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DD237512A1 - PROCESS FOR POLYMERIZING ISOCYANATES - Google Patents

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Publication number
DD237512A1
DD237512A1 DD26186684A DD26186684A DD237512A1 DD 237512 A1 DD237512 A1 DD 237512A1 DD 26186684 A DD26186684 A DD 26186684A DD 26186684 A DD26186684 A DD 26186684A DD 237512 A1 DD237512 A1 DD 237512A1
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DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
catalysts
nch
nme
isocyanurate
isocyanates
Prior art date
Application number
DD26186684A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Noack
Klaus Schwetlick
Original Assignee
Rainer Noack
Klaus Schwetlick
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rainer Noack, Klaus Schwetlick filed Critical Rainer Noack
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Publication of DD237512A1 publication Critical patent/DD237512A1/en

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Abstract

Die Erfindung beschreibt Katalysatoren zur Polymerisation von organischen Isocyanaten zu isocyanuratgruppenhaltigen Verbindungen. Die neuen Katalysatoren sind Stoffe, die in einem Molekuel tertiaere Aminogruppen und mindestens eine N,N-Acetal(Aminal)-gruppe N-CHR-N enthalten. Diese Katalysatoren besitzen eine sehr hohe Aktivitaet bei der Polymerisation von Isocyanaten zu Isocyanuratpolyisocyanaten, bei der Herstellung von Polyisocyanuratschaum und bei der Einfuehrung von Isocyanuratgruppen in andere Polyurethankunststoffe.The invention describes catalysts for the polymerization of organic isocyanates to isocyanurate group-containing compounds. The new catalysts are substances which contain tertiary amino groups in one molecule and at least one N, N-acetal (aminal) group N-CHR-N. These catalysts have a very high activity in the polymerization of isocyanates to isocyanurate polyisocyanates, in the production of polyisocyanurate foam and in the introduction of isocyanurate groups in other polyurethane plastics.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Verwendung von neuartigen Katalysatoren und deren Verwendung zur Polymerisation von Isocyanaten zu Isocyanuratgruppen und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, Polyisocyanuratschaumstoffen und anderen Polyurethankunststoffen.The present invention relates to the preparation and use of novel catalysts and their use for the polymerization of isocyanates to isocyanurate groups and optionally carbodiimide-containing polyisocyanates, Polyisocyanuratschaumstoffen and other polyurethane plastics.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Isocyanate mit Hilfe von Katalysatoren in Isocyanurate überführt werden können. Gemäß dem Stand der Technik werden zahlreiche Katalysatoren für die Cyclisierung und Polymerisation von Isocyanaten beschrieben. Als Beispiele seien genannt: starke Basen wie qarternäre Ammoniumhydroxide, -alkoxide, -phenolate, -carboxylate, Alkalimetallsalze von Alkoholen, Phenolen, Amiden, Imiden und Lactamen: weiterhin Alkalimetall-und Metallsalze von Carbonsäuren, metallorganische Salze, Phosphine, substituierte Hexahydrotriazine, Phenolmannichbasen und andere. Eine große Anzahl von Katalysatorsystemen ist auf der Grundlage von basischen tertiären Aminen und geeigneten Cokatalysatoren aufgebaut worden, beispielsweise mitten. Aminen und Oxiranen, Aziridinen, cyclischen Carbonaten, Lactonen, Hexahydrotriazinen, a-Diketonen, Aldehyden, Oximen, Alkoholen, Phenolen, Urethanen und Allophanaten. Dabei sind oft zwitterionische Intermediate die wirksamen Verbindungen, die auch direkt als solche eingesetzt werden können. Es ist ebenfalls möglich, Cyclisierungs- und Polymerisationsreaktionen von Isocyanaten durch saure Katalysatoren, wie AICI3, ZnCI2, BF3 und andere, zu befördern. Die anionische Aktivierung der Isocyanuratbildung durch basische Salze ist im allgemeinen recht wirksam, aber mit einer Reihe von Beschränkungen behaftet, die die begrenzte Löslichkeit der Salze im Reaktionssystem, die zu extrerne Aktivität und die damit verbundene schlechte Dosierbarkeit sowie die Störanfälligkeit gegen Verunreinigungen betreffen. Katalytische Systeme aus tertiären Aminen und Cokatalysatoren, insbesondere Epoxiden, sind ebenfalls besonders geeignet, wobei die bevorzugte Verwendung von Diazabicyclooctan zu einer ausreichenden Aktivität führt und überschüssiges Epoxid unter Bildung von Oxazolidonstrukturen eingebaut wird. Weiterhin sind aus Aminen, Epoxiden und H-aciden Verbindungen in einer Vorreaktion hergestellte quartemäre Ammoniumverbindungen empfohlen worden. Sie erleiden aber bei der Lagerung