JPH09111032A - ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームの調製のためのプレミックス - Google Patents
ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームの調製のためのプレミックスInfo
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Abstract
タン又はポリイソシアヌレートフォーム内、好ましくは
プレミックス内においても、発泡剤として使用するヒド
ロフルオロアルカンが分解せず、安定化されているこ
と。 【解決手段】 1種以上のポリオール、1種以上の一般
式: CF3 −CR1 R2 −CF2 −R3 (式中、R1 及びR2 は相互に独立して水素原子又は任
意にフッ素化されたC1〜C3 のアルキル基を表し、R
3 は水素原子又はメチル基を表す。)に対応するヒドロ
フルオロアルカン、及び1種以上の、ニトロアルカン、
ジケトン、アルカリ土類金属塩及び臭素化化合物から選
択される安定剤を含むポリウレタン又はポリイソシアヌ
レートフォームの調製のためのプレミックス。
Description
ポリイソシアヌレートフォームの調製のためのプレミッ
クス、そのようなフォームの製法及び得られるフォーム
に関する。ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォ
ームは、揮発性液体ヒドロフルオロアルカンからなる発
泡剤の存在下でイソシアネートを適量のポリオール又は
ポリオールの混合物と反応させることにより調製しうる
ことは公知である(前記ヒドロフルオロアルカンはイソ
シアネートとポリオールの反応により放出される熱によ
り蒸発する。)。しかしながら、ヒドロフルオロアルカ
ンは一般的には、ある種のポリオール又はある種の触媒
と接触したときに、特に従来ポリイソシアヌレートタイ
プの配合物中に使用される三量化触媒と接触したときに
部分的に分解されやすいことがよく知られている。この
ため、一般的には、フォームの製造工程中の分解、並び
にポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォーム内の
分解を抑制するためにヒドロフルオロアルカンに安定剤
を添加することが必要である。
ートフォームの分野においては、フォームを調製するの
に使用されるある種の成分のプレミックスを調製するこ
とが一般的である。通常、プレミックスを調製するに
は、適量のポリオール、発泡剤及びその他の任意の添加
剤を混合する。このプレミックスと適量のイソシアネー
トを一般的には2つの別々のタンクに供給する。フォー
ムを製造するためには、最終使用者が2つのタンクの内
容物を混合する。更に、大規模のフォーム製造単位装置
においては、ポリオール及び発泡剤を含む混合物が貯蔵
されている場合もある。この液体混合物は純粋なポリオ
ールより粘度が低いので、フォーム製造域にポンプ輸送
及び計量するのがより容易である。この工程においても
ヒドロフルオロアルカンは一般的には部分的に分解され
る可能性があり、一般的には貯蔵中の分解を抑制するた
めに安定剤の使用を必要とする。更に、今日では環境保
護規制を満足させるために、塩素を全く含まない発泡剤
(この場合にはオゾンの破壊の可能性が零である)を見
いだすことが必要であると考えられている。特に、ある
種のC3 〜C5 のヒドロフルオロアルカンの使用が特許
願第EP-A-381,986号にこの目的で提供された。
環境を妨害しない要件を満足する発泡剤として使用しう
る多くのヒドロフルオロアルカンの中から、フォームの
製造工程中及びその後のポリウレタン又はポリイソシア
ヌレートフォーム内、好ましくはプレミックス内におい
ても同時に効果的に安定化されうるものを見いだすこと
である。本発明の別の目的は、プレミックスのその他の
成分により誘導される分解に関して安定性が改良された
ヒドロフルオロアルカンを含むポリウレタン又はポリイ
ソシアヌレートフォームを製造するためのプレミックス
を提供することである。本発明の別の主題は、ヒドロフ
ルオロアルカンの分解が効果的に抑制されている、ヒド
ロフルオロアルカンを含むポリウレタン又はポリイソシ
アヌレートフォームの製造方法である。
以上のポリオール、1種以上の一般式: CF3 −CR1 R2 −CF2 −R3 (式中、R1 及びR2 は相互に独立して水素原子又は任
意にフッ素化されたC1〜C3 のアルキル基を表し、R
3 は水素原子又はメチル基を表す。)に対応するヒドロ
フルオロアルカン、及び1種以上の、ニトロアルカン、
ジケトン、アルカリ土類金属塩及び臭素化化合物から選
択される安定剤を含むポリウレタン又はポリイソシアヌ
レートフォームの調製のためのプレミックスに関する。
