DE1520986A1 - New hardenable urethane elastomers - Google Patents
New hardenable urethane elastomersInfo
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- DE1520986A1 DE1520986A1 DE19621520986 DE1520986A DE1520986A1 DE 1520986 A1 DE1520986 A1 DE 1520986A1 DE 19621520986 DE19621520986 DE 19621520986 DE 1520986 A DE1520986 A DE 1520986A DE 1520986 A1 DE1520986 A1 DE 1520986A1
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- C08G18/87—Chemically modified polymers by sulfur
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue härtbare Urethan-Elastomere, welche, wenn gehärtet, Festigkeitseigensohaften haben, die den Pestigkeitseigenaohaften bisher bekannter gehärteter Urethan-Elastomere wesentlich überlegen sind. Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung Äthylen-propylen-adipat-polyurethane, welche mit Allyläther-glykolen in der Kette erweitert sind. Die neuen Elastomere der vorliegenden Erfindung sind unter Verwendung von Schwefel- oder Peroxyd-Härtungsteohniken härtbar, um nicht nur gefüllte, sondern auch ungefüllte Gummiarten zu · schaffen, welche unerwartete !"estigkeitseigenschaften haben,The present invention relates to new curable urethane elastomers, which, when hardened, have strength properties who have known the pestilence peculiarities so far cured urethane elastomers are substantially superior. In particular, the present invention relates Ethylene-propylene-adipate-polyurethane, which with allyl ether-glycols are extended in the chain. The novel elastomers of the present invention are in use hardenable by sulfur or peroxide hardening substances to to create not only filled, but also unfilled types of rubber, which have unexpected strength properties,
909Ö2S/1540 ,909Ö2S / 1540,
• — 2 —*• - 2 - *
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die Vorteile, die Schwefel-härtbare Elastomere haben, sind als solche bekannt. Bisher jedoch forderte solch ein mit Schwefel härtbares Polymerisat das Einbringen von Füllstoffen und von verstärkenden Mitteln vor dem Härten, um des gehärtete Elastomer mit guten Festigkeitseigenschaften zu versehen. Es gibt jedoch Anwendungen, wo ein nichtgefülltes gehärtetes Elastomer, welches die von den Polyurethanen hervorgebrachten gewünschten Eigenschaften schaffen könnte, wie Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, nieder bleibende Verformung und gute Rissfestigkeit, sich bewähren könnte, wenn das nicht-gefüllte Elastomer Festigkeitseigenschaften hätte, welche den Festigkeitseigenschaften der bisher beka^-nten nicht-gefüllten Polyurethan-Elastomere wesentlich überlegen wären. Zu diesen Anwendungen gehören Gummi-Diaphragmen für medizinische und chemische Verwendung, wo, zusätzlich zu hohen Zugefestigkeitseigensohaften, grössere Biegsamkeit des nicht-gefüllten Elastomers wünschenswert ist und durchsichtige Röhren, wo die Füllstoffe in dem Elastomer die visuelle Beobachtung des Flüssigkeits-Durchlaufs erschweren wurden, und jene anderen Artikel, wo gute mechanische Eigenschaften, zusätzlion zu der besseren Biegsamkeit und Durchsichtigkeit, wieThe advantages that sulfur curable elastomers have are known as such. So far, however, such a polymer curable with sulfur required the introduction of Fillers and reinforcing agents before curing to give the cured elastomer good strength properties to provide. However, there are applications where an unfilled cured elastomer is used which is used by the polyurethanes produced desired properties, such as resistance to abrasion permanent deformation and good tear resistance, prove themselves could if the unfilled elastomer had strength properties that match the strength properties of the previously known unfilled polyurethane elastomers would be significantly superior. These uses include medical and chemical rubber diaphragms Use where, in addition to high strength properties, greater flexibility of the unfilled elastomer is desirable and clear tubes where the Fillers in the elastomer would make fluid flow difficult to visually observe, and those others Article where good mechanical properties, addlion to the better flexibility and transparency, like
sie durch ein nicht-gefülltes, gehärtetes Polyurethangeboten werden
Elastomer,'erforderlich sind.they are offered by a non-filled, hardened polyurethane
Elastomer, 'are required.
Es ist ein Gegenstand der Erfindung, dass sie neue Polyurethan-Elastomere schafft, die aussergewöhnliche Festig-. It is an object of the invention that it creates new polyurethane elastomers that have exceptional strength.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
keitseigenschaften besitzen und ein neues Verfahren zur Herstellung der bezeichneten Elastomere.have ability properties and a new method for Manufacture of the designated elastomers.
Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, dass sie Polyurethane schafft, welche lebenketten haben, dieIt is a further object of this invention that it creates polyurethanes that have life chains
"ti"ti
aliphatisch« -G=O-Gruppen enthalten und welche deshalb mit Schwefel oder Peroxyd gehärtet werden können.aliphatic «-G = O groups and which therefore can be hardened with sulfur or peroxide.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist, dass sie gehärtete Elastomere schafft, welche gefüllt oder nichtgefülltf Festigkeitseigenschaften besitzen, die den Eigenschaften bisher bekannter Schwefel-gehärteter Polyure-•thane überlegen sind und welche beispielsweise für Diaphragmen , Röhr en , Schläuche usw. Verwendung finden können.Another object of this invention is that it provides cured elastomers which are filled or unfilled Have strength properties that match the properties previously known sulfur-cured polyurethanes are superior and which ones are used, for example, for diaphragms , Tubes, hoses, etc. can be used.
Diese und andere Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden mit neuen polymeren Polyurethanen erhalten, welche im wesentlichen bestehen aus der wiederkehrenden Struktur-Einheit These and other objects of the present invention are obtained with new polymeric polyurethanes, which essentially consist of the recurring structural unit
.. . ο ο ο ο... ο ο ο ο
Il It Il IlIl It Il Il
- (HN-R-M-C-O-R1-O-a)a-NH-R-NH fO-O-R»-0-0-HN-R-NH)1,-worin -O-R'-O- ein zweiwertiger Rest ist, der aus der Entfernung der endständigen Wasserstoff atome aus einem polymeren Glykol herrührt, das ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens 2000 und nicht mehr als 5000 hat und der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Mischpolyesteralkylen-glykolen von Athylen-adipat und- (HN-RMCOR 1 -Oa) a -NH-R-NH fO-OR »-0-0-HN-R-NH) 1 , -wherein -O-R'-O- is a divalent radical consisting of the removal of the terminal hydrogen atoms from a polymeric glycol which has an average molecular weight of at least 2000 and not more than 5000 and which is selected from the group consisting of mixed polyester alkylene glycols of ethylene adipate and
; β Öd β 2 6/1SAO _4„; β Öd β 2 6 / 1SAO _ 4 "
« 4 — '«4 - '
Propylen-adipat-ester-Einheiten bestehen, die in der molekularen Hauptkette in zufälliger Weise wiederkehren und in Anteilan von 50$ "bis 95$ Äthylen-adipat zu 50$ bis 5$ Propylen-adipat vorhanden sind und worin E ein zweiwertiger organischer Rest ist, der gegenüber Isocyanat-Gruppen inert ist und worin 0-R"-0 ein zweiwertiger organischer Rest ist, der aus der Entfernung der endständigen Wasserstoff atome eines nicht-polymeren Glykole herrührt, das ausgewählt 1st aus der Klasse, welche aus Allyl-glykolenPropylene adipate ester units are made up of molecular units Main chain recur randomly and in proportions from $ 50 "to $ 95 ethylene adipate to $ 50 to $ 5 Propylene adipate are present and where E is a divalent is an organic radical that is opposite to isocyanate groups is inert and wherein O-R "-0 is a divalent organic radical resulting from the removal of the terminal hydrogen atoms of a non-polymeric glycol derived from is selected from the class consisting of allyl glycols
ι. ι ■ ■ι. ι ■ ■
besteht, die wenigstens eine -C=C-Gruppe enthalten und worin wenigstens eine -C==ö-Gruppe von den endständigen Sauerstoffatomen des Restes durch nicht weniger als eine und nicht mehr als 5 Atome abgetrennt ist und worin a ei-T ne ganze Zahl, grosser als 0 ist und b eine ganze Zahl, die Ό einschliesst, ist und jede der bezeichneten Strukturelnheiten mit der nächsten durch einen Rest verbunden ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus -C-O-R1-0-0-is containing at least one -C = C group, and wherein at least one -C == ö group of the terminal oxygen atoms of the residue by not less than one and no more than 5 atoms is separated and wherein a whole egg T ne Number greater than 0 and b is an integer that includes Ό and each of the structural units indicated is linked to the next by a radical selected from the group consisting of -COR 1 -0-0-
H tiH ti
-ο-O-R''-O-G--ο-O-R '' - O-G-
.11 Il.11 Il
0 0 Resten0 0 residues
besteht» worin -O-R«-0- und ^O-R"-©« die gleiche Bedeutung wie oben erläutert haben und worin wenigstens 80jS dsa Gesamtgewiohts des Polymerisats *.O-»R*«-0>-Reste sind und wo äer -o-R"-O-Rest ein solcher Hättfigkeit ersohelnt, dass die AHyI-C-O=C-)-Gruppe wenigstens einmal annähernd in allenis "wherein -OR" -0- and ^ OR "- ©" have the same meaning as described above and wherein at least 80jS dsa Gesamtgewiohts the polymer * .O- "R *" - 0> radicals are and where they like - oR "-O-residue creates such a satiety that the AHyI-CO = C -) - group at least once approximately in all
90982E/1ß4Ö „5 -90982E / 1ß4Ö "5 -
BADBATH
7000 Molekulargewiohtseinheiten des bezeichneten polymeren •Polyurethan vorkommt.7000 molecular weight units of the designated polymer • Polyurethane occurs.
Um das nicht-gefüllte gehärtete Elastomer mit guten phy-. sikalisohen Eigenschaften, besonders mit hoher !festigkeit, zu schaffen, wird ein gefordertes Gleiohgewioht der kristallinen und nicht-kristallinen Eigenschaften durch Verwendung eines Misohpolyesiers erhalten, der als das Reaktionsprodukt von Äthylen-glykol und Propylen-glykol mit Adipinsäure gebildet wird« Qbgleioh Molargemisohe von 1ϊ1 bis zu 9»50t0,5 Äthylen-zu Propylen-glykolen, um die erforderliohen Polyester-glykole zu erhalten, verwendet werden können, ist der bevorzugte Bereioh 7*5:2,5 bis 9,0:1,0 und davon ist das meist vorgezogene Verhältnis 8:2. Die Polyester-glykole werden durch eine einfaohe Zusammenveresterung des gewünschten molaren Verhältnis-Gemisches von Äthylen-glykol und Propylen-glykol mit genug Adipinsäure hergestellt, um einen Zufall-Misohpolyester der gewünschten Molekulargewiohtszahl mit Hydroxy-Endstellen.zu schaffen. .To get the unfilled cured elastomer with good phy-. Sicilian properties, especially with high strength, to create a required balance between the crystalline ones and non-crystalline properties by use of a misoh polyester, which is used as the reaction product of ethylene glycol and propylene glycol with adipic acid is formed «Qbgleioh Molargemisohe of 1ϊ1 up to 9 »50t0.5 ethylene to propylene glycols to get the required To obtain polyester glycols, the preferred range is 7 * 5: 2.5 to 9.0: 1.0 and of these, the most preferred ratio is 8: 2. the Polyester glycols are made through a simple co-esterification the desired molar ratio mixture of ethylene glycol and propylene glycol with enough adipic acid made to create a random misoh polyester of the desired number molecular weight with hydroxy terminated sites. .
