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Title:
DIAMINOCARBONATE COMPOUNDS AND THEIR USE AS CATALYSTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/016124
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns diaminocarbonate compounds which are suitable in particular for use as low-odour catalysts in the production of solid or cellular urethane and/or urea polymers. Such compounds may prepared by reacting aminoalcohols with alkycarbonates.

Inventors:
WAGNER ARWED (DE)
DIBLITZ KLAUS (DE)
HOELL DETLEF (DE)
Application Number:
PCT/DE1993/000117
Publication Date:
August 19, 1993
Filing Date:
February 08, 1993
Export Citation:
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Assignee:
RWE DEA AG (DE)
International Classes:
C07C239/22; C07C219/16; C07D295/088; C08G18/18; C08G18/20; (IPC1-7): C08G18/18; C08G18/20
Foreign References:
US3703520A1972-11-21
EP0088377A21983-09-14
FR2319421A11977-02-25
EP0389098A11990-09-26
Other References:
Week 3982, 24. August 1982 Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 82-82860E
Week 8449, 30. Oktober 1984 Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 84-304984
Attorney, Agent or Firm:
SCHUPFNER, Gerhard, D. (DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. DiaminocarbonatVerbindungen der allgemeinen Formel I worin R 1 und R2 gleich oder verschieden sind, und R eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet sowie 2 R ebenfalls eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet, oder Methyl, eine verzweigte oder unverzweigte Alkyl gruppe mit 220 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder eine alkylsubstituierte Phenylgruppe mit bis zu 20 Kohlen¬ stoffatomen bedeutet.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß R ein Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß R sowie R , falls R2 ebenfalls eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet, ein Rest der allgemeinen Formel II NY (II) Z2 ist bzw. sind, worin Z 1 und Z2 gleich oder verschieden sind und jeweils Methyl oder einen verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen einen Morpholin oder PiperazinRest der allgemeinen Formel III bzw. IV bilden worin die Reste R3 und R4 und die Reste R5 und R° gleich oder verschieden sind und jeweils Wasser¬ stoff und/oder Alkylreste mit 1 bis 2 Kohlenstoff atomen, und R Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 2 Kohlenstoffatome bedeuten, und Y ein unverzweigtes oder verzweigtes Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen unverzweigten oder verzweigten Alkylether mit 2 bis 10 Kohlen¬ stoffatomen und 1 bis 3 Sauerstoffatomen bedeuten.
4. Verbindungen nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Z 1 und Z 2 jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 3 und insbesondere Methyl bedeuten.
5. Verbindungen nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Reste R3 bis R Wasserstoff und/oder Methyl darstellen. / 6 22 .
6. Verbindungen nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Reste R3 bis R Wasserstoff darstellen.
7. Verbindungen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß Y ein Alkylen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder ein Alkylether mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 Sauerstoffatom, ist.
8. Anwendung einer oder mehrerer Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüchen als Katalysator(en) zur Herstellung von Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen.
9. Anwendung nach Anspruch 10 zusammen mit an sich be¬ kannten Katalysatoren zur Herstellung von Polyure¬ thanen und/oder Polyharnstoffen.
Description:
Diaminocarbonat-Verbindungen und deren Anwendung als Katalysatoren

Die Erfindung betrifft Diaminocarbonat-Verbindungen sowie deren Anwendung als Katalysatoren zur Herstellung von Urethan- und/oder Harnstoff-Polymeren.

Katalysatoren zur Herstellung von Polyurethanen sind be¬ kannt (J.H. Saunders und K.C. Frisch, Polyurethanes Chemistry and Technology, 1962 S. 73 ff). Es sind organi¬ sche, metallorganische und anorganische Verbindungen. Aus der Gruppe der organischen Verbindungen sind es insbe¬ sondere tertiäre Amine wie z.B. Bis(dimethylaminoethyl) ether (US 3 400 157), Aminoorthoester (US 3 786 029) und ß,ß'-Dimorpholinodiethylester (DE 2 138 403). Beispiele für Metallkatalysatoren sind Sn(II)/Sn(IV)-Salze oder Fe(III)-Salze (DE 3 938 203 AI).

