DE1957394A1

DE1957394A1 - Mit Monocarbamaten kettenverlaengerte Urethane

Info

Publication number: DE1957394A1
Application number: DE19691957394
Authority: DE
Inventors: Lloyd Rodney Frederick; Speranza George Phillip
Original assignee: Jefferson Chemical Co Inc
Current assignee: Jefferson Chemical Co Inc
Priority date: 1968-11-14
Filing date: 1969-11-14
Publication date: 1970-06-04
Also published as: GB1237339A; US3595814A; DE1957394B2

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ι. Maas 1 95739A

DR. W.PFEIFFER
DR. F. VOITHENLEITNER

8 MÜNCHEN 23
UNGERERSTR. 25 - TEL 39 02 36

B 11 755

Jefferson Chemical Company, Inc., Houston, Texas, V.St.A.

Mit Monocarbamaten kettenverlängerte Urethane

Die Erfindung "bezieht sich auf Polyurethane und Verfahren zu ihrer-Herstellung.

Bei' der Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyätherpolyol zu einem Polyurethan werden verschiedene Komponenten in das System eingeführt, um die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Polyurethans einzustellen. Wenn "beispielsweise ein Produkt mit Zellstruktur gewünscht wird, wird der Polyurethanreaktionsmischung Wasser oder ein geeignetes Treibmittel zugesetzt. Um Eigenschaften verschiedener Polyurethane wie Zugfestigkeit, Elongation, Reißfestigkeit, Flexibilität, Weichheit oder Härte des erhaltenen Produkts oder seine 3?ar"be einzustellen, werden verschiedene andere Additive verwendet. Häufig führt der Zusatz eines Additivs, mit dem eine "bestimmte Eigenschaft verbessert werden soll, zur Verschlechterung anderer Eigenschaften des Polyurethans. Beispielsweise können Additive, die die Zugfestigkeit eines festen (ungeschäumten) Polyurethans erhöhen, zum Beispiel verschiedene Füllstoffe, zu einer Verminderung der Elongation des Polyurethanprodukts führen. Es ist deshalb erforderlich, ein ausgeglichenes Verhältnis der Eigenschaften für einen bestimmten Zweck zu erzielen.

009823/179*

]?Gste Polyurethane haben Verwendung für Dichtungen, Dichtungsmassen, Bodenbeschichtungen und dergleichen gefunden. In den letzten Jahren ist es mit dem Aufkommen formgepreßter starrer Kunststoffe wünschenswert geworden, flexible Polyurethanformen anstelle der aufwendigeren Silikonformen, die zur Zeit benutzt werden, zu verwenden. Damit eine Polyurethanmasse für diesen Zweck verwendet werden kann, muß sie weich und flexibel sein, dabei jedoch gute Zug- und Reißfestigkeit haben, so daß die Form nicht nach kurzer Zeit durch Brüche oder Risse in dem Formenmaterial unbrauchbar wird. Polyurethanmassen konnten bisher für diesen Zweck nicht verwendet v/erden.

Polyurethanmas3en, die allgemein für Bodenbeläge in Gebrauch sind, sind in einem Lösungsmittel gelöste Systeme, die nach Auftragen auf den Boden durch Feuchtigkeit aus der Atmosphäre gehärtet werden. Es hat sich herausgestellt, daß diese Bodenbeschichtungen ein beträchtliches "Durchbluten" zeigen, besonders wenn sie auf eine Unterlage aufgebracht werden, die vorher mit einem Bodenbelag anderer Art beschichtet wurde. Zwar gibt es einige Einkomponentenbodenbeschichtungen (d. h. ohne Lösungsmittel), es hat sich jedoch gezeigt, daß diese hinsichtlich einer oder mehrerer der gewünschten Eigenschaften für einen brauchbaren Bodenbelag Mangel aufweisen. Damit das Elastomere eine brauchbare Bodenbeschichtungsmasse ist, soll es fest, beständig gegen Abtreten und dennoch so flexibel sein, daß es sich Abstufungen im Boden anpaßt.

Mit der weit verbreiteten Verwendung von Schaumstoffschönem, in Automobilen und dergleichen ist es wünschenswert geworden, Schonbeläge oder -bezüge mit einer zähen trittfesten Haut zu entwickeln, die mit der Schaumstruktur des Schoners ein Ganzes bildet. Bisher war es erforderlich, die Form in der der Schonbelag gegossen werden sollte, mit einem dekorativen Überzug, zum Beispiel einer Vinylfolie oder dergleichen,

009823/179/;

auszulegen, um die für den Schoner erforderliche Festigkeit und Scbeuerbeständigkeit zu erzielen, dabei aber ein attraktives Aussehen des Schonbezugs zu bewahren. Bei bisher unternommenen Versuchen, einen Polyurethanschaumschonbelag mit einer damit integral verbundenen Haut zu erzeugen, die diese Anforderungen erfüllt, haben sich beträchtliche Schwierigkeiten gezeigt und enttäuschende Ergebnisse ergeben.

Gegenstand der Erfindung ist eine Polyurethanmasse, die aus dem Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanate mit einer polymeren Polyhydroxyverbindung und einem Monocarbamatkettenverlängerer der allgemeinen Formel

0 R¹

Il t

HO-CH-OH-O-O-H-(CH₂) -(CH-CH-O)_n-H

It It

RR RR

besteht, worin R ein Viasserstoffatom oder einen organischen Rest, der mit Hydroxy- oder Isocyanatgruppen nicht reagiert, R¹ ein Wasserstoffatom, einen Arylrest oder einen niederen Alkylrest, m eine Zahl von 0 bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet.

Die erfindungsgemäßen Polyurethanmassen zeichnen sich infolge der Anwesenheit des erfindungsgemäßen Kettenverlängerers durch verbesserte physikalische Eigenschaften aus. Der erfindungsgemäße Kettenverlängerer ist ein Monocarbamat der Formel

OR¹

Il

HO-CH-CH-O-C-E-(CHp)-(CH-CH-O)-H RR RR

0 0 9 8 2 3 / 1 7 9

worin R für sich allein, ein Wasserstoffatom oder einen organischen Rest, der mit Isocyanat- oder Hydroxygruppen nicht reagiert, R¹ ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder einen Arylrest, m eine Zahl von 0 bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet.

