DE1177818B - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyurethanelastomerenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 08 g
Deutsche Kl.: 39 b - 22/04
Nummer: 1177 818
Aktenzeichen: P29713IVc/39b
Anmeldetag: 28. Juni 1962
Auslegetag: 10. September 1964
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Polyurethanelastomeren aus polyhalogenierten organischen
Diisocyanaten und aktive Wasserstoffatome aufweisenden
Verbindungen unter Formgebung.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Polyurethanen, die im gehärteten Zustand weich und doch
zäh sind und gute physikalische Eigenschaften, wie Zerreißfestigkeit und Zugfestigkeit, aufweisen.
In der USA.-Patentschrift 2 915 545 ist die Herstellung von polyhalogenierten Toluylendiisocyanaten
beschrieben, und es ist dort angegeben, daß diese Verbindungen mit aktive Wasserstoffatome enthaltenden
Verbindungen, z. B. mehrwertigen Alkoholen, zu Polyurethanen mit guter Flammsicherheit und Beständigkeit
gegen Sonnenlicht umgesetzt werden können. In der deutschen Auslegeschrift 1 056 821
ist ganz allgemein die Herstellung kautschukartiger, vernetzter Polyurethane aus Diisocyanaten und PoIyäthern
beschrieben, wobei als Vernetzungsmittel verschiedene difunktionelle Verbindungen oder Trihydroxyverbindungen
genannt sind.
Auf diese Weise erhaltene vernetzte Polyurethanelastomere waren bisher immer entweder weich oder
zäh, d. h., sie besaßen eine hohe Zerreiß- und Scherungsfestigkeit; die beiden Eigenschaften ließen sich
jedoch bisher noch nie in einem einzigen Polymeren vereinigen. Entweder waren die Polymeren weich, aber
jedoch nicht zäh genug oder sie waren zäh, jedoch so hart, daß sie für viele Zwecke nicht mehr geeignet waren.
Völlig überraschend wurde nun gefunden, daß man Polyurethanelastomere, in welchen die beiden Eigenschaften
kombiniert sind, durch Umsetzung polyhalogenierter organischer Diisocyanate mit aktive
Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen unter Formgebung erhalten kann, wenn man in beliebiger
Reihenfolge (a) 2 bis 3 Molanteile eines oder mehrerer im Ring polyhalogenierter Toluylen-2,4- oder -2,6-diisocyanate,
in denen das Halogen Chloratome oder Bromatome oder beides sind, als aktive Wasserstoffatome
aufweisende Verbindungen (b) 1 Molanteil eines oder mehrerer Polyglykoläther oder Polyglykoläther
oder Polyglykolester mit einem Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 750 und 3500 und (c) cis-
Verfahren zur Herstellung
von Polyurethanelastomeren
von Polyurethanelastomeren
Anmelder:
E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Prinz,
Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19
Als Erfinder benannt:
Herbert Felix McShane jun.,
John Joseph Verbanc,
William Kenneth Witsiepe, Wilmington, Del.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1961 (120 510)
1,4-Dihydroxycyclohexan oder ein 2,2-disubstituiertes
1,3-Propandiol, worin die Substituenten gegen Isocyanatgruppen
inert sind, und (d) gegebenenfalls eine mindestens drei Hydroxylgruppen aufweisende Verbindung
mit einem Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 92 und 4000 miteinander umsetzt, wobei der
Gesamtmolanteil der Hydroxylgruppen in (c) 75 bis 100°/0 des Unterschieds zwischen den Gesamtmolanteilen
von Isocyanatgruppen in (a) und Hydroxylgruppen in (b) beträgt und wobei Voraussetzung ist,
daß nicht mehr als 20 % des gesamten Molanteils von Hydroxylgruppen in (c) durch organische Verbindungen
mit mindestens drei Hydroxylgruppen pro Molekül (d) geliefert werden.
Zum Beweis des mit der Erfindung erzielten technischen Fortschritts sind in der nachstehenden Tabelle
die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zusammengefaßt:
Vergleichsversuche
Probe Nr. |
Diisocyanat a) | Kettenverlängerungs mittel b) |
Zugfestigkeit kg/cm2 |
Zerreißfestigkeit kg/cm2 |
Shore-A-Härte |
1 2 3 |
2,4 Mol Dichlor-TDI 2,4 Mol 80: 20-TDI 2,4 Mol MDI |
1,26 Mol MEPD 1,26MoIMEPD 1,26 Mol MEPD |
385 63 129 |
17,8 6,07 7,14 |
57 54 65 |
Fußnoten siehe Seite 2.
409 660/438
Vergleichsversuche (Fortsetzung)
Probe Nr. |
Diisocyanat a) | Ketten verlängerungs- mittel b) |
Zugfestigkeit kg cm2 |
Zerreißfestigkeit kg cm* |
Shore-A-Härte |
4 | 2,0 Mol Dichlor-2,6-TDI | 0,92 NPG | 238 | 17.8 | 62 |
5 | 2,0 Mol Dichlor-2,6-TDI | 0,92 BD | 210 | 10,17 | 86 |
6 | 2,0 Mol Dichlor-2,6-TDI | 0,92 EG | 217 | 11.42 | 67 |
7 | 2,0 Mol 2,4-TDI | 0,85 BD/0,15TMP | 80.5 | 2.14 | 55 |
8 | 2,0 Mol 2,4-TDI | 1,0 MoIMOCA | 444,5 | 23,03 | 94 |
9 | 2,0 Mol 2,4-TDI | 0.9 MoIMOCA | 504 | 16.07 | 94 |
ä) Diese Spalte gibt die Anzahl Mol Diisocyanat pro Mol des polymeren Glykols sowie das verwendete Diisocyanat an. Die Abkürzungen
haben die folgende Bedeutung:
Dichlor-TDI = destilliertes Produkt der einer Dichlorierung unterworfenen 80: 20-Mischung von To!uylen-2,4-diisocyanat
und Toluylen-2,6-diisocyanat,
80: 20-TDI = eine 80: 20-Mischung von Toluylen-2,4-diisocyanat und ToluyIen-2,6-diisocyanat,
MDI = Methylen-bis-(4-phenylisocyanat),
Dichlor-2,6-TDI = S^-Dichlortoluylen^ö-diisocyanat,
2,4-TDI = Toluylen^-diisocyanat.
2,4-TDI = Toluylen^-diisocyanat.
