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DE1569012C - Process for the production of polyurethane elastomers - Google Patents

Process for the production of polyurethane elastomers

Info

Publication number
DE1569012C
DE1569012C DE1569012C DE 1569012 C DE1569012 C DE 1569012C DE 1569012 C DE1569012 C DE 1569012C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
prepolymer
prepolymers
polyester
experiment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Takahashi Yokohama; Kunio Sugiura Tokio; Akio (Japan). C08g 43-00
Original Assignee
Hokushin Kagaku Kogyo K.K., Tokio
Publication date

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Description

Polyurethanelastomere werden im allgemeinen aus ,linearen Polyestern oder Polyäthern mit Hydroxylendgruppen und organischen Di- bzw. Polyisocyanaten hergestellt. Hierbei wird zunächst z. B. der Hydroxypolyester mit einem Polyisocyanat zu einem freie Isocyanatgruppen enthaltenden Isocyanatpolyester umgesetzt, der dann unter Kettenverlängerung und Vernetzung mit Wasser, Glykolen oder Diaminen, gegebenenfalls unter Zusatz von einer weiteren Polyhydroxylkomponehte (s. deutsche Patentschrift 838 826), zu einem kautschukelastischen Produkt vernetzt wird.Polyurethane elastomers are generally made from linear polyesters or polyethers with hydroxyl end groups and organic di- or polyisocyanates. Here z. B. the hydroxy polyester with a polyisocyanate to form an isocyanate polyester containing free isocyanate groups implemented, which is then chain extension and crosslinking with water, glycols or diamines, optionally with the addition of a further polyhydroxyl component (see German patent specification 838 826), is crosslinked to form a rubber-elastic product.

Ein Nachteil der genannten Isocyanatpolyester ist ihre begrenzte Lagerfähigkeit, da die in den Vorpolymeren enthaltenen freien Isocyanatgruppen mit Luftfeuchtigkeit leicht reagieren. Hierzu ist es bereits bekannt, die Isocyanatendgruppen der Isocyanatpolyester oder -polyäther mit Glykolen, Diaminen, Aminoalkoholen oder einwertigen basischen Stickstoffverbindungen zu blockieren. Man erhält hierbei stabile Vorpolymere, die mit überschüssigem Polyisocyanat vernetzt werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die physikalischen Eigenschaften der aus diesen Vorpolymeren hergestellten vernetzten Elastomeren in der Praxis nicht immer ausreichend sind. Bei Verwendung von Glykolen zur Blockierung der Isocyanatgruppen erhält man Elastomere mit geringer Elastizität und Festigkeit. Mit Diaminen lassen sich zwar bessere Elastomereigenschaften erzielen, diese Vorpolymeren sind jedoch nach dem Vermischen mit dem Polyisocyanat wesentlich instabiler und besitzen auf Grund der reaktiveren Aminogruppen ein ungünstigeres Anvulkanisationsverhalten. Solche Vorpolymeren sind in der deutschen Patentschrift 952 940 beschrieben. Man hat zwar versucht, die vorgenannten Schwierigkeiten durch Verwendung von Aminoalkoholen oder von Gemischen aus einem Diamin mit einem Glykol zu beheben, man erhält jedoch in keinem Fall eine wesentliche Verbesserung des Anvulkanisationsverhaltens. Sind die restlichen Isocyanatgruppen mit einer einwertigen basischen Stickstoffverbindung abgesättigt, so erhält man ein Vorpolymeres, das keine reaktionsfähigen Endgruppen aufweist und deshalb äußerst reaktionsträge ist. Dieses Verfahren ist somit für praktische Zwecke ebenfalls ungeeignet.A disadvantage of the isocyanate polyesters mentioned is their limited shelf life, since those in the prepolymers contained free isocyanate groups react easily with humidity. For this it is already known, the isocyanate end groups of the isocyanate polyesters or polyethers with glycols, diamines, To block amino alcohols or monohydric basic nitrogen compounds. One obtains here stable prepolymers that can be crosslinked with excess polyisocyanate. It has, however demonstrated that the physical properties of the crosslinked elastomers made from these prepolymers are not always sufficient in practice. When using glycols to block the Isocyanate groups give elastomers with low elasticity and strength. Leave with diamines Although better elastomer properties are achieved, these prepolymers are, however, after mixing with the polyisocyanate is much more unstable and because of the more reactive amino groups they have a less favorable one Scorch behavior. Such prepolymers are in German patent specification 952 940 described. Attempts have been made to overcome the aforementioned difficulties by using amino alcohols or from mixtures of a diamine with a glycol, but one does not get in either In the case of a significant improvement in the scorch behavior. Are the remaining isocyanate groups saturated with a monovalent basic nitrogen compound, a prepolymer is obtained, which has no reactive end groups and is therefore extremely inert. This method is thus also unsuitable for practical purposes.

Außer den vorgenannten zweistufigen VerfahrenExcept for the two-step process mentioned above

zur Herstellung von Vorpolymeren ist es auch bekannt, nach einem Einstufenverfahren ein Gemisch aus einer linearen höhermolekularen Polyhydroxylverbindung und einem niedrigmolekularen Ketten verlängerer mit einem organischen Diisocyanat (in höchstens äquivalenter Menge zu den vorhandenen aktiven Wasserstoffatomen) zu einem Vorpolymeren umzusetzen. Mit Wasser als Kettenverlängerer erhält man einfor the production of prepolymers, it is also known to use a one-step process, a mixture of a linear higher molecular weight polyhydroxyl compound and a low molecular weight chain lengthener with an organic diisocyanate (in a maximum equivalent amount to the active hydrogen atoms present) to convert to a prepolymer. With water as a chain extender you get a

Zwischenprodukt, das beim Verformen relativ wenig anvulkanisiert wird und Elastomere mit guten physikalischen Eigenschaften ergibt. Vermutlich beruht die Verbesserung des Anvulkanisationsverhaltens auf der Struktur des Moleküls, in dem sich die weniger aktive lineare Polyhydroxylverbindung gegenüber dem aktiveren Kettenverlängerer bevorzugt als Endgruppe angelagert befindet. Die bei der Reaktion von Wasser mit Isocyanatgruppen entstehenden Harnstoffbrücken bieten ausreichende Vernetzungsmöglichkeiten, wobei ein Elastomeres mit guten physikalischen Eigenschaften entsteht. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen in der schwierig zu beherrschenden Einstufenreaktion, wodurch unter anderem die Viskosität des Produkts starken Schwankungen unterworfen ist und darin, daß es schwierig ist, wegen der Verwendung von Wasser als Kettenverlängerer große Mengen aromatischer Komponenten einzusetzen, was für die Erzielung bestimmter Elastomereigenschaften notwendig ist. Weitere Schwierigkeiten sind das Schäumen, die Rißbildung und der Abbau bei der Verformung der Elasto-. meren, da das Vorpolymere hygroskopisch ist.Intermediate product that is vulcanized relatively little during deformation and elastomers with good physical properties Properties. Presumably, the improvement in the scorch behavior is based on the structure of the molecule in which the less active linear polyhydroxyl compound is compared to the more active chain extender is preferably attached as an end group. The reaction of water Urea bridges formed with isocyanate groups offer sufficient crosslinking possibilities, with an elastomer with good physical properties is created. The disadvantages of this method are in the difficult-to-control one-step reaction, which among other things affects the viscosity of the product is subject to great fluctuations and that it is difficult because of the use of water to use large amounts of aromatic components as chain extenders, which is essential for the achievement of certain Elastomer properties is necessary. Foaming and cracking are further difficulties and the degradation in the deformation of the elasto-. because the prepolymer is hygroscopic.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Schwierigkeiten zu überwinden und ein leicht zu beherrschendes, gut reproduzierbares Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften unter Verwendung von lagerstabilen Vorpolymeren zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren durch Umsetzung von keine freien Isocyanatgruppen aufweisenden Vorpolymeren (I) aus
The object of the invention is therefore to overcome the aforementioned difficulties and to create an easy-to-control, reproducible process for the production of polyurethane elastomers with excellent physical properties using storage-stable prepolymers. This object is achieved by the invention.
The invention thus relates to a process for the production of polyurethane elastomers by reacting prepolymers (I) which contain no free isocyanate groups