Die derzeit eingesetzten Katalysatoren zeigen jedoch eine Vielzahl von Nachteilen. Viele Amine, wie Bis(dimethyl- aminoethyl)ester, besitzen einen äußerst unangenehmen Ge¬ ruch, der sowohl bei der Herstellung von Polyurethanen als auch für die Verarbeitung der mit diesen Katalysatoren hergestellten Polyurethanwerkstoffen von Nachteil ist. Es ist bis heute auch nicht gelungen, eindeutig von der chemischen Struktur einer Verbindung auf deren Geruch und den Eigenschaften als Katalysator für die Herstellung von

Polyurethanen zu schließen.

Ein weiterer Gesichtspunkt zur Einstufung eines Kata¬ lysators ist die Lage des Gleichgewichts seiner Aktivität gegenüber der Isocyanat/Alkohol-Reaktion sowie der Iso- cyanat/ asser-Reaktion. Vergleicht man Aminkatalysatoren mit ähnlichem chemischen Aufbau wie etwa Bis(dimethyl- aminoethyDether und Dimethylaminopropyldimethylamino- ethyl-ether, so bewirkt schon eine Verlängerung um lediglich eine Methylengruppe eine deutliche Verminderung der Aktivität und vor allem eine starke Verschiebung der katalytischen Beeinflussung der Isocyanat-Wasser Reaktion in Richtung auf die Isocyanat/Alkohol-Reaktion. Aus einem starken treibaktiven Katalysator wird ein mittelaktiver Gelierkatalysator (N. Malwitz et al, Proceedings of the 30th Annual Polyurethane Technical/Marketing Conference, October 15-17, 1986, S. 338-353).

Zur Verminderung des Geruchs von Aminkatalysatoren hat man daher Aminverbindungen mit hohen Molekulargewichten und damit verbunden niedrigen Dampfdrücken verwendet. Solche Verbindungen erfordern jedoch aufgrund ihrer geringen Be¬ weglichkeit und der dadurch bedingten geringen Aktivität hohe Einsatzkonzentrationen.

Zur Verminderung der Geruchsproblematik ist es weiterhin Stand der Technik, Aminokatalysatoren mit Substituenten zu verwenden, welche gegenüber Isocyanaten reaktive Wasser¬ stoffatome besitzen. Beispiele hierfür sind Dimethyl- ethanolamin und Dimethylaminopropylamin. Ein großer Nach¬ teil dieser Technik ist das Verbleiben der Aminokata- lysatoren im Polyurethan. Hierdurch kann bekanntermaßen die Rückspaltung der Urethan- oder Harnstoffgruppen kata-

lysiert werden, was zu einer Verschlechterung der Hydro¬ lyse- und Alterungsbeständigkeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung oder Minderung der oben genannten Nachteile neue Verbin¬ dungen herzustellen, die als Katalysatoren zur Herstellung von Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen geeignet sind.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Bereitstellung von Diaminocarbont-Verbindungen der allge¬ meinen Formel I

R 1 -0-c-O-R 2 (I),

worin R 1 1 und R2 gleich oder verschieden sind, und R1 eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet sowie R ebenfalls eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet, oder Methyl, eine ver¬ zweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlen- stoffatomen, Phenyl oder eine alkylsubstituierte Phenyl- gruppe mit bis zu 20 Kohlenstσffatomen und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet.

