(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)イソシアネート反応基と不飽和アルキル置換基とを有する第３級アミン触媒を含む少なくとも１種の化合物と、(b)少なくとも１種のアルキレンオキサイドとの反応生成物を含む組成物であって、該第３級アミン触媒が、
ＮＲ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、２−ヒドロキシエチル（ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−）または２−ヒドロキシプロピル（ＣＨ３−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−）であり；Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−の場合、Ｒ２は−Ｃ３Ｈ７（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）であり；Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−の場合、Ｒ２はＣ３Ｈ５（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）である）の構造を有する、組成物。
【請求項２】
該アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドからなる群から選択された少なくとも１つの要素を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
(a)イソシアネート反応基を有する第３級アミン触媒を含む少なくとも１種の化合物と、(b)少なくとも１種のアルキレンオキサイドとの反応生成物を含む組成物であって、該化合物が、
Ｒ１Ｒ２Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（Ｒ３）−（ＣＨ２）ｎ−ＮＲ１Ｒ２
（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基であり、そしてＲ３は−ＣＨ２−ＣＨ（Ｒ４）−ＯＨ（式中、Ｒ４は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である）であり、そしてｎは２〜６の整数である）の構造を有し、そして該アルキレンオキサイドが、
【化１】
0006268344.tif 000016
（式中、Ｒ５はＨまたはＣ１〜Ｃ６アルキルである）の構造を有する、組成物。
【請求項４】
該アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
該組成物が、
【化２】
0006268344.tif 000017
の構造を有する少なくとも１種の化合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
【化３】
0006268344.tif 000018
の構造を有する化合物をさらに含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
該組成物が、
【化４】
0006268344.tif 000019
の構造を有する少なくとも１種の化合物を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項８】
該組成物が、以下の構造：
【化５】
0006268344.tif 000020
を有する化合物の混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
該組成物が、ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−ヒドロキシプロピルアミン、Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
少なくとも１種のポリエステルポリオールおよび少なくとも１種の発泡剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
高温に曝された場合に、該組成物が安定である、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンの少なくとも１種を含む、組成物。
【請求項１３】
(a)イソシアネート反応基を有する第３級アミン触媒を含む化合物、(b)少なくとも１種のアルキレンオキサイド、(c)少なくとも１種のポリエステルポリオール、(d)少なくとも１種の発泡剤、及び(e)少なくとも１種のイソシアネートを接触させることを含む、ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法によって得られたフォーム。
【請求項１５】
該フォームが、低放出性フォームである、請求項１４に記載のフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年１２月１９日付けで出願された米国特許出願第６１／９１８２２８号明細書の利益を主張する。米国特許出願６１／９１８２２８号明細書の開示を参照により本明細書中に取り込む。
本発明の技術分野はアミン低放出性または非放出性の軟質ポリウレタンフォームの生産のために有用な触媒の組成物および適用物、ならびにポリエステルポリオールを含む系を用いて生産される硬質絶縁性ポリウレタンフォームである。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンフォーム組成物は、典型的にはイソシアネートとポリオールなどのイソシアネート反応性成分からなる予混合物とを反応させることにより調製される。予混合物はまた、任意選択的に、水、難燃剤、発泡剤、フォームを安定化する界面活性剤などの他の成分、およびイソシアネートとポリオールとを反応させてウレタンを製造し、水と反応してＣＯ２および尿素を製造し、そして過剰のイソシアネートと反応してイソシアヌレート（トリマー）を製造する反応を促進する触媒を含む。予混合物中の発泡剤は、通常重合反応の間に放出される熱によって気化されるのに充分低い沸点を有する液体またはガスである。絶縁性ポリウレタンフォームの生産において有用な発泡剤の例は、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロクロロオレフィン、ハイドロフルオロクロロオレフィン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ホルメート（ｆｏｒｍａｔｅ）、および炭化水素を含むがこれらに限られない。予混合物中の成分およびイソシアネートの適切な選択および組み合わせは、スプレーで適用され、所定の位置に注がれ、および冷蔵庫、冷凍庫、温水ヒーター、絶縁パネル、ガレージのドア、入口のドア、および絶縁が望まれる他の種々の用途等の用途で使用されるポルウレタンフォームの生産に有用であることができる。これらの用途のいくつかのために、予混合物は、ポリウレタンフォームを生成するようにイソシアネートと反応される前に、１日から１年までの間貯蔵される。これは、予混合物およびイソシアネートのドラム缶がオンサイト適用のための場所に出荷される、スプレーでのフォーム適用では共通である。したがって、絶縁性フォーム調合物の予混合物が化学的に安定かつ物理的に安定の両方であることが望ましい。しかし、ある場合には、ポリウレタン反応を促進するのに有用である触媒は、発泡剤、ポリエーテルポリオール、難燃剤または減少した貯蔵安定性となる予混合物中に存在する他の加水分解的に不安定な成分との好ましくない加水分解反応に参加するかまたはこの反応を誘起する場合がまたある。これらの好ましくない反応は、ポリエステルポリオールを含むスプレーフォーム系、および難燃剤または発泡剤として機能できるハロゲン化成分を含むスプレーフォーム系中で典型的には観察される。
【０００３】
ポリウレタンフォームの生産に有用な通常のアミン触媒は、ポリウレタンポリマーの生成を促進するウレタン反応を加速することが知られている第三級アミンを含む。しかし、ある場合には、第三級アミンは、エステルの加水分解を触媒してカルボン酸の生成を生じる場合があり、これが次に系中の第３級アミン触媒を中和して、イソシアネートへの混合物の反応性の低下を生じる場合がある。この反応性の低下はまた、スプレーフォーム適用の間の垂れ等の種々の品質上の問題となる場合があり、そしてまた貧弱な物理的特性を有するポリウレタンフォームを生成する場合がある。
【０００４】
特開２００７−０７７２４０号公報は、ＡＮＲ１Ｒ２（Ａ＝Ｃ８〜１８アルキル；Ｒ１、Ｒ２＝Ｃ１〜６アルキル）およびモルで≧１のヒドロキシアルキル基を有する第三級アミンを含む従来の触媒組成物を記載する。国際公開第２００５−０３０８２４号パンフレットは、（Ａ）第４級アンモニウム化合物。Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｎ＋Ｒ４Ｘ−、（Ｂ）疎水性のアミン化合物、および／または（Ｃ）複素環ｔｅｒｔ−アミン化合物。ポリオール成分、および水（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝Ｃ１〜１２炭化水素；Ｒ４＝Ｃ１〜１８アルキルまたは芳香族炭化水素；およびＸ＝酸解離定数（ｐＫａ）≦４．８を有する有機酸基である。）を含む触媒組成物を記載する。
【０００５】
特開２００４−２９２５８２号公報は、第４級アンモニウム化合物塩（ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４）＋ＨＣＯ３−または（ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４）＋２ＣＯ３２−（Ｒ１〜Ｒ３＝Ｃ１〜１２炭化水素基；Ｒ４＝Ｃ１〜１８直鎖飽和炭化水素基、Ｒ１〜Ｒ３の２つはＣ、Ｏ、またはＮを介してヘテロ環を形成できる）を含む触媒を開示する。
【０００６】
特開２００１−１７２３５５号公報は、７０〜１４０°において塩基性触媒の存在下で、１００部のビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート（ＢＨＥＴ）と３８〜２４０部のエポキシドとの添加重合によって調製された貯蔵安定なポリエステルポリオール（ＯＨ値＞１３０かつ≦３２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ｐＨ７〜１２）を記載する。