Z)) Diese Spalte zeigt die Anzahl Mol des pro Mol polymeres Glykol verwendeten Kettenverlängerungsmittels und gibt die Art des
verwendeten Kettenverlängerungsmittels an. Die Abkürzungen haben die folgende Bedeutung:
MEPD = 2-Methyl-2-äthyl-l,3-propandiol,
NPG = Neopentylglykol,
BD = 1,4-Butandiol,
EG = Äthylenglykol,
MOCA = 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin),
TMP = 1,1,1-Trimethylolpropan.
Die Proben 2 und 3 zeigen das Ergebnis, das man erhält, wenn man das den erfindungsgemäßen Bedingungen
entsprechende polyhalogenierte Toluylendiisocyanat von Probe 1 durch ein übliches Diisocyanat
ersetzt. All diese Elastomeren besitzen etwa die gleiche Härte; bei Verwendung eines üblichen Diisocyanats
erzielt man jedoch viel geringere Zug- und Zerreißfestigkeiten.
Die Proben 5 und 6 zeigen den Einfluß des als Kettenverlängerungsmittel verwendeten Glykols auf
die erzielten Eigenschaften; dort wurde das 2,2-disubstituierte 1,3-Propandiol (Neopentylglykol) von Probe 4
durch andere Diole ersetzt. Das mit Neopentylglykol erhaltene Elastomere besitzt die höchste Zugfestigkeit,
eine ausgezeichnete Zerreißfestigkeit und ist gleichzeitig das weichste der drei Elastomeren.
Die Proben 7, 8 und 9 wurden in die Tabelle aufgenommen, um den Stand der Technik vor der Erfindung
zu zeigen. In Probe 7 ist weder ein polyhalogeniertes Diisocyanat noch ein den erfindungsgemäßen
Bedingungen entsprechendes Diol verwendet. Das erhaltene Elastomere besitzt eine Shore-A-Härte, die
derjenigen der erfindungsgemäß erhaltenen Elastomeren vergleichbar ist; es weist jedoch keine Zähigkeit
auf. Die Proben 8 und 9 zeigen die bei bekannten Elastomeren mit Diaminen als Kettenverlängerungsmittel
erhältlichen Eigenschaften. Dabei wurde das Kettenverlängerungsmittel in zwei Konzentrationen
verwendet. Die erhaltenen Elastomeren besitzen sehr hohe Zugfestigkeiten. Ihre Zerreißfestigkeiten sind
in der gleichen Größenordnung wie die der erfindungsgemäß erhaltenen Elastomeren, sie sind jedoch wesentlich
härter.
Die so erhaltenen Produkte sind weich, da sie eine Shore-A-Härte zwischen etwa 35 und 70 besitzen,
jedoch besitzen die aus diesen weichen Polyurethanelastomeren erhaltenen Vulkanisate ausgezeichnete
physikalische Eigenschaften, insbesondere eine gute Zerreißfestigkeit und Zugfestigkeit.
Die neuen Polyurethane können durch aufeinanderfolgende oder gleichzeitige Mischung der vorstehend beschriebenen Reaktionsteilnehmer in den angegebenen Verhältnissen erhalten werden. So können sie z. B. durch gleichzeitige Mischung eines Polyglykoläthers mit 3,5-Dichlor-2,4-toluylendiisocyanat und 2,2-Dimethylpropylglykol unter Reaktion der erhaltenen Mischung und Bildung eines nichtklebrigen Vulkanisats erhalten werden, oder man läßt das polymere Glykol und das im Ring polyhalogenierte Toluylendiisocyanat unter Bildung eines endständige
Die neuen Polyurethane können durch aufeinanderfolgende oder gleichzeitige Mischung der vorstehend beschriebenen Reaktionsteilnehmer in den angegebenen Verhältnissen erhalten werden. So können sie z. B. durch gleichzeitige Mischung eines Polyglykoläthers mit 3,5-Dichlor-2,4-toluylendiisocyanat und 2,2-Dimethylpropylglykol unter Reaktion der erhaltenen Mischung und Bildung eines nichtklebrigen Vulkanisats erhalten werden, oder man läßt das polymere Glykol und das im Ring polyhalogenierte Toluylendiisocyanat unter Bildung eines endständige
4^ Isocyanatgruppen aufweisenden Polyurethans reagieren,
das dann nach Zugabe einer nichtpolymeren Dihydroxyverbindung. z. B. cis-l,4-Cyclohexandiol,
in der Wärme ausgehärtet wird.
Die Mengenanteile der Reaktionsteilnehmer sollen
Die Mengenanteile der Reaktionsteilnehmer sollen
so gewählt werden, daß 2,0 bis 3,0 Mol des im Ring polyhalogenierten Toluylendiisocyanats [Reaktionsteilnehmer (a)] auf jeweils 1 Mol Polyglykoläther oder
Polyglykolester [Reaktionsteilnehmer (b)] kommen. Wenn weniger als etwa 2,0 Mol verwendet werden,
sind die allgemeinen Eigenschaften des erhaltenen Vulkanisats schlechter. So nehmen der Modulus bei
300°/0 Dehnung, die Zerreißspannung und die Zerreißfestigkeit
beträchtlich ab. Wenn andererseits mehr als etwa 3 Mol verwendet werden, ist das erhaltene
Vulkanisat viel härter. Der Anteil der nichtpolymeren Hydroxy verbindung [Reaktionsteilnehmer (c)] ist
wichtig; wenn der Molanteil (die Molanzahl) der Hydroxylgruppen, die durch diese Verbindung geliefert
werden, weniger als etwa 75% des Unterschieds zwischen den Molen der durch den Reaktionsteilnehmer
(a) gelieferten Isocyanatgruppen und den von dem Reaktionsteilnehmer (b) gelieferten Molen Hydroxylgruppen
beträgt, besitzen die gebildeten Poly-
urethane eine geringe Zugfestigkeit und eine geringe Zerreißfestigkeit. Wenn die Molzahl größer ist, besitzen
die erhaltenen Polyurethane eine ungünstig hohe bleibende Verformung. Wenn mehr als etwa 20 °/o
der Gesamtmolzahl von Hydroxylgruppen in (c) von einer organischen Verbindung mit mindestens drei
Hydroxylgruppen pro Molekül (d) geliefert werden, ergibt dies eine unerwünscht hohe Vemetzungsdichte,
was zu einem spröden Polyurethan mit verschlechterter Zerreißfestigkeit, Zugfestigkeit und geringer Dehnung
führt.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethane verwendeten Toluylen-2,4- oder -2,6-diisocyanate
sind durch vorzugsweise 2 oder 3 Halogenatome im Ring substituiert. Alle Halogenatome können
Chlor- oder Bromatome sein, oder sie können sowohl Chlor- als auch Bromatome sein. Beispiele für diese
Diisocyanate sind: S^-Dichlortoluylen-^-diisocyanat,
3,5 - Dichlortoluylen-2,6- diisocyanat, 3,5,6-Trichlortoluylen
- 2,4 - diisocyanat, 3,5- Dibromtoluylen - 2,4- diisocyanat, 3,5 - Dibromtoluylen - 2,6 - diisocyanat,
S^o-Tribromtoluylen^^-diisocyanat, 3-Brom-S-chlortoluylen
- 2,4 - diisocyanat, 5 - Brom - 3 - chlortoluylen 2,6-diisocyanat oder 6-Brom-3,5-dichlortoluylen-2,4-diisocyanat;
eine Mischung, enthaltend (a) bis zu 35% S^-Dichlortoluylen^o-diisocyanat und (b) 65 °/0 oder
mehr einer Mischung mit einem überwiegenden Anteil an 3,5-Dichlortoluylen-2,4-diisocyanat, kleinen Mengen
3,6-Dichlortoluylen-2,4-diisocyanat und 5,6-Dichlortoluylen-2,4-diisocyanat,
ist ebenfalls brauchbar.
