KR100576569B1 - 장쇄 알킬 및 지방 카르복실산으로부터 유도된 3차알칸올아민 폴리우레탄 촉매 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발포제로서 물, 기포 안정화제 및 하기 화학식 1으로 표시되는 3차 아민 아미드 촉매의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법에 관한 것이다.
화학식 1
Figure 112004009334715-pat00001
상기 식 중, A, R1 내지 R6 및 n은 본 명세서에 정의되어 있으며,
화학식 1의 3차 아미노 아미드 촉매는 산 차단되어 있다.

Description

장쇄 알킬 및 지방 카르복실산으로부터 유도된 3차 알칸올아민 폴리우레탄 촉매{TERTIARY ALKANOLAMINE POLYURETHANE CATALYSTS DERIVED FROM LONG CHAIN ALKYL AND FATTY CARBOXYLIC ACIDS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2003년 3월 10일 출원된 미국 특허 출원 연속 번호 제10/385890호의 일부 연속 출원이다.
발명의 배경
본 발명은 말단 에폭시 화합물을 1차 또는 2차 아민과 반응시킴으로써 제조되는 신규한 3차 알칸올아민의 용도에 관한 것이다. 이 신규한 3차 알칸올아민은 폴리우레탄 포움 제조용 촉매로서, 그리고 수용액의 동적 표면 장력을 감소시키는 첨가제로서 유용하다.
폴리우레탄 포움은 널리 알려져 있으며, 자동차, 주택 및 기타 산업 분야에 사용되고 있다. 폴리우레탄 포움은 다양한 첨가제의 존재 하에 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시킴으로써 제조된다. 한 가지 그러한 첨가제는 반응 발열의 결과로서 기화되어 중합하는 괴상으로 하여금 포움을 형성하도록 하는 클로로플루오로 카본(CFC) 발포제이다. 클로로플루오로카본이 성층권내 오존을 고갈시킨다는 발견으로 인하여, 그 결과 클로로플루오로카본의 사용을 감소시키는 법안이 만들어지게 되었다. 그러므로, 발포 기능이 물과 폴리이소시아네이트의 반응로부터 발생된 CO2에 의해 수행되는 수 발포 포움(water blown foam)의 사용이 점차 중요하게 되었다. 3차 아민 촉매는 종종 발포(물과 폴리이소시아네이트의 반응) 및 겔화(폴리올과 이소시아네이트) 기능을 가속하는 데 사용된다.
선택적으로 발포 또는 겔화를 촉진할 수 있는 3차 아민 촉매의 성능은 특정 폴리우레탄 포움의 제조를 위한 촉매의 선택시에 중요한 고려사항이다. 촉매가 발포 반응을 너무 빠르게 촉진하는 경우, 이소시아네이트와 폴리올의 충분한 반응이 일어나기 전에 많은 CO2가 방출되고, CO2가 제제 밖으로 버블링되어 그 결과 포움이 붕괴되고, 불량한 품질의 포움이 생성된다. 다른 한편으로는, 촉매가 겔화 반응을 너무 빠르게 촉진하는 경우, 중합의 실질적인 부분은 충분한 CO2가 방출되기 전에 일어나서 그 결과 발포 작용이 불충분해지고, 불량한 품질의 포움이 생성된다.
일반적으로, 3차 아민 촉매는 심한 악취가 나고, 불쾌하며, 대부분은 그 저분자량으로 인해 고휘발성을 갖는다. 포움 가공 중의 3차 아민의 방출은 심각한 안전성 및 독성 문제점을 제공할 수 있으며, 고객의 취급 중에 잔류 아민의 방출은 바람직하지 않다. 다른 한편으로는, 저증기압-고분자량 아민 촉매는 그 낮은 N/C 비율로 인하여 매우 높은 촉매 용량을 요하여 제조 비용을 매우 높일 것으로 예상된다.
놀랍게도, 히드록실기 뿐만 아니라 고급 알킬기(C6 이상) 또는 지방산기를 함유하는 아민 촉매는 드물게 높은 활성을 나타내어 그 용량 수준을 비교적 적게 하는 것으로 나타났다. 그 고분자량과 그감소된 휘발성 및 냄새는 작업자가 불쾌한 아민 증기에 노출되는 것을 제한할 수 있다. 더욱이, 히드록실 작용기를 함유하는 촉매는 반응 중에 우레탄 내로 화학 결합할 수 있어서, 최종 제품으로부터 방출되지 않는다. 전형적으로, 이러한 유형의 촉매는 낮은 활성 내지 중간 활성을 가지며, 발포 반응(물-이소시아네이트의 반응)와 겔화 반응(폴리올-이소시아네이트 반응)을 다양한 정도로 촉진시킨다.
미국 특허 제4,148,762호에는 N,N-디메틸-1,3-프로판디아민을 글리세롤 중의 C1-C18 비말단 및 비글리시딜 에폭시 혼합물과 반응시켜서 얻은 생성물을 사용하여 아미노알칸올을 생성시키고, 이것을 나트륨 클로로아세테이트로 추가 처리하여 화장품 용도에 유용하다고 하는 베타인(betaine)을 생성시키는 것인 상기 반응의 생성물의 용도가 개시되어 있다.
미국 특허 제4,644,017호에는 주변 물질의 구성성분을 변색 또는 변화시키지 않는 폴리이소시아네이트 부가 생성물의 제조 중에 유용하다고 하는 3차 아미노기를 가진 확산 안정성 아미노 알킬 우레아의 용도가 개시되어 있다. 구체적으로, 디메틸아미노-프로필아민과 우레아의 반응 생성물인 촉매 A와 촉매 D가 교시되어 있다.
미국 특허 제4,007,140호에는 폴리우레탄을 제조하기 위한 낮은 취기 촉매로 서 N,N'-비스-(3-디메틸아미노프로필)우레아의 용도 및 폴리우레탄 포움의 제조를 위한 촉매로서 N-(3-디메틸아미노프로필)-포름아미드의 용도가 개시되어 있다.
미국 특허 제4,012,445호에는 폴리우레탄 포움을 제조하기 위한 촉매로서 베타-아미노 카르보닐 화합물의 용도가 기술되어 있다. 이 촉매의 베타-아미노 부분은 디알킬아미노 또는 N-모르폴리노 또는 N,N'-피페라지노 헤테로시클릭 핵으로서 존재하며, 카르보닐 부분은 아미도 또는 에스테르로서 존재한다.
미국 특허 제4,735,970호에는 아민-CO2 부가물과 이들 부가물의 균질한 혼합물을 사용하여 다공질(celluar) 폴리우레탄을 제조하는 방법 및 폴리우레탄 포움의 제조를 위한 촉매로서 N-(3-디메틸아미노프로필)-포름아미드의 용도가 개시되어 있다.
미국 특허 제5,200,434호에는 알킬렌 옥사이드 폴리에테르의 아미드 유도체의 용도 및 폴리우레탄 포움 제제에서의 그 사용이 개시되어 있다.
미국 특허 제5,302,303호, 제5,374,486호 및 제5,124,367호에는 이소시아네이트 반응성 조성물의 저장 수명 안정성은 난연제, 특히 인, 아연, 안티몬 및 알루미늄을 주성분으로 하는 것의 첨가에 의하여 종종 악영향을 받는다는 점, 그리고 지방 아미도-아민의 사용은 난연제를 함유하는 이소시아네이트 조성물을 안정화시킨다는 점이 개시되어 있다.
