【実施例】
【0061】
測定方法の説明
赤外スペクトルは、Perkin−Elmer FT−IR1600装置(ZnSe結晶を用いた水平ATR測定装置、測定ウィンドー4000〜650cm
−1)で測定した。希釈していない液体サンプルをフィルムとして施用した。固体サンプルはCH
2Cl
2中に溶解した。吸収バンドは、波数(cm
−1)を用いて示されている。
【0062】
1H NMRスペクトルは300.13 MHzでBruker DPX−300の分光計で測定した。ケミカルシフトδは、テトラメチルシラン(TMS)に対するppmで示されている。真の結合パターンと擬似結合パターンとの間に区別がされなかった。
【0063】
粘度は、調温Physica MCR300コーンアンドプレート粘度計(コーン直径20mm、コーン角度1°、コーン先端−プレート間距離0.05mm、せん断速度0.1〜100s
−1)で測定した。
【0064】
ジクロロメタンに溶解したサンプル(40mg/l)のUV−可視スペクトルは1cmの石英キュベット中で800〜200nmの波長範囲でVarian Cary 50分光計で測定した。最大吸光度のλmaxをnm単位で示し、括弧内には関連するモル吸光係数εをl・g
−1・cm
−1で示している。
【0065】
亜鉛(II)錯体化合物の調製
一般調製手順A
丸底フラスコ中で、乾燥した亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び1,3−ケトアミドを混合し、3時間攪拌しながら、混合物を80℃で加熱した。その後、真空中で揮発性成分を反応混合物から除去した。
【0066】
一般調製手順B
丸底フラスコ中で、乾燥した亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び1,3−ケトアミドのテトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGDME)中の混合物を、3時間攪拌しながら、80℃で加熱した。その後、反応混合物を室温に冷却した。
【0067】
例1:亜鉛(II)ビス(N,N−ジエチル−3−オキソブタンアミデート)
3.39gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.11gのN,N−ジエチル−3−オキソブタンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は4.52gの黄色固形分からなった。
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) (亜鉛 (II)ビス(アセチルアセトネート): 294 (0.21)及び280 (0.27) と比較)
【0068】
例2:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ジエチル−3−オキソブタンアミデート)
5.27gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び6.60gのN,N−ジエチル−3−オキソブタンアミドを10.02gのTEGDME中で、一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は21.89gの黄色溶液からなった。
【0069】
例3:亜鉛(II)ビス(N,N−ジブチル−3−オキソブタンアミデート)
2.76gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.69gのN,N−ジブチル−3−オキソブタンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は5.66gの粘性のオレンジ色のオイルからなった。
1H-NMR (CDCl
3): δ 0.85-1.0 (m, 12 H, CH
3CH
2), 1.2-1.4 (m, 8 H, CH
2CH
3), 1.4-1.6 (m, 8 H, CH
2CH
2CH
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
【0070】
例4:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ジブチル−3−オキソブタンアミデート)
2.69gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.70gのN,N−ジブチル−3−オキソブタンアミドを、8.37gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は15.76gの黄色溶液からなった。
【0071】
例5:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソブタンアミデート)
1.67gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.47gのN,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソブタンアミドを4.40gのTEGDME中で、一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は10.54gの黄色溶液からなった。
【0072】
例6:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N−シクロヘキシル−N−メチル−3−オキソブタンアミデート)
2.71gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.38gのN−シクロヘキシル−N−メチル−3−オキソブタンアミドを8.05gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は15.14gの黄色がかった溶液からなった。
【0073】
例7:亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソブタンアミデート))
3.00gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.79gのN,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソブタンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は5.75gの粘性でオレンジ色のオイルからなった。
1H-NMR (CDCl
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 and 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
【0074】
例8:亜鉛(II)ビス(N,N−ジブチル−3−オキソヘプタンアミデート)
2.70gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び5.65gのN,N−ジブチル−3−オキソヘプタンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は6.25gの黄色オイルからなった。
1H-NMR (CDCl
3): δ 0.8-1.0 (m, 18 H, CH
3CH
2), 1.25-1.4 (m, 12 H, CH
3CH
2), 1.45-1.65 (m, 12 H, CH
2CH
2CH
3), 2.1-2.2 (t, 4 H, CH
2CO), 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
【0075】
例9:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソヘプタンアミデート)
2.58gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び7.91gのN,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソヘプタンアミドを4.03gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は14.52gの黄色溶液からなった。
【0076】
例10:亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソヘプタンアミデート)
2.70gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び5.57gのN,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソヘプタンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は6.01gの粘性でオレンジ色のオイルからなった。
1H-NMR (CDCl
3): δ 0.85-0.95 (t, 12 H, CH
3CH
2), 1.25-1.4 (m, 8 H, CH
2CH
3), 1.5-1.65 (m, 8 H, CH
2CH
2CH
3), 2.1-2.2 (t, 4 H, CH
2CH
2CO), 3.3-3.4 (m, 6 H, OMe), 3.4-3.6 (m, 8 H, OCH
2及び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
【0077】
例11:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソヘプタンアミデート)
2.61gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び5.66gのN,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−オキソヘプタンアミデートを6.04gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は14.31gの黄色がかった溶液からなった。
【0078】
例12:亜鉛(II)ビス(N,N−ジブチル−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミデート)
1.99gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び4.37gのN,N−ジブチル−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミドを一般調製手順Aに従って反応させた。生成物は5.01gの粘性のオレンジ色のオイルからなった。
1H-NMR (CDCl
3): δ 0.85-1.0 (m, 12 H, CH
3CH
2), 1.25-1.45 (m, 8 H, CH
2CH
3), 1.45-1.7 (m, 8 H, CH
2CH
2CH
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
【0079】
例13:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミデート)
2.65gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び8.57gのN,N−ビス(2−エチルヘキシル)−3−オキソ−3−フェニルプロパンアミドを4.84gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は16.06gの黄色がかった溶液からなった。
【0080】
例14:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ジブチル−2−オキソシクロペンタンカルボキサミデート)
2.71gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び5.47gのN,N−ジブチル−2−オキソシクロペンタンカルボキサミドを7.57gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は15.75gの黄色溶液からなった。
【0081】
例15:TEGDME中の亜鉛(II)ビス(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−2−オキソシクロペンタンカルボキサミデート)
2.77gの亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)及び7.96gのN,N−ビス(2−エチルヘキシル)−2−オキソシクロペンタンカルボキサミドを5.02gのTEGDME中で一般調製手順Bに従って反応させた。生成物は15.75gの黄色がかった溶液からなった。
【0082】
二成分ポリウレタン組成物
例16〜17及び比較例V1〜V5
第一の成分を調製するために、各例において、ポリエーテルトリオール(Voranol(登録商標) CP 4755、Dowから)及び表1による触媒を、3000rpmで30秒間、遠心ミキサー(SpeedMixer(商標)DAC 150, FlackTek Inc.)で密に混合した。新たに調製した第一の成分の一部を、次に、内側に塗装されたアルミニウムチューブ中に充填し、このチューブを気密に閉止し、60℃で熱対流炉中で7日間貯蔵した。
【0083】
各例について、記載のとおりに、新たに調製した第一の成分の残りの部分を、表1に係る第二の成分としての室温で液体である変性ジフェニルメタンジイソシアネート(Desmodur(登録商標) CD−L、Bayerから)と混合し、ポリウレタン組成物を形成した。
【0084】
同様に、各例について、60℃で7日間貯蔵した第一の成分を、表1による第二の成分と混合し、同様に、ポリウレタン組成物を形成した。
【0085】
【表1】
【0086】
ポリウレタン組成物を、特に、新たに調製した第一の成分を含む組成物及び60℃で7日間貯蔵した第一の成分を含む組成物の両方の各々の場合について、外観、タックフリー時間、気泡形成及びショアA硬度に関してチェックした。さらに、新たに調製した第一の成分を含む組成物についてのみ、特にサンプルの促進老化のための様々な貯蔵条件の前及び後に、機械特性も引張試験で測定した。
【0087】
組成物の外観は純粋に視覚的に評価し、「透明」、「濁り」又は「不均一」として等級化した。
【0088】
タックフリー時間(皮張り時間)の決定のために、室温の組成物を約3mmの層厚でカードボードに適用し、標準大気条件(「NK」23℃±1℃、50±5%相対湿度)でそれぞれの場合に、LDPE製のピペットにより組成物の表面を軽く叩いた後に、ピペット上に残留物が初めて残らなくなるまでの時間を決定した。
【0089】
タックフリー時間を決定するために調製した組成物において硬化の間に発生した気泡の数(「多い」、「幾分」及び「なし」)を用いて視覚的に気泡形成を評価した。
【0090】
ショアA硬度は標準大気条件で7日間硬化した試験試料に対してDIN 53505により決定した。
【0091】
引張試験における機械特性の決定のために、厚さ約3mmのフィルムを、平坦なPTFEモールドに組成物を注入し、標準大気条件で7日間それを硬化させることにより組成物から調製した。不粘着性かつ弾性フィルムを得た。30mmのバー長さ及び4mmのバー幅を有し、長さが75mmであるダンベル形サンプルをフィルムから打ち抜き、これらの幾つかをDIN EN53504に従って、200mm/分の引張り速度で引張強さ、破断点伸び率及びE弾性率(0.5〜5.0%の伸び率で)を試験した。残りのダンベルを、熱対流炉中で100℃で1日間貯蔵し、例えば、「cataplasm」(40℃及び相対湿度100%)下で10日間、又は、「cataplasm」下で10日間、100℃で1日間貯蔵し、その後、それぞれの場合に、標準大気条件で1日間維持し、DIN EN53504に記載のとおりに試験した。
【0092】
これらの試験の結果を表2に示す。
【表2】
【0093】
表2から判るとおり、本発明に係る触媒を含む二成分ポリウレタン組成物は透明で均一な混合物を示し、貯蔵の前及び後の両方で比較的に短いタックフリー時間を有し、気泡なしに硬化し、比較的に高い強度及び満足される耐性を有する材料を形成する。
【0094】
例18〜19及び比較例V6〜V10
第一の成分を調製するために、各例に対して、3000rpmで30秒間、ポリエーテルトリオール(Voranol(登録商標) CP 4755、Dowから)、ポリエーテルジオール(Acclaim(登録商標) 4200、Bayerから)及び表3による触媒を、遠心ミキサー(SpeedMixer(商標)DAC 150, FlackTek Inc.)で密に混合した。新たに調製した第一の成分の一部を、次に、内側に塗装がされたアルミニウムチューブ中に充填し、チューブを気密に閉止し、60℃で熱対流炉中で7日間貯蔵した。
【0095】
各例について、記載のとおりに、新たに調製した第一の成分の残りの部分を、表3に係る第二の成分としての室温で液体である変性ジフェニルメタンジイソシアネート(Desmodur(登録商標) CD−L、Bayerから)と混合し、ポリウレタン組成物を形成した。
【0096】
同様に、各例について、60℃で7日間貯蔵した第一の成分を、表3による第二の成分と混合し、同様に、ポリウレタン組成物を形成した。
【0097】
【表3】
【0098】
ポリウレタン組成物を、例16に関して記載したとおりにチェックし、それぞれの場合に、外観、タックフリー時間、気泡形成、及び、新たに調製した第一の成分を含む組成物に関してのみ、引張り試験における機械特性について決定した。
【0099】
これらの試験の結果を表4に示す。
【表4】
【0100】
表4から判るとおり、本発明に係る触媒を含む二成分ポリウレタン組成物は透明で均一な混合物を示し、比較的に短いタックフリー時間を有し、気泡なしに硬化し、比較的に高い強度及び満足できる耐性を有する材料を形成する。
【0101】
例20〜31
例16に記載されるとおりに、第一の成分を調製するために、各場合に、ポリエーテルトリオール(Voranol(登録商標) CP 4755、Dowから)及び表5による触媒を混合した。新たに調製した第一の成分の一部を、次に、内側に塗装がされたアルミニウムチューブ中に充填し、このチューブを気密に閉止し、60℃で熱対流炉中で7日間貯蔵した。
【0102】
各例について、例16に記載のように、新たに調製した第一の成分の残りの部分を、表5に係る第二の成分としての室温で液体である変性ジフェニルメタンジイソシアネート(Desmodur(登録商標) CD−L、Bayerから)と混合し、ポリウレタン組成物を形成した。
【0103】
同様に、各例について、60℃で7日間貯蔵した第一の成分を、同様に、表5による第二の成分と混合し、ポリウレタン組成物を形成した。
【0104】
外観、タックフリー時間、気泡形成及びシェアA硬度ならびに引張り試験における機械特性に関して、例16について記載されるとおり、ポリウレタン組成物をチェックした。
結果を表6に示す。
【0105】
【表5】
【表6】
【0106】
表6から判るとおり、本発明に係る触媒を含む二成分ポリウレタン組成物は透明で均一な混合物を示し、貯蔵の前及び後の両方で比較的に短いタックフリー時間を有し、概して気泡なしに硬化し、満足できるショアA硬度を有する材料を形成する。
本発明の実施態様として、以下を挙げることができる:
〈1〉
式Zn(L)x(Y)2−xの亜鉛(II)錯体化合物:
{式中、xは1又は2を表し、Yは一価負電荷を有するリガンドを表し、そしてLは以下の式(I)のリガンドを表わす:
【化1】
(上式中、R1及びR2は互いに独立に、水素基、又は1〜10個の炭素原子を有する一価飽和若しくは不飽和炭化水素基を表わすか、又は一緒になって3〜6個の炭素原子を有する二価アルキレン基を表し、そして、
R3及びR4は互いに独立に、水素基又はヘテロ原子を含んでいてもよい1〜12個の炭素原子を有する一価飽和炭化水素基を表わし、又は一緒になって3〜6個の炭素原子を有する、ヘテロ原子をも含む二価アルキレン基を表す)}。
〈2〉
R1が、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、若しくはフェニル基を表わし、又はR2と一緒になって3〜4個の炭素原子を有する二価アルキレン基を表す、〈1〉に記載の亜鉛(II)錯体化合物。
〈3〉
R2が、水素基を表す、〈1〉又は〈2〉に記載の亜鉛(II)錯体化合物。
〈4〉
R3が、水素基、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基、5〜6個の炭素原子を有するシクロアルキル基、1〜4個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基、若しくは1〜4個の炭素原子を有するアルキルエーテル基を表わし、又はR4と一緒になって式−(CH2)n−X−(CH2)n−を有する二価アルキレン基{式中、X=O、NR(Rは1〜4個の炭素原子を有する一価アルキル基)又はSであり、n=2〜6である}を表す、〈1〉〜〈3〉のいずれか一項に記載の亜鉛(II)錯体化合物。
〈5〉
R4が、水素基、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基、5〜6個の炭素原子を有するシクロアルキル基、1〜4個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキルエーテル基を表す、〈1〉〜〈4〉のいずれか一項に記載の亜鉛(II)錯体化合物。
〈6〉
xが、2を表す、〈1〉〜〈5〉のいずれか一項に記載の亜鉛(II)錯体化合物。
〈7〉
以下の式の1,3−ケトアミドと、亜鉛(II)塩又は亜鉛(II)錯体を反応させる、〈1〉〜〈6〉のいずれか一項に記載の亜鉛(II)錯体化合物の製造方法:
【化2】
(上式中、R1、R2、R3及びR4は上記に規定のとおりである)。
〈8〉
前記亜鉛(II)塩又は亜鉛(II)錯体/1,3−ケトアミドの比が、1:2〜1:6の範囲にある、〈7〉に記載の方法。
〈9〉
亜鉛(II)ビス(アセチルアセトネート)を亜鉛(II)錯体として使用する、〈7〉又は〈8〉に記載の方法。
〈10〉
硬化性組成物用の触媒としての、特に、二成分ポリウレタン組成物用の触媒としての、〈1〉〜〈6〉のいずれか一項に記載の亜鉛(II)錯体化合物の使用。
〈11〉
第一の成分として少なくとも1種のポリオール、第二の成分として少なくとも1種のポリイソシアネート、及び、〈1〉〜〈6〉のいずれか一項に記載の少なくとも1種の亜鉛(II)錯体化合物を含む、二成分ポリウレタン組成物。
〈12〉
前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、そして前記ポリイソシアネートがジイソシアネートである、〈11〉に記載の二成分ポリウレタン組成物。
〈13〉
前記亜鉛(II)錯体化合物が、100gの組成物当たり、0.015〜15、好ましくは0.075〜7.5、特に好ましくは0.15〜3ミリモル当量の亜鉛原子を含む、〈11〉又は〈12〉に記載の二成分ポリウレタン組成物。
〈14〉
前記亜鉛(II)錯体化合物が第一の成分中に含まれる、〈11〉〜〈13〉のいずれか一項に記載の二成分ポリウレタン組成物。
〈15〉
建築及び産業のためのキャスティング組成物、シーラント、接着剤、コーティング、カバリング、塗料、プライマー、成形品、エラストマーとしての〈11〉〜〈14〉のいずれか一項に記載の二成分ポリウレタン組成物の使用。