを備えた１リットル三ツ口丸底フラスコを用
いて製造した。１７６.３ｇの尿素［ＣＨ4Ｎ2Ｏ］と３
００.０ｇのＮ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン
［(ＣＨ3)2ＮＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2］をフラスコに入れ
た。混合物を一定の速度で撹拌しながら、１２０℃にゆ
っくり加熱した。ＮＨ3発生の全ての徴候が終わる（Ｎ2
圧力開放装置中の泡立ちによって確かめられる）まで、
反応を１２０℃に制御した。淡黄色の液体を８０℃に冷
却し、そして液体を含むフラスコを、真空ポンプを用い
て排気し、そしてＮ2を３回再充填してなお存在するす
べての揮発性物質を除去した。定量的 13Ｃ ＮＭＲは、
最終生成物が８６モル％の３−ジメチルアミノプロピル
尿素（Ｉ）、５モル％のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチル
アミノプロピル）尿素（II）および９モル％のみ反応尿
素であることを示した。モノ対ビスのモル比は、モノ尿
素対ビス尿素１７.２対１、すなわち９４：６の比率で
あった。
【００３４】実施例２ Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素（I
I）の合成 １リットル三ツ口丸底フラスコは、以下：機械撹拌器、
還流冷却器、窒素バブラーおよび温度制御された加熱マ
ントルを備えていた。フラスコに、８３.９６ｇの尿素
［ＣＨ4Ｎ2Ｏ］および３００ｇのＮ,Ｎ−ジメチルアミ
ノプロピルアミン［(ＣＨ3)2ＮＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2］
をフラスコに入れた。混合物を一定の速度で撹拌しなが
ら、１２０℃までゆっくり加熱した。反応は１２０℃で
１.５時間制御し、次いで反応温度を１４０℃、１６０
℃そして最終的に１８０℃に高めた。各場合、アンモニ
アの発生が停止した後に、温度を高めた。過剰なＮ,Ｎ
−ジメチルアミノプロピルアミンを蒸留により除去し
た。定量的13ＣＮＭＲは、生成物が９８モル％のＮ,
Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素（II）
および２モル％の３−ジメチルアミノプロピル尿素
（Ｉ）であることを示した。
I）の合成 １リットル三ツ口丸底フラスコは、以下：機械撹拌器、
還流冷却器、窒素バブラーおよび温度制御された加熱マ
ントルを備えていた。フラスコに、８３.９６ｇの尿素
［ＣＨ4Ｎ2Ｏ］および３００ｇのＮ,Ｎ−ジメチルアミ
ノプロピルアミン［(ＣＨ3)2ＮＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2］
をフラスコに入れた。混合物を一定の速度で撹拌しなが
ら、１２０℃までゆっくり加熱した。反応は１２０℃で
１.５時間制御し、次いで反応温度を１４０℃、１６０
℃そして最終的に１８０℃に高めた。各場合、アンモニ
アの発生が停止した後に、温度を高めた。過剰なＮ,Ｎ
−ジメチルアミノプロピルアミンを蒸留により除去し
た。定量的13ＣＮＭＲは、生成物が９８モル％のＮ,
Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素（II）
および２モル％の３−ジメチルアミノプロピル尿素
（Ｉ）であることを示した。
【００３５】実施例３ 以下の成分を重量部（pbw）で有する処方物を使用して
慣用のポリウレタンフォームを製造した： 成 分 ｐｂｗ ポリオールＡとポリオールＢのブレンド ６５.１１ 水 １.１６ １４１ｂ ２７.０ ＰＣ ４１ ０.４３ ＰＣ ５ ０.８６ ＤＣ５３５７ ２.１９ 触媒(Ｉおよび／またはII) 変動させた ＭＤＩポリマーインデックス １１５
慣用のポリウレタンフォームを製造した： 成 分 ｐｂｗ ポリオールＡとポリオールＢのブレンド ６５.１１ 水 １.１６ １４１ｂ ２７.０ ＰＣ ４１ ０.４３ ＰＣ ５ ０.８６ ＤＣ５３５７ ２.１９ 触媒(Ｉおよび／またはII) 変動させた ＭＤＩポリマーインデックス １１５
【００３６】ポリオールＡ…慣用のポリエーテルポリオ
ール ポリオールＢ…慣用のポリエステルポリオール Forane(R) 141b…慣用の補助HCFC発泡剤（Elf Atochem