(A) linearen, höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht von min-(A) linear, higher molecular weight polyhydroxy compounds with a molecular weight of min-

' destens700,'least700,

(B) aromatischen Diaminen und(B) aromatic diamines and

(C) aromatischen Diisocyanaten(C) aromatic diisocyanates

mit (II) einer überschüssigen Menge eines organischen Polyisocyanats, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die verwendeten Vorpolymeren (I) in der Weise hergestellt worden sind, daß die Komponente (A) in zwei Anteilen eingesetzt worden war, wobei der erste Teil von (A) zunächst mit etwa 1,5 bis 8 Äquivalenten (C) je Äquivalent (A), jedoch höchstens der äquivalenten Menge (C), bezogen auf (A) + (B), bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 2000C umgesetzt worden war, und dann der zweite Teil von (A) mit dem er-with (II) an excess amount of an organic polyisocyanate, which is characterized in that the prepolymers (I) used have been prepared in such a way that component (A) was used in two proportions, the first part of (A ) initially with about 1.5 to 8 equivalents (C) per equivalent (A), but at most the equivalent amount (C), based on (A) + (B), had been reacted at temperatures from room temperature to 200 ° C, and then the second part of (A) with the

haltenen Produkt aus (C) und dem ersten Teil von (A) sowie mit höchstens der den restlichen Isocyanatgruppen im Produkt äquivalenten Menge (B) weiter umgesetzt worden war.retained product from (C) and the first part of (A) and with at most that of the remaining isocyanate groups in the product equivalent amount (B) had been reacted further.

Der Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens zu dem Verfahren der deutschen Patentschrift 952 940, wo Vorpolymere mit freien Aminogruppen verwendet werden, besteht darin, daß beim vorliegenden Verfahren in der ersten Reaktionsstufe nur ein Teil, vorzugsweise die Hälfte der gesamten Polyhydroxylverbindung (A) eingesetzt wird. In der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens reagiert das aromatische Diamin (B) auf Grund der höheren Reaktivität bevorzugt mit dem Isocyanatpolyester der ersten Stufe unter Bildung von Harnstoffgruppen. Da die Menge an Diamin höchstens den freien Isocyanatgruppen im Isocyanatpolyester äquivalent ist, reagiert auch (ausgenommen den Grenzfall, wo die Menge an Diamin (B) den restlichen NCO-Gruppen äquivalent ist) ein Teil der Hydroxylgruppen des neu hinzugegebenen Polyesters, so daß schließlich ein lagerstabiles Vorpolymeres entsteht, das im Molekül Estergruppen, Harnstoffgruppen und Urethangruppen enthält und keine freien Isocyanatgruppen, jedoch freie Hydroxylgruppen aufweist.The difference between the method according to the invention and the method of German patent specification 952 940, where prepolymers with free amino groups are used is that in the present process in the first reaction stage only part, preferably half, of the total polyhydroxyl compound (A) is used. In the second stage of the process according to the invention, the aromatic reacts Diamine (B) is preferred because of its higher reactivity with the isocyanate polyester of the first Stage with the formation of urea groups. Since the amount of diamine is at most the free isocyanate groups is equivalent in the isocyanate polyester also reacts (except in the borderline case where the amount on diamine (B) is equivalent to the remaining NCO groups) some of the hydroxyl groups of the newly added Polyester, so that ultimately a storage-stable prepolymer is formed in the molecule Contains ester groups, urea groups and urethane groups and does not contain free isocyanate groups, however has free hydroxyl groups.

Die Vorpolymeren sind praktisch linear aufgebaut und enthalten eine ausreichende Menge an Harnstoffgruppen zur Bildung von Vernetzungen. Die Analyse zeigt, daß die Endgruppen der Vorpolymeren im wesentlichen von den Endgruppen der Polyhydroxylkomponente (A) herrühren.The prepolymers have a practically linear structure and contain a sufficient amount of urea groups for the formation of networks. The analysis shows that the end groups of the prepolymers im originate essentially from the end groups of the polyhydroxyl component (A).

Der Ausdruck »praktisch linear« bedeutet, daß das Vorpolymere bisweilen nur teilweise gequollen wird und ein gelähnliches Produkt liefert, das in Ketonen oder Estern kaum löslich ist als auch andere synthetische Elastomere mit im wesentlichen linearer Struktur. Bekanntlich wirkt sich eine geringe Abweichung von der linearen Struktur durch geringe Verzweigung oder eine unvollständige Vernetzung günstig auf die Walzbarkeit aus.The term "practically linear" means that the prepolymer is sometimes only partially swollen and provides a gel-like product that is sparingly soluble in ketones or esters than other synthetic ones Elastomers with an essentially linear structure. As is well known, there is a slight deviation from the linear structure due to minor branching or incomplete crosslinking to the Rollability off.

Auf Grund der besonderen Molekülstruktur sind die Vorpolymeren im Rahmen der Erfindung den nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 952 940 hergestellten Vorpolymeren in der Verknetbarkeit, der Anvulkanisation und dem Fließen in der Form überlegen. Das Anvulkanisationsverhalten ist gleichzeitig ein Maß für die Lagerstabilität des Vorpolymeren im Gemisch mit dem Polyisocyanat. Dies ergibt sich aus dem Vergleich des Versuchs 1-D (Verfahren der deutschen Patentschrift 952 940) mit dem Versuch 1-G in Tabelle I der Erfindung.Due to the special molecular structure, the prepolymers are within the scope of the invention prepolymers produced by the process of German patent specification 952 940 in kneadability, superior to scorch and mold flow. The scorch behavior is at the same time a measure of the storage stability of the prepolymer in a mixture with the polyisocyanate. this results from the comparison of the experiment 1-D (method of the German patent specification 952 940) with the Experiment 1-G in Table I of the invention.