Durch die Erfindung wird besonders eine verbesserte feste Polyurethanmasse bezweckt, die für Dichtungsmassen, Bodenbeschichtungsmassen und Formen geeignet ist. Ferner bezweckt die Erfindung besonders die Erzeugung einer integralen Haut auf einer geschäumten zelligen Polyurethanmasse, die den erfindungsgemäßen Kettenverlängerer enthält. Diese Polyurethanmasse mit Zellstruktur, welche mit einer Haut versehen ist, die mit ihr ein ganzes bildet, ergibt ein Produkt, das die gewünschten Eigenschaften eines Schaumstoffschonbelags oder -bezugs und außerdem eine zähe scheuerfeste damit integral verbundene Haut aufweist, wodurch die Notwendigkeit der Auskleidung der Form mit einem eigenen Deckschichtmaterial entfällt.

Der erfindungsgemäße Kettenverlängerer wird der Reaktionsmischung aus einem organischen Isocyanat und einer organischen polymeren Polyhydroxyverbindung, zum Beispiel Polyester- oder Polyätherpolyolen, die zur Herstellung von Polyurethanen verwendet werden, zusammen mit einem Urethankatalysator und verschiedenen Additiven, die häufig auf dem Polyurethangebiet verwendet werden, zugesetzt.

Die Eigenschaften von Polyurethanen, die durch katalytische oder nichtkatalycische Umsetzung eines organischen Polyisocyanate mit organischen polymeren Polyhydroxyverbindungen, zum Beispiel Polyester- oder Polyätherpolyolen, hergestellt werden, werden durch Zusatz eines Monocarbamatkettenverlängerers der Formel

009823/179Λ

O R¹

ti I

HD-OH-OH-O-G-N-(OHp)-(CH-CH-O)-H it. *· ^m t t "■

RR RR

verbessert, worin R für sich allein ein Wasserstoffatom oder einen organischen Rest, der mit Isocyanat- oder Hydroxygruppen nicht reagiert, R¹ ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder einen Arylrest, m eine Zahl von 0 "bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet.

Die für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendeten Monocarbamate können durch Umsetzung eines organischen Carbonato der Formel

I I

C TT /irr

on wxi

Il

RR mit einem Amin der IOrmel

R*

H-N-(CH₂)J₁₁-(OH-CH-O)₁₁-H R R

hergestellt werden, wobei R, R¹, m und η wie oben definiert sind. Die Reaktion verläuft allgemein wie folgt:

009823/1794

ο Il

GH GH + HN-(OH₂)J₁₁-(CH-OH-O)₁₁-H

RR RR

0 R» HO-CH-GH-O-C-N-(CH₂)-(CHCHO) H

|. j j J

RR RR

Beispiele für einige "besonders bevorzugte Carbamate sind 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyätbylcarbamat, 2-Hydroxyätbyl-2-bydroxypropylcarbamat, 2-Hyäroxypropyl-2-hydroxyätbylcarbamat, 2-Hydroxypropyl-2-bydroxypropylearbamat, 2-Hydroxyäthyl-3-hydroxypropylcarbamat und 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxy-2-phenylätbylcarbamat.

Die Umsetzung zwischen einem Amin und einem Carbonat ist eine allgemein bekannte chemische Reaktion. Die organischen Carbonate, die bei der Reaktion zur Erzeugung der für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Monocarbamate verwendet werden, werden im allgemeinen aus Olefinkohlenwasserstoffen durch Erzeugung des Epoxids und weitere Umsetzung mit Koh-; lendioxid zum organischen Carbonat hergestellt. Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung von organischen Carbonaten aus Epoxiden ist in der USA-Patentschrift 2 773 beschrieben. R kann daher entweder ein Wasserstoffatom oder

009823/1794

einen organischen Rest bedeuten, der mit Isocyanat- oder Hydroxygruppen nicht reagiert, so daß die Bildung des' Polyurethans nicht gestört wird. Vorzugsweise ist R ein Wasserstoffatom, ein C.-Cjg-Alkylrest oder ein Arylrest. Besonders bevorzugt sind Wasserstoff, Cj-C.-Alkylreste (niedere Alkylreste), der Pbenylrest, der Benzylrest oder der Tolylrest. Beispiele für besonders bevorzugt verwendete Carbonate sind Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat, Amylencarbonat, Heptencarbonat, Octencarbonat und Styrolcarbonat.

Wenn R einen anderen Rest als ein Wasserstoffatom bedeutet, ist das erhaltene Monocarbamat, das für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet wird, im allgemeinen mit den höhermolekularen polymeren Polyhydroxyverbindungen, die für die Umsetzung mit einem organischen Isocyanat zur Erzeugung des Polyurethans verwendet werden, besser verträglich. Wenn R ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest (d. h. einen Cj-C^-Alkylrest) bedeutet, ist Rühren erforderlich, dami$ gewährleistet ist, daß sich der Monocarbamatkettenverlängerer in der polymeren Polyhydroxykomponente vollständig und gleichmäßig verteilt hat, wenn die Umsetzung mit dem organischen Isocyanat beginnt. Es wurde gefunden, daß Carbamate auf Basis von Propylencarbonat verträglicher sind als solche auf Basis von Ethylencarbonat, obwohl der Unterschied nur in einem einzigen Kohlenstoffatom in einer Gruppe R besteht.

Die Amine, die entsprechend der oben angegebenen Formel in der Umsetzung verwendet werden, sind solche primären oder sekundären Amine, die den Carbonatring an der Carbonylgruppe unter Bildung des Carbamate öffnen. An das Stickstoffatom des Amins ist eine Hydroxyalkyl- oder Hydroxyalkoxygruppe gebunden, damit eine endständige Hydroxygruppe

009823/1794

vorhanden ist, die sich mit dem Isocyanat in der Urethanbildungsreaktion umsetzen kann. Die Gruppen R, die aus dem zur Erzeugung des Carbamate verwendeten Amin stammen, können ebenfalls Wasserstoffatome oder organische Reste sein, die mit Isocyanat- oder Hydroxygruppen nicht reagieren, und sind wie oben vorzugsweise Wasserstoffatome, Cj-C-jQ-Alkylreste oder Arylreste. Besonders bevorzugt als solche Gruppen R sind Wasserstoff, niedere Alkylreste, der Pbenylrest, der Benzylrest oder der Tolylrest. Der weitere an das Stickstoffatom gebundene Rest R¹ kann aus Wasserstoff, einem Arylrest oder einem niederen Alkylrest bestehen, zum Beispiel aus Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl, ihren Isomeren oder Phenyl. Beispielhafte Amine sind Monoäthanolamin, Monoisopropanolamin, Monobutanolamin, 2-Hydroxy-2-phenäthylamin, N-Methyl-2-hydroxyäthylamin, N-Propyl-2-hydroxyäthylamin, 2-Hydroxyätboxyäthylamin, N-Phenyl-2-hydroxyhexylamin und 3-Hydroxypropylamin.