Die polychlorierten Diisocyanate können durch Chlorierung der entsprechenden Toluylendiisocanate
nach den allgemeinen Regeln der USA.-Patentschrift 2 915 545 erhalten werden. Die Polyglykoläther, die
als Reaktionsteilnehmer (b) verwendet werden können, sind Polyalkylenglykoläther, Polyalkylenglykolätherthioäther,
Polyalkylenarylenglykoläther oder PoIyalkylenarylenglykoläther-thioäther.
Die Polyalkylenglykoläther können durch die Formel H0(R0)„.H wiedergegeben werden, worin R
einen Alkylenrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen und « eine ganze Zahl bedeutet, die zur Erzielung eines
Durchschnittsmolekulargewichts von etwa 750 bis 3500 ausreicht. Nicht alle Alkylenreste brauchen die
gleichen zu sein. Typische Beispiele für diese Glykole sind: Poly-l,2-propylenglykoläther, 1,2-Polydimethylglykoläthylenäther,
Polyäthylenglykoläther, mit Äthylenoxyd modifizierter Polypropylenglykoläther, Polytetramethylenglykoläther, Polypentamethylenglykoläther,
Polydecamethylenglykoläther oder Polytetramethylenglykolformal. Polytetramethylenglykoläther
(Molekulargewicht etwa 1000 bis 3000) wird bevorzugt. Auch Polypropylenglykoläther (Molekulargewicht
etwa 1000) ist besonders geeignet. In den USA.-Patentschriften 2 870 097 und 2 808 391 und in
der britischen Patentschrift 733 624 sind weitere Beispiele für derartige Glykole angegeben.
Die Polyalkylenglykoläther-thioäther können durch die allgemeinen Formel HO(GY)nH wiedergegeben
werden, worin G Kohlenwasserstoffreste bedeutet, wovon mindestens einige Alkylenreste sind, Y bedeutet
chalkogene Atome, wovon einige Schwefel- und der Rest Sauerstoffatome sind, und η ist eine
ganze Zahl mit dem vorstehend definierten Wert. Diese Glykole sind in der französichen Patentschrift
1 128 561 ausführlicher beschrieben.
Die Polyalkylenarylenglykoläther gleichen den PoIyalkylenglykoläthern,
mit der Ausnahme, daß sie einige Arylenreste enthalten. Die Phenylen-, Naphthylen-
oder Anthracenylenreste, die typische Arylenreste darstellen, können Substituenten, wie Alkyl- oder
Alkylenreste, enthalten. Im allgemeinen soll in diesen Glykolen mindestens ein Alkylenäther mit einem
Molekulargewicht von etwa 500 auf jeden anwesenden Arylenrest kommen. Diese Glykole sind in der
USA.-Patentschrift 2 808 391 näher beschrieben. Wenn ein Teil der Äthersauerstoffe durch Schwefelatome
ίο ersetzt ist, ergibt sich ein Polyalkylenarylenglykoläther-thioäther.
Die Polyglykolester können durch Polymerisation cyclischer Lactone (z. B. ε-Caprolacton) oder durch
die üblichen Kondensationspolymerisationsverfahren, ausgehend von Glykolen und Dicarbonsäuren, in
bekannter Weise erhalten werden (z. B. können Äthylenglykol und Propylenglykol mit Adipinsäure
unter Bildung eines linearen Polyglykolesters mit einem Molekulargewicht von 1000 umgesetzt werden).
Endständige Hydroxylgruppen enthaltende Polyester sind in den USA.-Patentschriften 2 698 838, 2 591 884,
2 866 762, 2 850 476, 2 602 783, 2 729 618, 2 779 689, 2 811 493, 2 621 166 und 2 822 349 beschrieben.
Weitere Polyester sind in »Rubber Chemistry and Technology«, Bd. 23, S. 812 bis 835, und der französischen
Patentschrift 1 201 535 beschrieben.
Wie bereits gesagt, sind die aliphatischen Polyhydroxyverbindungen
[Reaktionsteilnehmer (c)] cis-1,4-Dihydroxycyclohexan
und 2,2 - disubstituierte 1,3-Propandiole mit oder ohne einen bestimmten
Anteil organischer Verbindungen mit mindestens drei Hydroxylgruppen pro Molekül (d) als einzige mit
Isocyanatgruppen reaktionsfähige funktionelle Gruppen. Die an den Propandiolen sitzenden Substituenten
dürfen mit Isocyanatgruppen nicht reagieren; sie müssen daher frei von aktive Zerewitinoff-Wasserstoffatome
tragenden Gruppen (z. B. Mercapto-, Hydroxyl-, Amino- oder Sulfonsäuregruppen) und
solchen Gruppen sein, welche die Isocyanatpolymerisation katalysieren. Geeignete Substituenten sind oft
Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy- oder Alkenyloxymethylgruppen. Das bevorzugte 2,2-disubstituierte
1,3-Propandiol ist 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol (Neopentylglykol).
Auch Mischungen dieser nicht polymeren aliphatischen Diole können verwendet werden.
Beipiele für die organischen Verbindungen mit
mindestens drei Hydroxylgruppen pro Molekül (d) und einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa
92 bis 4000, die in Mischung mit den vorstehend beschriebenen nichtpolymeren aliphatischen Diolen
verwendet werden können, sind: Glycerin, 1,2,6-Hexantriol,
1,1,1-Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethyloläthan,
Pentaerythrit, 3 - (2 - Hydroxyäthoxy) -1,2 - propandiol sowie verschiedene Pentosen oder Hexosen.
