DE4033632A1

DE4033632A1 - Morpholinpropanamin, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung

Info

Publication number: DE4033632A1
Application number: DE19904033632
Authority: DE
Inventors: Nobuyasu Nakasugi; Keiichi Nakatani
Original assignee: San Apro KK
Current assignee: San Apro KK
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1991-05-16
Also published as: JPH03135970A

Description

Die Erfindung betrifft ein Morpholinpropanamin, ein Verfahren zur Herstellung dieses Amins und dessen Verwendung als Katalysator zur Herstellung von Urethanen.

Bekanntlich werden steife Urethanschäume und insbesondere solche, welche als wärmeisolierendes Material Anwendung finden, unter Verwendung eines großen Volumens von Freongasen als Blähmittel hergestellt. Die urethanbildende Umsetzung wird ferner in normaler Weise in Anwesenheit eines Amins, beispielsweise bis(2-Dimethylaminoethyl)ether, N,N,N′,N′,N′′- pentamethyldiethylentriamin, oder ähnlicher Verbindungen durchgeführt.

In den letzten Jahren wurden jedoch große Anstrengungen unternommen, um ein Verfahren zur Herstellung von Urethanschäumen zu entwickeln, bei denen eine wesentlich geringere Menge an Freongasen oder bei denen sogar überhaupt keine Freongase eingesetzt werden, um den Umweltproblemen Rechnung zu tragen, denn Freone sind dafür bekannt, daß sie die Ozonschicht in der Stratosphäre nachhaltig zerstören. Es ist zwar möglich, ein Urethan unter Verwendung von Kohlendioxidgas allein als Reaktionsprodukt in der Umsetzung eines Isocyanats mit Wasser zu schäumen. Es stellt sich dann jedoch das Problem, daß die erhaltenen Urethanschäume weniger wärmeisolierend sind und eine größere thermische Leitfähigkeit besitzen als die unter Verwendung von Freongasen hergestellten Urethanschäume. Ein weiteres Problem bei den Verfahren zum Schäumen von Urethanen besteht im allgemeinen darin, daß das als Katalysator eingesetzte Amin einen unangenehmen Geruch hat. Dieses Problem tritt beispielsweise besonders stark bei Methyl- und Ethylmorpholinen auf, die zur Herstellung von flexiblen Urethanschäumen Anwendung finden, da diese Verbindungen einen verhältnismäßig niedrigen Siedepunkt besitzen und stark flüchtig sind, so daß sie die Arbeitsumgebung stark belasten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Amin bereitzustellen, das als Katalysator in der urethanbildenden Umsetzung bzw. zur Herstellung von Urethanen eingesetzt werden kann, weniger unangenehm riecht und über eine große katalytische Aktivität verfügt, so daß stark wärmeisolierende Urethanschäume erhalten werden können, selbst wenn die Wassermenge erhöht wird, wobei die Menge an als Blähmittel eingesetztem Freongas erheblich reduziert wird.

Es wurde nun überraschend ein Amin gefunden, das als Katalysator für die urethanbildende Umsetzung geeignet ist und den oben gestellten Anforderungen genügt.

Die genannte Aufgabe wird somit durch die Bereitstellung des N,N,2,6-Tetramethyl-4-morpholinpropanamins der folgenden Formel I

oder durch ein Salz davon gelöst.

Dieses Amin kann durch Erhitzen von N,N-Dimethyl-N′,N′- di(2-hydroxypropyl)trimethylendiamin der folgenden Formel II

(CH₃)₂N-CH₂CH₂CH₂-N(CH₂-CHOH-CH₃)₂

in Anwesenheit einer anorganischen Säure, vorzugsweise Schwefelsäure, herstellen.

Das IR-Absorbtionsspektrum des erfindungsgemäßen Amins ist in der Fig. 1 gezeigt, während die Fig. 2 ein ¹H-NMR-Spektrum zeigt.

Das erfindungsgemäße Amin oder ein Salz davon ist ein sehr effizienter Katalysator für die urethanbildende Umsetzung bei der Herstellung von Urethanschäumen aus einem Polyisocyanat und einem Polyol zusammen mit einem Blähmittel oder für die Herstellung eines Polyurethanharzes aus einem Polyisocyanat und einer polyfunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung entweder allein oder in Kombination mit weiteren bekannten katalytischen Verbindungen. Wird die erfindungsgemäße Verbindung oder ein Salz davon als Katalysator bei der Herstellung von Urethanschäumen eingesetzt, dann erhält man eine sehr gleichmäßige und dichte Zellstruktur, da die sogenannte Cremezeit (cream time) ausgesprochen lang ist, wodurch eine ausreichend lange Zeit zum Vermischen besteht, bevor der eigentliche Schäumvorgang der Urethanmischung beginnt. Das erfindungsgemäße Amin hat außerdem einen bemerkenswert hohen Siedepunkt und eine niedrige Flüchtigkeit, so daß nicht nur das Amin per se sondern auch die damit hergestellten Urethanprodukte die Umwelt weniger verschmutzen. Es werden somit diejenigen Nachteile vermieden, die bei der Verwendung einer üblichen Verbindung auf Morpholinbasis als Katalysator für die urethanbildende Umsetzung auftreten, wobei normalerweise diese bekannte Verbindung trotz des unangenehmen Geruches wegen der verhältnismäßig hohen Verfahrensproduktivität verwendet wird. Es kommt hinzu, daß das erfindungsgemäße Amin mit Wasser und Polyolen frei mischbar ist, so daß der Katalysator als Premix eingesetzt werden kann, dessen Bestandteile die Produktivität verbessern.

Das erfindungsgemäße Amin der oben gezeigten Formel I kann auch als 3-(2,6-Dimethyl-4-morpholino)propyldimethylamin bezeichnet werden. Dieses Amin kann man synthetisch dadurch herstellen, daß man ein Alkanolamin der oben gegebenen Formel II in Anwesenheit einer anorganischen Säure, vorzugsweise Schwefelsäure erhitzt, wobei eine Cyclisierung unter Wasseraustritt stattfindet. Zur Durchführung der Umsetzung vermischt man im allgemeinen 100 Gewichtsteile des Alkanolamins mit 90 bis 150 Gewichtsteilen der anorganischen Säure und erhitzt die Mischung dann 2 bis 10 Stunden auf 130 bis 200°C, vorzugsweise auf 150 bis 180°C. Nachdem die Umsetzung beendet ist, neutralisiert man die Reaktionsmischung durch Zugabe einer alkalischen Verbindung, beispielsweise Natriumhydroxyd. Nach der sich anschließenden Phasentrennung trocknet man erforderlichenfalls und destilliert dann die organische Phase bei vermindertem Druck, um das gewünschte erfindungsgemäße Amin zu isolieren.

Das in der oben beschriebenen Umsetzung eingesetzte Alkanolamin der Formel II ist eine bekannte Verbindung und kann beispielsweise ausgehend von 3-(N,N-Dimethylamino) propylamin, d. h. N,N-Dimethyltrimethylendiamin, wobei es sich um ein Handelsprodukt der Formel

(CH₃)₂N-CH₂CH₂CH₂-NH₂

handelt, durch Additionsreaktion mit 2 Molen Propylenoxid erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Amin der Formel I bildet Salze, wenn es mit verschiedenen organischen und anorganischen Säuren umgesetzt wird. Zu den organischen Säuren, die mit dem erfindungsgemäßen Amin ein Salz bilden können, zählen beispielsweise monobasische und polybasische aliphatische Carbonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure, Octansäure, Bernsteinsäure und dergleichen, monobasische und polybasische aromatische Carbonsäuren, wie Benzoesäure, Phtalsäure, Trimellitsäure und dergleichen, Phenole, wie Phenol, Catechin und dergleichen, und Sulfonsäuren wie p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure und dergleichen. Zu den anorganischen Säuren, die mit dem erfindungsgemäßen Amin ein Salz bilden können, zählen beispielsweise Kohlensäure, Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure und dergleichen. Diese Salze des Amins mit diesen Säuren können ebenso wie das freie Amin per se als Katalysator für die urethanbildende Umsetzung eingesetzt werden.

