DE2451726A1

DE2451726A1 - Verzoegerung der reaktion von isocyanatverbindungen mit polyesterpolyolen

Info

Publication number: DE2451726A1
Application number: DE19742451726
Authority: DE
Inventors: Harro Dipl Chem Dr Voss
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1976-05-06

Description

Verzögerung der Reaktion von Isocyanatverbindungen mit Polyesterpolyolen Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 24 51 727.9 o.z, 30 950 ).
Gegenstand des Hauptpatents. ... ... (Patentanmeldung P 24 51 727.9 - 0.Z. 30 950 ) ist ein Verfahren zur gezielten Verzögerung der Reaktion von Isocyanatverbindungen mit Polyesterpolyolen, wobei Polyesterpolyole verwendet werden, die einen Zusatz von 0,0005 bis 10, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines Aldehyds oder Ketons enthalten.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es, ein neues Verfahren aufzuzeigen, das es gestattet, die Reaktion von Isocyanatverbindungen mit Polyesterpolyolen auch mit leicht flüchtigen Aldehyden und/oder Ketonen bei erhöhter Reaktionstemperatur gezielt verzögern zu können.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zur gezielten Verzögerung der Reaktion von Isocyanatverbindungen mit Polyesterpolyolen nach Patent ... ... (Patentanmeldung P 24- 51 727.9 - O.Z.
50 950), die dadurch gekennzeichnet ist, daß Polyesterpolyole verwendet werden, die außer Aldehyd und/oder Keton als weiteren Zusatz ein Monoamin im Molverhältnis Aldehyd- bzw. Ketongruppe Aminogruppe von 1 : 0,1 bis l enthalten.
Es ist bekannt gewesen, daß z. B. Koordinatlonsverbindungen von Mangan, Vanadin, Titan, Zirkon u. a. mit ß-Diketonen, ß-Ketoestern und ß-Hydroxyaldehyden sowie Kondensationsprodukte von Aldehyden und Ketonen mit primären Aminen als Reaktionsbeschleuniger für die Polyurethanbildung aus Polyisocyanat und Polyol wirken. Gemische aus Aldehyd bzw. Keton mit Aminen besitzen eine reaktionsbeschleunigende Wirkung, wenn sie in höherer Konzentration angewendet werden und hierbei reaktionsgleichgewichtsmaßig als Kondensationsprodukt von Aldehyd bzw0 Keton mit dem Amin vorliegen.
Es war daher überraschend, daß die erfindungsgetnäße Kombination aus Aldehyd und/oder Keton und Monoamin in dem erfindungsgemäß beanspruchten Bereich als Reaktionsverzögerer wirksam ist.
Bezüglich Art und Menge der als Zusätze geeigneten Aldehyde und Ketone gelten die Ausführungen des Hauptpatents.
Als Monoamine kommen solche der allgemeinen Formel R-NH2 in Betracht, wobei R für einen gegebenenfalls alkoxysubstituierten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen Rest mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen und einen Alkylaryl- oder Aralkylrest mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen steht, wie zO B. n-Propylamin, Isopropylamin, 2-Athylhexylamin, n-Octylamin, Tridecylamin, Palmitylamin, Stearylamin, Aminoäthylcyclohexan, Aminobutylcyclohexan, 2-Methoxyåthylamin, 1, 1-Diäthylpropin- 2 -ylamin, Anilin, o-Chloranilin, o-Toluidin, 4-Cyclohexylanilin, 2-Phenylethylamin, 3-Phenylbutylamin und «-Naphthylamin, sowie cycloaliphatische Monoamine, wie z. B. Cyclohexylamin, 2-Methylcyclohexylamin, 1-Äthinylcyclohexylamin, Cyclododekanylamin, sowie Gemische dieser Amine. Besonders bevorzugte Monoamine sind Stearylamin, n-Octylamin, Palmitylamin und deren Gemische.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten homogenen Mischungen aus Aldehyden bzw. Ketonen mit Verbindungen, die eine Gruppe -NH2 enthalten, erfolgt durch einfaches Mischen und Erwärmen der Komponenten unter Rühren und anschließendem Abkühlen, wobei es sowohl möglich ist, Aldehyd und/oder Keton und Amin getrennt nacheinander dem Polyesterpolyol zuzugeben als auch eine Mischung aus Amin und Aldehyd und/oder Keton dem Polyesterpolyol zuzufügen, Die Polyesterpolyole enthalten das Monoamin erfindungsgemäß im Molverhältnis Aldehyd- bzw. Ketongruppe : Aminogruppe von 1 : 0,1 bis 1.
Durch den Zusatz des Monoamins erreicht man über den mit dem Aldehyd/Ketonzusatz erreichten gezielten Verzbgerungseffekt hinaus eine verringerte Flüchtigkeit der verwendeten Aldehyde und/oder Ketone.
Als Polyesterpolyole und Isocyanatverbindungen eignen sich die für die Polyurethanherstellung üblicherweise verwendeten, wie sie beispielsweise in Kunststoff-Handbuch, Band VII, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, Seiten 1 bis 268, beschrieben sind.
Die Prüfung der Verzögerung der Reaktion zwischen Polyesterpolyol und Isocyanat erfolgt nach der in den Beispielen angegebenen Methode.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente sind Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente.
Beispiele 1 bis 22 Ein 2-Liter-Dreihalskolben mit Rührer, Kontaktthermometer und Kühler wurde mit 600 Teilen eines katalysatorfreien Polyesterpolyols aus Adipinsäure und Athylenglykol mit den Kennzahlen: OH-Zahl 54 mg KOH/g, Säurezahl o,56 mg KOH/g, Wassergehalt 0,1 Gew.% befüllt. Der Kolben wurde dreimal auf ca. 1 Torr evakuiert und mit Inertgas belüftet. Danach wurde das Produkt auf 70°C aufgeheizt und ohne bzw0 nach Zusatz von verschiedenen Mengen an der homogenen Verzögerermischung eine Stunde bei 800C gerührt und das Produkt wieder abgekühlt.
Zur Prüfung der Verzögerung der Reaktion wurden jeweils 6o Teile des behandelten Produktes auf 1000C aufgeheizt, 22,5 Teile Diphenylmethan-4,4'-diisooyanat, welches ebenfalls auf 1000C aufgeheizt war, unter Rühren zugegeben und schnell vermischt. Der Temperaturanstieg (exotherme Reaktion) wurde über ein Thermoelement auf ein schreibendes Registriergerät aufgenommen. Als Reaktionszeit wurde die Dauer des Temperaturanstieges vom Zeitpunkt der Isocyanatzugabe bis zum Maximum der Kurve gerechnet.