Polyäthertriole oder Polyestertriole können ebenfalls verwendet werden. Polyalkylenäthertriole können
durch Reaktion von einem oder mehreren Alkylenoxyden, z. B. Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder Homologen
derselben, mit einem oder mehreren niedrigmolekularen aliphatischen Triolen, z. B. Glycerin,
1,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethyloläthan,
2,4-Dimethyl-2-methylolpentandiol-l ,5 sowie dem Trimethyläther von Sorbit, erhalten worden
sein. Typische Beispiele für die Polyalkylenäthertriole sind: Polypropylenäthertriol (Molekulargewicht
700), des durch Reaktion von 608 Teilen 1,2-Propylenoxyd mit 92 Teilen Glycerin erhalten
ist, Polypropylenäthertriol (Molekulargewicht 1535),
das durch Reaktion von 1401 Teilen 1,2-Propylenoxyd Verdampfung. Das Lösungsmittel soll keine Gruppen
mit 134 Teilen Trimethylolpropan erhalten ist, oder mit aktiven Zerewitinoff-Wasserstoffatomen, z. B. Hy-Polypropylenäthertriol
(Molekulargewicht 2500), das droxylgruppen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, durch Reaktion von 2366 Teilen 1,2-Propylenoxyd mit Aminogruppen oder Mercaptogruppen, enthalten.
134 Teilen 1,2,6-Hexantriol erhalten ist. 5 Geeignete Lösungsmittel sind: niedrige Dialkylketone
Weitere Beispiele für diese Polyalkylenäthertriole (z. B. Methylisobutyiketon), Äther, niedriger Alkylsind
in der USA.-Patentschrift 2 866 774 gegeben. ester (z. B. Äthylacetat), aromatische Kohlenwasser-Polyätherverbindungen
mit mehr als drei Hydroxyl- stoffe (z. B. Toluol oder Xylol), aliphatische Kohlengruppen
pro Molekül sind ebenfalls geeignet. Man Wasserstoffe (z. B. Hexan), chlorierte aliphatische
erhält sie durch Reaktion der vorstehend beschriebenen io Kohlenwasserstoffe (z.B. Trichlor- oder Tetrachlor-Epoxydverbindungen
mit aliphatischen Verbindungen äthylen) sowie cyclische Äther (z. B. Tetrahydrofuran),
mit vier oder mehr Hydroxylgruppen, z. B. Sorbit, Wie vorstehend erwähnt wurde, besitzen die erfin-Pentaerythrit,
Glucose, n-Methylglucosid, Rohrzucker dungsgemäß erhaltenen Polyurethane sehr wertvolle
oder Erythrit. Typische Polyäther sind in der bei- physikalische Eigenschaften, d. h. eine gute Reißgischen
Patentschrift 582 076 angegeben. 15 festigkeit und eine gute Zugfestigkeit, verbunden mit
Zur Erzielung günstiger Ergebnisse bei der erfin- geringer Härte. Sie eignen sich besonders für Zwecke,
dungsgemäßen Herstellung der Polyurethane soll von bei denen es wünschenswert und oft sogar wesentlich
dem Zeitpunkt an, in welchem die Reaktionsteil- ist, daß das Elastomere weich und flexibel ist. So sind
nehmer gemischt werden, bis zu dem Zeitpunkt, in sie z. B. für bestimmte Arten von Dichtungen, Schläudem
sie unter Bildung des fertigen, ausgehärteten 20 ehe, Schuhsohlen oder -absätze, feste Fahrzeugreifen,
Polyurethans vollständig reagiert haben, eine Homo- bei denen eine Schockabsorption für eine richtige
genität aufrechterhalten werden. Temperaturen zwi- Funktion des Fahrzeugs wichtig ist, flexibles flächiges
sehen 70 und U0°C sind in der Regel geeignet. Zur Material zur Verwendung als Schutzüberzüge oder
Erzielung einer gründlichen Durchmischung und zur für Diaphragmen oder Faltenbälge, Druckwalzen,
Erleichterung der Temperaturkontrolle wird in der 25 Verschlüsse, Schockabsorber oder Montierungen für
Regel gerührt. Wenn alles homogen ist, wird die empfindliche Instrumente oder Maschinen geeignet.
Mischung unter Vakuum entgast und ausgehärtet, und Die gute Zerreiß- und Zugfestigkeit der Elastomeren
zwar vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa ist ein besonderer Pluspunkt; Weichheit allein ist
90 und 110c C, wobei 1000C besonders bevorzugt sind. nicht ausreichend, da das Elastomere auch zäh
In der Regel ist die Härtungszeit um so kürzer, je 30 sein muß, wenn es durch Spannungsbeanspruchung,
höher die Temperatur ist. Bei 1000C sind Reaktions- Schneiden oder Abrieb physikalisch stark bean-(Härtungs-)
Zeiten von 10 bis 20 Stunden in Ab- sprucht wird.
Wesenheit eines Katalysators in der Regel ausreichend. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Der Zusatz von Katalysatoren für die Urethanbildung Teile und Verhältnisse sind Gewichtsteile bzw.
(z. B. Triäthylendiamin, Stannooctoat, Dibutylzindi- 35 Gewichtverhältnisse, sofern nicht anders angegeben,
laurat, N-Äthylmorpholin-N-oxyd oder Ferriacetyl-
laurat, N-Äthylmorpholin-N-oxyd oder Ferriacetyl-
acetonat) setzt die erforderliche Reaktionszeit herab. Beispiele
So hatten z. B. Polypropylenglykoläther (Molekulargewicht 950) und Dichlortoluylendiisocyanat nach Die Eigenschaften des Vulkanisats wurden nach den 2 Stunden bei 130°C bei Anwesenheit von 0,02 Ge- 40 folgenden Methoden bestimmt:
wichtsprozent Stannooctoat vollständig miteinander astm Mhd
reagiert.
So hatten z. B. Polypropylenglykoläther (Molekulargewicht 950) und Dichlortoluylendiisocyanat nach Die Eigenschaften des Vulkanisats wurden nach den 2 Stunden bei 130°C bei Anwesenheit von 0,02 Ge- 40 folgenden Methoden bestimmt:
wichtsprozent Stannooctoat vollständig miteinander astm Mhd
reagiert.
Wenn das Verfahren stufenweise durchgeführt Shore-A-Härte D 676-58 T
wird, können verschiedene Reaktionstemperaturen Zusammendrückbarkeit
zur Anwendung kommen. So kann z.B. ein end- 45 (22 Stunden, 7O0C) D 395-55 (Methode B)
ständige Isocyanatgruppen aufweisendes Polyäther- Yerzley-Elastizität D 945-55
urethan bei 25 bis HO0C während einer halben Zerreißfestigkeit D 624
Stunde bis mehrere Stunden (insbesondere bei 80° C f
während V2 bis 2 Stunden) hergestellt und dann mit Bleibende Verformung „.,.,.,_
einem nichtpolymeren Glykol (z. B. 2,2-Dimethyl- 50 bls zum Bruch
D 412-51T
1,3-propandiol, gemischt mit Trimethylolpropan) bei
100°C 20 Stunden umgesetzt werden. Das nichtpoly- Der Modulus bei 300°/0 Dehnung (Af300), die Zugmere
Glykol, gegebenenfalls zusammen mit einer festigkeit bis zum Bruch (Tb), die prozentuale Bruch-Verbindung
mit drei oder mehr Hydroxylgruppen, dehnung (Eb) und die prozentuale Verformung bis
kann bei Raumtemperatur oder darüber zugegeben 55 zum Bruch (Sb) wurden auf Scott-Hanteln (ASTM D
werden; in der Regel muß die Mischung zur aus- 412-51 T) mit einer Instrom-Testmaschine, die auf
reichenden Lösung des Glykols auf etwa 900C oder eine Querkopf geschwindigkeit von 50,8 cm/Min, einhöher
erhitzt werden. gestellt war, bei einer Belastung von 91 kg gemessen. Vor beendeter Reaktion (Härtung) ist die Polyure- Die Moduli und die Zugfestigkeit sind in kg/cm2
thanmasse noch plastisch, d. h., sie fließt unter Druck- 60 angegeben, die Zerreißfestigkeit ist in kg/cm angegeben,
einwirkung. Gegebenenfalls können übliche Form- und die Dehnungen und die Zusammendrückbarkeit
drücke von z. B. 28 bis 42 kg/cm2 zur Herstellung von sind in Prozenten angegeben.
Filmen u. dgl. angewendet werden.
Filmen u. dgl. angewendet werden.
Gegebenenfalls kann auch ein Teil der Reaktion Beispiel 1
oder die ganze Reaktion in einem inerten Lösungs- 65
oder die ganze Reaktion in einem inerten Lösungs- 65
mittel durchgeführt werden, und man isoliert dann das 80 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittserhaltene
Polyurethan auf übliche mechanische Weise, molekulargewicht etwa 1000) und 39 g 3,5-Dichlorz.
B. durch Sprühtrocknung, Trommeltrocknung oder 2,6-toluylendiisocyanat wurden in einem vor atmo-
sphärischer Feuchtigkeit geschützten, trockenen Reaktionsbehälter 50 Minuten bei 80° C miteinander verrührt
(Verhältnis NCO : OH = 2 : 1). Das erhaltene, endständige Isocyanatgruppen aufweisende Polytetramethylenätherurethan
besaß einen freien NCO-Gehalt von 5,58%· Nach Erhitzen dieses Polyurethans auf 1100C gab man unter Rühren 3,45 g (90% der freien
NCO-Gruppen) 1,4-Cyclohexandiol zu. Die Mischung
wurde dann in eine offene Plattenform mit Abmessungen von 7,6 χ 15,2 cm gegossen und darin 17 Stunden
auf 1000C erhitzt. Das erhaltene Vulkanisat besaß die
folgenden Eigenschaften:
M300 24
Tb 264
Eb 550 (%)
Sb 0
Zerreißfestigkeit 14,9
Yerzley-Elastizität 39 (%)
Zusammendrückbarkeit
(22 Stunden, 70° C) 21 (%)
Shore-A-Härte 60
80 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht etwa 997) und 50 g 3,5-Dibrom-2,6-toluylendiisocyanat
(Verhältnis NCO : OH = 2: 1) wurden zusammen unter einer Schutzatmosphäre in
einem trockenen Reaktionsbehälter 45 Minuten bei 800C verrührt, wobei man ein fließfähiges Polyurethan
mit endständigen Isocyanatgruppen und einem freien NCO-Gehalt von 4,85% erhielt. 50 g dieses Polyurethans
und 2,71 g (90% der freien NCO-Gruppen) 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol wurden bei 70 bis 9O0C
unter Vakuum miteinander verrührt; die erhaltene Mischung goß man in eine offene Plattenform mit
Abmessungen von 7,6 χ 15,2 cm. Das nach einer 20stündigen Aushärtung bei 1000C erhaltene Vulkanisat
besaß die folgenden Eigenschaften:
M300 38
Tb 394
Eb 590 (%)
Sb 2 (%)
Zerreißfestigkeit 20
Yerzley-Elastizität 56 (%)
Zusammendrückbarkeit 31 (%)
Shore-A-Härte 58
80 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht etwa 988) und 36,9 g Isomerenmischung
von Ring-Dichlortoluylendiisocyanat (80%
2,4-Isomeres, 20% 2,6-Isomeres; Verhältnis von
NCO: OH = 2,4: 1) wurden bei 80° C unter einer Schutzatmosphäre in einem trockenen Reaktionsbehälter
35 Minuten miteinander verrührt, wobei man ein Polyurethan mit einem NCO-Gehalt von 7,0%
erhielt. 50 g dieses Polyurethans und 4,12 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
(90 % der freien NCO-Gruppen) wurden dann unter Vakuum bei 70 bis 90°C miteinander
verrührt. Die erhaltene entgaste Mischung wurde in eine offene Plattenform gegossen und darin
20 Stunden auf 100° C erhitzt. Das Vulkanisat besaß
die folgenden Eigenschaften:
M300
TB ..
EB ..
Sb ..
41
267
500(%)
267
500(%)
Zerreißfestigkeit 16,9
Yerzley-Elastizität 37 (%)
Zusammendrückbarkeit 27 (%)
Shore-A-Härte 60
100 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht etwa 1940) und 27,57 g einer Isomerenmischung
von Ring-Dichlortoluylendiisocyanat (80% 2,4-Isomeres, 20% 2,6-Isomeres; Verhältnis von
NCO : OH = 2,2 : 1) wurden in einem trockenen Reaktionsbehälter bei 8O0C unter einer Schutzatmosphäre
1 Stunde unter Erzielung eines Polyurethans mit einem freien NCO-Gehalt von 4,07%
miteinander verrührt. 50 g des erhaltenen Polyurethans und 2,27 g 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol (90% der
freien NCO-Gruppen) wurden unter Vakuum bei 70 bis 900C miteinander verrührt, und man goß die
erhaltene gasfreie Mischung in eine offene Plattenform mit Abmessungen von 7,6 χ 15,2 cm. Die Form
wurde 20 Stunden auf 100° C erhitzt, worauf das
erhaltene Vulkanisat die folgenden Eigenschaften aufwies:
35
M300 18,6
TB 295
Eb 760 (%)
Sb 5(%)
Zerreißfestigkeit 11,8 bis
12,3
Yerzley-Elastizität 72 (%)
Zusammendrückbarkeit 53 (%)
Shore-A-Härte 54
100 g eines endständige Isocyanatgruppen aufweisenden
Polyurethans mit einem freien NCO-Gehalt von 6,44 Gewichtsprozent, das durch Reaktion von
1000 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht etwa 1000) und 538 g Ring-Dichlor-
toluylendiisocyanat (Isomerenmischung aus 80% 2,4-Isomerem und 20 % 2,6-Isomerem; Verhältnis von
NCO : OH = 2,2 : 1) erhalten worden war, wurden bei 70 bis 9O0C mit 6,82 g 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol
(85,5 % der freien NCO-Gruppen) und 0,306 g Trimethylolpropan (4,45% der freien NCO-Gruppen)
verrührt. Die erhaltene Mischung wurde 20 Stunden auf 100° C erhitzt, wobei man ein Vulkanisat mit den
folgenden Eigenschaften erhielt:
M300 29
Tb 422
Eb 570 (%)
Sb 2 (%)
Zerreißfestigkeit 14,2
Yerzley-Elastizität 46,1 (%)
Zusammendrückbarkeit 12 (%)
Shore-A-Härte 59
409 660/438
60
198,53 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht
etwa 988) und 106,67 g einer Isomerenmischung von im Ring dichloriertem ToI uylendiisocyanat
(80% 2,4-Isomeres, 20% 2,6-Isomeres; Verhältnis von NCO : OH = 2.2 : 1) werden 35 Minuten
bei 80cC in einem trockenen Reaktionsbehälter,
geschützt vor atmosphärischer Feuchtigkeit, gerührt. Das erhaltene fließfähige Polyurethan besitzt einen
freien NCO-Gruppengehalt von 6,41 %. Zu 50 g Anteilen dieses Polymerisats gibt man die folgenden
Mengen Neopentylglykol unter Mischen im Vakuum bei 70 bis 9O0C zu:
A. 3,98 g (100% freies NCO),
B. 3,78 g (95% freies NCO),
C. 3,585 g (90% freies NCO),
D. 3,375 g (85% freies NCO).
Die vom Gas befreiten Mischungen werden in offene Formen mit Abmessungen von 7,6 χ 15,2 cm gegossen
und 20 Stunden bei 100 C unter Erzielung der folgenden Vulkanisate gehärtet:
A | B | C | D | |
M | 30,6 | 28,1 | 28.1 | 26.7 |
Tb | 316 | 323 | 338 | 331 |
Eb | 620 | 600 | 580 | 540 |
Sb | 5 15,6 bis 18,1 |
0 13,6 bis 17.6 |
0 15,4 |
0 13,4 |
Zerreißfestigkeit | 50 65 |
52 38 |
53 19 |
51 15 |
Yerzley-Elastizität | 56 | 57 | 56 | 55 |
Zusammendrückbarkeit | ||||
Shore-A-Härte |
A. 100 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht
etwa 970) und 48,8 g 3,5-Dichlor-2,4-toluylendiisocyanat (Verhältnis von NCO:
OH = 2,0: 1) werden rasch auf 800C erhitzt und dann
langsam unter einer inerten Atmosphäre in einem trockenen Reaktionsbehälter 70 Minuten bei 8O0C
durchgerührt. Nachdem man innerhalb 30 Minuten das erhaltene Polyurethan auf 25 "C abkühlen ließ,
besitzt es einen freien NCO-Gehalt von 5,45 %.
50 g des vorstellend erhaltenen Polyurethans und 3,38 g cis-l,4-Cyclohexandiol werden bei Raumtemperatur
miteinander gemischt und innerhalb etwa 5 Minuten auf 1000C erhitzt. Dabei löst sich das cis-1,4-Cyclohexandiol
unter Bildung einer homogenen Lösung. Unter Aufrechterhaltung einer kräftigen Rührung legt man ein Vakuum von etwa 5 mm Hg an,
bis sich aus der Mischung kein Gas mehr entwickelt. Die entgaste Mischung wird dann bei 1000C in eine
auf lOO'C vorerhitzte Form mit Abmessungen von 7,6 χ 15,2 cm gegossen. Dann härtet man das Polyurethan
20 Stunden bei 1003C aus. Das erhaltene Vulkanisat läßt man bei Raumtemperatur 2 Wochen
bei Raumfeuchtigkeit stehen, bevor man es testet. Die Eigenschaften des gehärteten Vulkanisats sind in der
nachstehenden Tabelle angegeben.
B. Das Verfahren nach dem vorstehenden Abschnitt A wurde wiederholt, wobei jedoch das Molverhältnis
von Dichlortoluylendiisocyanat zu Polytetramethylenglykoläther 1,6 anstatt 2,0 betrug. Die
Eigenschaften des erhaltenen Vulkanisats sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Der verwendete Polyalkylenglykoläther-thioäther besaß ein Durchschnittsmolekulargewicht von etwa
1500 und war durch Kondensation von 0,496 Mol Thiodiglykol mit 0,449 Mol 1,4-Butandiol bei 1000C
in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure als Katalysator
erhalten.