Bei der urethanbildenden Umsetzung findet eine Reaktion zwischen einem Polyisocyanat und einer polyfunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung statt. Als Polyisocyanat, das bei dieser urethanbildenden Umsetzung Anwendung finden kann, kann man beispielsweise einsetzen: aromatische Polyisocyanate, wie Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat und dergleichen, aliphatische Polyisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und dergleichen, und Produkte davon, die mit Carbodiimid oder Isocyanurat teilweise modifiziert wurden. Es können auch verschiedene Arten von Präpolymeren Anwendung finden, welche freie Isocyanatgruppen enthalten und durch Umsetzen des oben aufgeführten Polyisocyanats mit einer polyfunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung erhalten wurden. Diese bekannten Polyisocyanate können je nach den Erfordernissen entweder allein oder in einer Zweier- oder Mehrfachkombination eingesetzt werden.

Zu den polyfunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen, welche bei der urethanbildenden Umsetzung mit dem zuvor genannten Polyicocyanat eingesetzt werden können, zählen beispielsweise Wasser, niedrigmolekulare Polyole, hochmolekulare Polyole und Polyamine. Zu den niedrigmolekularen Polyolen zählen beispielsweise niedrigmolekulare Polyole auf Aminbasis, wie Triethanolamin, Diethanolamin und dergleichen, und niedrigmolekulare Polyole, die keine Amine darstellen, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Butandiol, Trimethylolpropan, Glycerin und dergleichen. Zu den hochmolekularen Polyolen zählen beispielsweise Polyetherpolyole in Form von Additionsprodukten eines Alkylenoxids, beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid und dergleichen, an Wasser, an ein niedrigmolekulares Polyol, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Trimethylolpropan, Trethanolamin, Pentaerithrit, Sorbit, Sucrose und dergleichen, oder an ein Polyamin, wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Tolylendiamine, Xylylendiamine, Piperazin, N-Aminoalkylpiperazine, N,N-Dimethylaminoalkylamine, Cyclohexylendiamine und dergleichen, sowie polymere Polyole, die durch Umsetzung des oben genannten Polyetherpolyols mit einem ethylenisch ungesättigten Monomer, wie Acrylonitril, Styrol, Methylmethacrylat, Butadien und dergleichen, erhalten wurden; es wird diesbezüglich auf die Offenbarung der US-PS 33 83 351 verwiesen. Es zählen auch Polyesterpolyole dazu, die ein Reaktionsprodukt eines der oben aufgeführten niedrigmolekularen Polyole mit einer polybasischen Carbonsäure, beispielsweise Bernsteinsäure, Maleinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Dimersäure und dergleichen, darstellen. Als Polyamine können beispielsweise auch Tolylendiamine, Xylylendiamine, Diaminodiphenylmethan, Methylen bis-2-chloroanilin und dergleichen Anwendung finden. Diese polyfunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen kann man allein einsetzen. Es ist auch möglich, eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen zur Anwendung zu bringen, je nachdem wie die Anforderungen sind.

Das erfindungsgemäße Amin oder ein Salz davon können allein als Katalysator bei der Umsetzung zur Herstellung von steifen, semi-steifen und flexiblen Urethanschäumen und Polyurethanharzen eingesetzt werden. Die bei diesen urethanbildenden Umsetzungen eingesetzte Katalysatormenge beträgt gewöhnlich 0,01 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyols, wenn die Umsetzung zur Herstellung von Urethanschäumen dient, und 0,01 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Urethanpräpolymers, sofern die Umsetzung zur Herstellung eines Polyurethanharzes dient.