R 1 1 sowie R2, falls R2 ebenfalls eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet, ist bzw. sind bevorzugt ein Rest der allge¬ meinen Formel II

N-Y- (II)

worin Z1 und Z2 gleich oder verschieden sind und jeweils Methyl oder einen verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen einen Morpholin- oder Piperazin-Rest der allgemeinen Formel III bzw. IV bilden

worin die Reste R 3 und R 4 und die Reste R 5 und R 6 gleich oder verschieden jeweils Wasserstoff und/oder Alkylreste mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, und Wasser¬ stoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 2 Kohlenstoffatome bedeuten, und Y ein unverzweigtes oder verzweigtes Alkyl- len mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen unver¬ zweigten oder verzweigten Alkylether mit 2 bis 10 Kohlen¬ stoffatomen mit 1 bis 3 Sauerstoffatomen bedeuten.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen als Katalysa¬ toren überraschende Eigenschaften auf:

- sie besitzen eine ausreichend hohe Aktivität

- sie sind geruchsarm, und

- sie lassen sich aus wohlfeilen Ausgangsverbin¬ dungen darstellen.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren zeigen zwar eine etwas geringere Aktivität als strukturverwandte bekannte Verbin¬ dungen, die grundsätzliche Charakteristik bleibt jedoch voll erhalten: So entspricht die Balance aus Treib- und Gelierkatalyse des erfindungsgemäßen Katalysators Bis(di- methylaminoethyl)carbonat (I) der von Bis(dimethylamd.no- ethyDethern. Der erfindungsgemäße Katalysator Dimorpho- linoethylcarbonat (II) beeinflußt ebenfalls wie ß,ß'-Di- morpholinodiethylether nur die Isocyanat/Wasser-Reaktion. Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist dabei, daß die er¬ findungsgemäßen Katalysatoren I und II nahezu geruchsfrei sind.

Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I

R 1 -0-C-O-R 2 (I)

stehen R 1 1 und R2 für gleiche oder verschiedene Reste, wo- bei R 1 eine tertiäre Aminogruppe beinhaltet. Weist R2 keine tertiäre Aminogruppe auf, so ist R 2 bevorzugt -CH3, -C 2 H 5 , C3H-7 oder Phenyl. Enthalten R 1 und/oder R 2 eine tertiäre Aminogruppe der allgemeinen Formel II

N-Y- (II),

,2 -" "

worin Y bevorzugt für ein Alkylen mit 2 bis 4 C-Atomen steht. Ist Y ein verzweigter oder unverzweigter Alkyl¬ ether, besitzt dieser vorzugsweise 2 bis 4 C-Atomen und ein O-Atom.

Z 1 und Z2 bedeuten vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 3 und ins¬ besondere Methyl.

Z 1 und Z2 ώ können zusammen ein Morpholin- oder Piperazin- derivat der allgemeinen Formel III bzw. IV bilden.

Hierbei bedeuten die Reste R J bis R vorzugsweise H-Atome und/oder Methyl.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind durch die Um¬ setzung von Aminoalkoholen mit Alkylcarbonaten erhältlich.

Beispiele für Aminoalkohole als geeignete Ausgangssub¬ stanzen sind N,N-Di-methylmethanolamin, N,N-Dimethyl- ethanolamin, N,N-Dimethylpropanolamin, N,N-Dimethyl- butanolamin sowie die entsprechenden N,N-Diethyl- und N,N- Dipropylverbindungen, Hydroxymethylmorpholin, Hydroxy- ethylmorpholin, Hydroxypropylmorpholin, Hydroxybutyl- morpholin, 1-N,N-Dimethylamino-1 ,2-dimethyl-2-hydroxy- ethan, 1-N,N-Dimethylamino-1-methyl-1-hydroxymethan, 1- N,N-Dimethylamino-1 ,2,4,5-teramethyl-3-oxa-5-hydroxy- pentan, 2-Morpholinylethan-1-ol, 2-(3,5-dimethyl- morpholinyl)-ethan-1-ol, 2-Piperazinylethan-1-ol, 2-(1-N- methylpiperazinyl)-ethan-1-ol, 2-(1-N-methyl-3,5-dimethyl- piperazinyl)-ethan-1-ol, Hydroxyethoxyethylmorpholin, Hydroxyethoxyethylpiperazin, 1-(1-N-methylpiperazinyl)-3- oxa-5-hydroxypentan, sowie Verbindungen der allgemeinen Formeln V und VI

- Y-OH (VI),

wobei R 19 und Y die oben angegebene Bedeutung besitzen.