durch Zersetzungsreaktionen Aktivitätsverluste, was wiederum eine genaue Dosierung problematisch macht. Hohe Isocyanuratausbeuten bei einfacher Reaktionsführung ergeben die stark basischen N,N',N"-Tris-(dialkylaminoalkyl)-1,3,5-hexahydrotrizine oder Mannichbasen von Phenolen, z. B. 2,i,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol. Diese Stoffklassen enthalten Katalysator und Cokatalysator in einem Molekül. In Kombination mit gewissen Alkoholen oder s-Triazinen werden diese Katalysatoren auch zur Herstellung von Carbodiimiden aufweisenden Schaumstoffen benutzt, die vorher nur über spezielle Phosphoroxide zugänglich waren. Ein hoher Gehalt an Isocyanurat- und Carbodiimidgruppen ist wegen der damit verbundenen Erhöhung der Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit häufig sehr erwünscht.It is known that isocyanates can be converted into isocyanurates with the aid of catalysts. The prior art describes numerous catalysts for the cyclization and polymerization of isocyanates. Examples include: strong bases such as qarternäre ammonium hydroxides, alkoxides, phenolates, carboxylates, alkali metal salts of alcohols, phenols, amides, imides and lactams: further alkali metal and metal salts of carboxylic acids, organometallic salts, phosphines, substituted hexahydrotriazines, Phenolmannichbasen and other. A large number of catalyst systems have been built on the basis of basic tertiary amines and suitable cocatalysts, for example in the middle. Amines and oxiranes, aziridines, cyclic carbonates, lactones, hexahydrotriazines, α-diketones, aldehydes, oximes, alcohols, phenols, urethanes and allophanates. In this case, zwitterionic intermediates are often the active compounds, which can also be used directly as such. It is also possible to promote cyclization and polymerization reactions of isocyanates by acid catalysts such as AICI 3 , ZnCl 2 , BF 3 and others. The anionic activation of isocyanurate formation by basic salts is generally quite effective but has a number of limitations concerning the limited solubility of the salts in the reaction system, the excessive activity and the associated poor dosability and the susceptibility to contamination. Also, tertiary amine and cocatalyst catalytic systems, particularly epoxides, are particularly suitable, with the preferred use of diazabicyclooctane resulting in sufficient activity and incorporation of excess epoxide to form oxazolidone structures. Furthermore, quaternary ammonium compounds prepared from amines, epoxides and H-acidic compounds in a pre-reaction have been recommended. However, they suffer during storage by decomposition reactions loss of activity, which in turn makes accurate dosing problematic. High isocyanurate yields with simple reaction give the strongly basic N, N ', N "-tris- (dialkylaminoalkyl) -1,3,5-hexahydrotrizines or Mannich bases of phenols, eg 2, i, 6-tris- (dimethylaminomethyl) These classes of compounds contain catalyst and cocatalyst in one molecule and, in combination with certain alcohols or s-triazines, these catalysts are also used in the production of carbodiimide-containing foams which were previously only accessible via special phosphorus oxides Carbodiimide groups are often desirable because of the associated increase in flame retardance and temperature resistance.

Die Anwendung der aufgeführten Katalysatoren gehört zum Stand der Technik, entspricht aber in vielen Fällen nicht den technischen, örtlichen oder rohstoffseitigen Gegebenheiten bei der Herstellung von isocyanurat- und gegebenenfalls carbodiimidgruppenhaltigen Polyurethanprodukten.The use of the listed catalysts belongs to the prior art, but in many cases does not correspond to the technical, local or raw material-side conditions in the production of isocyanurate and optionally carbodiimidgruppenhaltigen polyurethane products.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, neuartige und leicht zugängliche Katalysatoren für die Polymerisation von Isocyanaten zu finden, die die Herstellung von Isocyanurat- und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen aufweisenden Polymerisationsprodukten ermöglichen.The object of the present invention was to find novel and readily available catalysts for the polymerization of isocyanates, which enable the preparation of isocyanurate and optionally carbodiimide groups having polymerization.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung und Verwendung von neuartigen Katalysatoren für die Polymerisation von organischen Isocyanaten.The present invention is the preparation and use of novel catalysts for the polymerization of organic isocyanates.