Zur Herstellung von Polyurethanen werden polymere Polyhydroxyverbindungen, zum Beispiel Polyester- oder Polyatherpolyole, mit organischen Polyisocyanaten unter Bildung eines Polyurethans umgesetzt. Polyatherpolyole werden hierin beschrieben und Polyesterpolyole sind beispielsweise aus der USA-Patentschrift 3 391 093 bekannt. Diese Umsetzung findet gewöhnlich in Gegenwart eines Katalysators statt, kann aber auch ohne Katalyse ablaufen, wenn ein Polyol mit tertiären Stickstoffatomen verwendet wird. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden dieser Reaktionsmischung die oben beschriebenen Monocarbamate zugesetzt, um verbesserte Polyurethane zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß verbesserte Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Elongation erzielt werden, wenn eine feste Polyurethanmasse unter Verwendung des erfindungsgemä3en Monocarbamatkettenverlängerers hergestellt wird. Mit dem erfindungsgemäSen Monocarbamatkettenverlängerer sind feste, jedoch biegsame Bodenschichtungen und Dichtungsmassen möglich. Ferner können weiche flexible Formen erzeugt

00982 37 1794

werden, die, sich durch verbesserte Reißfestigkeit auszeichnen, jedoch genügend Druckfestigkeit haben, um Drucke auszuhalten, die entstehen, wenn die aus der erfindungsgemäßen Polyurethanmasse hergestellte Form einen sich ausdehnenden Schaumstoff aufnehmen muß.

Erfindungsgemäß können ferner geschäumte, zellige Polyurethane mit einer zähen, damit ein Ganzes bildenden Haut erzeugt werden, die zur Herstellung von geformten Schonbezogen oder -belägen und dergleichen geeignet sind. Diese Polyurethane mit Zellstruktur sind dem Fachmann als sogenannte "hautbildende" Schäume (engl. "self-skinning foams")'bekannt und erfordern kein zusätzliches Deckschichtmaterial, damit das Polyurethanprodukt mit Zellstruktur Festigkeit,' Dauerhaftigkeit und ein attraktives Aussehen erlangt. Mit der Polyurethanmasse, die den erfindungsgemäßen Carbamatkettenverlängerer enthält, können "hautbildende. Schäume" mit dekorativen Oberflächen durch bloßes Ätzen oder eine andere Vorbehandlung der Form zur Erzeugung einer Haut, die das Aussehen eines natürlichen Produkts, z.B. von Holz oder Leder, nachahmt, erzeugt werden.

Für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Polyisocyanate sind die zur Herstellung von Polyurethanen bekannten organischen Diisocyanate, Triisocyanate und Polyisocyanate. Es können beispielsweise als Handelsprodukte leicht erhältliche gemischte Isomere Von Toluylendiisocyanat verwendet werden, wie sie in der USA-Patentschrift 3 298 976 beschrieben sind. Besonders bevorzugt sind Diisocyanate und Polyisocyanate, die durch Phosgenierung des Reaktiönsprodukts von Anilin und Formaldehyd hergestellt werden, z.B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylmethylenpolyisocyanate mit höherer Funktionalität,

009023/1794

die im folgenden als Polyarylpolyisοcyanate bezeichnet werden. Besonders bevorzugte organische Polyisocyanate zur Erzeugung von festen Polyurethanen sind Diphenylmethandiisocyanat und modifizierte Diphenylmethandiisocyanate, die unter dem Warenzeichen Isonate^ 1431 im Handel erhältlich sind. Polyarylpolyisocyanate, die für die erfindungsgemäßen Zwecke, besonders zur Erzeugung von Polyurethanen mit Zellstruktur, verwendet werden, haben eine Funktionalität von mehr als 2,0 bis etwa 3,3. Besonders bevorzugt wird eine Funktionalität im Bereich von etwa 2,3 bis etwa 2,9.

Für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Polyätherpolyoüe sind Dio-le, Triole, letraole und Mischungen daraus mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 10 000. Die Diole sind im allgemeinen Polyalkylenätherglycole, z.B. Polypropylenätherglycol oder Polybutylenätherglycol und Mischungen daraus. Man kann auch gemischte Polyätherpolyole verwenden, z.B. die Kondensationsprodukte eines Alkylenoxide mit einem mehrwertigen Alkohol mit 3 oder 4 primären Hydroxygruppen, z.B. Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol oder Pentaaerythrit. Diese Polyätherpolyole sind allgemein bekannt und können nach einem beliebigen bekannten Verfahren hergestellt werden, z.B. nach den Verfahren, die in "Encyclopedia of Chemical Technology", Bd. 7, S. 257-262, Interscience Publishers, Inc., 1951, beschrieben sind.

Wie erwähnt kann jeder geeignete mehrwertige Polyalkylenäther verwendet werden, z.B. das Kondensationsprodukt eines Alkylenoxids mit einem mehrwertigen Alkohol. Jeder geeignete mehrwertige Alkohol kann verwendet werden, z.B. Ä'thylen- , glycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,4-Butylenglycol, 1,3-Butylenglycol, Glycerin, Irimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol oder Pentaaerythrit, Jedes geeignete

009823/1794

Alkylenoxid kann verwendet werden, z.B. Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Amylenoxid und ihre verschiedenen Isomeren. Selbstverständlich können die mehrwertigen PoIyalkylenätherpolyole aus anderen Ausgangsstoffen hergestellt werden, z.B. aus Tetrahydrofuran, Epihalogenhydrineη oder Aralkylenoxiden, z.B. Styroloxid. Es können mehrwertige Polyätherpolyole mit 3 oder 4 Hydroxygruppen pro Molekül und einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 10000 verwendet werden. Das verwendete Polyol kann aus einer Mischung von Diolen mit Triolen oder Tetraolen bestehen, die eine Polyolmischung mit einem durchscnittlicben Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 10 000 ergibt. Die Verwendung gemischter Diole und Triole für feste Polyurethanelastomere ist in der USA-Patentschrift 3 391 101 allgemein erläutert. Zur Verwendung für sich allein oder in Mischung mit einem Diol am meisten bevorzugt sind die Polyoxyalkylentriole und -tetraole mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 7000.