Man kann das erfindungsgemäße Amin oder ein Salz davon natürlich in Kombination mit anderen bekannten katalytischen Verbindungen als Katalysator für die urethanbildende Umsetzung einsetzen, sofern dies gewünscht ist. Derartige bekannte katalytische Verbindungen, welche bei der urethanbildenden Umsetzung Anwendung finden, sind beispielsweise 1,4-Diaza- bicyclo(2,2,2)octan, 1,3,5-tris(3-Dimethylaminopropyl) hexahydro-s-triazin, N,N,N′,N′-Tetramethylhexamethylendiamin, N,N,N-tris(Dimethylaminopropyl)amin, N-Methyl-N,N-bis (dimethylaminopropyl)amin, N-Methyldicyclohexylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 1,8-Diaza-bicyclo(5,4,0) undecen-7 und dergleichen. Setzt man diese bekannten katalytischen Verbindungen in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Amin oder einem Salz davon ein, dann sollte die Menge der ersteren Verbindungen nicht mehr als die zehnfache Gewichtsmenge, vorzugsweise nicht mehr als die vierfache Gewichtsmenge des erfindungsgemäßen Amins ausmachen.

Das erfindungsgemäße Amin kann man nicht nur in Kombination mit den oben beschriebenen bekannten katalytischen Verbindungen für die urethanbildende Umsetzung sondern auch in Kombination mit einer ein Metall enthaltenden katalytischen Verbindung einsetzen, welche im Stand der Technik bekannt ist. Dazu zählen beispielsweise Zinn(II)octoat, Dibutylzinndilaurat, Zinnmercaptid und dergleichen. Setzt man diese bekannten ein Metall enthaltenden katalytischen Verbindungen in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Amin ein, dann sollte die Menge der ersteren Verbindungen nicht mehr als die zehnfache Gewichtsmenge und vorzugsweise nicht mehr als die fünffache Gewichtsmenge des erfindungsgemäßen Amins ausmachen.

Für die Herstellung eines geschäumten Urethankörpers oder eines Polyurethanharzes unter Verwendung des erfindungsgemäßen Amins oder eines Salzes davon als Katalysator kann jedes übliche Verfahren eingesetzt werden. Es ist gewünschtenfalls natürlich möglich, die Reaktionsmischung je nach den Anforderungen mit verschiedenen Arten von bekannten Additiven zu vermischen, wozu Vernetzungsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, oberflächenaktive Verbindungen als zellkonditionierendes Agens, Blähmittel, Füllstoffe, färbende Agenzien, Antioxidantien und dergleichen zählen.

Nachstehend ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Amins sowie dessen Einsatz als Katalysator bei der urethanbildenden Umsetzung näher beschrieben. Die in den nachfolgenden Beispielen angeführten IR-Absorbtionsspektren wurden nach der Direkt-Kontakt Methode aufgenommen. Die NMR Spektren wurden in deuteriertem Chloroform CDCl₃ aufgenommen. Der Aminwert wurde durch Titrieren mit Chlorwasserstoffsäure bestimmt. Der Ausdruck "Teile" bezieht sich auf "Gewichtsteile".

Beispiel 1 Herstellung des erfindungsgemäßen Amins der Formel I

Man gibt 1020 g (10 Mol) 3-(N,N-Dimethylamino)propylamin (Produkt von Air Products and Chemicals, Inc.) in ein druckbeaufschlagbares Reaktionsgefäß, das man nach Spülen mit Stickstoffgas auf eine Temperatur von 105°C erhitzt. Danach gibt man 1160 g (20 Mol) Propylenoxid unter Druck unter Verwendung einer Pumpe in das bei 100 bis 110°C gehaltene Reaktionsgefäß, um die Additionsreaktion zu starten. Nachdem die genannte Menge an Propylenoxid zugeführt ist, erhöht man die Temperatur des Reaktionsgefäßes auf 130°C und hält das Gefäß eine Stunde bei dieser Temperatur, um die Umsetzung vollständig ablaufen zu lassen. Anschließend läßt man den Druck ab und entfernt nicht umgesetztes Propylenoxid durch Evaporieren bei vermindertem Druck. Nach Kühlen erhält man 2160 g eines viskosen Reaktionsproduktes mit einem Gesamtaminwert von 514 mg KOH/g, das als N,N-Dimethyl-N′,N′-di(2- hydroxypropyl)trimethylendiamin der Formel II identifiziert wird. Die oben angegebene Produktausbeute entspricht 99% des theoretischen Wertes.