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt0

Molver- Menge Zusatz Reak-
Zusatz hältnis (%, bezogen tions-
auf Polyester zeit
polyol) (sec.)
Glutardialdehyd/Stearylamin 1 : 2 ohne 71
3,0 82
6,0 94
12,0 52
Benzophenon/Stearylamin 1 : 1 ohne 71
0,371 152
1,86 206
3,71 176
Cyclohexanon/Stearylamin 1 : 1 ohne 71
1,75 90
3,49 71
Acetylaceton/Stearylamin 1 : 2 ohne 71
0,033 120
0,100 183
0,602 401
3,01 367
Isobutyraldehyd/Stearylamln 1 : 1 ohne 71
3,23 128
6,46 147
9,69 109
Chloral/Stearylamin 1 : 1 ohne 71
o,0319 120
0,0598 165
o,1993 191
o,3985 229
1,993 655
3,99 510

Beispiele 23 bis 30 Es wurde wie in den Beispielen 1 bis 22 verfahren, Jedoch mit der Abänderung, daß zuerst der Aldehyd und/oder das Keton und dann das Amin zu dem Polyesterpolyol zugesetzt wurde.

Die Prüfung der Verzögerung der Reaktion erfolgte wie in den Beispielen 1 bis 22.

In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt.

Menge Zusatz Reak-
Zusatz Molver- (%, bezogen tions-
hältnis auf Polyester- zeit
polyol) (sec.)
Acetylaceton/Stearylamin 1 : 0,6 ohne 86
0,005 120
0,05 270
1 : 1,2 0,005 90
0,05 206
ahloral/Stearylamin 1 : 0,3 ohne 86
0,1 240
0,2 344
1 : 0,6 0,1 217
0,2 263

Claims

Patentanspruch Verfahren zur gezielten Verzögerung der Reaktion von Isocyanatverbindungen mit Polyesterpolyolen, wobei Polyesterpolyole verwendet werden, die einen Zusatz von 0,0005 bis 10, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines Aldehyds und/oder Ketons enthalten, nach Patent ... ... (Patentanmeldung P 24 51 727.9 - oZoDO 950 ), dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole als weiteren Zusatz ein Monoamin im Molverhältnis Aldehyd- bzw. Ketongruppe : Aminogruppe von 1 : 0,1 bis 1 enthalten.