ポリウレタンは、実質的にポリオールとイソシアネート
との反応から得られるポリマーを意味すると理解され
る。これらのポリマーは典型的には、イソシアネート数
が100乃至130の配合物から得られる。ポリイソシ
アヌレートは、ウレタン官能基の他にその他の種類の官
能基、特にイソシアネートの三量化により形成されたト
リイソシアヌル環を含む、ポリオールとイソシアネート
との反応から得られるポリマーを意味すると理解され
る。通常、変性ポリウレタンとしても知られているこれ
らのポリマーは、典型的にはイソシアネート数が130
乃至450の配合物から得られる。
以上のポリオールと1種以上の発泡剤を含むいかなる組
成物も意味すると理解される。本発明においては、ポリ
オールは、イソシアネートと反応する官能基を2個以上
含む化合物を意味すると理解される。これらの官能基
は、ツェレウィチノフ反応により定義されるような活性
水素原子を1個以上含む。活性水素原子は一般的には酸
素、窒素又は硫黄原子に結合している水素原子である。
従来ポリウレタンフォームを調製するのに使用するポリ
オールはいずれも本発明によるプレミックスに使用しう
る。特にポリエーテルポリオール及びポリエステルポリ
オールが挙げられる。
いヒドロフルオロアルカンは、1,1,1,3,3-ペンタフルオ
ロプロパン、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン及び2-メ
チル-1,1,1,3,3- ペンタフルオロプロパンである。1,1,
1,3,3-ペンタフルオロプロパン及び1,1,1,3,3-ペンタフ
ルオロブタンが特に好ましい。好ましいニトロアルカン
は、ニトロメタン、ニトロエタン、1-ニトロプロパン、
2-ニトロプロパン、1-ニトロブタン、1-ニトロペンタン
及び1-ニトロヘキサンのようなC1 〜C6 のニトロアル
カンである。特にポリイソシアヌレートフォームの調製
に適するプレミックスにおいては、ニトロメタン及び1-
ニトロペンタンが特に好ましい。好ましいジケトンは、
C5 〜C10の脂肪族ジケトン及び任意に1種以上のC1
〜C10のアルキル基で置換されたベンゾキノンである。
好ましいジケトンはハロゲン化されていてもよい。好ま
しい脂肪族ジケトンは、アセチルアセトンのようなβ‐
ジケトンである。ベンゾキノンのなかでは、1,4-ベンゾ
キノン、テトラヒドロ-1,4- ベンゾキノン、2-クロロ-
1,4- ベンゾキノン及び1種以上のC1 〜C 10のアルキ
ル基で置換された1,4-ベンゾキノンが好ましい。1,4-ベ
ンゾキノンが特に好ましい。好ましいアルカリ金属土類
塩は、カルシウム又はマグネシウムハロゲン化物及びニ
トレートである。塩化物が特に好ましい。好ましい臭素
化化合物はブロモアルカン及びブロモアルコールであ
る。
置換された飽和脂肪族基を含む化合物を意味すると理解
される。好ましいブロモアルカンはC1 〜C10のブロモ
アルカンである。例えば、ブロモメタン、ジブロモメタ
ン、テトラブロモメタン、1,2-ジブロモエタン、1,5-ジ
ブロモペンタン、2-メチル-2- ブロモプロパン及び1,4-
(ジブロモメチル)ベンゼンが挙げられる。C1 〜C6
のブロモアルカンが特に好ましい。ブロモアルコール
は、分子内に1個以上の臭素原子及び1個以上のヒドロ
キシル基を含む化合物を意味すると理解される。これら
の化合物内にその他の官能基が存在してもよい。好まし
いブロモアルコールはC3 〜C20のブロモアルコールで
ある。例えば、トリブロモネオペンチルアルコール、2,
3-ジブロモブト-2- エン-1,4- ジオール、例えばpolyol
Fox-O-Pol VD280S という商標名でShell から市販され
ている臭素化ビスフェノールA誘導体のような臭素化芳
香族ポリオール、Ixolという商標名でSolvayから市販さ
れている、2,3-ジブロモブト-2- エン-1,4- ジオールに
エピクロロヒドリンを付加することにより製造されるも
ののような臭素化ポリエーテルポリオール、又はPHT4-D
iol という商標名でGreat LakesChemicals から市販さ
れている、ジ(ヒドロキシアルキル)テトラブロモフタ
レートのような臭素化芳香族ポリエステルポリオールが
挙げられる。
ましい安定剤はベンゾキノン及び臭素化化合物である。
ポリオール、ヒドロフルオロアルカン及び安定剤の他
に、本発明によるプレミックスは、特に水、触媒、界面
活性剤、酸化防止剤、難燃剤及び/又は顔料のような通
常ポリウレタン又は変性ポリウレタンフォームの調製に
使用される種々の添加剤を含みうる。触媒としては、第
三アミン及び有機錫、鉄、水銀又は鉛化合物のような、
ポリオールとイソシアネートとの反応による−NH−C
O−O−ウレタン結合の形成を促進するか又はイソシア
ネートと水との反応を活性化する化合物が挙げられる。
ポリイソシアヌレートフォームの調製に適する本発明に