Im Anschluß daran gießt man 1950 g des wie oben hergestellten Alkanolamins ohne weitere Reinigung nach und nach sowie unter Rühren in 1930 g Schwefelsäure. Man rührt dann die Mischung weitere 6 Stunden bei 170°C und kühlt dann auf 60°C ab. Danach neutralisiert man die Reaktionsmischung durch langsame Zugabe von 3750 g einer 48%-igen Natriumhydroxidlösung unter Kühlen. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur filtriert man die Präzipitate aus Natriumsulfat aus der Reaktionsmischung ab und unterwirft sie einer Phasentrennung, um die wäßrige Lösung zu entfernen. Das bei der Phasentrennung erhaltene organische Material destilliert man bei vermindertem Druck, wobei man 1305 g einer bei 103 bis 111°C sowie bei einem Druck von 4 mm Hg (5,33 mbar) siedenden Fraktion erhält.

Das wie oben beschrieben erhaltene Produkt besitzt einen Gesamtaminwert von 556 mg KOH/g. Das IR-Absorbtionsspektrum ist in der Fig. 1 gezeigt, während das ¹H-NMR Spektrum in der Fig. 2 wiedergegeben ist. Daraus ergibt sich, daß es sich um das gewünschte N,N,2,6-Tetramethyl-4-morpholinpropanamin der Formel I handelt, das einen theoretischen Gesamtaminwert von 561 mg KOH/g besitzt. Der gefundene Wert stimmt damit gut überein. Die oben aufgeführte Produktausbeute entspricht 73% des theoretischen Wertes.

Vergleichsbeispiel 1

Um Vergleichsbeispiele durchführen zu können, wurde eine Synthese zur Herstellung eines bekannten Amins, nämlich N,N- Dimethyl-4-morpholinpropanamin, durchgeführt, welches eine ähnliche chemische Struktur wie das erfindungsgemäße Amin besitzt.

Dazu wurden 1020 g (10 Mol) 3-(N,N-Dimethylamino)propylamin (Produkt von Air Products and Chemicals, Inc.) in ein mit Druck beaufschlagbares Reaktionsgefäß gegeben, das nach Spülen mit Stickstoffgas auf eine Temperatur von 130°C erhitzt wurde. Danach wurden 880 g (20 Mol) Ethylenoxid unter Druck aus einem kleinen Gaszylinder in das bei 125 bis 135°C gehaltene Reaktionsgefäß eingeführt, um die Additionsreaktion zu starten. Nachdem die gesamte Menge an Ethylenoxid eingeführt war, wurde das Reaktionsgefäß während einer Stunde bei der gleichen Temperatur gehalten, um die Umsetzung vollständig ablaufen zu lassen. Im Anschluß daran wurde der Druck aus dem Reaktionsgefäß abgeführt. Nicht umgesetztes Ethylenoxid wurde durch Evaporieren bei vermindertem Druck entfernt. Nach Kühlen wurden 1880 g eines viskosen Reaktionsproduktes mit einem Gesamtaminwert von 590 mg KOH/g erhalten. Es handelte sich um ein Alkanolamin der Strukturformel (CH₃)₂N-CH₂-CH₂CH₂-N(CH₂-CH₂OH)₂ als Ethylenoxidaddukt. Die oben angeführte Produktausbeute entspricht 99% des theoretischen Wertes.

