用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物及使用其的聚氨酯树脂的制造方法技术

本发明专利技术提供一种连通性优异、且初期固化性优异的催化剂组合物及使用其的聚氨酯树脂的制造方法。将含有式(1)的胺化合物(A)、式(2)的羟基酸(B)和叔胺(C)的催化剂组合物用于聚氨酯树脂的制造。[R1及R2各自独立地表示甲基或乙基。R3表示碳原子数2～4的直链或支链的烷基。R4表示碳原子数1～18的2价的烃残基。M表示1～3的整数，n表示1～6的整数。]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物及使用其的聚氨酯树脂的制造方法
本专利技术涉及一种用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物及使用其的聚氨酯树脂的制造方法。本专利技术的催化剂组合物特别期待作为软质聚氨酯泡沫制造用的催化剂利用。
技术介绍
聚氨酯树脂是通过使多元醇和聚异氰酸酯在催化剂及根据需要的发泡剂、表面活性剂、阻燃剂、交联剂等的存在下反应而制造的。已知在聚氨酯树脂的制造中，将众多的金属系化合物或叔胺化合物用作催化剂。这些催化剂通过单独使用或组合使用而在工业上也较多地应用。在使用水或低沸点有机化合物作为发泡剂的聚氨酯泡沫的制造中，由于生产率、成形性优异，因此，这些催化剂中，尤其广泛使用叔胺化合物。作为这种叔胺化合物，可列举例如：现有公知的三乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N,N-二甲基乙醇胺等。(例如参照非专利文献1)。金属系化合物由于生产率、成形性变差，因此，大部分的情况下，大多将叔胺作为催化剂组合使用，单独使用的情况很少。关于聚氨酯树脂，其中软质及半硬质聚氨酯泡沫轻质且弹性优异，因此，在车辆、家具、寝具、缓冲垫等制品中被广泛使用。软质聚氨酯泡沫中，软质塑模泡沫主要用于汽车片材缓冲垫领域，软质板材泡沫主要用于家具、寝具、缓冲垫等领域，半硬质泡沫用于汽车用头枕、扶手或仪器面板等领域。在聚氨酯泡沫的制造中，2个主反应的平衡化是重要的。第1个被称为聚氨酯化反应(通称“树脂化反应”)，在多元醇和有机聚异氰酸酯的反应中生成聚氨酯聚合物，有助于骨架成形。第2个被称为脲化反应(通称“发泡反应”)，在水和有机聚异氰酸酯的反应中生成二氧化碳和脲聚合物，有助于发泡。为了得到结构良好的聚氨酯泡沫，树脂化反应及发泡反应必须同时且以最适均衡的速度进行。例如，发泡反应快速地进行时，泡沫容易破碎，另一方面，树脂化反应快速地进行时，二氧化碳引起的发泡被抑制，通过单元独自发泡而产生收缩，或成为高密度泡沫。近年来，在利用塑模成形的软质聚氨酯泡沫的制造方法中，以生产率的提高或泡沫的成本降低为目的，高速脱模系统的要求增强。为了加快制造循环，需要提高反应性并缩短工序时间，例如，通过增加活性高的催化剂或添加量来应对。但是，通过使用活性高的催化剂或增加添加量来缩短成形时间时，树脂化反应增强，泡沫单元成为独泡且容易收缩。这样，在反应高速化时，制造聚氨酯泡沫时的2个反应的平衡被打破，树脂化反应领先时，产生这样的问题。作为该问题的解决方法，提出了在作为催化剂的叔胺和具有羟基官能性的羧酸的盐的存在下进行反应(例如参照专利文献1)。但是，专利文献1中公开的方法中，催化剂的连通性(在软质聚氨酯泡沫成形时生成的单泡(单元)在固化(树脂化)之前膜破裂且连泡的现象)还不充分，另外，通过改善连通性，初期的固化性变弱，因此，指印(在从模中取出时附着的指迹)容易附着，要求进一步改良催化剂。需要说明的是，本专利技术人等已经针对使用分子内分别含有1个以上的伯氨基及叔氨基的胺化合物和分子内具有2个以上的羟基烷基的叔胺化合物作为胺催化剂的聚氨酯树脂的制造方法申请了专利(参照专利文献2)。但是，专利文献2中公开的方法为生产率及成形性好地制造聚氨酯树脂而不产生挥发性胺、且物性的降低也少的方法，与本专利技术应该解决的课题不同。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平7-233234号公报专利文献2:日本专利2001-181363号公报非专利文献非专利文献1:岩田敬治“聚氨酯树脂手册”(1987年初版)、日刊工业新闻社、p.118
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于上述
技术介绍
而完成的专利技术，其目的在于，提供一种用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物及使用该催化剂组合物制造连通性优异、且初期固化性优异的聚氨酯树脂的方法。用于解决课题的技术方案本专利技术人为了解决上述课题，重复进行了潜心研究，结果发现本专利技术的催化剂组合物及使用其制造聚氨酯树脂的方法，直至完成了本专利技术。即，本专利技术为如下所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物及使用其制造聚氨酯树脂的方法。[1]一种用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其特征在于，含有下述式(1)所示的胺化合物(A)、下述式(2)所示的羟基酸(B)和叔胺化合物(C)，[式(1)中，R1及R2各自独立地表示甲基或乙基。