【０００７】
米国特許第５，３０２，３０３号明細書、米国特許第５，３７４，４８６号明細書および米国特許第５，１２４，３６７号明細書は、難燃剤を含むイソシアネート組成物の安定化のための必要な成分として脂肪アミドアミンの使用を記載する。この特許は、イソシアネート反応性組成物の保存期間の安定性は、多くの場合難燃剤、特にリン、亜鉛、アンチモンおよびアルミニウムに基づくものの添加により悪影響を及ぼされることを記載する。
【０００８】
上記の特許中の開示を参照により本明細書中に取り込む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、本発明中に記載されたように第三級アミンの使用を許すことによって従来のフォーム前駆体と関連した問題を解決することができ、それによってポリエステルポリオールを含むイソシアネート反応性混合物の貯蔵安定性を改善する。触媒は、軟質フォーム用途においてまた使用されて、アミン低放出性またはアミン非放出性を有するポリウレタン生成物を生成できる。上記の欠点の１つまたは２つ以上に苦しまない、方法、ポリウレタン組成物、ポリウレタン生成物、触媒組成物、触媒を製造する方法、および触媒が、技術的に望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、ポリエーテル、ポリエステル、マンニッヒポリオール、および有機ハロゲン含有難燃剤および発泡剤を含む系を用いて生産されるアミン低放出性または非放出性の軟質ポリウレタンフォーム、および硬質絶縁性ポリウレタンフォームの生産において有用な触媒組成物に関する。触媒は、第２ヒドロキシル基と共に不飽和脂肪族の置換基を含み、そしてそれによってポリウレタンポリマーを結合させ、そして最終のフォーム生成物に低い臭気およびアミンの非放出性または低放出性を与えることができる本発明のアミン組成物の存在により特徴付けられる。本発明の触媒はまた、ポリエステルポリオールを含むイソシアネート反応性混合物の貯蔵安定性を改善できる。「低放出性」によって、本発明の触媒を使用して生産されたフォームが、フォーム試料が下記のＶＤＡ−２７８法に従って試験された場合に、触媒から生じるアミンを放出しないであろうか、またはアミン放出が約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、ある場合には約１０ｐｐｍ未満であろうことのいずれかを意味する。「貯蔵安定性」により、（全フォーム高さの８０％に到達するための秒での時間として規定される）「選択時間」もしくは（全フォーム高さの９８％に到達するまでの秒での時間として規定される）「上昇時間」のいずれかまたは両者において、ポリエステルポリオールを含むイソシアネート反応性混合物が、約４秒遅れ以下、３秒遅れ、２秒遅れ以下または１秒遅れ以下より小さいであろうことを意味する。
【００１１】
本発明の一つの形態は、イソシアネート反応基と不飽和アルキル置換基とを有する第３級アミン触媒を含む組成物に関する。
【００１２】
本発明の一つの形態は、第三級アミン基と少なくとも１つのイソシアネート反応基とを有する少なくとも１種の化合物と、少なくとも１種のアルキレンオキサイドとを接触させること（例えば、約１３０℃超、約１４０℃超、約１５０℃超およびある場合には約１６０℃超の温度において接触させること）によって得られる上記のいずれかの組成物に関する。
【００１３】
本発明の一つの形態は、アルキレンオキサイドがエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドからなる群から選択される少なくとも１つの要素を含む、上記のいずれかの組成物に関する。
【００１４】
本発明の別の形態は、化合物が、
Ｒ１Ｒ２Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（Ｒ３）−（ＣＨ２）ｎ−ＮＲ１Ｒ２
（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基であり、そしてＲ３は、−ＣＨ２−ＣＨ（Ｒ４）−ＯＨ（式中、Ｒ４は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である。）そしてｎは、２〜６の整数である。）の構造を有し、そしてアルキレンオキサイドが、
【化１】
0006268344.tif 000002
（式中、Ｒ５は、ＨまたはＣ１〜Ｃ６アルキルである。）の構造を有する、上記のいずれかの化合物に関する。
【００１５】
本発明の別の形態は第３級アミン触媒が、
ＮＲ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、２−ヒドロキシエチル（ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−）または２−ヒドロキシプロピル（ＣＨ３−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−）であり；Ｒ２は、Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−の場合−Ｃ３Ｈ７（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）であり；Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−の場合、Ｒ２はＣ３Ｈ５（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）である。）の構造を有する、先のいずれかの組成物に関する。
【００１６】
本発明の別の形態は、組成物が、
【化２】
0006268344.tif 000003
の構造を有する少なくとも１種の化合物を含む、先のいずれかの組成物に関する。
【００１７】
本発明の別の形態は、組成物が、ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−ヒドロキシプロピルアミン、Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−ヒドロキシエチル−１−メチルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンを含む、先のいずれかの組成物に関する。
【００１８】
本発明の別の形態は、Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンの少なくとも１つを含む先のいずれかの組成物に関する。
【００１９】
本発明の別の形態は、
【化３】
0006268344.tif 000004
の構造を有する化合物を含む先のいずれかの組成物に関する。
本発明の別の形態は、
【化４】
0006268344.tif 000005
の構造を有する化合物を含む先のいずれかの組成物に関する。
本発明のさらなる形態は、以下の構造：
【化５】
0006268344.tif 000006
を有する化合物の混合物を含む先のいずれかの組成物に関する。
【００２０】
本発明のさらなる形態は、触媒の存在下で、少なくとも１種のポリオールと、少なくとも１種のイソシアネートとを接触させることを含むポリウレタンフォームの製造方法における先のいずれかの形態を使用することに関する。
【００２１】
本発明のさらなる形態は、先のいずれかの方法によって得られたフォームに関する。このフォームは、約６Ｋｇ／ｍ３〜約８０Ｋｇ／ｍ３の密度を有する軟質開放気泡のフォームを含むことができる。代わりにフォームは、約６Ｋｇ／ｍ３〜約２５０Ｋｇ／ｍ３の密度を有する硬質独立気泡のフォームを含むことができる。
【００２２】
本発明の種々の形態は、単独でまたは相互の種々の組み合わせで使用できる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
提供されているのは、本発明の方法、ポリウレタン組成物、ポリウレタン生成物、ポリウレタンフォームを製造するための方法、触媒組成物を製造するための方法、および触媒である。本開示の態様は、実用的な使用、ならびに最適な物理的特性を有する最終生成物で受け入れられるフォームの上昇速度を提供するように充分な触媒活性を提供しながら、ポリエステルポリオール、発泡剤およびハロゲン含有難燃剤の分解を最小化することおよびそうした分解工程による触媒の脱活性化を減らすことによって、予混合物の安定性を改善できる。ポリエステルポリオールおよびハロゲン含有物質からの分解の最小化は、「選択時間」および／もしくは「上昇時間」または両者を測定することによって監視できる。これらのパラメーターにおける変化が１秒以下であれば、系中でほとんどまたは全く分解していないと見なされる。「安定性」により、イソシアネートを除くフォーム化できる組成物のすべての成分を含む予混合物が、５０℃に設定されたオーブン中で数日〜数週間熱的にエージングされた後で、フォームを生成するのにエージング後充分活性であろうことを意味する。ポリエステルポリオールのエージングプロセス分解の間に、ハロゲン含有難燃剤および／または発泡剤が生じ、それによって予混合物にその活性を失わせる場合がある。標準ＦＯＭＡＴ装置を使用しておよび高さ対時間を記録することからなる上昇プロファイルのフォーム速度を測定して、この脱活性化は、測定されることができる。ＦＯＭＡＴ装置を用いて測定される２種の典型的なパラメーターは、（上記で規定した）「選択時間」および「上昇時間」である。したがって、触媒組成物を含む場合、選択時間および上昇時間におけるより小さい変化が望まれる、なぜなら、そうしたより小さな変化は、エージングプロセスの間のより低い活性損失と関連するからである。選択時間および上昇時間におけるより小さい変化は、好適なスプレーフォーム調合物が、例えば、適用の間に反応性混合物の垂れを防ぐために予混合物に余分な新たな触媒を加える必要なくエージング後にフォームを依然生成できることを意味する。
【００２４】
