als Katalysatoren für Polyurethan-Zusammensetzungen

Beschreibung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Polyurethan-Zusammen-setzungen sowie Katalysatoren für Polyurethan-Zusammensetzungen.

Stand der Technik

Polyurethan-Zusammensetzungen sind seit langem bekannt und werden in vielen Bereichen eingesetzt. Klassisch wird in der Fachwelt zwischen einkomponentigen und zweikomponentigen Polyurethan-Zusammensetzungen unterschieden. Einkomponenti- ge Polyurethan-Zusammensetzungen härten unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit aus. Zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzungen enthalten als zweite Komponente eine Härterkomponente, welche im Wesentlichen Polyamine und/oder Polyole enthält. In beiden Fällen werden Isocyanatgruppen-haltige Verbindungen oder Prepo- lymere eingesetzt. Um die Aushärtung zu beschleunigen, werden Katalysatoren beigefügt. Zwar ist eine Vielzahl von Polyurethan-Katalysatoren bekannt, allerdings ist eine Großzahl hinsichtlich der Urethanisierungsreaktion, d.h. der Reaktion von alkoholischen OH-Gruppen mit Isocyanatgruppen, nicht sonderlich selektiv, sondern katalysiert mehr oder weniger auch andere Reaktionen der Isocyanat-gruppe, wie Allophanat- und Biuret-Bildung oder Cyclotrimerisierung. Insbesondere steht die Urethanisierungsreaktion meist in Konkurrenz zur Reaktion der Isocyanatgruppen mit Wasser, welche unter Freisetzung von gasförmigem Kohlendioxid zu Harnstoffgruppen führt. Diese Nebenreaktion ist bei vielen Polyurethan-Zusammensetzungen, insbesondere bei deren Anwendung als Kleb- und Dichtstoff, als Beschichtung oder Gießharz, störend, da sie bei der Aushärtung zu Blasenbildung und damit schlechter Formstabilität, geringerer Haftung, tieferer mechanischer Festigkeit, unbefriedigender Ästhetik sowie zu wenig reproduzierbaren Ergebnissen führt. Das für die Blasenbildung verantwortliche Wasser stammt entweder aus dem Restwasser-Gehalt der Bestandteile der Zusammensetzung, insbesondere der Polyole und der Füllstoffe, welche auch nach Trocknungsprozessen mehr oder weniger feucht sind und einen typischen Restwasser-Gehalt von 0,01 bis 0,5 Gew.-% aufweisen, oder aus der Umgebungsfeuchtigkeit, welche durch Diffusion aus der Luft oder aus den Substraten in die Zusammensetzung eindringt, was besonders bei hoher Luftfeuchtigkeit, porösen Substraten und/oder hydrophilen Polyolen, wie den in der Praxis oft eingesetzten Polyetherpolyolen, auftritt. Gerade die in der Praxis vielfach verwendeten Aminkatalysatoren, beispielsweise tertiäre Amine, und Zinnkatalysatoren, beispielsweise Dialkylzinncarboxylate, führen oft zu ausgeprägter Blasenbildung. Der Restwasser-Gehalt in der Polyurethan-Zusammensetzung bewirkt außerdem, dass hydrolyseempfindliche Katalysatoren, wie beispielsweise Bismutcarboxylate, bei länge- rem Aufbewahren der Zusammensetzung vor dem Gebrauch (Lagerung) deaktiviert werden, was sich negativ auf die Aushärtungsgeschwindigkeit und die mechanischen Eigenschaften auswirkt. Bei einigen bekannten Katalysatoren, beispielsweise den Dial- kylzinncarboxylaten, ist darüber hinaus die Beständigkeit der ausgehärteten Zusammensetzung unter thermischer Belastung ungenügend, wobei der Katalysator einen Molekulargewichts-Abbau, d. h. eine Depolymerisation, unter Verl ust an mechanischer Festigkeit verursacht. Weiterhin sind viele der bekannten Katalysatoren bei Raumtemperatur fest und in den Polyurethan-Ausgangsmaterialien oder den Weichmachern wenig löslich, so dass für ihren Einsatz in Zusammensetzungen, die bei Raumtemperatur härten, organische Lösungsmittel eingesetzt werden müssen. Schließlich sind manche der bekannten Katalysatoren, insbesondere solche auf Basis von Schwermetallverbindungen, toxikologisch bedenklich.

Auch die Verwendung von Zinkverbindungen als Katalysatoren für härtbare Massen, insbesondere Polyurethan-Zusammensetzungen, ist bekannt. Üblicherweise werden Zink(II)-carboxylate, insbesondere Zink(II)-bis(2-ethylhexanoat) oder Zink(II)- bis(neodecanoat), eingesetzt. Zwar sind derartige Zinkverbindungen als Katalysatoren grundsätzlich von Interesse, da sie einerseits und im Gegensatz zu Verbindungen der Übergangsmetalle, beispielsweise Vanadium, Eisen, Mangan oder Kobalt, farblos oder nur schwach farbig sind und auch kaum Verfärbungen verursachen, und andererseits und im Gegensatz zu den Verbindungen der anderen d ¹⁰ -Übergangsmetalle Cadmium und Quecksilber sowie von benachbarten Hauptgruppenmetallen, wie Zinn, Blei oder Antimon, toxikologisch weitgehend unbedenklich sind. Die katalytische Aktivität der Zink(II)-carboxylate ist aber in Bezug auf die Urethanisierungsreaktion vergleichsweise niedrig, so dass Zink(II)-carboxylate in der Praxis meist nur als Hilfskatalysatoren eingesetzt werden können, beispielsweise in Kombination mit Bismut(III)- oder Zirko- nium(IV)-carboxylaten als Hauptkatalysator. Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Insbesondere besteht die Aufgabe der vorlie- genden Erfindung darin, einen Katalysator bereitzustellen, der zu einer Verbesserung nachfolgender Eigenschaften bzw. zu einem ausgewogenen Verhältnis dieser führt.

Der Katalysator soll sich durch eine hohe katalytische Aktivität und Selektivität hinsichtlich der Urethanisierungsreaktion, d.h. der Reaktion von alkoholischen OHGruppen mit Isocyanatgruppen, auszeichnen und so einen raschen und durch Feuchtigkeit möglichst wenig gestörten Aufbau eines mechanisch hochwertigen Polyurethan-Polymers aus polyfunktionellen Alkoholen (Polyolen) und Polyisocyanaten ermöglichen. Zum anderen soll der Katalysator eine ausreichende Hydrolyseresistenz besitzen, um unter üblichen Lagerbedingungen, d.h. bei Raumtemperatur oder bei leicht erhöhten Temperaturen, über mehrere Monate in einer restwasserhaltigen Poly- ol-Zusammensetzung ohne starken Aktivitätsverlust erhalten zu bleiben. Weiterhin soll der Katalysator die thermische Beständigkeit des ausgehärteten Polyurethan-Polymers möglichst wenig herabsetzen. Überdies soll der Katalysator bei Raumtemperatur oder bei leicht erhöhten Temperaturen flüssig sein bzw. in den Polyurethan-Ausgangsmate- rialien oder in Weichmachern gut löslich sein, damit er in bei Raumtemperatur härtenden, lösungsmittelfreien Systemen auf einfache Weise eingesetzt werden kann. Letztendlich soll der Katalysator eine möglichst geringe Giftigkeit aufweisen.