Die Alkylcarbonate besitzen bevorzugt einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen. Zur Beschleunigung der Reaktion sind Lewis-Basen geeignet, die entweder Metalle vorzugsweise aus der I und II Hauptgruppe des Periodensystems, Hydroxy- verbindungen dieser Metalle oder auch tertiäre Amine dar¬ stellen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich zur Her¬ stellung von massiven oder zelligen Polyurethanen, wobei die erfindungsgemäßen Katalysatoren allein oder in Kombi¬ nation mit für die Herstellung von Polyurethanen ge¬ eigneten handelsüblichen Katalysatoren eingesetzt werden können. Handelsübliche Katalysatoren können aus der Gruppe der tertiären Amine, Carbonsäuresalze, Phosphorverbind¬ ungen und Metallverbindungen stammen.

Als Beispiele für handelsübliche Katalysatoren werden die folgenden Aminkatalysatoren genannt:

Triethylendia in, Bis(dimethylaminoethyl)ether, Dimethyl- cyclohexylamin, Dimethylbenzylamin, Dimethylethanolamin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, Dimorpholinodiethyl- ether, Tetramethylhexamethylendiamin, 2-Methyl-2-aza- norbornan, 2-(Hydroxyethoxyethyl)-2-azanorbornan, 2-(2-Di- methylaminoethoxy)-ethanol, 3-Dimethylaminopropyl-diiso- propanolamin, Bis(3-dimethylaminoproρyl)-isopropanolamin und 2-Dimethylaminoethyl-3-dimethylaminopropylether.

Als Beispiele für handelsübliche Metallkatalysatoren sind werden die folgenden genannt:

Metallsalze, vorzugsweise Zinn, einer Carbonsäure und ge¬ mischte Alkyl- und Carbonsäurederivate eines Metalls. So können z.B. Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Di- ethylzinndiacetat, Zinndioktoat sowie Gemische davon ein¬ gesetzt werden.

Weiter ist der Zusatz eines Schaumstabilisators möglich, etwa aus der Klasse der Silane oder Siloxane (US 3 194 773).

Zur Herstellung geschäumter Polyurethane mit den er¬ findungsgemäßen Verbindungen als Katalysatoren können Polyisocyanate eingesetzt werden. Beispielhaft genannt seien hier Hexamethylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat, Toluylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Naphtylendi- isocyanat und 4,4'-Dipenylmethandiisocyanat. Besonders geeignet sind 2,4-Toluylendiisocyanat oder 2,6-Toluylen- diisocyanat sowie Mischungen daraus. Weitere geeignete Polyisocyanate sind kommerziell erhältliche Mischungen, bekannt als "crude-MDI", welche in etwa 60% des 4,4'-Di- phenylmethandiisocyanats und weitere Isomere oder analoge höhermolekulare Polyisocyanate enthalten. Besonders ge¬ eignet sind ebenfalls Mischungen aus Toluylendiisocyanat und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat sowie den als "crude- MDI" bekannten Polyisocyanaten. Ebenfalls geeignet sind "Prepolymere" der oben genannten Polyisocyanate, bestehend aus den Umsetzungsprodukten von Polyisocyanaten und Poly- ether- oder Polyesterpolyolen.

Die mit den Polyisocyanaten reaktionsfähige Polyol- komponente kann ein Polyesterpolyol oder ein Polyether- polyol sein. Geeignete Polyole sind Polyalkylen- oder Polyesterpolyole. Besonders geeignete Polyalkylenpolyole umfassen Polyalkylenoxidpolymere, wie etwa Polyethylen- oxid- und Polypropylenoxidpolymere sowie gemischt poly- merisierte Polyetylen- und Polypropylenoxidpolymere. Startverbindungen für solche Polyalkylenpolyole sind bei-

spielsweise Ethylenglycol, Propylenglycol, 1 ,3-Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 , 6-Hexandiol, Neopentylglycol, Diethylen- glycol, Dipropylenglycol, Pentaerithritol, Glycerin, Di- glycerin, Trimethylolpropan, Cyclohexandiol, Sucrose und Saccharose.

