DE19512480A1 - Thermoaktivierbarer Katalysator - Google Patents
Thermoaktivierbarer KatalysatorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue, thermoaktivierbare Katalysatoren sowie
die Verwendung dieser Katalysatoren zur Herstellung von gegebenenfalls
verschäumten Polyurethanprodukten.
Polyurethansysteme zeichnen sich durch die Vielfalt ihrer Aufbaukomponenten
aus, die die Herstellung von zelligen bis kompakten Formteilen mit zum Teil
variablen Dichten über den Formteilquerschnitt erlauben. Neben den typischen
direkten strukturbildenden Komponenten, wie langkettige Polyole auf Polyester- oder
Polyetherbasis, kurzkettige Vernetzer auf Basis von niedermolekularen
Polyolen, Polyaminen oder Wasser, und Polyisocyanate, sind Additive, wie
Katalysatoren oder oberflächenaktive Verbindungen, für einen zielgerichteten
Aufbau notwendig. Eine Schlüsselstellung unter den Katalysatoren nehmen tertiäre
aliphatische Amine ein, da sie sehr wirkungsvoll sind und insbesondere die für
Treibreaktionen so wichtige Wasserreaktion mit Polyisocyanaten beschleunigen.
Für besondere Effekte hat es sich aber als notwendig erwiesen, daß diese Wasser
reaktion verzögert einsetzt, sei es, daß vor dem Aufschäumen erst ein höheres
Molekulargewicht aus den flüssigen Komponenten gebildet werden muß oder daß
zur Erzeugung einer kompakten Randzone im Formteil diese Reaktion lokal nur in
untergeordnetem Maße abläuft. Auch ist es oft von Vorteil, daß die volle
katalytische Wirksamkeit erst verzögert einsetzt, um zum Füllen einer
komplizierten Form eine lange Füllzeit zu gewährleisten, ehe der eigentliche
Schäumvorgang abläuft.
Versuche in dieser Richtung stellen salzartige Addukte von tertiärem Amin
enthaltenden Katalysatoren mit Säuren (z. B. US-PS 45 82 861) dar, die verzögert
wirken, aber den Nachteil aufweisen, daß in Formulierungen die Säuren im
Reaktionsansatz verbleiben. Die verbleibenden Säuren können eine beschleunigte
Hydrolyse unter den späteren Einsatzbedingungen bewirken, was sich negativ auf
die Produkteigenschaften auswirkt. Außerdem bleibt die retardierende Wirkung der
Säuren auf die katalytische Wirkung der tertiären Amine über den gesamten
Reaktionsverlauf, wenn auch temperaturabhängig gebremst, erhalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue thermoaktivierbare Kataly
satoren der allgemeinen Formel
wobei
R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und aliphatische Reste mit 1 bis 20 Koh lenstoffatomen, die gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthalten können, oder zusammen mit dem tert.-Stickstoffatom einen gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthaltenden Fünf- oder Sechsring darstellen,
X einen gegebenenfalls substituierten α,ω-Alkylenrest mit 2 bis 3 C-Atomen, einen 1,2-substituierten Cyclohexyl- oder ortho-substituierten Benzolrest darstellt und
Y für einen gegebenenfalls verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome (O, N, S) enthaltenden Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und aliphatische Reste mit 1 bis 20 Koh lenstoffatomen, die gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthalten können, oder zusammen mit dem tert.-Stickstoffatom einen gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthaltenden Fünf- oder Sechsring darstellen,
X einen gegebenenfalls substituierten α,ω-Alkylenrest mit 2 bis 3 C-Atomen, einen 1,2-substituierten Cyclohexyl- oder ortho-substituierten Benzolrest darstellt und
Y für einen gegebenenfalls verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome (O, N, S) enthaltenden Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
Als aliphatische Reste R₁ und R₂ werden insbesondere genannt: CH₃, C₂H₅,
n-C₄H₉, C₁₈H₃₇, besonders bevorzugt CH₃.
Als gegebenenfalls substituierte α,ω-Alkylenreste, 1,2-substituierte Cyclohexylreste
oder ortho-substituierte Benzolreste werden insbesondere genannt:
besonders bevorzugt
Als gegebenenfalls verzweigte, gegebenenfalls Heteroatome enthaltende Alkylen
reste werden insbesondere genannt: -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-.
Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Katalysatoren der nachstehenden
Formeln bevorzugt:
Die Herstellung der erfindungsgemäßen thermoaktivierbaren Katalysatoren erfolgt
üblicherweise, indem man cyclische Anhydride, wie beispielsweise Maleinsäure
anhydrid, Glutarsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, 1,2-Cyclohexan-dicarbon
säureanhydrid, 3,4-Dehydrocyclohexan-1,2-dicarbonsäureanhydrid oder Phthal
säureanhydrid, in einem inerten Lösungsmittel mit gegebenenfalls verzweigten,
gegebenenfalls Heteroatome, wie O, N und S enthaltende aliphatische Verbin
dungen mit 2 bis 6 C-Atomen umsetzt, die neben einer tertiären Aminogruppe
noch primäre, aliphatische Aminogruppen in Endstellung enthalten. Die
Umsetzung kann nach folgendem allgemeinem Formelschema erfolgen:
Die Umsetzung der Anhydride mit den Aminoverbindungen erfolgt üblicherweise
bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 60°C. Man geht bei der Umsetzung so
vor, daß man die cyclischen Anhydride bevorzugt in einem inerten Lösungsmittel
löst und das Amin gelöst in einem Polyol, Weichmacher oder Wasser rasch zugibt
und nach der erfolgten Umsetzung das inerte Lösungsmittel bei Temperaturen
unter 50°C aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.
Als bevorzugte Anhydride werden erfindungsgemäß Bernsteinsäureanhydrid und
ortho-Phthalsäureanhydrid eingesetzt.
Als Verbindungen, die tertiäre Aminogruppen neben primären aliphatischen
Aminogruppen enthalten, werden insbesondere genannt:
besonders bevorzugt
Als inerte organische Lösungsmittel, die bei der Umsetzung eingesetzt werden
können, kommen insbesondere niedere Ketone, wie Aceton oder Methylethylketon,
oder Ether, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, in Frage. Diese können, wie
erwähnt, nach der Umsetzung leicht destillativ wieder entfernt werden.
Erfindungsgemaß werden pro Mol cyclisches Anhydrid 0,9 bis 1,1 Mol aminische
Verbindung, besonders bevorzugt 0,95 bis 1,05 Mol aminische Verbindung,
eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren werden in der Praxis in Form einer
Dispersion oder Lösung bei der Herstellung von Polyurethanprodukten aus den
entsprechenden Komponenten eingesetzt.
Bei Verwendung von Wasser erhält man eine klare Lösung der Katalysatoren, bei
Verwendung von Polyolen oder Weichmachern erhält man eine Dispersion, in der
die Katalysatoren als salzartige Verbindungen vorliegen.
Erfindungsgemaß werden Dispersionen oder Lösungen der neuen Katalysatoren
eingesetzt, bei denen der Feststoffgehalt (Katalysatorgehalt) bei 5 bis 50 Gew.-%,
bevorzugt bei 10 bis 30 Gew.-%, liegt.
Als Weichmacher können die handelsüblichen Weichmacher, wie Benzylbutyl
phthalat, eingesetzt werden, als Polyole insbesondere die bei der Polyurethan
chemie üblichen polyfunktionellen Polyetherpolyole, wie die handelsüblichen
Polyethylen- und/oder Polypropylenetherpolyole der OH-Zahl 25 bis 300, die
durch basenkatalysierte Umsetzung von Ethylen- und/oder Propylenoxid und
Startern, wie Propylenglykol, Trimethylolpropan oder Glycerin, erhalten werden.
Als inertes hochsiedendes Lösungsmittel kommt z. B. Propylencarbonat in Betracht.
Bevorzugt werden die Polyetherpolyole mit OH-Zahlen von 30 bis 200 eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können zur Herstellung von PU-Beschich
tungen, PU-Verklebungen und Polyurethanformteilen in kompakter und bevorzugt
geschäumter Form eingesetzt werden. Bevorzugt ist der Einsatz der erfindungs
gemäßen Katalysatoren zur Herstellung von gegebenenfalls geschäumten Poly
urethanprodukten.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können alleine oder im Gemisch mit
anderen, üblichen Polyurethankatalysatoren, wie tertiären Aminen, eingesetzt
werden.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren weisen den Vorteil auf, daß sie am Anfang
der Reaktion als heterogene und damit in ihrer Wirksamkeit gebremste
Verbindungen vorliegen und mit fortschreitender Reaktion (zunehmender
Temperatur) sich auflösen und voll wirksam werden. Dieser Mechanismus wird
durch kalte Formteiltemperaturen noch verstärkt, so daß mit solchen Katalysatoren
in besonders vorteilhafter Weise zellige Formteile mit guter Oberflächenstruktur
erhalten werden.