Überraschenderweise wurde nun eine neue Zink(II)-Komplexverbindung gemäß An- spruch 1 mit den gewünschten Eigenschaften gefunden. Die neue Zink(II)-

Komplexverbindung besitzt die Formel Zn(L) _x (Y) ₂ - _x , wobei x für 1 oder 2 steht, Y für einen einfach negativ geladenen Liganden steht und L für einen Liganden der Formel (I) steht,

wobei R ¹ und R ² unabhängig voneinander für einen Wasserstoff-Rest, für einen einwertigen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoff-Atomen, oder zusammen für einen zweiwertigen Alkylen-Rest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen und R ³ und R ⁴ unabhängig voneinander für einen Wasserstoff-Rest, einen einwertigen gesättigten Kohlenwasserstoff-Rest, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, oder zusammen für einen zweiwertigen Alkylen-Rest, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen.

Der Ligand L der Formel (I) weist formal eine über die 1,3-Ketoamid-Struktur delokalisierte einfach negative Ladung auf. Er kann daher in verschiedenen Grenzstrukturen, beispielsweise in den nachfolgend dargestellten Grenzstrukturen, gezeichnet werden. Alle möglichen Grenzstrukturen des Liganden L der Formel (I) werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als gleichwertig angesehen.

Der Ligand Y stellt einen beliebigen einfach negativ geladenen Liganden dar, insbe- sondere ein geeignetes organisches Anion, bevorzugt ein Carbonylat, besonders bevorzugt ein 1,3-Dicarbonylat, beispielsweise Acetylacetonat oder 2,2,6,6- Tetramethylheptan-3,5-dionat.

Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung der Formel Zn(L) _x (Y) ₂ - _x mit Zink als Zentralatom und koordinativ gebundenen Liganden L und gegebenenfalls Y ist neutral und enthält einen oder zwei Liganden L der Formel (I).

Vorzugsweise steht x in der erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung der Formel Zn(L) _x (Y) ₂ _ _x für 2, da diese Komplexverbindungen besonders stabil sind. Die bei- den Liganden L der Formel (I) können gleich oder verschieden sein. Besonders bevorzugt liegen dabei zwei gleiche Liganden L der Formel (I) vor.

In der Formel (I) stehen R ¹ und R ² unabhängig voneinander für einen Wasserstoff- Rest, für einen einwertigen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 10 Kohlen Stoff- Atomen, oder zusammen für einen zweiwertigen Alkylen-Rest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen.

Bei dem einwertigen gesättigten Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoff- Atomen handelt es sich bevorzugt um einen Alkyl-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Methyl- oder einen Butyl-Rest. Diese haben den Vorteil, dass die Komplexverbindung damit tendenziell flüssig oder gut löslich ist. Bei dem einwertigen ungesättigten Kohlenwasserstoff-Rest handelt es sich bevorzugt auch um einen Aryl- rest, insbesondere um einen Phenyl-Rest.

Besonders bevorzugt ist R ² ein Wasserstoff-Rest, da die Komplexverbindung damit tendenziell besonders stabil ist.

Unter einem zweiwertigen Alkylen-Rest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wird ein Rest der Formel -(CH ₂ ) _n - verstanden, wobei n 3 bis 6, vorzugsweise 3 bis 4, und besonders bevorzugt 3, bedeutet.

Bevorzugt bilden R ¹ und R ² zusammen einen zweiwertigen Alkylen-Rest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 3 Kohlenstoffatomen.

R ³ und R ⁴ stehen u nabhängig voneinander für einen Wasserstoff-, einen einwertigen gesättigten Kohlenwasserstoff-Rest, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, oder zusammen für einen zweiwertigen Alkylen-Rest, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen.

Bei dem einwertigen gesättigten Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen handelt es sich bevorzugt um einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um einen Methyl-, einen Ethyl-, einen Propyl-, einen Isopropyl-, einen Butyl-, einen Isobutyl-, einen Hexyl-, einen 2-Methyl-pentyl-, einen Octyl-, oder einen 2-Ethyl-hexyl-Rest. Dies hat den Vorteil, dass die Komplexverbindung damit tendenziell flüssig oder gut löslich ist. Vorzugsweise kann der einwertige gesättigte Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen auch ein Cycloalkyl-Rest mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 6 Kohlenstoffatomen, sein. Bei dem einwertigen gesättigten Kohlenwasserstoff-Rest mit Heteroatomen handelt es sich vorzugsweise um einen Hydroxyalkyl-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um einen 2-Hydroxyethyl- oder 2-Hydroxy-propyl-Rest. Dies hat den Vorteil, dass die Komplexverbindung damit tendenziell flüssig oder gut löslich ist und der Ligand bei der Aushärtung in das Polymer kovalent eingebunden werden kann. Bevorzugt ist auch ein Alkylether-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt ein 2-Methoxyethyl- oder ein 2-(2-Methoxy)ethoxyethyl-Rest, da die Komplexverbindung damit tendenziell flüssig oder gut löslich ist. R ³ kann zusammen mit R ⁴ vorzugsweise auch einen zweiwertigen Alkylen-Rest der Formel -(CH ₂ )n-X-(CH ₂ )n- mit X=0, NR, wobei R ein einwertiger Alkyl-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, oder S und n = 2 bis 4 bilden. Besonders bevorzugt ist n = 2 und X=0 oder NR.

Die Auswahl der bevorzugten Reste in den Liganden L der Formel (I) beruht vorzugsweise darauf, dass die entsprechenden 1,3-Ketoamide, welche als Ausgangsstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zink (II)-Komplexverbindung der Formel

Zn(L) _x (Y) ₂ _ _x eingesetzt werden, einfach herstellbar und/oder kommerziell erhältlich und damit preisgünstig sind.

Bevorzugt sind Zink(II)-Komplexverbindungen der Formel Zn(L) ₂ mit zwei gleichen Liganden L der Formel (I), wobei R ¹ bis R ⁴ die in der Tabelle genannten Bedeutungen besitzen.

R ¹ R ² R ³ R ⁴

Alkyl-Rest Wasserstoff- Alkyl-Rest Alkyl-Rest

(1) mit 1-4 KohRest mit 1-8 Kohmit 1-8- lenstoffatolenstoffatoKohlenstoff- men men atomen