Ein fließfähiges, endständige Isocyanatgruppen aufweisendes Polyurethan mit einem NCO-Gehalt von
6,74% wurde durch Verrühren von 85 g des polymeren Glykols mit 37,1 g einer Isomerenmischung von im
Ring dichloriertem Toluylendiisocyanat (80% 2,4-Isomeres, 20% 2,6-Isomeres; Verhältnis NCO: OH
= 2,7: 1) während 35 Minuten bei 80JC in einem
trockenen Reaktionsbehälter unter einer inerten Atmosphäre erhalten. 50 g dieses Polyurethans verrührte
man dann bei 70 bis 90 C unter Vakuum mit 3,72g
(90% der freien NCO-Gruppen) Neopentylglykol unter Erzielung der Verbindung A. Für Vergleichszwecke mischte man 50 g des Polyurethans mit 3,25 g
2,3-Butandiol (90% der freien NCO-Gruppen) anstatt mit Neopentylglykol. wobei man die Verbindung B
erhielt. Nachdem diese beiden Verbindungen 20 Stunden bei 100 C ausgehärtet worden waren, besaßen die
erhaltenen kautschukartigen Platten die folgenden Eigenschaften:
TB
Eb
Sb
Zerreißfestigkeit
Yerzley-Elastizität
Shore-A-Härte
Zusammendrückbarkeit
Ver | Ver |
hältnis 2,0 | hältnis 1,6 |
29,5 | 14,8 |
225 | 72 |
500 | 700 |
0 | 15 |
11,7 | 6,4 |
42 | 72 |
64 | 54 |
7 | 29 |
,, Msoo
Tb
EB
Sb
Zerreißfestigkeit
Yerzley-Elastizität
Zusammendrückbarkeit
Shore-A-Härte
Ein fließfähiges, endständige Isocyanatgruppen aufweisendes Polyurethan mit einem NCO-Gehalt von
3,87% wurde durch Verrühren von 112 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht
60 | 102 |
127 | 169 |
360 | 500 |
0 | 9 |
9,1 | 22,7 |
43 | zu hart |
7 | 44 |
58 | 87 |
etwa 2800) mit 25,3 g einer Isomerenmischung von im Ring dichloriertem Toluylendiisocyanat (80% 2,4-Isomeres,
20% 2,6-Isomeres; Verhältnis NCO: OH = 2,6: 1) während IV2 Stunden bei 8O0C in einem
trockenen Reaktionsbehälter unter einer inerten Atmosphäre hergestellt. Aus diesem Polyurethan
stellte man dann bei 80 bis 100°C unter Vakuum drei Mischungen her.
Mischung A
50 g Polyurethan,
2,15 g (90 % der freien NCO-Gruppen) Neopentylglykol;
Mischung B
50 g Polyurethan,
2,03 g (85 % der freien NCO-Gruppen) Neopentylglykol,
0,103 g (5% der freien NCO-Gruppen) 1,1,1-Trirnethylolpropan;
Mischung C
24,11 g Polyurethan,
1,18 g (90% der freien NCO-Gruppen) 2-Äthyl-2-methyl-1,3-propandiol.
Die durch Härten dieser Mischungen während 20 Stunden bei 100° C erhaltenen Vulkanisate besaßen
die folgenden Eigenschaften:
Für die Vulkanisate erhaltene Werte
Tb
Eb
Sb
Zerreißfestigkeit
Xerzley-Elastizität
Zusammendrückbarkeit
Shore-A-Härte
Shore-A-Härte
Mischungen
ß C
352
700
5 bis 6
13,6
22,5
316
660
S bis 7
316
660
S bis 7
11,8
77
26
47
302
730
Ein fließfähiges Polyurethan mit endständigen Isocyanatgruppen
und einem freien NCO-Gehalt von 4,16% wurde durch Verrühren von 98,29 g eines
2-Äthyl-2-methyl-1,3-propandiol-adipinsäurepolyesters
mit endständigen Hydroxylgruppen (Durchschnittsmolekulargewicht etwa 3130) und 22,93 g einer Isomerenmischung
von 2,3-Dichlortoluylendiisocyanat (80% 2,4-Isomeres, 20% 2,6-Isomeres; Verhältnis
NCO : OH = 3,0: 1) während P/2 Stunden bei 80°C
unter wasserfreien Bedingungen hergestellt. Ein durch Aushärten von 50 g dieses Polyurethans mit 2,63 g
(90% der freien NCO-Gruppen) 2-Äthyl-2-methyl-1,3-propandiol während 20 Stunden bei 1000C erhaltenes
Vulkanisat besaß eine Zerreißfestigkeit von 9,1 kg/cm und eine Shore-A-Härte von 45.
Ein fließfähiges Polyurethan mit endständigen Isocyanatgruppen
und einem freien NCO-Gruppengehalt von 7,72 % wurde durch Verrühren von 83 g PoIypropylenglykoläther
(Durchschnittsmolekulargewicht
950) und 51,2 g einer Isomerenmischung von im Ring dichloriertem Toluylendiisocyanat (80% 2,4-Isomeres,
20% 2,6-Isomeres; Verhältnis NCO : OH = 2,4: 1) während 2 Stunden bei 800C unter wasserfreien Bedingungen
erhalten. Ein durch Vermischen von 50 g dieses Polyurethans mit 6,62 g (90 % der freien
NCO-Gruppen) 2-Allyloxymethyl-2-methyl-l ,3-propandiol und 0,084 g (2% der freien NCO-Gruppen)
1,1,1-Trimethylolpropan bei 900C und anschließende
ίο Härtung bei 1000C während 20 Stunden erhaltenes
Vulkanisat zeigte die folgenden Eigenschaften:
M300 24,6
Tb 225
EB 560 (%)
Sb 0 (%)
Zerreißfestigkeit 13,6
Yerzley-Elastizität 8 (%)
Zusammendrückbarkeit 3 (%)
Shore-A-Härte 55
Eine aus 25,4 g eines Polypropylenäthertriols (Durchschnittsmolekulargewicht 2670; erhalten durch
Reaktion von 134 Teilen Trimethylolpropan mit 2536 Gewichtsteilen 1,2-Propylenoxyd), 97,7 g PoIytetramethylenglykoläther
(Durchschnittsmolekulargewicht 977) und 61,6 g einer Isomerenmischung von im Ring dichloriertem Toluylendiisocyanat (80 % 2,4-Isomeres,
20% 2,6-Isomeres; Verhältnis NCO: OH = 2,2:1) bestehende Mischung wurde bei 8O0C
2 Stunden unter wasserfreien Bedingungen gerührt.
Das erhaltene flüssige Polyurethan mit endständigen NCO-Gruppen besaß einen freien NCO-Gruppengehalt
von 6,23 %.