Bei der Herstellung der Polyurethanelastomeren werden die Vorpolymeren jeweils mit einem Überschuß an Polyisocyanat umgesetzt. Ein Vergleich der mechanischen Eigenschaften der aus den Vorpolymeren erfindungsgemäß hergestellten Elastomeren mit denjenigen Elastomeren, die aus den Vorpolymeren gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift 952 940 hergestellt worden sind (Vergleichsbeispiel 1-D in Tabelle I der vorliegenden Erfindung), zeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Elastomeren bei größerer Shorehärte (80 gegenüber 70) eine größere Bruchdehnung aufweisen (740 gegenüber 630). Hierbei wurden bei dqm Vergleichsbeispiel 1-D sogar durchwegs bessere Werte gefunden als sie die deutsche Patentschrift 952 940 aufweist.In the production of the polyurethane elastomers, the prepolymers are each used with an excess implemented on polyisocyanate. A comparison of the mechanical properties of those obtained from the prepolymers elastomers produced according to the invention with those elastomers obtained from the prepolymers have been produced according to the method of German patent specification 952 940 (comparative example 1-D in Table I of the present invention) shows that the elastomers prepared according to the invention with greater Shore hardness (80 compared to 70) have a greater elongation at break (740 compared to 630). In this case, dqm comparative example 1-D even found consistently better values than the German one Patent 952,940 has.

Es ist weiterhin möglich, beliebige Kettenverliingerer für das Vorpolymere auszuwählen und lineare Verbindungen an die Endgruppen anzulagern, wodurch man die Verarbeitbarkeit ändern oder modifizieren kann. Zum Beispiel ist im allgemeinen ein Elastomeres mit geringer Kristallisationsneigung erwünscht, das Vorpolymere soll jedoch häufig einen geeigneten Kristallisationsgrad aufweisen, um seine Klebrigkeit zu verringern. Durch ausschließliche oder teilweise Verwendung einer Verbindung hoher Kristallisationsneigung als linearer Komponente, die an die End- gruppen angelagert werden soll, kann man die Verarbeitbarkeit ohne Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften des Endprodukts wesentlich verbessern.
Das Molekulargewicht der Komponente (A) muß mindestens 700 betragen und kann 4000 oder mehr, vorzugsweise 1000 bis 2000, sein. Glykole, Aminoalkohole und andere Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht von höchstens 5000 können an Stelle eines Teils der Komponente (A) verwendet werden.
It is also possible to select any chain extenders for the prepolymer and to add linear compounds to the end groups, which means that the processability can be changed or modified. For example, an elastomer with a low tendency to crystallize is generally desired, but the prepolymer should often have a suitable degree of crystallization to reduce its tackiness. Through the exclusive or partial use of a compound with a high tendency to crystallize as a linear component which is intended to be attached to the end groups, the processability can be significantly improved without impairing the physical properties of the end product.
The molecular weight of the component (A) must be at least 700 and may be 4,000 or more, preferably 1,000 to 2,000. Glycols, amino alcohols and other polyhydroxy compounds having a molecular weight of 5000 or less can be used in place of a part of the component (A).

Die Komponente (A) umfaßt Polyglykole oder höhermolekulare Polyhydroxyverbindungen, wie Polyester, z. B. die von f-Caprolacton, die Umsetzungsprodukte von aliphatischen zweiwertigen Alkoholen, wie Äthylenglykol, Propylenglykol oder Butylenglykol mit Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure oder Sebacinsäure, Polyäther, wie PoIytetrahydrofurane, Äthylenoxid- und Propylenoxidaddukte, Polyesteramide, die durch Mischkondensation von aliphatischen Diaminen, wie Äthylendiamin und Aminoalkoholen, ζ. B. l-Hydroxy-2-aminoäthan, mit Dicarbonsäuren erhalten worden sind, PoIythioäther, Polysulfide, Formaldehydpolymere, Copolymere des Foramaldehyds, oder Gemische der vorgenannten Polymeren.The component (A) includes polyglycols or higher molecular weight polyhydroxy compounds, such as Polyester, e.g. B. that of f-caprolactone, the reaction products of aliphatic dihydric alcohols, such as ethylene glycol, propylene glycol or butylene glycol with dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, Pimelic acid or sebacic acid, polyethers, such as polyetrahydrofurans, Ethylene oxide and propylene oxide adducts, polyester amides produced by mixed condensation of aliphatic diamines such as ethylenediamine and amino alcohols, ζ. B. l-hydroxy-2-aminoethane, have been obtained with dicarboxylic acids, polythioethers, Polysulfides, formaldehyde polymers, copolymers of foramaldehyde, or mixtures of aforementioned polymers.

Zweiwertige Alkohole, Glykole oder Aminoalkohole mit niedrigerem Molekulargewicht, die im Gemisch mit der Komponente (A) verwendet werden können, sind z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Diäthylenglykol oder 1 -Hydroxy-2-aminoäthan.Dihydric alcohols, glycols or amino alcohols with lower molecular weight, which are in the mixture which can be used with component (A) are, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol or 1-hydroxy-2-aminoethane.

Beispiele für die aromatischen Diamine (B) sind halogensubstituierte aromatische Diamine, wie 2,5-Dichlor - ρ - phenylendiamin, 3,3' - Dichlorbenzidin, ο - Dichlorbenzidin, 4,4' - Methylen - bis - (2 - chloranilin), unsubstituierte aromatische Diamine, wie p-Phenylendiamin, Benzidin, oder Diamino verbindungen mit einem Triazinring, wie Lauroguanamin. Es können auch Gemische dieser Amine verwendet werden.Examples of the aromatic diamines (B) are halogen-substituted aromatic diamines such as 2,5-dichloro - ρ - phenylenediamine, 3,3 '- dichlorobenzidine, ο - dichlorobenzidine, 4,4' - methylene - bis - (2 - chloroaniline), unsubstituted aromatic diamines, such as p-phenylenediamine, benzidine, or diamino compounds with a triazine ring, like lauroguanamine. Mixtures of these amines can also be used will.

Beispiele für organische Diisocyanate (C) sind ρ - Phenylendiisocyanat, Diphenylmethan - 4,4' - diisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4-Toluylendiisocyanat oder Gemische von 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat. Examples of organic diisocyanates (C) are ρ - phenylene diisocyanate, diphenylmethane - 4,4 '- diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate or mixtures of 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate.

Für das Molverhältnis der Komponenten (A), (B) und (C) gilt folgendes: Bei einem Molverhältnis von [(A) + (B)]/(C) im Bereich von 1,1 bis 1,2 zeigt das Vorpolymere die beste Verarbeitbarkeit auf dem WaI-zenstuhl. Gegebenenfalls kann jedoch auch ein Molverhältnis von 0,9 bis 1,5 oder höher angewandt werden. Wenn das Verhältnis von [(A) + (B)]/(C) wesentlich höher als 1,0 ist, hat das Vorpolymere im allgemeinen eine niedrige Viskosität und ist auf der Walze klebrig. Wenn das Verhältnis wesentlich niedriger ist als 1,0, wird das Vorpolymere auf Grund von Vernetzung zu zäh und ist ungeeignet.The following applies to the molar ratio of components (A), (B) and (C): At a molar ratio of [(A) + (B)] / (C) in the range 1.1 to 1.2, the prepolymer shows the best roll mill processability. If necessary, however, a molar ratio of 0.9 to 1.5 or higher can also be used. When the ratio of [(A) + (B)] / (C) is significantly higher than 1.0, the prepolymer generally has has a low viscosity and is sticky on the roller. When the ratio is much lower than 1.0, the prepolymer becomes too tough due to crosslinking and is unsuitable.

Das Verfahren zur hier nicht beanspruchten Her-The method for the manufacture, which is not claimed here,

stellung der Vorpolymeren wird in zwei Stufen durchgeführt, wobei die Polyhydroxylverbindung (A) in den beiden Stufen im Verhältnis 3:1 bis 1:3, vorzugsweise 1:1, eingesetzt wird.position of the prepolymers is carried out in two stages, the polyhydroxyl compound (A) in the two stages in a ratio of 3: 1 to 1: 3, preferably 1: 1, is used.

In der ersten Stufe der hier nicht beanspruchten Vorpolymerenherstellung werden etwa 1,5 bis 8 Äquivalente der Komponente (C) je 1,0 Äquivalent der Komponente (A) verwendet, wobei das Isocyanat (C) in höchstens äquivalenter Menge, bezogen auf (A) + (B), eingesetzt wird. Hierbei werden die beiden. Komponenten bei Temperaturen bis zu 2000C, vorzugsweise bei 40 bis 1500C, miteinander gemischt. Die Reaktionszeit kann in weiten Bereichen schwanken, z. B. einigen Minuten bis mehreren Stunden.In the first stage of the prepolymer production, which is not claimed here, about 1.5 to 8 equivalents of component (C) are used per 1.0 equivalent of component (A), the isocyanate (C) in a maximum equivalent amount, based on (A) + (B) is used. Here the two. Components at temperatures up to 200 0 C, preferably at 40 to 150 0 C, mixed with one another. The response time can vary widely, e.g. B. a few minutes to several hours.

Bei Abwesenheit von Wasser in der Komponente (A) kann eine Umsetzung des Wassers mit dem Isocyanat eintreten. Die Reaktionsteilnehmer müssen daher weitgehend wasserfrei sein. Die Trocknung kann durch Rühren während etwa 2 Stunden bei 130 bis 1350C unter 30 bis 60 Torr bewirkt werden.In the absence of water in component (A), the water can react with the isocyanate. The reactants must therefore be largely anhydrous. Drying can be brought about by stirring for about 2 hours at 130 to 135 ° C. under 30 to 60 torr.

Die Umsetzung der Komponenten (A) und (C) kann bei Atmosphärendruck erfolgen. Vorzugsweise wird der letzte Teil der Umsetzung unter vermindertem Druck durchgeführt, um während der Umsetzung gebildete Gase zu entfernen.Components (A) and (C) can be reacted at atmospheric pressure. Preferably the last part of the reaction is carried out under reduced pressure to avoid formed during the reaction Remove gases.

Als Katalysatoren dienen tertäre Amine, wie N,N' - Dimethylbenzylamin, N - Methylmorpholin, Ν,Ν'-Dimethylanilin, Triäthylamin oder organische Zinnverbindungen, wie Zinn(II)-octoat, Zinn(IV)-dibutyl-bis-(acetylacetonat) oder Zinn(IV)-dibutyl-di-(äthylhexoat). Tertiary amines, such as N, N '- dimethylbenzylamine, N - methylmorpholine, are used as catalysts, Ν, Ν'-dimethylaniline, triethylamine or organic Tin compounds, such as tin (II) octoate, tin (IV) dibutyl bis (acetylacetonate) or tin (IV) dibutyl di (ethylhexoate).

Beispiele für Inhibitoren sind anorganische Säuren, wie Salzsäure, Phosphorsäure, Borsäure oder Schwefelsäure, organische.. Säuren, wie Adipinsäure oder Bernsteinsäure, Säurechloride, wie Benzoylchlorid oder Acetylchlorid, oder Schiffsche Basen, wie α,α'-Dinitrilo-di-o-kresol. Examples of inhibitors are inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid or sulfuric acid, organic .. acids such as adipic acid or succinic acid, acid chlorides such as benzoyl chloride or acetyl chloride, or Schiff bases, such as α, α'-dinitrilo-di-o-cresol.

Die Katalysatoren wirken in einer Konzentration von etwa 0,001 bis 0,5%, bezogen auf sämtliche Reaktionsteilnehmer.The catalysts act in a concentration of about 0.001 to 0.5%, based on all Respondents.

Bei Verwendung der Komponente (C) im Überschuß gegenüber der Komponente (A) oder, sofern die Reaktionsfähigkeit der Komponente (A) gering ist, kann ein Teil der Komponente (A) durch zweiwertige Alkohole oder Aminoalkohole niedrigen Molekulargewichts ersetzt werden.When using component (C) in excess over component (A) or, if the reactivity of the component (A) is low, a part of the component (A) can by divalent Alcohols or amino alcohols of low molecular weight are replaced.

In der zweiten Stufe der hier nicht beanspruchten vorpolymeren Herstellung des Verfahrens wird das Reaktionsprodukt der ersten Stufe mit dem Rest der Komponente (A) sowie mit der Komponente (B) umgesetzt, wobei die Komponente (B) in höchstens äquivalenter Menge zu den Isocyanatgruppen des Reaktionsprodukts der ersten Stufe verwendet wird. Der zweite Anteil der Komponente (A) und die Komponente (B) können entweder im Gemisch oder getrennt zugegeben werden. Gegebenenfalls kann dem Reaktionsprodukt der ersten Stufe vor der Umsetzung in der zweiten Stufe eine weitere Menge der Komponente (C) zugegeben werden.In the second stage of the prepolymer preparation process, which is not claimed here, the Reaction product of the first stage with the remainder of component (A) and with component (B) implemented, the component (B) in a maximum equivalent amount to the isocyanate groups of the Reaction product of the first stage is used. The second portion of the component (A) and the component (B) can be added either as a mixture or separately. If necessary, the Reaction product of the first stage before the reaction in the second stage, a further amount of the component (C) can be added.

Die Reaktionsbedingungen in der zweiten Stufe gleichen denen der ersten. Im allgemeinen verläuft jedoch die Reaktion in der zweiten Stufe rascher, und es tritt ein rascher Viskositätsanstieg ein. Der Mischvorgang muß deshalb rasch und gründlich erfolgen.The reaction conditions in the second stage are the same as those of the first. Generally runs however, the reaction in the second stage is faster and there is a rapid increase in viscosity. The mixing process must therefore be done quickly and thoroughly.

Auch in der zweiten Stufe der hier nicht beanspruchten vorpolymeren Herstellung kann ein Teil der Komponente (A) durch zweiwertige Alkohole oder Aminoalkohole niedrigen Molekulargewichts ersetzt werden. Sie verbessern die Verarbeitbarkeit der erhaltenen Vorpolymeren, wenn der Anteil der Komponenten (B) und (C) relativ groß ist gegenüber dem der Komponente (A). Im allgemeinen ist jedoch ihre Ver-Wendung im Gemisch begrenzt, da die physikalischen Eigenschaften des Elastomeren hierdurch leicht beeinträchtigt werden.In the second stage of the prepolymer production, which is not claimed here, part of the Component (A) replaced by dihydric alcohols or amino alcohols of low molecular weight will. They improve the processability of the prepolymers obtained when the proportion of the components (B) and (C) is relatively large compared to that of component (A). In general, however, their usage is limited in the mixture, as this slightly affects the physical properties of the elastomer will.

