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Title:
STABILISATION OF ORGANIC POLYISOCYANATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/048863
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to the use of 3.5-Di.tert.-butyl-4-hydroxy-phenyl propionic acid esters for stabilisation of organic polyisocyanates.

Inventors:
RABE HANSJUERGEN (DE)
GUPTA PRAMOD (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/001689
Publication Date:
September 30, 1999
Filing Date:
March 15, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
RABE HANSJUERGEN (DE)
GUPTA PRAMOD (DE)
International Classes:
C07C263/18; C08G18/70; C08K5/134; C07C265/14; (IPC1-7): C07C263/18; C08K5/134
Domestic Patent References:
WO1999016821A11999-04-08
Foreign References:
EP0445608A21991-09-11
US4064157A1977-12-20
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentanspriiche
1. Verwendung von 3,5Ditert.butyl4hydroxyphenylpropionsäureestern als Stabilisatoren für organische Polyisocyanate.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 3,5Ditert. butyl4hydroxyphenylpropionsäuremethylester (BHPME) als Stabilisator für organische Polyisocyanate eingesetzt wird.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 3,5Ditert. butyl4hydroxyphenylpropionsäureester in Mengen von 0,001 bis 0,1 Gew.%, bezogen auf die Polyisocyanate, eingesetzt werden.
4. Verwendung der Hydroxyphenylpropionsäureester nach Anspruch 1 in Kombination mit an sich bekannten Stabilisatoren für Polyisocyanate.
Description:
Stabilisierung von organischen Polyisocyanaten Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von 3,5-Di-tert.-butyl-4- hydroxyphenylpropionsäureestem zur Stabilisierung von Polyisocyanaten.

Die organischen Isocyanate haben ür die Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen hohe Bedeutung erlangt. So werden z. B. die organischen Polyisocyanate mit Polyolen (Polyether-und Polyesterpolyole) für die Schaumstoff-, Faser-, Film-, Elastomer-und Lack-Herstellung eingesetzt.

Die organischen Polyisocyanate neigen jedoch bei Lagerung, auch bei niedrigen Temperaturen, zur Verfärbung. Diese Eigenschaft ist besonders ausgeprägt, wenn die Lagerung bei höheren Temperaturen erfolgen muß, z. B. wenn die festen Polyiso- cyanate für eine homogene Reaktionsführung mit Reaktionspartnern, wie Polyether- polyolen, Polyesterpolyolen oder Glykolen, zu Urethanen umgesetzt werden soll.

Auch bei der Prepolymerherstellung muß die NCO-OH-Reaktion bei höheren Temperaturen durchgeführt werden. Dabei wird beobachtet, daß die Isocyanate sich sehr schnell verfärben, wenn keine Stabilisierung vorgenommen wurde.

Es wurde bereits vorgeschlagen, verschiedene Stabilisatoren organischen Polyiso- cyanaten zuzusetzen, um die Verfärbungsneigung der organischen Polyisocyanate zu verringern. Bekannte Stabilisatoren sind z. B. sterisch gehinderte Phenole, Di- alkyldiphenylamine, Phenothiazine, Phosphite bzw. Gemische von Vertretern aus diesen Substanzklassen (vgl. z. B. US 3 715 301, US 4 064 157, DT-OS 1 668 275, DT-AS 1 618 845).

Am häufigsten findet 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol (BHT) allein oder in Kombi- nation mit weiteren Verbindungen der angeführten Stabilisatorenklassen Verwendung zur Stabilisierung von organischen Polyisocyanaten.

Nachteil von BHT ist die relativ hohe Flüchtigkeit und Migrationstendenz in Poly- urethane umhüllende Substrate sowie die daraus resultierende starke Gelbfärbung der Substrate in NOX-belasteter Atmosphäre. Stabilisatoren ohne diese Nachteile sind da- her von Interesse und es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Materialien bereitzustellen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von 3,5-Di-tert.-butyl-4- hydroxy-phenylpropionsäure-estern als Stabilisatoren für organische Polyisocyanate, insbesondere für aromatische Polyisocyanate.

Als Ester der genannten Phenylpropionsäure kommen vor allem in Frage : der Methyl-, Ethyl-, Propyl-und Tert.-Butylester, insbesondere der Methylester (BHPME).

Umsetzungen mit Polyisocyanaten verlangen eine ausgewogene Reaktivität, die auch durch Spuren anderer Verbindungen, wie z. B. Antioxidantien, nicht beeinflußt werden sollen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dal3 schon geringste Mengen von 3,5-Di-tert.- butyl-4-hydroxyphenylpropionsäure-ester von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 0,003 Gew.-%, bezogen auf Polyisocyanat, wirksam sind.

BHPME der z. B. durch basisch katalysierte Addition von Acrylsäuremethylester an 2,6-Di-tert.-butylphenol hergestellt wird und im Handel erhältlich ist, eignet sich bei allen gebräuchlichen Polyisocyanaten, einschließlich aliphatischen, aromatischen und cycloaliphatischen Polyisocyanaten. Als Beispiele sind zu erwähnen : Ethylendiiso- cyanat, Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 4,4'-Methylen-bis- (cy- clohexyldiisocyanat), m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Toluylen-2,4- diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, 4,4'-Methylen-bis- (phenylisocyanat), 2,3'-Methylen-bis- (phenylisocyanat), 2,3-Methylen-bis- (phenylisocyanat), Toluylen- 2,4,6-triisocyanat.

Die erfindungsgemäßen Phenylpropionsäureester können auch in Kombination mit bekannten Isocyanatstabilisatoren eingesetzt werden.

Die so stabilisierten organischen Polyisocyanate zeigen eine sehr stark verminderte Neigung zur Verfärbung bei Lagerung bei erhöhten Temperaturen und können mit Vorteil für die Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden. Die Polyurethane werden ihrerseits für Schaum-, Film-, Lack-oder Elastomerherstellung verwendet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert werden (%-Angaben bedeuten jeweils Gew.-% sowie alle Temperaturangaben °C).

Beispiel 1 Isocyanat : Stabilisator (FZ) Farbzahl (ALPHA) * nach 6,15 und 21 Tagen bei 50°C Desmodur T 80@5 ~ 10-50-1000 (Toluoldiisocyanat ; 2,4 80 % 2,6 20 %) 30 ppm BHT-5-250 100 ppm BHT--150 30 ppm BHPME--50 10 ppm BHPME--100 Aus dieser Zusammenstellung geht hervor, daß 10 ppm BHPME-Zusatz eine bessere Stabilisatorwirkung zeigt als 100 ppm Zusatz von BHT * Farbzahl nach DIN 53 409 (Juli'67) bzw. ISO (Juli 1988) Beispiel 2 Desmodur 44 M (Diphenylmethandiisocyanat Probe A 44 M 500 g + 50 mg BHT Probe B 44 Me 500 g + 50 mg BHPME Probe C 44 Me ohne Zusatz Die Proben wurden einem UV-Bestrahlungstest unterzogen, um das Vergilbungs- verhalten zu untersuchen. Nach 70 Stunden Belichtung wurden von diesen Proben Farbzahlen nach APHA vermessen.

FZ (APHA) Probe A 100 Probe B 40 Probe C 250 vor der Bestrahlung 0-5 Beispiel 3 Isocyanat Stabilisator Farbzahl (FZ) Reinheit (GC) (APHA) Desmodur T 80 100 ppm BHT 5-10 99,9 % 30 ppm BHPME 5-10 99,9 % Das Isocyanat wurde 5 mal auf 60°C erwärmt und wieder abgekühlt.