Geeignete Polyesterpolyole umfassen die Reaktionsprodukte 0 aus Dicarbonsäuren mit einem Überschuß an Diolen, z.B. Adipinsäure mit Ethylenglycol oder Butandiol oder den Reaktionsprodukten aus Lactonen mit einem Überschuß an einem Diol, z.B. Caprolacton und Propylenglycol. b

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Er¬ findung 0

Beispiel 1

Bis(dimethylaminoethy1)carbonat (I) 5

Es wurden 113,5 g (1,25 Mol) Dimethylcarbonat in einem mit einem Rückflußkühler, einen Wasserabscheider sowie einem Tropftrichter bestückten Reaktionskolben vorgelegt und auf 80°C erhitzt. Anschließend wurde eine Lösung von 1,4 g (0,025 Mol) Kaliumhydroxid in 225,0 g (2,5 Mol) Dimethyl- 0 ethanolamin über einen Zeitraum von 30 Minuten zugetropft. Das bei der Reaktion entstehende Methanol wurde mit Cyclo- hexan als Schleppmittel azeotrop abdestilliert.

5

Nach 24 h wurde vom entstandenen Niederschlag ab¬ destilliert und die so erhaltene klare Lösung im Ölpumpen- vakuum (0,1 Torr) destilliert. Dabei betrug die Sumpf¬ temperatur 110°C. Fraktion 1 (Kopftemperatur 30-45°C) ent¬ hielt ca. 60%. Fraktion 2 (Kopftemperatur 73°C) enthielt 98% der gewünschten Verbindung. Die Gesamtausbeute betrug 35% der Theorie. Die Reindestillation (0.05 Torr) ergab I in 99,2 %iger Reiheit (Kopftemperatur 61 °C, Siedepunkt von I: 61°C, Ausbeute 34 % der Theorie).

Beispiel 2 Dimorpholinoethylcarbonat (II)

Es wurden 329,0 g (2,5 Mol) Hydroxyethylmorpholin in einem wie oben ausgerüsteten Reaktionskolben vorgelegt. Darin wurden 6,0 g (0,1 Mol) Kaliumhydroxid gelöst und an¬ schließend 35 ml Cyclohexan zudosiert. Die Lösung wurde auf 90°C erhitzt. Innerhalb von 10 Minuten wurden 121,5 g (1,35 Mol) Dimethylcarbonat tropfenweise zugegeben. Nach 36 h Reaktionsdauer wurde der Ansatz filtriert und an¬ schließend im Ölpumpenvakuum (0,1 Torr) destilliert. Nach Abzug von drei Leichtsiederfraktionen erhielt man das ge¬ wünschte Produkt bei einer Kopftemperatur von 160-163°C. Die Ausbeute betrug 55% der Theorie. Die Reindestillation (0.3 Torr) ergab II in 98,9 %iger Reinheit (Kopftemperatur 181°C, Siedepunkt von II: 181°C, Ausbeute 54 % der Theorie) .

Beispiel 3

Anwendung der nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Ver¬ bindungen I, II als Katalysatoren zusammen mit einem Zinn¬ katalysator bei der Herstellung von Polyurethan-Weich¬ schaum.

Die Herstellung des Polyurethan-Weichschaums erfolgte nach dem Handmischverfahren. Dabei wurde zuerst die A-Kompo- nente, sie enthielt ein geeignetes Polyol, einen Schaum¬ stabilisator, einen Zinnkatalysator sowie den erfindungs¬ gemäßen Aminkatalysator sowie Wasser als Treibmittel, mit einem Hochleistungsrüher bei 1000 U/min 50 s gerührt. An¬ schließend wurde als B-Komponente die benötigte Menge eines geeigneten Polyisocyanates hinzugegeben, 7 s bei 2500 U/min gerührt und das schaumfähige Gemisch in eine würfelförmige Form (Kantenlänge 27 cm) gegeben. Mittels einer mit einer Ultraschallmeßsonde gekoppelten Meßdaten¬ erfassungssystem wurden die Steigkurven aufgezeichnet. Aus den so erhaltenen Steigkurven wurden die Cremezeiten sowie die Steigzeiten und Steighöhen ermittelt.

Zur Verschäumung wurde die folgende Rezeptur verwendet:

Polyol (1 ) 100,0 g

Isocyanat (2) 59,0 g

Wasser 5,0 g

Stabilisator (3) 1,0 g

Zinnkatalysator (4) 0,2 g

Aminkatalysator siehe Tabelle 1

Index 106 (Verhältnis Isocyanat/Polyol)

(1) verzweigtes Polyol mit einer OH-Zahl von 45-50 und einer mittleren Molmasse von 3400 g/mol

(2) Toluylendiisocyanat mit 80 % 2,4-Isomerer und 20% 2 ,6-Isomerer

(3) Polyethersiloxan

(4) Zinndioktoat

Tabelle 1 : Kennwerte der Verschäumung

(1 ) DMDEE = Dimorpholinodi'ethylether

(2) CD = Bis(dimethylaminoethyl)ether

(3) TD 100= Triethylendiamin

Mischung A: 12 Gew.% TD 100, 19 Gew.% Dimethylethanolamin, 14 Gew.% CD, 55 Gew.% Dipropylenglycol

Mischung B: 24 Gew.% Katalysator gemäß Beispiel 1, 12

Gew.% TD 100, 1 Gew.% Dimethylethanolamin, 45 Gew.% Dipropylenglycol

Beispiel 4

Anwendung der nach Beispiel 2 erhaltenen Verbindung II als Katalysator bei der Herstellung von Polyurethan-Weich¬ schaum.

Die Herstellung des Polyurethan-Weichschaums erfolgte nach dem Handmischverfahren. Dabei wurde zuerst die A-Kompo- nente, sie enthielt ein geeignetes Polyol, einen Schaum¬ stabilisator, den Aminkatalysator sowie Wasser als Treib¬ mittel, mit dem Hochleistungsrüher bei 1000 u/min 30 s ge¬ rührt. Anschließend wurde als B-Komponente die benötigte Menge eines geeigneten Polyisocyanates hinzugegeben, 5 s bei 2000 U/min gerührt und sodann das schaumfähige Gemisch in eine würfelförmige Form (Kantenlänge 27 cm) gegeben. Mittels des mit einer Ultraschallmeßsonde gekoppelten Me߬ datenerfassungssystems wurden die Steigkurven aufge¬ zeichnet. Aus den so erhaltenen Steigkurven wurden die Cremezeiten sowie die Steigzeiten und Steighöhen er¬ mittelt.

Es wurde die folgende Formulierung eingesetzt:

Polyol (1) 100,0 g

Isocyanat (2) 20,8 g

Isocyanat (3) 24,8 g

Stabilisator (4) 1,0 g

Wasser 3,7 g

Amineokatalysator (5) 0,4 g

Aminkatalysator siehe Tabelle 2

(1) Polyesterpolyol, mittleres Molekulargewicht 2400 g/mol, OH-Zahl 57-63

(2) Toluylendiisocyanat, 80 % 2,4 Isomer, 20 % 2,6-Isomer

(3) Toluylendiisocyanat, 65 % 2,4-Isomer, 35 % 2,6-Isomer

(4) Polyethersiloxan

(5) Dimethylbenzylamin

Tabelle 2: Kennwerte der Verschäumung

Beispiel 5

Anwendung der nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Ver¬ bindungen als Katalysatoren bei der Herstellung von Poly¬ urethan-Hartschaum.

Die Herstellung des Polyurethan-Hartschaums erfolgte nach dem Handmischverfahren. Dabei wurde zuerst die A-Kompo- nente, sie enthielt ein geeignetes Polyol, einen Schaum¬ stabilisator, Wasser, sowie den Aminkatalysator, mit dem Hochleistungsrüher bei 1000 U/min 50 s gerührt. Danach wurde die benötigte Menge eines physikalischen Treib¬ mittels hinzugegeben und 10 s bei 1000 U/min gerührt. An¬ schließend wurde als B-Komponente die benötigte Menge eines geeigneten Polyisocyanates hinzugegeben, 7 s bei 2500 U/min gerührt und das schaumfähige Gemisch in eine würfelförmige Form (Kantenlänge 27 cm) gegeben. Mittels des mit einer Ultraschallmeßsonde gekoppelten Meßdaten¬ erfassungssystems wurden die Steigkurven aufgezeichnet. Aus den so erhaltenen Steigkurven wurden die Cremezeiten sowie die Steigzeiten und Steighöhen ermittelt.

Zur Verschäumung wurde die folgende Rezeptur verwendet:

Polyol (1 ) 100,0 g

Isocyanat (2) 126,0 g

Wasser 2,0 g

Stabilisator (3) 1,5 g

Treibmittel (4) 31,0 g

Aminkatalysator siehe Tabelle 3

Index 105

(1) Polyol: verzweigtes Polyol mit einer OH-Zahl von 6,77 mmol/g

(2) Isocyanat: Mischung aus Isomeren des Diphenylmethandi- isocyanates mit einem NCO-Gehalt von 7,5 mmol/g

(3) Polyethersiloxan

(4) Frigen R 11 (CCI3F)

Tabelle 3: Kennwerte der Verschäumung

(1) TD 100 = Triethylendiamin

(2) CD = Bis(dimethylaminoethyl)ether

(3) DMCHA = Dimethylcyclohexylamin

Beispiel 6

Anwendung der nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Ver¬ bindungen als Katalysatoren zur Herstellung von massiven Polyurethanen.

Die Herstellung der Polyurethangießharzmasse erfolgte durch Vermengen der A-Komponente, bestehend aus einem ge¬ eigneten Polyol, Zuschlagstoffen wie Schwerspat, einem Zeolithen zur Wasserbindungen und dem Katalysator, mit der

B-Komponente, bestehend aus einem geeigneten Polyiso¬ cyanat. Zur Charakterisierung wurde die Topfzeit, die Entformzeit sowie die Temperatur der Polyurethangie߬ harzmasse beim Erreichen der Topfzeit bestimmt.

Zur Herstellung der Polyurethangießharzmasse diente die folgende Formulierung:

Polyol ( 1 ) 100,0 g Isocyanat (2) 35,0 g Katalysator siehe Tabelle 4

(1) trifunktionelles Polyetherpolyol, basierend auf Propylenoxidaddukten an Trimethylolpropan, Hydroxyl¬ gruppengehalt = 11,3 %, Viskosität (20°C) 600 = mPA"s

(2) 4,4'-Methylendiphenylisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 31,0 %, Viskosität (20°C) = 110 Pa's

Tabelle 4: Kennwerte der PU-Gießharzes

Katalysator Menge Topfzeit Temp. /Topfzeit Entformzeit

[min] 60 60 90 150

Mischung A: 17,4 Gew.% 2-Methyl-2-azanorbornan, 60 Gew.% ß,ß'-Dimopholinodiethylether, 22,6 Gew.% 2-Ethylhexan- säure.

Die mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren hergestellten Polyurethane wiesen keinen Geruch auf. Ein deutlich ver¬ minderter Geruch gegenüber den Produkten des Standes der Technik trat auf, wenn die erfindungsgemäßen Katalysatoren mit Amineokatalysatoren eingesetzt wurden. Der dann noch feststellbare Amingeruch stammte von den Cokatalysatoren.