Das nach der zweiten Stufe erhaltene Vorpolymere wird mit überschüssigem organischem Polyisocyanat zu Polyurethanelastomeren vernetzt. Die Vernetzung oder Vulkanisation hängt eng mit der Formgebung zusammen. Es können die in der Kautschukindustrie herkömmlichen Verformungsverfahren angewandt werden. Das Vorpolymere kann unter ähnlichen Bedingungen wie gewöhnliche Elastomere gelagert werden. Die Verarbeitung mit Polyisocyanaten erfolgt auf Walzenstühlen oder im Innenmischer.The prepolymer obtained after the second stage is mixed with excess organic polyisocyanate cross-linked to form polyurethane elastomers. The crosslinking or vulcanization is closely related to the shaping together. The deformation processes conventional in the rubber industry can be used will. The prepolymer can be stored under conditions similar to ordinary elastomers. Processing with polyisocyanates takes place on roller mills or in an internal mixer.

Die bei der Vulkanisation des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten organischen Polyisocyanate umfassen nicht nur die vorgenannten aromatischen Diisocyanate, sondern auch Polyisocyanate und deren Dimere sowie das Polyisocyanat der FormelThe organic polyisocyanates used in the vulcanization of the process according to the invention include not only the aforementioned aromatic diisocyanates, but also polyisocyanates and their Dimers and the polyisocyanate of the formula

OCNOCN

NCONCO

HCHHCH

NCONCO

Die mit überschüssigem Polyisocyanat versetzte Mischung wird nach dem Vorformen in einer heißen Presse unter Druck verformt und erhitzt, oder sie wird nach dem Kalandrieren oder Extrudieren zur Herstellung von elastomeren Formkörpern erhitzt. Das Formpressen kann zwischen 100 und 1600C, vorzugsweise bei 140 bis 1500C, erfolgen. Die Vulkanisationsdauer kann etwa 5 bis 30 Minuten und der Preßdruck 30 bis 300 kg/cm2, vorzugsweise 100 bis 200 kg/cm2, betragen. Der Formkörper läßt sich leicht aus der Form herausnehmen, doch können auch Trennmittel, wie Silikonöle oder Wachse, verwendet werden. Zur Verkürzung der Vulkanisationsdauer, zur Verhinderung des Schäumens und der Rißbildung und zur leichteren Entnahme aus der Form können etwa 0,05 bis 1,0% eines Beschleunigers, wie Blei-äthylphenyldithiocarbamat, verwendet werden. Nach der Herausnahme aus der Form können die physikalischen Eigenschaften des Formkörpers durch 2- bis 24stündiges Erhitzen in Heißluft auf 100 bis 1200C weiter verbessert und stabilisiert werden.The mixture to which excess polyisocyanate has been added is shaped and heated under pressure in a hot press after preforming, or it is heated after calendering or extrusion to produce elastomeric moldings. The compression molding can take place between 100 and 160 ° C., preferably at 140 to 150 ° C. The vulcanization time can be about 5 to 30 minutes and the pressing pressure 30 to 300 kg / cm 2 , preferably 100 to 200 kg / cm 2 . The molded body can be easily removed from the mold, but release agents such as silicone oils or waxes can also be used. About 0.05 to 1.0% of an accelerator such as lead ethylphenyldithiocarbamate can be used to shorten the vulcanization time, to prevent foaming and cracking and to facilitate removal from the mold. After removal from the mold, the physical properties of the molded body can be further improved and stabilized by heating in hot air at 100 to 120 ° C. for 2 to 24 hours.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
In den Beispielen werden für die technischen PoIyisocyanate folgende Bezeichnungen verwendet:
The examples illustrate the invention. Parts are by weight unless otherwise stated.
In the examples, the following designations are used for technical polyisocyanates:

PolyisocyanatPolyisocyanate Bezeichnungdesignation 6, Isomerengemisch aus 80 Teilen
2,4- und 20 Teilen 2,6-Toluy-
lendiisocyanat
Dimeres Toluylendiisocyanat ...
6 , isomer mixture of 80 parts
2,4- and 20 parts 2,6-Toluy-
lene diisocyanate
Dimer tolylene diisocyanate ...
TDI-80
TDI-Dimer
TDI-80
TDI dimer

Beispiel 1example 1

Ein Äthylenglykol-Adipinsäure-Polyester -mit einer Hydroxylzahl von 55 und einer Säurezahl von 2 wird durch 2stündiges Erhitzen auf 130°C unter vermindertem Druck getrocknet. Dieser Polyester wird zur Herstellung von Elastomeren verwendet. Die Versuche 1-A bis 1-F sind Vergleichsversuche nach dem Stand der Technik. Versuch 1-G wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt.An ethylene glycol adipic acid polyester with a hydroxyl number of 55 and an acid number of 2 is used dried by heating at 130 ° C for 2 hours under reduced pressure. This polyester is used to manufacture used by elastomers. Experiments 1-A to 1-F are comparative experiments according to the prior art Technology. Experiment 1-G is carried out according to the method according to the invention.

Versuch 1-AExperiment 1-A

100 Teile des Polyesters werden mit 16 Teilen TDI-80 versetzt und 30 Minuten bei 120° C umgesetzt. Die erhaltene Schmelze wird mit 8 Teilen 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan versetzt und dann in eine etwa 100° C heiße Form gegossen. Nach einigen Minuten geliert das Gemisch und nach etwa 1 Stunde wird der Formkörper entnommen und weitere 12 Stunden in Heißluft auf etwa 100° C erhitzt. Es wird eine elastomere Folie erhalten.100 parts of the polyester are mixed with 16 parts of TDI-80 and reacted at 120 ° C. for 30 minutes. The melt obtained is mixed with 8 parts of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane added and then poured into a mold at about 100 ° C. After some Minutes, the mixture gels and after about 1 hour the molded body is removed and a further 12 hours heated in hot air to about 100 ° C. An elastomeric film is obtained.

Versuch 1-BExperiment 1-B

Das in Versuch 1-A erhaltene gelähnliche Material wird kalt verwalzt und mit 0,5 Teilen Piperidin versetzt. Man erhält ein stabiles rohkautschukähnliches Vorpolymeres. Mit diesem Vorpolymeren werden 6 Teile TDI-Dimer verknetet. Dieses Produkt wird 20 Minuten bei 140° C zu einer elastomeren Folie formgepreßt.The gel-like material obtained in Experiment 1-A is cold-rolled and mixed with 0.5 part of piperidine. A stable, raw rubber-like prepolymer is obtained. With this prepolymer will be 6 parts of TDI dimer kneaded. This product becomes an elastomeric film at 140 ° C. for 20 minutes compression molded.

Versuch 1-CExperiment 1-C

An Stelle von 8 Teilen 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan werden der in Versuch 1-A erhaltenen Schmelze 4,5 Teile 1,4-Butandiol zugegeben. Man erhält ein zähes, rohkautschukähnliches Prepolymeres, das jedoch selbst nach Zugabe von weiteren Mengen an organischem Polyisocyanat kein brauchbares Elastomeres liefert.Instead of 8 parts of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane 4.5 parts of 1,4-butanediol are added to the melt obtained in Experiment 1-A. Man receives a tough, raw rubber-like prepolymer, which, however, does so even after the addition of additional quantities does not provide any useful elastomer of organic polyisocyanate.

Versuch 1-DExperiment 1-D

100 Teile des Polyesters werden mit 12 Teilen TDI-80 sowie 9 Teilen 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan zu einem stabilen, gut walzbaren Vorpolymeren verarbeitet. In 100 Teile dieses Produkts werden 5 Teile TDI-Dimer eingewalzt, und unmittelbar darauf wird das erhaltene Produkt 5 Minuten bei 130° C zu einem zähen elastomeren Formkörper verpreßt.100 parts of the polyester are mixed with 12 parts of TDI-80 and 9 parts of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane processed into a stable prepolymer that is easy to roll. In 100 parts of this product 5 parts of TDI dimer are rolled in, and immediately afterwards the product obtained is 5 minutes pressed at 130 ° C to form a tough elastomeric molding.