Im Anschluß daran wurden 1699 g des wie oben hergestellten Alkanolamins ohne weitere Reinigung nach und nach unter Rühren in 1930 g Schwefelsäure gegossen. Die Mischung wurde weitere 6 Stunden bei 170°C gerührt und dann auf 60°C abgekühlt. Danach wurde die Reaktionsmischung unter Kühlen durch langsames Hinzugeben von 3750 g einer 48%-igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Nach Kühlen auf Raumtemperatur wurden Natriumsulfatpräzipitate aus der Reaktionsmischung abfiltriert, die im Anschluß daran einer Phasentrennung unterworfen wurden, um die wäßrige Lösung verwerfen zu können. Da bei der Phasentrennung erhaltene organische Material wurde bei einem verminderten Druck destilliert, wobei 354 g einer bei 79 bis 88°C sowie einem Druck von 4 mm Hg (5,32 mbar) siedenden Fraktion erhalten wurde. Dieses Produkt besaß wahrscheinlich aufgrund des niedrigeren Siedepunktes einen wesentlich unangenehmeren und intensiveren sowie für Amine charakteristischen Geruch als das gemäß Beispiel 1 hergestellte Amin.

Das oben erhaltene Produkt besaß einen Gesamtaminwert von 60 mg KOH/g. Aus dem ¹H-NMR Spektrum sowie dem Vergleich der Gesamtaminwerte ergab sich, daß es sich um das erwartete N,N- Dimethyl-4-morpholinpropanamin handelte, welches theoretisch einen Gesamtaminwert von 652 mg KOH/g haben sollte. Die oben angeführte Produktausbeute entspricht lediglich 23% des theoretischen Wertes, wobei diese Ausbeute jedoch erhöht werden kann, wenn man einen anderen und wesentlich komplizierteren Syntheseweg beschreitet, wie er im US-Patent 43 79 861 beschrieben ist.

Beispiel 2

Das gemäß Beispiel 1 hergestellte erfindungsgemäße Amin, das nachstehend als Amin I bezeichnet ist, und zwei weitere bekannte Amine, die nachstehend als Amine II und III bezeichnet sind, wurden in verschiedenen Mengen als Katalysatoren für die urethanbildende Umsetzung beziehungsweise Reaktion in verschiedenen Formulierungen eingesetzt. Die dabei zur Anwendung gekommenen Materialien und Mengen (Teile) sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Bei den oben erwähnten Aminen II und III handelte es sich um bis(2-Dimethylaminoethyl) ether und N,N,-N′,N′,N′′-Pentamethyldiethylentriamin.

Tabelle 1

Bei den in der Tabelle 1 aufgeführten Materialien handelt es sich um folgende:

Polyol auf Zuckerbasis: Produkt von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., OH Wert von etwa 440

Polyol auf Aminbasis: Produkt von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., OH Wert von etwa 450

Schaumkonditionierendes Agens: Schaumkonditionierendes Agens auf Silikonbasis SH-193, Produkt von Toray Silicone Co.

Polyisocyanat: rohes MDI, MDI-CR 200, Produkt von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.

Insgesamt 50 g der beiden Polyole wurden zusammen mit entsprechenden Mengen der anderen bei einer Temperatur von 20°C gehaltenen Materialien jeweils in 8 Schäumversuchen No. 1 bis No. 8 eingesetzt. Die Urethanmischung wurde auf übliche Weise in einer Schäumbox mit Innenabmessungen von 15 cm mal 12 cm Breite und 20 cm Tiefe geschäumt. Die in Sekunden ausgedrückten Verarbeitungszeiten einschließlich der Cremezeit, die als "ct" (cream time) bezeichnet ist, der Gelzeit, die als "gt" (gelation time) bezeichnet ist, und der klebfreien Zeit, die als "tft" (tack-free time) bezeichnet ist, wurden aufgezeichnet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt, welche auch die Verhältnisse von ct : gt in % wiedergibt.

Tabelle 2

Aus obigen Ergebnissen und insbesondere aus dem in Tabelle 2 für die katalytische Aktivität angeführten Verhältnis ct : gt ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Amin I zu einer außerordentlich langen Cremezeit, verglichen mit den Vergleichsaminen II und III, führt, wenn die Menge an Amin so gewählt wird, da eine in etwa gleiche Gelzeit gt erreicht wird. Dies bedeutet, daß eine ausreichend lange Mischzeit zur Verfügung steht, um eine volle Homogenität der Urethanmischung sicherstellen zu können, bevor der Schäumprozess im wesentlichen beginnt.

Die geschäumten Urethankörper, die in den oben beschriebenen Schäumversuchen 5 bis 8 hergestellt wurden, wobei der Versuch Nr. 10 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Amins und die Versuche 5, 7 und 8 für Vergleichszwecke durchgeführt wurden, wurden auf die Qualität des Schaums nach einer Alterung von 3 d bei Raumtemperatur untersucht, um die Kerndichte in kg/m³ und die thermische Leitfähigkeit in kcal/m×h×°C gemäß dem in der JIS A 9514 spezifizierten Verfahren zu bestimmen. Es wurde auch die Zahl der Zellen pro Inch (2,54 cm) ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3

Obige Tabelle 3 zeigt klar, daß der im Beispiel 6 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Amins geschäumte Urethankörper wesentlich feinere Zellen besitzt als die anderen für Vergleichszwecke geschäumten Körper oder sogar als der geschäumte Körper, welcher im Versuch 7 unter Verwendung einer geringeren Wassermenge von 1,5 Teilen und einer gesteigerten Freon-11-Menge von 34 Teilen in Kombination mit 2,0 Teilen des Amins II hergestellt wurde.

Beispiel 3

Es wurden flexible Urethanschäume unter Verwendung des erfindungsgemäßen Amins I als Katalysator auf die folgende Weise hergestellt. Es wurde eine Mischung zubereitet aus 100 Teilen eines Polyols mit einem Molekulargewicht von etwa 3000, bei dem es sich um ein Propylenoxidaddukt an Glycerin mit einem Hydroxylwert von 56 mg KOH/g handelte (hergestellt und vertrieben von Sanyo Chemical Industries, Ltd. unter dem Handelsnamen Sannix GP-3000), 4,5 Teilen Wasser, 2 Teilen eines schaumkonditionierenden Agens auf Siliconbasis (hergestellt von Nippon Unicar Co.), 0,2 Teilen des Amins I und aus 0,34 Teilen Zinn(II)chlorid. Im Anschluß daran wurde mit 54,8 Teilen TDI-80 (Mischung aus 2,4- und 2,6-Tolylen- diicodyanaten) vermischt. Die Mischung wurde gründlich und schnell während eines Zeitraums von 7 sec unter Verwendung einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Mischmaschine vermischt und unmittelbar danach in eine Kartonbox überführt. Es konnten äußerst zufriedenstellende flexible Urethanschäume bei einer Steigzeit von 75 sec erhalten werden. Die Kerndichte davon betrug 23 kg/m³, gemessen nach 24stündiger Alterung bei Raumtemperatur.

Claims

1. N,N,2,6-Tetramethyl-4-morpholinpropanamin der folgenden Formel I: oder ein Salz davon.

2. Verfahren zur Herstellung des N,N,2,6-Tetramethyl-4- morpholinpropanamins nach Anspruch 1, wobei man N,N- Dimethyl-N′,N′-di(2-hydroxypropyl)trimethylendiamin in Anwesenheit einer anorganischen Säure erhitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelsäure als anorganische Säure einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die anorganische Säure in einem Anteil von 70 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile N,N-Dimethyl- N′,N′-di(2-hydroxypropyl)trimethylendiamin einsetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man während eines Zeitraums von 2 bis 10 h auf eine Temperatur von 130 bis 280°C erhitzt.

6. Verwendung des N,N-2,6-Tetramethyl-4-morpholinpropanamins der Formel I oder eines Salzes davon nach Anspruch 1 als Katalysator bei der Herstellung eines Urethanpolymers durch Umsetzen eines Polyisocyanats mit einer multifunktionalen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei man als polyfunktionale, aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindung ein Polyol einsetzt.

8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei man das N,N-2,6- Tetramethyl-4-morpholinpropanamin der Formel I oder ein Salz davon in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Polyols einsetzt.