本発明の触媒は、任意の硬質絶縁性フォームの生産に有用であり、そしてスプレーで適用されたフォーム、器具絶縁、絶縁性建築用パネル、および独立気泡硬質ポリウレタンフォームを含む種々の他の絶縁製品のために特に有用である。本発明は、約２０〜約５００、約５０〜約２７０および典型的には約７０〜約１５０のイソシアネートインデックスを有するフォームを含む。本発明は、約５〜約６００のＯＨ数を有するポリオールを含む。本発明に記載されたこの触媒は、任意の好適なハロゲン含有発泡剤と組み合わせて使用できるであろう。絶縁性ポリウレタンフォームの生産において有用な発泡剤の例は、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロクロロオレフィン、ハイドロフルオロクロロオレフィン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ホルメート、および炭化水素を含むがこれらに限られない。ハイドロハロオレフィン発泡剤の例は、他のＨＦＯの中でも、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロプロペン）およびＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ（１−プロペン、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロ）である。発泡剤の量は、約０．５ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐ、約５ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐおよびある場合には約２０ｐｐｈｐ〜約５０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００２５】
本発明はまた、自動車のシート、アームレスト、ヘッドレスト、ステアリングホイールおよび開放気泡の軟質フォームを有する種々の他の製品等の自動車用途における使用のためのアミン低放出性または非放出性を有する軟質ポリウレタンフォームの生産に有用である。本発明は、約６０〜約２００、約７０〜約１８０および典型的には約７０〜約１５０のイソシアネートインデックスを有するフォームを含む。本発明は、約５〜約６００のＯＨ数を有するポリオールを含む。典型的には軟質フォームは、水を含むかまたは水から本質的になる発泡剤を使用して製造される。
【００２６】
一態様では、本発明は、イソシアネート反応基を有する第３級アミン触媒ならびに不飽和アルキル置換基を含む組成物を製造する方法を含み、そして少なくとも１つの第三級アミン基および少なくとも１つのイソシアネート反応基を含む化合物がエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドまたはブチレンオキサイドの少なくとも１種などのアルキレンオキサイドと熱的に接触される場合、そうした組成物が得られる。少なくとも１つのイソシアネート反応基を含む化合物は：Ｒ１Ｒ２Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（Ｒ３）−（ＣＨ２）ｎ−ＮＲ１Ｒ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、そして好ましくはメチル基であり、そしてＲ３は−ＣＨ２−ＣＨ（Ｒ４）−ＯＨ（式中、Ｒ４はＣ１〜Ｃ４アルキル基、そして好ましくは水素またはメチル基である）そしてｎは、２〜６の整数、そして好ましくは３である）の構造を有することができ、そしてアルキレンオキサイドは、
【化６】
0006268344.tif 000007
（式中、Ｒ５は、ＨまたはＣ１〜Ｃ６アルキルである。）の構造を有することができる。
【００２７】
本発明の触媒を製造するために使用できる第三級アミンは：ＮＲ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は２−ヒドロキシエチル（ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−）または２−ヒドロキシプロピル（ＣＨ３−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−）であり；Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−の場合、Ｒ２は−Ｃ３Ｈ７（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）であり；Ｒ３がＭｅ２Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−の場合、Ｒ２はＣ３Ｈ５（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）である構造を有することができる。
【００２８】
一態様では、本発明は、約６０〜約１８０分の期間、１００℃〜２５０℃の範囲の温度においておよび不活性な窒素雰囲気下で、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとともにその分子構造中に同時に少なくとも１つのイソシアネート反応基および少なくとも第三級アミン基を含む少なくとも１種の化合物を混合した場合、得られる接触生成物を含む組成物を製造するための方法を提供する。接触生成物は、ステンレススチールオートクレーブなどの従来の装置を使用して生成されることができる。
【００２９】
別の態様では、本発明は、１３０℃超、１４０℃超、１５０℃超および好ましくは１６０℃超および２５０℃までの温度においておよび以下の工程条件下（１当量の出発材料ビス（ジメチルアミノプロピル）−アミンは反応容器中で１８７グラムの質量と測定される）において、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとともにその分子構造中の同時に少なくとも１つのイソシアネート反応基および少なくとも第三級アミン基を含む少なくとも１つの化合物を組み合わせた場合に、得られる接触生成物を含む触媒を製造するための方法を提供する。ステンレススチール反応容器は次に５０℃まで加熱され、そして次に窒素を液体アミンに散布することによってパージされる。反応器は次に１１０℃に加熱され、そして含水量が従来のカーフフィッシャー法により１０００ｐｐｍ未満になるまで散布を継続する。温度は次にプロピレンオキサイド反応のために１４５〜１６０℃の範囲内にある所望の温度に高められ、そしてエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを含む０．９〜１．５当量のアルカリオキサイドは次に、部分毎の様式で反応器中に加えられ、１４５〜１６０℃の範囲内の制御下で温度を保たれる。アルカリオキサイドは４時間の間反応させられ、その後反応は冷却され、そして任意の残留するアルカリオキサイドは真空下で除去される。本発明の第３級アミン触媒と予混合物との接触は任意の好適な装置および手順による。本発明のアミン組成物の分析が、ＧＣＭＳなどの従来の分子質量分析技術、およびＮＭＲを使用して行われる。
【００３０】
一態様では、１３０℃超、１４０℃超、１５０℃超および好ましくは１６０℃超かつ２５０℃までの温度において、第１−ＯＨ基、第２−ＯＨ基、第１級アミン、第２級アミン、アミド、尿素、ウレタン、およびイミンなどのイソシアネート反応基を含む第３級アミン触媒が、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドと接触される場合に、本発明の触媒組成物が得られる。
【００３１】
イソシアネート反応基を有する第３級アミン触媒の例は、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−イソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’，Ｎ’−２−ヒドロキシ（プロピル）−１，３−プロピレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ）エタノール、メチルヒドロキシルエチルピペラジン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロピル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素、ビス（ジメチルアミノ）−２−プロパノール、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミダゾール）、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）イミダゾール、およびＮ−（２−ヒドロキシエチル）イミダゾール、またはそれらの組み合わせを含む。さらにまたは代わりに、一態様では、第３級アミン触媒成分は、発泡触媒成分であるかまたは発泡触媒を含む。例えば、一態様では、第３級アミン触媒成分は、２−［Ｎ−（ジメチルアミノエトキシエチル）−Ｎ−メチルアミノ］エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチル−Ｎ’−エタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−３−アミノプロピルビス（アミノエチル）エーテル、またはそれらの組み合わせであるか、またはこれらを含む。
【００３２】
本発明の一形態では、本発明の方法は、約６０〜約９５ｗｔ％のビス−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル−Ｎ−２−（ヒドロキシプロピル）アミン、約１．０〜約５．０ｗｔ％のビス−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−１−メチル）エチルアミンを含む混合物、ならびにＮ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンの約１〜約２０ｗｔ％の混合物を含む本発明の触媒を提供できる。
【００３３】
アルキレンオキサイドのイソシアネート反応基に対する当量比は、約０．５〜約２．０、約０．７〜約１．５およびある場合には約０．９〜約１．１の範囲で第三級アミン中に存在する。本発明のアミンは、例えば、イソシアネート反応基を含む出発第三級アミンとアルキレンオキサイドとの間の半バッチ反応により、生成できる。ある場合には、反応工程は、溶媒または触媒なしで行われる。
【００３４】