Versuch 1-EExperiment 1-E

Aus 100 Teilen des Polyesters, 17 Teilen TDI-80, 9 Teilen 3,3' - Dichlor - 4,4' - diaminodiphenylmethan und 2,5 Teilen 1,4-Butandiol wird ein Vorpolymeres hergestellt, das nach Einverleibung von TDI-Dimer eine etwas bessere Stabilität besitzt als das in Versuch 1-D erhaltene Produkt. Das Produkt wird 10 Minuten bei 140° C zu einem elastomeren Formkörper mit guten physikalischen Eigenschaften verpreßt.From 100 parts of the polyester, 17 parts of TDI-80, 9 parts of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane and 2.5 parts 1,4-butanediol, a prepolymer is prepared which, after incorporation of TDI dimer has a somewhat better stability than the product obtained in experiment 1-D. The product is 10 minutes pressed at 140 ° C to form an elastomeric molding with good physical properties.

Versuch 1-FExperiment 1-F

100 Teile des in Versuch 1-A verwendeten Polyesters werden mit 0,9 Teilen Wasser vermischt. Das Gemisch wird bei 50 bis 90° C mit 14 Teilen TDI-80 umgesetzt. Nach etwa 15 Stunden erhält man ein stabiles Vorpolymeres. 100 Teile dieses Vorpolymeren werden mit 8 Teilen TDI-Dimeren verknetet, und das erhaltene Produkt wird 30 Minuten bei* 140° C zu einem elastomeren Formkörper verpreßt.100 parts of the polyester used in Experiment 1-A are mixed with 0.9 parts of water. The Mixture is reacted with 14 parts of TDI-80 at 50 to 90 ° C. After about 15 hours you get a stable prepolymer. 100 parts of this prepolymer are kneaded with 8 parts of TDI dimers, and that The product obtained is pressed for 30 minutes at 140.degree. C. to give an elastomeric molding.

Versuch 1-GExperiment 1-G

Zunächst werden 50 Teile des in Versuch 1-A verwendeten Polyesters mit 13,5 Teilen TDI-80 umgesetzt, und anschließend wird das erhaltene Produkt mit 50 Teilen des Polyesters und 10 Teilen 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan versetzt und 2 Stunden auf 100°C erhitzt. Es wird ein verknetbares, stabiles Vorpolymeres erhalten. 100 Teile dieses Vorpolymeren werden mit 7 Teilen TDI-Dimeren verknetet, und das erhaltene Produkt wird 10 Minuten bei 140° C zu einem zähen elastomeren Formkörper verpreßt.First, 50 parts of the polyester used in Experiment 1-A are reacted with 13.5 parts of TDI-80, and then the product obtained is mixed with 50 parts of the polyester and 10 parts of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane added and heated to 100 ° C for 2 hours. A kneadable, stable prepolymer is obtained. 100 parts of this prepolymer are kneaded with 7 parts of TDI dimers, and the product obtained is 10 minutes at 140 ° C to one tough elastomer molded body.

Im allgemeinen kann man bei Verwendung von 0,1 bis 0,5 Teilen eines Beschleunigers^ wie Bleiäthylphenyldithiocarbamat, bei der Umsetzung des Vorpolymeren mit dem TDI-Dimeren die Preßzeit verkürzen. Weiterhin kann man die physikalischen Eigenschaften der Elastomeren nach dem Verformen durch mehrstündiges Erhitzen an der Luft auf 100 bis 120°C oder durch Altern bei 20 bis 30° C während mehrerer Tage bis mehreren Wochen stabilisieren.In general, when using 0.1 to 0.5 parts of an accelerator ^ such as lead ethylphenyldithiocarbamate, reduce the pressing time when the prepolymer is reacted with the TDI dimer. You can also use the physical Properties of the elastomers after deformation by heating to 100 in air for several hours Stabilize up to 120 ° C or by aging at 20 to 30 ° C for several days to several weeks.

In Tabelle I sind zum Vergleich die Verarbeitbarkeit der in den Versuchen 1-A bis 1-G erhaltenen Vorpolymeren und die physikalischen Eigenschaften der Elastomeren zusammengestellt.For comparison, Table I shows the processability of those obtained in Experiments 1-A to 1-G Pre-polymers and the physical properties of the elastomers compiled.

Tabelle ITable I.

Eigenschaften des VorpolymerenProperties of the prepolymer (1-A)(1-A) (l-B)(l-B) (l-C)(l-C) (1-D)(1-D) (l-E)(l-E) (1-F)(1-F) (1-G)(1-G) Verformungsverfahren
Herstellung des Vorpoly
meren
Deformation process
Manufacture of the prepoly
meren
Gießenpour Pressen
schwierig
schlecht
zu rasch
schlecht
Press
difficult
bad
too quickly
bad
Pressen
leicht
gut
zu rasch
sehr gut
Press
easy
Well
too quickly
very good
Pressen
leicht
gut
sehr
rasch
schlecht
Press
easy
Well
very
quickly
bad
Pressen
leicht
gut
rasch
besser
Press
easy
Well
quickly
better
Pressen
weniger
leicht
mäßig
langsam
sehr gut
Press
fewer
easy
moderate
slow
very good
Pressen
leicht
sehr gut
langsam
sehr gut
Press
easy
very good
slow
very good
Verknetbarkeit
Anvulkanisation
Fließen in der Form
Kneadability
Vulcanization
Flow in the form

209508/419209508/419

Fortsetzungcontinuation

1010

Eigenschaften des ElastomerenProperties of the elastomer (l-A)(l-A) (l-B)(l-B) (l-C)(l-C) (l-D)(l-D) (l-E)(l-E) (l-F)(l-F) (l-G)(l-G) ShorehärteA Shore hardness A. 7575 6868 sehr
schlecht
very
bad
7070 8080
335335 260260 sehr
schlecht
very
bad
540540 360360 360360 380380
Zerreißfestigkeit (kg/cm2)...Tensile strength (kg / cm 2 ) ... 830830 540540 sehr
schlecht
very
bad
630630 720720 730730 740740
Bruchdehnung (%) ....Elongation at break (%) .... 4242 3838 sehr
schlecht
very
bad
4545 3535 4242 4242
4545 4040 sehr
schlecht
very
bad
6868 4545 4040 6565
Rückprallelastizität (%) Rebound resilience (%) gutWell schlechtbad sehr
schlecht
very
bad
sehr gutvery good sehr gutvery good schlechtbad sehr gutvery good
Einreißfestigkeit (kg/cm) ...Tear strength (kg / cm) ... Beständigkeit gegen
Chemikalien...
Resistance to
Chemicals ...

Beispiel 2Example 2

Durch Änderung des Aromatenanteils im Versuch 1-G des Beispiels 1 läßt sich die Härte der erhaltenen Elastomeren nach dem Verformen ändern. Dies geht aus Tabelle II hervor, aus der auch die Gleichmäßigkeit der physikalischen Eigenschaften der fertigen Formkörper wegen der geringen Wasserempfindlichkeit der Vorpolymeren zu entnehmen ist.By changing the aromatic content in Experiment 1-G of Example 1, the hardness of the elastomers obtained can be determined change after deforming. This can be seen from Table II, which also shows the uniformity of the physical properties of the finished moldings due to the low water sensitivity of the prepolymers can be found.