Die Häufigkeit der Wiederkehr der Allyl-(-C=C-)-Gruppen in den neuen ungehärteten Polyurethanen der vorliegenden Erfindung wird durch das Molekulargewicht de» polymeren Misoh-Polyesterr geregelt, welche verwendet werden, um diese neuen ungehärteten Polyurethane zu bilden. Die Äthylenpropylen-adipat-polyester, soweit aie im Bereich der vorliegenden Erfindung verwendet werden, haben einen ver- The frequency of recurrence of the allyl (- C = C -) groups In the new uncured polyurethanes of the present invention, the molecular weight makes them polymeric Misoh-Polyesterr regulated which ones are used to make this to form new uncured polyurethanes. The ethylene propylene adipate polyester, as far as they are used in the scope of the present invention, have a different
.-β-09826/ma.-β-09826 / ma
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■ - 6 - . ■■ - 6 -. ■
gleiohsweise schmälen durchschnittlichen Malekulargewichts-Bereich von 2000 "bis 5000. Das bevorzugte durchschnittliche Molekulargewicht für den Misoh-Polyester ist ungefähr 3500. So werden mit diesen Misohpolyester-Materialien, welche wenigstens 80$ des Gesamtgewichts der Struktur desSimilarly narrow the average molecular weight range from 2000 "to 5000. The preferred average molecular weight for the misoh polyester is approximately 3500. With these misoh polyester materials, which is at least $ 80 of the total weight of the structure of the
titi
Polyurethan bilden, AlIyI-C-C=C-)-Härtungsstellen , von den nicht-polymeren Allyl-glykol-Bestandteilen der Struktur unterstützt,von wenigstens einmal für annähernd alle 7000 Holekulargewichts-Einheiten geschaffen.Form polyurethane, AlIyI-C-C = C -) - hardening points, of the non-polymeric allyl glycol constituents of the structure supported, created by at least once for approximately every 7,000 molecular weight units.
Im allgemeinen können' nicht-polymere Allyl-glykole, wel-• ι ιIn general, 'non-polymeric allyl glycols, wel- • ι ι
one wenigstens eine -G»ö~Gruppe enthalten und die allgemeine formel one contain at least one -G »ö ~ group and the general formula
Σ ΧΣ Χ
W-C-OH W-O-OHW-C-OH W-O-OH
Y-O-OH oder ,YY-O-OH or, Y
Z T-Ö-OHZ T-Ö-OH
• ι .• ι.
haben, verwendet werden.» um härtbare, in der Kette erweiterte Polymerisate der vorliegenden Erfindung zu bilden. In dieser allgemeinen Struktur können T, W, I und Z gleich oder verschieden sein und werden aus der Gruppe ausgewählt, die aus H, einem gesättigten organischen Best und einem organisohen Rest besteht, welcher wenigstens eine -G=C-Gruppe enthält, wobei eine der -0=C-Gruppen von jeder der Hydroa^l-Gruppen der bezeichneten allgemeinen Struktur durch wenigstens 2 und nicht mehr als 5 Atome abgetrennthave to be used. " by hardenable ones, extended in the chain To form polymers of the present invention. In this general structure, T, W, I, and Z can be the same or be different and are selected from the group those of H, a saturated organic best and a organisohen radical consists, which at least one -G = C group contains, where one of the -0 = C groups of each of the Hydroa ^ l groups of the indicated general structure separated by at least 2 and not more than 5 atoms
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und T. aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus gesättigten organischen Resten und einem organischen Rest be- and T. is selected from the group consisting of saturated organic radicals and an organic radical being
IlIl
steht, der wenigstens eine ~C=C-Gruppe enthält, wobei eine der bezeichneten -G=G-Gruppen, sofern in T vorhanden, von jeder der Hydroxylgruppen der bezeichneten allgemeinen Struktur durch, wenigstens 1 und nicht mehr als 5 Atomen abgetrennt wird. Bevorzugte nicht-pplymere Allyl-glykole, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, which contains at least one ~ C = C group, one of the designated -G = G groups, if present in T, of each of the designated general hydroxyl groups Structure by at least 1 and not more than 5 atoms is separated. Preferred non-polymeric allyl glycols used in the present invention
I - I.I - I.
sind solche, die eine -G=C-Gruppe enthalten und jene, worin die Hydroxylgruppen der bezeichneten allgemeinen Struktur durch 2 bis 4: Kohlenstoffatome getrennt sind. Die am meisten bevorzugten Allyl-glykole sind in dieser Hinsicht Grlyzerin-allyl-äther,are those which contain a = C-G group, and those wherein the hydroxyl groups of the designated general structure by 2 to 4: separated carbon atoms. The most preferred allyl glycols in this regard are grlycerol allyl ethers,
0Ho-GH-GHo-0-C5Ho-GH=CHQ 0H o -GH-GH o -0-C5H o -GH = CH Q
OH OH
OJrimethylolpropan-monoallyl-äther und 2-Buten-1f4-diolOH OH
OJrimethylolpropane monoallyl ether and 2-butene-1 f 4-diol
GH0OH .■■"■·■GH 0 OH. ■■ "■ · ■
I ά I ά
OH^-Ch0-G-GH0-O-GH0-GH=CH0 π ««π-γττ-πττ GH2OH OH OHOH ^ -Ch 0 -G-GH 0 -O-GH 0 -GH = CH 0 π «« π-γττ-πττ GH 2 OH OH OH
Sofern in der vorliegenden Erfindung verwendet, können die nieht-polymeren Allyl-glykole entweder allein oder zusammen mit anderen nicht-polymeren Allyl-glykolen verwendet werden. Wasser kann auch, zusammen mit dem nioht-poiymeren Allylglykol "ferwendet werden, auch als Verdünnungsmittel desWhen used in the present invention, the non-polymeric allyl glycols can be used either alone or in conjunction with other non-polymeric allyl glycols. Water can also be used together with the non-polymeric allyl glycol, also as a diluent for the
Allyl-glykol mit einem weniger kostspieligen Ketten-erwei-Allyl glycol with a less expensive chain expander
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<m Q mm<m Q mm ■ ■ '■ ■ '
ternden Mittel, wobei in diesem Fall -die Harnstoff-Bindungen auch in den wiederkehrenden Struktureinheiten gebildet werden.terning agents, in which case -the urea bonds can also be formed in the recurring structural units.
Die härtbaren Bolyurethane der vorliegenden Erfindung können üblicherweise nach drei allgemeinen Verfahren hergestellt werden.The curable polyurethane of the present invention can can usually be prepared by three general methods.
Nach dem ersten allgemeinen Verfahren, hler weiter als Verfahren A bezeichnet, wird ein polymeres Propylen/Ithylen-adipat-polyester-glykol von annähernd 2000 bis 5000 Durchsohnitts-MQlekulargewioht mit einem molaren Überschuss von organischen Di-isocyanat-Materialien in einer Kettenvergrösserungs-Reaktionsstufe umgesetzt. Der verwendete Di-isocyanat-Übereohuss in dieser Stufe muss ausreichend sein, um Addukt vom lypus eines Isooyanat-Bndgruppen-haltigen Vorpolymerisate herzustellen. Das vorpolymere Addukt wird dann in einer zweiten Stufe mit einem geeigneten nioht-polymeren Allyl-glykol in einem 1 ti oder äuqivalenten Mol-Verhältnis von Isooyanat eu aktivem Wasserstoff-(-ϊΤσο/ΟΗ) umgesetzt, um ein Polyurethan-Polymerisat mit theoretisch unendlichem Molekulargewicht herzustellen. Das Zwei-Stufen-Vtrfahren des Verfahrens A läuft wie folgt ab: Stufe Ϊ OS(Polyester)-OH 4 O=3OeETeR=N-O-O (Überschuss)-—^According to the first general process, hereinafter referred to as process A, a polymeric propylene / ethylene adipate polyester glycol of approximately 2000 to 5000 weight percentages is reacted with a molar excess of organic diisocyanate materials in a chain enlargement reaction stage . The diisocyanate excess used in this stage must be sufficient to produce adduct of the type of prepolymer containing isocyanate end groups. The prepolymer adduct is then reacted in a second stage with a suitable non-polymeric allyl glycol in a 1 part or equivalent molar ratio of isoyanate eu active hydrogen - (- ϊΤσο / ΟΗ) to form a polyurethane polymer with theoretically infinite molecular weight to manufacture. The two-stage process of process A proceeds as follows: Stage Ϊ OS (polyester) -OH 4 O = 3 OeETeR = NOO (excess) -— ^
0 * 00 * 0
11 Il11 Il
0ΑΟ»ϊΓ-Ε-ΪΙΗ-σ-0-(Polyester) -O-O-HS-R-ΙίχΌ-Ο0ΑΟ »ϊΓ-Ε-ΪΙΗ-σ-0- (polyester) -O-O-HS-R-ΙίχΌ-Ο
— 9 *·- 9 *
009926/1640009926/1640
IlIl
Stufe II.Stage II.
T •T •
W t W t
0-0-
O » O »
IlIl
W-p-OH Y-S-OH Wp-OH YS-OH
W tW t
T tT t
-H-H
η β the ore ti s oll unendliohη β the ore ti shall be infinite
Moht-polymere Allyl-glykole t die wi· ο "ben die Struktur f.Q^OH ηειϋβη» können auoh anstelle dtr,Moht-polymeric allyl glycols t wi · ο "ben the structure fQ ^ OH ηειϋβη", instead AUOH dtr,
T-O-OET-O-OE
in der Erläuterung der Reaktionen verwende ton, nioint~polymeren, Allyl-glykol« bei dem oben gezeigten Terfahren JL verwendet werden»in the explanation of the reactions use ton, nioint ~ polymeren, Allyl-glycol «in the procedure shown above JL be used"
Haoh dem zweiten allgemeinen Terfahren, hier weiterhin Terfahren B fceseiöhnet, welches verwendet wird, um di· härtbaren Polyurethane der vorliegenden Erfindung hfranstellen, wird daa nioht-polymere Allyl^glykol zuerst mit einem molaren Überschuss von organisohem Diisooyanat umgesetit, um ein I*ooyanat-endstgnd±ges niolit-polym«res Allyl-glykol-Addukt herzustellen. Gleichwertige Mengen '.-von Isooyanat-endetändigem Addukt werden dann mit gleichwertigen Mengen (111 Verhältnis von -HOO/OH) von polymeremHaoh the second general incident, continue here Terfahren B fceseiöhnet, which is used to di · replace curable polyurethanes of the present invention, If the non-polymeric allyl glycol is used first a molar excess of organic diisooyanate converted, around an ioyanate terminus Allyl glycol adduct. Equivalent quantities'.-Of Isooyanate-terminated adducts are then used with equivalent Quantities (111 ratio of -HOO / OH) of polymeric
0OS82S/1S4Ö0OS82S / 1S4Ö
- 10~"- 10 ~ "
Misohpolyester-glykol umgesetzt, um ein Polyurethan-polymerisat von theoretisch unendlichem Molekulargewicht zu bilden. Die Zifei-Stufen-Reaktionsfolge von Verfahren B läuft wie folgt al)iMisoh polyester glycol converted to a polyurethane polymer of theoretically infinite molecular weight. The two-step reaction sequence of Method B runs as follows al) i
Stufe I (Überschuss)χLevel I (excess) χ
Y-G-OHY-G-OH
IlIl
Stufe IXTier IX
• fcQmQm • fcQmQm
* ti* ti
ZZ
IlIl
Z 0 Z 0
BO (Polyester)-OHBO (polyester) -OH
zi οzi ο
t ι - iit ι - ii
iiii
H ' O~Q-0»*G-<»O-*H¥-R»SH»>0»»0~ (Poly t, si ti Il H 'O ~ Q-0 »* G - <» O- * H ¥ -R »SH»> 0 »» 0 ~ (Poly t, si ti Il
TlTl
theoretiseJxtheoretizeJx
ο -ο -
xzxz
titi
titi
WVWV
■H■ H
Strukturstructure
Allyl-glylEoIe, die die oben beschriebene haben, können andh anstelle derAllyl-glylEoIe, which have the one described above, can andh instead of the
w-C-OHw-C-OH
' . τ .■'. τ. ■
V-O-OH ZV-O-OH Z
nicht-polymereii Jp.lyl-glyl:ole verwendet «erden, die.in der Erläuterung der Reaktionen von Verfahren B verwendet oben aufgezeigt wurden· .non-polymereii Jp.lyl-glyl: ole used «ground that.in the Explanation of the reactions of Method B used above were shown ·.