50 Teile dieses Polyurethans wurden bei 90 bis 100 0C
mit 3,47 Teilen (90% der freien NCO-Gruppen) Neopentylglykol gemischt. Nach Entlüftung der Masse
erhitzte man diese 20 Stunden in einer Form auf 1000C. Das erhaltene Vulkanisat besaß die folgenden
Eigenschaften:
M300 36,6
Tb 331
Eb 520 (%)
Sb 0 (%)
Zerreißfestigkeit 10
Yerzley-Elastizität 47 (%)
Zusammendrückbarkeit 10 (%)
Shore-A-Härte 54
B e i s pi el 13
Eine Mischung aus 37,5 g Polytetramethylenglykoläther (Durchschnittsmolekulargewicht 970), 4,26 g
cis-l,4-Cyclohexandiol und 21,45 g 3,5,6-Trichloru toluylen-2,4-diisocyanat wurde unter einer Stickstoffatmosphäre
bei 250C hergestellt und dann rasch unter
Rühren auf 1000C erhitzt. Die Mischung wurde dann
durch Rühren im Vakuum bei 1000C während 5 Minuten
unter Bildung einer klaren, homogenen Lösung entgast, die man dann 5 Minuten ohne Rühren bei
1000C stehenließ. Das gummiartige Produkt kam dann in eine Form und wurde 20 Stunden bei 1000C
unter einem Druck von 36 kg/cm2 ausgehärtet. Das
Claims (1)
15 16
erhaltene kautschukartige Vulkanisat besaß die folgen- verhältnismäßig harte, zähe Vulkanisate, ein Ergebnis,
den Eigenschaften: das auch durch Verwendung anderer Diisocyanate als
der halogenierten Toluylendiisocyanate erzielt werden
•Ί"/3οο 39 kann. Die vorliegende Erfindung ergibt Produkte mit
TB 359 5 einer Kombination von verhältnismäßig geringer
£B 505 (o/o) Härte mit guter Spannungs- und Zerreißfestigkeit,
£ Oi0/) e'n Ergebnis, das mit anderen Diisocyanaten nicht
B " " ,. - erzielt werden kann.
Zerreißfestigkeit 14,7
Yerzley-Elastizität 37 (°/0) lo Patentansprüche:
Zusammendrückbarkeit 28 (°/0) 1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-
Shore-A-Härte 66 elastomeren aus polyhalogenierten organischen
Diisocyanaten und aktive Wasserstoffatome auf-
Die vorliegende Erfindung bedeutet einen klaren weisenden Verbindungen unter Formgebung, d a-Fortschritt
auf dem Polyurethangebiet. Die Gesamt- i5 durch gekennzeichnet, daß man in beeigenschaften,
wie Härte, Zug- und Zerreißfestigkeit, liebiger Reihenfolge (a) 2 bis 3 Molanteile eines
werden durch eine Anzahl struktureller Merkmale oder mehrerer im Ring polyhalogenierter Toluylender
Polyurethonelastomeren bestimmt, wovon eines 2,4- oder -2,6-diisocyanate, in denen das Halogen
der wichtigsten die Struktur des verwendeten poly- Chloratome oder Bromatome oder beides sind,
meren Glykols ist. Polyäther, Polythioäther oder Poly- 2° als aktive Wasserstoffatome aufweisende Verbinglykolester
ergeben jeweils Polyurethanelastomere mit düngen (b) 1 Molanteil eines oder mehrerer Polycharakteristischen
Kombinationen von Härte, Span- glykoläther oder Polyglykolester mit einem Durchnungs-
und Zerreißfestigkeit. Bei jeder Gruppe dieser Schnittsmolekulargewicht zwischen 750 und 3500
Polyurethane ergibt die Verwendung der halogenierten und (c) cis-l,4-Dihydroxycyclohexan oder ein
Toluylendiisocyanate gemäß der Erfindung eine aus- 25 2,2-disubstituiertes 1,3-Propandiol, worin die Subgezeichnete Kombination von Weichheit (geringe stituenten gegen Isocyanatgruppen inert sind, und
Härte) und Zähigkeit. Vergleiche zwischen Gliedern (d) gegebenenfalls eine mindestens drei Hydroxylverschiedener
Polyurethangruppen können nicht ge- gruppen aufweisende Verbindung mit einem zogen werden. Polyurethanpolymere auf Basis von Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 92 und
Polythioäthern neigen zu einer geringen Zugfestigkeit, 3° 4000 miteinander umsetzt, wobei der Gesamtmolwährend
Polyurethane auf Polyesterbasis eine hohe anteil der Hydroxylgruppen in (c) 75 bis 100°/o
Zugfestigkeit aufweisen. Wenn daher ein Thioäther- des Unterschieds zwischen den Gesamtmolanteilen
Polyurethan auf der Basis von halogeniertem Toluylen- von Isocyanatgruppen in (a) und Hydroxylgruppen
diisocyanat innerhalb seiner Gruppe eine hervor- in (b) beträgt und wobei Voraussetzung ist, daß
ragende Zugfestigkeit aufweist, kann es doch, ver- 35 nicht mehr als 20% des gesamten Molanteils von
glichen mit der allgemeinen Gruppe der Polyester- Hydroxylgruppen in (c) durch organische Verbinpolyurethane,
eine schlechtere Zugfestigkeit als diese düngen mit mindestens drei Hydroxylgruppen pro
besitzen. Molekül (d) geliefert werden.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Grenzen der Mol- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
verhältnisse innerhalb jeder Gruppe von polymeren 4° zeichnet, daß die Umsetzung über ein endständige
Glykolen ist zu sagen, daß das bevorzugte Verhältnis Isocyanatgruppen aufweisendes Vorpolymeres aus
2 bis 3 Mol Diisocyanat pro Mol Glykol beträgt. Wie (a) und (b) mit (c) erfolgt.
vorstehend gesagt, geht bei Molverhältnissen unterhalb
2: 1 die physikalische Zähigkeit verloren (s. Beispiele 7, In Betracht gezogene Druckschriften:
A und B) und bei Molverhältnissen über 3:1 ist die 45 Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 056 821;
Härte des Vulkanisats zu groß, d.h., man erhält USA.-Patentschrift Nr. 2 915 545.
«9 660/438 9. 64
Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US120510A US3234184A (en) | 1961-06-29 | 1961-06-29 | Polyurethanes from ring-polyhalogenated diisocyanate |
Publications (1)
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---|---|
DE1177818B true DE1177818B (de) | 1964-09-10 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP29713A Pending DE1177818B (de) | 1961-06-29 | 1962-06-28 | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren |
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---|---|
US (1) | US3234184A (de) |
DE (1) | DE1177818B (de) |
FR (1) | FR1330996A (de) |
GB (1) | GB977212A (de) |
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---|---|---|---|---|
US3359295A (en) * | 1964-02-07 | 1967-12-19 | Allied Chem | Polyisocyanate compositions and processes for the production thereof |
US3463761A (en) * | 1966-12-30 | 1969-08-26 | Whittaker Corp | Polyurethanes of fluorine containing polycarbonates |
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US3234184A (en) | 1966-02-08 |
FR1330996A (fr) | 1963-06-28 |
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