よるプレミックスは一般的には、三量化触媒、すなわち
イソシアネートのトリイソシアヌレートへの三量化反応
を触媒する化合物を含む。三量化触媒としては、オクタ
ン酸カリウムのようなアルカリ金属カルボキシレート、
ヒドロキシアルキルアンモニウムカルボキシレート及び
トリアジンが挙げられる。これらの触媒は、ウレタン結
合の形成を促進する化合物と組み合わせて最もしばしば
使用される。
オール、ヒドロフルオロアルカン、安定剤及び任意の添
加剤の最適割合は、特に用途、調製されるフォームの種
類、ポリオールの種類、ヒドロフルオロアルカンの種
類、安定剤の種類及び添加剤の種類に依存する。それら
は特定の場合の各々について容易に決定されうる。実際
には、ヒドロフルオロアルカンの量は一般的にはポリオ
ール100重量部当たり1乃至80重量部である。好ま
しくはポリオール100重量部当たり10乃至60重量
部である。一般的には、使用する安定剤の量はヒドロフ
ルオロアルカン100重量部当たり約0.05乃至25
重量部である。好ましくはヒドロフルオロアルカン10
0重量部当たり約0.1乃至20重量部である。特に好
ましくはヒドロフルオロアルカン100重量部当たり約
0.5乃至15重量部である。安定剤が臭素化されたポ
リエーテルポリオール又は臭素化されたポリエステルポ
リオールの場合には、プレミックスの非臭素化ポリオー
ルの一部又は全部の代わりに更に多量使用しうる。本発
明によるプレミックス中の水、触媒、界面活性剤、可塑
剤及び/又は難燃剤の量は、従来ポリウレタン又はポリ
イソシアヌレートフォームの調製に使用する量である。
ートとの反応によりポリウレタンフォーム又はポリイソ
シアヌレートフォームを製造するするためのものであ
る。特に、剛性ポリイソシアヌレートフォームの製造に
適する本発明によるプレミックスの場合に優れた結果が
得られた。これらのプレミックスは、前述の安定剤の不
在下ではヒドロフルオロアルカンの有意な分解を誘導す
る三量化触媒がその中に存在していても実質的にヒドロ
フルオロアルカンが分解せず、特に安定していることが
分かった。
関して記載した前述のヒドロフルオロアルカン及び安定
剤の存在下で、1種以上のイソシアネートを1種以上の
ポリオールと反応させるポリウレタン又はポリイソシア
ヌレートフォームの製造方法に関する。従来そのような
フォームの製造に使用されるイソシアネートはいずれも
本発明による方法に使用しうる。例えば、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートのような脂肪族イソシアネート、及
びトリレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイ
ソシアネートのような芳香族イソシアネートが挙げられ
る。本発明は又、前述のように、本発明によるプレミッ
クス又は方法の使用により得られるポリウレタン又はポ
リイソシアヌレートフォームにも関する。
明する。実施例1、3、7、10乃至15、17、1
8、20及び22乃至27は本発明による。(C)の付
いている実施例2、4、5、6、8、9、16、19及
び21は比較のために提供する。明快に指示しない限
り、実施例に使用されている成分の量はポリオール10
0重量部当たりの重量部で表されている。実施例1乃至6 ポリイソシアヌレートフォームの調製用の6種類のプレ
ミックスを以下の重量比で調製した。100部のEniche
m から市販されているTercarol RF33 という商標名の蔗
糖をベースとするポリエーテルポリオール、1部の水、
1部のGoldschmidt から市販されているTegostab B 840
4 という商標名のシリコーン界面活性剤、3部のN,N-ジ
メチルシクロヘキシルアミン、7部のSolvay Fluor und
Derivate GmbHから市販されているKacecat KCA という
商標名の酢酸カリウム、表1に示した割合の1,1,1,3,3-
ペンタフルオロプロパン(HFC-245fa) 、1,1,1,3,3-ペン
タフルオロブタン(HFC-365mfc)又は1,1-ジクロロ-1- フ
ルオロエタン(HCFC-141b) 、表1に明記したように、任
意に2部のニトロメタン。
る不飽和生成物の量を測定するために、これらのプレミ
ックスを70℃の一定温度において2ヶ月間貯蔵し、気
相クロマトグラフィーにより分析した。結果を以下の表
1に示す。本発明による実施例1及び3と実施例2
(C)及び4(C)とを比較すると、1,1-ジクロロ-1-
フルオロエタンの場合(実施例5(C)及び6(C)の
比較)に比べ、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン及び1,
1,1,3,3-ペンタフルオロプロパンの分解がニトロメタン
により一部抑制されていることが分かる。これらの結果
は、本発明に従ってヒドロフルオロアルカンと安定剤が
