JPH1060074A - ポリウレタン製造用のヒドロキシアルキルビス(アミノエチル)エーテル組成物 - Google Patents

ポリウレタン製造用のヒドロキシアルキルビス(アミノエチル)エーテル組成物

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JPH1060074A
JPH1060074A JP9176640A JP17664097A JPH1060074A JP H1060074 A JPH1060074 A JP H1060074A JP 9176640 A JP9176640 A JP 9176640A JP 17664097 A JP17664097 A JP 17664097A JP H1060074 A JPH1060074 A JP H1060074A
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James Stephen Emerick
ジエイムズ・ステイーブン・エメリツク
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イソシアネートの三量化並びにイソシアネー
トと反応性水素を含む化合物との間の反応、例えばポリ
ウレタンを製造するための発泡反応およびゲル化(ウレ
タン)反応を触媒化するための組成物を提供することで
ある。 【解決手段】 上記課題は、式I 【化1】 (式中、R1は、水素、または直鎖もしくは分枝のC1
〜C4アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
シ、直鎖もしくは分枝のC1〜C4アルキル、または直
鎖もしくは分枝のC1〜C4ヒドロキシアルキル基であ
り;そしてR4は、直鎖もしくは分枝のC1〜C10ヒ
ドロキシアルキル基である)の化合物を含む触媒組成物
を提供することによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、ポリウレタンを製造する
ための触媒として、ヒドロキシアルキルビス(アミノエ
チル)エーテル誘導体を使用することに関する。
【0002】
【発明の背景】ポリウレタンフォームは、広く知られて
おり、自動車、住宅および他の産業で使用される。この
ようなフォームは、種々の添加剤の存在下で、ポリイソ
シアネートとポリオールとを反応させて製造する。この
ような添加剤の一つは、クロロフルオロカーボン(CF
C)発泡剤で、これは発熱反応の結果、蒸発して重合し
ている塊にフォームの形成を生じさせる。CFCが成層
圏のオゾンを消耗するこが発見された結果、CFC使用
の削減が要求されるようになった。このため、水とイソ
シアネートとの反応により発生するCO2で発泡を行
う、水で発泡するフォームの製造の重要性が高まってき
ている。第三級アミン触媒は、、典型的には発泡(CO
2を発生させる水とイソシアネートとの反応)およびゲ
ル化(ポリオールとイソシアネートとの反応)を促進す
るのに使用する。
【0003】発泡およびゲル化のいずれかを選択的に促
進する第三級アミン触媒の能力は、特定のポリウレタン
フォームを製造するための触媒を選ぶにあたっては、重
要な要件である。触媒が発泡反応を選択的に促進しすぎ
ると、イソシアネートとポリオールの十分な反応が起こ
る前に、多量のCO2が放出され、CO2は処方物の外に
泡立って出てしまい、その結果フォームが崩壊すると考
えられる。低品質のフォームが製造される。これに対し
て、触媒がゲル化反応を促進しすぎる場合、CO2の実
質的な部分は、重合の程度がかなり進行した後に放出さ
れると考えられる。再び、この場合は高密度の、気泡が
破れたもしくはあまり独立していない、または他の望ま
しくない特性を特徴とする低品質のフォームが製造され
ると考えられる。
【0004】第三級アミン触媒は、一般に悪臭があり、
不快で、しかも多くは低分子量であるため高い揮発性を
有する。フォーム加工中の第三級アミンの放出は、安全
性および毒性の問題をかなりはらんでおり、消費者の製
品からの残留アミンの放出は一般に望ましくない。活性
水素官能基(例えば、−OH、−NH2および−NH
R)を含むアミン触媒は、この官能基がない関連構造の
ものと較べたときに、しばしば揮発性が制限されてお
り、臭気が低い。さらに、活性水素官能基を含む触媒
は、反応中にウレタンの中に化学的に結合しており、最
終生成物から放出されることはない。この概念を具体化
する触媒構造は、典型的には活性の低いものから中程度
のものであり、発泡(水−イソシアネート)およびゲル
化(ポリオール−イソシアネート)反応の両方を様々な
範囲にまで促進する。
【0005】第二アルコールは、構造的に好ましく、そ
れはこれらの触媒が、活性水素−イソシアネートの反応
とそれ自体のイソシアネートとの反応性を促進する間で
望ましいバランスを示すからである。これに対して、第
一級アミンを含む触媒は、急速にイソシアネートと反応
するため、高レベルで使用する必要がある。第三級アル
コールを含む触媒は、イソシアネートとゆっくり反応す
るが、形成された、第三級アルコールのウレタンは、熱
安定性に乏しい。これらのウレタンは、フォームそれ自
体の分解温度よりも実質的に低い温度で分解して触媒を
放出しうる。この時、遊離アミンはフォームの分解を促
進するに違いない。−NH2および−NHRタイプの活
性水素官能基を含む触媒は、あまりよく知られていな
い。
【0006】水−イソシアネート(発泡)反応を強く促
進する触媒には、ジエチレントリアミン骨格をベースに
した第三級アミン構造、特にペンタメチルジエチレント
リアミン、およびβ−(N,N−ジメチルアミノ)アル
キルエーテル、特にビス(N,N−ジメチルアミノエチ
ル)エーテルが含まれる。ビス(N,N−ジメチルアミ
ノエチル)エーテルに関連した低臭気の反応性触媒は、
U.S.4,338,408および4,433,170に記
載されている。Texacat(R)ZF−10触媒、2−〔N−
(ジメチルアミノエトキシエチル)−N−メチルアミ
ノ〕エタノールは、ビス(N,N−ジメチルアミノエチ
ル)エーテルよりも効果が低かったとしても、有効な発
泡触媒である。
【0007】
【発明の概要】本発明は、イソシアネートの三量化並び
にイソシアネートと反応性水素を含む化合物との間の反
応、例えばポリウレタンを製造するための発泡反応およ
びゲル化(ウレタン)反応を触媒化するための組成物を
提供する。触媒組成物は、本質的に、以下の式I
【化4】 (式中、R1は、水素、またはC1〜C4の直鎖もしく
は分枝アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
シ、C1〜C4の直鎖もしくは分枝アルキル、またはC
1〜C4の直鎖または分枝ヒドロキシアルキル基であ
り;そしてR4は、C1〜C10の直鎖もしくは分枝ヒ
ドロキシアルキル基である)を有する化合物からなる。
【0008】上記式Iにおいて、窒素原子上の各“−”
はメチル基を表しており、例えばN−はN−Meを表し
ていることを理解すべきである。これらの触媒の長所
は、それらに低臭気と高活性が組合わさっていることで
ある。さらに、このタイプの化合物には、イソシアネー
トと反応性の官能基が含まれており、化合物が最終生成
物から放出しないように、反応中にウレタンの中へ化学
的に結合されると考えられる。
【0009】
【発明の詳述】本発明の触媒組成物は、(1)イソシアネ
ート官能基と活性水素を含む化合物、すなわちアルコー
ル、ポリオール、アミンまたは水との反応、特にポリウ
レタンを製造するためのポリオールのヒドロキシルとイ
ソシアネートとのウレタン(ゲル化)反応、および二酸
化炭素を放出して、発泡したポリウレタンを製造するた
めの水とイソシアネートとの発泡反応、並びに/または
(2)ポリイソシアヌレートを形成するためのイソシアネ
ート官能基の三量化、を触媒化することができる。
【0010】ポリウレタン生成物は、例えば、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネー
ト、トルエンジイソシアネート(“TDI")および4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(“MD
I")を含む、当分野でよく知られている適切な有機ポ
リイソシアネートのいずれかを使用して製造する。特に
適切なのは、2,4−および2,6−TDI単独またはそ
れらの市販入手可能な混合物として一緒にしたものであ
る。他の適切なイソシアネートは、商業的に“粗MD
I"として知られており、またPAPIとしても知られ
ている、ジイソシアネートの混合物であり、これには約
60%の4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
並びに他の異性体のおよび類似のより高級なポリイソシ
アネートが含まれている。また、適切なのは、ポリイソ
シアネートおよびポリエーテルまたはポリエステルポリ
オールの部分的に予備反応させた混合物からなるこれら
のポリイソシアネートの“プレポリマー”である。
【0011】ポリウレタン組成物の成分として、適切な
ポリオールの例は、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である。ポリアルキレンエーテルポ
リオールには、ポリ(アルキレンオキサイド)ポリマ