によって販売されている）。 DABCO(R) Polycat41…慣用の第三級アミン触媒（Air P
roducts and Chemicals, Inc. によって販売されてい
る、APCI） DABCO Polycat５…慣用の第三級アミン触媒（APCI によ
って販売されている） DABCO(R) DC-5357…慣用のシリコーン界面活性剤（APC
I によって販売されている） ＭＤＩポリマー…慣用のＭＤＩポリマー
ール ポリオールＢ…慣用のポリエステルポリオール Forane(R) 141b…慣用の補助HCFC発泡剤（Elf Atochem
によって販売されている）。 DABCO(R) Polycat41…慣用の第三級アミン触媒（Air P
roducts and Chemicals, Inc. によって販売されてい
る、APCI） DABCO Polycat５…慣用の第三級アミン触媒（APCI によ
って販売されている） DABCO(R) DC-5357…慣用のシリコーン界面活性剤（APC
I によって販売されている） ＭＤＩポリマー…慣用のＭＤＩポリマー
【００３７】慣用の方法で１４０°Ｆ（６０℃）で均一
に加熱維持された典型的な１２×１２×２インチ（３
０.５×３０.５×５.１cm）の水平底部／１２×２４×
２インチ（３０.５×６１×５.１cm）の垂直脚部からな
るＬ−成形型中でポリウレタンフォームを製造した。ポ
リウレタン処方物は重量部で上に列記した。使用する触
媒レベルは、すべて自由上昇フォーム試験で測定した等
しいストリングゲル時間に基づく同等の反応性レベルで
比較した。
に加熱維持された典型的な１２×１２×２インチ（３
０.５×３０.５×５.１cm）の水平底部／１２×２４×
２インチ（３０.５×６１×５.１cm）の垂直脚部からな
るＬ−成形型中でポリウレタンフォームを製造した。ポ
リウレタン処方物は重量部で上に列記した。使用する触
媒レベルは、すべて自由上昇フォーム試験で測定した等
しいストリングゲル時間に基づく同等の反応性レベルで
比較した。
【００３８】慣用の成形ポリウレタンフォームは、上に
列記した処方物を使用して製造した。処方物を、使用可
能なビン中で触媒なしで製造し、１０分間手で振盪して
成分を完全に混合した。次いで、マスターバッチを２３
℃の定温器中に約２時間貯蔵した。３２オンス（９４６
mL）の紙コップ中のマスターバッチ２２０.４９ｇに１.
２９ｇの触媒を加え、そして完全なマスターバッチを直
径２インチ（５.１cm）の撹拌パドルを備えたオーバー
ヘッド撹拌器を使用して６０００rpmで１０秒間混合し
た。混合中に蒸発した発泡剤は、ここで戻して加えた。
十分なＭＤＩポリマーを、カップ混合物に加えインデッ
クスが１１５のフォームを作った［インデックス＝(Ｎ
ＣＯモル／活性水素モル）×１００］。同じオーバーヘ
ッド撹拌器を用いて完全な処方物を５秒間よく混合し
た。３２オンス（９４６mL）カップを、上部の穴を通し
て、そして厚さ２インチのＬ状の成形型の水平部分の底
部を通して滴下した。カップは、カン上部で縁が巻かれ
て隙間のないシールを形成しているため下の穴がはずれ
ないようになっている。型を、安定な１４０°Ｆ（６０
℃）に予熱した。型の内部の水平および垂直寸法によ
り、それぞれ、厚さ２インチ（５.１cm）の、中心部で
１１×１２インチ（２８×３０.５cm）および中心部で
２５×１２インチ（６３.５×３０.５cm）の最大寸法を
有する完成したフォームを製造した。底部穴は、３２オ
ンス（９４６mL）の円筒形カップの上部の口を捉える大
きさに設定した。素早く上部の穴をきつく封じて、フォ
ームの流れを水平に、次いで成形型の垂直脚部を通して
上がるよう強制した。６分後、成形型の上部を取り外
し、そして硬化したフォームを脱型した。紙コップをフ
ォーム部分からはずし、発泡塊の流れ性の指標である垂
直脚部の平均高さをミリメートルで測定した。２４時間
後、屈曲部より上約２インチ（５.１cm）を中心にして
垂直脚部から８×８×１インチ（２０.３×２０.３×
２.５cm）の部分を切り取った。この部分を、Lasercomp
Fox 200熱流量計装置を利用してｋファクターについて
試験し、そして英国の熱単位（インチ／時・ft2・°F）
およびワット／メートル・°K（W／mK）で報告した。次
いで、試験した部分を切断して、３枚一組みの２×２×
１インチ（５.１×５.１×２.５４cm）のサンプルにし
て、圧縮強度について試験した。ｋファクターパネルの
残りの部分を切断して、２枚一組の１立法インチ（２.
５４cm3）のサンプルにし、Quantachrome比重瓶を利用
して開放/独立セル含量％について試験した。
列記した処方物を使用して製造した。処方物を、使用可
能なビン中で触媒なしで製造し、１０分間手で振盪して
成分を完全に混合した。次いで、マスターバッチを２３
℃の定温器中に約２時間貯蔵した。３２オンス（９４６
mL）の紙コップ中のマスターバッチ２２０.４９ｇに１.
２９ｇの触媒を加え、そして完全なマスターバッチを直
径２インチ（５.１cm）の撹拌パドルを備えたオーバー
ヘッド撹拌器を使用して６０００rpmで１０秒間混合し
た。混合中に蒸発した発泡剤は、ここで戻して加えた。
十分なＭＤＩポリマーを、カップ混合物に加えインデッ
クスが１１５のフォームを作った［インデックス＝(Ｎ
ＣＯモル／活性水素モル）×１００］。同じオーバーヘ
ッド撹拌器を用いて完全な処方物を５秒間よく混合し
た。３２オンス（９４６mL）カップを、上部の穴を通し
て、そして厚さ２インチのＬ状の成形型の水平部分の底
部を通して滴下した。カップは、カン上部で縁が巻かれ
て隙間のないシールを形成しているため下の穴がはずれ
ないようになっている。型を、安定な１４０°Ｆ（６０
℃）に予熱した。型の内部の水平および垂直寸法によ
り、それぞれ、厚さ２インチ（５.１cm）の、中心部で
１１×１２インチ（２８×３０.５cm）および中心部で
２５×１２インチ（６３.５×３０.５cm）の最大寸法を
有する完成したフォームを製造した。底部穴は、３２オ
ンス（９４６mL）の円筒形カップの上部の口を捉える大
きさに設定した。素早く上部の穴をきつく封じて、フォ
ームの流れを水平に、次いで成形型の垂直脚部を通して
上がるよう強制した。６分後、成形型の上部を取り外
し、そして硬化したフォームを脱型した。紙コップをフ
ォーム部分からはずし、発泡塊の流れ性の指標である垂
直脚部の平均高さをミリメートルで測定した。２４時間
後、屈曲部より上約２インチ（５.１cm）を中心にして
垂直脚部から８×８×１インチ（２０.３×２０.３×
２.５cm）の部分を切り取った。この部分を、Lasercomp
Fox 200熱流量計装置を利用してｋファクターについて
試験し、そして英国の熱単位（インチ／時・ft2・°F）
およびワット／メートル・°K（W／mK）で報告した。次
いで、試験した部分を切断して、３枚一組みの２×２×
１インチ（５.１×５.１×２.５４cm）のサンプルにし
て、圧縮強度について試験した。ｋファクターパネルの
残りの部分を切断して、２枚一組の１立法インチ（２.