一態様では、本発明は、ポリオール成分、少なくとも１種の界面活性剤成分、少なくとも１種の発泡剤成分、および少なくとも１種の架橋成分を含む予混合物に関する。ポリオール成分は、１種または２種以上の標準ポリオール、１種または２種以上の天然油ポリオール、１種または２種以上のポリエステルポリオール、１種または２種以上のマンニッヒポリオールまたはそれらの組み合わせを含む。マンニッヒ塩基は：１）カルボニル化合物、２）第１級または第２級アミンおよび３）フェノール、ケトンであるが大部分が通常のフェノールおよび置換フェノールなどのエノール化できる酸性水素を有する有機化合物の縮合反応によって得られる。マンニッヒ塩基は、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドとのアルコキシル化反応のための開始剤として使用されることができ、マンニッヒポリオールと呼ばれるアミン含有ポリエーテルポリオールを与える。ポリオールの量は、約８０ｐｐｈｐ〜約１００ｐｐｈｐ、約８０ｐｐｈｐ〜約５０ｐｐｈｐおよびある場合には約５０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐの範囲であることができる。界面活性剤の量は、約０．１０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約０．２０ｐｐｈｐ〜約８．０ｐｐｈｐおよびある場合には約０．５ｐｐｈｐ〜約３．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。発泡剤成分は、約１ｐｐｈｐ〜約３０ｐｐｈｐ、約５ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐおよびある場合には約８ｐｐｈｐ〜約１５ｐｐｈｐの範囲であることができる。架橋成分は、約０．２０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約０．５ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐおよびある場合には約０．５ｐｐｈｐ〜約３．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。予混合物は、機械的攪拌器を備えた反応容器中のすべての成分を混合すること、またはドラム中ですべての予混合物成分を単純に混合し、そしてシーリング前にドラムの内の成分を機械的に混合することなどの任意の好適な条件を使用して生成されることができる。
【００３５】
一態様では、標準ポリオールは単独で使用され、ポリエーテルポリオールを含む。一態様では、標準ポリオールは、約０ｐｐｈｐ〜約１００ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約８０ｐｐｈｐおよびある場合には約２０ｐｐｈｐ〜約６０ｐｐｈｐの範囲で使用される。一態様では、天然油ポリオールは、約０超〜約４０ｐｐｈｐ、約０超〜約２０ｐｐｈｐおよびある場合には約０超ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐの量である。一態様では、標準ポリオールは単独で使用されそしてポリエステルポリオールである。一態様では、ポリエステルポリオールは、約０ｐｐｈｐ〜１００ｐｐｈｐ、約１０ｐｐｈｐ〜約８０ｐｐｈｐ、そしてある場合には約２０ｐｐｈｐ〜約６０ｐｐｈｐの量で使用される。一態様ではマンニッヒポリオールは、他のポリオールと組み合わせて、０ｐｐｈｐ〜８０ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約５０ｐｐｈｐ、そしてある場合には約０ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐの範囲で使用される。
【００３６】
一態様では、予混合物は、水、気泡安定剤、鎖延長剤、顔料、フィラー、難燃剤、補助ウレタンゲル化触媒、補助ウレタン発泡触媒、遷移金属触媒、またはそれらの組み合わせの少なくとも１つをさらに含む。予混合物の量は、約０．１ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約１０ｐｐｈｐ〜約３０ｐｐｈｐおよびある場合には約３０ｐｐｈｐ〜約５０ｐｐｈｐの範囲であることができる。さらに下記に記載するように、いくつかの態様において、予混合物は、任意の好適な装置を通しておよびこれらのあらかじめ記載したものを含む手順および／またはこの工程の任意の好適な部分において、混合されるさらなる成分を含む。
【００３７】
好適な気泡安定剤は、シリコーン界面活性剤、アニオン性界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限られない。一態様では、気泡安定剤は、ポリアルキルシロキサン、ポリオキシアルキレンポリオール改質ジメチルポリシロキサン、アルキレングリコール改質ジメチルポリシロキサン、またはそれらの組み合わせなどのシリコーン界面活性剤である。一態様では、気泡安定剤は、脂肪酸の塩、硫酸エステルの塩、リン酸エステルの塩、スルホン酸の塩、またはそれらの組み合わせなどのアニオン性界面活性剤である。一態様では、予混合物は、好適な所定の量で気泡安定剤を含む。好適なカチオン性界面活性剤は、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ポリエトキシル化獣脂アミン、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライドおよびその同類のものなどの（ｐＨに依存してまたは恒久的に帯電する）第４級アンモニウム塩を含むがこれらに限られない。好適な両性イオン性または両性界面活性剤は、スルタイン（ｓｕｌｔａｉｎｅ）、アミノ酸、イミノ酸、ベタインおよびホスフェートを含むがこれらに限られない。好適な非イオン性界面活性剤は、脂肪アルコール、ポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールアルキルエーテル、（デシル、ラウリルおよびオクチルグルコシドなどの）グルコシド、ポリオキシエチレングリコールアルキルフェノールエーテル、グリコールアルキルエステル、およびその同類のものを含むがこれらに限られない。好適な所定の量は、約０．１ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐ、０．１ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、０．１ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐ、または任意の好適な組み合わせまたはそれらの準組み合わせを含むがこれらに限られない。
【００３８】
（一部または全ての架橋を生成する）好適な架橋剤は、ヒドロキシル基、第１アミノ基、第２アミノ基、イソシアネート基と反応性である他の活性水素含有基、またはそれらの組み合わせなどの少なくとも２つのイソシアネート反応性部分を含む低分子量化合物を含むがこれらに限られない。一態様では、架橋剤は、多価アルコール（例えば、グリセロールまたはトリメチロールプロパンなどの三価アルコール）、ポリアミン、またはそれらの組み合わせである。架橋剤がポリアミンである一態様では、架橋剤は、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、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、トリプロパノールアミン、１，６−ヘキサンジアミン、またはそれらの組み合わせである。架橋剤がジアミンである一態様では、架橋剤は、１２個以下の炭素原子、７個の炭素原子、７個未満の炭素原子を含む。架橋剤の量は、約０．２０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約０．５ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐおよびある場合には約０．５ｐｐｈｐ〜約３．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００３９】
好適な鎖延長剤は、グリコール、アミン、ジオール、水、またはそれらの組み合わせなどのヒドロキシルまたはアミノ官能基を有する化合物を含むがこれらに限られない。一態様では、鎖延長剤は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、エトキシル化ヒドロキノン、１，４−シクロヘキサンジオール、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルイソプロパノールアミン、４−アミノシクロヘキサノール、１，２−ジアミノサン（１，２−ｄｉａｍｉｎｏｔｈａｎｅ）、２，４−トルエンジアミン、またはそれらの組み合わせである。鎖延長剤の量は、約０．２０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約０．５ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐおよびある場合には約０．５ｐｐｈｐ〜約３．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００４０】
好適な顔料は、有機顔料、無機顔料、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限られない。顔料は、（例えば、カラーグレードを適合させるための）着色、（例えば、黄色化を隠すための）隠蔽、またはそれらの組み合わせを可能にする。顔料が有機顔料である一態様では、顔料は、アゾ／ジアゾ染料、フタロシアニン、ジオキサジン、カーボンブラック、またはそれらの組み合わせである。顔料が無機顔料である一態様では、顔料は、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、またはそれらの組み合わせである。顔料の量は、約０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐおよびある場合には約０．１ｐｐｈｐ〜約３．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００４１】
好適なフィラーは、ポリウレタンフォームの密度および耐荷重性特性を増加させる。一態様では、フィラーは、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、またはそれらの組み合わせである。フィラーの量は、約０ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐおよびある場合には約１．０ｐｐｈｐ〜約５．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００４２】