미국 특허 제4,710,191호는 3-히드록시메틸 퀴누클리딘, 3-메틸-3-히드록시메틸 퀴누클리딘 및 4-히드록시메틸 퀴누클리딘과 같은 히드록실-퀴누클리딘 유도체를 사용하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법에 관한 것이다.
미국 특허 제5,233,039호; 제5,194,609호; 제5,233,039호 및 제5,143,944호에는 3-퀴누클리딘올 및 그 유도체를 사용하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법이 기재되어 있다.
미국 특허 제5,559,161호; 제5,633,293호 및 제5,508,314호에는 포밍(foaming) 촉매로서 히드록실 함유 3차 아민을 사용하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법이 기재되어 있다. 사용된 촉매 조성물은 주로 트리스(2-아미노에틸)아민의 퍼메틸화 모노- 및/또는 디-알킬렌 옥사이드 부가물이었다.
미국 특허 제4,650,000호에는 폴리아민과 C6-C18 알킬 글리시딜 에테르의 반응에 의해 제조된 부가물이 개시되어 있다. 이 부가물은 오일 및 가스 벽을 둘러싸는 지하 방호 구조물을 처리하는 데 사용되는 탄화수소 오일 및 수용액을 함유하는 마이크로에멀션의 형성에 효과적인 계면활성제인 것으로 언급되어 있다. 이 아민 계면활성제는 양이온성 4급 암모늄염으로서 마이크로에멀션에 사용되었다.
미국 특허 제4,797,202호에는 부유 선광법(froth flotation)에 의해 광석으로부터 광물질을 회수하기 위한 수집제로서 N-(히드로카르빌)-α,ω-알칸디아민이 개시되어 있다. 특히, 디에틸렌트리아민과 2-에틸헥실 글리시딜 에테르의 1:1 부가물은 황화구리의 부유 선광법에서 구리 회수에 효과적인 것으로 나타났다.
CH 313,159호에는 양전하를 띠는 아민 첨가제를 함유하는 안정한 염료 및 스트리퍼 욕(bath)의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 욕은 디아민 및 폴리아민과 C8 이상의 알킬글리시딜 에테르의 1:1 부가물을 함유하며, 상응하는 알킬화 아민은 에틸렌 옥사이드, 디메틸 설페이트, 클로로아세트산 및 기타 시약과의 후속 반응에 의해 형성된다.
미국 특허 제4,311,618호에는 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양친매성 해리제 및 유기 비양성자성 용매를 포함하는 수용성 세척액(cleanser) 농축물의 용도가 개시되어 있다. 실시예 5에는 디에틸렌트리아민과 2-에틸헥실 글리시딜 에테르의 1:2 부가물의 염산염이 개시되어 있다.
JP 52018047호에는 살균제로서 유용하다고 하는, 폴리아민과 3개 이하의 C6-C16 알킬 글리시딜 에테르와의 반응에 의해 제조된 부가물이 개시되어 있다.
JP 450119973호에는 살균성 계면활성제로서 유용하다고 하는, 폴리아민과 카르복실기도 함유하는 3개 이하의 C6-C16 알킬 글리시딜 에테르와의 반응에 의해 제조된 부가물이 개시되어 있다.
미국 특허 제3,931,430호에는 감압성 기록 시트용 제감작제(desensitizer)로서 유용하다고 하는, 디아민 및 폴리아민과 C4-C16 글리시딜 에스테르 및 에테르와 의 반응에 의해 제조된 생성물의 용도가 개시되어 있다. 이러한 제감작제는 오프셋 인쇄용 비수성 잉크를 제조하는 데 사용되는 오일 비히클에 가용성이어야 한다.
미국 특허 제6,437,185호에는 알파, 베타 에폭시 알칸과 반응한 알콕시화 폴리캣(Polycat) 15로부터 제조된 4급 암모늄 화합물의 염이 개시되어 있다. 4급화(quaternization)는 디에틸 설페이트와 같은 생성물에 의해 일어나며, 그 생성물은 헤어, 섬유 및 직물의 컨디셔너(conditioner)로서 유용한 것으로 언급되어 있다.
본 발명은 발포제로서 물, 기포 안정화제 및 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민 아미드 촉매 조성물의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법에 관한 것이다.
Figure 112004009334715-pat00002
상기 식 중,
A는 CH 또는 N을 나타내고;
R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR 8을 나타내거나; 또는
R1은
Figure 112004009334715-pat00003
을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내거나; 또는
R1은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내고, R6 은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내거나; 또는
R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
R1은
Figure 112004009334715-pat00004
을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
R1은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내고, R6은 C4 -C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
R2 및 R3은 각각 수소, 또는 C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
R4 및 R5는 각각 A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기를 나타내거나; 또는
R4 및 R5는 A가 N을 나타낼 경우, 함께 C2-C5 알킬렌기를 나타내거나; 또는
R4 및 R5는 A가 CH 또는 N일 경우, 함께 NR10 또는 NR11을 함유하는 C2-C5 알킬렌기를 나타내며, 여기서 R10은 수소 또는 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기이고, R11은 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기 또는
Figure 112004009334715-pat00005
이며;
R7은 수소, 또는 C1-C5 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
R8은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9 를 나타내고, 여기서 R9는 C3-C35 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
n은 1 내지 3의 정수이다.
본 발명의 3차 알칸올아민이 폴리우레탄 용도에서 촉매로서 사용되는 경우, 이 촉매는 전형적으로 겔화 촉매의 존재 하에 사용되지만, 발포 촉매와 겔화 촉매의 조합도 가능하다. 이 반응성 촉매 조성물은 촉매를 폴리우레탄 매트릭스 내로 반응시킬 수 있는 1 이상의 히드록실기를 함유하므로, 중합 도중에 그리고 중합 이후에 아민을 고정화시킬 수 있다. 이러한 반응성 촉매는 폴리우레탄 포움 물질을 생성하기 위해 반응성 작용기를 함유하거나 함유하지 않을 수 있는 보조적 3차 아민 발포 또는 겔화 조촉매의 도움으로(또는 도움 없이) 겔화 촉매 또는 발포 촉매로서 사용할 수 있다. 반응성 촉매는 최종 생성물에서 아민 방출이 없고, 낮은 증기압 및 낮은 취기를 가지며, 아민 농도가 보다 낮고, 최적의 속도론 및 물리적 특성을 가진다. 보조적 겔화 또는 발포 아민 조촉매와 함께(또는 없이) 이러한 반응성 촉매를 적당히 선택하는 것은 최적의 기류(airflow)를 가진 포움을 제공할 수 있다. 양호한 기류는 개선된 다공성, 및 포움의 개선된 치수 안정성의 표시인 연속화(openness)를 제공할 수 있다. 3차 알칸올아민의 계면활성제 특성은 포움을 마이크로화 및 안정화시키는 데 도움을 준다. 3차 알칸올아민은 수계 시스템을 가진 잉크 내에서 계면활성제를 탈포(소포)시키는 역할을 하고, 동시에 상기 3차 알칸올아민은 폴리우레탄 시스템 내에서 포움을 안정화 및 촉진시킨다.
