DE1545122A1 - Verwendung von Bis-[beta-(N.N-dialkylamino)-alkyl]-aethern zur Beschleunigung der Reaktion organischer Isocyanate - Google Patents
Verwendung von Bis-[beta-(N.N-dialkylamino)-alkyl]-aethern zur Beschleunigung der Reaktion organischer IsocyanateInfo
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Description
,PATENTANWÄLTE IRA^199
DR. W. SCHALK · DIPL.-ING. PETER WlRTH
DIPL.-ING. G. E. M.DANNENBERG · DR. V. SCH MI ED-K.OWARZIK
Dr. P. Weinhold oik/ir-iooc
6 FRANKFURT AM MAIN P 1 P "-h Ί??.η
Union. Carbid© Corporation
270 Park Avenue
Hew York, H.Y. 10017 / USA
Verwendung von Siß-^f*-(K,N-dialkylaraino)«-alkyj7--ü-bh.o3ri zur
fl- dor Reaktion, organischer Isocyanate
Ea ist bekannt, 2ur Beschleunigung der Reaktion organischer
Isocyanate mit aktiven V/aco erst off enthaltenden Verbindungen
tertiäre Amine zu verwenden· Ea haben jedoch nur wenige tertiäre
Amino eine technische Bedeutung als Katalysatoren bei dieser
!Reaktion erreicht. Die wirksamsten dieser terW-Andn-Katalyaatoren
sind 1,4-Diaza-bicyclo-^.2.27~octaa und N,$,N%lP-2etramethyl-1,3-butandiamin.
In der US-Patentschrift 2 941 967 ist die Verwendung
bestimmter tertiärer Amine, Äthersauerstof !/enthalten,
als Katalysatoren in Polyurethans α. uien beschrieben. Diese tertiären
Aminäther haben als Katalysatoren in der Polyurethanindustrie keine Bedeutung erlangt, da ihre katalytisch© Wirksamkeit
bei der Beschleunigung ^on Reaktionen von Isocyanaten mit aktiven
V7as3orß"uoff enthaltenden Verbindungen schwächer ist als "beispielsweise
ν ο der beiden oben erwähnten, technisch wichtigen Amine.
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Unierlagen (Art 7 g l ,Va. ä : ..·. <. ^u i ~ Anderungsge^y.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun die Verwendung neuer Katalysatoren auf der Basis von tertiären Aminen, die die obigen
Nachteile nicht aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von Bis-^/S"-(N,N-dimethylamino)-alky37-ätkernin
welchen Jede Alkylgruppe eine Äthyl- oder Propy!gruppe ist, als Katalysator zur Beschleunigung
der Reaktion einer organischen Verbindung, die mindestens eine Isocyanatgruppe enthält, mit einer, aktiven Wasserstoff enthaltenden
Verbindung·
Die erfindungsgemäß verwendeten Bis-^r-(N,N-dimethylamino)-alkyl7-äther
sind der Bis-^f-(N,N-dimethylamino)-äthyl7-ätherf Bis-/?-
(M,N-dimethylamino)-t-iaethyläthya7-äther und 2-(N^N-Dimethylamino)-äthyl-2-(NfN-dimethylamino)-1-methylöthyläther,
wobei der Bis-,/2-(N,N-dimethylaödno-äthyj7~8*ker
bevorzugt wird·
Der Bis-^?-(N,N-dimethylamino)-äthy27>-äther kann durch Umsetzung
des Bis-(2-chloräthyl)-äthers mit Überschüssigem Dimethylamin hergestellt werden· Diese Synthese ist z.B· in K.Helv.Chim.Acta, 34·
924 (1951) und Monatshefte 8£t 349 (t953) beschrieben. Ein anderes
Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung ist die klassische Williamson-Ä'thersynthese, wie e.B. t
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Dieses Verfahren kann ssur Herstellung des Bls-/!?-(N,N-dimethyl··
aadno)-1~methyl&thy3/-äthers und des 2-(N,N-Dimethylamino)-äthyl-2-(NtH<^dlmethylamino)-1-Die1ihyläthyläther8
angewendet werden (vgl· Aota Chimica Scandinavica, Seite 134-139 (1953))!
Erfindungsgemäß werden die Katalysatoren vorzugsweise bei der
Reaktion organischer Polyisocyanate mit Produkten, die mindestens
2 aktive Waeserstoffatome enthalten, angewendet, obgleich, z.B.
bei der Herstellung von als Weichmacher geeigneten Produkten und in organischen Synthesen auch monofunktionelle Reaktionsteilnehmer
verwendet werden können» ErfindungsgemBß verwendbare organische
Isocyanate sind Monoisocyanate, wie Phenylisocyanat, ToIyliaocyanate,
Benzyliaocyanat, xylylisocyanate, Hexylisocyanat, und
andere aromatisch· und aliphatische Isocyanate« Erfindungsgemäß
bevorzugt werden organische Polyisocyanate, wie z.B. 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanat, S^'-TolidenH-^'-diiaocjanat, und Iso~
cyanate, die durch Phosgenierung der Kondensationsprodukte von
Formaldehyd und verschiedenen aromatischen Aminen hergestellt sind, wie Bi8~(3~methyl-4-isocyanätophenyl)~methan und Bia-(4-isocyanatophenyl)-methan»
Weitere, erfindungsgemMä geeignete Polyisocyanate sind 1,5~Naphthalindiisocyanat9 Xylylendiisocyanate,
1,3-Phenylendiisocyanat, Trie-(4-iBOcyanatophenyl)-methan, Chlorphenylendiisocyanate,
Hexamethylendiisocyanat, Bis-(3-isocyanatopropoxy)-äthan
uew. Andere, erfindungsgemSfi verwendbare organische
Monoisocyanate und Polyisocyanate sind z«B» in Annalen 562,
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75-135 (1949) "beschrieben.» Die aromatischen Polyisocyanate
sind «rfiadungagemäß "besonders geeignete 9 insbesondere die Tolylen
diiaoeyanate und die Polyisocyanate, die duroh Phosgenierung der
Ton Anilin uad Formaldehyd hergestellt sind.
Die erfinduagegemMä iß. Betracht koamead®nt aktiven Waeseratoff enthaltendem
Yerfeia&UEgsa sind diejenigen^ die gemSß der Serewitinoff-BestiuMuog
gfc^ß Joura.Am.Chem«Sdo*vJ£f Seite 3181 (1927)reaktionefähig©
Wasserst off atome enthalt eau Zu des, irerschiedenen reakt ions-
Wasserstoff ©athaltessdts Uses®® ¥©n Terfeindungen gehören
Waü3ü:rr Amiia©» %Mfi,st^iifev Urethane, Phenole, Thiole ' .-UO&
esiTteensäi^ea· £evc£2t!etey aktiTea Wasserstoff enthaltende
Se&Ict^®üU9te£JL&ehBe7 sißd WsE®@r »ad pria^re tmd sekundäre 'Alkohole·
Sa ü2?£tti2;&®s Iffiia© WL& Harnstoff® gebildet werdea» weän.-ein Iso-Eit
®iat2a AU£©h,9l ond-Wase@a? nßg©s®tEt wirdy werden auch
©fAibIe© Mit S^astoffe al» l@ßMi@asteilnehmer bevorzugt.
flliea ©las, sm<& Amiae pehx- geeignett so χ·Β· bei An-
<£es ^^findmsigsgemSBen Verfahrene siar Hei?et«llung eines
Ie Imtm @int fielssalil toe Alkoholen verwendet werden-» wie die
und β·£« #iä oder mehrere
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BAD OftiiSiNAL
(α) Polyester and Polyester-Äther mit endständigen Hydroxyl-.
gruppen · ' .■■■■■. " "
(b) Polyhydroiyalkane und Alkylenoxyd-Addukte derselben
(0) Irialkanolamine und Alkylenoxyd-Addukte derselben . . ■ .