好適な難燃剤は、ポリウレタンフォームの可燃性を減少させる。一態様では、難燃剤は、塩素化ホスフェートエステル、塩素化パラフィン、メラミン粉末、またはそれらの組み合わせである。一態様では、予混合物は、任意の好適な量で難燃剤を含む。好適な量は、約０ｐｐｈｐ〜約３０ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐ、約０ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約１ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐ、約１ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約１ｐｐｈｐ〜約５ｐｐｈｐ、または任意の好適な組み合わせまたはそれらの準組み合わせを含むがこれらに限られない。
【００４３】
一態様では、生成された組成物は、ポリウレタン組成物である。この態様において、この方法は、本発明のアミン組成物を含む予混合物と、イソシアネートとを反応させて、ポリウレタン組成物を生成することを含む。ポリウレタン組成物の生成は、従来の装置およびＲｏｎ  Ｈｅｒｒｉｎｇｔｏｎ  ａｎｄ  Ｋａｔｈｙ  Ｈｏｃｋ、  Ｄｏｗ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ１９９７によってＤＯＷ  ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＳ  Ｆｌｅｉｂｌｅ  Ｆｏａｍｓに記載されたものなどの方法を使用してイソシアネート成分と予混合物とを混合させることを含む。この混合させることは、所定の期間（例えば、約６秒）の間、所定のブレード回転速度（例えば、約６，０００回転／分）で、またはそれらの組み合わせで行われる。代わりに、ポリウレタン組成物の生成は、スプレー機の混合ヘッド中で高圧下すべての成分を接触させることからなるスプレーフォーム装置を利用して、イソシアネート成分と予混合物とを混合させることを含む。
【００４４】
一態様では、イソシアネート成分は、化学量論比でまたはほぼ化学量論比で予混合組成物と混合される。一態様では、化学量論の比は、ＮＣＯインデックスに基づく。ＮＣＯインデックスは、活性水素の当量の全数によって割り、１００を掛けたイソシアネートの当量数である、（例えば、［ＮＣＯ／（ＯＨ＋ＮＨ）］×１００であるＮＣＯインデックスに基づく）。ポリウレタン組成物は、所定の範囲内にあるＮＣＯインデックスを含む。一態様では、所定の範囲は、約２０〜約５００である。ポリウレタン組成物がスプレーフォーム適用を生成するために使用される一態様では、範囲は、約２０〜約５００である。他の用途では、ＮＣＯインデックスは、約５０〜約３００、約８０〜約２５０および約９０〜約１１０の範囲であることができる。一態様では、ポリウレタン組成物は、三量化触媒と共にフォーム積層物において使用されるポリイソシアヌレートフォームを生成するように使用され、そして使用に好適な範囲を含む。
【００４５】
イソシアネート成分は、任意の好適な有機イソシアネート化合物を含む。好適な有機イソシアネート化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、フェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、またはそれらの組み合わせの少なくとも１つを含むがこれらに限られない。一態様では、イソシアネート成分は、２，４−ＴＤＩ、２，６−ＴＤＩ、またはそれらの組み合わせを含む。一態様では、イソシアネート成分は、質量で、約８０％の２，４−ＴＤＩおよび約２０％または残余である２，６−ＴＤＩを含む。一態様では、イソシアネート成分は、約６０％の４，４’−ＭＤＩおよび／または他の異性体のおよび類似のものと共に化学量論の量の高次ポリイソシアネートの混合物などの粗ＭＤＩを含む。ほかの好適なイソシアネートは、米国特許第４，３９４，４９１号明細書（参照によりそのすべてを本明細書中に取り込む）中に示され、そして記載されている。
【００４６】
一態様では、予混合物は、質量で、少なくとも約２０％のポリオール、約０．５％〜約１０％の界面活性剤、約１％〜約３０％の発泡剤成分、約０．５％〜約４％の架橋成分、約０．２５％〜約１５％の触媒組成物（イソシアネート成分の量は、約２０〜約５００のＮＣＯインデックスに基づく）を含む。さらなる態様では、ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、天然油ポリオールおよび／またはポリエステルポリオールを含む。一態様では、ポリエーテルポリオールは、約５００〜約２０、０００の平均分子量および／または約４００〜約１０のヒドロキシル数およびさらに好ましくは２０００〜５０００の平均分子量および／または約５０〜約２０のヒドロキシル数を有する。
【００４７】
一態様では、予混合物は、約１００ｐｐｈｐのポリオール成分（例えば、約７０ｐｐｈｐのポリエステルポリオールおよび／または約３０ｐｐｈｐのマンニッヒポリオール）、約２．０ｐｐｈｐの界面活性剤成分、約１．５ｐｐｈｐの水、および約１８０のＮＣＯインデックスを有するイソシアネート成分を含む。予混合物は、本発明の触媒組成物をまた含む。さらなる態様では、予混合物は、約３０ｐｐｈｐの難燃剤（例えば、トリス−（２−クロロプロピル）ホスフェート）、２０ｐｐｈｐの発泡剤、１．０ｐｐｈｐの金属触媒および０．１０ｐｐｈｐ〜１０ｐｐｈｐの三量化触媒を含む。
【００４８】
予混合物中の塩基ポリオールは、ポリウレタンフォーム組成物を生成するようにイソシアネートと反応する。一態様では、塩基ポリオールは、ポリエーテルポリオールである。好適なポリエーテルポリオールは、国際公開第０３／０１６３７３Ａ１号パンフレット、国際公開第０１／５８９７６Ａ１号パンフレット、国際公開第０４／０６０９５６Ａ１号パンフレット、国際公開第０３／０１６３７２Ａ１号パンフレット、および国際公開第０３／０５５９３０Ａ１号パンフレット（そのそれぞれのすべてを参照により本明細書中に取り込む）中に示され、そして記載されている。一態様では、ポリエーテルポリオールは、ポリ（エチレンオキサイド）、ポリ（プロピレンオキサイド）などのポリ（アルキレンオキサイド）ポリマー、および／または多価化合物（例えば、ジオールおよびトリオール）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である。一態様では、利用されるジオールおよびトリオールは、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、他の好適な低分子量ポリオール、またはそれらの組み合わせである。一態様では、ポリエーテルポリオールは、ポリヒドロキシ末端アセタール樹脂、ヒドロキシル末端アミン、ヒドロキシル末端ポリアミン、またはそれらの組み合わせであるか、またはこれらを含む。一態様では、塩基ポリオールは、ポリアルキレンカーボネート系ポリオール、ホスフェート系ポリオール、またはそれらの組み合わせであるか、またはこれらを含む。
【００４９】
一態様では、塩基ポリオールは、単一の高分子量ポリエーテルポリオールを含む。別の態様では、塩基ポリオールは、それぞれが異なる分子量または異なる化学的組成を有する、高分子量ポリエーテルポリオールの混合物を含む。この態様において、塩基ポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセロール系ポリエーテルトリオール、トリメチロールプロパン系ポリエーテルトリオール、他の類似の化合物または混合物、またはそれらの組み合わせなどであるがこれらに限られない二官能性および三官能性材料を含む。
【００５０】
一態様では、ポリ尿素改質ポリオールは、出発ポリオールの存在下で、ジアミンおよびジイソシアネートの反応により、生成される。この態様において、ポリ尿素改質ポリオールは、ポリ尿素分散体を含む。一態様では、ポリ尿素改質ポリオールは、例えば、出発ポリオール中でのイソシアネートとアルカノールアミンとの反応からｉｎ  ｓｉｔｕで生成される、ポリイソシアネートポリ添加（ＰＩＰＡ）ポリオール、であるか、またはこれらを含む。
【００５１】
一態様では、塩基ポリオールは、天然油ポリオールであるか、またはこれらを含む。通常、天然油ポリオールは、より高価でなく、そしておよび再生可能資源由来であり、それによって環境上の利益を提供する。天然油ポリオールは、１２〜２４の炭素鎖長を有する飽和酸および／または不飽和酸のトリグリセリドを含む。飽和酸は、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステリック酸（ｓｔｅｒｉｃ  ａｃｉｄ）、アラキジン酸、リグノセリン酸、またはそれらの組み合わせである。不飽和酸は、モノ不飽和（例えば、パルミトレイン酸、オレイン酸、またはそれらの組み合わせ）および／またはポリ不飽和（例えば、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、またはそれらの組み合わせ）である。１種の天然油ポリオールは、ヒマシ油、低ヒドロキシル含有量などのある限界を有するにもかかわらず通常ポリウレタンフォームを製造するのに使用されるリシノール酸の天然トリグリセリドである。他の天然油は、充分なヒドロキシル含有量を導入して、ポリウレタンポリマーの生産において有用であるようにするために、化学的に改質される必要がある。天然油または脂肪を有用なポリオールに改質しようとする場合に、考えることができる２つの化学的反応部位：１）不飽和部位（二重結合）；および２）エステル官能基がある。油または脂肪中に存在する不飽和部位は、エポキシ化を介して水酸化され、次に開環またはヒドロホルミル化され、次に水素化されることができる。代わりに、トランスエステル化をまた、天然油および脂肪中にＯＨ基を導入するために利用できる。エポキシ化の経路を使用して天然ポリオールの調製のための化学的方法は、エポキシ化天然油、開環酸触媒および開環物を必要とする反応混合物を含む。エポキシ化天然油は、エポキシ化植物系油（エポキシ化植物油）およびエポキシ化動物性脂肪を含む。エポキシ化天然油は、完全にまたは部分的にエポキシ化されていることができ、そしてこれら油は、大豆油、コーン油、ヒマワリ油、オリーブ油、キャノーラ油、ごま油、パーム油、菜種油、キリ油、綿実油、ベニバナ油、ピーナッツ油、亜麻仁油およびそれらの組み合わせを含む。動物性脂肪は、魚脂、獣脂およびラードを含む。これらの天然油は、Ｃ１２〜Ｃ２４の種々の鎖長を有し飽和または不飽和であることができる脂肪酸のトリグリセリドである。これらの酸は、：１）飽和：ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸およびリグノセリン酸；２）モノ不飽和：パルミトレイン酸、オレイン酸、３）ポリ不飽和：リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸であることができる。好適な反応条件下でペルオキシ酸を反応させた場合、部分的または完全エポキシ化天然油を調製できる。油のエポキシ化において利用されるペルオキシ酸の例は、国際公開第２００６／１１６４５６Ａ１号パンフレット（参照により本明細書中に取り込む）中に記載されている。アルコール、水および１つまたは複数の求核基を有する他の化合物を用いたエポキシ化油の開環を使用できる。反応条件により、エポキシ化油のオリゴマー化が生じることがまたできる。開環は、ポリウレタン生成物の製造のために使用されることができる天然ポリオールを与える。ヒドロホル���ル化／水素化工程において、油は、好適な触媒（典型的にはコバルトまたはロジウム）の存在下で、水素／一酸化炭素混合物により充填された反応器中においてヒドロホルミル化されてアルデヒドを生成し、このアルデヒドがコバルトまたはニッケル触媒の存在下で、水素化されてポリオールを生成する。代わりに、天然油および脂肪からポリオールは、トランスエステル化触媒としてアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属塩基または塩を使用する好適なポリヒドロキシル含有物質を用いて、トランスエステル化により生成されることができる。任意の天然油または代わりに任意の部分的水素化油は、エステル交換工程において使用できる。油の例は、大豆油、コーン油、綿実油、ピーナッツ油、ヒマシ油、ヒマワリ油、キャノーラ油、菜種油、ベニバナ油、魚油、アザラシ油、パーム油、キリ油、オリーブ油またはこれらのブレンドを含むがこれらに限られない。ラクトース、マルトース、ラフィノース、スクロース、ソルビトール、キシリトール、エリトリトール、マンニトール、またはいずれかの組み合わせなどの任意の多官能性ヒドロキシル化合物をまた使用できる。
【００５２】
一態様では、塩基ポリオールとしてまたは塩基ポリオール中で使用される天然油ポリオールは、ヒマシ油である。ヒマシ油は、低ヒドロキシル含有量を有するリシノール酸の天然トリグリセリドである。
【００５３】
一態様では、天然油または脂肪は、改質されて天然油ポリオールを生成する。この態様において、エポキシ化天然油は、開環酸触媒および開環物と反応する。エポキシ化天然油は、エポキシ化植物油などの植物系油、および／またはエポキシ化動物性脂肪である。植物系油である好適なエポキシ化天然油は、大豆油、コーン油、ヒマワリ油、オリーブ油、キャノーラ油、ごま油、パーム油、菜種油、キリ油、綿実油、ベニバナ油、ピーナッツ油、亜麻仁油、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限られない。エポキシ化動物性脂肪である好適なエポキシ化天然油は、魚脂、獣脂、ラード、またはそれらの組み合わせである。他の好適なエポキシ化天然油は、国際公開第０６／１１６４５６Ａ１号パンフレット（参照によりそのすべてを本明細書中に取り込む）中に示され、そして記載されている。
【００５４】
一態様では、天然油または脂肪は、不飽和部位におけるおよび／またはエステル官能基における化学反応を通して、ヒドロキシル含有量を増加させることによって、改質される。例えば、一態様では、不飽和部位は、エポキシ化／開環および／またはヒドロホルミル化／水素化を介して水酸化される。一態様では、エポキシ化天然油の開環は、アルコール、水、および１種または２種以上の求核基を有する他の化合物を用いる。さらなる態様では、エポキシ化天然油はまた、オリゴマー化される。一態様では、エポキシ化天然油のヒドロホルミル化／水素化は、好適な触媒（例えば、コバルトまたはロジウム、またはそれらの組み合わせ）の存在下で、水素／一酸化炭素混合物により充填された反応器中（示されていない）においてアルデヒドを生成し、このアルデヒドがコバルト触媒またはニッケル触媒の存在下で、水素化されてポリオールを生成する。
【００５５】
一態様では、好適な反応物中のエステル官能基は、トランスエステル化によって改質されてヒドロキシル基を導入する。この態様において、好適なポリヒドロキシル含有物質およびトランスエステル化触媒（例えば、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属塩基または塩）は、天然油または脂肪のポリオールを生成する。トランスエステル化は、任意の好適な天然油または部分的水素化油を含む。好適な天然油は、大豆油、コーン油、綿実油、ピーナッツ油、ヒマシ油、ヒマワリ油、キャノーラ油、菜種油、ベニバナ油、魚油、アザラシ油、パーム油、キリ油、オリーブ油、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限られない。好適な多官能性ヒドロキシル化合物は、ラクトース、マルトース、ラフィノース、スクロース、ソルビトール、キシリトール、エリトリトール、マンニトール、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限られない。
【００５６】
一態様では、ポリオール成分は、典型的には硬質ＰＩＲ／ＰＵＲ（ポリイソシアヌレートおよび／またはポリウレタン）フォームを製造するために使用されるポリオールを含む。そうしたポリオールは、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を含むがこれらに限られない。一態様では、ポリアルキレンエーテルは、ポリ（エチレンオキサイド）およびポリ（プロピレンオキサイド）ポリマーなどのポリ（アルキレンオキサイド）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、シクロヘキサンジオール、スクロースなどの糖および低分子量ポリオールのようなもの、またはそれらの組み合わせ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を含む。別の態様では、ポリオール成分は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、トリエタノールアミン、またはその同類のものなどのアミンが、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと反応する場合調製されることができるアミンポリエーテルポリオールを含む。スプレーフォーム調合物を対象とする一態様では、ポリオール成分は、ポリエーテルポリオールを含み、それによってポリウレタン組成物の反応性を増加させる。一態様では、ポリエーテルポリオールは、ジエタノールアミン、エタノールアミン、およびその同類のものなどのヒドロキシル含有アミンの存在下で、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合によって調製される。
【００５７】
一態様では、ポリオール成分は、単一の高分子量ポリエーテルポリオールを含む。さらにまたは代わりに、一態様では、異なる多官能性材料および／または異なる分子量または異なる化学組成物の混合物などの高分子量ポリエーテルポリオールの混合物は、ポリオール成分中に含まれる。
【００５８】
一態様では、ジカルボン酸が過剰のジオールと、例えば、アジピン酸、フタル酸、無水フタル酸が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはブタンジオールと反応する場合、またはラクトンが過剰のジオールと、例えば、カプロラクトンとプロピレングリコールとが反応する場合、ポリオール成分は、生成されるポリエステルポリオールを含む。
【００５９】
そのブレンドを含むポリオールの全量は、予混合物の約１０％〜約８０％、約２０％〜約６０％および約３０％〜約５０ｗｔ％の範囲であることができる。
【００６０】
一態様では、予混合物がエージングされるかまたは熱エージングされる場合、ポリウレタン組成物は、改善された予混合物の安定性およびフォーム動力学を含む。例えば、予混合物は、ある期間にわたり周囲条件下に静置させることによってエージングされ、例えば標準ＦＯＭＡＴ装置を使用して（全高さの８０％に到達する秒での時間として規定される）選択時間または（全高さの９８％に到達する秒での時間として規定される）上昇時間などの高さ対時間曲線中のある点に到達する秒での時間の増加を測定することによって、そしてイソシアネートに対する反応性の損失を決定するように周期的に活性を監視されることができる。系の安定性を決定するための別の方法は、５０℃に加熱され、そして調整されたオーブン中においてある期間にわたり予混合物を熱エージングさせ、そして上記の様式で周期的に反応性の損失を測定することによる。そうした特性は、５０℃のオーブン中において予混合物をエージングさせる場合、（フォームの全高さの８０％に到達する秒での時間として規定される）選択時間における最小限の変化（例えば、エージングなしで７．７秒、４週のエージング後に７．８秒の選択時間）、予混合物が５０℃のオーブン中でエージングされる場合、（フォームの全高さの９８％に到達する秒での時間として規定される）上昇時間における最小限の変化または変化しないこと（例えば、エージングなしで８．８秒、４週のエージング後８．８秒の上昇時間）を含むがこれらに限られない。
【００６１】
触媒組成物は、約０．１ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約１０ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐおよび約２０ｐｐｈｐ〜約３０ｐｐｈｐの予混合物組成物を含むことができる。
【００６２】
本発明のアミン組成物は、単独でまたはＮ，Ｎ−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−イソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル−Ｎ’−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’，Ｎ’−２−ヒドロキシ（プロピル）−１，３−プロピレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ）エタノール、メチルヒドロキシルエチルピペラジン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロピル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）尿素、ビス（ジメチルアミノ）−２−プロパノール、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミダゾール）、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）イミダゾール、およびＮ−（２−ヒドロキシエチル）イミダゾール、またはそれらの組み合わせなどの第２のアミン触媒と組み合わせて使用できる。用いられる場合、第２のアミン触媒の量は、約０．１ｐｐｈｐ〜約１０ｐｐｈｐ、約１０ｐｐｈｐ〜約１５ｐｐｈｐおよびある場合には約１５ｐｐｈｐ〜約２０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【００６３】
一態様では、第２の第３級アミン触媒成分は、発泡触媒成分を含む。例えば、一態様では、第２の第３級アミン触媒成分は、２−［Ｎ−（ジメチルアミノエトキシエチル）−Ｎ−メチルアミノ］エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチル−Ｎ’−エタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−３−アミノプロピルビス（アミノエチル）エーテル、またはそれらの組み合わせであるか、またはこれらを含む。
【００６４】
一態様では、第２の第３級アミン触媒成分は、高揮発性であり、そしてイソシアネート反応性でない（例えば、液体窒素中で試料を３回凍らせて、そして次に試料を脱気するように試料容器を真空に引くこと、試料を次にポンプで引き、そして水浴中で平衡に到達させ、そして蒸気圧を測定して、７０°Ｆで１．４ｍｍＨｇ超の蒸気圧を有することによって高揮発性である。）。例えば、一態様では、第２の第３級アミン触媒成分は、揮発性ゲル化触媒であり、そして、ジアゾビシクロオクタン（トリエチレンジアミン）、１，８−ジアザビシクロアンデセ−７−エン、トリス（ジメチルアミノプロピル）アミン、１，３,５−トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン、Ｎ−メチルジシクロヘキシルアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、トリブチルアミン、ジメチルアミノシクロヘキシルアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−メチルアミン、またはそれらの組み合わせであるか、またはこれらを含む。
【００６５】
一態様では、第２の第３級アミン触媒成分は、ビスジメチルアミノエチルエーテル、ペンタメチルジエチレントリアミン、ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ヘプタメチルテトラエチレンペンタミンおよび関連した組成物、高次の過メチル化ポリアミン、２−［Ｎ−（ジメチルアミノエトキシエチル）−Ｎ−メチルアミノ］エタノールおよび関連した構造、アルコキシル化ポリアミン、イミダゾールホウ素組成物、アミノプロピルビス（アミノエチル）エーテル組成物、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の要素などの揮発性発泡触媒（例えば、液体窒素中で試料を３回凍らせて、そして次に試料を脱気するように試料容器を真空に引くこと、試料を次にポンプで引き、そして水浴中で平衡に到達させ、そして蒸気圧を測定して、７０°Ｆで１．４ｍｍＨｇ超の蒸気圧を有することによって高揮発性である。）を含む。
【００６６】
一態様では、第３級アミン触媒成分は、少なくとも１種の遷移金属触媒を含む第２の触媒とともに使用される。例えば、一態様では、第３級アミン触媒成分は、有機スズ化合物、スズ（ＩＩ）カルボン酸塩、ビスマス（ＩＩＩ）カルボン酸塩、またはそれらの組み合わせとともに使用される。有機スズ化合物またはビスマスカルボキシレートなどの遷移金属触媒の例は、ジブチルスズジラウレート、ジメチルスズジラウレート、ジメチルスズジアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジメチルスズジラウリルメルカプチド、ジブチルスズジラウリルメルカプチド、ジメチルスズジイソオクチルマレエート、ジブチルスズジイソオクチルマレエート、ジメチルスズビ（２−チルヘキシル（２−ｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）メルカプトアセテート）、ジブチルスズビ（２−チルヘキシルメルカプトアセテート）、スズオクテート（ｓｔａｎｎｏｕｓ  ｏｃｔａｔｅ）、他の好適な有機スズ触媒、またはそれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１種の要素を含むことができる。例えば、ビスマス（Ｂｉ）などの他の金属をまた含むことができる。好適なビスマスカルボン酸塩は、ペンタン酸、ネオペンタン酸、ヘキサン酸、２−エチルヘキシルカルボン酸、ネオヘキサン酸、オクタン酸、ネオオクタン酸、ヘプタン酸、ネオヘプタン酸、ノナン酸、ネオノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、ネオウンデカン酸、ドデカン酸、ネオドデカン酸、および他の好適なカルボン酸の塩を含む。鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）の遷移金属とペンタン酸、ネオペンタン酸、ヘキサン酸、２−エチルヘキシルカルボン酸、オクタン酸、ネオオクタン酸、ネオヘプタン酸、ネオデカン酸、ネオウンデカン酸、ネオドデカン酸、および他の好適なカルボン酸とのほかの塩をまた含むことができる。遷移金属触媒の量は、約０ｐｐｈｐ〜約１．０ｐｐｈｐ、約１．０ｐｐｈｐ〜約２．０ｐｐｈｐおよびある場合には約２．０ｐｐｈｐ〜約４．０ｐｐｈｐの範囲であることができる。
【実施例】
【００６７】
以下の例は、本発明のある態様を具体的に示すように提供され、そして付属の請求項の範囲を制限しない。
［例１］
［ビス（ジメチルアミノプロピル）アミンとプロピレンオキサイドとを反応させることによる新規アミン組成物の合成］
【００６８】
出発材料ビス（ジメチルアミノプロピル）アミンは、ガスクロマトグラフィーによって決定して９０％〜９９．９＋％の純度を有する。１当量のビス（ジメチルアミノプロピル）アミン（１８７ｇ／当量）は、ステンレススチールの反応容器中で１８７．０グラムの質量と測定された。ステンレススチール反応容器は次に５０℃まで加熱され、そして次に窒素を液体に散布することによってパージされる。反応器は次に１００℃〜１６０℃、さらに典型的には、１１０℃の所望の反応温度に加熱され、そして含水量が従来のカーフフィッシャー法により１０００ｐｐｍ未満になるまで散布を継続した。エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを含む０．９〜１．５当量のアルカリオキサイドは次に、部分毎の様式で反応器中に加えられた。プロピレンオキサイドの場合、温度は、１４５〜１６０℃の範囲に維持された。アルカリオキサイドは典型的には４時間の間反応させられ、その後反応は冷却され、そして任意の残留するアルカリオキサイドは真空下で除去された。生成物は、ＧＣおよびＧＣＭＳを用いて分析され、そしてビス（ジメチルアミノプロピル）−２−ヒドロキシプロピルアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）−（２−ヒドロキシ−１−メチルエチル）アミン、Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロペニルアミンおよびＮ−（ジメチルアミノプロペニル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−Ｎ−プロピルアミンの混合物からなっていた。
【００６９】
［例２］
［イソシアネート反応基を含む従来のアミン触媒ブレンドで調製されたフォームの上昇速度］
フォームは、１種または２種以上のアルキル第三級アミンを含むウレタン触媒が加えられた典型的なポリウレタン調合物を使用して当該技術分野で知られている方法により製造できる。本発明によるポリウレタン調合物中で使用されるポリイソシアネートの量は限定されないが、典型的には当業者に知られた範囲内にあるであろう。「ＮＣＯインデックス」（イソシアネートインデックス）への参照によって示される例示的な範囲が表中に示されている。当該技術分野で知られているように、ＮＣＯインデックスは、イソシアネートの当量数を活性水素の当量の全数によって割り、１００を掛けたものとして規定される。ＮＣＯインデックスは以下の式によって表される。
ＮＣＯインデックス＝［ＮＣＯ／（ＯＨ＋ＮＨ）］×１００
【００７０】
本発明のいくつかの態様において、触媒組成物は、１種または２種以上のポリエステルポリオールと伴に、および任意選択的に１種または２種以上の発泡剤および／またはポリウレタン形成において通常使用される他の添加物と伴に、パッケージ中に混合されることができる。これらの他の任意選択的成分の例を既に上記に記載し、そしてこれらは本発明の基本的な性質に影響しない。そうした混合物は、その後に再度任意選択的に当該技術分野で知られている他の添加物の存在下で、有機イソシアネートと混合されてポリウレタンフォームを製造できる。硬質スプレーフォームの製造に加えて、本発明はまた、器具、建設および絶縁のためのラミネートパネルなどの多くの工業の用途のために通常利用される他の硬質フォームを調製するのに使用できる。
【００７１】
ポリウレタンフォームは、下記に示す調合物を使用して従来の様式で調製され、そして試験された。以下の調合物は、フォームを試験し、そして上昇速度の動力学を研究するために使用された。