90982S71S4@90982S71S4 @
- 11 -- 11 -
ßAO ORIGINALßAO ORIGINAL
Haoh dem dritten allgemeinen Verfahren, hier weiterhin ale ■Verfahren G "bezeichnet, welches verwendet wird, um die härtbaren Polyurethane der vorliegenden Erfindung herzustellen, wird eine "Ein-Zug" Eeaktionsteohnik, wie diese bereits bekannt ist, verwendet,· um die entsprechenden Reaktionspartner umzusetzen. In diesem Verfahren werden das organische Diisocyanat, polymeren Gopolyester-glykol und das nicht-pölymere Allyl-glykol alle zusammen zu gleicher Zeit gemischt, um das polymere Misöh-Polyester-glykol und das niolrt-polymere Allyl-glykol gleichzeitig zu veranlassen mit dem organischen Diisocyanate zusammen zu reagieren. In diesem Verfahren G wird ein Reaktionsverhältnis von 1:1. Äquivalenten von Isocyanat zu aktivem Wasserstoff-(-NGO/OH) benötigt, um ebenso ein polymeres Molekül von theoretisch unendlichem Molekulargewicht zu erzeugen. Unter Verwendung dieser "Ein-Zug"-Technik ist es auch möglich ein härtbares polymeres Material zu erzeugen, welches Allyl-Härtung s stall en von wenigstens einmal für annähernd alle 7000 Einheiten Molekulargewicht enthält, was notwendig erscheint, um die erforderliche Härtungsfestigkeit zu schaffen und die erwünschten guten physikalischen Eigenschaften dem nicht gefüllten, gehärteten Elastomer zu verleihen.Haoh the third general procedure, here continue all ■ Method G "denotes which is used to obtain the Making curable polyurethanes of the present invention becomes a "one-pull" approach like this is already known, used · the appropriate reactants to implement. In this process the organic diisocyanate, polymeric gopolyester glycol and the non-polymeric allyl glycol all together at the same time Time mixed to the polymer Misöh-Polyester-Glykol and the non-polymeric allyl glycol at the same time to react together with the organic diisocyanate. In this method G, a reaction ratio of 1: 1. Equivalents of isocyanate to active hydrogen - (- NGO / OH) required to be a polymeric molecule by theoretically as well to produce infinite molecular weight. Using this "one pull" technique it is also possible to use a curable one To produce polymeric material which sustains allyl cure at least once for approximately every 7,000 units Molecular weight contains what appears necessary to create the required hardening strength and the desired good physical properties for the unfilled, to impart cured elastomer.
Im allgemeinen kann es möglich sein, um bei dem nicht-gefüllten, gehärteten Polyurethan gute Festigkeitseigensohaften zu erhalten, viele organische Diisocyanate, aromatische ebenso.wie aliphatische, entweder allein oder zusammen mitIn general, it may be possible to turn to the unfilled, hardened polyurethane has good strength properties to obtain many organic diisocyanates, aromatic as well as aliphatic, either alone or together with
909825/1S4Ö _ 12 ^909825 / 1S4Ö _ 12 ^
BAD ORlG1HAL ·BAD ORlG 1 HAL
einem anderen zti verwenden. Jedoch, sind, um die beschriebene molekulare Hauptkette und die Maximalabtrennung von für Polyurethane der vorliegenden Erfindung geforderten Härtungssteölen zu erhalten, die bevorzugten Diisocyanate Aryl, insbesondere entweder ein Ciemisoh von den 2,4« und 2»6~l8ome»fcea*en von (Do^ylendiisocyanat oder ρ, p*-Bipn·- nylen-methan-diisocyanat. .use another zti. However, are around the described molecular backbone and the maximum separation required for polyurethanes of the present invention Hardening steels, the preferred diisocyanates Aryl, in particular either a Ciemisoh of the 2,4 "and 2 »6 ~ 18ome» fcea * en of (do ^ ylene diisocyanate or ρ, p * -Bipn · - nylene methane diisocyanate. .
Die rohen Polyurethan-Materialien der vorliegenden Erfindung können, unter Verwendung entweder von Peroxyd-oder von Sehwefel-erzeugendenHärtungsmitteln, gehärtet werden. Wenn die Härtung der rohten Elastomere mit Schwefel oder Soawefel-eraeugenden Materialien erfolgt, werden annähernd 1i3 Seile Sonwef el pro 100 Seile roher Kauteohuk verwendet« Wenn die Härtung der roh.en Elastomere mit Peroxyd-Härtungsmitteln erfolgt, werden annähernd 1:6 und vorzugsweise 1:3 feile Peroxyd pro 100 Seile roher Kautschuk verwendet. Zusammen mit den Härtungsmitteln können auch Aktivatoren verwendet werden·The raw polyurethane materials of the present invention can, using either peroxide or sulfur-generating hardeners. If the hardening of the raw elastomers with sulfur or Sulfur-absorbing materials are made to be approximate 1i3 ropes of Sonwef el used per 100 ropes of raw Kauteohuk « When curing raw elastomers with peroxide curing agents takes place, approximately 1: 6 and preferably 1: 3 file peroxide per 100 ropes of raw rubber are used. Activators can also be used together with the hardening agents be used·
Die Herstellung der roken Eautsolmk-Polyaretliane der vorliegenden Erfindung erfordert einen Umwaadlungsoyklus von ungefähr 24 Stunden bei ungefähr 1ü5ÖöG oder ungefähr 40 Stunden bei ungefähr 1OQ0C ohne Yerwendung von Katalysatoren. Wo gewünseht wird,den Umwandlungsoirklus au beschleunigen, kann ein Katalyeator verwendet weitem. Katalyeatoren, 4ie zu diesem Zweck verwendet werten können, sohlieseen ter-The preparation of the roken Eautsolmk-Polyaretliane of the present invention requires a Umwaadlungsoyklus of about 24 hours at about 1ü5Ö ö G, or about 40 hours at about 0 C 1OQ without Yerwendung of catalysts. A catalyst can also be used where desired to accelerate the conversion cycle. Catalysts, which can be used for this purpose, should be
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
tiäre iüßine einj Eetraiae-fcliylMtaii-diamin? Metall-Aoetylaoetoaat», wi© MagnesitM^beryllium-., Zink«, Blei-, Siean-lIX-»« 2horium- und Cadffiium-aorfcyl-aoetonatej Ootoate, wie Zinn-, I Blei- und seltene Erden-octoate j Ieopropyl-titanium-stearatj Di"butyl-zinnoxyd' und Oirconium-organisohe Komplexe (Zirco Trocknungs-Katalysatoren). Unter Yerwendung von Katalysatoren wie diesen, ist es möglich, den "ömwandliangscyklus auf ungefähr β Stunden "bei 1300C zu verfcüraen, ohne die Eigenschaften des gehärteten Gummis zu. verschlechtern. Die Katalysatoren werden verwendet, um die Isocyanat/ Hydroxyl-Reaktion autiary iüßine einj Eetraiae-fcliylMtaii-diamine? Metall-Aoetylaoetoaat ", like MagnesitM ^ beryllium-., Zinc", Lead-, Siean-lIX- "" 2horium- and Cadffiium-aorfcyl-aoetonatej Ootoate, like tin-, lead- and rare earth-octoate j Ieopropyl- titanium-stearatj Di "butyl tin oxide 'and Oirconium-organisohe complexes (Zirco drying catalysts). under Yerwendung of catalysts such as these, it is possible to" to verfcüraen ömwandliangscyklus to about β hours "at 130 0 C, without affecting the properties of the cured rubber .. The catalysts are used to stimulate the isocyanate / hydroxyl reaction
Die folgenden Beiapiele dienen nur der Erläuterung der vorliegenden Erfindung und aollen den Erfindungsbereioh in keiner Weise einsehraaken.The following examples serve only to explain the present invention and aoll to the scope of the invention in no way incarcerated.