Tabelle IITable II

Versuchattempt

(2-A)(2-A)

(2-B)(2 B)

(1-G) Teile(1-G) parts

(2-C)(2-C)

(2-D)(2-D)

1. Stufe
Polyester
TDI-80 ..
1st stage
polyester
TDI-80 ..

2. Stufe
Polyester
Amin*) ..
2nd stage
polyester
Amin *) ..

(Amin + TDI-80) (Amin + TDI-80)

(Molverhältnis von aktivem H/Isocyanat) (Molar ratio of active H / isocyanate)

ShorehärteA des Elastomeren, wenn 7 Teile TDI-Dimer mit 100 Teilen Prepolymerem umgesetzt werden ..Shore hardness A of the elastomer if 7 parts TDI dimer with 100 parts Prepolymerem are implemented ..

Einfluß der Feuchtigkeit auf das Produkt im Winter
(Tokio und Yokohama)
Influence of moisture on the product in winter
(Tokyo and Yokohama)

Einfluß der Feuchtigkeit auf das Produkt im Sommer
(Tokio und Yokohama)
Influence of moisture on the product in summer
(Tokyo and Yokohama)

50
12
50
12th

5050

2020th

1,161.16

7575

50 13,550 13.5

23,523.5

1,12 801.12 80

50 15,550 15.5

50 13 28,550 13 28.5

Ul 85Ul 85

50 1850 18

50 1750 17

3535

1,101.10

9090

*) S.S'-Dichlor-'M'-diaminodiphenylmethan.
(-) Kein Einfluß.
(±) Einfluß, insbesondere bei warmem Wetter und hoher Luftfeuchtigkeit.
*) S.S'-dichloro-'M'-diaminodiphenylmethane.
(-) No influence.
(±) Influence, especially in warm weather and high humidity.

Beispiel 3Example 3

In Tabelle III ist der Einfluß auf die Verarbeitbarkeit und andere Eigenschaften bei Änderung des Anteils der Polyestermengen in der ersten und in der zweiten Reaktionsstufe von Versuch 1-G des Beispiels 1 gezeigt.Table III shows the effect on processability and other properties when the proportion is changed the amounts of polyester in the first and in the second reaction stage of Experiment 1-G of Example 1 are shown.

(3-A)(3-A) Tabelle IIITable III (1-G)
Teile
(1-G)
Parts
(3-C)(3-C) (3-D)(3-D)
Versuchattempt 30 ·
13,5
30 ·
13.5
(3-B)(3-B) 50
13,5
50
13.5
60
13,5
60
13.5
70
13,5
70
13.5
1. Stufe
Polyester
1st stage
polyester
40
13,5
40
13.5
TDI-80 TDI-80

1111th Versuchattempt 2. Stufe2nd stage (3-A)(3-A) Fortsetzungcontinuation (l-G)(l-G) 1212th (3-D)(3-D) Polyester polyester (3-B)(3-B) TeileParts '(3-C)'(3-C) Amin*) Amine *) Verarbeitbarkeit des VorProcessability of the Vor 7070 5050 3030th polymeren auf der Walzepolymers on the roller 1010 6060 1010 4040 1010 10 .10. 1010 niedrigviskos,low viscosity, sehr gutvery good sehr gut, etwasvery good, something An Vulkanisation nach ZuAt vulcanization according to Zu klebrigsticky etwas zusomething to sehr gutvery good zu hohetoo high gabe von TDI-Dimerem..administration of TDI dimers .. niedrigviskoslow viscosity Viskositätviscosity Verarbeitbarkeit beimProcessability at Formpressen Compression molding sehr gutvery good sehr gutvery good etwas zu rascha little too quickly sehr gutvery good etwas zu rascha little too quickly etwas spätea little late sehr gutvery good schlechtesbad Reaktionreaction sehr gutvery good sehr gut,very good, *J V A A A V' H^JiA V^*kJ
Fließen
* J V AAA V 'H ^ JiA V ^ * kJ
Flow
Optisches Verhalten Optical behavior PreßspritzenTransfer molding etwassomething undurchsichtigopaque etwassomething schwierigdifficult halbhalf undurchsichtigopaque durchsichtigtransparent etwassomething durchsichtigtransparent durchsichtigtransparent

Beispiel 4Example 4

Tabelle IV zeigt den Einfluß der Verwendung einer anderen höhermolekularen Polyhydroxylverbindung in Versuch 1-G von Beispiel 1 an Stelle des dort verwendeten Polyesters auf das erhaltene Elastomere.Table IV shows the influence of the use of another higher molecular weight polyhydroxyl compound in Experiment 1-G of Example 1, instead of the polyester used there, on the elastomer obtained.

Die Versuche 4-A, 4-B und 4-C weisen folgende Änderungen auf:Experiments 4-A, 4-B and 4-C show the following changes:

4-A: 50 Teile eines Polypropylenätherglykols mit einer Hydroxylzahl von 57 in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens.4-A: 50 parts of a polypropylene ether glycol with a hydroxyl number of 57 in the first stage of the method according to the invention.

4-B: 25 Teile Diäthylenglykol-Adipinsäure-Polyester und 25 Teilen Äthylenglykol-Adipinsäure-Poly-4-B: 25 parts of diethylene glycol adipic acid polyester and 25 parts of ethylene glycol adipic acid poly

Tabelletable

ester in der ersten Stufe und 50 Teile eines Polyesters aus 30 Teilen Propylenglykol, 70 Teilen Äthylenglykol und Adipinsäure in der zweiten Stufe, wobei jeder Polyester eine Hydroxylzahl von 54 bis 58 und eine Säurezahl von höchstens 2 hat.ester in the first stage and 50 parts of a polyester from 30 parts of propylene glycol, 70 parts of ethylene glycol and adipic acid in the second stage, each polyester having a hydroxyl number of 54 to 58 and a Has an acid number of 2 or less.

4-C: 50 Teile eines Polyesters aus 50 Teilen 1,4-Butandiol und 50 Teilen Äthylenglykol und Adipinsäure in der ersten Stufe und 25 Teile eines Polyäthers aus Tetrahydrofuran und Propylenoxid in der zweiten Stufe (Hydroxylzahl des Polyesters 54, des Polyäthers 110).4-C: 50 parts of a polyester made from 50 parts of 1,4-butanediol and 50 parts of ethylene glycol and adipic acid in the first stage and 25 parts of a polyether Tetrahydrofuran and propylene oxide in the second stage (hydroxyl number of the polyester 54, the polyether 110).