Phenyl-Rest Wasserstoff- Alkyl-Rest Alkyl-Rest

(2) Rest mit 1-8 Kohmit 1-8- lenstoffatoKohlenstoff- men atomen

Alkyl-Rest Wasserstoff- Alkylether- Alkylether-

(3) mit 1-4 KohRest Rest mit 1-4 Rest mit 1-4

lenstoffatoKohlenstoffKohlenstoffmen atomen atomen

Alkylen-Rest mit 3-6 Alkyl-Rest mit 1-8

(4) Kohlenstoffatomen Kohlenstoffatomen

Alkyl-Rest Wasserstoff- Alkylen-Rest der Formel

(5) mit 1-4 KohRest -(CH ₂ ) _n -X-(CH ₂ ) _n - mit X=0

lenstoffatooder NR und n=2

men

Alkyl-Rest Wasserstoff- Cycloalkyl- Alkyl-Rest

(6) mit 1-4 KohRest Rest mit 5-6 mit 1-8

lenstoffatoKohlenstoffKohlenstoffmen atomen atomen

Alkyl-Rest Wasserstoff- Alkyl-Rest Cycloalkyl-

(7) mit 1-4 KohRest mit 1-8 KohRest mit 5-6

lenstoffatolenstoffatoKohlenstoffmen men atomen

Phenyl-Rest Wasserstoff- Alkylen-Rest der Formel

(8) Rest (-CH ₂ ) _n -X-(CH ₂ ) _n - mit X=0

oder NR und n=2 In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung der Formel Zn(L) _x (Y) ₂ - _x nicht um das Zn-II-Chelat des 2,2,6,6-Tetramethyl-4-[N-n-butylamin-N(l',3'-dioxobutyl)]-pi peridin-Enolats.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung der Formel Zn(L) _x (Y) ₂ _ _x erfolgt durch Umsetzung eines 1,3-Ketoamids der Formel

mit R ¹ , R ² , R ³ und R ⁴ , wie vorstehend definiert, mit einem Zink(II)-Salz oder Zink(II)- Komplex. Bevorzugt ist der Einsatz von Zinkchlorid, Zinkacetat, und Zn(II)- bis(acetylacetonat), besonders bevorzugt von Zink(II)-bis(acetylacetonat). Das 1,3-Ketoamid kann dabei stöchiometrisch oder überstöchiometrisch eingesetzt werden. Bei einem überstöchiometrischen Einsatz des 1,3-Ketoamids weist die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung tendenziell eine erhöhte Hydrolysestabilität und eine niedrigere Viskosität auf. Bevorzugt liegt das stöchiometrische Verhältnis zwischen dem Zink(II)-Salz oder Zink(II)-Komplex und dem 1,3-Ketoamid im Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6.

Das vorzugsweise getrocknete Zink(II)-Salz oder der Zink(II)-Komplex wird mit dem 1,3-Ketoamid vermischt und die Mischung vorzugsweise unter Rühren während 1 bis 24 Stunden, bevorzugt etwa 3 Stunden, auf eine Temperatur von 50 bis 130 °C, ins- besondere von etwa 80°C erwärmt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch vorzugsweise im Vakuum von flüchtigen Bestandteilen befreit.

Das vorzugsweise getrocknete Zink(II)-Salz oder der Zink(II)-Komplex kann auch als Lösung, vorzugsweise in einem hochsiedenden organischen Lösemittel, insbesondere Tetraethylenglykoldimethylether (TEGDM E), mit einem 1,3-Ketoamid versetzt und vorzugsweise unter Rühren während 1 bis 24 Stunden, bevorzugt etwa 3 Stunden, auf 50 bis 130°C, vorzugsweise etwa 80°C, erwärmt werden. Das Reaktionsgemisch wird dann vorzugsweise auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindungen können als Katalysator für härtbare Massen, bevorzugt für Polyurethan-Zusammensetzungen, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung beschleunigt die Aushärtung von härtbaren Massen, welche zu Vernetzungsreaktionen fähige Reaktivgruppen aufwei- sen. Bevorzugt beschleunigt die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung die Aushärtung von zweikomponentigen Polyurethan-Zusammensetzungen, welche mit sich selbst und gegebenenfalls unter dem Einfluss von Feuchtigkeit über blockierte oder insbesondere freie Isocyanatgruppen vernetzen. Dabei wird vor allem die

Urethanisierungsreaktion, d.h. die Reaktion von Isocyanatgruppen mit alkoholischen OH-Gruppen, beschleunigt. Die zu vernetzenden Zusammensetzungen können auch weitere zu Vernetzungsreaktionen fähige Reaktivgruppen, wie insbesondere Alkoxysi- langruppen, enthalten. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Trialkoxysilan- Gruppen, wie sie beispielsweise in Silan-Haftmitteln enthalten sind. Die erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindungen können vorteilhafterweise als Katalysator in einer zweikomponentigen Polyurethan-Zusammensetzung eingesetzt werden. Diese umfasst neben der erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung ein Polyol als erste Komponente sowie ein Polyisocyanat als zweite Komponente. Als "zweikomponentig" wird eine Zusammensetzung bezeichnet, bei welcher die Bestandteile derselben in zwei verschiedenen Komponenten vorliegen, welche in voneinander getrennten Gebinden gelagert werden, und welche jeweils für sich lagerstabil sind. Erst kurz vor oder während der Applikation der Zusammensetzung werden die beiden Komponenten miteinander vermischt, worauf die vermischte Zusammenset- zung aushärtet, wobei die Aushärtung unter Umständen erst durch die Einwirkung von Feuchtigkeit und/oder erhöhter Temperatur abläuft oder vervollständigt wird.

Mit "Poly" beginnende Substanznamen, wie Polyol oder Polyisocyanat, bezeichnen Substanzen, die formal zwei oder mehr der in ihrem Namen vorkommenden funktio- nellen Gruppen pro Molekül enthalten.

Der Begriff "Polyisocyanat" umfasst Verbindungen mit zwei oder mehr Isocyanatgruppen, unabhängig davon, ob es sich dabei um monomere Diisocyanate, oligomere Poly- isocyanate oder Isocyanatgruppen aufweisende Polymere handelt. Als Polyisocyanat geeignet ist beispielsweise ein Polyisocyanat in Form eines monomeren Di- oder Triisocyanates oder eines Oligomeren eines monomeren Diisocyanates oder eines Derivates eines monomeren Diisocyanates. Als monomere Di- oder Triisocyanate geeignet sind beispielsweise 1,4- Tetramethylendiisocyanat, 2-Methylpentamethylen-l,5-diisocyanat, 1,6- Hexamethylendiisocyanat (H DI), 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyl-l,6- hexamethylendiisocyanat (TMDI), 1, 10-Decamethylendiisocyanat, 1, 12- Dodecamethylendiisocyanat, Lysin- und Lysinesterdiisocyanat, Cyclohexan-l,3-u nd - 1,4-diisocyanat, l-Methyl-2,4- und -2,6-diisocyanatocyclohexan und beliebige Gemische dieser Isomeren, l-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (=Isophorondiisocyanat oder IPDI), Perhydro-2,4'- und -4,4'- diphenylmethandiisocyanat (HM DI), l,4-Diisocyanato-2,2,6-trimethylcyclohexan (TMCDI), 1,3- und l,4-Bis-(isocyanatomethyl)-cyclohexan, m- und p- Xylylendiisocyanat (m- und p-XDI), m- und p-Tetramethyl-1,3- und -1,4- xylylendiisocyanat (m- und p-TMXDI), Bis-(l-Isocyanato-l-methylethyl)-naphthalin, Dimer- und Trimerfettsäureisocyanate, wie 3,6-Bis-(9-isocyanatononyl)-4,5-di-(l- heptenyl)-cyclohexen (Dimeryldiisocyanat), a,a,a',a',a",a"-Hexamethyl-l,3,5- mesitylentriisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und beliebige Gemische dieser Isomeren (TDI), 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat und beliebige Gemische dieser Isomeren (MDI), Gemische aus M DI und MDI-Homologen (polymeres MDI oder PMDI), 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,3,5,6-Tetramethyl-l,4- diisocyanatobenzol, Naphthalin-l,5-diisocyanat (N DI), 3,3'-Dimethyl-4,4'- diisocyanatodiphenyl (TODI), Dianisidindiisocyanat (DADI), 1,3,5-Tris- (isocyanatomethyl)-benzol, Tris-(4-isocyanatophenyl)-methan und Tris-(4- isocyanatophenyl)-thiophosphat.