297t6 δ (4,8 Mol) Ithylea-glyfcoi.und 91,2 g (1,2 Mol) ?ropylen-glylcol wurden in tin Glas-Eeafetionsgefäse eingeb3?aoht, das mit einem RStewerk, !Ehermometer, Stiekstoffeinlassrolsr,297t6 δ (4.8 moles) of itylea-glyfcoi. And 91.2 g (1.2 moles) of propylene-glycol were built into tin glass tea cups, that with a RStewerk,! Ehermometer, Stiekstoffeinlassrolsr,
Kondensator ^, * Capacitor ^, *
DajnpfmaateLT'Kaltwasser-Kondensator für den Hiiekfluss, des während der Eeafction erzeugten Wassers, und einem Destillierkopf zur Entfernung des während der Reaktion erzeugten Wassers versehen Star» Zu dem Reaktionssystem wurden dann 800 g (5,5 Mol) Adipinsäure zugegeben, um nicht ausreichend Säuregruppen ssu schaffen und so sioherzustellen, dass dieDajnpfmaateLT 'cold water condenser for the Hiiek river, des water produced during the Eeafction, and a still to remove the water generated during the reaction. Star »To the reaction system, then 800 g (5.5 moles) of adipic acid were added to be insufficient Acid groups create ssu and so sio produce that the
8O9825/1S408O9825 / 1S40
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» 14 -»14 -
sieh evgeben&exL Mieäh^Polyeeter-fflölekQle Hy&roxy-endständig waren. Bi© vorausgeiie&den Molar-Konzentrationen wurden errechnet, mn. einen Mison-«Polyes-ber-glyl£ol mit einem Hydroxyl-Wert von 1f13$ und deshalb ein theoretisches Molekulargewicht von 3000 zu ergeben. see eviegen & exL Mieäh ^ Polyeeter-fflölekQle Hy & roxy-terminal were. Bi © in advance of the molar concentrations were calculated, mn. a Mison- "Polyes-over-Glyl £ ol to give a hydroxyl value of 1 f $ 13 and, therefore, a theoretical molecular weight of the 3000th
Dieses Gemisoh wurde auf 1600G erhitzt und naohdem die Veresterung mit Stickstof^reinigung und Rühren fortsohritt, wurde das aua der Teresterungareaktion herrührende Wasser unter Rüofcfluss gehalten bis die Temperatur des Reaktionssyatems nach oa. 2 Stunden auf 1300G fiel und dann wurde das Wasser durch Destillation aus dem Eaaktionsgefäss entfernt« Uaohdem das Wasser aus dem System entfernt war, liess man die Reaktionstemperatur auf 200 0 ansteigen bis das meiste der theoretischen Wassermenge von der Yeresterungsreaktion, ungefähr 97$ entfernt waren. Das Erhitzen wurde dann fortgesetzt bis eine Säurezahl von ca· weniger als 3 erhalten wurde. Die Eeaktion wurde dann durch Kühlen des öefäsees. auf Zimmertemperatur angehalten. Das so erzeugte Misoh-Polyester-glykol hatte eine durchschnittliche MoIelculargewiohtszahl von ca· 2900, wia durch Endgruppen-Analye© "bestimmt wurde. · ■This Gemisoh was heated to 160 0 G and naohdem esterification with Stickstof ^ cleaning and fortsohritt stirring, which was aua the Teresterungareaktion originating water under Rüofcfluss maintained until the temperature of Reaktionssyatems to above. Fell 2 hours at 130 0 G and then the water was removed by distillation from the Eaaktionsgefäss away "Uaohdem the water from the system was removed, was allowed to rise to most of the theoretical amount of water from the Yeresterungsreaktion the reaction temperature to 200 0, about 97 $ from was. Heating was then continued until an acid number of approximately less than 3 was obtained. The reaction was then carried out by cooling the oil. stopped at room temperature. The Misoh polyester glycol produced in this way had an average molecular weight number of approx. 2900, as was determined by end group analysis
Beispiel 2
Stuf β X des Verfahrens A»Example 2
Stage β X of procedure A »
361,13 g (0,25 It^ivalentgewichte) des Misoh-Polyester-glykols, hergestellt wie in Beispiel 1, wurde in ein Glas-Re-361.13 g (0.25 equivalent weight) of the misoh polyester glycol, produced as in Example 1, was in a glass re-
90982S/1S4Ö90982S / 1S4Ö
- 15 -BAD ORIGINAL- 15 -BAD ORIGINAL
aktionsgefäss eingebracht, aas mit einem .Rührwerk» Ihermo-■meter, Besohiokungstriohter und Xaltwasser-Räckflusskondensator, der zu der Atmosphäre durch ein Iroeknungsröhrohen geöffnet war, ausgestattet war· Die G-efässtemperatur (lernperatur des Reaktionssystems) liess man auf 500O ansteigen und 47,Qg (0,54 Iquivant-Sewioh1#e) eines 4s 1 isomeren Gemisohs von 2i4-/2»6-g;o!^rlen-diisoayanaten-wurde in einem lO-Minutenabstand zugegeben. Die Reaktion wurde unter einer Stickstoff atmosphäre to.ei 3O0G 4 Stunden lang fortgeführt, Das Isοcyanat-endständige Produkt hatte oa» yf> Gewicht/Sew. reaktionsfähiges Isooyanat, durch Analyse bestimmt.action vascular introduced, aas, Besohiokungstriohter and that was open to the atmosphere through a Iroeknungsröhrohen with a .Rührwerk "Ihermo- ■ meter Xaltwasser-Räckflusskondensator, equipped · The G-efässtemperatur (lernperatur of the reaction system) was allowed to rise to 50 0 O and 47, Qg (0.54 equivant-Sewioh1 # e) of a 4s 1 isomeric Gemisohs of 2 i 4- / 2 »6-g; o! ^ Rlen-diisoayanaten- was added at an interval of 10 minutes. The reaction was under a nitrogen atmosphere to.ei 3O 0 G continued for 4 hours, The Isοcyanat-terminal product had oa "yf> weight / Sew. reactive isocyanate, determined by analysis.
Beispiel g
'Stufe II iron Verfahren A. Example g
'Stage II iron procedure A.
702 g des i& Beispiel 2 hergesljellten Addukte wurden in ein Glas-Beaktionsgefäss eingebracht, das mit einem Ruhr« werkt !Ehermometer, MIltrichter, der durch, ein Srookenröhrohen zur Atmosphäre offen war, ausgestattet war, Die £emperatur des Reaktionssystems wurde auf 800O erhöht und 33 g (Of.25 Mol) &lyzerin-alfa-allyl-äther {dX&) wurden in das Reaktionsgefäss innerhalb eines 10 Minuten Zeitraums unter heftigem Rühren eingebraoht. Das Miaohen wurde 15 Minuten lang fortgesetzt, um die Homogenität sicherzustellen. Die 2emperatur des Eeaktionesysteme wurde 4 Stunden lang auf 800O gehalten und am Ende dieser Zeitdauer wurde das Seftktionsprodukt 40 Stunden In eia«a tOO°O-Ofen eingebraöht.702 i Example g 2 hergesljellten adducts were introduced in a glass-Beaktionsgefäss that werkt with a Ruhr "! Ehermometer, MIltrichter equipped by a Srookenröhrohen the atmosphere was open, the £ emperature of the reaction system was heated to 80 0 O and 33 g (of 25 mol) & lycerin-alfa-allyl-ether (dX &) were brewed into the reaction vessel over a period of 10 minutes with vigorous stirring. Meowing was continued for 15 minutes to ensure homogeneity. The 2emperatur of Eeaktionesysteme was maintained at 80 0 O for 4 hours and at the end of this period, the Seftktionsprodukt was 40 hours EIA "a tOO ° O-furnace eingebraöht.
80ößas/is4§ - ig-80ößas / is4§ - ig-
BADBATH
SIn fester, leicht bernsteingefärIster Polyiirethan-Rohkaut-» sehuk wurde dadurch erhalten, welcher eine leichte Mahlfähigkeit bei Walzentemperaturen von 15O0F zeigte. Unter Verwendung einer feieinen Spindel 10 Minuten lang bei 2120I* zeigte er eine Mooney-Viskosität von 42. Das Altern bei Umgebungstemperaturen (ca. 750P) erbrachte leichtes Anwachsen in Shore A Härtewerten von einem Ausgangswert von 35 "bis 39 nach 2 Wochen und zu einem Endwert von. 45 nach 16 Wochen,SIn solid, slightly bernsteingefärIster Polyiirethan-Rohkaut- "sehuk was thereby obtained which allows an easy grindability at roll temperatures of 15O 0 F showed. Using a feieinen spindle 10 minutes at 212 0 I * he showed a Mooney viscosity of 42. The aging at ambient temperatures (about 75 0 P) afforded slight increase in Shore A hardness values from an initial value of 35 "to 2:39 Weeks and to a final value of. 45 after 16 weeks,
Das rohe, in Beispiel 5 hergestellte, Material wurde unter Verwendung der folgenden Schwefel-Hartungs-iOrmulierung vulkanisiert ί ■The raw material prepared in Example 5 was taken from Use the following sulfur hardening formula vulcanized ί ■
Rohes Polyurethan 100Raw polyurethane 100
Schwefel 0*75Sulfur 0 * 75
MBIS . .. 3,00MBIS. .. 3.00
MBf " ' ■ . . 1,00MBf "'■.. 1.00
RCD 2098 0,55 ; ; 'RCD 2098 0.55 ; ; '
Oadmiüm-stearat 0,50Oadmum stearate 0.50
MBiES ist eine Handelsbezeiottnung f-ttr Benzothia^yl-disulfid, ΜΒΐ ist eine Handelsbezeichnung für 2-Meroaptobenzothiazol und RGD 2098 Ist eine Handelsbezeichnung für einen Zinfcciilorid-MBTS-Eomplex. Dieöe Verbindungen werden als A^tovatoren in diesem Beispiel verwendet* Die Härtung wur-MBiES is a trade name f-ttr Benzothia ^ yl disulfide, ΜΒΐ is a trade name for 2-meroaptobenzothiazole and RGD 2098 is a trade name for a Zinfcciiloride-MBTS-Eomplex. These connections are called A ^ tovators used in this example * The hardening was
"— -if-"- -if-
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de bei 30O0I1 in 30 Minuten bewirkt, 3Der vulkanisierte Gummi, auf diese Weise hergestellt, zeigte die folgenden physikalischen Eigenschaften:de effected at 30O 0 I 1 in 30 minutes.3The vulcanized rubber produced in this way exhibited the following physical properties:
Modulus 100$ (ca. 750I1), psi 90Modulus $ 100 (approx. 75 0 I 1 ), psi 90
200$ 120200 $ 120
300$ 213300 $ 213
400$ 303400 $ 303
500$ . 800$ 500. 800
600$ 2440 äusserste Verlängerung (bis Bruch),$ 680600 $ 2440 extreme extension (until break), $ 680
äussesie Zugfestigkeit (bis Bruch),psi 4355 Härte (Shore A Härtemeseer Grade) 45Outside tensile strength (to break), psi 4355 Hardness (Shore A Härtemeseer Grade) 45
Ein zweiter Ansatz von rohem Kautsohuk wurde, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt und zeigte auch eine leichte Verfahrensanwendung bei einer Kautsohukmühle bei 150 F. lach Härtung nach dem oben in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren, besass dieses Material die folgenden physikalischen Eigenschaften: .A second approach of raw chews was made, as in example 3 and also showed easy process application to a Kautsohuk mill at 150 F. When cured by the procedure described in Example 4 above, this material had the following physical properties Properties: .