IVIV

Eigenschaften der VorpolymerenProperties of prepolymers Viskosität unwesentlich verändert, klebriger Griff, Neigung zur Ver
härtung infolge Kristallisation etwas geringer
Viskosität praktisch unverändert, Verarbeitbarkeit auf der Walze sehr
gut. Praktisch keine Verhärtung durch Kristallisation
Niedrige Viskosität, klebrig auf der Walze
Etwas niedriger, Verarbeitbarkeit praktisch unverändert
Praktisch die gleiche wie bei dem Vorpolymeren von Versuch 1-G
Erheblich geringer als bei dem Vorpolymeren von Versuch 1-G; erfor
dert längere Zeit zum Verformen, kann jedoch mit einem Beschleuniger
verformt werden
Viscosity changed insignificantly, sticky handle, tendency to ver
slightly less hardening due to crystallization
Viscosity practically unchanged, processability on the roller very good
Well. Practically no hardening due to crystallization
Low viscosity, sticky on the roller
Slightly lower, processability practically unchanged
Practically the same as the prepolymer of Run 1-G
Considerably less than the prepolymer from Experiment 1-G; research
does not take longer to deform, but it can be done with an accelerator
be deformed
(4-B)(4-B) (4-C)(4-C) (1-G)(1-G)
4-A 4-A (4-A)(4-A) 75
330
600
40
55
(-)
75
330
600
40
55
(-)
85
290
540
46
60
erheblich besser
als 1-G
(-)
85
290
540
46
60
considerably better
as 1-G
(-)
80
380
740
42
65
(++)
80
380
740
42
65
(++)
4-B 4-B 75
280
560
38
45
etwas besser
als 1-G
(±)
75
280
560
38
45
a little better
as 1-G
(±)
4-C 4-C Reaktionsfähigkeit der VorpolymerenReactivity of the prepolymers 4-A 4-A 4-B 4-B 4-C 4-C Physikalische Eigenschaften
der Elastomeren
Physical Properties
of elastomers
Shorehärte A
Zerreißfestigkeit (kg/cm2)
Bruchdehnung (%)
Rückprallelastizität (%)
Einreißfestigkeit (kg/cm)
Beständigkeit gegen Chemikalien ..
Verhärtung durch Kristallisation ..
Shore hardness A
Tensile strength (kg / cm 2 )
Elongation at break (%)
Rebound resilience (%)
Tear strength (kg / cm)
Resistance to chemicals.
Hardening through crystallization.

(±) Kristallisiert nicht bei Raumtemperatur, kristallisiert allmählich bei -5 bis +50C. (+ + ) Kristallisiert rasch bei Raumtemperatur.
(-) Nicht kristallisierbar.
(±) Does not crystallize at room temperature, gradually crystallizes at -5 to +5 0 C. (+ +) Crystallizes rapidly at room temperature.
(-) Not crystallizable.

Beispiel 5Example 5

Versuch 5-AExperiment 5-A

50 Teile des im Beispiel 1 verwendeten Polyesters werden mit 19 Teilen Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 30 Minuten auf 1000C erhitzt. Das Gemisch wird mit 11 Teilen Lauroguanamin und 50 Teilen des genannten Polyesters umgesetzt. Mit diesem Vorpolymeren werden 8 Teile Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat verknetet, und das Produkt wird 16 Stunden bei 14O0C zu einer elastomeren Folie mit folgenden Eigenschaften verpreßt:50 parts of the polyester used in Example 1 are heated to 100 ° C. with 19 parts of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate for 30 minutes. The mixture is reacted with 11 parts of lauroguanamine and 50 parts of said polyester. This prepolymer, 8 parts of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate are kneaded, and the product is pressed for 16 hours at 14O 0 C for an elastomeric film having the following properties:

Shorehärte A 80Shore hardness A 80

Zerreißfestigkeit (kg/cm2) 375Tensile strength (kg / cm 2 ) 375

Bruchdehnung (%) 910Elongation at break (%) 910

Diese Folie hat eine besonders hohe Falzbeständigkeit. This film has a particularly high crease resistance.

Versuch 5-BExperiment 5-B

Bei Verwendung von 16 Teilen 1,5-Näphthylendiisocyanat an Stelle des in Versuch 1-G von Beispiel 1 verwendeten TD1-80 und 9,5 Teilen o-Dichlorbenzidin an Stelle von 3,3' - Dichlor - 4,4' - diaminodiphenylmethan wird ein Vorpolymeres mit etwas zu hoher Viskosität erhalten. Durch Ersatz der Hälfte des eingesetzten 1,5-Naphthylendiisocyanats durch 6,8 Teile TDI und bei Verwendung von 10 Teilen einer Mischung aus 80% o-Dichlorbenzidin und 20% 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan an Stelle von 9,5 Teilen Dichlorbenzidin erhält man ein Vorpolymeres mit günstiger Viskosität. Es können auch 9 Teile der Mischung aus 20% Benzidin und 80% 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan verwendet werden. Aus diesen Vorpoymeren gemäß Versuch 1-G hergestellte Folien haben eine verbesserte Einreißfestigkeit. Bisher wurden solche Kombinationen von Diisocyanaten und Diaminen wegen ihrer allzu hohen Reaktionsfähigkeit als schwer verformbar angesehen; sie können jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gut verformt werden.When using 16 parts of 1,5-naphthylene diisocyanate instead of the TD1-80 and 9.5 parts of o-dichlorobenzidine used in Experiment 1-G of Example 1 instead of 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane, a prepolymer with a somewhat too high one becomes Preserved viscosity. By replacing half of the 1,5-naphthylene diisocyanate used by 6.8 parts TDI and when using 10 parts of a mixture of 80% o-dichlorobenzidine and 20% 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane Instead of 9.5 parts of dichlorobenzidine, a prepolymer with a favorable viscosity is obtained. There can also be 9 parts of the Mixture of 20% benzidine and 80% 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane can be used. Out Films produced with these prepolymer according to Experiment 1-G have an improved tear resistance. So far, such combinations of diisocyanates and diamines have been used because of their overly high reactivity considered difficult to deform; however, they can by the method according to the invention can be deformed well.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren durch Umsetzung von keine freien Isocyanatgruppen aufweisenden Vorpolymeren (I) ausProcess for the production of polyurethane elastomers by reacting no free Prepolymers (I) containing isocyanate groups (A) linearen, höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht von mindestens 700,(A) linear, higher molecular weight polyhydroxy compounds with a molecular weight of at least 700, (B) aromatischen Diaminen und(B) aromatic diamines and (C) aromatischen Diisocyanaten(C) aromatic diisocyanates mit (II) einer überschüssigen Menge eines organischen Polyisocyanats, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Vorpolymeren (I) in der Weise hergestellt worden sind, daß die Komponente (A) in zwei Anteilen eingesetzt worden war, wobei der erste Teil von (A) zunächst mit etwa 1,5 bis 8 Äquivalenten (C) je Äquivalent (A), jedoch höchstens der äquivalenten Menge (C), bezogen auf (A) + (B), bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 2000C umgesetzt worden war, und dann der zweite Teil von (A) mit dem erhaltenen Produkt aus (C) und dem ersten Teil von (A) sowie mit höchstens der den restlichen Isocyanatgruppen im Produkt äquivalenten Menge (B) weiter umgesetzt worden war.with (II) an excess amount of an organic polyisocyanate, characterized in that the prepolymers (I) used have been prepared in such a way that component (A) was used in two portions, the first part of (A) initially with about 1.5 to 8 equivalents (C) per equivalent (A), but at most the equivalent amount (C), based on (A) + (B), had been reacted at temperatures from room temperature to 200 ° C., and then the second part of (A) had been reacted further with the product obtained from (C) and the first part of (A) and with at most the amount (B) equivalent to the remaining isocyanate groups in the product.

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