Bevorzugte Polyisocyanate sind handelsübliche Diisocyanate. Besonders bevorzugt sind H DI, IPDI, TDI und MDI sowie Oligomere von Diisocyanaten und Isocyanatgrup- pen aufweisende Polyurethanpolymere (NCO-Prepolymere).

Als Polyole können beispielsweise die folgenden handelsüblichen Polyole oder Mischungen davon eingesetzt werden : - Polyoxyalkylenpolyole, auch Polyetherpolyole oder Oligoetherole genannt, welche Polymerisationsprodukte von Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1,2-oder 2,3- Butylenoxid, Oxetan, Tetra hydrofu ran oder Mischungen davon sind, eventuell po- lymerisiert mit Hilfe eines Startermoleküls mit zwei oder mehreren aktiven Wasserstoffatomen wie beispielsweise Wasser, Ammoniak oder Verbindungen mit mehreren OH- oder NH-Gruppen wie beispielsweise 1,2-Ethandiol, 1,2- und 1,3- Propandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, die isomeren Dipropylenglykole und Tripropylenglykole, die isomeren Butandiole, Pentandiole, Hexandiole, Heptandiole, Octandiole, Nonandiole, Decandiole, Undecandiole, 1,3- und 1,4-Cyclohexandimethanol, Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A, 1,1,1- Trimethylolethan, 1,1, 1-Trimethylolpropan, Glycerin, Anilin, sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen. Eingesetzt werden können sowohl Polyoxyalkylenpo- lyole, die einen niedrigen Ungesättigtheitsgrad aufweisen (gemessen nach ASTM D-2849-69 und angegeben in Milliequivalent Ungesättigtheit pro Gramm Polyol (mEq/g)), hergestellt beispielsweise mit Hilfe von sogenannten Double Metal Cyanide Complex-Katalysatoren (DMC-Katalysatoren), als auch Polyoxyalkylenpolyole mit einem höheren Ungesättigtheitsgrad, hergestellt beispielsweise mit Hilfe von anionischen Katalysatoren wie NaOH, KOH, CsOH oder Alkalialkoholaten.

Besonders geeignet sind Polyoxyalkylendiole oder Polyoxyalkylentriole, insbesondere Polyoxyethylen- und Polyoxypropylendi- und -triole. Speziell geeignet sind Polyoxyalkylendiole und -triole mit einem Ungesättigtheitsgrad tiefer als 0,02 mEq/g und mit einem Molekulargewicht im Bereich von 1.000 - 30.000 g/mol, sowie Polyoxypropylendiole und -triole mit einem Molekulargewicht von 400 - 8.000 g/mol.

Ebenfalls besonders geeignet sind sogenannte Ethylenoxid-terminierte ("EO- endcapped", ethylene oxide-endcapped) Polyoxypropylenpolyole. Letztere sind spezielle Polyoxypropylenpolyoxyethylenpolyole, die beispielsweise dadurch erhalten werden, dass reine Polyoxypropylenpolyole, insbesondere Polyoxypropylendiole und -triole, nach Abschluss der Polypropoxylierungsreaktion mit Ethylenoxid weiter alkoxyliert werden und dadurch primäre Hydroxylgruppen aufweisen.

Styrol-Acrylnitril- oder Acrylnitril-Methylmethacrylat-gepfropfte Polyetherpolyole.

Polyesterpolyole, auch Oligoesterole genannt, hergestellt nach bekannten Verfahren, insbesondere der Polykondensation von Hydroxycarbonsäuren oder der Poly- kondensation von aliphatischen und/oder aromatischen Polycarbonsäuren mit zwei- oder mehrwertigen Alkoholen. Als Polyesterpolyole insbesondere geeignet sind solche, welche hergestellt sind aus zwei- bis dreiwertigen, insbesondere zweiwertigen, Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Neopen- tylglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-l,5-hexandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1, 10-Decandiol, 1, 12-Dodecandiol, 1,12-Hydroxystearylalkohol, 1,4- Cyclohexandimethanol, Dimerfettsäurediol (Dimerdiol), Hydroxypivalinsäureneo- pentylglykolester, Glycerin, 1, 1, 1-Trimethylolpropan oder Mischungen der vorgenannten Alkohole, mit organischen Di- oder Tricarbonsäuren, insbesondere Dicar- bonsäuren, oder deren Anhydride oder Ester, wie beispielsweise Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Trimethyladipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacin- säure, Dodecandicarbonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Dimerfettsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Dimethylterephtha- lat, Hexahydrophthalsäure, Trimellithsäure und Trimellithsäureanhydrid, oder Mischungen der vorgenannten Säuren, sowie Polyesterpolyole aus Lactonen wie bei- spielsweise aus ε-Capro-lacton und Startern wie den vorgenannten zwei- oder dreiwertigen Alkoholen.

- Polycarbonatpolyole, wie sie durch Umsetzung beispielsweise der oben genannten - zum Aufbau der Polyesterpolyole eingesetzten - Alkohole mit Dialkylcarbonaten, Diarylcarbonaten oder Phosgen zugänglich sind.

- Mindestens zwei Hydroxylgruppen tragende Blockcopolymere, welche mindestens zwei verschiedene Blöcke mit Polyether-, Polyester- und/oder Polycarbonatstruktur der oben beschriebenen Art aufweisen, insbesondere Polyetherpolyesterpolyole.

- Polyacrylat- und Polymethacrylatpolyole.

- Polyhydroxyfunktionelle Fette und Öle, beispielsweise natürliche Fette und Öle, insbesondere Ricinusöl; oder durch chemische Modifizierung von natürlichen Fet- ten und Ölen gewonnene - sogenannte oleochemische - Polyole, beispielsweise die durch Epoxidierung ungesättigter Öle und anschließender Ringöffnung mit Carbonsäuren bzw. Alkoholen erhaltenen Epoxypolyester bzw. Epoxypolyether, oder durch Hydroformylierung und Hydrierung ungesättigter Öle erhaltene Polyole; oder aus natürlichen Fetten und Ölen durch Abbauprozesse wie Alkoholyse oder Ozonolyse und anschließender chemischer Verknüpfung, beispielsweise durch Umesterung oder Dimerisierung, der so gewonnenen Abbauprodukte oder Derivaten davon erhaltene Polyole. Geeignete Abbauprodukte von natürlichen Fetten und Ölen sind insbesondere Fettsäuren und Fettalkohole sowie Fettsäureester, insbesondere die Methylester (FAME), welche beispielsweise durch Hydroformylierung und Hydrierung zu Hydroxyfettsäureestern derivatisiert werden können. - Polykohlenwasserstoffpolyole, auch Oligohydrocarbonole genannt, wie beispielsweise polyhydroxyfunktionelle Polyolefine, Polyisobutylene, Poly-isoprene; poly- hydroxyfunktionelle Ethylen-Propylen-, Ethylen-Butylen- oder Ethylen-Propylen- Dien-Copolymere; polyhydroxyfunktionelle Polymere von Dienen, insbesondere von 1,3-Butadien, welche insbesondere auch aus anionischer Polymerisation hergestellt sein können; polyhydroxyfunktionelle Copolymere aus Dienen wie 1,3-Butadien oder Diengemischen und Vinylmonomeren wie Styrol, Acrylonitril, Vinylchlorid, Vi- nylacetat, Vinylalkohol, Isobutylen und Isopren, beispielsweise polyhydroxyfunktionelle Acrylo-nitril/Butadien-Copolymere, wie sie beispielsweise aus Epoxiden oder Aminoalkoholen und carboxylterminierten Acrylonitril/Butadien-Copolymeren her- gestellt werden können; sowie hydrierte polyhydroxyfunktionelle Polymere oder Copolymere von Dienen.

Die genannten Polyole weisen bevorzugt ein mittleres Molekulargewicht von 250 - 30.000 g/mol, insbesondere von 400 - 20.000 g/mol, auf und weisen ferner bevorzugt eine mittlere OH-Funktionalität im Bereich von 1,6 bis 3 auf.

Unter "Molekulargewicht" versteht man bei Oligomeren oder Polymeren stets das Molekulargewichtsmittel M _n . Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Polyetherpolyolen, vorzugsweise Polypropy- lenpolyolen und Polyethylen-polypropylen-Mischpolyolen, sowie Polyesterpolyolen und Polycarbonatpolyolen.

Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung liegt vorzugsweise in der ersten Komponente vor, was den Vorteil hat, dass das auf katalytisch wirkende Verbindungen empfindliche Polyisocyanat in der zweiten Komponente in seiner Lagerstabilität (Haltbarkeit) nicht beeinträchtigt wird.

Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung kann als alleiniger Katalysator oder auch zusammen mit anderen Katalysatoren, wie beispielsweise Bismut-, Zinnoder Zirkoniumverbindungen oder tertiären Aminen, eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzung kann gegebenenfalls weitere üblicherweise eingesetzte Hilfs- und Zusatzstoffe, beispielsweise Pigmente, Weichmacher bzw. Verdünner, Härter, Vernetzer, Kettenverlängerer, weitere Katalysatoren, Haftmittel, Stabilisatoren, Rheologiehilfsmittel und Trocknungsmit- tel, etc. enthalten.

Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung, betrachtet als Menge

elementares Zink, liegt in der erfindungsgemäßen zweikomponentigen Polyurethan- Zusammensetzung bevorzugt in einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-%, besonders be- vorzugt in einer Menge von 0,005 bis 0,5 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vor. Zu hohe Mengen führen dazu, dass die Offenzeit bzw. Verarbeitungszeit der Zusammensetzung zu kurz ist, während der Einsatz zu geringer Mengen den Nachteil hat, dass die Zusammensetzung zu schwach katalysiert ist und damit zu langsam, unvollständig und/oder fehlerhaft aushärtet. In der erfindungsgemäßen zweikomponentigen Polyurethan-Zusammensetzung macht die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung 0,015 bis 15, bevorzugt 0,075 bis 7,5, und besonders bevorzugt 0, 15 bis 3 mmol-Equivalente Zinkatome auf 100 g der Zusammensetzung aus. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplex- verbindung hinsichtlich der Urethanisierungsreaktion vergleichsweise aktiv sowie auch vergleichsweise selektiv. So zeichnet sich die erfindungsgemäße Zink(II)- Komplexverbindung gegenüber Zink(II)-carboxylaten durch eine deutlich höhere kata- lytische Aktivität aus. Die Aushärtung der erfindungsgemäßen zweikomponentigen Po- lyurethan-Zusammensetzung erfolgt im Allgemeinen rasch, insbesondere in deutlich kürzeren Aushärtungszeiten als bei Einsatz von Zn(II)-carboxylaten. Die Selektivität der erfindungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung leidet jedoch nicht unter der erhöhten Aktivität; die Aushärtung erfolgt ohne Bildung von Blasen, selbst bei ungünstigen Bedingungen, wie hoher Temperatur, hoher Umgebungsfeuchte bzw. hohem Restwassergehalt der Zusammensetzung sowie bei Einsatz von Polyolen mit sekundären OH-Gruppen oder hydrophilen Polyolen. Die erfindungsgemäße Zink(II)- Komplexverbindung ist thermisch und hydrolytisch vergleichsweise stabil, zersetzt sich selbst in einem restwasserhaltigen Polyol nur langsam und behält somit ihre katalyti- sche Aktivität auch bei längerer Lagerdauer. Dennoch führt der Einsatz der erfin- dungsgemäßen Zink(II)-Komplexverbindung zu guter Stabilität der ausgehärteten Polyurethan-Zusammensetzung unter thermischer Belastung. Die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung ist ferner bei Raumtemperatur flüssig und/oder in Weichmachern oder Polyolen gut löslich und lässt sich somit in bei Raumtemperatur härtenden Systemen auf einfache Weise und insbesondere ohne Verwendung von flüchtigen organischen Lösungsmitteln (VOC) einsetzen. Schließlich ist die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung nur schwach farbig und führt kaum zu Verfär- bungen der ausgehärteten Polyurethan-Zusammensetzung; sie weist auch eine relativ geringe Toxizität auf.

Die erfindungsgemäße zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzung kann in vielen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise als Vergussmasse, Dichtstoff, Kleb- Stoff, Belag, Beschichtung, Lack, Voranstrich, Hartschaum, Weichschaum, Formteil, Elastomer, Faser, Folie oder Membran für Bau- und Industrieanwendungen, beispielsweise als Elektrovergussmasse, Spachtelmasse, Nahtabdichtung, Hohlraumversiegelung, Fugendichtstoff, Montageklebstoff, Karosserieklebstoff, Scheibenklebstoff, Sandwichelementklebstoff, Kaschierklebstoff, Laminatklebstoff, Verpackungsklebstoff, Holzklebstoff, Parkettklebstoff, Verankerungsklebstoff, Bodenbelag und -beschichtung, Balkon- und Dachbeschichtung, Betonschutzbeschichtung, Parkhausbeschichtung, Rohrbeschichtung, Korrosionsschutzbeschichtung, Textilbeschichtung, Holzlack, Dekorationslack, Primer, Möbelschaum, Polsterschaum, Filterschaum, Isolationsschaum, Schalldämmschaum, Abdichtungsschaum, Verpackungsschaum, Karosserieschaum, Modellbauplatte, Dämpfungselement, Dichtungselement, Reifen, Rollen, Lager, Walze, Förderband, Gummifaden, Schuhsohle, Gehäuse, Fensterprofil, Implantat, Schaumgummi, etc.

Bevorzugte Anwendungsgebiete sind Vergussmassen, Dichtstoffe, Klebstoffe, Beläge, Beschichtungen, Lacke, Voranstriche, Formteile und Elastomere für Bau- und Industrieanwendungen.

Außer in zweikomponentigen Polyurethan-Zusammensetzungen kann die erfindungsgemäße Zink(II)-Komplexverbindung als Katalysator oder Co-Katalysator auch in an- deren härtbaren Massen eingesetzt werden, beispielsweise in einkomponentigen Polyurethan-Zusammensetzungen, in Epoxidharzen, Acrylaten und Silikonen.

Neben der Anwendung als Katalysator sind für die erfindungsgemäße Zink(II)- Komplexverbindung grundsätzlich auch andere Anwendungen denkbar, in denen Zink- Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise als Flammschutzmittel, Beize, Sikka- tiv, Harzharz, Gleitmittel, Schmiermittel, Korrosionsschutzmittel, Verzinkungsmittel, Galvanisierungsmittel, Imprägnierungsmittel, Stabilisator, Konservierungsmittel, Fun- gistatikum, Hydrophobierungsmittel, Haftvermittler, Ausgangsprodukt für Pigmente, Reinigungsmittelzusatz, Färbehilfsmittel, Textilhilfsmittel, Absorptionsmittel, Ätzmittel, Düngemittel, Futtermittel, für kosmetische Zwecke, z. B. als Desodorierungsmittel, für pharmazeutische Zwecke, z. B. als Dermatikum, Wundbehandlungsmittel, Antisepti- kum, Zink-Supplement, Depotwirkstoff usw.

Beispiele

Beschreibung der Messmethoden

Infrarotspektren wurden auf einem FT-IR Gerät 1600 von Perkin-Elmer gemessen (horizontale ATR-Messeinheit mit ZnSe-Kristall; Messfenster 4000-650 cm ^"1 ). Flüssige Proben wurden unverdünnt als Filme aufgetragen, feste Proben wurden in CH ₂ CI ₂ gelöst. Die Absorptionsbanden sind in Wellenzahlen (cm ^-1 ) angegeben.

^-NMR-Spektren wurden auf einem Spektrometer des Typs Bruker DPX-300 bei 300,13 MHz gemessen; die chemischen Verschiebungen δ sind angegeben in ppm relativ zu Tetramethylsi- lan (TMS). Echte und Pseudo-Kopplungsmuster wurden nicht unterschieden. Die Viskosität wurde auf einem thermostatisierten Kegel-Platten-Viskosimeter Physica MCR 300 (Kegeldurchmesser 20 mm, Kegelwinkel 1°, Kegelspitze-Platten-Abstand 0,05 mm, Schergeschwindigkeit 0,1 bis 100 s ^"1 ) gemessen.

UV-vis-Spektren von in Dichlormethan gelösten Proben (40 mg/l) in 1 cm Quarzküvetten wur- den auf einem Spektrometer des Typs Varian Gary 50 im Wellenlängenbereich 800 - 200 nm gemessen. Angegeben sind die Extinktionsmaxima A _max in nm und in Klammern die zugehörigen Extinktionskoeffizienten ε in |-g ^_1 -cm ^"1 .

Herstellung der Zinkflp-Komplexyerbindungen

Allgemeine Herstellvorschrift A

In einem Rundkolben wurden getrocknetes Zink(II)-bis(acetylacetonat) und ein 1,3-Ketoamid vermischt und die Mischung unter Rühren während 3 Stunden auf 80 °C erwärmt. Darauf wur- de das Reaktionsgemisch im Vakuum von den flüchtigen Bestandteilen befreit. Allgemeine Herstellvorschrift B

In einem Rundkolben wurde eine Mischung von getrocknetem Zink(II)-bis(acetylacetonat) und einem 1,3-Ketoamid in Tetraethylenglykoldimethylether (TEGDME) unter Rühren während 3 Stunden auf 80 °C erwärmt. Darauf wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt.

Beispiel 1: Zink(II)-bis(N,N-diethyl-3-oxobutanamidat)

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 3,39 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,11 g N,N-Diethyl-3-oxobutanamid umgesetzt. Man erhielt 4,52 g eines gelben Festkörpers.

FT-IR: 2974, 2932, 2873, 1721, 1638, 1556, 1513, 1435, 1387, 1358, 1308, 1274, 1208, 1164, 1096, 1080, 1007, 955, 921, 828, 765, 728, 668.

UV-vis: 270 (0,22). (vgl. Zink(II)-bis(acetylacetonat): 294 (0,21) und 280 (0,27).)

Beispiel 2: Zink(II)-bis(N,N-diethyl-3-oxobutanamidat) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 5,27 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 6,60 g N,N-Diethyl-3-oxobutanamid in 10,02 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 21,89 g einer gelben Lösung. Beispiel 3: Zink(II)-bis(N,N-dibutyl-3-oxobutanamidat)

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 2,76 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,69 g N,N-Dibutyl-3-oxobutanamid umgesetzt. Man erhielt 5,66 g eines dickflüssigen, orangefarbenen Öls.

^-NMR (CDCI ₃ ): δ 0,85-1,0 (m, 12 H, C ^CH^, 1,2-1,4 (m, 8 H, C 72CH3), 1,4-1,6 (m, 8 H, C 72CH ₂ CH ₃ ), 1,95 (s, 6 H, MeCO), 3,1-3,1 (m, 4 H, NCH ₂ ), 3,25-3,35 (m, 4 H, NCH ₂ ), 4,8 (s, 2 H, CHCO). FT-IR: 2955, 2929, 2870, 2359, 1581, 1555, 1511, 1463, 1388, 1366, 1290, 1227, 1204, 997, 947, 764, 732.

Beispiel 4: Zink(II)-bis(N,N-dibutyl-3-oxobutanamidat) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,69 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,70 g N,N-Dibutyl-3-oxobutanamid in 8,37 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 15,76 g einer gelben Lösung. Beispiel 5: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-ethylhexyl)-3-oxobutanamidat) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 1,67 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,47 g N,N-Bis(2-ethylhexyl)-3-oxobutanamid in 4,40 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 10,54 g einer gelben Lösung.

Beispiel 6: Zink(II)-bis(N-cyclohexyl-N-methyl-3-oxobutanamidat) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,71 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,38 g N-Cyclohexyl-N-methyl-3-oxobutanamid in 8,05 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 15,14 g einer gelblichen Lösung.

Beispiel 7: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-methoxyethyl)-3-oxobutanamidat))

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 3,00 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,79 g N,N-Bis(2-methoxyethyl)-3-oxobutanamid umgesetzt. Man erhielt 5,75 g eines dickflüssigen, orangefarbenen Öls.

^-NMR (CDCI ₃ ): δ 1,95 (s, 6 H, MeCO), 3,3-3,35 (m, 12 H, OMe), 3,45-3,6 (m, 16 H, NCH ₂ und OCH ₂ ), 4,85 (s, 2 H, CHCO).

FT-IR: 2981, 2925, 2891, 2830, 2359, 2340, 1718, 1636, 1574, 1515, 1383, 1360, 1262, 1193, 1112, 1014, 961, 926, 768, 732, 668. Beispiel 8: Zink(II)-bis(N,N-dibutyl-3-oxoheptanamidat)

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 2,70 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 5,65 g N,N-Dibutyl-3-oxoheptanamid umgesetzt. Man erhielt 6,25 g eines gelben Öls.

^-NMR (CDCI ₃ ): δ 0,8-1,0 (m, 18 H, C 73CH2), 1,25-1,4 (m, 12 H, CH ₃ C ), 1,45-1,65 (m, 12 H, C 72CH ₂ CH ₃ ), 2,1-2,2 (ζ 4 H, C ^CO), 3,1-3,2 (m, 4 H, NCH ₂ ), 3,25-3,35 (m, 4 H, NCH ₂ ), 4,75 (S, 2 H, CHCO).

FT-IR: 2954, 2929, 2870, 1552, 1511, 1461, 1430, 1393, 1369, 1290, 1223, 1102, 951, 768, 731.

Beispiel 9: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-ethylhexyl)-3-oxoheptanamidat) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,58 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 7,91 g N,N-Bis(2-ethylhexyl)-3-oxoheptanamid in 4,03 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 14,52 g einer gelben Lösung. Beispiel 10: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-methoxyethyl)-3-oxoheptanamidat)

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 2,70 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 5,57 g N,N-Bis(2-methoxyethyl)-3-oxoheptanamid umgesetzt. Man erhielt 6,01 g eines dickflüssigen, orangefarbenen Öls.

^-NMR (CDCI ₃ ): δ 0,85-0,95 (ζ 12 H, C ^CH^, 1,25-1,4 (m, 8 H, ChhC ₃ ), 1,5-1,65 (m, 8 H, C 72CH ₂ CH ₃ ), 2,1-2,2 (ζ 4 H, CH^CO), 3,3-3,4 (m, 6 H, OMe), 3,4-3,6 (m, 8 H, OCH ₂ und NCH ₂ ), 4,8 (s, 2 H, CHCO). FT-IR: 2953, 2926, 2871, 1553, 1511, 1454, 1383, 1359, 1273, 1195, 1113, 1011, 950, 927, 768, 728, 668.

Beispiel 11: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-methoxyethyl)-3-oxo-heptanamidat) in TEGDME Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,61 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 5,66 g N,N-Bis(2-methoxyethyl)-3-oxoheptanamidat in 6,04 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 14,31 g einer gelblichen Lösung.

Beispiel 12: Zink(II)-bis(N,N-dibutyl-3-oxo-3-phenylpropanamidat)

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift A wurden 1,99 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 4,37 g N,N-Dibutyl-3-oxo-3-phenylpropanamid umgesetzt. Man erhielt 5,01 g eines dickflüssi- gen, orangefarbenen Öls.

^-NMR (CDCI ₃ ): δ 0,85-1,0 (m, 12 H, C ^CH ₂ ), 1,25-1,45 (m, 8 H, C CH ₃ ), 1,45-1,7 (m, 8 H, C ^CH ₂ CH ₃ ), 3,2-3,45 (m, 8 H, NCH ₂ ), 5,45 (s, 2 H, CHCO), 7,35-7,5 (m, 6 H, arom-H), 7,75-7,8 {m, 2 H, arom-H), 7,95-8,1 {m, 2 H, arom-H).

FT-IR: 2955, 2928, 2869, 2359, 2339, 1584, 1548, 1499, 1482, 1462, 1366, 1292, 1214, 1111, 1020, 914, 760, 696.

Beispiel 13: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-ethylhexyl)-3-oxo-3-phenylpropanamida t) in TEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,65 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 8,57 g N,N-Bis(2-ethylhexyl)-3-oxo-3-phenylpropanamid in 4,84 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 16,06 g einer gelben Lösung.

Beispiel 14: Zink(II)-bis(N,N-dibutyl-2-oxocyclopentancarboxamidat) inTEGDME

Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,71 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 5,47 g N,N-Dibutyl-2-oxocyclopentancarboxamid in 7,57 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 15,75 g einer gelben Lösung. Beispiel 15: Zink(II)-bis(N,N-bis(2-ethylhexyl)-2-oxocyclopentancarbox-am idat) in TEGDME Gemäß der allgemeinen Herstellvorschrift B wurden 2,77 g Zink(II)-bis(acetylacetonat) und 7,96 g N,N-Bis(2-ethylhexyl)-2-oxocyclopentancarboxamid in 5,02 g TEGDME umgesetzt. Man erhielt 15,75 g einer gelblichen Lösung.

Zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzungen

Beispiele 16 bis 17 und Vergleichsbeispiele VI bis V5

Zur Herstellung der ersten Komponente wurden für jedes Beispiel ein Polyethertriol (Voranol® CP 4755, von Dow) und ein Katalysator gemäß Tabelle 1 in einem Zentrifugalmischer (Speed- Mixer™ DAC 150, FlackTek Inc.) während 30 sec. bei 3000 U/min. innig vermischt. Ein Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde daraufhin in eine innenlackierte Aluminiumtube gefüllt, diese luftdicht verschlossen und während 7 Tagen in einem Umluftofen bei 60 °C gelagert. Der verbleibende Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde für jedes Beispiel auf die beschriebene Weise mit einem modifizierten, bei Raumtemperatur flüssigen Diphenyl- methandiisocyanat (Desmodur® CD-L, von Bayer) als zweite Komponente gemäß Tabelle 1 zu einer Polyurethan-Zusammensetzung vermischt. Ebenso wurde für jedes Beispiel die während 7 Tagen bei 60 °C gelagerte erste Komponente mit der zweiten Komponente gemäß Tabelle 1 auf die gleiche Weise zu einer Polyurethan- Zusammensetzung vermischt. Beispiel 16 17 VI V2 V3 V4 V5

Erste Komponente:

Voranol® CP 4755 50 50 50 50 50 50 50

Katalysator Beispiel 2 0,34 — — — — — —

Katalysator Beispiel 9 — 0,20 — — — — —

Zn(acac) ₂ ^a — — 2,05 — — — —

Zinkoctoat ^b — — — 0,68 — — —

DBTDL ^C — — — — 0,46 — —

Coscat® 83 ^d — — — — — 0,02 —

DABCO 33-LV® ⁶ — — — — — — 0,10

mmol-Equiv./100g ^f 0,56 0,24 3,27 4,10 0,13 0,03 1,07

Zweite Komponente:

Desmodur® CD-L 5,10 5,10 5,10 5,10 5,10 5,10 5,10

Tabelle 1: Zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzungen

(Mengen in Gewichtsteilen). ^a 24%ige Suspension von Zink(II)-bis(acetylacetonat) in Dimethylsulfoxid. ^b Zink-2- ethylhexanoat (22% Zn, von Alfa Aesar). ^c 10%ige Lösung von Dibutylzinn-dilaurat in

Diisodecylphthalat. ^d Bismut-tris(neodecanoat) in Neodecansäure (16% Bi, von Erbslöh). ^e 33%ige Lösung von l,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan in Dipropylenglykol (von Air

Products). ^f mmol-Equivalente Metallatome bzw. Aminogruppen des Katalysators auf

100 g der Zusammensetzung.

Die Polyurethan-Zusammensetzungen wurden auf Aspekt, Zeit bis zur Klebefreiheit, Blasenbil- dung sowie Shore A-Härte geprüft, und zwar jeweils sowohl für die Zusammensetzung mit der frisch hergestellten ersten Komponente als auch für die Zusammensetzung mit der während 7 Tagen bei 60 °C gelagerten ersten Komponente. Ausschließlich für die Zusammensetzung mit der frisch hergestellten ersten Komponente wurde weiterhin die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch gemessen, und zwar vor und nach verschiedenen Lagerungen zur beschleunig- ten Alterung der Proben.

Der Aspekt der Zusammensetzung wurde rein optisch beurteilt und als "klar", "trüb" oder inhomogen ("inh.") gewertet. Zur Bestimmung der Zeit bis zur Klebefreiheit (Hautbildungszeit) wurden die raumtemperaturwarmen Zusammensetzungen in einer Schichtdicke von ca. 3 mm auf Pappkarton aufgetragen und im Normklima ("NK"; 23±1 °C, 50±5% relative Luftfeuchtigkeit) jeweils die Zeit bestimmt, die es dauerte, bis beim leichten Antippen der Oberfläche einer Zusammensetzung mittels ei- ner Pipette aus LDPE erstmals keine Rückstände auf der Pipette mehr zurückblieben.