MA-1: N,N-Dimethylpropylendiamin
AN-1: Bernsteinsäureanhydrid
AN-2: ortho-Phthalsäureanhydrid
AN-3: Glutarsäureanhydrid
AN-4: Maleinsäureanhydrid
AN-5: Hexahydrophthalsäureanhydrid
AN-6: Tetrahydrophthalsäureanhydrid
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AN-3: Glutarsäureanhydrid
AN-4: Maleinsäureanhydrid
AN-5: Hexahydrophthalsäureanhydrid
AN-6: Tetrahydrophthalsäureanhydrid
F-1: Polypropylenetherglykol der OH-Zahl 56
F-2: Polyethylenetherglykol der OH-Zahl 185
F-3: Polypropylenethertriol der OH-Zahl 56
F-4: Benzylbutylphthalat (Unimoll BB)
F-5: Wasser
F-2: Polyethylenetherglykol der OH-Zahl 185
F-3: Polypropylenethertriol der OH-Zahl 56
F-4: Benzylbutylphthalat (Unimoll BB)
F-5: Wasser
Allgemeine Herstellungsvorschrift:
Die tert.-Amingruppen enthaltenden Aminoverbindungen (MA) werden im flüssigen Medium (F) gelöst. Die Lösung wird zu einer Lösung des cyclischen Anhydrids in Aceton unter gutem Rühren bei 20 bis 40°C zugetropft.
Die tert.-Amingruppen enthaltenden Aminoverbindungen (MA) werden im flüssigen Medium (F) gelöst. Die Lösung wird zu einer Lösung des cyclischen Anhydrids in Aceton unter gutem Rühren bei 20 bis 40°C zugetropft.
Man erhält feinteilige Dispersionen oder Lösungen (mit Wasser) von
tert.-Amingruppen enthaltenden Amidocarbonsäuren in Polyolen oder inerten Lösungs
mitteln.
Nach der Reaktion wird das Aceton bei Temperaturen von maximal 50°C im
Vakuum abdestilliert.
Null-Versuch:
1020 g Polypropylenetherglykol (F-1) der OH-Zahl 56 werden mit 178 g 2,4-Toluylendiisocyanat bei 30 bzw. 80°C zur Reaktion gebracht.
1020 g Polypropylenetherglykol (F-1) der OH-Zahl 56 werden mit 178 g 2,4-Toluylendiisocyanat bei 30 bzw. 80°C zur Reaktion gebracht.
Man erhält nach 50 Minuten einen NCO-Wert A von A-30 = 6,4 bzw. A-80 =
5,6%.
Katalysierter Versuch:
Wie Null-Versuch, aber die Reaktion wird mit 23 Milliäquivalenten tert.-Amin in Form von MA-1 katalysiert.
Wie Null-Versuch, aber die Reaktion wird mit 23 Milliäquivalenten tert.-Amin in Form von MA-1 katalysiert.
Man erhält nach 50 Minuten einen NCO-Wert B von B-30 = 3,8 bzw. B-80 =
3,2%.
Das Reaktionsgemisch ist von Beginn der Reaktion an klar.
Testversuch:
Wie Null-Versuch, jedoch wird mit der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Menge an Katalysator gearbeitet. Sollten NCO-reaktive Dispersionsmittel im Katalysator enthalten sein, so wurde die Menge Polypropylenetherglykol ent sprechend verringert. Bei nichtreaktiven Dispersionsmedien wurde der angegebene NCO-Wert auf die Dispersionsmittel freie Komposition für Vergleichszwecke umgerechnet.
Wie Null-Versuch, jedoch wird mit der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Menge an Katalysator gearbeitet. Sollten NCO-reaktive Dispersionsmittel im Katalysator enthalten sein, so wurde die Menge Polypropylenetherglykol ent sprechend verringert. Bei nichtreaktiven Dispersionsmedien wurde der angegebene NCO-Wert auf die Dispersionsmittel freie Komposition für Vergleichszwecke umgerechnet.
Man erhält nach 50 Minuten die in der Tabelle angegebenen NCO-Werte C-30
bzw. C-80.
Die Hemmung wird als der mit 100 multiplizierter Quotient aus
(C-30 - B-30)/(A-30 - B-30), bzw. (C-80 - B-80)/(A-80 - B-80) angegeben.
Die Reaktionsgemische sind bei 30°C durchweg trübe und klaren bei Tempera
turen von 80°C meist auf.