Die neuartigen Katalysatoren sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Molekül über mindestens eine tertiäre Aminogruppe sowie über eine N,N-Acetal(Aminal)-gruppe verfügen.The novel catalysts are characterized in that they have in one molecule at least one tertiary amino group and an N, N-acetal (aminal) group.

Diese Kombination führt zu außerordentlich aktiven Katalysatoren der Isocyanuratbildung. Der intramolekulare Effekt ist überraschend und war auf Grund der Kenntnisse über die katalytische Polymerisation von Isocyanaten nicht erwartet worden.This combination leads to extraordinarily active catalysts of isocyanurate formation. The intramolecular effect is surprising and was unexpected due to knowledge of the catalytic polymerization of isocyanates.

Gegenüber vergleichbaren nichtsalzartigeri Katalysatoren des Standes der Technik, wie z.B. Aminoalkohol, Phenolmannich basen, subst. Hexahydrotriazinen sowie dem ungekoppelten System tert. Amin/N,N-Acetal liegt die katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Stoffe insbesondere bei der Polymerisation von aromatischen Isocyanaten wesentlich höher.Compared to comparable non-salt catalysts of the prior art, e.g. Aminoalcohol, Phenolmannich bases, subst. Hexahydrotriazinen and the uncoupled system tert. Amine / N, N-acetal, the catalytic activity of the substances according to the invention is significantly higher, in particular in the polymerization of aromatic isocyanates.

Darüber hinaus lassen sich auch andere Isocyanate tri- oder polymerisieren. Bei erhöhter Temperatur wird gleichzeitig in gewissem Ausmaß die Bildung von Carbodiimidgruppen und deren Reaktionsprodukte bewirkt.In addition, other isocyanates can tri- or polymerize. At elevated temperature, the formation of carbodiimide groups and their reaction products is simultaneously effected to some extent.

Beispiele für die erfindungsgemäßen Katalysatoren entsprechen bevorzugt den allgemeinen Formeln I—IV und stellen beispielsweise Reaktionsprodukte von tert. Aminogruppen aufweisenden primären und sekundären Aminen mit Aldehyden und gegebenenfalls weiteren Aminen dar.Examples of the catalysts according to the invention preferably correspond to the general formulas I-IV and represent, for example, reaction products of tert. Amine-containing primary and secondary amines with aldehydes and optionally other amines.

(RfN-(A)-NRVCHR3 I. '(RfN- (A) -NRVCHR 3 I. '

R|N-{A)-N(CHR3-NRl)2 IlR | N- {A) -N (CHR 3 -NRl) 2 Il

R1N(CHR3-NR1-{A)-NR|)2 IIIR 1 N (CHR 3 -NR 1 - {A) -NR |) 2 III

RiN-(A)-N(CHR3NRMA)-NRl)2- IVRIN (A) -N (CHR 3 NRMA) -NRl) 2 - IV

Der die tertiäre Aminogruppe tragende Rest kann sich dabei in einem Teil der Ν,Ν-Acetalgruppe oder gleichzeitig in verschiedenen Teilen befinden. Die Position der tertiären Aminogruppe und deren Struktur beeinflußt die katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Stoffe erheblich, so daß unterschiedliche Wirksamkeiten einstellbar sind.The radical carrying the tertiary amino group may be in one part of the Ν, Ν-acetal group or in different parts at the same time. The position of the tertiary amino group and its structure significantly influences the catalytic activity of the substances according to the invention, so that different efficiencies can be set.

Für die angegebenen Reste sind beispielhaft folgende Gruppen anzusetzen:The following groups are to be used by way of example for the radicals indicated:

R1 = Alkyl, Cycloalkyl, Aralkyl, RiN-(A)-, R2O(A)- R2OOC-(A)-, -CHR3NRi etc.,R 1 = alkyl, cycloalkyl, aralkyl, RiN- (A) -, R 2 O (A) - R 2 OOC- (A) -, -CHR 3 NRi etc.,

R2 = verbundene Reste, wie-(CH2)m,-CH2CH2XCH2CH2-R 2 = linked radicals, such as - (CH 2 ) m, -CH 2 CH 2 XCH 2 CH 2 -

R3= H, Alkyl, Aryl,R 3 = H, alkyl, aryl,

- = -(CH2)n,-CH2(CH2)n-X-(CH2)m- " .- = - (CH 2 ) n, -CH 2 (CH 2 ) n -X- (CH 2 ) m - ".

X = O, S, NR1, η = 1-20 '-. X = O, S, NR 1 , η = 1-20 '-.

Gegebenenfalls können die genannten Gruppen noch indifferente Substituenten tragen oder auch weitere katalytisch beziehungsweise cokatalytisch wirkende Substituenten besitzen, wie z. B. tertiäre Aminogruppen, Urethangruppen, Alkoholgruppen, Phenolgruppen und andereOptionally, the said groups may still carry indifferent substituents or also have further catalytically or cocatalytically active substituents, such as. B. tertiary amino groups, urethane groups, alcohol groups, phenolic groups and others

Bevorzugt sind Verbindungen, die sich vom Formaldehyd ableiten Preference is given to compounds which are derived from formaldehyde

Nachstehend sollen einige Verbindungen beispielhaft genannt werden: Below are some compounds to be exemplified:

(Me2NCH2CH2N-Me)2CH2 (Me 2 NCH 2 CH 2 N-Me) 2 CH 2

(Me2NCH2CH2CH2N-Me)2CH2 (Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N-Me) 2 CH 2

Me2NCH2CH2CH2N(CH2NMe2)Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NMe 2 )

Me2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(CH2NEt2I2 Me 2 NCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NEt 2 I 2

Me2NCH2CH2OCH2CH2N(CH2NPr2J2 Me 2 NCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 N (CH 2 NPr 2 J 2

Me2NCH2CH2CH2N(CH2-NMe-CH2CH2CH2NMe2)2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 -NM e -CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ) 2

Me2NCH2CH2CH2N(C6H11)CH2NMe2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (C 6 H 11 ) CH 2 NMe 2

Me2NCH2CH2CH2N(Et)CH2NEt2 ·Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (Et) CH 2 NEt 2

Me2NCH2CH2CH2N(Me)CH2N(Me)CH2CH2N(Me)CH2N(Me)=CH2CH2CH2NMe2 MeN[CH2CH2N(Me)CH2NMe2J2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (Me) CH 2 N (Me) CH 2 CH 2 N (Me) CH 2 N (Me) = CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 MeN [CH 2 CH 2 N (Me ) CH 2 NMe 2 J 2

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind nach literaturbekannten Verfahren zur Herstellung von Ν,Ν-Acetalen (Aminalen) leicht zugänglich. Spezielle Angaben hierzu findet man beispiälsweise in: 'The catalysts of the invention are easily accessible by literature methods for the preparation of Ν, Ν-acetals (aminals). Specific information can be found, for example, in: '

Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie, Bd. 11/2 H.Hellmann, M.Opitz, Die «^Aminoalkylierung, Weinheim 1960 M. Tramontini, Syntheses 1973,703.Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie, Vol. 11/2 H. Hellmann, M.Opitz, The Aminoalkylation, Weinheim 1960 M. Tramontini, Syntheses 1973, 373.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind vorwiegend flüssige Substanzen, deren niedermolekulare Vertreter durch Hochvakuumdestillation gereinigt und durch Elementaranalyse, Brechungsindex, spektroskopische Methoden oder Bestimmung des Aminoäquivalentes charakterisiert werden können. Die Verbindungen sind bis zu einem gewissen Grad thermisch stabil und lagerfähig. Der größte Teil der erfindungsgemäßen Verbindungen war bislang unbekannt und wurde erstmalig hergestellt.The catalysts according to the invention are predominantly liquid substances whose low molecular weight representatives can be purified by high-vacuum distillation and characterized by elemental analysis, refractive index, spectroscopic methods or determination of the amino equivalent. The compounds are to some extent thermally stable and storable. The largest part of the compounds according to the invention was previously unknown and was first produced.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren gelingt es in einfacher Weise Diisocyanate zu technisch interessanten Isocyanuratpolyisocyanaten umzusetzen. Die gezielte Cyclotrimerisierung von Diisocyanaten zu Isocyanuratpolyisocyanaten erfolgt entsprechend anderer katalytischer Verfahren des Standes der Technik lösungsmittelfrei oder in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln bei Temperaturen zwischen 0 und 1200C, vorzugsweise bei 20-800C, und Reaktionszeiten zwischen 0,1 und 20 h. Die notwendige Katalysatorkonzentration ist von Fall zu Fall verschieden und liegt etwa zwischen 0,01 und 2,0%.By using the catalysts according to the invention, diisocyanates can be converted in a simple manner into industrially interesting isocyanurate polyisocyanates. The targeted cyclotrimerization of diisocyanates to Isocyanuratpolyisocyanaten carried out according to other catalytic processes of the prior art solvent-free or in the presence of inert solvents at temperatures between 0 and 120 0 C, preferably at 20-80 0 C, and reaction times between 0.1 and 20 h. The necessary catalyst concentration varies from case to case and is between about 0.01 and 2.0%.

Nach Erreichen des bevorzugten Umsatzes kann die Reaktion durch Zugabe von sauren Stoffen, wie Benzoylchlorid, Toluolsulfochlorid, Phosphorsäure, HCI, etc., beendet werden.After reaching the preferred conversion, the reaction by addition of acidic substances such as benzoyl chloride, toluenesulfonyl chloride, phosphoric acid, HCl, etc., be terminated.

Die so hergestellten Produkte können nach der gegebenenfalls erfolgten Entfernung der Restmengen an freien Diisocyanaten als physiologisch unbedenkliche Härterkomponenten für Polyurethanlacke und -klebstoffe verwendet werden. Durch Umsetzung mit geeigneten wenig verzweigten Polyolen sind Einkomponentenlackefür den Holz- und Bautenschutz erhältlich. Nach der Blockierung der freien NCO-Gruppen mit Phenolen, Lactamen, Oximen und ähnlichen Mitteln sind wertvolle Isocyanatabspalter für Draht- und Gewebelacke und weitere spezielle Anwendungsgebiete zugänglich. Lösungsmittelfreie Lösungen von Isocyanuratpolyisocyanaten in überschüssigen Diisocyanaten eignen sich zum Einbringen von thermisch stabilen Isocyanuratgruppen in beliebige Polyurethankunststoffe insbesondere in Polyurethanschäume. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von gegebenenfalls schwerentflammbaren, urethangruppenhaltigen Polyisocyanuratschaumstoffen durch Umsetzung von organischen Isocyanaten und Polyhydroxyverbindungen in Gegenwart von Katalysatoren,Treibmitteln, Hilfsstoffen und Zusatzstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Katalysatoren die erfindungsgemäßen Stoffe verwendet werden. Die so hergestellten Schaumstoffe weisen gleichzeitig einen erhöhten Gehalt an Carbodiimidgruppen und deren Reaktionsprodukten auf. Üblicherweise kommen dabei 0,4-5,0% Katalysator zum Einsatz, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Polymerisationskatalysatoren. Die verwendeten Polyisocyanate, Polyhydroxyverbindungen, Treibmittel, Schaumstabilisatoren, Flammschutzmittel entsprechen den in der Polyurethanchemie üblichen Stoffen. Die Herstellung kann nach den bekannten Methoden des Standes der Technik erfolgen.The products thus prepared can be used as physiologically acceptable hardener components for polyurethane coatings and adhesives after the removal of the residual amounts of free diisocyanates, if appropriate. By reaction with suitable low-branched polyols Einkomponentenlackfür wood and building protection are available. After blocking the free NCO groups with phenols, lactams, oximes and similar agents, valuable isocyanate releasers are available for wire and fabric coatings and other special fields of application. Solvent-free solutions of isocyanurate polyisocyanates in excess diisocyanates are suitable for introducing thermally stable isocyanurate groups into any polyurethane plastics, in particular in polyurethane foams. Another field of application of the invention is the preparation of optionally flame-retardant urethane-containing polyisocyanurate foams by reacting organic isocyanates and polyhydroxy compounds in the presence of catalysts, blowing agents, auxiliaries and additives, which is characterized in that the substances according to the invention are used as catalysts. The foams produced in this way simultaneously have an increased content of carbodiimide groups and their reaction products. Usually, 0.4-5.0% of catalyst are used, optionally in combination with other polymerization catalysts. The polyisocyanates, polyhydroxy compounds, blowing agents, foam stabilizers, flame retardants used correspond to the substances customary in polyurethane chemistry. The preparation can be carried out according to the known methods of the prior art.

Ausführungsbeispieleembodiments

Herstellung von erfindungsgemäßen KatalysatorenPreparation of catalysts according to the invention

A) 260g N,N-Dimethy!-N'-ethylpropandiamin-(1,3) werden in 200ml Cyclohexan gelöst und mit 32g Paraformaldehyd behandelt. Nachdem der Paraformaldehyd unter Depolymerisation in Lösung gegangen ist, wird am Wasserabscheider erhitzt, bis kein Wasser mehr übergeht. Die erhaltene Lösung wird vom Cyclohexan befreit, im Vakuum destilliert und folgendermaßen charakterisiert: Ausbeute: 212g (78%)A) 260 g of N, N-dimethyl-N'-ethylpropanediamine (1.3) are dissolved in 200 ml of cyclohexane and treated with 32 g of paraformaldehyde. After the paraformaldehyde has gone under depolymerization into solution, the water is heated until no more water passes. The resulting solution is freed from cyclohexane, distilled in vacuo and characterized as follows: Yield: 212 g (78%).

Elementaranalyse: ber. gef./%Elemental analysis: calc. Gef./%

C 66,13 65,54C 66,13 65,54

H 13,32 13,42H 13,32 13,42

N 10,55 21,02N 10.55 21.02

Struktur:Structure:

Me2NCH2CH2CH2N(Et)-CH2-N(Et)CH2CH2CH2NMe2 (31/4)Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (Et) -CH 2 -N (Et) CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 (31/4)

In analoger Weise werden die nachfolgenden Ν,Ν-Acetale (Aminale) hergestellt und charakterisiert (no°). 'In an analogous manner, the following Ν, Ν-acetals (aminals) are prepared and characterized (no °). '

B) Me2NCH2CH2CH2N(Et)-CH2-NPr2 (31/3), 1,4593B) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (Et) -CH 2 -NPr 2 (31/3), 1.4593

C) Me2CH2CH2N(Bu)-CH2-N(Bu)CH2CH2NMe2(SIZS), 1,4565C) Me 2 CH 2 CH 2 N (Bu) -CH 2 -N (Bu) CH 2 CH 2 NMe 2 (SIZS), 1.4565

D) Me2CH2CH2CH2N(PH)-CH2-N(PH)CH2CH2CH2NMe2OVe), 1,4572D) Me 2 CH 2 CH 2 CH 2 N (PH) -CH 2 -N (PH) CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 OVe), 1.4572

E) (Me2NCH2CH2CH2J2N-CH2-N(CH2CH2CH2NMe2);, (31/7), 1,4660E) (Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 J 2 N-CH 2 -N (CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ); (31/7), 1.4660

F) Me2NCH2CH2CH2N(CH2NEt2J2 (31/8), 1,4592F) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NEt 2 J 2 (31/8), 1.4592

G) Me2NCH2CH2CH2N-(CH2NPr2J2 (31/13), 1,4609G) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N- (CH 2 NPr 2 J 2 (31/13), 1.4609

