[发明专利]用于制造聚氨酯泡沫的催化剂组合物、以及使用其制造软质聚氨酯泡沫的方法

说明书

本发明提供一种催化剂组合物、以及使用该催化剂组合物制造软质聚氨酯泡沫的方法，其中所述催化剂组合物用于获得从产品中几乎不排出胺化合物、并具有足够的耐压缩形变性的软质聚氨酯泡沫。使用含有下述式(1)所示的胺化合物、以及选自乙二醇和聚乙二醇中的至少1种的用于制造聚氨酯泡沫的催化剂组合物[其中，在上述式(1)所示的化合物中存在光学活性体、非对映异构体、几何异构体时，包含各自的混合物及其被分离的异构体两者]，制造聚氨酯泡沫。[上述式(1)中，R¹、R²、R³和R⁴各自独立地表示氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、羟基、羟甲基或具有1至4个碳原子的烷氧基。m是1或2的整数。]

技术领域

本发明涉及用于制造聚氨酯泡沫的催化剂组合物、以及使用其制造软质聚氨酯泡沫的方法。更具体地说，本发明涉及在制造软质聚氨酯泡沫时，几乎不排出挥发性的胺化合物、并具有足够的耐压缩形变性和回弹性的软质聚氨酯泡沫的制造方法。

背景技术

通常，聚氨酯泡沫是多元醇和聚异氰酸酯在催化剂和根据需要添加的发泡剂、表面活性剂、阻燃剂、交联剂等的存在下反应而制造的。聚氨酯泡沫的制造中，使用大量的金属系化合物、叔胺化合物作为催化剂。这些催化剂通过单独使用或并用，也已在工业上广泛应用。

使用水、低沸点有机化合物等作为发泡剂制造聚氨酯泡沫时生产性、成形性优异，因此作为催化剂，叔胺化合物尤其被广泛使用。作为所述叔胺化合物，例如可以列举1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(TEDA)、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)。另一方面，作为金属系化合物，例如经常使用有机锡化合物等有机金属化合物。使用金属系催化剂时，生产性、成形性恶化的同时，金属系催化剂中存在含有铅、锡、汞等重金属的物质，由于产品中残留重金属导致的毒性问题和环境问题令人担忧，因此，在大多数情况下，通常与叔胺催化剂组合使用，很少单独使用。

叔胺化合物作为挥发性胺化合物从聚氨酯产品中逐渐排出，例如汽车内饰材料等中存在由挥发性胺化合物引起的臭味问题以及其他材料(例如表皮PVC)的变色问题。此外，叔胺催化剂通常具有强烈的臭味，在制造聚氨酯泡沫时的工作环境显著恶化。

作为解决这些问题的方法，有人提出了使用在分子中具有能够与聚异氰酸酯反应的羟基、伯氨基或仲氨基的胺催化剂(下文有时称为“反应型催化剂”)、分子中具有叔氨基的双官能交联剂代替上述挥发性叔胺催化剂的方法(例如参照专利文献1～专利文献5)。

在使用上述反应型催化剂的方法中，由于反应型催化剂以与聚异氰酸酯反应的形式固定在聚氨酯泡沫的骨架中，因此可以避免上述问题。该方法确实对于降低最终泡沫产品的臭味是有效的，但这些反应型催化剂的树脂化反应(多元醇和异氰酸酯之间的反应)的活性较差，会产生固化性降低的问题。

关于固化性的问题，通过添加低分子量的交联剂得到了改善(例如参照专利文献6)。此外，本申请的申请人已经针对能够同时解决胺的挥发性和固化性不足问题的催化剂组合物提出了专利申请(例如参照专利文献7、专利文献8)。然而，与其它反应型催化剂一样，这些催化剂组合物由于与聚异氰酸酯反应，因此存在阻碍泡沫的高分子量化，最终聚氨酯泡沫产品的耐久物性(耐候性)不足的问题。

在软质聚氨酯泡沫的用途中，汽车用坐垫占了很大比例，作为其中使用的软质高弹性泡沫所需的耐久物性，可以例举耐永久压缩形变性。当该耐永久压缩形变性较差时，坐垫的厚度随着时间而变薄，因此会产生诸如车辆驾驶员眼睛位置改变，舒适性和乘坐舒适性变差等问题。