Modulus, 100$ ca· 750I1, psi 87Modulus, $ 100 approx 75 0 I 1 , psi 87
200$ 173$ 200 173
300$ ■ 230$ 300 ■ 230
400$ 370400 $ 370
500$ 993500 $ 993
600$ 3040600 $ 3040
äusserste Dehnbarkeit (Me Bruch), $ 646 äusserste Zugfestigkeit ( " ), psi 4440 Härte (Shore A Härtemesser Grade) '45extreme extensibility (Me break), $ 646 Ultimate Tensile Strength ("), psi 4440 Hardness (Shore A hardness meter grade) '45
- 18 -- 18 -
ßADßAD
lele
• Beispiel 6 • Example 6
Ein dritter Ansatz von Miseh-Polyester-polyurethan-Rohkautschuk wurde, wie oben in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt und 45 Minuten lang bei 287°F unter Verwendung des folgenden Gemisches gehärtet:A third approach from miseh polyester polyurethane raw rubber was prepared as described in Example 3 above and using at 287 ° F for 45 minutes hardened of the following mixture:
rohes Misch-Polyester-polyurethan Schwefelraw mixed polyester-polyurethane sulfur
MBTSMBTS
RCD 2098RCD 2098
Stearinsäure (Schmiermittel)Stearic acid (lubricant)
Die folgenden Eigenschaften wurden e rhalten:The following properties were obtained:
Rissfestigkeit lb/linear in 141Crack Strength lb / linear in 141
Abriebfestigkeit . 4,6Abrasion resistance. 4.6
(Taber Abreiber, 2000 Umdrehungen H - 18 Scheibe, 500 g last) Modulus bei niederer Temperatur(Taber Abreiber, 2000 revolutions H - 18 disc, 500 g load) Modulus at low temperature
G10 000 -170P G 10 000 -17 0 P
Bayehore Rückprall (Rebound) 28Bayehore rebound 28
Beim Prüfen'des Abriebwiderstandes zeigt der geringere Wert die bessere Widerstandsfähigkeit an. Natürlich geräucherte Eautsohukfelle, wie sie als Material für Reifenlauffläohen verwendet werden, wurden unter den gleichen Bedingungen, die oben angewendet wurden, geprüft und hatten •inmAbriebfestigkeitswert von 50. -When testing the abrasion resistance, the lower one shows Appreciate the better resilience. Of course, smoked eau-de-sac skins, such as those used for tire treads used under the same conditions those used above were tested and had • an abrasion resistance value of 50. -
- 19 909825/1640 - 19 909825/1640
SAD ORIGINALSAD ORIGINAL
■ -ri ; Ui0986■ - ri ; Ui0986
Beispiel 7 ■ Example 7 ■
Die Schwefel-härtbaren rohen Misch-Polyester-polyureiihane, welche nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden, können wie bereits oben ausgeführt, auch durch ein Peroxyd-Härtungsverfahren gehärtet werden. Die so erseugten Gummi zeigen keine TTmkehrung bei hohen Temperaturen, weiche für Sehwefel-gehärtete Elastomere charakteristisch ist«, Die Dehnungseigenschaf"ben, die von den nichtgefüllten Peroxyd-gehärteten, in der Ally!kette erweiterten Misch-polyester-polyurethanen dieser Erfindung gezeigt werden, sind jenen überlegen, die von ä&n Peroxyd-gehärtetenr bisher bekannten, nicht-gefüllten, in der Allylketteerweiterten Polyäther-polyurethanen gezeigt werden.The sulfur-curable, crude mixed polyester-polyureiihane which are produced by the process according to the invention can, as already stated above, also be cured by a peroxide curing process. The so-sucked rubbers show no reversal at high temperatures, which is characteristic of sulfur-cured elastomers. are superior to those shown by & n peroxide-cured r previously known, unfilled polyether-polyurethanes expanded in the allyl chain.
Um die neuen Eigenschaftenvder Peroxyd-gehärteten Polyesterpolyurethane der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wurde ein rohes Polyester-polyurethan wie folgt hergestellt: 707 ^1 g Mischpolyester-isocyanat endständiges Addukt (0,5 Iq.uivälentsgewicht) wurde wie im obigen Beispiel 2 beschrieben^ hergestellt und dann in dieser Reihenfolge nach dem im obigen Beispiel 3 beschriebenen Terfahren mit einem aemisoh von 26,1 g (0,3 Aq1UiVaIentgewicht) Monoallylätäier von Trimethylol-propatt (MAE) und 11,0 g (0,25 Ärq.uivalentgewicht) 2-Buten-1*4-äiol (B=D) umgesetzt. Dadurch wurde Bin fester, leicht Bernstein-gefärbter Köhsiiraff hergestellt. In order to explain the new properties v of the peroxide-cured polyester polyurethanes of the present invention, a crude polyester-polyurethane was prepared as follows: 707 ^ 1 g of mixed polyester-isocyanate terminated adduct (0.5 Iq.uivälentsgewicht) was prepared as described in Example 2 above ^ and then in this order according to the procedure described in Example 3 above with an aemisoh of 26.1 g (0.3 Aq 1 UiVaIentgewicht) monoallylates of trimethylol propate (MAE) and 11.0 g (0.25 Å r equivalent weight) of 2-butene-1 * 4-aiol (B = D) implemented. This made bin solid, slightly amber-colored Köhsiiraff.
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Dieses rohe Mischpolyester-polyurethan wurde dann mit einem rohen Polyäther-polyurethan verglichen, das im Handel erhältlich und unter der Bezeichnung Adiprene C bekannt ist, nachdem die beiden Rohstoffe unter Verwendung des folgenden nicht-gefüllten Peroxyd-Härtungsgemisohs gehärtet wurden:This raw mixed polyester polyurethane was then made with compared to a raw polyether-polyurethane that is commercially available and known as Adiprene C. is after the two raw materials using the following unfilled peroxide hardening mixture have been hardened:
1 2 3 Misohpolyester-polyurethan-Rohstoff 100 100' 100' Polyäther-polyurethan-Rohstoff *1 2 3 Misoh polyester polyurethane raw material 100 100 '100' Polyether-polyurethane raw material *
Di-Cup -40 C^ 1 2. 4 2,5Di-Cup -40C ^ 1 2. 4 2.5
worin (1) die Bestandteile in Gewichtsteilen pro Hundert Rohgummi vorhanden sind und (2) Di-Cup -40 0 eine Handelsbezeichnung ist für ein Gemisch von Dioumyl-peroxyd, unterstützt von Calciumkarbonat, welches 40$ aktiv ist. Die Härtung wurde in 15 Minuten bei 3000F bewirkt für die Mischpolyester-Zubereitungen und in 30 Minuten bei 3070I1 für die Polyäther-Zubereitung. Die sich ergebenden Gummiarten zeigten die folgenden Eigenschaften:wherein (1) the ingredients are present in parts by weight per hundred raw rubber and (2) Di-Cup -40 0 is a trade name for a mixture of dioumyl peroxide, supported by calcium carbonate, which is 40% active. The curing was effected in 15 minutes at 300 ° F for the mixed polyester preparations and in 30 minutes at 307 ° I 1 for the polyether preparation. The resulting rubbers exhibited the following properties:
1 2 ' 3 4 lussere Dehnbarkeit, $ 573 376 230 2101 2 '3 4 looser extensibility, $ 573 376 230 210
Äusserste BehaZugfestigkeit psi 1077 2013 1107 331Ultimate tensile strength psi 1077 2013 1107 331
Modulus 100$ ca. 750F, psi 33 150 250 190Modulus $ 100 approx. 75 0 F, psi 33 150 250 190
200$ 70 286 530 295$ 200 70 286 530 295
300$ 80 563 - -300 $ 80 563 - -
400$ 160 - -400 $ 160 - -
909825/1540 _ 21 _909825/1540 _ 21 _
■:·■"■ BAD ORIGINAL■: · ■ "■ BAD ORIGINAL
In Teil A dieses Beispiels wurde ein nützliches monomeres Allyl-glykol-isooyanat-Addukt gebildet unter Verwendung eines annähernd 400^igen Überschusses von Diiaooyanat, um eine niedere Viskositäts-Iiöaung von monomerem Addukt in überschüssigem Diisooyanat herzustellen. Um den Rohstoff herzustellen, wie im Teil B dieses Beispiels beschrieben, wurden das Addukt und das überschüssige Diisooyanat, zusammen mit dem Mischpolyester-glykol von Beispiel 1, umgesetzt, um ein Isocyanat-endständiges Vorpolymerisat zu bilden, welches etwas Allyl-glykol in der molekularen Hauptkette enthielt. Dieses Vorpolymerisat wurde dann in Teil 0 dieses Beispiels in einem 1:1 Verhältnis von Isocyanat zu aktivem Wasserstoff mit mehr Allyl-glykol umgesetzt, um das Rohelastomer zu bilden. Dieses Rohelastomer hatte im allgemeinen eine grössere Dichte der entsprechenden Allylgruppen als die des Elastomers, welche im Beispiel 3 hergestellt, im Verfahren von Teil B dieses Beispiels verwendet wurde, wobei jedes Mischpolyester-glykol-Molekül am häufigsten durch das überschüssige Diisocyanat ersetzt war und nur gelegentlich durch das Allyl-glykol-isocyanat-Addukt.In Part A of this example, a useful monomeric Allyl glycol isooyanate adduct formed using an approximately 400% excess of diiaooyanate to produce a low viscosity solution of monomeric adduct in excess diisooyanate. To the raw material To prepare as described in Part B of this example, the adduct and the excess diisooyanate were put together with the mixed polyester glycol of Example 1, reacted to form an isocyanate-terminated prepolymer which contained some allyl glycol in the main molecular chain. This prepolymer was then used in Part 0 of this example in a 1: 1 ratio of isocyanate to active Hydrogen reacted with more allyl glycol to form the crude elastomer. This raw elastomer generally had a greater density of the corresponding allyl groups than that of the elastomer prepared in Example 3, im The procedure of Part B of this example was used, with each mixed polyester-glycol molecule being most commonly performed the excess diisocyanate was replaced and only occasionally by the allyl glycol isocyanate adduct.
In dem in Teil C dieses Beispiels verwendeten Verfahrens ^ wuufedas Isocyanat-besetzte, bzw. beladene Misohpolyesteroo glykol dann mit mehr Allyl-glykol umgesetzt, um auf dieseIn the procedure used in Part C of this example ^ wuufedas isocyanate-occupied or loaded Misohpolyesteroo glycol is then reacted with more allyl glycol to get on top of this
OT Weise an den gelegentliche auftretenden Allyl-glykol-isoöi cyanat-Addukt-besetzten Mischpolyeäter-glykol-Molekülen ο zwei miteinander verbundene und nur durch eine Diisooyanat--Molekulareinheit getrennte Allyl-glykol-Moleküle zu ersetzen. OT way to replace the occasional allyl glycol isoöi cyanate adduct-occupied mixed polyether glycol molecules ο two allyl glycol molecules connected to one another and only separated by a diisooyanate molecular unit.
INSPECTEDINSPECTED
-.22 --.22 -
Teil Ai . Part Ai .
1524 g (17,5 g Äquivalentgewicht) eines 4:1 Gemisohs von 214- und 2,6-Tolylen-diisooyanat-isomeren wurde in ein 51 Harz-Reaktionsgefäss eingebracht, welches mit einem Fülltrichter^ Rührwerk, Thermometer und einem Rückflusskondensator, der zur Atmosphäre durch ein Trookenrö'hrchen geöffnet, ausgestattet war. Dem Isocyanat-Gemisch wurde dann 231 g (3,5 Äquivalentgewicht) Glyoerin-alfa-allyl-äther, während einer Zeitdauer von 5 Minuten unter Rühren und Beschicken mit trockenem Stickstoffgas, zugegeben, wobei während dieser Zeit die Temperatur der Anlage von 35 auf 420C anstieg. Innerhalb von 10 Minuten nach Zugabe von Glyzerin-alfa-allyl-äther war das Reaktionsgemisoh exotherm auf 7Q0O. Diese Temperatur wurde 1 Stunde lang mit Hilfe von aussen zugeführter Wärme beibehalten und am Ende dieser Zeit wurde das Gemisch durch Kühlen auf Zimmertemperatur, ca. 230O, gebraoht. Das Reaktionsprodukt, eine dünne gelbe Flüssigkeit, enthielt durch Analyse festgestellt einen aktiven -NCO Gewicht/Gew.-Gehalt von 32,9$.1524 g (17.5 g equivalent weight) of a 4: 1 Gemisohs of 214- and 2,6-tolylene-diisooyanate isomers was placed in a resin reaction vessel with a funnel ^ stirrer, thermometer and a reflux condenser, the Atmosphere was opened through a trooken tube. 231 g (3.5 equivalent weight) of glyoerin-alfa-allyl ether were then added to the isocyanate mixture over a period of 5 minutes while stirring and charging with dry nitrogen gas, during which time the temperature of the plant rose from 35 to 42 0 C rise. Within 10 minutes after the addition of glycerol-alfa-allyl ether was Reaktionsgemisoh exotherm to 7Q 0 O. This temperature was 1 hour maintained with the aid of externally supplied heat and at the end of this time, the mixture was cooled to room temperature, ca 23 0 O, brewed. The reaction product, a thin yellow liquid, was analyzed to have an active -NCO w / w content of $ 32.9.