同時に存在するときのみ分解の抑制が得られることを示
す。
ミックスを以下の重量比で調製した。100部のEniche
m から市販されているTercarol RF33 という商標名の蔗
糖をベースとするポリエーテルポリオール、1部の水、
1部のGoldschmidt から市販されているTegostab B 840
4 という商標名のシリコーン界面活性剤、3部のN,N-ジ
メチルシクロヘキシルアミン、7部のAir Products and
Chemicalsから市販されているDABCO TMR という商標名
のN-2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム2-エ
チルヘキサノエート、20部の1,1,1,3,3-ペンタフルオ
ロブタン(HFC-365mfc)、表2に明記したように、任意に
1部の1,4-ベンゾキノン。これらのプレミックスを70
℃の一定温度において貯蔵した。発泡剤の脱ハロゲン化
水素化により形成される不飽和生成物の量を測定するた
めに、試料をこれらの条件下の異なる貯蔵時間の後除去
し、気相クロマトグラフィーにより分析した。結果を表
2に示す。使用したプレミックスにおいては、1,4-ベン
ゾキノンがHFC-365mfcの分解を有意に抑制することを示
す。
Desmodur 44V20という商標名の高分子ジフェニルメタン
ジイソシアネートと、以下の組成のプレミックスとを出
発物質として、手で混合することによりポリイソシアヌ
レートフォームを調製した。100部のEnichem から市
販されているTercarol RF55 という商標名のソルビトー
ルをベースとするポリエーテルポリオール、1部の水、
2部のGoldschmidt から市販されているTegostab B 840
4 という商標名のシリコーン界面活性剤、3部のN,N-ジ
メチルシクロヘキシルアミン、7部のSolvay Fluor und
Derivate GmbHから市販されているKacecat KCA という
商標名の酢酸カリウム、60重量部の1,1,1,3,3-ペンタ
フルオロブタン(365mfc)。ポリオール、界面活性剤、水
及び発泡剤を連続して混合ボールに導入し、第一の攪拌
期間の後触媒を導入した。次いで、ポリオール100部
当たり404.3部の割合のイソシアネートを添加し
た。この割合は、イソシアネート数(反応混合物中のヒ
ドロキシル官能基の数に対するイソシアネート官能基の
数の割合の100倍)の値が300に対応する。次いで
得られた組成物をただちに1600回/分の速度で回転
するマルチブレード型の攪拌器により25秒間均質混合
し、発泡及びフォームの熟成がおこる自由発泡金型にデ
カントした。
部当たり0.3重量部のニトロメタン(NM)をプレミック
スに導入した。実施例11においては、ポリオール10
0部当たり3重量部のニトロメタン(NM)をプレミックス
に導入した。実施例12においては、ポリオール100
部当たり3重量部の1-ニトロペンタン(NP)をプレミック
スに導入した。実施例13においては、ポリオール10
0部当たり3重量部の1,4-ベンゾキノン(BQ)をプレミッ
クスに導入した。実施例14においては、ポリオール1
00部当たり3重量部の塩化カルシウムをプレミックス
に導入した。実施例15においては、ポリオール100
部当たり3重量部の塩化マグネシウムをプレミックスに
導入した。実施例16(C)においては、安定剤の不在
下で、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタンの代わりに1,1,
1,3,3-ペンタフルオロプロパン(245fa) を使用した。実
施例17においては、ポリオール100部当たり3重量
部のニトロメタン(NM)を実施例16のプレミックスに導
入した。実施例18においては、ポリオール100部当
たり0.6重量部のアセチルアセトン(AAC) を実施例1
6のプレミックスに導入した。各フォームについて、反
応性の分布を記録し、フォーム内におけるヒドロフルオ
ロアルカンの脱ハロゲン化水素より得られる生成物の量
を製造直後及び種々の条件下における貯蔵後にクロマト
グラフィー分析により測定した。結果を表3に示す。本
発明による安定剤の添加が実質的に、試験したポリイソ
シアヌレートフォーム中のHFC-365mfc又はHFC-245fa に
よる分解を抑制する。
ら市販されているPolycat 41という商標名のヘキサヒド
ロ-1,3,5- トリス[3-(N,N-ジメチルアミノ) プロピル]-
1,3,5-トリアジンと置換して、実施例9(C)及び11
の試験を繰り返した。得られた結果を表4に示す。カリ
ウムオクタノエートを、同量のAir Products and Chemi
calsから市販されているDabco TMR という商標名のN-2-
ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム2-エチルヘ