【００７２】
典型的には低密度スプレーポリウレタンフォーム用途において使用される以下の調合物をイソシアネート触媒：ビス（ジメチルアミノプロピル）アミンおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチルエタノールアミンに反応性を有する従来の触媒を使用してフォームを製造するために使用した。
【表１】
0006268344.tif 000008
予混合物成分（予混合物はＭＤＩを除くすべての成分を意味する）を、２インチの（５．１ｃｍ）直径の攪拌パドルを取り付けたオーバーヘッド攪拌機（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｎｓａｔｏｒシリーズ２０００モデル８９）を使用して約６、０００ＲＰＭで約１０秒間混合し、そして対応する量のイソシアネートと混合する前に約５℃に冷却させた。２リットルのプラスチック容器中の機械的攪拌器（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｎｓａｔｏｒシリーズ２０００モデル８９）中で、約２５ｇの上記予混合物と、２５ｇのイソシアネート（ＭＤＩ）とを混合した。スタート時間、上昇速度、フォーム高さ、フォーム形成の速度を、混合容器のちょうど上に位置するＦＯＭＡＴソナー検出器（オリジナル装置ソフトウェアを有するＵｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｆａｎ  Ｓｅｎｓｏｒ  ＬＲ２−４０ＰＦＴ）を使用し、そして数分間の測定で測定された。下の表は、標準のためのフォームの動的データを提供する。ソナー検出器は、フォーミング工程を監視し、そしてフォームが最大の高さの８０％に到達する時間である選択時間（秒）；フォームが最大高さの９８％に到達する時間である上昇時間（秒）；上昇速度プロファイルにおける最も高い点である最大高さ（ｍｍ）；それぞれの測定の最後に到達した最終の高さである最終高さ（ｍｍ）を、自動的に記録する。
【表２】
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【００７３】
［例３］
［例２の標準アミン触媒でのエージング前後のフォーム上昇速度の比較］
上記例２と同じ様式でフォームを調製した。４週間の期間にわたって、５０℃に加熱し、そして調整したオーブン中に配置することによって、予混合物を熱エージングし、そして同様の様式で反応性損失を測定した。
【表３】
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【００７４】
ビス−（ジメチルアミノプロピル）アミンおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル−Ｎ’−メチルエタノールアミンを含む標準アミン触媒を使用した下記のデータは、より長い（フォームの全高さの８０％に到達する秒での時間として規定される）選択時間、およびより長い（フォームの全高さの９８％に到達する秒での時間として規定される）上昇時間となったことを示す。なんらかの理論または説明に拘束されることを望まないが、長期間にわたる触媒脱活性化が遅いフォーム上昇となることを示すと考えられる。選択時間および上昇時間における２秒の増加は、絶縁性フォームを壁にスプレーした場合に、重合材料の垂れとなることができる。
【００７５】
［例４］
［ビス（ジメチルアミノプロピル）アミンとプロピレンオキサイドとを反応させることによって得られたアミン組成物］
例１中で得られたアミン組成物を、ＧＣＭＳによって分析し、そして生成物が下の表中において構造２で同定したアミン化合物を含む幾つかの化合物を含む混合物であったことを示した。構造２のアミン化合物は、それらの化学的構造上の不飽和側鎖アルキル、およびポリウレタンフォームを製造するのに利用される場合、これらの新規のアミン化合物に非放出性を与えるイソシアネートに共有結合することができる第２ヒドロキシル基の存在により特徴付けられている。下記表中の構造２は分留により単離されて、約６％のアミン生成物を与える。このアミン混合物は、通常は自動車用途におけるアミン放出を評価するのに利用されるＶＤＡ２７８試験手順（ｔｅｓｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのアミン放出試験にまた合格することができるポリウレタンフォームを製造する上で有用である。化合物４はまた、例１に記載された手順を使用してプロポキシル化を行う場合に、約３％で混合物中に存在した。化合物４は、特にイソシアネートとさらに安定な化学結合を形成する第１のＯＨ基を有する。フォームの放出をＶＤＡ２７８手順により評価した場合化合物４はまた放出性ではない。
【表４】
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【００７６】
［例５］
［例１の本発明の触媒でのエージング前後でのフォームの上昇速度の比較］
上記例３と同様の様式でフォームを調製した。例１の触媒を含む予混合物を、４週間の期間にわたり５０℃に加熱し、そして調整したオーブン中に配置することによって熱エージングし、そして同様の様式で反応性損失を測定した。
【表５】
0006268344.tif 000012
【００７７】
例４に示された化合物の混合物を含む本発明のアミン触媒を使用した上記のデータが、（フォームの全高さの８０％に到達する秒での時間として規定される）選択時間および（フォームの全高さの９８％に到達する秒での時間として規定される）上昇時間において、本質的に変化しなかったことを示す。これは、熱エージングが予混合物のフォーミング性能に影響しなかったこと、およびポリエステルポリオール加水分解または難燃剤分解による大幅な触媒脱活性化が起こらなかったことを示す。
【００７８】
［例６］
［例４中に記載された混合物と例４の蒸留された化合物３［ビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルアミン］の性能間の比較］
例４の表に示された化合物３を、従来の分留装置を使用して蒸留によって成分の残りから分離し、９９％のビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルアミンである試料を得て、そしてその活性を、例４の表中にまた示された蒸留されていない混合物と比較した。ポリウレタンフォームを、例３に示された調合物により製造し、そして（フォームの表面に木製の舌圧子を接触させた場合のポリウレタンフォーム塊が糸を引くことができるであろう秒での時間によって規定される）開始ゲル時間（ＳＧＴ）を、例４の蒸留されたおよび精製された化合物３および例４中にまた記載された粗混合物を用いて製造した両方のフォームにおいてクロノメーターを使用して測定した。下記の結果は、ＳＧＴにおいて変化がないことが観察され、両方の組成物を使用した場合に、蒸留された化合物３ビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルアミンが例４中に記載された粗反応混合物と同じ活性を有することを示した。
【表６】
0006268344.tif 000013
【００７９】
［例７］
［蒸留された化合物３触媒［ビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルアミン］を用いて製造したフォームからの放出］
例４の表に示された化合物３を、従来の分留装置を使用して蒸留によって成分の残りから分離して、９９％ビス（ジメチルアミノプロピル）−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルアミンである試料を得て、そしてそのＶＯＣおよびＦＯＧ放出を、下記のＶＤＡ２７８法により決定した：
【表７】
0006268344.tif 000014
フォームからの放出を熱脱着分析を使用して測定し、そして９０℃（ＶＯＣ）および１２０℃（ＦＯＧ）において放出される物質を、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣＭＳ）により定量した。この目的のために、試験材料の試料を、不活性ガスの流れの中で加熱し、そして（９０℃におけるＶＯＣで１時間の間および１２０℃におけるＦＯＧで半分の時間の間）放出された物質を、低温トラップ中で凍結し、そして次に質量分析によって混合物中のそれぞれの成分の分離および分析のためにガスクロマトグラフィー中に注入した。次に混合物をガスクロマトグラフカラム中に通過させ、そして全放出を定量した。ＶＯＣ試験のために、揮発性有機化合物を、標準ｎ−Ｃ２６（直鎖Ｃ２６アルカン）までの溶離で決定し、そして半揮発性有機化合物のＦＯＧ溶離で、ｎ−Ｃ１４標準（直鎖Ｃ１４アルカン標準）からｎ−Ｃ３２（直鎖アルカン標準）までによって確立した範囲内で決定した。ＶＯＣおよびＦＯＧを同じ試料を用いて測定した。凝縮可能な放出（ＦＯＧ）を、ヘキサデカン（Ｃ１６−ｎ−アルカン）に対して定量しながら、ガス放出（ＶＯＣ）の定量化を、外部のトルエン標準に対して行った。濃度を、トルエンおよびヘキサデカン均等物における全放出としてｐｐｍで報告する。
フォーム１は、化合物３に関連したアミンの放出が検出されなかったことを示す。
【表８】
0006268344.tif 000015
【００８０】
［例８］
［例４の触媒で製造したフォームからの放出］
フォームを、高密度独立気泡フォームのために例７の調合物を使用して例４のアミン混合物を用いて、製造した。なんらかの理論または説明に拘束されることを望まないが、そうしたフォームは、例７中に記載されたＶＤＡ２７８法によりアミン放出を示さないであろうと考えられている。例４のアミンの混合物は、アミン放出または低アミン放出なしで、軟質モールドフォームを含むフォーム製品を製造することが期待されている。
【００８１】
本発明を、ある形態または態様を参照して記載したが、当業者により種々の変更を行うことができ、そして本発明の範囲を離れることなく均等物でその要素を置き換えることができると理解されるであろう。さらに、多くの改質を行って、その本質的な範囲を離れることなく、本発明の教示に特定の状況または材料を適合させることができる。したがって、本発明を実施するためにベストモードが考慮されながら、本発明は、開示された特定の態様に限定されないが、本発明は、付属の請求項の範囲内にあるすべての態様を含むであろうことが意図される。