Beispiel 1-7Example 1-7

5,0ml Phenylisocyanat werden in 50 ml trockenem Methyl ethylketon gelöst und bei 500C mit 2,72 mmol der in Tab. 1 angegebenen Katalysatoren versetzt. Durch Titration des NCO-Gehaltes kann die Umsetzung verfolgt werden. Man bestimmt die Zeit, in der die NCO-Konzentration auf 0,2 moir1 (76% Umsatz) gesunken ist. Aus den ausreagierten Lösungen kann nach dem Abdampfen des Lösungsmittels, Aufnahme in Ethylglykolacetat und Fällen mit η-Hexan sehr reines Triphenylisocyanurat (Fp 281-284°C) nachgewiesen werden (A. ca. 4,5g) und durch Vergleich mit authentischem Material mitteis IR-Spektroskopie und Hochdruckflüssigchromatographie charakterisiert werden.5.0 ml of phenyl isocyanate are dissolved in 50 ml of dry methyl ethyl ketone and treated at 50 0 C with 2.72 mmol of the catalysts indicated in Tab. 1. By titration of the NCO content, the reaction can be followed. The time is determined in which the NCO concentration has dropped to 0.2 moir 1 (76% conversion). After the evaporation of the solvent, absorption in ethyl glycol acetate and precipitation with η-hexane, very pure triphenylisocyanurate (mp 281-284 ° C.) can be detected from the reacted solutions (A. approx. 4.5 g) and, by comparison with authentic material, medium IR Spectroscopy and high pressure liquid chromatography.

Tabelle 1Table 1

Beispielexample Katalysator/Nr.Catalyst / No. t(76%Umsatz)/min t (76% conversion) / min 11 31/33.31 3131 22 31/44.31 11,511.5 33 31/55.31 200200 44 31/631.6 12,512.5 55 31/77.31 8080 66 31/88.31 7,57.5 77 31/1331/13 2323

Beispiel 8Example 8

60 ml Toluylendiisocyanat (80/20) werden in 86 ml Butylacetat gelöst, auf 6O0C erwärmt und 0,2 ml des Katalysators 31/4 versetzt. Man muß gegebenenfalls kühlen und beendet die Reaktion mit 0,7 ml Benzoylchlorid, wenn der gewünschte NCO-Gehalt erreicht ist. Die Polyisocyanuratpolyisocyanatlösung wird durch den NCO-Gehalt, den TDI-Gehalt und die Viskosität charakterisiert.60 ml of toluene diisocyanate (80/20) are dissolved in 86 ml of butyl acetate, heated to 6O 0 C and 0.2 ml of the catalyst 31/4 was added. It may be necessary to cool and terminates the reaction with 0.7 ml of benzoyl chloride when the desired NCO content is reached. The polyisocyanurate polyisocyanate solution is characterized by NCO content, TDI content and viscosity.

Reaktionszeit: 90 minReaction time: 90 min

NCO: 9,4%NCO: 9.4%

TDI: 2,5%TDI: 2.5%

η(20°Ο: 13OmPa-Sη (20 ° Ο: 13OmPa-S

Beispiele 9-15Examples 9-15

Zur Bestimmung der katalytischen Aktivität für die Polymerisation von Isocyanaten werden 0,2 ml der angegebenen Katalysatoren mit 10ml 2,4/2,6-ToluylendiisocyanatTP80) unter magnetischer Führung in einem isolierten Gefäß versetzt. Die exotherme Reaktion wird durch Temperaturmessung (Thermoelement) verfolgt und die charakteristischen Größen des Temperaturverlaufes zur vergleichenden Auswertung benutzt. Als Beispiele des Standes der Technik werden DMP 30 (Tris-2,4,6-dimethylamino-rnethyi-phenol) und Polycat41 (Tris-T^S-dimethylämino-propyl-hexahydrotriazin) mitgeführt,To determine the catalytic activity for the polymerization of isocyanates, 0.2 ml of the indicated catalysts are mixed with 10 ml of 2,4 / 2,6-toluene diisocyanate TP80) under magnetic guidance in an insulated vessel. The exothermic reaction is monitored by temperature measurement (thermocouple) and the characteristic variables of the temperature profile used for comparative evaluation. As examples of the prior art DMP 30 (tris-2,4,6-dimethylamino-methyl-phenol) and Polycat41 (Tris-T ^ S-dimethyl-amino-propyl-hexahydrotriazine) are carried,

Tabelle 2Table 2 Beispielexample Katalysa-catalytic converters Ind.-periode/sInd-period / s ATmax/°CAT max / ° C t(80°C)/st (80 ° C) / s tor/Nr.tor / No. 99 31/33.31 1818 9898 3434 1010 31/44.31 1717 83,583.5 6060 1111 31/55.31 360360 58,558.5 690690 1212 31/631.6 1818 9696 2828 1313 31/77.31 100100 76,576.5 244244 1414 31/88.31 1515 8282 4545 '15 : ..'15 : .. 31/1331/13 1414 9999 3535 Vergleichscomparison DMP30DMP30 244244 4040 - beispiele .-· examples .- · Polycat41Polycat41 1616 8686 3030