Die Blasenbildung wurde optisch beurteilt anhand der Menge ("viele", "einige", "keine") an Gasblasen, die in der für die Bestimmung der Hautbildungszeit angesetzten Zusammensetzung während deren Aushärtung auftrat.

Die Shore A-Härte wurde bestimmt nach DIN 53505 an während 7 Tagen im Normklima ausgehärteten Prüfkörpern.

Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften im Zugversuch wurde von den Zusammen- Setzungen Filme von ca. 3 mm Dicke hergestellt, indem die Zusammensetzung in eine plane PTFE-Form gegossen und während 7 Tagen im Normklima ausgehärtet wurde. Es wurden klebfreie und elastische Filme erhalten. Aus den Filmen wurden Hanteln mit einer Länge von 75 mm, bei einer Steglänge von 30 mm und einer Stegbreite von 4 mm, ausgestanzt und ein Teil davon gemäß DIN EN 53504 bei einer Zuggeschwindigkeit von 200 mm/min auf Zugfes- tigkeit, Bruchdehnung und E-Modul (bei 0,5 bis 5,0% Dehnung) geprüft. Der verbleibende Teil der Hanteln wurde während 1 Tag bei 100 °C im Umluftofen, bzw. während 10 Tagen unter "Kataplasma" (40 °C und 100% relative Luftfeuchtigkeit), bzw. während 10 Tagen unter "Ka- taplasma" sowie 1 Tag bei 100 °C, gelagert, darauf jeweils während einem Tag im Normklima gehalten und gemäß DIN EN 53504 wie beschrieben geprüft.

Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der Tabelle 2 aufgeführt.

Aus der Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die zweikomponentigen Polyurethanzusammensetzungen mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren klare, homogene Mischungen darstellen, welche sowohl vor wie auch nach Lagerung vergleichsweise kurze Hautbildungszeiten aufweisen und blasenfrei zu einem Material mit vergleichsweise hoher Festigkeit und guter Beständigkeit aushärten.

Beispiele 18 bis 19 und Vergleichsbeispiele V6 bis V10

Zur Herstellung der ersten Komponente wurden für jedes Beispiel ein Polyethertriol (Voranol® CP 4755, von Dow), ein Polyetherdiol (Acclaim® 4200, von Bayer) und ein Katalysator gemäß Tabelle 3 in einem Zentrifugalmischer (SpeedMixer™ DAC 150, FlackTek Inc.) während 30 sec. bei 3000 U/min. innig vermischt. Ein Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde daraufhin in eine innenlackierte Aluminiumtube gefüllt, diese luftdicht verschlossen und während 7 Tagen in einem Umluftofen bei 60°C gelagert.

Der verbleibende Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde für jedes Beispiel auf die beschriebene Weise mit einem modifizierten, bei Raumtemperatur flüssigen Diphenyl- methandiisocyanat (Desmodur ^® CD-L, von Bayer) als zweite Komponente gemäß Tabelle 3 zu einer Polyurethan-Zusammensetzung vermischt.

Ebenso wurde für jedes Beispiel die während 7 Tagen bei 60 °C gelagerte erste Komponente mit der zweiten Komponente gemäß Tabelle 3 auf die gleiche Weise zu einer Polyurethan- Zusammensetzung vermischt.

Beispiel 18 19 V6 V7 V8 V9 V10

Erste Komponente:

Voranol ^® CP 4755 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3

Acclaim ^® 4200 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7

Katalysator Beispiel 2 0,18 — — — — — —

Katalysator Beispiel 9 — 0,25 — — — — —

Zn(acac) ₂ ^a — — 0,17 — — — —

Zinkoctoat ^b — — — 0,53 — — —

DBTDL ^C — — — — 0,49 — —

Coscat ^® 83 ^d — — — — — 0,02 —

DABCO 33-LV ^{® 6} — — — — — — 0,14

mmol-Equiv./100g ^f 0,29 0,29 0,29 3,20 0,14 0,03 1,50

Zweite Komponente:

Desmodur ^® CD-L 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00

Tabelle 3: Zweikomponentige Polyurethan-Zusammensetzungen (Mengen

in Gewichtsteilen). ^a 25%ige Suspension von Zink(II)-bis(acetylacetonat) in Methylethylketon. ^b Zink-2- ethyl-hexanoat (22% Zn, von Alfa Aesar). ^c 10%ige Lösung von Dibutylzinn-dilaurat in

Diisodecylphthalat. ^d Bismut-tris(neodecanoat) in Neodecansäure (16% Bi, von Erbslöh). ^e 33%ige Lösung von l,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan in Dipropylenglykol (von Air

Products). ^f mmol-Equivalente Metallatome bzw. Aminogruppen des Katalysators auf

100 g der Zusammensetzung. Die Polyurethan-Zusammensetzungen wurden wie für Beispiel 16 beschrieben auf Aspekt, Zeit bis zur Klebefreiheit, Blasenbildung sowie die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch geprüft, und zwar jeweils nur für die Zusammensetzung mit der frisch hergestellten ersten Komponente.

Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der Tabelle 4 aufgeführt.

Aus der Tabelle 4 ist ersichtlich, dass die zweikomponentigen Polyurethanzusammensetzungen mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren klare, homogene Mischungen darstellen, welche vergleichsweise kurze Hautbildungszeiten aufweisen und blasenfrei zu einem Material mit vergleichsweise hoher Festigkeit und guter Beständigkeit aushärten.

Beispiele 20 bis 31

Wie für Beispiel 16 beschrieben wurden zur Herstellung der ersten Komponente jeweils ein Po- lyethertriol (Voranol® CP 4755, von Dow) und ein Katalysator gemäß Tabelle 5 vermischt. Ein Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde daraufhin in eine innenlackierte Alumi- niumtube gefüllt, diese luftdicht verschlossen und während 7 Tagen in einem Umluftofen bei 60 °C gelagert.

Der verbleibende Teil der frisch hergestellten ersten Komponente wurde für jedes Beispiel auf die für Beispiel 16 beschriebene Weise mit einem modifizierten, bei Raumtemperatur flüssigen Diphenylmethandiisocyanat (Desmodur® CD-L, von Bayer) als zweite Komponente gemäß Tabelle 5 zu einer Polyurethan-Zusammensetzung vermischt.

Ebenso wurde für jedes Beispiel die während 7 Tagen bei 60 °C gelagerte erste Komponente mit der zweiten Komponente gemäß Tabelle 5 auf die gleiche Weise zu einer Polyurethan- Zusammensetzung vermischt.

Die Polyurethan-Zusammensetzungen wurden wie für Beispiel 16 beschrieben auf Aspekt, Zeit bis zur Klebefreiheit, Blasenbildung, Shore A-Härte sowie die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch geprüft.

Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der Tabelle 6 aufgeführt.

Aus der Tabelle 6 ist ersichtlich, dass die zweikomponentigen Polyurethanzusammensetzungen mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren klare, homogene Mischungen darstellen, welche sowohl vor wie auch nach Lagerung vergleichsweise kurze Hautbildungszeiten aufweisen und weitgehend blasenfrei zu einem Material mit guter Shore A-Härte aushärten.