キサノエートと置換して、実施例16(C)及び17の
試験を繰り返した。得られた結果を表4に示す。ヒドロ
フルオロアルカンの分解の有意な減少が観察された。
の高分子ジフェニルメタンジイソシアネートと、Shell
から市販されているCaradol 585-8 という商標名の蔗糖
をベースとするアミン化ポリオール及びSolvayから市販
されているIxolB251 という商標名の臭素化ポリエーテ
ルポリオールを含むプレミックスとを出発物質として、
手で混合することによりポリイソシアヌレートフォーム
(イソシアネート数300)を調製した。使用したプレ
ミックスの組成を得られた結果とともに表5に示す。こ
れらの組成物においてHFC-365mfcによる分解は実質的に
無視しうる。
の高分子ジフェニルメタンジイソシアネートと、Shell
から市販されているCaradol 585-8 という商標名のアミ
ン化ポリオール及びEnichem から市販されているTercar
ol RF 55という商標名のソルビトールをベースとするポ
リエーテルポリオールを基剤とし、ブロモアルコール又
はブロモアルカンを含むプレミックスとを出発物質とし
て、手で混合することによりポリイソシアヌレートフォ
ーム(イソシアネート数300)を調製した。使用した
2種類のプレミックスの組成を得られた結果とともに表
6に示す。これらの組成物においてHFC-365mfcによる分
解は実質的に無視しうる。
Claims (10)
- 【請求項1】 1種以上のポリオール、1種以上の一般
式: CF3 −CR1 R2 −CF2 −R3 (式中、R1 及びR2 は相互に独立して水素原子又は任
意にフッ素化されたC1〜C3 のアルキル基を表し、R
3 は水素原子又はメチル基を表す。)に対応するヒドロ
フルオロアルカン、及び1種以上の、ニトロアルカン、
ジケトン、アルカリ土類金属塩及び臭素化化合物から選
択される安定剤を含むポリウレタン又はポリイソシアヌ
レートフォームの調製のためのプレミックス。 - 【請求項2】 前記発泡剤が1,1,1,3,3-ペンタフルオロ
プロパンである請求項1記載のプレミックス。 - 【請求項3】 前記発泡剤が1,1,1,3,3-ペンタフルオロ
ブタンである請求項1記載のプレミックス。 - 【請求項4】 前記安定剤がC1 〜C6 のニトロアルカ
ンを含む請求項1乃至3のいずれかに記載のプレミック
ス。 - 【請求項5】 前記安定剤がC5 〜C10の脂肪族ジケト
ン及び任意にC1 〜C10のアルキル基で置換されたベン
ゾキノンから選択されるジケトンを含む請求項1乃至3
のいずれかに記載のプレミックス。 - 【請求項6】 前記安定剤がハロゲン化物又はニトレー
トから選択されるアルカリ土類金属塩を含む請求項1乃
至3のいずれかに記載のプレミックス。 - 【請求項7】 前記安定剤がブロモアルカン又はブロモ
アルコールから選択される臭素化化合物を含む請求項1
乃至3のいずれかに記載のプレミックス。 - 【請求項8】 剛性ポリイソシアヌレートフォームの製
造に適する請求項1乃至7のいずれかに記載のプレミッ
クス。 - 【請求項9】 1種以上の一般式: CF3 −CR1 R2 −CF2 −R3 (式中、R1 及びR2 は相互に独立して水素原子又は任
意にフッ素化されたC1〜C3 のアルキル基を表し、R
3 は水素原子又はメチル基を表す。)に対応するヒドロ
フルオロアルカン、及び以上1種以上の、ニトロアルカ
ン、ジケトン、アルカリ土類金属塩及び臭素化化合物か
ら選択される安定剤の存在下で、1種以上のイソシアネ
ートを1種以上のポリオールと反応させるポリウレタン
又はポリイソシアヌレートフォームの製造方法。 - 【請求項10】 請求項1乃至8のいずれかに記載のプ
レミックス又は請求項9記載の方法を用いることにより
得られるポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォー
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE09500794 | 1995-09-26 | ||
| BE9500794A BE1009630A3 (fr) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Premelanges pour la preparation de mousses de polyurethane ou de polyisocyanurate. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111032A true JPH09111032A (ja) | 1997-04-28 |
Family
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