Claims (5)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Polymerisation von organischen Isocyanaten zu Isocyanurat- und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen enthaltenden Verbindungen, gekennzeichnet dadurch, daß als Katalysatoren Verbindungen eingesetzt werden, die in einem Molekül über mindestens eine basische tertiäre Aminogruppe als auch über eine N,N-Acetal(Aminal)-gruppe der Struktur1. A process for the polymerization of organic isocyanates to isocyanurate and optionally carbodiimide-containing compounds, characterized in that compounds are used as catalysts in a molecule via at least one basic tertiary amino group as well as an N, N-acetal (aminal) - Group of structure verfugen.feature. 2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Katalysatoren N,N-Acetale(Aminale) nachstehender Struktur sind:2. Method according to item 1, characterized in that the catalysts are N, N-acetals (aminals) of the following structure: a) (R2N-(A)-NR)2GHR1,a) (R 2 N- (A) -NR) 2 GHR 1 , b) R2N-(A)-N(CH2-NR2J2,b) R 2 N- (A) -N (CH 2 -NR 2 J 2 , c) RN(CH2-NR-(A)-NR2)2,c) RN (CH 2 -NR- (A) -NR 2 ) 2 , d) R2N(A)-N(CH2-NR-(A)-NR2)S,d) R 2 N (A) -N (CH 2 -NR- (A) -NR 2 ) S, wobei R vorzugsweise Alkyl oder Cycloalkyl darstellen, R2 ein miteinander verbundener Rest sein kann, R1 gleich H, Alkyl oder Aryl ist und A gleich-(CH2In-,-(CH2)n-,-(CH2)nX(CH2)n-(X=0,S,NR, η = 2-10) ist.wherein R is preferably alkyl or cycloalkyl, R 2 may be an interconnected radical, R 1 is H, alkyl or aryl and A is - (CH 2 I n -, - (CH 2 ) n -, - (CH 2 ) n is X (CH 2 ) n - (X = O, S, NR, η = 2-10). 3. Verfahren gemäß Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Katalysatoren nachstehende Verbindungen verwendet werden:3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the following compounds are used as catalysts: Me2NCH2CH2N(R)-CH2-N(R)CH2CH2NMe2 Me 2 NCH 2 CH 2 N (R) -CH 2 -N (R) CH 2 CH 2 NMe 2 Me2NCH2CH2CH2N(R)-CH2-N(R)CH2CH2CH2NMe2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (R) -CH 2 -N (R) CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 R = Me, Et, Pro', Bu', CyclohexylR = Me, Et, Pro ', Bu', cyclohexyl Me2NCH2CH2CH2N(C6H11J-CH2-NMe2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (C 6 H 11 J-CH 2 -NMe 2 Me2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(CH2NMe2J2 Me 2 NCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NMe 2 J 2 Me2NCH2CH2CH2N(CH2N(Me)CH2CH2CH2NMe2);,Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 N (Me) CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 ); MeN(CH2CH2N(Me)CH2NMe2J2 MeN (CH 2 CH 2 N (Me) CH 2 NMe 2 J 2 (Me2NCH2CH2CH2J2N-CH2-NPr2 (Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 J 2 N-CH 2 -NPr 2 Me2NCH2CH2CH2N(Me)CH2CH2N(Me)CH2N(Me)CH2CH2CH2NMe2 Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (Me) CH 2 CH 2 N (Me) CH 2 N (Me) CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2 4. Verfahren gemäß Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren zur Herstellung von Isocyanuratpolyisocyanatlösungen verwendet werden.4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the catalysts according to the invention are used for the preparation of Isocyanuratpolyisocyanatlösungen. 5. Verfahren gemäß Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren zur Hersteilung von Polyisocyanat- und/oder Polyurethanschaumstoffen verwendet werden.5. The method according to item 1 to 3, characterized in that the catalysts according to the invention are used for the production of polyisocyanate and / or polyurethane foams.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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