ー、例えばポリ(エチレンオキサイド)およびポリ(プ
ロピレンオキサイド)ポリマー並びにジオールおよびト
リオールを含む多価化合物、例えば、特にエチレングリ
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、
等の低分子量ポリオールから誘導した末端ヒドロキシル
基を有するコポリマーが含まれる。
【0012】本発明の実施にあたっては、高分子量ポリ
エーテルポリオールを単独で使用することができる。ま
た、高分子量ポリエーテルポリオールの混合物、二およ
び三官能性物質および/または異なる分子量もしくは異
なる化学組成の物質を使用することもできる。有用なポ
リエステルポリオールには、ジカルボン酸と、過剰のジ
オール、例えばアジピン酸とエチレングリコールもしく
はブタンジオールを反応させて、またはラクトンと過剰
のジオール、例えばカプロラクトンとプロピレングリコ
ールを反応させることによって製造したものが含まれ
る。
【0013】ポリエーテルおよびポリエステルポリオー
ルに加えて、マスターバッチまたは予備混合組成物に
は、しばしばポリマーポリオールが含まれる。ポリマー
ポリオールは、フォームの耐変形性を高める、すなわち
フォームの耐力特性を高めるために、ポリウレタンに使
用する。現在、二つの異なるタイプのポリマーポリオー
ルを使用して耐力の改善を行っている。第一のタイプは
グラフトポリオールとして記載されており、ビニルモノ
マーをグラフト共重合させたトリオールからなる。スチ
レンおよびアクリロニトリルが常用モノマーとして選ば
れる。第二のタイプはポリ尿素改質ポリオールであり、
ジアミンおよびTDIの反応によって形成されたポリ尿
素分散体を含むポリオールである。TDIを過剰に使用
するので、TDIのいくらかはポリオールおよびポリ尿
素の両方と反応するかもしれない。この第二のタイプの
ポリマーポリオールは、PIPAと称する変種であり、
ポリオール中のTDIとアルカノールアミンとの現場重
合で形成される。耐力の必要に応じて、ポリマーポリオ
ールは、マスターバッチのポリオール部分の20〜80
%を構成しうる。
【0014】ポリウレタンフォームの処方に見られる他
の典型的な剤には、連鎖延長剤、例えばエチレングリコ
ールおよびブタンジオール;架橋剤、例えばジエタノー
ルアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノール
アミンおよびトリプロパノールアミン;発泡剤、例えば
水、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン、等;気
泡安定剤、例えばシリコーンが含まれる。
【0015】ゲル化触媒、例えばトリエチレンジアミン
(TEDA)および発泡剤(例えば本発明の触媒組成
物)を含み、1〜3ポンド/フィート3(16〜48kg
/m3)の密度を有する、一般的なポリウレタン軟質フォ
ーム処方物(例えば、自動車シート)は、以下の成分
(重量部、pbw)からなる。軟質フォーム処方物 pbw ポリオール 20〜100 ポリマーポリオール 80〜0 シリコーン界面活性剤 1〜2.5 発泡剤 2〜4.5 架橋剤 0.5〜2 触媒 0.25〜2 イソシアネート指数 70〜115
【0016】上記フォーム処方物中の触媒の一部を構成
する発泡触媒組成物は、式I:
【化5】 (式中、R1は、水素、またはC1〜C4の直鎖もしく
は分枝アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
シ、C1〜C4の直鎖もしくは分枝アルキル、またはC
1〜C4直鎖もしくは分枝ヒドロキシアルキル基であ
り;そしてR4は、C1〜C10の直鎖または分枝ヒド
ロキシアルキル基である)によって表される化合物であ
る。
【0017】R1およびR2は水素であり、R3は水素ま
たはヒドロキシであり、そしてR4はC1〜C4の直鎖
または分枝ヒドロキシアルキル基であるのが好ましい。
アルキル基には、例えばメチル、エチル、プロピルおよ
びブチルが含まれ、ヒドロキシアルキル基には例えばヒ
ドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチ
ル、ヒドロキシエチルヘキシル等が含まれる。
【0018】適切な触媒の例は、以下の構造Ia〜Id
の化合物である。
【化6】 N,N,N′−トリメチル−N′−(3−ヒドロキシプロ
ピル)ビス(アミノエチル)エーテル〔Ia:R1,R2,
3=H;R4=CH2OH〕
【化7】 N,N,N′−トリメチル−N′−(4−ヒドロキシブチ
ル)ビス(アミノエチル)エーテル〔Ib:R1,R2,R3
=H;R4=CH2CH2OH〕
【化8】 N,N,N′−トリメチル−N′−(2,3−ジヒドロキ
シプロピル)ビス(アミノエチル)エーテル〔Ic:R
1,R2=H;R3=OH;R4=CH2OH〕
【化9】 N,N,N′−トリメチル−N′−(3−ヒドロキシブチ
ル)ビス(アミノエチル)エーテル〔Id:R1,R2,R3
=H;R4=CH(OH)CH3〕 好ましい触媒組成物は、N,N,N′−トリメチル−N′
−(4−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエチル)エー
テル〔Ib〕である。
【0019】このタイプの触媒組成物への好ましい経路
は、ビスアミノエチルエーテルII
【化10】 を化学量論量よりも少ない、式III
【化11】 (式中、R1は、水素、またはC1〜C4の直鎖もしく
は分枝アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
シ、C1〜C4の直鎖もしくは分枝アルキル、またはC
1〜C4直鎖もしくは分枝ヒドロキシアルキル基であ
り;そしてR4は、C1〜C10の直鎖または分枝ヒド
ロキシアルキル基である)のカルボニル化合物で還元的
にアミノ化することを含む、三段階の工程であると考え
られる。
【0020】化合物IIおよびIIIの反応によりヒドロキ
シアルキルビスアミノエチルエーテルIV
【化12】 が得られ、これをパーメチル化すると式Iの化合物が得
られる。カルボニル化合物IIIの適切な構造の例は、ヒ
ドロキシブチルアルデヒド、ヒドロキシプロピオンアル
デヒド、グリセルアルデヒド、アルドール(アセトアル
デヒド二量体)、アセトール、1−ヒドロキシ−2−ブ
タノンおよび3−ヒドロキシ−2−ブタノンである。
【0021】構造Iの触媒化合物への別の好ましい経路
は、ビスアミノエチルエーテルIIを僅かに化学量論量未
満のホルムアルデヒドおよび水素を用いてビスアミノエ
チルエーテルIIのメチル化して、ビスアミノエチルエー
テルV
【化13】 を他のメチル化生成物と組み合わせて得るやり方であ
る。次いで、カルボニル化合物IIIを用いてビスアミノ
エチルエーテルVを還元的にアミノ化して、触媒化合物
Iを得る。別法として、このタイプの触媒化合物は、二
工程の手法でジメチルアミノエトキシエタノールから製
造することができる。工程の一つは、ジメチルアミノエ
トキシエタノールをメチルアミンでアミノ化して、ビス
アミノエチルエーテルVを得るものである。工程の二
は、ビスアミノエチルエーテルVをカルボニル化合物II
Iで還元的にアミノ化してIを得るものである。
【0022】ポリウレタンの処方には、触媒として有効
量の触媒組成物を使用する。さらに特定すると、適切な
量の範囲の触媒組成物は、ポリウレタン処方物中、ポリ
オール100部当たり約0.01〜10部(phpp)、好
ましくは0.1〜0.5phppの範囲である。ポリウレタン
の製造に使用する触媒組成物には、ウレタン分野でよく
知られている、他の第三級アミン、有機スズおよびカル
ボキシレートウレタン触媒が含まれうる。
【0023】実施例1 N,N,N′−トリメチルビス(アミノエチル)エーテル
(TMAEE) 1〜1/2ガロンのステンレス鋼オートクレーブに、ジ
メチルアミノエトキシエタノール(DMAEE)および
還元された/安定化されたCu/ZnO/Al 23触媒
を装填した。反応器の入り口に接続されたサンプルシリ
ンダーから、移送を助けるために6.5バールのN2圧力
を使用して、モノメチルアミン(MMA)をを装填した。
反応器を再び密閉し、H2を用いて、これを16バール
に加圧した後、195〜205℃の反応温度に反応器を
加熱し、その温度で24〜25時間保持した。次いで、
反応を25℃に冷却し、濾過した後に反応生成物を回収
し、触媒粒子を取り除いた。上記方法を使用して実施し
た二つの反応の結果を表1に示した。
【0024】
【表1】
【0025】上記の2回のランからの反応生成物を合わ
せ(ラン1からの生成物370gおよびラン2からの生
成物321g)、そして真空下で加熱し、H2Oおよび
MMAを含む低沸点成分を除いた。次いで、残っている
生成物を、真空下で、25cmの充填されたカラムを通し
て蒸留した。オーバーヘッド生成物(122.9g)に
はTMAEE 103.6gが含まれていた。このオーバ
ーヘッド生成物を、以下の実施例2のN,N,N′−トリ
メチル−(4−ヒドロキシブチル)−ビス(アミノエチ
ル)エーテルの製造に使用した。
【0026】実施例2 N,N,N′−トリメチル−(4−ヒドロキシブチル)−
ビス(アミノエチル)エーテル 1−リッターのステンレス鋼オートクレーブ反応器に、
実施例1のオーバーヘッド生成物(N,N,N′−トリメ
チルビス(アミノエチル)エーテル(TMAEE)0.