５４cm3）のサンプルにし、Quantachrome比重瓶を利用
して開放/独立セル含量％について試験した。
【００３９】表１は、実施例１〜３の触媒を使用して得
られた物理的性質を示している。試験したフォームは標
準仕様にあわせ、そして開放セル含量％についてはＡＳ
ＴＭ指定のＤ２８５６そしてｋファクター値については
Ｃ１７７を使用して試験を実施した。
られた物理的性質を示している。試験したフォームは標
準仕様にあわせ、そして開放セル含量％についてはＡＳ
ＴＭ指定のＤ２８５６そしてｋファクター値については
Ｃ１７７を使用して試験を実施した。
【００４０】
【表１】
【００４１】実施例３は、Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチ
ルアミノ−プロピル）尿素（II）のレベルを上げると、
硬質フォームのフォーム高さ、開放セル含量％およびｋ
ファクター物理的性質が減少することを示している。こ
の改良は、例えば器具や積層板のような絶縁用途では重
要である。先行技術から考えると、実施例１および２の
触媒で硬質フォームの物理的性質が異なる結果になった
のは予想外のことであった。
ルアミノ−プロピル）尿素（II）のレベルを上げると、
硬質フォームのフォーム高さ、開放セル含量％およびｋ
ファクター物理的性質が減少することを示している。こ
の改良は、例えば器具や積層板のような絶縁用途では重
要である。先行技術から考えると、実施例１および２の
触媒で硬質フォームの物理的性質が異なる結果になった
のは予想外のことであった。
【００４２】U.S. 4,644,017の表３は、３−ジメチルア
ミノプロピル尿素（触媒Ａ）とＮ,Ｎ′−ビス（３−ジ
メチルアミノプロピル）尿素（触媒Ｄ）で、ＰＶＣホイ
ル裏付き半硬質フォームと同等の性能が得られたことを
示している。したがって、当業者はこれらの触媒の混合
物を使用することによって性能が改善されることを予期
しないが、予想に反してこれらの触媒の混合物は、硬質
フォームの性能を改善する。
ミノプロピル尿素（触媒Ａ）とＮ,Ｎ′−ビス（３−ジ
メチルアミノプロピル）尿素（触媒Ｄ）で、ＰＶＣホイ
ル裏付き半硬質フォームと同等の性能が得られたことを
示している。したがって、当業者はこれらの触媒の混合
物を使用することによって性能が改善されることを予期
しないが、予想に反してこれらの触媒の混合物は、硬質
フォームの性能を改善する。
【００４３】U.S. 4,007,140の実施例６は、Ｎ,Ｎ′−
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素では対照より
も高いレジリエンスのフォームが製造されたことを示し
ている。さらに、U.S. 4,194,069は、Ｎ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素ではＮ−（３−ジ
メチルアミノプロピル）−Ｎ′−（３−モルホリノプロ
ピル）尿素と比較してフォームの縮みが少なく、セルが
連通して製造されたことを示している。したがって、硬
質フォームのｋファクター値および開放セル含量を下げ
るためにＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素を添加する、または３−ジメチルアミノプロピ
ル尿素に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプ
ロピル）尿素の比率を高めるということは考えられなか
った。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対するＮ,
Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素の比率
を減少させると、フォームの流動性が改善される。本発
明の利点は、触媒比率を使用して流動性、開放セル含量
およびｋファクター値を系統的に制御し、これにより硬
質フォームにおけるより大きな加工寛容度が得られると
いうことである。
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素では対照より
も高いレジリエンスのフォームが製造されたことを示し
ている。さらに、U.S. 4,194,069は、Ｎ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素ではＮ−（３−ジ
メチルアミノプロピル）−Ｎ′−（３−モルホリノプロ
ピル）尿素と比較してフォームの縮みが少なく、セルが
連通して製造されたことを示している。したがって、硬
質フォームのｋファクター値および開放セル含量を下げ
るためにＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素を添加する、または３−ジメチルアミノプロピ
ル尿素に対するＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプ
ロピル）尿素の比率を高めるということは考えられなか
った。３−ジメチルアミノプロピル尿素に対するＮ,
Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素の比率
を減少させると、フォームの流動性が改善される。本発
明の利点は、触媒比率を使用して流動性、開放セル含量
およびｋファクター値を系統的に制御し、これにより硬
質フォームにおけるより大きな加工寛容度が得られると
いうことである。
【００４４】U.S. 5,859,079は、Ｎ,Ｎ′−ビス（３−
ジメチルアミノプロピル）尿素と３−ジメチルアミノプ
ロピル尿素の比率を変えて製造した軟質フォームの物理
的性質を予測して、系統的に制御する能力を記述してい
る。Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿
素のレベルを上げると、空気流が増加し、圧潰力が減少
し、そしてフォームの流動性が減少することになった。
しかし、Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素および３−ジメチルアミノプロピル尿素の比率
を硬質フォーム用途で変えると、開放セル含量が低くな
る結果、空気流は減少する。この結果は軟質フォーム処
方物における結果からは予想されない。開放セル含量が
減少すると、ｋファクター値が改善される（より低くな
る）。しかし、実施例２の触媒と比較して実施例１の触
媒から得られたｋファクターの大きな違いは、さらに驚
くべきことである。硬質フォームでの流れの改良は、軟
質フォーム用途で見られるのと同じ傾向である。３−ジ
メチルアミノプロピル尿素の量が増加すると、フォーム
の流動性は改善される。
ジメチルアミノプロピル）尿素と３−ジメチルアミノプ
ロピル尿素の比率を変えて製造した軟質フォームの物理
的性質を予測して、系統的に制御する能力を記述してい
る。Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿
素のレベルを上げると、空気流が増加し、圧潰力が減少
し、そしてフォームの流動性が減少することになった。
しかし、Ｎ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピ
ル）尿素および３−ジメチルアミノプロピル尿素の比率
を硬質フォーム用途で変えると、開放セル含量が低くな
る結果、空気流は減少する。この結果は軟質フォーム処
方物における結果からは予想されない。開放セル含量が
減少すると、ｋファクター値が改善される（より低くな
る）。しかし、実施例２の触媒と比較して実施例１の触
媒から得られたｋファクターの大きな違いは、さらに驚
くべきことである。硬質フォームでの流れの改良は、軟
質フォーム用途で見られるのと同じ傾向である。３−ジ
メチルアミノプロピル尿素の量が増加すると、フォーム
の流動性は改善される。
【００４５】
【産業用途の説明】本発明は、硬質ポリウレタンフォー
ムを作るための触媒組成物を提供する。
ムを作るための触媒組成物を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 5/541 Ｃ０８Ｌ 75/04 Ｃ０８Ｌ 75/04 Ｃ０８Ｋ 5/54 //(Ｃ０８Ｇ 18/16 101:00） (72)発明者 リーサ・アン・マーカンドウ アメリカ合衆国ペンシルベニア州18073. ペンスバーグ．スクールハウスロード1508 (72)発明者 ジェイン・ガレット・クニス アメリカ合衆国ペンシルベニア州19529. ケムプトン．ルート737 3314 (72)発明者 ジョン・ウィリアム・ミラー アメリカ合衆国ペンシルベニア州18103. アレンタウン．リヴァーベンドロード2490
Claims (22)
- 【請求項１】 発泡剤、セル安定剤および触媒組成物の
存在下で有機ポリイソシアネートをポリオールと反応さ
せることによって硬質ポリウレタンフォームを製造する
方法であって、本質的に＞０〜＜１００モル％の３−ジ
メチルアミノプロピル尿素および＞０〜＜１００モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチル−アミノプロピル）尿
素からなる触媒組成物を使用することからなる、フォー
ムの加工寛容度を制御するための改善された前記方法。 - 【請求項２】 ５０〜９５モル％の３−ジメチルアミノ
プロピル尿素および５〜５０モル％のＮ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素からなる触媒組成
物を使用することからなる、硬質ポリウレタンフォーム
の流動性を改善するための請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ８０〜９５モル％の３−ジメチルアミノ
プロピル尿素および５〜２０モル％のＮ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素からなる触媒組成
物を使用することからなる、硬質ポリウレタンフォーム
の流動性を改善するための請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 ５〜５０モル％の３−ジメチルアミノプ
ロピル尿素および５０〜９５モル％のＮ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素からなる触媒組成
物を使用することからなる、硬質ポリウレタンフォーム
の開放セル含量％およびｋファクター値を低減するため
の請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 ５〜２０モル％の３−ジメチルアミノプ
ロピル尿素および８０〜９５モル％のＮ,Ｎ′−ビス
（３−ジメチルアミノプロピル）尿素からなる触媒組成
物を使用することからなる、硬質ポリウレタンフォーム
の開放セル含量％およびｋファクター値を低減するため
の請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 触媒組成物を他の第三級アミン、有機ス
ズまたはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせて
使用する請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 触媒組成物を他の第三級アミン、有機ス
ズまたはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせて
使用する請求項２に記載の方法。 - 【請求項８】 触媒組成物を他の第三級アミン、有機ス
ズまたはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせて
使用する請求項３に記載の方法。 - 【請求項９】 触媒組成物を他の第三級アミン、有機ス
ズまたはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせて
使用する請求項４に記載の方法。 - 【請求項１０】 触媒組成物を他の第三級アミン、有機
スズまたはカルボキシレートウレタン触媒と組み合わせ
て使用する請求項５に記載の方法。 - 【請求項１１】 ０.５〜５lb／ft3（８〜８０kg／m3）
の密度を有し、そして以下の成分：硬質フォーム処方物 ｐｂｗ ポリオール １００ シリコーン界面活性剤 １〜３ 物理発泡剤 ０〜５０ 水 ０〜４ 助触媒 ０〜５ 尿素触媒 ０.５〜１０ イソシアネートインデックス １００〜３００ を重量部（pbw）で有するポリウレタン硬質フォーム組
成物において、本質的に＞０〜＜１００モル％の３−ジ
メチルアミノプロピル尿素および＞０〜＜１００モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチル−アミノプロピル）尿
素からなる尿素触媒組成物を使用することからなる、フ
ォームの加工寛容度を制御するための改善された前記硬
質フォーム組成物。 - 【請求項１２】 尿素触媒組成物が５０〜９５モル％の
３−ジメチルアミノプロピル尿素および５〜５０モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素
からなる、硬質ポリウレタンフォームの流動性を改善す
るための請求項１１に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項１３】 尿素触媒組成物が８０〜９５モル％の
３−ジメチルアミノプロピル尿素および５〜２０モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素
からなる硬質ポリウレタンフォームの流動性を改善する
ための請求項１１に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項１４】 尿素触媒組成物が５〜５０モル％の３
−ジメチルアミノプロピル尿素および５０〜９５モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素
からなる、硬質フォームの開放セル含量％およびｋファ
クター値を低減するための請求項１１に記載の硬質フォ
ーム組成物。 - 【請求項１５】 尿素触媒組成物が５〜２０モル％の３
−ジメチルアミノプロピル尿素および８０〜９５モル％
のＮ,Ｎ′−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素
からなる、硬質フォームの開放セル含量％およびｋファ
クター値を低減するための請求項１１に記載の硬質フォ
ーム組成物。 - 【請求項１６】 助触媒組成物が一つ以上の第三級アミ
ン、有機スズまたはカルボキシレートウレタン触媒から
なる請求項１１に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項１７】 助触媒組成物が一つ以上の第三級アミ
ン、有機スズまたはカルボキシレートウレタン触媒から
なる請求項１２に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項１８】 助触媒組成物が一つ以上の第三級アミ
ン、有機スズまたはカルボキシレートウレタン触媒から
なる請求項１３に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項１９】 助触媒組成物が一つ以上の第三級アミ
ン、有機スズまたはカルボキシレートウレタン触媒から
なる請求項１４に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項２０】 助触媒組成物が一つ以上の第三級アミ
ン、有機スズまたはカルボキシレートウレタン触媒から
なる請求項１５に記載の硬質フォーム組成物。 - 【請求項２１】 請求項４に従って製造された絶縁器具
フォームを含む冷凍庫または冷蔵庫の器具。 - 【請求項２２】 請求項４に従って製造された絶縁フォ
ームを含む積層板。
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