Die Polyätherpolyole können primäre oder sekundäre Hydroxygruppen als Endgruppen aufweisen. Wenn der mehrwertige Alkohol mit einem Alkylenoxid, z.B. Propylenoxid oder Butylenoxid, umgesetzt wird, sind die endständigen Gruppen vorwiegend sekundäre Hydroxygruppen. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch Polyäthertriole oder Polyäthertetraole verwendet werden, an die etwa 5 bis etwa 15 Gewichts-^ A'thylenoxid in einer letzten Alkoxylierungsstufe nach den bekannten Alkoxylierungsverfahren zur Erhöhung des Gehalts des Polyätherpolyols an endständigen primären Hydroxygruppen addiert sind. Die Erzeugung von Polyätherpolyolen, die durch Äthylenoxid mit "Enden" versehen sind, wird in der USA-Patentschrift 3 336 242 allgemein erläutert.

Wie erwähnt, werden das Polyätherpolyol und das organische Polyisocyanat zu dem Polyurethan umgesetzt. Diese Reaktion kann ohne Katalyse erfolgen, wenn ein Polyol verwendet wird, das tertiäre Stickstoffatome enthält, oder sie kann in Gegenwart bekannter Polyurethankatalysatoren durchgeführt

009823/179 A

ι -.-»ft.-·, ,· 195739A

werden. Die Verwendung eines besonderen Katalysators wird bevorzugt. Der verwendete Katalysator kann einer der Katalysatoren sein, die bekanntermaßen für diesen Zweck geeignet . sind, darunter tertiäre Amine und Metallsalze. Geeignete tertiäre Amine sind beispielsweise N-Methylmorpholin, N-Xthylmorpholin, Triäthylendiamin, Triäthylamin, Trimethylamin und N-Dimethyläthanolamin. Typische Metallsalze sind beispielsweise die Salze von Antimon, Zinn, QueckeÜber,und Eisen, z.B. Dibutylzinndilaurat, Phenylmerouriaoetat und Stannooctoat. Der Katalysator wird gewöhnlich in einem Verhältnis von etwa 0,01 bis 2 Gew.-?C, bezogen auf das Gewicht der gesamten Masse, verwendet.

Zur Erzielung verschiedener Eigenschaften können -verschiedene Additive verwendet werden, z.B. Füllstoffe, wie Ton, Calciumcarbonat,'Talkum oder Titandioxid. Zur Färbung können Farbstoffe und Pigmente zugesetzt werden und Antioxidatien können ebenfalls verwendet werden.

Bei der Herstellung der hautbildenden Polyurethanprodukte mit Zellstruktur nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Schäummittel verwendet. Als Schäummittel kann jedes Mittel verwendet werden, das bekanntermaßen fur diesen Zweck geeignet ist, z.B. Wasser, die halogenieren Kohlenwasserstoffe und Mischungen daraus. Monofluortricblormethan, Difluordicblormetban und 1,1,2-Trichlor-i,1^-fluoräthanmetbylenchlorid sind typische halogenierte Kohlenwasserstoffe, sie sind jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt. Die Menge an Schäummittel kann innerhalb eines weiten Bereichs abgeändert werden* Im allgemeinen werden die halogenierten Kohlenwasserstoffe bei der Herstellung des Polyurethane jedoch in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichteteile dee verwendeten Polyols angewandt. Wenn Wasser als Treibmittel verwendet wird, liegt es in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewiobtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Polyätherpolyols vor. Halogenierte Kohlenwasserstoffe als Treibmittel zur Erzeugung von geschäumten Polyurethanen sind in der USA-Patentschrift 3 072 582 beschrieben.

009823/1794

195739A

Wenn nach der Erfindung eine Bodenbeschiohtungsmasse oder Dichtungsmasse "erzeugt werden soll, ist es häufig zweckmäßig, ein Vernetzungsmittel mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen zuzusetzen. Solche Vernetzungsmittel sind beispielsweise mehrwertige Alkohole, z.B. Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-' Hexantriol oder Pentaaerythrit, oder Amine, z.B. Äthylendiamin oder Ν,ΜΓ,Ν» ,3ST^f-Tetrahydroxypropyläthylendiamin. Die Vernetzungsmittel sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Diese Vernetzungsmittel werden der Polyurethanmasse in solcher Menge zugesetzt, daß sie etwa 0,02 bis etwa 10 Gew.-#, bezogen auf die gesamte Polyurethanmasse, ausmachen. Die Verwendung solcher Vernetzungsmittel ist allgemein bekannt, und der Fachmann kann den Grad und die Art der Vernetzung zur Erzielung gewünschter physikalischer Eigenschaften leicht bestimmen.

Die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Monoearbamatkettenverlängerer werden sowohl für feste Polyurethane als auch für die hautbildenden flexiblen oder semi-flexiblen Polyurethanschäume verwendet. Die Menge des Monocarbamatkettenverlängerers kann von nur 0,1 Gew.-$, bezogen auf die Polyolkomponente in einer festen elastomesen Polyurethaninasse, bis zu etwa 50 Gew,- $> der gesamten Zubereitung bei Verwendung in der bautbildenden Polyurethanschaummasse reichen. Es kann entweder als einziges Kettenverlängerungsmittel oder in Verbindung mit bekannten Kettenverlängerern, wie 1,4-Butändiol, Diäthylenglycol oder 4,4'-Methylen-bis(2-cbloranilin), eingesetzt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß das erfindungsgemäße Monocarbamat unabhängig davon, ob es allein oder in Verbindung mit bekannten Kettenverlängerern verwendet wird, die Zugfestigkeit des erhaltenen Polyurethans ohne Nachteil für andere physikalische Eigenschaften verbessert. Bei Verwendung in festen Polyurethanen beträgt seine Menge 0,1 bis etwa 15 Gew.-#, bezogen auf da3 Gewicht des Polyätherpolyols, und vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 7 Gew.-$.

Bei der Erzeugung der hautbildenden Polyurethane mit Zellstruktur liegt der für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendete Monocarbamatkettenverlängerer in Mengen von 10 bis etwa 50 Gew.-$ der Polyurethanreaktionsmischung und vorzugsweise in Mengen von etwa 15 bis etwa 35 Gew.-# vor.