Teil BiPart bi
314,3g(2,46 Äquivalentgewicht von aktivem -NOO, bezogen auf 32,9$ -NGO Gewicht/Gew·) des Reaktionsproduktes von Teil A wurden in ein Harz-Reaktionsgefäss eingebracht, welches wie in Teil A ausgestattet war..1242 g eines 4:1 ÄthyleniPro-: pylen-adipat-Mischpolyesters, hergestellt, wie in Beispiel 1,314.3 g (2.46 equivalent weight of active -NOO, based on 32.9 $ -NGO w / w) of the reaction product from Part A were placed in a resin reaction vessel equipped as in Part A..1242 g a 4: 1 ÄthyleniPro-: pylene adipate mixing polyester prepared as in example 1,
90 9825/15Λ0 - 23 -90 9825 / 15Λ0 - 23 -
welcher ein Molekulargewicht von annähernd 2484 hatte, wurde dann während einer Zeitdauer von 15 Minuten zu dem Harzrealctionsgefäss zugegeben. Das sich ergebende Gemisch wurde auf 8O0O erhitzt und 4 Stunden so belassen. Eine gelbe zähe Flüssigkeit, welche eine Viskosität von 1560 poises (bei 800F) und einen -ETCO-Gehalt von 3,15$ Gewicht/ Gew. hatte, wurde dadurch hergestellt.,which had a molecular weight of approximately 2484 was then added to the resin reaction vessel over a period of 15 minutes. The resulting mixture was heated to 8O 0 O and left for 4 hours. A yellow viscous liquid which had a viscosity of 1560 poises (at 80 0 F) and a -ETCO content of 3.15 $ wt / wt., Was prepared by.,
Jell G:Jell G:
776 g des Produkts von Teil B, welches durch Analyse festgestellt, unmittelbar vor der hier vorgesehenen Verwendungeinen, reaktionsfähigen -NCO-Gehalt von 2,7$ Gewicht/ Gew. hatte, wurde in ein Reaktionsgefäss eingebracht, welches mit einem Rührwerk und einem Fülltrichter, zur Atmosphäre durch ein Trockenröhrchen geöffnet, ausgestattet war. Der Inhalt des Kessels wurde dann auf 120 0 erhitzt776 g of the product from Part B, which was determined by analysis immediately before the intended use reactive -NCO content of $ 2.7 weight / Wt. Was placed in a reaction vessel, which, with a stirrer and a filling funnel, to the atmosphere opened by a drying tube, equipped was. The contents of the kettle were then heated to 120.degree
und 33 g Glyzerin-alfa-allyl-äther wurden dann auf einmal dem Gefäss zugegeben. Die Masse wurde dann ununterbrochen gerührt und 15 Minuten lang erhitzt. Das sich ergebende Produkt wurde in einen Ofen mit 1200O 24 Stunden lang eingebrächt. and 33 g of glycerol alfa allyl ether were then added all at once to the vessel. The mass was then continuously stirred and heated for 15 minutes. The resulting product was eingebrächt for 24 hours in an oven at 120 0 O.
Teil D;Part D;
Das Produkt von Teil 0 war ein leicht bernstein-gefärbtes festes Roh-Elastomer mit einer Mooney-Visoosität von 32. Es war leicht in einer Kautschukmühle mit WalztemperaturenThe product from Part 0 was a light amber colored raw solid elastomer with a Mooney viscosity of 32. It was light on a rubber mill with rolling temperatures
909825/1540909825/1540
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von 200 F zu behandeln und hatte eine Ausgangshärte von 35 Shore A Graden.of 200 F and had an initial hardness of 35 Shore A grades.
Dieser Rohstoff wurde unter Verwendung der Zubereitung und des Verfahrens, wie in Beispiel 3 oben beschrieben, gehärtet und ein Elastomer mit den folgenden Eigenschaften hergestelltj ·This raw material was prepared using the preparation and procedure as described in Example 3 above cured and produced an elastomer with the following propertiesj
lusserste Zugfestigkeit, psi 2475Ultimate tensile strength, psi 2475
lusserste Dehnungsfähigkeit, $ 6-1-0Extreme stretch ability, $ 6-1-0
Modulus, 100$ 87Modulus, $ 100 87
200$$ 200
300$ 183300 $ 183
400$ 283400 $ 283
500$ 617500 $ 617
600$ . 1825$ 600. 1825
Härte Shore A 42Shore hardness A 42
In diesem Beispiel wird das Misohpolyester-isocyanat-endständige Addukt in der Kette erweitert durch ein Gemisch von zwei verschiedenen Allyl-glykolen in zwei Verhältnissen, um θ£η nicht-gefüllten Rohelastomere herzustellen, welche nach Sohwefelhärtung gute Zugfestigkeits-ligenschaf- xo ten zeigten. .In this example, the Misohpolyester isocyanate-terminated adduct is in the chain extended with a mixture of two different allyl glycols in two proportions to θ £ η non-filled Rohelastomere to manufacture, which have good after Sohwefelhärtung tensile ligenschaf- showed xo th. .
to Teil A: to part A:
ü 703,5 g (0,5 g Iquivalentgewioht) eines Misohpolyester-ü 703.5 g (0.5 g equivalent weight) of a misoh polyester
*** isocyanat-endständigen Addukte, welches ein Molekularge-*** isocyanate-terminated adducts, which have a molecular
wicht von ca. 3000 hatte und welches 3$ Gewioht/Gew.reaktionsfähige-liCO-Gruppen enthielt und wie in Beispiel 2had a weight of about 3000 and which was 3 $ weight / weight reactive-liCO-groups and as in Example 2
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oben besenrieben, hergestellt wurde, wurde in ein zugedecktes Harzgefäss eingebracht, welohes mit einem Rührwerk ausgestattet war. Die Temperatur des Inhalts des Gefässes wurde dann auf TOO0C ansteigen lassen. Ein homogenes Gemisoh von 24,75 g (0,575 Äquivalentgewicht) Glyzerin-alfa-allyläther und 5,5 g (0,125 Äquivalentgewioht) 2-Buten-1 f4-diol wurden dann dem erhitzten Produkt zugegeben.Above mentioned, was produced, was placed in a covered resin vessel, which was equipped with a stirrer. The temperature of the contents of the vessel was then allowed to rise to TOO 0 C. A homogeneous mixture of 24.75 g (0.575 equivalent weight) of glycerol alfa-allyl ether and 5.5 g (0.125 equivalent weight) of 2-butene-1 f 4-diol were then added to the heated product.
Der Inhalt des Gefässes wurde gemischt, um ein einheitliches Gemisch zu schaffen und dann auf 150 C erhitzt und 24 Stunden dabei belassen·The contents of the jar were mixed to create a uniform mixture and then heated to 150 ° C and Leave it there for 24 hours
Eine Schwefelhärtung des sich ergebenden Rohstoffes wurde unter Verwendung der Zubereitung und des Verfahrens des obigen Beispiels 5 bewirkt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden mit dem gehärteten Elastomer erhalten:A sulfur hardening of the resulting raw material was using the preparation and method of Example 5 above. The following physical properties were obtained with the cured elastomer:
Mooney Visoosität 97Mooney Viscosity 97
Modulus, 200$, ca. 750I1, psi 160Modulus, $ 200, about 75 0 I 1 , psi 160
275275
. 710. 710
' ■ ■» · äusserste Zugefestigkeit, psi 3810'■ ■ »· extreme tensile strength, psi 3810
äusserste Dehnungsfähigkeit, fi ■ 680 Härte, Shore A . 45 extreme elasticity, fi ■ 680 hardness, Shore A. 45
geil Bthorny Bt ''
705,5 g (0,5 Xqiiivalentgewicht) eines Isocyanat-endständigen Mischpolyesters, hergestellt wie im obigen Beispiel 2 beschrieben, wurde mit 16,5 g (0,25 Äquivalentgewicht)705.5 g (0.5 equivalent weight) of an isocyanate-terminated copolymer prepared as in the above example 2, was 16.5 g (0.25 equivalent weight)
S09825/154Ö ...26 _S09825 / 154Ö ... 26 _
Glyzerin-alfa-allyl-äther und 11,0 g (O,25 Äquivalent-Gewicht) 2-Buten~1,4-diol umgesetzt. Der Rohstoff wu»§e, der sioh ergab,wurde wie in Teil A dieses Beispiel beschrieben, gehärtet. Das daraus hergestellte gehärtete Elastomer hat-./■te die folgenden Eigenschaften:Glycerine alfa allyl ether and 11.0 g (0.25 equivalent weight) 2-butene ~ 1,4-diol implemented. He knew the raw material sioh was cured as described in Part A of this example. The cured elastomer made from it has-./■te the following properties:
707,1 g (0,5 Iquivalentgewicht) eines Isocyanat-endständigen Misohpolyesters, hergestellt wie in Beispiel 2, wurde in ein Reaktionsgefäss eingebracht, welohes mit einem Rührwerk und einem Deckel ausgestattet war. 21,7 g (0,25 ÄqLUivalentgewicht) Monoallyl-äther von Trimethylol-propan (MAE) wurde dann dem Mischpolyester unter Rühren zugegeben und die sich ergebende exotherme Reaktion verursachte einen Temperaturanstieg des Gemische von Zimmertemperatur auf 850O. Dann wurden zusätzlich 21,8 g MAE unter Mischen dem Material zugegeben. Das Ansteigen der Temperatur auf 85eC und die Zugabe der beiden MAEJ-Portionen erfolgte in einem Zeitraum von 10 Minuten. Die Temperatur des Reakifons-707.1 g (0.5 equivalent weight) of an isocyanate-terminated misoh polyester, prepared as in Example 2, was placed in a reaction vessel which was equipped with a stirrer and a lid. 21.7 g (0.25 equivalent weight) of monoallyl ether of trimethylol propane (MAE) was then added to the mixed polyester with stirring and the resulting exothermic reaction caused the temperature of the mixture to rise from room temperature to 85 0 O. Then an additional 21, 8 g of MAE are added to the material with mixing. The rise in temperature to 85 e C and the addition of the two portions MAEJ carried out in a period of 10 minutes. The temperature of the reaction tube
909825/1540909825/1540
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systems stieg darm auf 11O0C. Die Reaktionsmaßse wurde dann in ein anderes 6-efäss gebracht und die übertragene Reaktionsmasse dann 40 Stunden lang bei 100 0 in einem Ofen belassen. Dadurch wurde ein fester, bernsteinfarbener Rohstoff hergestellt, welcher, sofern mit Schwefel wie in Beispiel 4 gehärtet, die folgenden physikalischen Eigenschaften hatte. ' ·Systems increased gut to 11O 0 C. The Reaktionsmaßse was then brought efäss 6 to another and then for 40 hours leaving the transferred reaction mass at 100 0 in an oven. This produced a solid, amber-colored raw material which, when hardened with sulfur as in Example 4, had the following physical properties. '·
In diesem Beispiel wurde ein Isocyanat-endständiger Mischpolyester in der Kette durch ein Gemisch von Allylglykol und Wasser erweitert, um einen nicht-gefüllten mit Schwefel gehärteten Polyurethan-Polyharnstoff zu erzeugen, der unerwartete physikalische Eigenschaften hatte.In this example an isocyanate terminated Mixed polyester in the chain with a mixture of allyl glycol and water expanded to create an unfilled sulfur cured polyurethane-polyurea, that had unexpected physical properties.