71モル)および5%パラジウム付きカーボン触媒1
5.0g(水−湿潤52重量%)を装填した。反応器を
2およびH2でパージした後、400〜500psigのH
2ブランケット下で反応器を90℃に加熱した。90℃
になったら、反応器の圧力をH2を用いて800psigに
上昇させた。次いで、水中11.7%の4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒドおよび1.4%3−ヒドロキシ−2−
メチルプロピオンアルデヒドを含むヒドロキシブチルア
ルデヒドの溶液を、シリンジポンプを介して100ml/
時で5時間にわたって、反応器に供給した。上記溶液5
00mlを供給した後、反応塊を90℃で15時間維持し
た。次いで、反応器を25℃に冷却し、濾過した後、反
応生成物585.2gを回収して、触媒粒子を除去し
た。ガスクロマトグラフィー分析によると、TMAEE
は100%転化しており、反応生成物にはN,N,N′−
トリメチル−(4−ヒドロキシブチル)−ビス(アミノ
エチル)エーテル90.7g(0.416モル)、および
N,N,N′−トリメチル−(3−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロピル)−ビス(アミノエチル)エーテル異性体
8.54g(0.039モル)が含まれることがわかっ
た。
【0027】反応生成物をロータリーエバポレーター
中、真空下で加熱して水およびすべての低沸点成分を除
去した。次いで、反応生成物71.5gについて1mmHg
未満で短路蒸留を実施して、すべての重質成分および残
りのカーボン上の5%Pd触媒を除去した。GC分析によ
ると、111℃〜116℃で集めたオーバーヘッド蒸留
液(50.7g)には、N,N,N′−トリメチル−(4
−ヒドロキシブチル)−ビス(アミノエチル)エーテル
45.05g(0.207モル)、およびN,N,N′−ト
リメチル−(3−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)−
ビス(アミノエチル)エーテル3.41g(0.016モ
ル)が含まれることがわかった。オーバーヘッド蒸留液
は実施例3に使用した。
【0028】実施例3 本実施例は、N,N,N′−トリメチル−(4−ヒドロキ
シブチル)−ビス(アミノエチル)エーテルを用いた、
ポリウレタンフォームの触媒作用を示している。N,N,
N′−トリメチル−(4−ヒドロキシブチル)−ビス
(アミノエチル)エーテルのフォームの反応性は、ゲル
化触媒としてトリエチレンジアミン(TEDA)を使用
して測定し、工業標準規格の発泡触媒、BL−11(ジ
プロピレングリコール中のビス(ジメチルアミノエチ
ル)エーテルの70%溶液)と比較した。さらに、単独
の触媒としてTEDAを用いて製造したフォームを例と
して提供し、発泡助触媒を同時に含まない場合の効果を
示した。条件および結果を表2に示した。TEDAは、
DABCO 33−LV(R)触媒、ジプロピレングリコー
ル中33%TEDAにより提供されている。
【0029】記載した時間は、イソシアネートを用いた
ポリオールマスターバッチの混合からの時間である。T
OC−1(カップの上部1)は、16オンス(473m
L)のカップをフォーム処方物に満たすのに必要な時間
を表しており、反応開始を示している。TOC−2(カ
ップの上部2)は、上記の16オンス(473mL)のカ
ップに加えて、1ガロン(3.8L)のカップをフォー
ム処方物で満たすのに必要な時間を表しており、反応の
進行の表示である。ストリングゲル(String Gel)および
フルライズ(Full Rise)は、反応進行の別の尺度であ
り、硬化の程度をいくらか示している。
【0030】これらの結果は、N,N,N′−トリメチル
−(4−ヒドロキシブチル)−ビス(アミノエチル)エ
ーテルがポリウレタンを製造することができ、またポリ
ウレタン発泡触媒として作用することを示している。
【表2】
【0031】
【産業上の利用分野の説明】本発明の触媒は、ポリウレ
タンフォームの製造に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード・ポール・アンダーウツド アメリカ合衆国ペンシルベニア州18106. アレンタウン.ケイドライブ1829 (72)発明者 リチヤード・ヴアン・コート・カー アメリカ合衆国ペンシルベニア州18104. アレンタウン.サウストウエンテイシツク ススストリート416 (72)発明者 ジエイムズ・ステイーブン・エメリツク アメリカ合衆国ペンシルベニア州18052. ホワイトホール.カーボンストリート3227

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡剤、気泡安定剤および、式I 【化1】 (式中、R1は、水素、または直鎖もしくは分枝のC1
    〜C4アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
    ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
    シ、直鎖もしくは分枝のC1〜C4アルキル、または直
    鎖もしくは分枝のC1〜C4ヒドロキシアルキル基であ
    り;そしてR4は、直鎖もしくは分枝のC1〜C10ヒ
    ドロキシアルキル基である)の化合物を含む触媒組成物
    の存在下で、有機ポリイソシアネートとポリオールとを
    反応させることからなる、ポリウレタンの製造法。
  2. 【請求項2】 R1およびR2が水素であり、R3が水素
    またはヒドロキシであり、そしてR4がC1〜C4の直
    鎖または分枝ヒドロキシアルキル基である、請求項1の
    方法。