009823/1794

Die erfindungsgemäßen Polyurethane, die den Carbamatkettenverlängerer enthalten, werden entweder nach dem "Einstufen¹¹-Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren hergestellt. Beim ⁿBinstufen"-System vrerden alle Reaktionsteilnehmer und Additive gleichzeitig vermischt und umgesetzt. Bei der Präpolymermethode wird ein Teil einer Polyhydroxyverbindung mit dem organischen Polyisocyanat zu einem Reaktionsprodukt umgesetzt, das nichtumgesetzte Isocyanatgruppen enthält. Dieses Reaktionsprodukt wird dann mit dem Rest der polymeren Polyhydroxyverbindung vermischt und zum Polyurethan umgesetzt.

Bei der Umsetzung der polymeren Polyhydroxyverbindung mit dem organischen Polyisocyanat wird ein Verhältnis von Isooyanatgruppen zu Hydroxygruppen von etwa 0,8 bis etwa 1,5 angewandt. Dieses Verhältnis, das äLs Isocyanatindex bezeichnet wird, beträgt für die festen Polyurethane vorzugsweise 0,9 bis etwa 1,3 und für das hautbildende Produkt mit Zellstruktur 0,8 bis 1,3. Mir beide Polyurethansorten wird ein Bereich von etwa 0,95 bis etwa 1,2 besonders bevorzugt. Es wurde gefunden, daß mit einem Isocyanatindex von etwa 1,0 sehr gute Produkte erhalten werden.

Wenn R Wasserstoff bedeutet, ist das für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendete Monocarbamat, wie erwähnt, mit dem Polyätherpolyol, mit dem der Kettenverlängerer sehr häufig bei der Polyurethanreaktion vermischt wird, verhältnismäßig schlecht verträglich. Wenn daher dieses besondere Carbamat verwendet wird, soll das Polyätherpolyol, das den Monocarbamatkettenverlängerer enthält, vor der Umsetzung mit dem organischen Isocyanat, das zur Erzeugung des Polyurethans verwendet wird, gründlich gemischt werden. Wenn dagegen die Gruppen R an dem erfindungsgemäßen Monocarbamat mehr Kohlenstoffatome enthalten, wird das Monocarbamat mit dem Polyätherpolyol besser verträglich. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung eines !Füllstoffs in der Polyurethanmasse das Monocarbamat mit dem Polyätberpolyol besser verträglich ist und daß Rührpn in einem Ausmaß, welches ausreicht, um den ]?üllstoff in Suspension mit dem Polyätherpolyol zu halten, auch genügt, um das Monocarbamat damit in Mischung zu halten.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert«

009823/1794

Beispiel 1

▲* Herstellung von 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthyloarbamat au« Monoäthanolamin und Äthylencarbonat

Sin t 1'-Dreihaiekolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgerüstet iat, wird mit 305 g Monoäthanolamin beschickt. Sann wird mit der Zugabe von (geschmolzenem) Äthylencarbonat begonnen. Die Temperatur sttigt sofort an und beträgt nach Zugabe von etwa 20 al 50*0· Während der Zugabe des übrigen Äthylencarbonats (insgesamt 445 g) wird die Reaktionsmischung durch Kühlen alt Eis bei 35 - 40*0 gehalten. Die Reaktionsmischung wird über Nacht stehen gelassen und dann 1 Stunde bei etwa 40 am Hg und 100*0 abgestreift. Das niedrigviskose blafigelbe flüssige Produkt hat eine Hydroxylzahl von 750 mg KOH/g (theoretisch 753) und ein Aainäquivalent von 0,04

B. Herstellung eines festen Polyurethan unter Verwendung von 2-Bydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat als Kettenverlängerer

500 g (0,50 Äquivalente) eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriole mit einem Molekulargewicht von 3 000 und 112 g (1,50 Äquivalente) des wie eben hergestellten 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat8 werden sur Entfernung jeglicher Feuchtigkeit 20 Hinuten bei 120*0 evakuiert. Nach Abkühlen auf 25^UC werden 350 g dieser Polyolaischung mit 0,15 g Stannooctoat als Katalysator und 167 g eines modifizierten Diphenylmethandiisocyanats mit einem Äqruivalentgewicht von 143 (Ieonate® 143L) vermischt. Der Isocyanatindex beträgt 1,0. Die Reaktionsmischung geliert bei Raumtemperatur in etwa 60 Sekunden. Nach 5 Tagen bei Raumtemperatur wird das feste Polyurethan getestet und mit

009823/1794

einem Polyurethan verglichen, daa aus den gleichen Reaktionsteilnehmern in den gleichen Aquivalentverhältnissen mit der Ausnahme hergestellt wurde, daß als Kettenverlängerer 1,4-Butandiol verwendet wurde. Die Eigenschaften der beiden festen Polyurethane sind in Tabelle I miteinader verglichen. Der Monocarbamatkettenverlängerer ergibt ein Produkt, das sich durch höhere Elongation sowie durch weit höhere Zugfestigkeit und Reißfestigkeit auszeichnet.

Tabelle	I	83-87 36	1,4-Butan- diol ^v
Kettenverlängerer 2-Hydroxyäthyl-2- hydroxyäthylcarbamat	162,6 (23137	80-81
Härte, Shore A₂ Härte, Shore D	65,7 (935)	83,9 (1194)
Zugfestigkeit, kg/cm (psi.)	262	48,2 (-685)
100 $> Modulus, kg/cm (psi)	216	188
Elongation, %	14,5 (206) 53	119
Einreißfestigkeit, pli.		23,8 (339) 43
Druckfestigkeit bei 10 1> , ρ Verformung, kg/cm (psi.) bleibende Verformung, Methode B, %

Beispiel 2

A. Herstellung von 2-Hydroxyäthyl-2-(hydroxyäthoxy)-äthyl-

carbamat

Ein 1 1-Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgerüstet ist, wird mit 420 g 2-(2-Aminoäthoxy)äthanol beschickt. Dann werden 352 g geschmolzenes Athylencarbonat in einer Zeit von 2 Stunden bei 40 bis 45"C zugegeben. Hierauf wird das Produkt auf

009823/1794

6O^WC erwärmt und 30 Minuten unter einem Druck von 1,5 mm Hg bei dieser» Temperatur gehalten.

B. Herstellung eines Urethanelastomeren unter Verwendung von 2-Hydroxyäthyl-2-(hydroxyäthoxy)äthylcarbamat a3s Kettenverlängerer

1000 g (1,0 Äquivalente) eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriols mit einem Molekulargewicht von 3 000 und 3>0 Äquivalente des wie oben beschrieben hergestellten 2-Hydroxyäthyl-2-(hydroxyäthoxy)äthylcarbamats werden zusammen im Vakuum bei 110^wC abgestreift. 330 g der Polyolmischung werden mit 156 g des in Beispiel 1 genannten Polyisocyanate und 0,3 g einer 50 %-igen Stannooctoatlösung als Katalysator vermischt. Die üeaktionsmischung wird 3 Tage lang bei Raumtemperatur härten gelassen, wodurch ein Elastomeres mit einer Shore Ao-Härte von 65 - 66, einer Zugfestigkeit von 65,3 kg/cm (928 psi) und einer Elongation von 262 $ erhalten wird. Ein anderes Polyurethan wird aus den gleichen Reaktionsteilnehmern in den gleichen Verhältnissen mit der Ausnahme hergestellt, daß eine äquivalente Menge Diäthylenglycol anstelle des Monocarbamatkettenverlängerers verwendet wird. In Tabelle II sind die physikalischen Eigenschaften der beiden festen Polyurethanelastomeren miteinander verglichen.

Tabelle II

Kettenverlängerer 2-Hydroxyäthyl-2-(hy- Diäthylen-

droxyäthoxy)-äthyl- glycol · carbamat

Härte, Shore A2 65-66 74-75

Zugfestigkeit,kg/cm²£psi.) .65',3(928) 60,4 (859)

100 fo Modulus, kg/cm (psi.)22,1 (314) 47,2 (674)

Elongation, % 262 HO

Einreißfestigkeit, pli. 110 126 Druckfestigkeit bei 10 % Verformung, kg/cm£.: (psi.) 8,4 (119) 16,8 (239)

bleibende Verformung,Methode B, i> 41-42

009823/1794

Dieser Vergleich zeigt, daß das Carbamat ein weicheres flexibleres Elastomeres, wie sich an seiner höheren Elongation und seiner geringeren Härte, dem niedrigeren .Modulus und dem Verformungsverhalten zeigt, ohne Einbuße an Zugfestigkeit im Vergleich zu der Verwendung von Diäthylenglycol als Verlängerer ergibt. Die Zugfestigkeit ist sogar erhöht.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Verbesserung der Zugfestigkeit bei festen Urethanelastomeren für Dirchtungszwecke, die durch Verwendung des nach Beispiel 1 Teil A hergestellten 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamats ermöglicht wird.

888g (0,40 Äquivalente) eines durch Athylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriols mit einem Molekulargewicht von 6500 werden mit 614 g calciniertem Ton und. 8 g (0,20 g Äquivalente) Trimethylolpropan vermischt. Nach einer Abstreifbehandlung im Vakuum bis 130^wC zur Entfernung jeglicher Feuchtigkeit wird die Mischung abgekühlt und mit 4,1 g ,Phenylmercuriacetat als Katalysator und 15 g (0,20 Äquivalente) 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat versetzt. 620 g dieser Polyol-Füllstoff-Katalysator-Mischung werden bei Raumtemperatur mit einem PoIyaryipolyisocyanat (Funktionalität etwa 2,3) vermischt, (NGO/OH = 1,1/1,0). Die Eigenschaften des gehärteten Elastomeren sind in der folgenden Tabelle III mit denen eines ähnlichen Elastomeren verglichen, das aus der gleichen Zubereitung mit der Ausnahme hergestellt wurde, daß der Carbamatverlängerer weggelassen wurde. Es wird eine beträchtliche Verbesserung der Zugfestigkeit des Produkts, das den Monocarbamatkettenverlängerer enthält, ohne Ver-

009823/1794

t * t

ringerung der Einreißfestigkeit und mit einer nur geringen Verminderung der Elongation erzielt.

Tabelle III

2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcar"bam.£t, % 0,93 keines N00/0H 1 ,1/1,0 1,1/1,0

Härte, Shore A₂ 66-67 69-70

Zugfestigkeit, kg/cm² (pei.) 67,3 (957) 43,9(625) Elongation, % 125 130

Einreißfestigkeit, pli. 79 66

Druckfestigkeit bei 10 Jt Verformung,

lcg/cm² (pei.) 10,7 (152) 12,0 (170)

bleibende Verformung, %(Methode B) 47

Be i β ρ i e 1 4 A. Herstellung von 2~Hyddoxyäthyl~2-hydroxypropylcarbamat

Ein 1 1-Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgerüstet ist, wird mit 521 g (5,10 Äquivalente) Propylencarbonat beschickt. Dieses Material wird auf 40^wC erwärmt und mit 305 g (5,00 Äquivalente) Monoäthanolamin mit solcher Geschwindigkeit versetzt, daß die Temperatur der Reaktionsmischung 50^wC nicht überschreitet. Nach beendeter Zugabe wird die Mischung 1 Stunde bei 50^wC digeriert und dann im Vakuum bei 100^wC 30 Minuten lang abgestreift. Das hellgelbe Produkt hat eine Hydroxylzahl von 674 und einen Amingehalt von 0,07 mAq./g.

009823/1794

- 20 -

B. Herstellung eines TJrethanelastomeren unter Verwendung von 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxypropylcarbamat als Kettenverlängerer

Eine Urethanelastomerdichtungsmasse wird aus einer Mischung von 1,0 Äquivalenten eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriols mit einem Molekulargewicht von 6500, 2,0 Äquivalenten eines Polyoxypropylenglycols mit einem Molekulargewicht von 4000, 37,3 Gew chts-^ (bezogen auf die Gesamtmasse) vollcalciniertem Tonfüllstoff, 0,20 Gew.-$ (bezogen auf die Gesamtmasse) Phenylmercuriacetat als Katalysator und 2,0 Äquivalenten des nach Teil A dieses Beispiels hergestellten 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxypropylcarbamats erzeugt. 660 g dieser Mischung werden mit einer solchen Menge des in Beispiel 1 angegebenen Polyarylpolyisocyanats vermischt, daß der Isocyanatindex 1,06 beträgt, (NGO/OH = 1,06/1,00). Die Prüfung des erhalt enen festen Elastomeren ergibt eine Shore Ag-Härte von 42 - 43, eine Zugfestigkeit von 32,8 kg/cm (467 psi), eine Elongation von 805 # und eine Einreißfestigkeit von 1^8- (pli.)· Eine Probe des Elastomeren zeigt eine Druckfestigkeit bei 10 i» Verformung von 4,5 kg/cm- (64 psi.)

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt, wie 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat ein Urethanelastomeres verbessert, das als fugenloser Fußbodenestrich geeignet ist.

Aus 1600g eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylenglycols mit einem Molekulargewicht von 2000, 160 g eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriols mit einem Molekularge-

009823/1794

wicht von 3000 und 1280 g calciniertem Tonfüllstoff wird eine Mischung erzeugt. 600 g dieser Mischung werden mit 2,0 g Trimethylolpropan, 0,85 g Phenylmercuriacetat als Katalysator und 60 g eines Polyarylpolyisocyanats mit einer Funktionalität von etwa 2,7 (N00/0H = 1,1/1,0) versetzt. Die Mischung wird rasch gerührt und vergossen, wodurch ein Elastomeres mit den in Tabelle IV beschriebenen Eigenschaften erhalten wird.

Weitere 597 g der vorstehend beschriebenen Polyol-Ton-Mischung werden mit 2,0 g Trimethylolpropan, 1,33 g Phenylmercuriacetat als Katalysator und 3»7 g 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat versetzt. Nachdem diese Mischung gut.dispergiert ist, werden 70 g des gleichen Polyarylpolyisocyanats wie oben zugesetzt, (N00/0H = 1,1/1,0). Nach raschem Rühren und Vergießen wird die Mischung zu einem zähen Elastomeren gehärtet, dessen Eigenschaften in Tabelle IV angegeben sind. Wie ein Vergleich der beiden Produkte zeigt, ergibt die Verwendung von 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat ein Elastomeres mit höherer Zugfestigkeit und Elongation, als ohne den Verlängerer erzielt wird. Dadurch wird die Zähigkeit und Fähigkeit zum Ausgleich von Bewegungen der Baukonstruktion erhöht, was beides für fugenlose Fußbodenunterschichten vorteilhaft ist.

Tabelle IV

2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat,?& 0,55 keines NC 0/OH 1,1/1,0 1,1/1,0

Härte, Shore-A₂ 73-74 74-75

Zugfestigkeit, kg/cm² (psi·) 62,5 (889) 53.5(761) Elongation, f» . 108 77

Einreißfestigkeit, pli. 71 65 Druckfestigkeit bei 10 $ Verformung,

kg/cm² (psi.) . 14,7 (209) 13,4 (190

bleibende Verformung, % (Methode B) 9,9 7,9

0098 23/1794

- 22 Beispiel 6

Dieses B_eispiek zeigt die Verbesserungen, die bei Verwendung von 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat zur Erzeugung weicher flexibler fester Urethanelastomerer, die zur Herstellung flexibler Formen geeignet sind, erzielt werden.

Eine Lösung aus 280 g eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylentriols mit einem Molekulargewicht von 6500, 555 g eines durch Äthylenoxid mit Endgruppen versehenen Polyoxypropylenglycols mit einem Molekulargewicht von 4000 und 50 g 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) wird durch Erwärmen der Mischung im Vakuum auf 110^uC hergestellt. Die Lösung wird abgekühlt und in zwei !Teile geteilt, die wie folgt verwendet werden.

1 Teil der vorstehend beschriebenen Mischung wird mit einer Katalysatormischung aus 24 %-igem Bleiacetat und einer Organoquecksilberkatalysatorlösung (Curithane ^252, 11 <fo Phenylmercurioleat) in Konzentrationen von 0,065 i» bzw. 0,31 fo, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, versetzt. Die katalysierte Lösung wird mit einer solchen ^enge des in Beispiel 1 angegebenen Polyarylpolyisocyanats versetzt, daß sich ein Verhältnis von Isocyanat zu Hydroxyl + Amin von 1,02 / 1,00 ergibt.. Die Eigenschaften des erhaltenen Elastomeren sind in der folgenden Tabelle V aufgeführt.

Der andere Teil der Mischung wird mit 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxy-thylcarbamat (wie in Beispiel 1 Teil A hergestellt) bis zu einer Gesamtmenge von 1,8 % versetzt. Das Katalysatorsystem aus 24 fo-lgem Bleioctoat und der 11 $-igen Phenylmercurioleatlösung wird in solcher Menge zugesetzt, daß die Menge jedes Katalysators· 0,05 % bzw. 0,50 fo , bezogen auf den gesamten Ansatz, beträgt. Das in Beispiel 1 genannte Polyarylisocyanat wird in solcher Menge zugegeben, daß sich, ein NCO/(OH + NH₂)-Verhältnis von 1,02/1,00

009823/1794

ergibt. Die Eigenschaften des Elastomeren sind ebenfalls in Tabelle V aufgeführt. Das Elastomere, das 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat enthält, weist höhere Zug- und Einreißfeäbigkeit auf. Es hat ferner ein höheres Lastaufnahmeverinö* gen, wie ein Vergleich der Druckfestigkeitswerte zeigt. Letztere Eigenschaft ist bei diesen weichen Elastomeren besonders wichtig, da die daraus erzeugten flexiblen Formen eine genügende Druckfestigkeit aufweisen müssen, damit sie den Kunststoffschäumen, die in den Formen gebläht werden, einen auereichenden Widerstand entgegensetzen.

Tabelle V

2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcaΓbamat_l Ί» 1,8 keines NCO/(OH + NH₂) 1,02/1,00 1,02/1,00

Härte, Shore A₂ 33-34 33-34

Zugfestigkeit, kg/cm²(psi.) 27,0(384) 20,6(293) Elongation, #_% 463 447

Einreißfestigkeit, pli. 80 66

Druckfestigkeit bei 10 i» Verformung, kg/cm* (psi.) 3f1 (44) 2,0 (28)

Beispiel 7

Dieses Beispie* erläutert die Verwendung von 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat zur Erzeugung von hautbildendem semiflexiblen Schäumen. Diese Schäume können nach dem Einstufenverfahr ei. aus verschiedenen Polyolen, dem in Beispiel 1 genannten Diisocyanat, Fluorkohlenwasseretoff 11 als Treibmittel und 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat hergestellt werden. Im folgenden Beispiel wird ein durch

0098 23/1794

Äthylr .oxid mit Endgruppen versehenes Polyoxypropylentriol mit einem Molekulargewicht von 5000 und ein Katalysatorsystem aus Dibutylzinndilaurat und Trimethylaminoäthylpiperazin verwendet.