Zu 696,5 g (0,5 Äquivalentgewioht) eines Isocyanat-endständigen Mischpolyesters, der wie in Beispiel 2 hergestellt und ein Molekulargewicht von ca. 2786 hatte, wurden 28,05 g Glyzerin-alfa-allyl-äther (ca. 0,426 Äquivalentgewicht) und 0,675g Wasser (ca. O0f4 Iquivalentgewicht)To 696.5 g (0.5 equivalent weight) of an isocyanate terminated Mixed polyester prepared as in Example 2 and having a molecular weight of about 2786 were 28.05 g glycerine alfa allyl ether (approx. 0.426 equivalent weight) and 0.675g water (approx. O0f4 equivalent weight)
909825/1540909825/1540
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unter Rühren zugegeben. Die Temperatur dieses Reaktionsgemische stieg exotherm auf 900C und wurde nach 15 Minuten bei 9O0C auf 10O0C gebracht und bei dieser Temperatur 40 Stunden lang belassen. Die Schwefelhärtung wurde an diesem Rohstoff, wie in Beispiel 4 beschrieben, bewirkt, wodurch ein Elastomer hergestellt wurde, das die folgenden Eigenschaften hatte.added with stirring. The temperature of this reaction mixtures rose by exotherm to 90 0 C, and was taken after 15 minutes at 9O 0 C to 10O 0 C and left for 40 hours at this temperature. Sulfur curing was effected on this raw material as described in Example 4, whereby an elastomer was produced which had the following properties.
Um das oben beschriebene Verfahren C zu erläutern, wurde ein homogenes Gemisch von 66 g (1 Äquivalentgewioht) von Glycerin-alfa-allyl-äther und 1415 g (1 iquivalentgewicht) von Misohpolyester-glykol von Äthylen-propylen-adipat, welches ein Molekulargewicht von ca. 2830 hatte und wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, in einem 5 1 Harzbehälter eingebracht, der mit einem Rührwerk ausgestattet war. Die Temperatur des Behälter-Inhalts wurde auf 800C erhöht und dabei belassen. Zu dieser Reaktionsmässe wurde dann 174,2 g eines 4:1 isomeren Gemische von 2,4-:2,6-Tolylen-diisooy-To illustrate process C described above, a homogeneous mixture of 66 g (1 equivalent weight) of glycerol alfa-allyl ether and 1415 g (1 equivalent weight) of misoh polyester glycol of ethylene propylene adipate, which has a molecular weight of 2830 and was prepared as in Example 1, placed in a 5 l resin container equipped with a stirrer. The temperature of the container contents was increased to 80 ° C. and left there. 174.2 g of a 4: 1 isomeric mixture of 2,4-: 2,6-tolylenediisooy-
809825/1540809825/1540
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anaten während einer Zeitdauer von 10 Minuten zugegeben.anaten added over a period of 10 minutes.
Das Reaktionsgemisch wurde ununterbrochen 1 Stunde lang bei .800C gerührt und nach dieser Zeit in einen Behälter gebracht, welcher in einen Ofen von 1500C eingebracht und dort 24 Stunden lang belassen wurde. An dem sich ergebenden Rohprodukt wurde eine Schwefelhärtung bewirkt, wie sie in Beispiel 4 beschrieben wurde. Diese Härtung erzeugte ein festes, leicht bernsteinfarbiges Elastomer, welches die folgenden Eigenschaften hatte:The reaction mixture was continuously stirred for 1 hour at .80 0 C and brought to this time in a container which was placed in an oven at 150 0 C and left there for 24 hours. Sulfur hardening as described in Example 4 was effected on the resulting crude product. This cure produced a firm, slightly amber colored elastomer that had the following properties:
äusserste Zugfestigkeit, psi 4010ultimate tensile strength, psi 4010
ausserste Dehnungsfähigkeit, fi 710extreme extensibility, fi 710
Härte, Shore A 44Hardness, Shore A 44
Ein anderer Ansatz von gehärtetem Elastomer wurde wie in obigem Beispiel 12 beschrieben, hergestellt. Dieses gehärtete Elastomer hatte die drei physikalischen Eigensohaften: ·Another batch of cured elastomer was prepared as described in Example 12 above. This hardened Elastomer had three physical properties:
äusserste Zugfestigkeit, psi 4047ultimate tensile strength, psi 4047
äusserste Dehnungsfähigkeit, i> 683extreme extensibility, i> 683
Härte, Shore A- 45Hardness, Shore A - 45
welche mit den Eigenschaften des nach Beispiel 12 erzeugtenwhich have the properties of that produced according to Example 12
Materials in Vergleich zu setzen sind.Materials are to be compared.
-χ Beispiel 14 -χ Example 14
o Ein weiterer Ansatz von Rohstoff wurde, wie in Beispielo Another approach of raw material was made, as in example
• ■."■ - 30 -• ■. "■ - 30 -
beschrieben, hergestellt, ausgenommen, dass die Temperatur des Reaktionsgemische 2 Stunden lang auf 850C erhitzt und dann 24 Stunden lang bei 1300C belassen wurde, um den Rohstoff herzustellen. Nachdem der Rohstoff, wie in Beispiel 4 beschrieben, gehärtet wurde, hatte das gehärtete Elastomer die folgenden Eigenschaften:described, produced, except that the temperature of the reaction mixture was heated to 85 ° C. for 2 hours and then left at 130 ° C. for 24 hours in order to produce the raw material. After the raw material, as described in B e ispiel 4 was cured, the cured elastomer had the following properties:
äusserste Zugfestigkeit, psi 4120ultimate tensile strength, psi 4120
äusserste Dehnungsfähigkeit, $> 737extreme extensibility, $> 737
Ein weiterer Ansatz von Rohstoff wurde, wie in Beispiel 12 beschrieben, hergestellt, ausgenommen, dass in diesem Fall die Reaktion 1 Stunde lang bei 12O0C durchgeführt und dann die Temperatur der Reaktionsmasse 24 Stunden lang bei 130 C belassen wurde, um den Rohstoff herzustellen. Die Härtung an dem sich ergebenden Rohstoff wurde wie in Beispiel 4 beschrieben, bewirkt, wodurch sich ein Elastomer ergab, das die folgenden Eigenschaften hatte:Another approach of raw materials was performed as described, prepared except that performed in this case, the reaction for 1 hour at 12O 0 C and then the temperature of the reaction mass was maintained at 130 C for 24 hours to prepare the raw material in Example 12 . Curing on the resulting raw material was effected as described in Example 4, resulting in an elastomer having the following properties:
äusserste Zugfestigkeit^ psi 4752ultimate tensile strength ^ psi 4752
äusserste Dehnungsfähigkeit, # 720extreme elasticity, # 720
Härte, Shore A 80 .·Hardness, Shore A 80.
In diesem Beispiel wurde ein 1:1 (bezogen auf den -OH Gehalt) Gemisch von Mischpolyester-glykol-Produkt von Beispiel 1In this example a 1: 1 (based on the -OH content) Mixture of mixed polyester glycol product from Example 1
909825/U40909825 / U40
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und von Glycerin-alfa-allyl-äther auch unter Verwendung einer Ein-Zug Reaktionstechnik (Verfahren 0) mit p,p'-Diphenylen-methan-diisοcyanat umgesetzt. Der sich ergebende Rohstoff wurde dann, wie in Beispiel 4 "beschrieben,bei ca. 75 3? gehärtet und ergab ein Elastomer, das eine Mooney-Viscosität von 144, den 2OO?Sigen, 300^igen und 500$- igen Modulus von 150, 240 und 1125 psi, eine äusserste Zugfestigkeit von 3955 psi, eine äusserste Dehnungsfähigkeit von 545$ und eine Härte von 47 Shore A Härtemesser-G-raden hatte.and also using glycerol alfa allyl ether a one-step reaction technology (process 0) with p, p'-diphenylene methane diisοcyanate implemented. The resulting raw material was then as described in Example 4 "at approx. 75 3? cured to give an elastomer having a Mooney viscosity from 144, the 200? s, 300? and $ 500 - igen modulus of 150, 240 and 1125 psi, an ultimate tensile strength of 3955 psi, an ultimate extensibility from $ 545 and a hardness of 47 Shore A durometer grades would have.
Das Verfahren verwendete in diesem Beispiel, um den Rohstoff herzustellen, das Ergebnis des ersten Mischens von 707 g (0,5 Äquivalentgewieht) eines Äthylen/Propylen-adipat-Mischpolyesters, welcher ein Molekulargewicht von ca. 2830 hatte mit 33 g (0,5 Äquivalentgewieht) G-lycerin-alfaallyl-äther (GAE). 125 g (1 Äquivalentgewieht) ρ,ρ·-Diphenylen-methan-diisocyanat (MDI) wurde in ein 5 1 Harzgefäss eingebracht, welches mit einem Rührwerk versehen war. Das MDI wurde bei ca. 500G geschmolzen und das Gemisch von Mischpolyester-glykol und GAE wurde dann zu dem MDI zugegeben und die Temperatur der Reaktionsmasse unter Rühren auf 1200C erhöht. Diese Temperatur wurde 5 Minuten unter Rühren belassen. Der Inhalt des Gefässes wurde dann 24 Stunden lang in einen 1300C Ofen gebracht. Durch dieses Verfahren wurde ein fester, bernsteingefärbter Elastomerrohstoff erhalten.The process used in this example to make the raw material the result of first blending 707 g (0.5 equivalent weight) of an ethylene / propylene adipate mixed polyester which had a molecular weight of about 2830 with 33 g (0.5 equivalent weight) of an ethylene / propylene adipate mixed polyester Equivalent weighted) G-lycerin-alfaallyl-ether (GAE). 125 g (1 equivalent weighted) ρ, ρ · -diphenylene methane diisocyanate (MDI) was introduced into a 5 l resin vessel which was provided with a stirrer. The MDI was melted at about 50 0 G, and the mixture of mixed polyester glycol and GAE was then added to the MDI and the temperature of the reaction mass increases with stirring to 120 0 C. This temperature was left with stirring for 5 minutes. The contents of the vessel were then placed in a 130 ° C. oven for 24 hours. A solid, amber colored elastomer raw material was obtained by this process.