(d) Alkoholef did von Mono·* und Polyaminen durch Addition von
Alkylen/oxyden hergeleitet sind . '■■'"■
Alkylen/oxyden hergeleitet sind . '■■'"■
(e) nicht reduzierende Zucker und Zuckerderivate und Alkylen—
oxyd-Addukt© derselben
oxyd-Addukt© derselben
(f) Alkylenoxyd-Adduktö ternär or Kondensat ionsprodiakt β aua *
einem aromatischen Amin» Phenol und Aldehyd.
einem aromatischen Amin» Phenol und Aldehyd.
(ß) Alkylenoxyd-Addukte von Phosphor- und Polyphosphorsäuren
und verschiedene Phosphite tmd Phosphonate. ait endständigen Hydroxylgruppen. .. . ■.. ■ ■·-:,- ■■■.:■■ ^W-λ"·.;. . -." ' .".. .
und verschiedene Phosphite tmd Phosphonate. ait endständigen Hydroxylgruppen. .. . ■.. ■ ■·-:,- ■■■.:■■ ^W-λ"·.;. . -." ' .".. .
(h) Alkylenoxyd-Adduktö von Polyphenölea t; ''--'."-'"'V.!..;'■
(1) Polytetramethylenglykola . '; ' '"..'''^ ix'h' \".^'y:
(3) Xunktionelie. Glyöarldö, wie EisinuaÖX» sm& ; .:.·- ·. · - ' .".
(k) Hydroxylgruppen enthaltender Polymoriö&te· ' ■ ··'· " .
Polyester alt endständigen Hydroxylgruppen werden «·3# durch
Polymer la at io&, oi&oa Laotosfl» Tor^iigsifsig© 9in@s|;*CaprolaatonS; in Anwesenheit einer aktiven Wassaxato££ .ecthaltesadea-Initiator· hergestellt» Auoh Polyeatar aiaa Adipins&r& und .. Xthylenglykoi» Prop^'lonslylcol, Mäthyleaglykol wi6.: Dipropylenglykol, oder Sriolen» wie 1tlt*i-lrimQthylolpropaiL#' ·;■■* l^S^ö-Höiantrlol «Bd Slyosrin^ sind geslgnet· Die Mischpolymeri· sata von. Laotoaea «ad 'JUU^eaexjräaä: Wm&®& «beefaÜLe- sßit'
Polymer la at io&, oi&oa Laotosfl» Tor^iigsifsig© 9in@s|;*CaprolaatonS; in Anwesenheit einer aktiven Wassaxato££ .ecthaltesadea-Initiator· hergestellt» Auoh Polyeatar aiaa Adipins&r& und .. Xthylenglykoi» Prop^'lonslylcol, Mäthyleaglykol wi6.: Dipropylenglykol, oder Sriolen» wie 1tlt*i-lrimQthylolpropaiL#' ·;■■* l^S^ö-Höiantrlol «Bd Slyosrin^ sind geslgnet· Die Mischpolymeri· sata von. Laotoaea «ad 'JUU^eaexjräaä: Wm&®& «beefaÜLe- sßit'
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aind *·3» li&ylenglyköl» Propylenglykol, 1,:
ι» 1f4~* 1*5-* und 1,6-
1*2-, 1*3-* 1»5-# 1,6·» and 1,Ö-Moiyootan, 1t10-Dioxy-
lr1t«-iriiaethylolpropanf Pentaerythrit, Xylit,
Araölt, Söi^it» Manaif uavf, £e können »uoö. die Alkylenoxyd-
dia Addukte äktfs·^ J?oiyeajÄlicane mil; ithyleaoJtyd, jpropylenoxyd,
2piüliloraydrij* öder MittöJaungen d»reeli>0n.
Eine andere» erXlndungegemfifi geeignete p.aae· -reu Polyolan sind
die 5rialltÄaöIaain· u?id dl« ADtyiaBOjyrd-Addulrte derselben* Trieiatii £«B* ^riäüka^iulaAiM.y i£2^i.ttopropanol&siiJi und
u Beacftiders fc*Tiir»wgi ^ Aüri' «»oxyd-Addukte aind
s.,jmI al» AÄjqrleaoxjö-jiiidokt· tor Mono
wtväwm vejfiRignwadsi* mit
liono-
#5-<r* Ssteii^Ä^
und Atthere wert* Verbindungen sind dl«
Ein» weiter*
den üuüker,
die γ©& Anilin oder
und
nl<ifat
in wclehwa der
ilkes? lind Ztt@k#r£sisiTa»e· siBi Smsrest»
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In
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Ebenfalls
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Bieaol oder Kr®so3.#
«liite
BAD ORIGINAL
bei erhöhtenTemperaturea la Bereich του 60-180°·
Eint weitere Klasse geeigneter Polyols sind die Alkylenoxyd-Addukte yon Phosphor-» und Polyphosphoraäuren, wobei als Alkylenoxide Äthylenoxyd, 1 »2-Epojcypropan» die Epoxybutane und 3-Chlor-1,2-epoxypropan berorsugt werden· Verwendbar sind in diesem
Zusammenhang Phosphorsäure» phosphorige Säure und die Polyphosphorsäuren* wie Trlpolyphosphorsäure* Ebenfalle geeignete sind
Phosphite» wie Srl-CdipropylenglykolJ-phosphii» und die Phosphonate, die daraus durch Erhitzen in Anwesenheit τοη ««Β* Butylbroaid» hergestellt werden können sowie die Alkylenoxyd-Addukte
derselben«
Weiterhin geeignete Polyole sind die Polytetramethylenglykole»
die durch Polymerisation von Tetrahydrofuran in Anwesenheit eines
sauren Katalysators hergestellt werden»
Ebenfalls geeignet ist Hisinuaöl und die AlJcylenoxyd-Addukte ron
lisinusöl·
Außerdem geeignet als Polyols sind versohiedene Polymerisate
mit anhängenden Hydroxylgruppen, wie Polyyinylalkohol, V±ylcnlorid-Vinylalkohol-Miachpolymerieate und andere lllsohpolymerisate Tereohiedener» Äthyleniech ungesättigter Monomerer und
Vinylalkohol· Ebenfalle geeignet sind Polymerisate» die durch
Umsetsung eines sweiwertigen Phenole» wie 2f2-Bia-(4-oxyphenyl)-propan» mit Epiohlorhydrin in Anwesenheit τοη Hatriuehydroxyd.
hergestellt sind*
Das Terwendete Polyol oder die Polyolaisohung kann eine über eine
weiten Bereich variierende Hydroxyleahl haben« Zm allgemeinen
liegen die ß/droxyl»ahlen der erfindungagemäe verwendeten Polyole
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im Bereich von 20-1000, vorzugsweise 30-600 und insbesondere
35-450. Sie Hydroxylaahl ist definiert al« Ansahl ag Kaliumhydroxyd, die zur völligen Neutralisation dee Hydrolyseproduktes
de» aus t g Polyol hergestellten» völlig aoetyliertta Serirates
erforderlich let* Sie Hydroxylsahl ksuaa durch die folgende Glei**
chung definiert werden»
56#1 x 100 χ t
• ©Η« ——————
f m durchsohnittHohe runktlonalltät, d.h* durohBohnlttlloh·
Anzahl an Hydroiylgruppea pro llolekOl dee Polyols
a.w.» durchachnlttlicb.ee Molekulargewioht dee Polyols«
Das ia einseinen Terweiadete Polyol hängt τοη der Endrerwendung
des Polyurethanproduktes aus den erf indungsgemäßen Terfahren ab·
Bei der Herstellung von Sehäwaiett werden funktlonallt&t und
Hydroiylaahl so ausgewählt, daß eioh biegsame, halb-biegsame
oder harte Schäume ergeben» Bei der Herstellung harter Sohaua*»
formulierungen besitzen die obigen Polyols Toraugsweise eine
Hydroiylzahl τοη 200*800» fur halb«-biegsame Schaume eine Hydroxy:
zahl ν on 50-2 50 und für biegsame Schäume τοη 27-70. Diese angegebenen Verte stellen keine Einschränkung dar, sondern yeranechaulieheη lediglich die große Zahl aögllcher Kombinationen
der obigen Po^olreaktionsteilnehmer*
Eine weitere Klasse geeigneter, aktiven wasserstoff enthaltender
Eeaktionatellnehaer sind die iaine, wie Hydrasin, Xthylendia*lnf
Sl&thylentriattln, Triäthylentetraaln, Monottthanolaeln, 1,3-Propandiaain» 1 »4-Butandlaaln, Anilin, Biaeinebeneole»
90983 1/127 7
BAD ORIGINAL
toluolet Kondensationeprodukte aus Anilin oder einem anderen
aromatischen Amin und formaldehyd und BIa-(3-oülor-4-aainopü9nyl)-methan. Die Amine werden im allgemeinen verwendet, wenn erfindung«
gemäß ein Polyurethanelastomere» hergestellt werden soll; in diesem
YaIl 1st das verwendete Xsooyanai ein Vorpolyaerisat, das daroh
Umsetzung von Überschüssige* Diisocyanat alt einem Polyol hergestellt ist*
organische Isooyanat and die aktiven Vaeserstoff enthaltende
Verbindung werden In solchen Verhältnissen verwendet, daß normalerweise etwa eine Isocyanatgruppe pro aktiven Wasserstoff
enthaltende Gruppe (d*h* Hydroxylgruppe» Aminogruppe usw.) vorliegt, obgleich die Yerhältnisae in einem weiten Bereich variiert
werden können· Bei der Herstellung von Polyurethanechäumen werden
normalerweise Ms au 5 jt tfoersohufi an Isoeyanat (über die aur
Bealction mit allen alkoholischen. Hydroxylgruppen und Wasser
erforderliche ifenge) verwendet«
Die tertiären Aminäther können als einsige Katalysatoren für
Reaktionen «wischen Isooyanat und einer aktiven Vasserat off
enthaltenden Verbindung oder in Kombination mit anderen Katalysatoren verwendet werden* Besondere die organischen Zinnkataly—
sat or en werden mit Vorteil in Verbindung mit den tertiären AmInäthern verwendet*
Eine bevorzugte Klasse organischer Zlokatalysatoren sind die
Stannoaoylate* wie Stannoacetat, Stannoootoat» Stannolaurat
und StannooXeat* wobei Stennooctoat er£indungsgemäd besonders
wird*
9 0 9 8 3 1/12 7 7 BAD original
Weiterhin geeignet« organische Zinnkatalysatoren sind dl« organisahen Zinnverbindungen. Dies· Verbindungen sind dadurch gekenn-*
zeichnet» daß sie mindestens eine direkte Kohlenatoff-Zinn-Bindung aufweisen, wobei irgendwelche verbleibenden Bindungen
an Zinn durch Halogen, Sauerstoff» Wasserstoff, Schwefel» Stickstoff oder Phosphor substituiert a«in kann· Zu den vielen» erfindungsgemäß verwendbaren» organischen Zinnverbindungen gehören»
(A) Zinnverbindungen mit 4 Kohlenstoff-Zinn-Bindungen, wie
Tetramethylzinn, Tetra5thyIbinn, Tetrapropylsina» letrabutylslsn»
Setraootylsinn» Xetralaurylftlnn» Tetrabeniylainn, Tetrakia-(2-phenyläthyl)-zinn, Tetraphenylslsn» letra-p-tolylsinn, Tetrakia-(2-phenyläthyl)-«innf Tet^«vinylainn* letrallyliinn, Tetrachlor·
methylsinnf Tetramethanatilf onylaethylelnn, letra-pHB-ethoiyphanyl^ainn, Tetra-p-nitrophenylainn, sowie die unsymae tr Ischen
Verbindungen» wie 2-OyanäthyltributylKinn» Dlbutyldiphenylsinn
und verschiedene Addltionaprodukie ?on Alkyl-» Aryl*- und Aralkylslnnhydriden mit ungesättigt organischen Verbindungen» wie
^■rylnitril, Allyloyanld» Krotonitril, Acrylamid» Hethylaorylat»
A.j.ylalkoholf Aaroleindifithylaoetal, Vinylacetat und Styrolj
(B) Zinnverbindungen alt a Kohlenstoff-Zinn-Yerbindungen und 4*-n
Bindungen vom Zinn an Halogen- oder Wasserstoffatome oder Hydroxy] gruppen» in welchen η eine ganze Zahl «wischen 1 bis 3 1st» wie
Trimethylainnohlorid, Tributylainnchlorid, Srlootylslnnohlorid»
Sriphenylsinnchlorid» Srimethylaelnnbromid» Sributylsinnfluorid»
Triallylainnchlorid, Xrlbutylsinnhydrid» Triphenyliinnhydrid,
Trlmethylxinnhydroxyd» Sributylsinnhydroxyd» Dimethylainndicalorid, Dibutylainndichlorid» Diootyleinndiohlorid» Bls-(2-
phenyläthyl)-ainQdichloridt Diphenyleinndiohloridf
•909831/12/77
BAD ORIGINAL
diohlorid, Diallylainndibroaid, Diallylainndijodldr Dlbutylsinndiiluorid, Bia-( carboätlioxyiaethyl)-ainndiJ odid , Bis-(1,5-dilcetopent an)-zinndichlorid, Diloutyleinndihydrld, Butylsinntriohlorld
und OctylBinntrichloridj
(O) Zinnverbindungen Ait Z Kohlenetoff-Zinn-Bindungen und einer
Doppelbindung τοη Zinn an Sauerstoff oder Schwefel, wie Dimethylsinnoxyd, Eiäthyleinnoxyd, Dibutylainnoxyd, Eiootylainnoxyd,
Dilaurylsinnoxyd, Dipüenylainnoxyd und Diallyl»innoxyd, die alle
durch Hydrolyse der entsprechenden Elhalogenide hergestellt
werden, eowie Ble-2~PÄenyläthyl«inno:Qr4,
SnO and Dibutyleinnaulfid, wobei χ Jewell« tür «in« ^anse Zahl
«tent.
durch
Bindungen Tön Zinn an/Sauerstoff, Schwefel» Stickstoff oder
Phosphor rerhUndene organieohe Beste, wobei a eine ganse Zahl
von 1 bis 5 1st, wie *.B. Tributylainnaethoxyd, tributylilnnbut oxyd» Tributylainnaoetat, Tributylainn-Ii-piperaeinylthiooarbonylmeroaptid, Tributylxinnphosphor-dibutoxyd (hergestellt
wie folgt)
4955 5 (C4H9O)2
(C4Hq)5SnCl ♦ Z Sa
(C4Hg)5SnHa ♦ SaCl
JJH
JJH.
C4H9)SnSa 4 (C4H9O)2PCl >
(C4H9)5SnP(0C4H9)2 ♦ HaCl ,
Bibutylainndibutoxyd, (C4H9 J2Sn^OCH2(CH2OCH2)χ-1CH2CH5 J2f
2)ibutyl-bis-(0-aoetylaoötünyl)-fitinn, Dibutylzinn-bie-(ootylaaleat) , Cibutyliinn-t>ia-(thiododecoxyd) , Dibutyl«inn~bis-( 00tyl-909031/127?
: - 1> - 15A5122
thioglykolat), 3)ibutylBiim-biB-(H-aorpholiiiylearbonylmethyl—
acre apt id), Bibutyleinndibeneoloulf onaald, Diaethyliinndiaoetat,
Diätbylainndiaoetat, Dibutyleinndiacetat , Diootyliinndiaoetat»
Bilauryleinndiacetat, Dibutylsinndilaurat» Dibutyleinnaaleat,
Dibutylzinn-bla-CR-p^raxinylthiooarbonylaereaptid), Dlootylainnbis-(N-piperazinylthiocarbonylmero*ptid) » 0Gt?lslnn~tri8*»(thiobutoxyd), Butylainntriacetat, Methylatannonsäur·, ithyl»tannonaäure, Butylatannonaäure» Octylatannonaäur·, HOOC(CH2^5-SnOOH,
(CH5)3H(CH2)5LSn00H, ^5OOH2(OH2OOH2)χ^CHgBnOOH ttü4
CH5 OCHjj)^.^CH2O(CH2) cSnOOH, wobei χ für ganst Zahlen ittht,
(S) Poly-Zinn-IY-Terbindungen mit Kohle net off-Zinn-B indungen und
roraugaweiae auch Bindungen τοη Zinn an Halogen, Was3»ratoff f
Saueratoff, Schwefel, Stickstoff odtr Phosphor, wie *.B·
H00Sn(CH2)xSn00H und HOOSnCH2(QH2OCH2)χ0Η23η00Η, wobei χ für
ganze Zählen steht» Bia-trimathylainn, Bia-triphenylainn, Bis··
basisches
tributylzinndiatannoxanj/Dibutylainjalaurat, baeiechea Dibutyleinn
hexoxyd und andere polymere, organiaoht Zinnrerbindungen ait
Sohlenotoff-Zinn-Bindungön und Toreugsweio· *iuoh Bindungen, wie
a,B. solche mit wiederkehrenden
-SnO- Gruppen,
- a
Dimere und Trimere τοη (R2SnX)21 maw·, wobei B für einen Alkyl-,
Aryl- oder Aralkylreat steht und 1 die Chalcogene eedeuten kann,
sowie Tie 1» andere» organische Zinnverbindungen» die bisher als
Wärme- und Llohtatabilisatorea für chlorierte Polymerisate
Torgeschlagen wurden und «rat diesem Zweck ia Handel erhaltücJjl
sind» ·,""■' ·- ",· " ._■■.- . -■ · ..,.
909831/1277 BÄD
Sie Bia-/5-(ir,5--<iiiaetliylamlno)*alkyl/--ätherkatalyaatoren werden
im erfindunga gemäßen Verfahren in katalytiaohen Mengen verwendet.
So sind ».Β. Konzentrationen swisohen 0,001-5 tifew.-jC geeignet,
wobei Konzentrationtn «wischen 0,01-1,5 Gew.-5C (jeweils bezogen
auf daa Gewicht der Beaktionsteilnenmer, d.h. organisches Ieo-Q]KLBA plus Verbindung mit aktivem Wasserstoff) bevorzugt werden·
Werden ein oder mehrere ausfitellohe Katalysatoren verwendet, so
gilt dar oben angegeben* Bereich auoh tür ditse anderen Katalysatoren« ;.. .'
Das erfindungsgemäße Terfahren wird mit Vorteil «ur Herstellung
polymerer Produkte durch Reaktion organischer PolyIbοcyanate mit
Poly ölen. Polyaminen und Wasser angewendet· Besonders bevorzugt*
Polymerisat« sind PolyurethansQhäuae, die durch Umsetzung eines
organischen Polyisocyanates mit einem Polyöl in Anwesenheit
eines Blähmittels, das Wasser oder «in verflüssigtes Gas sein
kann, hergestellt werden* Die »ur Herstellung von PolyurethansohäumexL als Beaktlonstellnehmer verwendbaren Polyisocyanate
und Polyols sind oben beschrieben. Bevoreugte Blähmittel sind
Waasexr und bestimmt· halogensubstituiertβ aliphatisch· Kohlenwasserstoff· mit Siedepunkten von -40° bis 70°, dl« bei oder
unterhalb der Temperatur dor verscnäumenden Hass· sich verflüchtigen, wie 2«B« Triohlormonofluormethan, Dlchlordlfluor»
methan, Liohlormonofluonaetnan, Diohlormethan, Trichlormethan,
Bromtrifluormethan» Chlordifluorm&than# Chlormethan, 1,1—Di—
oiaor-1-fluoräthan» 1,t-.Difluor-1,2f2-*triohloräthant Chlorpentaflttoräthan, !«-Chlor-1-fluoräthan» i-Ohlor-2-fluoräthan, 1,1,2-
, 1,1«1-«riohl0r-2 f 2 ,2-trif luoräthan,
909831/1277
,1,1,2,3»5»4r4«4HftonaXfluorbutan, Hexafluoroyolobuten
und Ootafluorcyolobutan. Ander· geeignet· Blähmittel sind
niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan, Hexan
und Cyolohexan. Es können auch Tiele ander·» durch dl· exotherme Reaktion zwischen Xsoeyanat und Verbindung alt aktiven
Wasserstoff leicht su verflüchtigende Verbindungen verwendet werden. Eine weitere Klasse der Blähmittel umfaßt thermisch
unstabile Verbindungen, die bda Erhitaen das· freisetzen» wie
11,N* -Dime thy ldinit ros et erepht halamid · ,
Die verwendete BlShaittelaenge variiert alt der la verschäumen
Produkt gewünschten Dichte· Ia allgemeinen werden pro 100 g
Beaktionsmischung mit einem durchschnittlichen Verhältnis von
Isocyanat su Verbindungen mit aktivem Waaaerstoff von 111
0,005-0,3 Mol Gas *ur Eralelung von Sichten von 0,016-0,48
g/cm verwendet·
Bei der Herstellung versohäumt©^ Beaktionaprodukte können
fTfindungsgemäß auoh geringe Mengen, ι»Β· 0,001-5,0 Gew·-^,
υ ogen auf die gesamte Beaktlonsalachung, «Ines Smulgatora,
wi« s.B. ein. Polyailoxan-Polyoiyalkylon-Blookmiachpolymeriaat
mit 10-80 Gevf·-^ Siloxanpolymerlsat und 90-20 Gew.-^ Alkyleztoxydpolymerisat, verwendet werden* Sine ander«, geeignete Klasse
Emulgatoren sind die "nicht hydrolysierbaren" Polyslloxan-Polyoxyalkylen-Slookmisohpolymerisat·· Diese Verbindungen unter·
scheiden sich von den oben genannten Polyailoxan-Polyoxyalkylen
Blockmisohpolymerisateii daduroh, daß der Polysiloxanteil durch
direkte Kohlenstoff-Sllicium-Bindungen an den Polyoxyalkylenteil, und nicht durch Kohlenatoff-Saueret ^f-Silioiua-Bindungen,
gebunden 1st* Diese liischpolymerlsat· enthalten la allgemeinen
909831/127 7
BAD OBIQiMAL ,
5-95 Gew.-#, Toraugaweiae 5-50 Qew.-fi eines Polys iloxanpolymerieatea, wobei der lest Polyoiyaliylenpolyaeriaat ist. Andere,
geeignete Emulgatoren und oberflächenaktire Mittel sind Materialien,, wie Dimethyleilioonöl, polyäthoacyliert« Pflanzenöle, die
als "Seleotrofoaa $$03% Eaulphor EL-720" im Handel erhältlich
sind» nsw· Obgleich die Verwendung eines Emulgator* nur Beeinflussung der gebildeten Sohaumatruktar sweekaäfiig ist, können
die «rf indungsgemäjBea Sehaumprodukt« in aanehen iällea auch
ohne Emulgatoren hergestellt werden* '
Die Verfahren «ar Herat ellung von Polyurethane chavun en naeh dem
"one-ahot"-» Yorpolynerieat- oder fialbTorpol/tterisatTerf ahren
bekannt·
aprotischen bie lu 5 feil« pro 100 Seile Polyöl, eine« dipolaren,
lösungaaittele # wie Tormanüt H,5-Diaethylf omaid oder Diaethyleulfoiyd, «um Sohaumpräparat »ueufügen. Sie» dient den "öffnen11
der Zelletraktor» wenn eine onerwüneohte Heigung nur Bildung
Ton Schäumen alt geaohloasenen Zellen besteht«
Bas erfindungagemiUJe Verfahren ist rielseitig Terwendbar· Bei
Verwendung jaonofunitioneller Beaktionsteilnehaer eignet es sieh
«ur Herstellung Ton Präparaten, die als Weichmaoher und in organischen Synthesen geeignet sind« Bei Verwendung polyfunktioneller Eeaktionateilnehmer eignet sich das erfindungegeoäße Verfahren xur Herstellung polyaerer Materialien, die bekanntlieh
s.B* als harte und biegsWe Polyurethanaohäuae, Polyurethaneiastoaere, Pol/urethanoläerflÄohenübersüge und aaln-ausge-
härtete Polyurethanelastoiaere geeignet sind.
909831/1277
BAD ORSGSHAL
X>ie folgenden Beispiele reransohaulichen die Herstellung
Bohiedener, erfindungsgemäß verwendbarer Bie-/ö-(HfN-dimethyl~
amino)-alkyi7-&-töer, ihre Yerwendung bei der Herstellung ron
Polyurethans chäumtn und vergleichen weiterhin die letalytisehe
Wirksamkeit einiger Bii*Jß-(H,Ii-dimetliylamino)-alkyl7-äthar
mit verschiedenen, bekannten tertiären Aainkatalyeatoren. B g i 8 ρ i e 1 1 ' ■ . '
Bis-^2~<H ,ff-dimetbylamino) -4510 g (40 Hol) wässrigesr 40-^igee Blmethylamia wurden in
einea7,5-Lit«r-EtiiirautoklaYea aus rostfreiem Stahl gegeben und
auf 170° erhitzt. Innerhalb ron 30 Minuten wurden U30 g (10 Mol
Bis-(2-cliloräthyl)'-ätb.er kontlnulerlioh in den Autoklaven eingeführt und nach beendeter Zugabe weiter* 15 Minuten auf 170°
erhitzt« Ala Produkt wurden 6091 g einer hellbraunen Lösung
erhalten, ^ie 2C£ Äquivalente Cl"* (nach Tolhard) enthielt.
Die Lösung wurde unter einem duroh eine Yasserpumpe gelieferten
Yakuua bei einer Blaeentemperatur nioht fiber 100* fast sur
Trookne eingedampft»* Zum halbfesten Eüokatand wurden 1600 g
wässriges» 50-^lges latriumhydrexyd sugegebext* was eine sohneil«
Bimethylaminentwioiclttng bewirkte! das letstgenannte Material
wurde entlüftet· Während dieser Behandlung stieg die Temperatur der Mischung nicht über 30°. ffachdem sieh die arsrpilnglioh
vorhandenen festen Klumpen «UU gtlöet hattest wurde die Mi*
sohung meohanieoh gerührt·
BAD ORIGINAL 909831/1277
Der neutralisierte Hüokatand wurde bei atmosphärischem Druok duroh
eine Kolonne mit einer Wirksamkeit γon etwa 15 theoretischen
Böden destilliert» sur Entfernung τοπ. Wasser dann azeotrop alt
Benaol destilliert und schließlich fraktioniert, wodurch ein Bis-/2-(H,N-difflethylaaino)-äthyi7-üther Alt den folgenden Eigenschäften erhalten wurdet KP-jOnu?*»** Brechungsindex n^° - 1,4306*
Geaaatalkalinität 12,30 MilliäquiTalente/g; gesamtes tert.Aoin
12,30 Milliä4uivalente/g (berechnetI 12,48 Milliä<iuivalente/g).
B ei a ü i β 1 2 und 3
ffaoh dem oben genannten Verfahren in Aota Chemioa Soandinaviear
Seite 134-139 0952)* worden der Bi3-/2-(I,5-diaethylaaino)-1-.
methyläthyl/-äther und der 2-(lit5-Claethylaaino)-athyl-2-(5fΪ-dimethylamino)-l-aethyläth/iather hergestellt«
Me Bi8-/S-(5,5-dimeth7laaino)-alkyi7-athtr der Beispiele 1«?
wurden auf ihre katalytisch© Wirksamkeit für die Isooyanat-Alkoho:
reaktion und die Iaocyanat-Waaaer-Heairtion ausgewertet. Vergleiohaweiae wurden auch die katalytlsahen Wireaakeiten der folgenden tertiärem Amine ausgewertett
4« 1,4~Diaza-bicy010-^.2.2/-ootan (•Pabco")
(SMBM)
6· S-liethylmorpholin (HMM)
7· S-Ithylmorpholin
9« Me thy l-2-(5,Ii-dimQ thy lamino)-äthy lather
909 8 31/1 2.77
BAD ORIGINAL
Es wird darauf hingewiesen, dad die Amine 4 sie 7 augenblicklieh
die wichtigsten, allgemein bei der Herstellung von IPolyurethansohäumen verwendeten tertiären Aminkatalysatoren. sind; die Amine
8-11 sind einige der In der US-iatentschrift 2 941 967 beschriebenen tertiären Aminather*
Die Analyse der katarischen Wirksamkeit erfolgte durch Infrarot»
epektrophotometrle, wodurch die Terbrauohsgesohwindigkeit von
Phenyliaocyanat entweder durch 1-Butanol oder Wasser (unter dea .
Einfluß der verschiedenen Eatalysatorsysteae) gemessen wurde·
Aus diesen Daten wurde die Gesohwindigkeltskonatante «weiter
Ordnung für jede katalysierte Keaktion berechnet«
Sa die tertiären Amine häufig in Verbindung alt organischen Zinnverbindungen als Katalysatoren für Xaooyanatreaktionen verwendet
werden» wurde auch die katalytisch« Wirksamkeit der Aaine in Verbindung mit Stannooctoat gemessen«
Jede Beaktion erfolgte bei 2r/ in einer im folgenden beschriebenen Xeaktionsmisohung« Die Reaktionsgeschwindigkeit wird ge-α*, β* β en durch Aufzeichnen der Abnahme der Isooyanatkonsentration
als runktion der Zeit. Tür die su einem Urethan führende Alkohol-Iaocyanatreaktion gibt dies ein whares Bild« da die weitere
Baalet ion, nämlich die Bildung von Allophanat aus Isooyanat und
Urethan, im Vergleich star ersten Seaktio* äußeret gering ist»
insbesondere bei der relativ niedrigen Temperatur von 25°« Bei
der Vasser-Isocyanat-Beaktion wird jedoch das leocyanat cuerat
durch das Wasser verbraucht» waa *ur Bildung eines Amins über
Oarbanilsäure ala Zwischenprodukt führt; «weitens wird es durch ;
das aus der ersten Beaktion gebildete Axin «ur HeseteHung eines
t · ■ ■ ■ " '
909831 /1277
BAD ORIGINAL
Urethane verbraucht. Der genaue Wert der Geephwindigkeitekonatante
für die Waseer-Ieoeyanat-EeaktioB kann daher nur In den ersten
Stufen der Realrtionadauer festgestellt werden» bevor eine i&erkliohe
Aminmenge gebildet ist·
Obgleich es zahlreiche analytische Verfahren zur Bestimmung von
Isocyanaten gibt» wurde das Infrarotabsorptionsverfahren angewendet,
da es sich besser als irgendein anderes für kinetische Studien eignet· Jöas Verschwinden des 4,42 Mikron-Bandes, verbunden mit den Streckungsaff ekten der unsymmetrischen Bindung in
Isocyanaten wurde gemessen» um den Verlauf der Reaktion zu verfolgen· Diese Kessung ergibt den Vert für die Menge an umgesetztem
Isocyanate
«feder Katalysator wurde in einer Reihe von 4 Reaktionen unter·
sucht% Sie erste Reaktion enthielt nur Stannooctoat als Katalysator, die zweite Reaktion enthielt nur tert.-Amin als Katalysator und die dritte und vierte Reaktion enthielten sowohl Stannooctoat als auch tert.—Amin« Die Katalysatorkonzentrationen (in
lüllimol/ccm Reaktionsmischung} für jederRedfcion sind in Tabelle
1 angegebent
Tabelle 1
Katalysatorkonzentrationen
Katalysatorkonzentrationen
Reaktion Konzentration an Stanno- Konzentration a&a Amins in
octoabin Millimol/ccm Millimol/ ecm
2 *r . 8 χ
3 2 ac 1<Γ3 2Χ10*5
4 2 X 10*5 4 χ 5
Die Reaktionsmischung wurde aus den folgenden Standard-Lösungen
hergestelltι
909831/12 77
■U45T22
ι mieder Aminkatalyeator ~ 0,100 Mol in Toluol ■'■'./'"
Stannooctoat -0,01ο Mol in Toluol
Phenylisocyanat ·» 0,920 Mol in Toluol . .
1 Β·ι*·ηηηΐ Wasser 0,333 Mo3dn N*N*Dimethylformamid/Toluol
(1*4 VoI*:YoI,)
Lösungsmittel ■*» Ν,Ν-Dimethylforraamid/Toluol in einem
Verhältnis von 1»9 (VoI»/?ol) für die
Alkohol/Isocyanat-Reaktion und (Vol«/Vol·) tür die Vasser-Ieocyanat-Reaktion
Jede der Reaktionen 1 bis 4 in Tabelle 1 wurde durchgeführt r
indem man die obigen Lösungen in der in Tabelle 2 angegebenen Reihenfolge zufügtet v
Reihenfolge der Zugabe der Reaktions« teilnehmer in katalysierten Isocyanatreaktionen
A. mit 1-Butanol '
Reaktion Nr, ; '
Bestandteile (in der Reihenfolge der Zugabe} in ecm)
1-Butanol-Standardlösung | 20 | 20 | 20 | 20 |
Dimethylformamid | 5 | 5 | 5 | 5 |
Toluol | 10 | 16 | 9 | 8 |
Stannooctoat-Standrdlösung | 10 | - | 10 | 10 |
Aminkatalysator-Standardlösung | Mt. | 4 | 1 · | 2 |
Phenyliiisocyanat-Standard* lösung |
5 | 5 | 5 | 5 |
B. mit Wasser | ||||
Bestandteile (wie oben) |
Wasser-Standardlösung 25 25 2^ <
25
Dimethylformamid 5 5 f>. 5
Toluol , 5 11 .4' 5
Stannoobtoat-Standradlösung 10 -■ 10 10
Amin*»katalysator-ßtandardlösung - 4 1 . 2
Phenylisocyanat-Standardlösung 5 5 5 5
γ 0*457 Mol in Toluol
1^ 909 831/1277 '.''.· . >·" :
Da bei der Herstellung von Polyurethanschäumen oft eine Mischung
aus DABCO und N-Alkylmorpholin als Katalysator verwendet wird,
wurden 5 weitere katalysierte Reaktionen mit N-Methylmorpholin
untersucht· Die Katalyeatorkonzentrationen für Jede fieaktion
■l
sind in Tabelle 3 angegebent
Katalysatorkonzentration : für die Morpholin-Testreihe
ßeakt, Stannooctoatkonzen— N-Alkylraorpholin— DABCOKonzen-
tration (Millimol/ccm) konzentration tration
(Millimol/ccm) - . (Millimol/ccm
2 χ 10"
2 χ
2 χ
4 χ 10
1 χ
2 x
1 χ 10 1 χ 10"
1 χ 10
1 χ 10 1 χ 10
,-5
Die Ergebnisse der obigen Versuche sind in den Tabellen 4- und
5 angegeben* Xn den Tabellen steht kt für die Geschwindigkeitskonstante
der Gesamtreaktion aufgrund der Katalyse durch Amin ■und/oder Stannooctoat, ausgedrückt in Mol Alkohol (oderWasser)
pro IdLter pro Minute«: DasZeichen k& steht für den Beitrag zur
Beaktionsgeschwindigkeitskonstante nur aufgrund des Aminkatalysators»
Das Zeichen ke/c_ steht £iir die molare Geschwindigkeitskonstante
£ikc das AmIn9 ausgedrückt als molare Konzentrationseinheit des Amins, und wird sum leichteren Vergleich der verschiedenen Katalysatorwirksamkeiten angewendet«
909831/127 7
BAD
Tabelle 4 Katalyse der Alkohol/Isoeyanat~Reaktion
Katalysatorverbindung Reakt. k.x1Q2 kQx102 k-,/ο
Hr, %+ a a
1. Bis~/2~(NLN-dimetliyl« 1 13,7 . —'. ' ·
amino )-athyl/-äther 2 27,6 2?,6 35
3 28»9 15,2 .76
4 37,6 23,9 ■/'. 60
2. Bis-/5-(N,N-dimethyl« 1 12,2 — . —>
amino )-?-methyläthyl7- 2 25,1 25,1 31
other 3 18,0 5,8 · 29
4 22,1 9,9 2^
3. 2~(N,N-Dimethylamino)-1 12,9 — ''·"' —
äthyl-2-(N,N-dimethyl- 2 27,4 27,4 24
amino)-1~methyläthyl- 3 20,4 7»5 : 38
äther 4 25f5 12,6 - 32
^,-I^Diaza-bicycio- 1 13,6 *·- —
/2.2.27-octan (DABGO) 2 47,8 47,8 -60
*- - 3 23Λ 9,8 V 49
4 33,6 20,0 ·;;'. 50
5. jrtHtU-# tHl-!ietremethyl-1 17,8 .■"— · '. ·—
' 1,3-butandifimin (TMBDA) 2 .16,4 16,4 21
3 20,8 3,0 15
4 23,9 6,1 -tt ; 15
6 N-Methylmorpholin 1 13,2 — '■·■*-.
(KMM) 2 4,8 4,8 · 6
3 14,7 1,5 7,5
4 . 16,2 3,0 v 7,5
5 18,8 ■ — ■
6 8,7 2,9 v 7
7 19,7 0,9 9
8 20,4 .'■ 1,6 V 8
7. H-Äthylmorphollxi 9 5,8 — ·*
7· N-Äthylmorpholin 1 13,5 — "'" · -*-
(NM) 2 3,1 3,1 . 4
3 14,5 1,0 V ^
-^ 15,4 1,9. . 5
5 19,3 . — —
5 7,8 . 1,9 5 '"..
7 19,8 0,5 5
8 20,3 1,0 , 5
9 5,9 —· —
8· Bis-/5-(NJI-.äiäthyl- 1 13,4 — — ·
amino)-äthyl/-äther 2 ' 1^f6 1^,6 18
3 15,0 1,6 8
4- 16,7 3,3 8
- Mol I*1 min "^ --^. . .v ■·
■ min
909831/1277 bAD original
pt . ~ 24 ~ . / :^MiS 12-2
I- tabelle 4 (Fortsetzung ; . :·ν
ϊ .Katalysatorverbindung fieakt* k+,χΐθ*^
4L· - „ Hr, h
ν methylamino)-äthyl~ 2 <
9,2 9.2 :-'Λ 12
ί äö · - 1,1 ■ · 6
1 ■·. 5,1 -^v- 8
V30 s-^5-(N ,H-Di- 1 17,0
::iiiethylainino)-propyl%· 2 153
iather 3
iiiethylainino)-propyl%· 2 15,3 15#3 · ^9
ather 3 20,6 3,6 ^ 18
4 2^4 64^rIe
Vi· 1*2Bis-^-(K»N-di* 1 17,5 — ν —
:;xmethylafflino)-äthoxy7^ 2 14,7 14,7 -'■■'■■ 18
-jathaa 3 20,0 2,5 13
£■" ' ..· 4 · 22,2 /4,7- · 12
f-"". . " Tabelle p .' ' .·
' -' ■·-■.■ · Katalyse der Waseer^Ieocyanat-Keaktion
Katgilysatorverbindung Heakt. ktx10 kfix10
1» Bis-i2-(N,H-Ui- 1 30,9
methylamino)'-äthy2/·' 2 t 160 16O 200
.äther 3 73,5 42,6 . 210
r .4 no 79t1 198
2* Bis-^5-(N,N-di- 1 28,3 — —
methylamino)*»1-methyl-· 2 ' 133 133 166
äthylMthes? 3 61,6 33,3 ' 167
■-T* "■ * 96,9 68,6 ; 172
3* 2-(N*N**Dimethylamin<Ji- 1 28*3 — ' -—
äthyl-2-(N,N-dimethyl- 2 154 I54 193
©mino)-1-methyläthyl- 3 Π 69,8 41,5 ^ 208
äthx* y:r 4 if 98,6 70,3 VS^76
ΐ j4*3)iaza-*bioyclo* 1 , 28,4 : —. . r1 —
'■ " (DABCO) 2 V 44,1 I^ 44,1 ν 55;
1 36,3 - · — ·"■'-·$■" —
oethyl^^butan 2 41,2 41,2 : 52
diamin (33!BDA) 3 49,5 13,2 66
?: '" · 4 61,3 /..25,0 · 63
6* ypoii 1 ^v,
ί() '12^ 12,
Tabelle 5 Fortsetzung)
2 2
Katalysatorverbindtalg * kc
7i N-Äthylmorpholin 7,
(KEM) 2 8,1 8,1 10
5 297 19 10
-— 11
15 16
- 25 | — | v^102 | k x102 |
•f+ | |||
Tabelle 5 Fortsetzung) | 27,8 | ,. _ >)Jlt | |
Hekt« | δ,1 | 8,1 | |
Nr. | 29,7 | 1,9 | |
1 | 51,5 | L·7 | |
2 | 57,9 | ||
5 | 14,5 | 8,5 | |
40,8 | 2,9 . | ||
5 | 44,2 | 6,5 | |
6 | 5,8 | ||
7 | 50,4 | ||
8 | 59,7 | 59,7 | |
9 | 41,2 | 10,8 | |
45,6 | 15,2 | ||
2 | 52,0 | ||
5 | 25,8 | 25,8 | |
4 | 56,4 | 4,4 | |
1 | 59,7 . | 7,7 | |
2 | 51,7 | «-. | |
5 | 27,4 | 27,4 | |
4 | 41,5 | 9,6 | |
1 | 45,6 | 15·9 | |
2 | 25,9 | ||
5 | 28,5 | 28,5 | |
4 | 50,8 | 4,9 | |
1 | 57,5 | 1114 | |
2 | |||
5 | |||
4 |
amino)-äthyi7-äther " 2 59^7 59,7 50
54 ;.58
9· Methyl-2-(N,H-di<-
methylamino)-äthyläther 2 25,8 25,8 50
10* Bis«/5-#>N-dimethy:L* 5,7
amino)-propyi7-äther 2 27,4 27,4 ; 54
5 415 96 43
11· 1,2-BiS-^S-Gi ,N~di~ 5,9
methylamino>ȊthQxy7~ 2 28,5 28,5 55
ßthan 5 50,8 4,9 25
28
Die oben gezeigten Daten veranschaulichen di^unerwartete kataly«
tische Wirksamkeit der erfindungsgeraäß verwendeten Bis-/ß-(N,N~
■ dimet.hylamino)-alky27-äther# Xn Tabelle 4 (Katalyse ■ der jOkohol-Isocyanat-Reaktion)
zeigt ein Vergleich der mit dem erfindungsgemäßen BiS-^S-(N fN-dimethylamino)-»alky3/-äther (Nr,-1 bis 5)
erzielten Ergebniess mit dem Ergebnissen, die durch die vier
tert.Aminäther der ÜS-Patentschrift 2 941 967 (Nr, 8 bis 11) erzielt
werden» sofort de unerwartete starke katalytisch« Wirkung des
erfindungsgemäßen Verfahrens. In Reaktion 2, in welcher das Amin
als einziger Katalysator verwendet wird, betrugen di» ka*Verte
• r( ■
9 0 9 8-3*1 7.1^7 7 bad original
für die Amine 1 bis 3 27 »6, 25,1 bzw· 27,4 während die ka-Werte
für die Amine 8 bis 11 14,6t 9»2, 15,3 bzw. 14,7 waren* Die erfindungsgemäß verwendeten Amine zeigen in überraschender Weise
eine fast doppelt so starke Wirkung wie die besten der Amine 8-11.
Weiterhin ist es überraschend,, daß die Amine 1 bis 3 eine deutlich
stärkere katalytische Wirksamkeit als TMBDA zeigen} nur DABCO mit
einer molekularen Struktur, in welcher die Aminostickstoffatome
völlig ohne sterische Behinderung sind, ergibt für Reaktion 2 einen höheren ka-*Wert* Das Amin Hr* 1 zeigt weiterhin einen unerwartet
hohen Synergismus bei Verwendung in Kombination mit einem organischen
alfinkatalysator· Dies geht aus den Reaktionen 3 und 4 hervor» in. welchen dasAmin Wr. 1 höhere ka-Werte als DABCO ergibt·
2h Sabelle 5 (Katalyse der Wasser-Zsocyanat-Reaktion) ergeben die
Amine 1,2 und 3 wesentlich höhere ka«-Werte als DABCO, d,h·
; 160, 133 und 154 gegenüber 44,1 tür DABCO,
Beispiel 5
Zur Darstellung äes VerweMlba^elt; des erfindungsgemäßen Verfahrens
wurden Fol;n*wfc!ii3isehäume unter Verwendung von Bis-^2-(KjN-diiEethylüffisiaa)-ätüyl^äther
als Katalysator hergestellt. Die Schäume wurden in einer Standard^Verschäumungsvorrichtung
nach dem one-shot-Verfahren aus der fo^pnden Formulierung; hergestellt?
Komponente , gew «,-Teile Strom
Folyol A * . . 100 1
Staimooctüat/PolyoX A (1/4) €»,30 . 2
Amin vai^üertiß -■ ■
Wasser ' . 4^0
A 44- ■- - _ 0s5
>%■ k
■■ Λ& 4
S09G31/1/7 ,' ...:.
BAD
** Propylenoxyd-Addukte des Glycerins mit einer Bydroxylzahl
von 56
++« Polysiloxan^Polyoxyalkylen^Blockmischpolymerisat der Formel»
CH*
CH,
In Tabelle $ sind die durchschnittlichen Eigenschaften gezeigt»
-die aus verschiedenen Versuchen unter Verwendung der angegebenen
Aminmenge erhalten wurden1
Schaumeigenschaften mit BiB-ü5-(NtN-Dimethyl-*
amino)-äthyl/-äther ale Katalysator
Aminjfinenge; Gew,-3?eile
Verschäumungszeit; see
Zugfestigkeitj kg/cm
Dehnung; #
Dichte; g/ccr
Verschäumungszeit; see
Zugfestigkeitj kg/cm
Dehnung; #
Dichte; g/ccr
lodern ILD 25 %t lbs/50 in·2
10 cm IM) 65 #, lbs/50 in.2
Belastungsverlust, statisch|
Belastungsverlust, Chrysler5 bleibende Kompression; %
Ruckfederungselastizität; %
Ruckfederungselastizität; %
0,055 93
1256 153
0,024 40,2
21,7 38 »Ο
3,β 50
Bei Verwendung von SABCO oder TNBIUL als Amlnkatalysatoren in den
obigen Formulierungen werden äquivalente Eigenschaften ait 0,05 Gew.-Teilen DABCO bzw« 0,07 Gew.-Teilen TKBDA erhalten« Daraus
geht hervor, daß bei Verwendung dee Bis-^2-(NtÜ-dimetiiylamino)-äthy27*-äthers
als Katalysator in einer Sehaumformulierung eine geringere Menge dieses Aaine «le Katalysator notwendig 1st, al«
Oies bisher zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften in einem
Polyurethansehaum als notwendig «rächtet wurde · Di*e· Ergebnis«·
führen zu einer vorteilhaften» wirtschaftlichen Einsparung.
909831/1277
BAD ORIGINAL
. - 28 - - T Si4 5122
eis pi e 1 6 . · .■.-.·■
Es wurde eine Reihe von Polyurethanschäumen nach dem one-shot-Verfahren
aus der folgenden Pomrulferung hergestelltt
. . r ... Gew..-!Teile
Polyol A v 100
.Wasser 4,0
•Stannooctoat "- .. . 0,25 und 0,35
; jUnin, wie angegeben · 0,1
., : flnulgator A 2%Q
Ν,Ν-Dimethylformaniid 2,0
* Die folgende Tabelle seigte repräaentative Eigenschaften von
, Schäumen t die alt den drei erJTindungsgemäßen Aminen als Kataly-■■ sat or hergestellt vurden«
; Aminkatalye«. felle Stanno- Versch« 25 % ILB Zugfestig* Dehnung
octoat zeit in kg/cm kg/cm
%
■
see
1* 0,25 73 1»176 1,155 162
0,55 €A
1,309. iji2 1«
0^25 75 1,218 0,924 120
055 65 1*4 1^001 132
0,25 68 1,176 1,050 133
0,55 59 1,477 1,001 120
* Bls-22*(NtN-dimethylaoin<|ithyl7-äther
2-(N ,N-Dimethylaoino^lthyl-2-(H ,N-dime thylamlno)-1-fithylfithyläther '
λ λ λ Λ a BAD
909831/1277
Claims (1)
- pat entan.sprU.che( tJ Die Verwendung vonin welchen jede Alkylgruppe eine Äthyl- oder iropylgruppe ist, als Katalysator zur Beschleunigung der !Reaktion einer organischen Verbindung» die mindestens eine Isocyanatgruppe enthält» mit einer ι aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung« λ2· Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bia~/J-(lTtH-dimethylamino)-öthyjT-^ther verwendet·3. Verwendung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß noch ein Blähmittel und vorzugsweise ein Emulgator mitverwendet wird* .4* Verwendung gemäß Anspruch 1 "bis 31 dadurch gekennzeichnet, .. daß noch ein organischer Zinn-Katalysator mit verwendet wird»Der Patentanwalt90983171277
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