본 발명의 또다른 실시양태는 지연 작용 촉매를 얻기 위해 상이한 산으로 차단한 본 발명의 반응성 촉매를 제공한다. 이러한 산 차단 촉매는 본 발명의 조성물의 고유한 이점 이외에도 지연 작용을 생성할 것으로 예상되며, 이는 연질 모울드 폴리우레탄 포움 및 경질 폴리우레탄 포움(flexible molded and rigid polyurethane foams)에 이점이 될 수 있다.
본 발명은 폴리우레탄 포움의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 발포제로서 물, 기포 안정화제 및 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민 아미드 촉매 조성물의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함한다:
화학식 1
Figure 112004009334715-pat00006
상기 식 중,
A는 CH 또는 N을 나타내고;
R1은 수소를 나타낼 수 있고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR 8을 나타낼 수 있거나; 또는
R1은
Figure 112004009334715-pat00007
을 나타낼 수 있고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타낼 수 있거나; 또는
R1은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타낼 수 있고, R 6은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타낼 수 있거나; 또는
R1은 수소를 나타낼 수 있고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타낼 수 있거나; 또는
R1은
Figure 112004009334715-pat00008
을 나타낼 수 있고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타낼 수 있거나; 또는
R1은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타낼 수 있고, R6은 C 4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타낼 수 있으며;
바람직하게는, R1은 수소 또는
Figure 112004009334715-pat00009
이고;
R2 및 R3은 각각 수소, 또는 C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
바람직하게는, R2 및 R3은 수소이고;
R4 및 R5는 각각 A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기를 나 타낼 수 있거나; 또는
R4 및 R5는 A가 N을 나타낼 경우, 함께 C2-C5 알킬렌기를 나타낼 수 있거나; 또는
R4 및 R5는 A가 CH 또는 N일 경우, 함께 NR10 또는 NR11을 함유하는 C2-C5 알킬렌기를 나타낼 수 있으며, 여기서 R10은 수소 또는 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기이고, R11은 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기 또는
Figure 112004009334715-pat00010
이고;
바람직하게는, R4 및 R5는 A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기이며;
바람직하게는, R4 및 R5는 함께 -CH2CH2N(CH3)CH 2-를 나타내고;
R7은 수소, 또는 C1-C5 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
바람직하게는, R7은 수소를 나타내고;
R8은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9 를 나타내며, 여기서 R9는 C3-C35 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
바람직하게는, R8은 C4-C22 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9를 나타내며;
바람직하게는, R9는 C3-C22 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
n은 1 내지 3의 정수이며;
바람직하게는, n은 2 내지 3이다.
본 발명의 화합물 및 방법은 본 특허 출원과 동시에 출원인(발명자)에 의해 출원되어 현재 본 출원인(양수인)에게 양도되어 있는 것으로서, 발명의 명칭 "표면 활성 알킬기를 함유하는 3차 알칸올아민" 하에 동시 계류 중인 특허 출원에 보다 상세하게 기재되어 있으며, 이 특허 출원은 본 명세서에서 참고 인용되어 있다.
바람직하게는, 3차 알칸올아민 화합물은 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테 르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥산올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥산올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥탄올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥탄올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-도데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-도데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-테트라데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-테트라데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥사데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥사데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥타데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥타데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민으로 구성된 군 중에서 선택된다.
보다 바람직하게는, 상기 화합물은 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민으로 구성된 군 중에서 선택된다.
가장 바람직하게는, 상기 화합물은 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록 시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민으로 구성된 군 중에서 선택된다.
3차 알칸올아민 화합물은 말단 에폭시 화합물과 상응하는 3차 알킬아민을 적당한 몰비로 약 50℃ 내지 약 250℃, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 150℃의 온도에서 반응시킴으로써 제조할 수 있다(여기서, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2 OR8)을 나타낸다).
Figure 112004009334715-pat00011
반응은 발열 반응이기 때문에, 에폭시 화합물을 3차 알킬아민에 (1 내지 2 시간에 걸쳐) 느린 속도로 첨가하는 것이 바람직한데, 그 이유는 발생되는 열이 에폭시 고리의 개환으로부터 유도되기 때문이다. 3차 알킬아민을 에폭시 화합물에 첨가하는 것은 대량의 발열이 특히 에폭시 고리의 개환 반응을 촉매 작용하는 3차 아민의 존재 하에 발생하는 불안전한 상황을 초래할 수 있다.
본 발명의 3차 알칸올아민 화합물은 폴리우레탄 용도, 즉 이소시아네이트 작용기와 활성 수소 함유 화합물, 즉 알콜, 폴리올, 아민 또는 물과의 반응을 촉매 작용하는 촉매 조성물에 사용할 수 있다. 또한, 촉매 조성물은 폴리올 히드록실기와 이소시아네이트의 우레탄(겔화) 반응을 촉매 작용하여 폴리우레탄을 제조하고, 물과 이소시아네이트의 발포 반응을 촉매 작용하여 발포된 폴리우레탄 제조를 위한 이산화탄소를 방출시킨다.
연질 폴리우레탄 포움 생성물은, 예를 들면 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 비롯한, 해당 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 유기 폴리이소시아네이트를 사용하여 제조한다. 특히 적당한 것으로는 개별적으로 또는 시중 구입 가능한 혼합물로서 함께 사용되는 2,4- 및 2,6-TDI가 있다. 다른 적당한 이소시아네이트로는 시중에 "미정제 MDI"로서 알려져 있고, 다우 케미칼스에서 PAPI로 시판되고 있으며, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 약 60%를 다른 이성질체 및 유사체 고급 폴리이소시아네이트와 함께 함유하고 있는 디이소시아네이트의 혼합물이 있다. 또한, 폴리이소시아네이트와 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올과의 일부 예비 반응된 혼합물을 포함하는 폴리이소시아네이트의 "예비중합체(prepolymer)"도 적당하다.
폴리우레탄 조성물의 성분으로서 적당한 폴리올의 예시적인 예로는 폴리알킬렌 에테르 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올이 있다. 폴리알킬렌 에테르 폴리올로는 디올 및 트리올을 비롯한 다가 알콜 화합물, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올 프로판 및 유사한 저분자량 폴리올로부터 유도된 말단 히드록실기를 가진 폴리(알킬렌 옥사이드) 중합체, 예컨대 폴리(에틸렌 옥사이드) 및 폴리(프로필렌 옥사이드) 중 합체 및 공중합체가 있다.
본 발명의 실시에서는 단일 고분자량 폴리에테르 폴리올을 사용할 수 있다. 또한, 고분자량 폴리에테르 폴리올의 혼합물, 예컨대 이작용성 및 삼작용성 물질 및/또는 상이한 분자량 또는 상이한 화학 조성 물질의 혼합물도 사용할 수 있다.
유용한 폴리에스테르 폴리올로는 디카르복실산과 과량의 디올, 예를 들면 아디프산과 에틸렌 글리콜 또는 부탄디올을 반응시키거나, 또는 락톤과 과량의 디올, 예를 들면 카프로락톤과 프로필렌 글리콜을 반응시킴으로써 생성된 것들이 있다.
폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올 이외에도, 마스터 뱃치(mater batch), 또는 프레믹스(premix) 조성물은 자주 중합체 폴리올을 함유한다. 중합체 폴리올은 포움의 내변형성을 증가시키기 위하여, 즉 포움의 하중 보유 특성을 증가시키기 위하여 폴리우레탄 포움에 사용된다. 현재, 두 가지 상이한 유형의 중합체 폴리올이 하중 보유 개선을 달성하기 위하여 사용되고 있다. 그라프트 폴리올로서 기술되는 제1 유형은 비닐 단량체가 그라프트 공중합된 트리올로 구성된다. 스티렌과 아크릴로니트릴이 선택되는 일반적인 단량체이다. 폴리우레아 변성 폴리올인 제2 유형은 디아민과 TDI의 반응에 의해 형성된 폴리우레아 분산체를 함유하는 폴리올이다. TDI는 과량으로 사용되기 때문에, TDI 일부는 폴리올 및 폴리우레아와 모두 반응할 수 있다. 이러한 제2 유형의 중합체 폴리올은 PIPA 폴리올이라고 하는 변형체를 갖는데, 이는 TDI와 폴리올내 알칸올아민과의 계내 중합에 의해 형성된다. 하중 보유 요건에 따라서, 중합체 폴리올은 마스터 뱃치의 폴리올 부분 20% 내지 80%를 구성할 수 있다.
폴리우레탄 포움 제제에서 발견되는 다른 전형적인 제제로는 사슬 연장제, 예컨대 에틸렌 글리콜 및 부탄디올; 가교제, 예컨대 디에탄올아민, 디이소프로판올아민 트리에탄올아민 및 트리프로판올아민; 발포제, 예컨대 물, CFC, HCFC, HFC, 펜탄 등; 및 기포 안정화제, 예컨대 실리콘 계면활성제가 있다.
본 발명에 따른 일반 폴리우레탄 연질 포움 제제는 중량부(pbw) 단위의 하기 성분들을 포함한다:
폴리올 20-100
중합체 폴리올 80-0
실리콘 계면활성제 1-2.5
발포제 2-4.5
가교제 0.5-2
촉매 0.25-2
이소시아네이트 지수 70-115
3차 알칸올아민 화합물은 소정의 가공 이점에 따라, 겔화 촉매, 예컨대 3차 아민 또는 적당한 전이 금속 촉매 및/또는 발포 촉매와 함께 사용할 수 있다.
적당한 3차 아민 겔화 촉매의 예로는 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에서 DABCO(등록상표) 33LV 촉매로서 시판 공급되는 디아자비시클로옥탄(트리에틸렌디아민), 퀴누클리딘 및 치환 퀴누클리딘, 치환 피롤리딘 및 피롤리지딘으로 이루어진 군 중에서 선택된 모노- 및/또는 비스-(3차 아미노 알킬) 우레아를 들 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 적당한 3차 아민 발포 촉매의 예로는 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에서 DABCO(등록상표) BL11 촉매로서 시판 공급되는 비스-디메틸아미노에틸 에테르, 펜타메틸-디에틸렌트리아민 및 관련 조성물, 고급 퍼메틸화 폴리아민, 2-[N-(디메틸아미노에톡시에틸)-N-메틸아미노]에 탄올 및 관련 구조물, 알콕시화 폴리아민, 이미다졸-보론 조성물 및 아미노 프로필-비스-(아미노에틸)에테르 조성물을 들 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 또다른 실시양태에서, 본 발명의 반응성 촉매는 지연 작용 촉매를 얻기 위해 상이한 산으로 차단할 수 있다. 이러한 산 차단 촉매는 본 발명의 고유 이점 이외에도, 지연 작용을 제공할 것으로 예상되는데, 이는 연질 모울드 폴리우레탄 포움 및 경질 폴리우레탄 포움에서 이점이 될 수 있다. 산 차단 촉매는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이 촉매 조성물을 카르복실산, 예컨대 포름산, 아세트산, 2-에틸헥산산, 글루콘산, N-(2-히드록시에틸)이미노디아세트산 등과 반응시킴으로써 간단히 얻을 수 있다. 얻어진 염은 촉매 활성을 갖지 않으므로, 그 결과 염의 해리가 발생하기 시작할 정도로 온도가 충분히 높아질 때까지는 폴리우레탄/발포 반응을 활성화하지 않는다. 본 발명의 산 차단 촉매는 반응 개시의 지연이 요구되는 경우의 성형된 연질 및 경질 포움에서 그 주요 용도를 찾아볼 수 있다. 이 지연은 점도를 서서히 증가시켜서 모울드를 적당히 충전시키는 한편, 전체 성형 시간을 최대 생산성 유지가 가능할 정도로 짧게 유지시킨다.
3차 알칸올아민 화합물 및 3차 아민 겔화 또는 발포 촉매를 포함하는 촉매 조성물의 촉매 유효량이 폴리우레탄 제제에 사용될 수 있다. 촉매 조성물의 보다 구체적으로 적당한 양은 폴리우레탄 제제내에서 폴리올 100 부당 약 0.01~10 중량부(약 0.01~10 pphp), 바람직하게는 0.05~2 pphp 범위일 수 있다.
촉매 조성물은 우레탄 기술 분야에 잘 알려져 있는 다른 3차 아민, 유기주석 또는 카르복실레이트 우레탄 촉매와 조합하여 사용할 수 있거나, 또는 그러한 촉매를 포함할 수도 있다.
본 발명은 말단 에폭시 화합물을 1차 또는 2차 아민과 반응시킴으로써 제조된 화학식 1로 표시되는 신규한 3차 알칸올아민을 제공한다. 또한, 본 발명은 발포제로서 물, 기포 안정화제 및 화학식 1로 표시되는 3차 아민 아미드 촉매 조성물의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 3차 아미노 알킬 아미드 촉매 조성물을 사용하는 것을 포함하여, 포움의 물리적 특성을 유지하고 제어하면서 포움의 발포를 발생시키는 물과 이소시아네이트의 반응을 가능하게 하는 개선된 방법을 제공한다.
본 발명을 연질 폴리우레탄 포움 제조에 유용한 것으로서 설명하긴 했지만, 본 발명은 반연질 및 경질 폴리우레탄 포움을 제조하는 데 사용할 수도 있다. 경질 폴리우레탄 포움은 경질 포움 내에 보다 높은 이소시아누레이트 수준의 존재로 연질 폴리우레탄 포움과 구별될 수 있다. 전형적으로, 연질 포움은 중량 평균 분자량(Mw)이 4000 내지 5000이고 히드록실가(OH#)가 28 내지 35인 통상적인 트리올과 함께, 포움 조성물내에서 전체 폴리올 함량의 부분으로서 중합체 폴리올을 사용한다. 이와는 대조적으로, 경질 폴리우레탄 포움 조성물은 히드록실 작용기가 3 내지 8이고 OH#가 160 내지 700이며, Mw가 500 내지 1000인 폴리올을 사용한다. 또한, 경질 포움은 포움 조성물의 이소시아네이트(NCO) 지수로 연질 포움과 구별될 수 있다. 경질 포움 조성물은 전형적으로 100 내지 300 NCO 지수를 사용하는 반면 에, 연질 포움 조성물은 전형적으로 70 내지 115 NCO 지수를 필요로 한다.
본 발명에 따른 촉매 조성물을 함유하는 일반 폴리우레탄 경질 절연 포움 제제는 중량부(pbw) 단위로 하기 성분들을 포함한다:
폴리올 100
실리콘 계면활성제 1-3
발포제 0-50
물 0-8
촉매 0.5-15
이소시아네이트 지수 80-300
적층(절연판) 및 기구 포움 제조의 경우, NCO 지수는 전형적으로 100 내지 300이고, 연속 기포 포움 제조의 경우, NCO 지수는 전형적으로 100 내지 120이며, 포움은 대체로 모두 수 발포된다.
반연질 모울드 포움은 자동차 분야에서 많은 용도에 이용되고 있다. 주 용도는 계기판 및 인테리어 트림(interior trim)이다. 본 발명에 따른 촉매 조성물을 함유하는 전형적인 반연질 포움 제제는 중량부(pbw) 단위로 하기 성분들을 포함한다:
SPECFLEX NC 630 폴리올 80.0
SPECFLEX NC 710 공중합체 20.0
가교제 1.5
물 2.2
촉매 0.5-10
흑색 착색제 0.3
접착 촉진제 2.0
기포 연속화제 1.0
중합체 MDI, 지수 105
2 가지 주성분은 베이스 폴리올과 공중합체 폴리올(CPP)이다. 베이스 폴리올은 70% 내지 100% 수준으로 사용된다. 베이스 폴리올의 분자량은 트리올의 경우 4500 내지 6000 범위이고, 디올의 경우 2000 내지 4000 범위이다. 에틸렌 옥사이드 캡핑된 폴리에테르 폴리올은 베이스 폴리올로서 대부분의 폴리에스테르 폴리올을 대체해 오고 있다. 1차 히드록실 함량은 대체로 75% 이상이고, 캡핑 범위는 전형적으로 10% 내지 20%이다. 다른 주성분은 CPP인데, 이는 0 내지 20% 수준으로 사용된다. 베이스 폴리올과 CPP는 저분자량 가교제와 혼합되어 경도를 형성하고, 보다 신속한 이형을 촉진한다. 가교제의 수준은 최종 부품의 경도 요건에 따라 다르다. 물 수준은 3 파운드 내지 6 파운드의 자유 상승 밀도를 제공하도록 선택한다. 또한, 기포 연속화제(cell opener)는 경화 주기 중에 내부 포움 압력을 감소시키고, 따라서 압력 완화 공극 및 "분할선"을 감소시키기 위해서 반연질 포움에 사용한다. 접착 촉진제는 폴리우레탄 포움과 비닐 스킨 간의 접착력을 개선하기 위하여 비닐 스킨의 품질에 따라 첨가할 수 있다. 본 발명의 촉매 조성물을 사용하면, 종래의 아민 촉매에 통상적으로 관찰되는 비닐 스킨의 변색을 감소시킬 수 있는데, 그 이유는 히드록실기가 이소시아네이트와 반응하여 폴리우레탄 중합체와 공유 결합을 형성할 수 있기 때문이다.
이러한 본 발명의 개시내용 전반에 걸쳐서, 본 출원인은 본 발명 방법의 기능이라고 믿어지는 다양한 이론 또는 메카니즘을 제시할 것이다. 본 출원인은 본 발명을 설명하기 위하여 다양한 메카니즘을 제공할 수 있지만, 그 이론에 의해 한정하고자 하는 것은 아니다. 이러한 이론은 본 발명을 더 잘 이해시키고자 제시하는 것이지, 특허청구범위의 유효한 범주를 제한하려는 것은 아니다.
본 명세서 전반에 걸쳐서, 다양한 문헌이 참고 인용되어 있다. 이들 문헌의 개시내용은 해당 기술 분야의 상태를 보다 완전하게 설명하기 위하여 본 명세서 내에 참고 인용되어 있다.
본 발명은 제한이 아닌 설명의 목적을 위하여 본 발명의 화합물 및 조성물의 제조 방법을 제공하는 하기 실시예에 의해 추가로 예시된다.
실시예
실시예 1
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(Polycat(등록상표)-15)과 부틸 글리시딜 에테르(EPODIL(등록상표) 741) 간의 반응에 의한 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필 부틸 에테르)아민의 제조.
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(54.3 g, 0.29 mol)을 Teflon(등록상표) 코팅된 자기 교반 막대 및 균압 강하 깔대기가 장착된 500 ㎖ 3목 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 아민을 질소 하에 80℃로 가열하고, 부틸 글리시딜 에테르(45 g, 0.29 mol)를 30 분에 걸쳐 서서히 첨가하였다. 온화한 발열이 첨가 중에 관찰되었으며, 온도는 약 84℃로 상승하였다. 첨가의 말미에서, 액체를 120℃로 가열하고, 그 온도에서 약 30 분 동안 유지시켜서 생성물 99.29 g을 얻었다.
실시예 2
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(Polycat(등록상표)-15)과 2-에틸헥실 글리시딜 에테르(EPODIL(등록상표) 746) 간의 반응에 의한 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민의 제조.
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(52.8 g, 0.28 mol)을 Teflon(등록상 표) 코팅된 자기 교반 막대 및 균압 강하 깔대기가 장착된 500 ㎖ 3목 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 아민을 질소 하에 80℃로 가열하고, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르(50 g, 0.29 mol)를 30 분에 걸쳐서 서서히 첨가하였다. 온화한 발열이 첨가 중에 관찰되었는데, 온도는 약 88℃로 상승하였다. 첨가의 말미에서, 액체를 120℃로 가열하고, 그 온도에서 약 30 분 동안 유지시켜서 생성물 102.8 g을 얻었다.
실시예 3
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(Polycat(등록상표)-15)과 알킬(C12-C14) 글리시딜 에테르(EPODIL(등록상표) 748) 간의 반응에 의한 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민의 제조.
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(51.9 g, 0.28 mol)을 Teflon(등록상표) 코팅된 자기 교반 막대 및 균압 강하 깔대기가 장착된 500 ㎖ 3목 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 아민을 질소 하에 80℃로 가열하고, 알킬(C12-C14) 글리시딜 에테르(75 g, 0.28 mol)를 30 분에 걸쳐서 서서히 첨가하였다. 온화한 발열이 첨가 중에 관찰되었는데, 온도는 약 84℃로 상승하였다. 첨가의 말미에서, 액체를 120℃로 가열하고, 그 온도에서 약 30 분 동안 유지시켜서 생성물 126.9 g을 얻었다.
실시예 4
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(Polycat(등록상표)-15)과 Cardura(등록상표) E-10의 반응에 의한 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민의 제조.
N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-아민(52.36 g, 0.28 mol)을 Teflon(등록상표) 코팅된 자기 교반 막대 및 균압 강하 깔대기가 장착된 500 ㎖ 3목 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 아민을 질소 하에 80℃로 가열하고, Cardura(등록상표) E-10(70 g, 0.28 mol)을 30 분에 걸쳐서 서서히 첨가하였다. 온화한 발열이 첨가 중에 관찰되었는데, 온도는 약 84℃로 상승하였다. 첨가의 말미에서, 액체를 120℃로 가열하고, 그 온도에서 약 30 분 동안 유지시켜서 생성물 126.9 g을 얻었다. Cardura(등록상표) E-10은 시중 구입 가능한 베르사트산(Versatic acid)의 글리시딜 에스테르이다. 이것은 고도로 분지된 C10 이성질체의 합성 포화 모노카르복실산 혼합물이다. 그 구조는 알킬기 중 1 이상이 메틸인 것이다.
실시예 5
상이한 Polycat(등록상표)-15/EPODIL(등록상표) 부가물로 제조된 포움의 상승 속도
본 실시예에서는 폴리우레탄 포움을 종래 방식으로 제조하였다. 중량부 단위의 폴리우레탄 제제는 다음과 같다:
성분 부
ARCOL E8481 50.00
ARCOL E8512 50.00
물 2.34
DABCO(등록상표) DC 50433 0.75
DEOA-LF4 1.76
DABCO 33LV(등록상표)5 0.25
DABCO(등록상표) BL-116 0.10
TDI 30.25
지수 100
1-2: 시중 구입 가능한 폴리올;
3: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 실리콘 계면활성제;
4: 가교제;
5: DABCO 33LV(등록상표)는 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 촉매(디프로필렌 글리콜 중의 트리에틸렌디아민의 33% 용액)이다;
6: DABCO(등록상표) BL-11은 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 촉매(디프로필렌 글리콜 중의 비스-디메틸아미노에틸에테르의 70% 용액)이다.
각 포움의 경우에는, 촉매를 32 oz(951 ㎖) 종이컵 중의 상기 프레믹스 158 g에 첨가하고, 2 in(5.1 cm) 직경 교반 패들이 장착된 오버헤드 교반기를 사용하여 제제를 10 초 동안 6,000 RPM으로 혼합하였다. 충분한 TDI 80을 첨가하여 100 지수 포움[지수 = (NCO의 몰/활성 수소의 몰) X 100]을 제조하고, 동일 교반기를 사용하여 제제를 6 초 동안 6,000 RPM으로 혼합하였다. 32 oz 컵을 스탠드 상의 128 oz(3804 ㎖) 종이컵의 바닥 중의 구멍으로 강하시켰다. 구멍은 32 oz(951 ㎖) 컵의 가장자리를 잡을 수 있는 정도의 크기로 하였다. 포움 용기의 총 부피는 160 oz(4755 ㎖)였다. 포움은 포움 형성 공정의 말미에서 이 부피에 근접하였다. 최대 포움 높이를 기록하였다.
실행# DABCO 33LV? DABCO? BL-11 DABCO? NE10601 TEXACAT? ZF-102 POLYCAT? PC-15 및 Epodil? 7483 POLYCAT? PC-15 및 Epodil? 7464 POLYCAT? PC-15 및 Epodil? 7415
1 0.25 0.1
2 0.56 0.16
3 0.70 0.50
4 0.70 0.50
5 0.79 0.50
실행# 크림 컵 1 스트링 겔 (string gel) 완전 상승 (Full Rise)
1 8.40 16.70 65.30 100.1
2 8.10 14.90 69.90 96.40
3 8.70 15.70 66.20 87.40
4 8.30 15.70 - 94.80
5 8.20 15.50 64.60 83.90
1: DABCO(등록상표) NE1060은 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 촉매이다. 이 촉매는 N-(3-디메틸아미노프로필)우레아
(87%) 및 N,N'-비스-(3-디메틸아미노)우레아(13%)의 75% 디프로필렌 글리콜 용액이다.
2: TEXACAT(등록상표) ZF-10은 2-[N-(디메틸아미노에톡시에틸)-N-메틸아미노]에탄올을 주성분으로 하는 시중 구입 가능한 촉매이다.
3: Epodil(등록상표) 748은 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 에폭시 제품이다. 이 제품은 주로 알킬(C12-C14) 글리시딜 에테르로 구성되어 있다.
4: Epodil(등록상표) 746은 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 에폭시 제품이다. 이 제품은 주로 2-에틸헥실 글리시딜 에테르로 구성되어 있다.
5: Epodil(등록상표) 741은 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 에폭시 제품이다. 이 제품은 주로 부틸 글리시딜 에테르로 구성되어 있다.
매개변수 DABCO 33LV?/ DABCO?BL-11 POLYCAT?15 및 Epodil?748 POLYCAT?15 및 Epodil?746 POLYCAT?15 및 Epodil?741
PPHP 0.12 0.20 0.20 0.20
몰* x 103 0.80 0.90 1.08 1.26
분자량 - 429-457 373 317
혼합 시간[초] 12 12 12 12
테스트 시간[초] 300 300 300 300
상승 높이[mm] 258.4 259.4 263.4 258.9
상승 시간[초] 130.4 139.2 160.3 137.1
최대 높이[mm] 263.7 264.7 268.8 264.1
최종 높이[mm] 263.0 263.6 267.2 262.6
수축률[%] 0.3 0.4 0.6 0.7
* 촉매 활성 질소의 몰
이 데이타는 공업 표준(DABCO 33LV(등록상표)/DABCO(등록상표)BL-11) 및 상이한 Polycat(등록상표)-15/Epodil 부가물 간의 양호한 속도 정합을 보여준다. 가장 놀랍게도, 이 데이타는 실질적으로 그 크기와 분자량이 상이할지라도 동일한 촉매 용량이 모든 Polycat(등록상표)-15/EPODIL(등록상표) 부가물에 필요하다는 것을 보여준다. 따라서, Me2N- 기는 다른 부가물에서보다 Polycat(등록상표)-15/EPODIL(등록상표) 748에서 보다 활성인 것으로 추정된다.
이러한 환경 하에서, 가장 큰 분자량 촉매는 최종 생성물 내에서 아민 방출 이 크게 감소된다고 하는 이점을 가진다. 따라서, 낮은 증기압, 낮은 취기, 중합 중/이후 아민을 고정화시킬 수 있는 2차 히드록실기의 존재, 및 Polycat(등록상표)-15/EPODIL(등록상표) 748 부가물내 아민의 보다 낮은 농도는 그 새로운 생성물에 의해 제공되는 이점 중 일부이다.
실시예 6
Polycat(등록상표)-15/Epodil(등록상표) 748 부가물로 제조된 포움의 상승 속도
하기 데이타는 DABCO(등록상표) BLV(공업 표준)와 실시예 4 및 5의 절차에 따라 제조된 Polycat(등록상표) 15-EPODIL(등록상표) 748 부가물 간의 비교를 제공한 것이다.
매개변수 DABCO?BLV 실시예 4로부터의 POLYCAT?15 및 Epodil?748 실시예 5로부터의 POLYCAT?15 및 Epodil?748 실시예 5로부터의 POLYCAT?15 및 Epodil?748
PPHP 0.12 0.80 1.40 1.60
몰* x 103 0.80 2.0 2.0 2.0
혼합 시간[초] 12 12 12 12
테스트 시간[초] 300 300 300 300
상승 높이[mm] 294.8 307.2 308.3 302.8
상승 시간[초] 104.5 128.6 124.9 103.3
최대 높이[mm] 300.6 313.2 314.3 308.6
최종 높이[mm] 299.3 311.0 312.6 306.6
* 촉매 활성 질소의 몰
양호한 속도론적 정합(kinetic match)은, 실시예 4에서 제조한 Polycat(등록상표) 15/알킬(C12-C14) 글리시딜 에테르 모노-부가물을 사용한 경우, 비교적 적은 촉매 로딩을 필요로 하는 두 Polycat(등록상표) 15 유도체에 의해 얻어졌다. 이 실시예는, 속도 정합을 얻은 데 동일한 몰수가 요구되기 때문에, M2N-기의 촉매 활성 이 모노-부가물에서 디-부가물로 감에 따라 증가되지 않았다는 것을 보여준다.
실시예 7
Dabco(등록상표) BLV 공업 표준과 Polycat(등록상표) 15-Epodil(등록상표) 748 부가물로 제조된 포움의 물리적 특성들 간의 비교
이 실시예는 BLV(공업 표준) 및 DMAPA-EPODIL(등록상표) 748로 제조된 포움의 물리적 특성들 간의 비교를 제공한 것이다. 더 큰 포움(스케일 인자 = 3.2)은 다음 제제를 사용하여 제조하였다:
성분 부
VORANOL 3512A1 100.00
물 4.60
DABCO(등록상표) DC 59822 0.90
아민 촉매3 가변량
DABCO(등록상표) T-104 가변량: 0.52-0.32
TDI 56.20
지수 108
1: 폴리올;
2: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 실리콘 계면활성제;
3: 표준은 DABCO(등록상표) BLV로서, DABCO 33LV(등록상표)(디프로필렌 글리콜 중의 트리에틸렌디아민의 33% 용액) 75 중량% 및 DABCO(등록상표) BL-11(디프로필렌 글리콜 중의 비스-디메틸아미노에틸에테르의 70% 용액) 25 중량%로 구성된, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시중 구입 가능한 촉매;
4: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드에 의해 공급되는 시 중 구입 가능한 주석 촉매.
각 포움의 경우, 촉매를 32 oz(951 ㎖) 종이컵 중의 상기 프레믹스 158 g에 첨가하고, 2 in(5.1 cm) 직경 교반 패들이 장착된 오버헤드 교반기를 사용하여 제제를 10 초 동안 6,000 RPM으로 혼합하였다. 충분한 TDI 80을 첨가하여 108 지수 포움[지수 = (NCOD의 몰/활성 수소의 몰) X 100]을 제조하고, 동일 교반기를 사용하여 제제를 6 초 동안 6,000 RPM으로 혼합하였다. 내용물을 3.5 갤론 용기에 부어 넣었다. 포움은 포움 형성 공정의 말미에 이 부피에 근접하였다. 최대 포움 높이를 기록하고, 물리적 특성을 평가하였다. 기류 및 밀도의 경우, 포움을 동일 길이의 상부, 중간부 및 저부의 3 섹션으로 절단하고, 그 특성을 각 섹션에 대하여 측정하여 포움의 길이에 따라 기류 및 밀도 분포를 비교하였다.
DABCO(등록상표) T-10 수준: 0.52 PPHP
촉매 기류 (SCFM) 밀도 (lb/scft) 평균 인열 강도(lbf) 평균 인장 강도(psi) 평균 파단 연신율(%)
DABCO (등록상표) BLV 상부: 2.96 ±0.16 중간부: 2.43 ±0.01 저부: 1.36 ±0.16 상부: 1.278 ±0.032 중간부: 1.346 ±0.01 저부: 1.521 ±0.053 2.19 ±0.26 11.56 ±0.37 137.25 ±4.15
Polycat (등록상표)15 /EPODIL(등록상표) 748 상부: 3.26 ±0.08 중간부: 2.50 ±0.20 저부: 1.19 ±0.03 상부: 1.295 ±0.024 중간부: 1.366 ±0.019 저부: 1.525 ±0.005 2.17 ±0.20 11.23 ±0.69 129.98 ±22.99
DABCO(등록상표) T-10 수준: 0.42 PPHP
촉매 기류 (SCFM) 밀도 (lb/scft) 평균 인열 강도(lbf) 평균 인장 강도(psi) 평균 파단 연신율(%)
DABCO (등록상표) BLV 상부: 4.20 ±0.01 중간부: 3.57 ±0.48 저부: 2.66 ±0.47 상부: 1.308 ±0.015 중간부: 1.358 ±0.025 저부: 1.554 ±0.008 2.07 ±0.10 10.22 ±0.30 117.56 ±9.49
Polycat (등록상표)15 /EPODIL(등록상표) 748 상부: 4.62 ±0.12 중간부: 4.02 ±0.23 저부: 2.84 ±0.06 상부: 1.297 ±0.02 중간부: 1.371 ±0.019 저부: 1.503 ±0.001 1.97 ±0.23 10.05 ±0.38 119.42 ±7.64
DABCO(등록상표) T-10 수준: 0.32 PPHP
촉매 기류 (SCFM) 밀도 (lb/scft) 평균 인열 강도(lbf) 평균 인장 강도(psi) 평균 파단 연신율(%)
DABCO (등록상표) BLV 상부: 5.46 ±0.19 중간부: 5.05 ±0.01 저부: 3.73 ±0.07 상부: 1.324 ±0.004 중간부: 1.377 ±0.017 저부: 1.545 ±0.014 2.00 ±0.19 9.75 ±0.33 116.94 ±8.43
Polycat (등록상표)15 /EPODIL(등록상표) 748 상부: 6.0 ±0.05 중간부: 5.64 ±0.25 저부: 4.84 ±0.12 상부: 1.297 ±0.002 중간부: 1.296 ±0.003 저부: 1.422 ±0.012 1.95 ±0.12 10.87 ±1.02 135.70 ±23.06
이와 같이, DABCO(등록상표) BLV 및 Polycat(등록상표) 15/EPODIL(등록상표) 748로 제조된 포움의 물리적 특성들은 매우 유사하다. 보다 낮은 주석 함량에서, Polycat(등록상표) 15/EPODIL(등록상표) 748은 인열 강도 및 인장 강도의 손실 없이 표준보다 더 우수한 기류를 가진 포움을 제공하는 것으로 보인다.
이상, 본 발명의 다수의 실시양태를 제시하였지만, 본 발명의 기술적 사상 및 범주에서 벗어나는 일 없이 기본적인 구성을 변경하여 본 발명을 이용하는 다른 실시양태를 제공할 수 있다는 것은 명백한 일이다. 그러한 모든 변경예 및 변경예는 실시예에 의해 제공되는 특정한 실시양태보다는 오히려 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 한다.
본 발명에 따른 3차 알칸올아민이 폴리우레탄의 제조에 촉매로서 사용되는 경우, 상기 촉매는 전형적으로 겔화 촉매의 존재 하에 사용되지만, 발포 촉매와 겔화 촉매의 조합 하에서도 사용이 가능하다. 이러한 반응성 촉매 조성물은 촉매를 폴리우레탄 매트릭스 내로 반응시킬 수 있는 1 이상의 히드록실기를 함유하므로, 중합 도중에 그리고 중합 이후에 아민을 고정화시킬 수 있다. 상기 반응성 촉매는 폴리우레탄 포움 물질을 생성하기 위해 반응성 작용기를 함유하거나 함유하지 않을 수 있는 보조적 3차 아민 발포 또는 겔화 조촉매의 도움으로(또는 도움 없이) 겔화 촉매 또는 발포 촉매로서 사용할 수 있다. 반응성 촉매는 최종 생성물에서 아민 방출이 없고, 낮은 증기압 및 낮은 취기를 가지며, 아민 농도가 보다 낮고, 최적의 속도론 및 물리적 특성을 가진다. 보조적 겔화 또는 발포 아민 조촉매와 함께(또는 없이) 이러한 반응성 촉매를 적당히 선택하는 것은 최적의 기류를 가진 포움을 제공할 수 있다. 양호한 기류는 개선된 다공성, 및 포움의 개선된 치수 안정성의 표시인 연속화를 제공할 수 있다. 3차 알칸올아민의 계면활성제 특성은 포움을 마이크로화 및 안정화시키는 데 도움을 준다. 3차 알칸올아민은 수계 시스템을 가진 잉크 내에서 계면활성제를 탈포(소포)시키는 역할을 하고, 동시에 상기 3차 알칸올아민은 폴리우레탄 시스템 내에서 포움을 안정화 및 촉진시킨다.

Claims (25)

  1. 발포제로서 물, 기포 안정화제(cell stabilizer) 및 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민 아미드 촉매 조성물의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리우레탄 포움의 제조 방법:
    화학식 1
    Figure 112004009334715-pat00012
    상기 식 중,
    A는 CH 또는 N을 나타내고;
    R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR 8을 나타내거나; 또는
    R1은
    Figure 112004009334715-pat00013
    을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내거나; 또는
    R1은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내고, R6 은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내거나; 또는
    R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
    R1은
    Figure 112004009334715-pat00014
    을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
    R1은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내고, R6은 C4 -C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
    R2 및 R3은 각각 수소, 또는 C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    R4 및 R5는 각각 A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기를 나타내거나; 또는
    R4 및 R5는 A가 N을 나타낼 경우, 함께 C2-C5 알킬렌기를 나타내거나; 또는
    R4 및 R5는 A가 CH 또는 N일 경우, 함께 NR10 또는 NR11을 함유하는 C2-C5 알킬렌기를 나타내며, 여기서 R10은 수소 또는 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기이고, R11은 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기 또는
    Figure 112004009334715-pat00015
    이며;
    R7은 수소, 또는 C1-C5 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    R8은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9 를 나타내며, 여기서 R9는 C3-C35 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    n은 1 내지 3의 정수이며;
    상기 3차 아민 아미드 촉매는 산 차단되어 있다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 수소 또는
    Figure 112004009334715-pat00016
    인 방법.
  3. 제1항에 있어서, R2 및 R3이 수소인 방법.
  4. 제1항에 있어서, R4 및 R5는, A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기인 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, R4 및 R5는 함께 -CH2CH2N(CH3)CH 2-를 나타내는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, R7이 수소인 방법.
  7. 제1항에 있어서, R8이 C4-C22 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9인 방법.
  8. 제1항에 있어서, R9가 C3-C22 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기인 방법.
  9. 제1항에 있어서, n이 2 또는 3인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필
    -옥타데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프 로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥산올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥산올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥탄올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥탄올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-도데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-도데칸올)아민, N,N-비스
    -(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-테트라데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-테트라데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥사데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-헥사데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥타데칸올)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-옥타데칸올)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민으로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 화합물은 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히 드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥타데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥사데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-데실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-옥틸 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-헥실 에테르)아민, N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민 및 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민으로 구성된 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-부틸 에테르)아민인 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-2-에틸헥실 에테르)아민인 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민인 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민인 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-네오데칸산 에스테르)아민인 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 화합물이 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-테트라데실 에테르)아민과 N,N-비스-(3-디메틸아미노프로필)-N-(2-히드록시프로필-도데실 에테르)아민의 혼합물인 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 겔화 촉매를 더 포함하는 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 겔화 촉매가 디아자비시클로옥탄(트리에틸렌디아민), 퀴누클리딘, 치환 퀴누클리딘, 치환 피롤리딘 및 치환 피롤리지딘으로 이루어진 군 중에서 선택되는 모노-(3차 아미노 알킬) 우레아, 비스-(3차 아미노 알킬) 우레아 또는, 모노-(3차 아미노 알킬) 우레아 및 비스-(3차 아미노 알킬) 우레아인 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 발포 촉매를 더 포함하는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 발포 촉매는 비스-디메틸아미노에틸 에테르, 펜타메틸-디에틸렌트리아민, 고급 퍼메틸화 폴리아민, 2-[N-(디메틸아미노에톡시에틸)-N-메틸아미노]에탄올, 알콕시화 폴리아민, 이미다졸-보란 조성물, 및 아미노 프로필-비스(아미노에틸)에테르 조성물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  22. 제1항에 있어서, 중량부(pbw) 단위의 하기 성분들을 반응시키는 단계를 포함하는 방법:
    폴리올 20-100 중합체 폴리올 80-0 실리콘 계면활성제 1-2.5 발포제 2-4.5 가교제 0.5-2 촉매 0.25-2 이소시아네이트 지수 70-115
  23. 제1항에 있어서, 촉매 조성물은 카르복실산에 의해 산 차단되어 있는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 카르복실산이 포름산, 아세트산, 2-에틸-헥산산, 글 루콘산 또는 N-(2-히드록시에틸)-이미노디아세트산인 방법.
  25. 발포제로서 물, 기포 안정화제 및 촉매 조성물의 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 포움의 제조 방법에서, 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아미노 알킬 아미드 촉매 조성물을 사용하는 것을 포함하여 포움의 물리적 특성을 유지 및 제어하면서 포움의 발포를 발생시키는 물과 이소시아네이트 간의 반응을 가능케 하는 것인 방법:
    화학식 1
    Figure 112004009334715-pat00017
    상기 식 중,
    A는 CH 또는 N을 나타내고;
    R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR 8을 나타내거나; 또는
    R1은
    Figure 112004009334715-pat00018
    을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내거나; 또는
    R1은 -CH2C(R7)(OH)CH2OR8을 나타내고, R6 은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내거나; 또는
    R1은 수소를 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
    R1은
    Figure 112004009334715-pat00019
    을 나타내고, R6은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내거나; 또는
    R1은 -CH2C(R7)(OH)R8을 나타내고, R6은 C4 -C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내며;
    R2 및 R3은 각각 수소, 또는 C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    R4 및 R5는 각각 A가 N을 나타낼 경우, C1-C6 탄소 원자를 가진 알킬기를 나타내거나; 또는
    R4 및 R5는 A가 N을 나타낼 경우, 함께 C2-C5 알킬렌기를 나타내거나; 또는
    R4 및 R5는 A가 CH 또는 N일 경우, 함께 NR10 또는 NR11을 함유하는 C2-C5 알킬렌기를 나타내며, 여기서 R10은 수소 또는 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기이고, R11은 C1-C4 탄소 원자를 가진 알킬기 또는
    Figure 112004009334715-pat00020
    이며;
    R7은 수소, 또는 C1-C5 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    R8은 C4-C36 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기, 또는 -COR9 를 나타내며, 여기서 R9는 C3-C35 탄소 원자를 가진 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고;
    n은 1 내지 3의 정수이며;
    상기 3차 아민 아미노 아미드 촉매는 카르복실산에 의해 차단되어 있다.
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