Triol 82,0

2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthyl-

carbamat 1ö,0

Dibutylzinnlaurat 0,08

Trimethylaminoäthylpiperazin 0,6

F-11B Fluorkohlenwasserstoff 10,0

Diisocyanat von Beispiel 1 48,7

Die Mischung wird in einer geschlossenen Aluminiumform zu einem elastomeren Schau» mit einer Dichte von 0,237 g/cm (14,8 lbs./cu.ft.) verschäumt, der eine zähe, scheuerfeste integrale elastomere Haut aufweist. Proben des Schaums haben eine Zugfestigkeit von 4,54 kg/cm (64,5 psi.) und eine Elongation von 120 $>. Der Schau» und die Haut sind bei -29°C (-20'F) flexibel . Ein Schaum, der in ähnlicher W_eise wie der oben beschriebene*, jedoch mit aer Ausnahme, daß Diäthylenglycol statt des Carbamatverlängerers verwendet wurde, hergestellt wurde, zeigt eine so schlechte Reißfestigkeit und Beständigkeit gegen Abscheuern oder Abtreten, daß seine Eigenschaften nicht gemessen wurden.

Beispiel 8

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines ausgezeichneten hautbildenden Urethanelastomerschaums, der als einen seiner Bestandteile 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat enthält. Es wird ein durch Athylenoxid mit End-

009823/1794

gruppen versehenes·Polyorypropylentriol mit einem Molekulargewicht von 6500 als Polyol und ein Polyarylpolyisocyanat mit einer Funktionalität von 2,3 verwendet.

Teile

Triol 85,0

2-Hydroxyäthyi-*2-ftydr oxyäthylcarbamat 15,0

Dibutylzinndilaurat 0,08

Trime thylaminoäthylpiperazin 0,30

F-11B Fluprkohlenstoff 15,0

Polyarylpolyisocyanat 32,7

Die Mischung wird in einer geschlossenen Aluminiumform zu einem elastomeren Schaum mit einer Dichte von 0,195 g/ cm (12,2 lbs./cu. ft.) verschäumt, der eine zähe, scheuerbeständige integr.ale Haut aufweist. Das Produkt hat eine Zugfestigkeit von 1,74 kg/cm (24,7 psi) und eine Elongation von 128 fo und ist bei -29^UC (-20^üP) sehr flexibel.

009823/1794

Claims

^: ' ' 195739Λ

Patentansprüche

Ή. Polyurethan, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dem Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanate
mit einer polymeren Polyhydroxyverbindung und einem Monocarbamatkettenverlängerer der allgemeinen Formel

0 R¹
•ι ι

HO-CH-CH-O-C-Ii- ( CH₀ L- (CH-CH-O) -H

Il ^ ^m I I «·

RR RR

besteht, worin R ein Wasserstoffatom oder einen organischen Rest, .der nicht mit Hydroxy- oder Isocyanatgruppen reagiert, R¹ Wasserstoff, einen Arylrest oder einen niederen Alkylrest, m eine Zahl von 0 bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet.

2. Polyurethan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ ein Wasserstoffatom und R ein Wasserstoffatom, einen C.-Cj₈-Alkylrest oder einen Phenylrest bedeutet.

5. Polyurethan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß m 0 und η 1 bedeutet.

4. Polyurethan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Monocarbamat aus 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthylcarbamat, 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxypropylcarbamat, 2-Hydroxypropyl-2-hydroxypropylcarbamat oder 2-Hydroxyäthyl-2-hydroxyäthoxyäthylcarbamat besteht.

009823/179/»

-ZI -

5. Polyurethanelastomeres, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dem Produkt der katalytischen Umsetzung eines organischen Polyisocyanate mit einem Polyätherpolyol in Gegenwart von wenigstens 0,1 Gew.-# eines Monocar bamats der Formel

0 R¹

Il t

HO-CH-CH-O-C-N-(CH₅) -(CH-CH-O)„-H ti £ m ι · η

RR RR

besteht, worin R Wasserstoff oder einen organischen Rest, der mit Hydroxy- oder Isocyanatgruppmnicht reagiert, R¹ Wasserstoff, einen Arylrest oder einen Niederalkylrest, m eine Zahl von 0 bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet.

6. Polyurethanelastomeres nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol aus einer Mischung eines Polyäthertriols und eines Polyätherglycols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 10 000 besteht und der Isocyanatindex etwa 0,9 bis etwa 1,5 beträgt.

7. Polyurethanelastomeres nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polyisocyanat aus einem Polyarylpolyisocyanat mit einer durchschnittlichen Funktionalität von etwa 2,0 bis etwa 3,3 besteht«

009823/1794

8. Polyurethan mit Zellstruktur, dadurch gekennzeichnet, dai es aus dem Produkt der katalytischen Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyätherpolyol in Gegenwart eines Treibmittels und 15 bis etwa 50 Gew.-?i eines Carbamate der Formel

0 R¹

Il I

Ku-CH-CH-O-C-N-(CH₂) -(CH-CH-O)_n-H , HH RR

worin H Wasserstoff oder einen organischen Rest,, der nicht mit Hydroxy- oder Isocyanatgruppen reagiert, λ' Wasserstoff, einen Arylrest oder einen niederen Alkyirest, m eine Zahl von 0 bis 2 und η 1 oder 2 bedeutet, bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung, besteht. *

9. Polyurethan mit Zellstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daI3 der Isocyanatindex 0,8 bis etwa 1,3 beträgt und das organische Polyisocyanat aus einen PoIyarylpolyisocyanat mit einer durchschnittlichen Funktionalität von 2,0 bis etwa 3,3 besteht.

10. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein organisches Polyisocyanat mit einer polymeren Polyhydroxyverbindung und einem Konocarbaisatkettenverlängerer der Formel

HO-CHR-CHR-OCO-KH'-(CH₂)_m-(CHR-CHRO)_n-H

009823/179/.

BAD ORIGINAL

umsetzt, worin R für sich ein Wasserstoffatom oder einen organischen liest, der nicht mit Hydroxy- oder Isocyanai;-gruppen reagiert, H¹ ein Wassersto^Tatom, einen Arylresx oder einen niederen Alkylrest, m eine Zahl von 0 bis 2
und η 1 oder 2 bedeutet.

BAD ORlQiNAL