Die Versuche C-1 bis C-4 zeigen, daß zwischen 30°C und 80°C eine stark
abnehmende Hemmwirkung erzielt wird
B/V stellt eine bekannte Möglichkeit der Hemmung von tert.-Aminen durch
Säuren dar. Man erkennt, daß die Unterschiede zwischen 30 und 80°C nicht sehr
ausgeprägt sind.
C-1/V zeigt, daß durch thermische Einwirkung vor dem Einsatz die
erfindungsgemäßen Katalysatoren so verändert werden, daß die erfindungsgemäße
Hemmung verloren geht.
Claims (3)
1. Thermoaktivierbarer Katalysator der allgemeinen Formel
wobei
R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und aliphatische Reste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls noch Sauerstoffatome ent halten können, oder zusammen mit dem tert.-Stickstoffatom einen gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthaltenden Fünf- oder Sechsring darstellen,
X einen gegebenenfalls substituierten α,ω-Alkylenrest mit 2 bis 3 C-Atomen, einen 1,2-substituierten Cyclohexyl- oder ortho-substi tuierten Benzolrest darstellt und
Y für einen gegebenenfalls verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und aliphatische Reste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls noch Sauerstoffatome ent halten können, oder zusammen mit dem tert.-Stickstoffatom einen gegebenenfalls noch Sauerstoffatome enthaltenden Fünf- oder Sechsring darstellen,
X einen gegebenenfalls substituierten α,ω-Alkylenrest mit 2 bis 3 C-Atomen, einen 1,2-substituierten Cyclohexyl- oder ortho-substi tuierten Benzolrest darstellt und
Y für einen gegebenenfalls verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
2. Thermoaktivierbare Katalysatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Katalysatoren in dispergierter oder gelöster Form eingesetzt
werden.
3. Verwendung der Katalysatoren nach Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung
von gegebenenfalls verschäumten Polyurethanprodukten.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19512480A DE19512480A1 (de) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Thermoaktivierbarer Katalysator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19512480A DE19512480A1 (de) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Thermoaktivierbarer Katalysator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19512480A1 true DE19512480A1 (de) | 1996-10-10 |
Family
ID=7758677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19512480A Withdrawn DE19512480A1 (de) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Thermoaktivierbarer Katalysator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19512480A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958990A (en) * | 1998-11-23 | 1999-09-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trimerization catalysts for making polyisocyanurate foams |
| EP1022298A1 (de) * | 1999-01-22 | 2000-07-26 | Basf Aktiengesellschaft | Foggingarme Katalysatoren für die Herstellung von Polyurethanen |
| US6432864B1 (en) | 2001-04-11 | 2002-08-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Acid-blocked amine catalysts for the production of polyurethanes |
| WO2013041397A1 (en) | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Basf Se | Artificial leather with improved flexing endurance properties |
| WO2022218680A1 (en) | 2021-04-13 | 2022-10-20 | Basf Se | Non-solvent pu system, an artificial leather comprising the same and a process for producing the artificial leather |
| WO2023046512A1 (en) | 2021-09-23 | 2023-03-30 | Basf Se | Process for preparing polyurethane sheet/laminate with reduced bubbles |
| WO2024120897A1 (de) | 2022-12-07 | 2024-06-13 | Basf Se | Dünne schichten aus polyurethan und verfahren zu deren herstellung |
-
1995
- 1995-04-04 DE DE19512480A patent/DE19512480A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958990A (en) * | 1998-11-23 | 1999-09-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trimerization catalysts for making polyisocyanurate foams |
| EP1004607A1 (de) * | 1998-11-23 | 2000-05-31 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trimerisationskatalysatoren zum Herstellen von Polyisocyanurat-Schäumen |
| EP1022298A1 (de) * | 1999-01-22 | 2000-07-26 | Basf Aktiengesellschaft | Foggingarme Katalysatoren für die Herstellung von Polyurethanen |
| US6432864B1 (en) | 2001-04-11 | 2002-08-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Acid-blocked amine catalysts for the production of polyurethanes |
| US6525107B1 (en) | 2001-04-11 | 2003-02-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Acid-blocked amine catalysts for the production of polyurethanes |
| WO2013041397A1 (en) | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Basf Se | Artificial leather with improved flexing endurance properties |
| US10093040B2 (en) | 2011-09-21 | 2018-10-09 | Basf Se | Method for producing an artificial leather with improved flexing endurance properties |
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