  3. 【請求項3】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメチ
    ル−N′−(3−ヒドロキシプロピル)ビス(アミノエ
    チル)エーテルである、請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメチ
    ル−N′−(4−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエチ
    ル)エーテルである、請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメチ
    ル−N′−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ビス(ア
    ミノエチル)エーテルである、請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメチ
    ル−N′−(3−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエチ
    ル)エーテルである、請求項1の方法。
  7. 【請求項7】 触媒組成物には、第三級アミン、有機ス
    ズ、および/またはカルボキシレートウレタン触媒も含
    まれる、請求項1の方法。
  8. 【請求項8】 触媒組成物には、第三級アミン、有機ス
    ズ、および/またはカルボキシレートウレタン触媒も含
    まれる、請求項2の方法。
  9. 【請求項9】 触媒組成物には、第三級アミン、有機ス
    ズ、および/またはカルボキシレートウレタン触媒も含
    まれる、請求項3の方法。
  10. 【請求項10】 イソシアネートと活性水素を含む化合
    物との間の反応を触媒化する方法において、式I 【化2】 (式中、R1は、水素、または直鎖もしくは分枝のC1
    〜C4アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
    ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
    シ、直鎖もしくは分枝のC1〜C4アルキル、または直
    鎖もしくは分枝のC1〜C4ヒドロキシアルキル基であ
    り;そしてR4は、C1〜C10の直鎖または分枝ヒド
    ロキシアルキル基である)の化合物を含む触媒組成物を
    使用することを特徴とする改良方法。
  11. 【請求項11】 R1およびR2が水素であり、R3が水
    素またはヒドロキシであり、そしてR4がC1〜C4の
    直鎖または分枝ヒドロキシアルキル基である、請求項1
    0の方法。
  12. 【請求項12】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメ
    チル−N′−(3−ヒドロキシプロピル)ビス(アミノ
    エチル)エーテルである、請求項10の方法。
  13. 【請求項13】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメ
    チル−N′−(4−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエ
    チル)エーテルである、請求項10の方法。
  14. 【請求項14】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメ
    チル−N′−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ビス
    (アミノエチル)エーテルである、請求項10の方法。
  15. 【請求項15】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメ
    チル−N′−(3−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエ
    チル)エーテルである、請求項10の方法。
  16. 【請求項16】 式I 【化3】 (式中、R1は、水素または、直鎖もしくは分枝のC1
    〜C4アルキル、もしくはC1〜C4ヒドロキシアルキ
    ル基であり;R2およびR3は、独立して水素、ヒドロキ
    シ、直鎖もしくは分枝のC1〜C4アルキル、または直
    鎖もしくは分枝のC1〜C4ヒドロキシアルキル基であ
    り;そしてR4は、直鎖または分枝のC1〜C10ヒド
    ロキシアルキル基である)の化合物を含む触媒組成物。
  17. 【請求項17】 R1およびR2が水素であり、R3が水
    素またはヒドロキシであり、そしてR4がC1〜C4の
    直鎖または分枝ヒドロキシアルキル基である、請求項1
    6の触媒組成物。
  18. 【請求項18】 式Iの化合物が、N,N,N′−トリメ
    チル−N′−(4−ヒドロキシブチル)ビス(アミノエ
    チル)エーテルである、請求項16の触媒組成物。
  19. 【請求項19】 第三級アミン、有機スズ、および/ま
    たはカルボキシレートウレタン触媒も含む、請求項16
    の触媒組成物。
  20. 【請求項20】 第三級アミン、有機スズ、および/ま
    たはカルボキシレートウレタン触媒も含む、請求項17
    の触媒組成物。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6794457B2 (en) * 2001-04-30 2004-09-21 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer curing system containing a nitrogen cure site monomer
ES2561419T3 (es) * 2001-05-22 2016-02-26 Tosoh Corporation Catalizador para la producción de una resina de poliuretano y método de fabricación de una resina de poliuretano
US7009081B2 (en) * 2003-08-04 2006-03-07 Air Products And Chemicals, Inc. N-methylated amines from selective vapor phase amination of amino ether alcohols
US6858654B1 (en) * 2003-10-27 2005-02-22 Air Products And Chemicals, Inc. Catalyst blends for producing low thermal desorption polyurethane foams
US8143321B2 (en) 2006-07-13 2012-03-27 Air Products And Chemicals, Inc. N,N,N,′-trimethyl-bis-(aminoethyl) ether and its derivatives as catalysts for polyurethanes
WO2008134460A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Rio Sisa Idea Farm Mobile navigation system with graphic crime-risk display
ES2463773T3 (es) * 2007-05-08 2014-05-29 Huntsman International Llc Separación de N,N,N'-trimetilbisaminoetiléter de mezclas que comprenden aminas terciarias o aminoalquiléteres terciarios
WO2008157153A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-24 Huntsman Petrochemical Corporation Reactive amine catalysts for polyurethane foam
WO2011054738A1 (de) 2009-11-06 2011-05-12 Basf Se Eisenhaltiger heterogenkatalysator und verfahren zur herstellung von olefinen durch umsetzung von kohlenmonoxid mit wasserstoff
EP2646489B1 (en) * 2010-11-29 2018-07-04 Huntsman Corporation Hungary ZRt. Blowing catalyst
WO2019055441A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-21 Huntsman International Llc POLYURETHANE ISOLATION FOAM COMPOSITION COMPRISING HALOGENATED OLEFINS AND TERTIARY AMINE COMPOUND
CN111205192B (zh) * 2020-01-21 2023-01-13 新典化学材料(上海)有限公司 一种n,n,n′-三甲基双(氨基乙基)醚的制备方法
EP4240719A4 (en) * 2020-11-06 2024-10-23 Huntsman Petrochemical Llc PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SECONDARY AND TERTIARY AMINES

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125603A (en) * 1978-03-16 1979-09-29 Kao Corp Preparation of aliphatic amine
GB2102410B (en) * 1981-07-20 1985-06-12 Texaco Development Corp Bis (aminoethyl) ether derivatives and their use as catalysts for polyurethanes
US4433170A (en) * 1981-07-20 1984-02-21 Texaco Inc. Novel bis(aminoethyl)ether derivatives useful as polyurethane catalysts
US4338408A (en) * 1981-07-20 1982-07-06 Texaco Inc. Polyurethanes using bis(aminoethyl)ether derivatives as catalysts
JPS59134754A (ja) * 1983-01-20 1984-08-02 Nippon Niyuukazai Kk ビス〔2−(n,n−ジメチルアミノ)エチル〕エ−テルの製造法

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