909825/1540 - 32 -909825/1540 - 32 -
Viele Elastomere erfordern die Verstärkung duroh Füllstoffe,
um ihre besten physikalischen Eigenschaften zur Härtung
zu entwickeln. In den vorausgehenden Beispielen wurden nicht-gefüllte Elastomere hergestellt, welche ausgezeichnete
Festigkeitseigensohäften haben. Diese nicht-ge
füllten Elastomere können mit Füllstoffen verstärkt werden, um im wesentlichen diese Eigenschaften über das hinaus,
was unter Verwendung der verstärkten mit Schwefel gehärteten Polyäther-polyurethahe der bisherigen Art erreichbar
war, zu vergrössern. Die Literatur (Development Products Report, Nr. 11, November 1958, Elastomer Chemicals
Department, E.I. du Pont de Nemours & Oo (Inc.) be-'
schreibt die erhaltenen Eigenschaften unter Verwendung
eines Schwefelhärtungs-Verfahrens einschliesslioh eines Füllstoffes mit einem Polyalkylenäther-polyurethan, das
das Adiprene 0 bezeichnet wurde.Many elastomers require reinforcement duroh fillers in order to develop their best physical properties for curing. In the previous examples unfilled elastomers were produced which have excellent strength properties. These unfilled elastomers can be reinforced with fillers to substantially increase these properties beyond what was achievable using the prior art reinforced sulfur cured polyether-polyurethanes. The literature (Development Products Report, No. 11, November 1958, Elastomer Chemicals Department, EI du Pont de Nemours & Oo (Inc.) describes the properties obtained using
a sulfur curing process including a filler with a polyalkylene ether-polyurethane, which was called Adiprene 0.
worin »iek. (1) HAI "bedeutet einen Of enruss mit hoher Abriebfestigkeit (high abrasion furnace carbon black) und (2) Cumar W 2 i/2 eine Handelsbezeichnung für:ein Cumeron-inden-Harz ist. Die Eigenschaften des gehärteten, gefüllten Polyalkylenäther-polyurethans sind die folgenden:in which »iek. (1) HAI "means a furnace black with high abrasion resistance (high abrasion furnace carbon black) and (2) Cumar W 2 i / 2 is a trade name for : a cumeron-indene resin. The properties of the cured, filled polyalkylene ether-polyurethane are the following:
Äusserste Dehnungsfähigkeit in 5 äusserste Zugfestigkeit, psi
,Härte, Shore A
Rissfestigkeit lbs/inExtreme elongation in 5 extreme tensile strength, psi, hardness, Shore A
Crack Strength lbs / in
Modulus, 100$ psi 300$ psi 50C# psiModulus, 100 $ psi 300 $ psi 50C # psi
Diese Eigenschaften wurden durch Härten des Polyalkylenäther-Rohstoffes bei 287°!' und 60 Minuten Dauer erreicht.These properties were achieved by hardening the polyalkylene ether raw material at 287 °! ' and reached a duration of 60 minutes.
Andere mit Schwefel gehärtete Polyäther-polyure'thane, welche in der U.S.Patentschrift 2 808 891 angegeben und welehe auch mit 30 Teilen HAP Russ verstärkt sind, ergaben bestenfalls die folgenden Eigenschaften:·Other polyether-polyure'thane hardened with sulfur, which in U.S. Patent 2,808,891 and welehe are also reinforced with 30 parts of HAP soot, resulted in the following properties at best:
äusserste Zugfestigkeit, psi 5100ultimate tensile strength, psi 5100
äusserste Dehnungsfähigkeit, $ 520ultimate extensibility, $ 520
Modulus, 300$, psi 1980Modulus, $ 300, psi 1980
Härte, Shore A 67Hardness, Shore A 67
Zum Vergleich wurde die folgende Härtungszubereitung mit 909 825/1540 - 34 - For comparison, the following hardening preparation was made with 909 825/1540 - 34 -
Ib/UuöbIb / Uuöb
dem Polyester-polyurethan Rohkautschuk der vorliegenden Erfindung, welcher wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt wurde, verwendet. ■the polyester-polyurethane raw rubber of the present Invention, which as described in Example 3, produced was used. ■
Kautschuk 100 Stearinsäure 0,25Rubber 100 stearic acid 0.25
MBTS 4MBTS 4
MBT 2MBT 2
Cadmium-stearat 1Cadmium stearate 1
RCD 20 98 0,7RCD 20 98 0.7
Russ'(HAP)^^ · 30Russ' (HAP) ^^ 30
Verschiedene Härtungen wurden in (A) 10 Minuten, (B) 15 Minuten, und (C) 30 Minuten bei 30O0F bewirkt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden erhalten für (I) Altern ohne Hitze, (IX) Altern mit Hitze, 70 Minuten bei 2120F und (III) Altern mit Hitze, 70 Stunden bei 250 FtVarious cures were effected in (A) 10 minutes, (B) 15 minutes, and (C) 30 minutes at 30O 0 F. The following physical properties were obtained for (I) aging without heat, (IX) aging with heat, 70 minutes at 212 ° F, and (III) aging with heat, 70 hours at 250 Ft
äusserste Zugfestigkeit,psi Modulus, 3OO?6ultimate tensile strength, psi modulus, 3OO? 6
äusserste Dehnungsfähigkeitί?δ A 740 470extreme elasticity? δ A 740 470
B 610 470B 610 470
C 510 460C 510 460
909825/1540 - 35 -909825/1540 - 35 -
Ί/SL SOΊ / SL SO
(1) SAF ist ein entsprechender Ofenruss miflioher Abriebfestigkeit. Vergleicht man die Eigenschaften dieser verstärkten Polyester-polyurethane mit den ungefüllten Zubereitungen, wie sie in Beispiel 4 hergestellt wurden, so bemerkt man im allgemeinen eine annähernd 20 bis 25$ige Verbesserung der äussersten Zugfestigkeit mit einem nicht bedeutenden Unterschied in der äussersten Dehnungsfähigkeit und eine 200^ige Verbesserung in der Rissfestigkeit. (1) SAF is a corresponding furnace black with low abrasion resistance. Comparing the properties of these reinforced polyester-polyurethane with the unfilled preparations, as they were produced in example 4, so one generally notices approximately 20 to 25 percent Improvement in the ultimate tensile strength with an insignificant difference in the ultimate extensibility and a 200 ^ ige improvement in the tensile strength.
Der Vergleich der Eigenschaften der bisher bekannten Materialien mit den Eigenschaften der Produkte der vorliegenden Erfindung zeigt, dass die Eigenschaften der letzteren eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Eigenschaften der vorausgehenden aufzeigen.Comparing the properties of the previously known Materials with the properties of the products of the present invention shows that the properties of the the latter show a substantial improvement over the properties of the preceding.
Es wurde ein Vergleich vorgenommen nach den Härtungsbedingungen von (A) 30 Minuten, beziehungsweise (B) 60 Minuten und (Q) 90 Minuten bei 2870I" zwischen dem Polyesterpolyurethan-Rohstoff, der wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt wurde und dem Polyäther-polyurethan-RohstoffA comparison was made according to the curing conditions of (A) 30 minutes, or (B) 60 minutes and (Q) 90 minutes at 287 ° I "between the polyester-polyurethane raw material, which was prepared as described in Example 3, and the polyether polyurethane raw material
909825/1540909825/1540
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als Adiprene O bekannt, hinsichtlich- der Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb mit dem Taber Abrader bei 1000 Umdrehungen und 2000 Umdrehungen und bei Verwendung der Scheibe ITr. 42 und einem Gewicht von 500 g. Die folgende Schwefelhärtungszubereitung wurde verwendet, um die beiden Polyurethane zu härten:Known as Adiprene O for resilience compared to abrasion with the Taber Abrader at 1000 revolutions and 2000 revolutions and when using the Disc ITr. 42 and a weight of 500 g. The following sulfur hardening formulation was used to make the to cure both polyurethanes:
Russ (SAF)..
Gumeron-inden-Harz
MBTS
MBT ·
Schwefel
RCD 2098Raw rubber
Russ (SAF) ..
Gumeron-indene resin
MBTS
MBT
sulfur
RCD 2098
50
15
4
1
0,75
0,55100
50
15th
4th
1
0.75
0.55
Die physikalischen Eigenschaften von mit Peroxyd gehärteten Polyester-polyurethanen, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, können durch Verstärken des gehärteten Polyurethan mit geeigneten Piillstoffen ver-The physical properties of peroxide cured Polyester-polyurethanes according to the invention Processes were produced can be provided by reinforcing the cured polyurethane with suitable pill
909825/1540 - 37 -909825/1540 - 37 -
bessert werden. Die folgende Peroxydzubereitung zum Härten eines Polyester-polyurethan-Rohkautsehuks, wie er in Beispiel 3 hergestellt wurde, besteht aus:to be improved. The following peroxide preparation for hardening of a polyester-polyurethane raw chew as described in Example 3 consists of:
Bestandteil . Gewichtsteil Component . Part by weight
Rohkautschuk 100Raw rubber 100
Di Cup-40 0 3Tue Cup-40 0 3
Titanox - AMö'1' .10Titanox - AMö ' 1 ' .10
Hi SiI 233^ 2Hi SiI 233 ^ 2
worin (1) litanox-AMO eine Handelsbezeichnung für einen feinverteilten litanium-dioxyd-Füllstoff und (2) Hi SiI 233 die Handelsbezeichnung für ein pulverisiertes hydratisiertes Silicium-dioxyd-Füllmittel ist, welches die Härtung des rohen Kautschuks in 30 Minuten bei 300 F bewirkt.wherein (1) litanox-AMO is a trade name for one finely divided litanium dioxide filler and (2) Hi SiI 233 is the trade name for a powdered hydrated silicon dioxide filler which provides curing of the raw rubber in 30 minutes at 300 F.
Das hergestellte Elastomer hat die folgenden physikalischen Eigenschaften:The elastomer produced has the following physical properties:
Äusserste Dehnungsfähigkeit, $> .420Extreme extensibility, $> .420
äusserste Zugfestigkeit, psi 3050ultimate tensile strength, psi 3050
Härte, Shore A . 62 ·Hardness, Shore A. 6 2
Modulus, 100^, psi . 212Modulus, 100 ^, psi. 212
■" : . 200?δ 475■ ":. 200? Δ 475
· 10751075
Das Terhältnis ITCO/OH, welches erforderlich ist, um den Rohkautschuk in der Stufe II des Terfahrens A und B und im Verfahren 0 wie oben angegeben, herzustellen, sollte so dicht wie möglich am stöchiometrisohen Wert liegen, d»h#The ITCO / OH ratio required to achieve the Raw rubber in stage II of procedure A and B and in method 0 as stated above, should are as close as possible to the stoichiometric value, i.e.
909825/1540 - 38 -909825/1540 - 38 -
in einem 1:1 Mol-Verhältnis. Wird NCO im Überschuss verwendet, wird, ein weicheres Rohmaterial hergestellt, welohes beträchtlich naohhärtet. Wird ein Überschuss von OH verwendet, werden extrem weiche Materialien erhalten. Unter einem 1:1 Mol-Verhältnis ist unter den Voraussetzungen der vorliegenden Erfindung ein Mol-Verhältnis innerhalb der Grenzen von annähernd 0,95:1»05 NCO/OH zu verstehen* Um die Eigenschaften der Polyester-polyurethan-polymerisate der vorliegenden Erfindung zu verbessern und/oder abzuändern, können die Polymerisate mit verschiedenen Füllstoffen,' Färbestoffen, Weiohmaohern usw., welche bekannt sind, verarbeitet werden.in a 1: 1 molar ratio. If NCO is used in excess, is made, a softer raw material, welohes considerably hardened. If an excess of OH is used, extremely soft materials are obtained. Under a 1: 1 molar ratio is within the requirements of the present invention a molar ratio the limits of approximately 0.95: 1 »05 NCO / OH to understand * In order to improve and / or modify the properties of the polyester-polyurethane polymers of the present invention, the polymers can be filled with different fillers, ' Dyes, Weiohmaohern, etc., which are known, are processed.
909825/1540909825/1540
- 39 -- 39 -
Claims (1)
V-C-OH Y 1 and '
VC-OH Y
cn• ° is ether.
cn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |