DE19630903A1

DE19630903A1 - Verfahren zur Farbstabilisierung von Isocyanaten mittels einer Kombination von speziellen Phosphorverbindungen mit 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol

Info

Publication number: DE19630903A1
Application number: DE1996130903
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Schieb; Helmut-Martin Dr Meier; Wolfgang Dr Ebert
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-05

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Stabilisierung von Isocyanaten gegen Ver färbung durch Zusatz von speziellen Phosphorverbindungen in Kombination mit Ionol (2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol).

Organische Isocyanate bzw. Polyisocyanate haben für die Herstellung von Poly urethankunststoffen große Bedeutung. So werden organische Polyisocyanate zur Herstellung von z. B. Schaumstoffen, Fasern, Filmen, Elastomeren und Lacken ein gesetzt.

Organische Isocyanate unterliegen jedoch bei der Lagerung einer Verfärbung. Die se ist besonders ausgeprägt bei höheren Temperaturen sowie bei längerer Lagerzeit. Zur Verringerung dieser Verfärbung werden dem Isocyanat verschiedene Stabilisatoren zugesetzt. Gebräuchliche Stabilisatoren sind sterisch gehinderte Phe nole, Dialkyldiphenylamine, Phenothiazine, Phosphite bzw. Gemische von Vertre tern aus diesen Substanzklassen (s. z. B. US-A-3 715 301, US-A-4 064 157, DE-A- 16 68 275, DE-A-16 18 845, EP-A-445 608, EP-A-617 041, JP-44 032 765). Stan dardmäßig wird von vielen Anwendern eine Kombination von primären und sekundären Antioxidantien (meist sterisch gehinderte Phenole und Phosphite bzw. Schwefelverbindungen) verwendet. Weitverbreitet ist der Einsatz des Systems Ionol/Triphenylphosphit. Der durch dieses System erzielte Stabilisierungseffekt ist jedoch in keiner Weise befriedigend. Die auftretende Verfärbung wird zwar gemin dert, jedoch nicht vermieden. Auch findet die stabilisierende Wirkung häufig nur in einem schmalen Temperaturbereich statt, darüber und darunter kommt es in vielen Fällen zu deutlicher Verfärbung. Stabilisierende Wirkung über einen breiten Temperaturbereich ist insofern von Bedeutung, als daß einige Isocyanate bei hö heren Temperaturen gelagert, andere bei niedrigen Temperaturen verschifft wer den.

Daher ergab sich die Aufgabe, neue Stabilisierungssysteme zu finden, die sowohl besser stabilisieren als auch in einem breiteren Temperaturbereich einsetzbar sind als die bekannten Systeme.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Stabilisierung von Isocyanaten gegen Verfärbung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Isocyanate mit einem Gemisch aus Ionol und einer oder mehreren Phosphorverbin dungen versetzt, wobei die Phosphorverbindungen und das Ionol in einer Konzentration von jeweils 10 bis 5 000 ppm, bevorzugt 100 bis 1 000 ppm, einge setzt werden.

Als zu stabilisierende Isocyanate im Sinne der Erfindung werden genannt:
Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Toluylendiisocyanat und Diphe nylmethandiisocyanat. Bevorzugt stabilisiert werden Toluylen- und Diphenylme thandiisocyanat, besonders bevorzugt Diphenylmethandiisocyanat.

Als Phosphorverbindungen, die als Stabilisatoren in das erfindungsgemäße Verfah ren eingesetzt werden können, werden genannt:
Tris[(4-methyl-2,6-du-tert.-butyl)phenyl]phosphit, Tris(2,4-di-tert.-butylphenyl) phosphit, Tris(nonylphenyl)phosphit, Phenyldiisodecylphosphit, Diphenylisodecyl phosphit, Bis(2,6-di-tert.-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, 1,1,3- Tris(2-methyl-4-di-tridecyl-5-tert.-butylphenyl)butan, Bis(2,4-di-tert.-butylphenyl) pentaerythritoldiphosphit, Bis(octadecyl)pentaerythritoldiphosphit, 4,4′-Bis[2,2′-me thylenbis-(4,6-di-tert.-butylphenyl)phosphito]alpha, alpha′-dimethyldiphenylmethan, Triisodecylphosphit, Diphenylisooctylphosphat, Diphenylphosphat sowie die Ver bindungen (1) und (2):

Besonders bevorzugt sind Tris(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit, Tris(2,4-di-tert.- butylphenyl)phosphit, Tris(nonylphenyl)phosphit, Bis(2,6-di-tert.-butyl-4- methylphenyl)pentaerythritol-diphosphit, 4,4′-Bis[2,2′-methylenbis-(4,6-di-tert.- butyl-phenyl)phosphito]alpha, alpha′-dimethyldiphenylmethan, 1,1,3-Tris(2-methyl- 4-di-tridecyl-6-tert.-butylphenyl)-butan, Diphenylisodecylphosphit, Diphenyl isooctylphosphat, Bis(2,4-di-tert.-butylphenyl)pentaerythritoldiphosphit und Tris[4- methyl-(2,6-di-tert.-butyl)phenyl]phosphit.

Die zuvor genannten Phosphorverbindungen können als Stabilisatoren einzeln oder im beliebigen Gemisch untereinander eingesetzt werden. Dabei kann das günstigste Mischungsverhältnis der Phosphorverbindungen untereinander leicht durch entspre chende Vorversuche ermittelt werden.

Die zu stabilisierenden Isocyanate werden nach bekannten Verfahren hergestellt, wie beispielsweise in Houben-Weyl) Methoden der Organischen Chemie, Bd. E4, 4. Aufl., 1983, S. 738 ff. beschrieben.

Die Einbringung der Stabilisatoren in die zu stabilisierenden Isocyanate kann in Substanz oder als Masterbatch gelöst im Isocyanat erfolgen.

Aus den Vergleichsbeispielen kann entnommen werden, daß Phosphite nicht zwin gend bei Isocyanaten eine stabilisierende Wirkung aufweisen. Es war daher beson ders überraschend, daß eine entsprechende Kombination aus sterisch gehindertem Phenol (Ionol) mit den erfindungsgemäßen Phosphorverbindungen eine gute stabilisierende Wirkung für die genannten Isocyanate aufweisen.

Beispiele

Die Screening-Lagerzeitversuche wurden bei den Temperaturen +5°C, RT (23°C) und +53°C durchgeführt. Diese sollen den Temperaturbereich abdecken, welcher bei Lagerung, Transport und Aufschmelzen der Isocyanate relevant ist. Pro Lager temperatur wurden so viele Proben gelagert, wie Farbzahlmessungen vorgesehen waren. Dies hatte den Vorteil, daß bei der Farbzahlmessung die für spätere Mes sungen vorgesehene Substanzmenge unangetastet blieb. Die Farbzahlmessung er folgte im Reagenzglas durch optischen Vergleich mit einer Hazen-Farbskala (siehe Tabelle).

Claims

1. Verfahren zur Stabilisierung von Isocyanaten gegen Verfärbung) dadurch gekennzeichnet, daß man die Isocyanate mit einem Gemisch aus Ionol und einer oder mehreren Phosphorverbindungen versetzt, wobei das Ionol und die Phosphorverbindungen in einer Konzentration von jeweils 10 bis 5 000 ppm eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionol und die Phosphorverbindungen in einer Konzentration von jeweils 100 bis 1 000 ppm eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanate Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Toloylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Phosphorver bindungen eingesetzt werden:
Tris[(4-methyl-2,6-du-tert.-butyl)phenyl]phosphit, Tris(2,4-di-tert.-butylphe nyl)-phosphit, Tris(nonylphenyl)phosphit, Phenyldiisodecylphosphit, Diphe nylisodecylphosphit, Bis(2,6-di-tert.-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritoldi phosphit, 1,1,3-Tris(2-methyl-4-di-tridecyl-5-tert.-butylphenyl)butan, Bis- (2,4-di-tert.-butylphenyl)-pentaerythritoldiphosphit, Bis(octadecyl)pentaery thritoldiphosphit, 4,4′-Bis[2,2′-methylenbis-(4,6-di-tert.-butylphenyl)phos phito]alpha, alpha′-dimethyldiphenylmethan, Triisodecylphosphit, Diphe nylisooctylphosphat, Diphenylphosphat sowie die Verbindungen (1) und (2)