R3表示碳原子数2～4的直链或支链的烷基。][式(2)中，R4表示碳原子数1～18的2价的烃残基。m表示1～3的整数，n表示1～6的整数。]。[2]如上述[1]所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，胺化合物(A)、羟基酸(B)和叔胺化合物(C)的混合比率为[胺化合物(A)和羟基酸(B)的合计含量]/[叔胺化合物(C)的含量]＝30/70～75/25(摩尔比)的范围。[3]如上述[1]或[2]所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，胺化合物(A)和羟基酸(B)的混合比率为[胺化合物(A)的含量]/[羟基酸(B)的含量]＝30/70～90/10(摩尔比)的范围。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，胺化合物(A)为选自N,N-二甲基乙二胺、N,N-二甲基丙二胺、N,N-二乙基丙二胺及N,N-二甲基丁二胺中的至少一种。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，羟基酸(B)为选自甘油酸、羟基丁酸、苹果酸、水杨酸、3-羟基苯甲酸及4-羟基苯甲酸中的至少一种。[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，叔胺化合物(C)是[发泡反应速度常数/树脂化反应速度常数]的值为0.3以下的叔胺化合物。[7]如上述[6]所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，[发泡反应速度常数/树脂化反应速度常数]的值为0.3以下的叔胺化合物为选自N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基六亚甲基二胺、三乙二胺及1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7、1,2-二甲基咪唑中的至少一种。[8]一种聚氨酯树脂的制造方法，其在上述[1]～[7]中任一项所述的催化剂组合物的存在下使多元醇和有机聚异氰酸酯反应。[9]如上述[8]所述的聚氨酯树脂的制造方法，其中，所述催化剂组合物的使用量相对于多元醇100重量份为0.1～20重量份的范围。[10]如上述[8]或[9]所述的聚氨酯树脂的制造方法，其中，所述有机聚异氰酸酯的使用量以异氰酸酯指数计为70～200。[11]如上述[8]～[10]中任一项所述的聚氨酯树脂的制造方法，其在发泡剂的存在下进一步反应。[12]如上述[8]～[11]中任一项所述的聚氨酯树脂的制造方法，其中，所述发泡剂为水。[13]一种软质聚氨酯泡沫，其是通过上述[8]～[12]中任一项所述的制造方法而得到的。专利技术的效果本专利技术的催化剂组合物在将原料多元醇和有机异氰酸酯混合后，在初期反应中可得到平稳的发泡反应，在反应后半期固化速度加快，泡沫的硬度达到充分的硬度，因此，有益于提高聚氨酯树脂的生产率。另外，在本专利技术的催化剂组合物中，可得到有益于提高聚氨酯树脂的生产率、且单元连通化、几乎没有收缩的泡沫。进而，在使用本专利技术的催化剂组合物的聚氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其含有下述式(1)所示的胺化合物(A)、下述式(2)所示的羟基酸(B)和叔胺化合物(C)，式(1)中，R1及R2各自独立地表示甲基或乙基；R3表示碳原子数2～4的直链或支链的烷基，式(2)中，R4表示碳原子数1～18的2价的烃残基，m表示1～3的整数，n表示1～6的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.29 JP 2012-1469921.一种用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其含有下述式(1)所示的胺化合物(A)、下述式(2)所示的羟基酸(B)和叔胺化合物(C)，式(1)中，R1及R2各自独立地表示甲基或乙基；R3表示碳原子数2～4的直链或支链的烷基，式(2)中，R4表示碳原子数1～18的2价的烃残基，m表示1～3的整数，n表示1～6的整数，其中，胺化合物(A)、羟基酸(B)和叔胺化合物(C)的混合比率以摩尔比计为[胺化合物(A)和羟基酸(B)的合计含量]/[叔胺化合物(C)的含量]＝30/70～75/25的范围。2.如权利要求1所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，胺化合物(A)和羟基酸(B)的混合比率以摩尔比计为[胺化合物(A)的含量]/[羟基酸(B)的含量]＝30/70～90/10的范围。3.如权利要求1所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，胺化合物(A)为选自N,N-二甲基乙二胺、N,N-二甲基丙二胺、N,N-二乙基丙二胺及N,N-二甲基丁二胺中的至少一种。4.如权利要求1所述的用于制造聚氨酯树脂的催化剂组合物，其中，羟基酸(B)为选自甘油酸、羟基丁酸、苹果酸、水杨酸、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥义宏，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP