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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optisch klare, lichtstabile Polyurethan-Harnstoff-Elastomere mit einem
Erweichungsbeginn von zumindest 130°C sowie ein Verfahren zu deren
Herstellung. Dieses Verfahren umfasst das Umsetzen A) eines flüssigen Polyisocyanats
oder eines Polyisocyanat-Präpolymers
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von 5 bis 50 Gew.-%, einer mittleren Funktionalität von 2
bis 3 und einer Viskosität
von weniger als 5.000 mPa·s
bei 25°C
mit B) einer isocyanatreaktiven Komponente, umfassend 1) eine Verbindung,
die aromatische Aminogruppen enthält, und 2) einen organometallischen
Katalysator, wobei die Komponenten bei Umgebungstemperatur verarbeitet
und mit einem Isocyanatindex von 95 bis 120 in eine Form gegossen
werden.
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Transparente,
hochschlagzähe
Polyurethanprodukte sind in
US-Patent
Nr. 3.755.262 offenbart. Diese Produkte können elastomer
oder nicht elastomer sein. Geeignete flüssige Polyurethanreaktionsgemische
zur Herstellung dieser optischen Polyurethane werden durch das Einstufenverfahren
oder das Präpolymerverfahren
hergestellt. Bevorzugte Gemische umfassen ein nichtaromatisches
Polyisocyanat und ein reaktiven Wasserstoff enthaltendes Polyol
mit durchschnittlich mehr als zwei Hydroxylgruppen pro Molekül und einem
Molekulargewicht von bis zu etwa 800. Geeignete Isocyanate umfassen
(cyclo)aliphatische Isocyanate, wie z. B. rMDI. Aminogruppenhältige Verbindungen
werden in dieser Quelle nicht offenbart.
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US-Patent Nr. 3.866.242 offenbart
Schutzschilder, die aus einem Polyurethan bestehen und zu einem Klemmbrett,
einer Windschutzscheibe, einem Gesichtsschild etc. geformt werden.
Diese Polyurethane werden als transparent mit herausragender optischer
Klarheit beschrieben. Geeignete Polyurethane werden durch Umsetzen
eines Polyesterglykols oder eines Polyetherglykols mit Methylenbis(cyclohexylisocyanat)
zur Bildung eines Präpolymers
und Umsetzen dieses Präpolymers
mit Methylenbis(2-chloranilin)
hergestellt. Geeignete Härter
werden allgemein so beschrieben, dass sie nur primäre Aminogruppen
und vorzugsweise eine Methylenbrücke
zwischen zwei aromatischen Ringen aufweisen. Härtergemische, in denen sowohl
Amino- als auch Hydroxylgruppen vorhanden sind, werden in diesem
Patent nicht offenbart.
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US-Patent Nr. 4.153.777 beschreibt
Polyurethane mit verbesserten physikalischen Eigenschaften. Dieser
Verweis offenbart spezielle nichtporöse Polyurethane, die gute optische
Klarheit und Beständigkeit
gegenüber
Witterung, UV-Strahlung und Wärme
aufweisen. Diese Polyurethane umfassen ein Präpolymer mit endständigem Isocyanat,
das dadurch gebildet wird, dass das Isocyanat zunächst mit
Wasser und dann mit einem Polyol umgesetzt wird, um das Präpolymer
zu bilden. Dieses Präpolymer
wird dann mit einem Polyol kettenverlängert oder vernetzt, um das
gehärtete
Polyurethan zu bilden. Geeignete Polyisocyanate umfassen (cyclo)aliphatische
Isocyanate, wie z. B. 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
(rMDI). Geeignete Kettenverlängerer
und Vernetzer, die mit den Präpolymeren
umzusetzen sind, umfassen Verbindungen, wie z. B. 1,4-Butandiol
und Trimethylolpropan. Aminogruppenhältige Verbindungen werden in
diesem Verweis nicht offenbart.
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Urethanelastomere
für Druckbänder und
ein Verfahren zu deren Herstellung ist in
US-Patent Nr. 4.404.353 offenbart.
Diese Elastomere umfassen ein Präpolymer,
das mit einem Diamin-Härter
(d. h. Trimethylenglykol-di-p-aminobenzoat, POLACURE 740 M) umgesetzt
wird. Die offenbarten Präpolymere
werden durch Umsetzen eines aromatischen Isocyanats, d. h. Toluoldiisocyanat
(TDI), mit einem Polyether mit difunktionellen primären Hydroxylgruppen
(z. B. PTMEG). Dann wird das Präpolymer
mit dem Diamin-Härter
umgesetzt, um die Urethanelastomere zu bilden. Hydroxylgruppenhältige Verbindungen
werden von
US-Patent Nr. 4.404.353 nicht
als für
einen Teil eines Härters,
der mit dem Isocyanat-Präpolymer
umgesetzt werden soll, geeignet beschrieben. Die durch dieses Verfahren
gebildeten Elastomere sind nicht lichtstabil und erfordern eher hohe
Temperaturen (z. B. > 170°F), um gegossen
zu werden.
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Transparente
Polyurethane mit hoher Formbeständigkeitstemperatur,
die stark vernetzt sind, werden in
US-Patent
Nr. 4.808.690 beschrieben. Diese umfassen ein aus einem
Polyisocyanat und zumindest einem multifunktionellen hydroxylhältigen Zwischenprodukt
hergestelltes Präpolymer
mit einer Polyol-Härtungskomponente.
Geeignete multifunktionelle hydroxylhältige Zwischenprodukte umfassen
mehrwertige Alkohole, Polyesterpolyole und Gemische davon. Geeignete
Polyisocyanate umfassen (cyclo)aliphatische Polyisocyanate sowie
aromatische und alkylaromatische Polyisocyanate. Bei der Polyol-Härtungskomponente
kann es sich um einen Polyester oder einen mehrwertigen Alkohol
handeln, und sie weist typischerweise ein geringes Äquivalentgewicht
auf. Aminogruppenhältige
Härtungskomponenten
werden in
US-Patent Nr. 4.808.690 nicht
beschrieben.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift
2.109.901 offenbart ein hydrolysebeständiges Polyurethan. Dieses Polyurethan
wird aus einem aromatischen Isocyanat-Präpolymer hergestellt, das mit
Polyolen und Kettenverlängerern,
die Polyamine und Aminoalkohole umfassen, und einem alizyklischen
oder aliphatischen Diisocyanat umgesetzt wird. Ein Beispiel für die in
diesem Patent beschriebenen Polyurethane ist ein Präpolymer
auf Toluoldiisocyanat-(TDI-) und Polycaprolacton-Basis, das mit
3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan
(MOCA) und 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
(rMDI) umgesetzt wird. Aliphatische Isocyanat-Präpolymere werden jedoch nicht
offenbart.
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RIM-Elastomere
auf der Basis von Präpolymeren
aus (cyclo)aliphatischen Isocyanaten werden in den
US-Patenten Nr. 5.668.239 ,
5.710.230 und
5.739.253 beschrieben.
US-Patent Nr. 5,668.239 erfordert
eine isocyanatreaktive Komponente, worin das OH:NH-Äquivalentverhältnis 1:1
bis 15:1 beträgt,
aber offenbart ausdrücklich,
dass aromatische Amine vorzugsweise nicht als Teil der isocyanatreaktiven
Komponente integriert werden. Die Isocyanat-Präpolymere aus dem
US-Patent Nr. 5.170.230 wer den mit
einer isocyanatreaktiven Komponente umgesetzt, die eine relativ
hochmolekulare Komponente und einen Kettenverlängerer enthält. Aminogruppenhältige Verbindungen
werden beschrieben, aber aromatische Amine werden als weniger bevorzugt
offenbart.
US-Patent Nr. 5.739.253 erfordert
ein isocyanatreaktives Gemisch, das ein hochmolekulares Polyetherpolyol
und einen niedermolekularen Kettenverlängerer umfasst, worin das Äquivalentverhältnis von Hydroxylgruppen
zu Aminogruppen 1:2 bis 20:1 beträgt. Dieses Patent offenbart
auch, dass Verbindungen, die aromatische Aminogruppen enthalten,
weniger bevorzugt sind. Da diese Produkte mittels RIM-Verfahren
(Reaction Injection Moulding) bearbeitet werden, wird das Reaktionsgemisch
in eine geschlossene Form injiziert.
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Präpolymere
mit endständigem
Isocyanat und ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan/Harnstoff-Elastomers
aus diesen Präpolymeren
werden in
US-Patent Nr. 5.646.230 beschrieben.
Diese Präpolymere
weisen einen NCO-Gehalt von 3 bis 10% auf und umfassen das Reaktionsprodukt
a) eines aromatischen Diisocyanats, b) eines Polyetherpolyols mit
einer OH-Zahl von 25 bis 125 und 1,8 bis 2,5 OH-Gruppen und c) eines
aliphatischen Diisocyanats. Die Polyurethan/Harnstoff-Elastomere
werden durch Umsetzen des Präpolymers
mit endständigem
Isocyanat mit einer sterisch gehinderten Verbindung, die aromatische
Aminogruppen enthält,
wie z. B. DETDA oder ETHACURE 300, hergestellt. Hydroxylgruppenhältige Verbindungen
werden nicht als mögliche
Kettenverlängerer
für die
Präpolymere
mit endständigem
Isocyanat beschrieben. Die Reaktionsprodukte weisen keine Lichtstabilität auf.
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Es
wird beschrieben, dass die lichtstabilen Elastomere aus
US-Patent Nr. 5.714.562 gute
dynamische Eigenschaften aufweisen. Diese Elastomere umfassen das
Reaktionsprodukt a) eines Isocyanat-Präpolymers mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von et wa 3 bis 15%, b) eines Kettenverlängerers, der zwei Hydroxylgruppen enthält und ein
Molekulargewicht (MG) von 62 bis 400 aufweist und c) eines aus einer
spezifischen Gruppe ausgewählten
Katalysators. Geeignete Isocyanat-Präpolymere umfassen das Reaktionsprodukt
von 1) 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat,
das zumindest 90 Gew.-% des trans,trans-Isomers enthält und 2)
einem Polyether, der 2 bis 4 Hydroxylgruppen enthält und ein
MG von 400 bis 8.000 aufweist. Aminogruppenhältige Kettenverlängerer und/oder
Vernetzer werden nicht offenbart.
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US-Patent Nr. 6.174.984 offenbart
klare elastische Polyurethanelastomere. Diese Elastomere umfassen
das Reaktionsprodukt A) eines Präpolymers
aus zumindest einem Diisocyanat und zumindest einem Polyetherpolyol
mit einem Gehalt an freiem Diisocyanat von weniger als 1% des Präpolymers,
B) zumindest eines alkylierten aromatischen Diamins, das in ausreichender
Menge vorhanden ist, um mit etwa 50 bis 105% des verfügbaren Isocyanatgehalts
im Präpolymer
zu reagieren und C) zumindest eines organischen Säurekatalysators,
der in ausreichender Menge vorhanden ist, um die Topfzeit auf nicht
mehr als 2 min zu verringern. Diese Elastomere weisen hohe Elastizität und Klarheit
auf.
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Ein
Verfahren zur Herstellung kompakter, transparenter Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
wird in
US-Patent Nr. 6.204.325 offenbart.
Das Verfahren umfasst das Umsetzen (a) (cyclo)aliphatischer Diisocyanate mit
(b) isocyanatreaktiven Verbindungen, gegebenenfalls in Gegenwart
von (c) Katalysatoren und (d) Hilfsstoffen und/oder Additiven. Die
isocyanatreaktiven Verbindungen (b) werden als Gemisch von Verbindungen
mit einer Funktionalität
von > 3 und einer
mittleren Hydroxylzahl von 300 bis 950 mg KOH/g beschrieben. Aminogruppenhältige Kettenverlängerer und/oder
Vernetzer werden nicht offenbart. Die offenbarte erforderliche Reaktionstemperatur
in der Form beträgt > 40°C, vorzugsweise 60 bis 100°C.
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Polyharnstoffelastomere,
die durch ein Einstufenverfahren hergestellt werden, werden in
US-Patent Nr. 5.510.445 beschrieben.
Das Verfahren umfasst das Umsetzen (a) eines oder mehrerer (cyclo)aliphatischer Diisocyanate,
(b) eines oder mehrerer flüssiger
Polymere mit endständigem
Amin, die zumindest zwei aromatisch gebunde ne isocyanatreaktive
primäre
oder sekundäre
Aminogruppen und/oder aliphatisch gebundene isocyanatreaktive sekundäre Aminogruppen
enthalten und ein Molekulargewicht von 400 bis 6.000 aufweisen, und
(c) eines oder mehrerer aromatischer Diamin-Kettenverlängerer mit
einem Molekulargewicht von 108 bis 399, gegebenenfalls im Gemisch
mit einem oder mehreren Vernetzern. Geeignete Diisocyanate umfassen 4,4-Dicyclohexylmethandiisocyanat
(rMDI) und Präpolymere
davon. DETDA wird als geeigneter aromatischer Diamin-Kettenverlängerer offenbart.
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Ein
Beispiel von
US-Patent Nr. 5.510.445 zeigt,
dass nützliche
Elastomere nicht aus (cyclo)aliphatischen Diisocyanaten hergestellt
werden können,
wenn die isocyanatreaktive Komponente DETDA und ein Polyol umfasst.
Im Vergleich dazu haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung
festgestellt, dass dieses Problem durch die Gegenwart eines organometallischen
Katalysators (vorzugsweise eines Organozinnkatalysators) überwunden
werden kann. Die vorliegende Erfindung liefert optisch klare, lichtstabile
Polyurethan/Harnstoff-Elastomere durch Umsetzen eines (cyclo)aliphatischen
Diisocyanats oder eines Präpolymers
davon mit einer isocyanatreaktiven Komponente, die eine organische
Verbindung mit zumindest zwei aromatischen Aminogruppen und eine
organische Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen umfasst,
in Gegenwart eines Katalysators, der eine organometallische Verbindung
umfasst. Die Elastomere der vorliegenden Erfindung weisen herausragende
physikalische Eigenschaften und Dimensionsstabilität bei hohen
Temperaturen auf.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
lichtstabilen Polyurethan-Harnstoff-Elastomers mit einer Lichtdurchlässigkeit
von mehr als 85%, das einen Erweichungsbeginn bei zumindest 130°C aufweist,
bei Umgebungstemperatur verarbeitet und mit einem Isocyanatindex
von 95 bis 120 in eine Form gegossen wird. Dieses Verfahren umfasst
das Umsetzen A) eines flüssigen
Polyisocyanats oder Polyisocyanat-Präpolymers mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von 5 bis 50%, einer mittleren Funktionalität von 2 bis 3, einer Viskosität von weniger
als 5.000 mPa·s
bei 25°C,
umfassend (1) 20 bis 100 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A),
eines (cyclo)aliphatischen Polyisocyanats mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von 32 bis 50 Gew.-% und einer Funktionalität von etwa 2 und (2) 0 bis
80 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A), zumindest einer organischen
Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht
von 62 bis 8.000; mit B) einer isocyanatreaktiven Komponente, umfassend
(1) zumindest eine organische Verbindung mit zumindest zwei aromatischen
Aminogruppen und einem Molekulargewicht von 100 bis 1.000, und (2)
zumindest eine organische Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen
und einem Molekulargewicht von 62 bis 6.000; in Gegenwart von C)
zumindest einem organometallischen Katalysator.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch lichtstabile Polyurethan-Harnstoff-Elastomere
mit einer Lichtdurchlässigkeit
von mehr als 85% mit einem Erweichungsbeginn von zumindest 130°C. Diese
Elastomere umfassen das Reaktionsprodukt A) eines flüssigen Polyisocyanats
oder Polyisocyanat-Präpolymers
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt von 5 bis 50%, einer mittleren Funktionalität von 2
bis 3, einer Viskosität
von weniger als 5.000 mPa·s
bei 25°C,
umfassend (1) 20 bis 100 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A),
eines (cyclo)aliphatischen Polyisocyanats mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von 32 bis 50 Gew.-% und einer Funktionalität von etwa 2 und (2) 0 bis
80 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A), zumindest einer organischen
Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht
von 62 bis 8.000; mit B) einer isocyanatreaktiven Komponente, umfassend
(1) zumindest eine organische Verbindung mit zumindest zwei aromatischen
Aminogruppen und einem Molekulargewicht von 100 bis 1.000 und (2)
zumindest eine organische Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen
und einem Molekulargewicht von 62 bis 6.000; in Gegenwart von C)
zumindest eines organometallischen Katalysators.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
flüssige
Polyisocyanat oder Polyisocyanat-Präpolymer als Komponente A) weist
einen NCO-Gruppen-Gehalt von 5 bis 50%, eine mittlere Funktionalität von 2
bis 3 und eine Viskosität
von weniger als etwa 5.000 mPa·s
bei 25°C
auf. Vorzugsweise weist Komponente A) einen NCO-Gruppen-Gehalt von
10 bis 32 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 bis 32 Gew.-%, und
eine Funktionalität
von etwa 2 auf. Komponente A) umfasst A)(1) 20 bis 100 Gew.-%, bezogen
auf 100 Gew.-% von A), eines (cyclo)aliphatischen Polyisocyanats
und A)(2) 0 bis 80 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A), zumindest einer organischen
Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht
von 62 bis 8.000.
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Komponente
A) umfasst vorzugsweise das Reaktionsprodukt von A)(1) einem (cyclo)aliphatischen
Polyisocyanat, umfassend 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat,
mit A)(2) zumindest einer organischen Verbindung mit zumindest zwei
Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 62 bis 8.000. In
dieser bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Präpolymer
vorzugsweise das Reaktionsprodukt von A)(1) 40 bis 80 Gew.-%, bezogen
auf 100 Gew.-% von A), 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
mit A)(2) 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% von A), zumindest
einer organischen Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen
(vorzugsweise 2 bis 3 Hydroxylgruppen) und einem Molekulargewicht
von 62 bis 8.000 (vorzugsweise 300 bis 2.000). Besonders bevorzugt
umfasst A)(2) in dieser Ausführungsform
Polytetramethylenetherglykole und Polycaprolactone.
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Komponente
A) umfasst, bezogen auf 100 Gew.-% von Komponente A), 20 bis 100
Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-% und noch bevorzugter 60 bis
80 Gew.-%, von A)(1) der (cyclo)aliphatischen Polyisocyanatkomponente.
Geeignete (cyclo)aliphatische Polyisocyanate für Komponente A)(1) umfassen
jene mit einem NCO-Gruppen-Gehalt
von 32 bis 50 Gew.-% und einer Funktionalität von etwa 2. Geeignete (cyclo)aliphatische
Polyisocyanate werden aus der aus 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat (rMDI),
1,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI),
1,4-Cyclohexandiisocyanat (CHDI), m-Tetramethylxyloldiisocyanat
(m-TMXDI) und Gemischen davon bestehenden Gruppen ausgewählt. Das
für Komponente
A)(1) bevorzugte Polyisocyanat ist 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, das
einen Isocyanatgruppen-Gehalt von etwa 32% aufweist und im Handel
von der Bayer Corporation erhältlich
ist.
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Komponente
A)(2), die organische Verbindung, weist zumindest zwei Hydroxylgruppen
und ein Molekulargewicht von 62 bis 8.000 auf. Komponente A)(2)
umfasst, bezogen auf 100 Gew.-% von Komponente A), 0 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% und noch bevorzugter 20 bis 40 Gew.-%,
von Komponente A)(2). Geeignete organische Verbindungen, die als
Komponente A)(2) gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können,
umfassen jene organischen Verbindungen mit zumindest 2 Hydroxylgruppen,
vorzugsweise 2 bis 3 Hydroxylgruppen und besonders bevorzugt 2 Hydroxylgruppen,
vorzugsweise einem Molekulargewicht von 62 bis 4.000 und besonders
bevorzugt von 300 bis 2.000. Beispiele für geeignete Verbindungen, die
als Komponente A)(2) eingesetzt werden können, umfassen Glykole, Polyether,
Polythioether, Polyester, Polycaprolactone, Polycarbonate und Polyacetale.
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Beispiele
für Glykole
und andere geeignete Komponenten für A)(2) umfassen Verbindungen,
die als niedermolekulare Kettenverlängerer bekannt sind, sowie
niedermolekulare Diole. Einige Beispiele umfassen jene Verbindungen
mit einem Molekulargewicht von 350 oder weniger, wie z. B. ein Alkylen-(C2-22)-glykol, z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol,
1,4-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,2-Butylenglykol, 1,6-Hexandiol,
2-Methyl-1,3-propandiol, 2,2,4-Trimethylpentan-1,3-diol, Neopentylglykol,
1,10-Dodecandiol;
Poly(alkylen(C2-15)glykol), z. B. Diethylenglykol,
Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol;
andere Glykole, wie z. B. Cyclohexyldimethanol, hydriertes Bisphenol
A, 1,4-Dihydroxy-2-buten, 2,6-Dimethyl-1-octen-2,8-diol, Hydrochinonbis(2-hydroxyethyl)ether,
Resorcin-bis(2-hydroxyethyl)ether, Bishydroxyethylenterephthalat;
niedermolekulare Triole mit einem Molekulargewicht von 350 oder
weniger, wie z. B. Glycerin, 2-Methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol,
2,4-Dihydroxy-3-hydroxymethylpentan, 1,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propan,
2,2-Bis(hydroxymethyl)-3-butanol und weitere aliphatische Triole(C8-20) etc. sowie Gemische davon und dergleichen.
Es ist auch möglich,
dass Gemische der oben angeführten
Verbindungen mit geringen Mengen monofunktioneller und/oder höherfunktioneller
Verbindungen als Komponente A)(2) eingesetzt werden, vorausgesetzt,
dass die obenstehenden Anforderungen in Bezug auf die Funktionalität und das
Molekulargewicht erfüllt
werden.
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Geeignete
Polyesterpolyole können
beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise aus aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen
und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, hergestellt werden. Beispiele
für mögliche Dicarbonsäuren umfassen
folgende: Bernsteinsäure,
Glutarsäure,
Adipinsäure,
Suberinsäure,
Azelainsäure,
Sebacinsäure,
Decandicarbonsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure,
Phthalsäure,
Isophthalsäure
und Terephthalsäure.
Diese Dicarbonsäuren
können
einzeln oder miteinander vermischt eingesetzt werden. Es ist auch
möglich,
anstelle freier Dicarbonsäuren
die entsprechenden Dicarbonsäurederivate,
wie z. B. Ester von Dicarbonsäuren
mit Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder Anhydride von
Dicarbonsäuren,
einzusetzen. Beispiele für
zwei- und mehrwertige Alkohole umfassen folgende: Ethandiol, Diethylenglykol,
1,2- und 1,3-Propandiol,
Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol,
1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, Glycerin und Trimethylolpropan.
Es ist auch möglich,
Polyesterpolyole aus Lactonen, wie z. B. ε-Caprolacton, oder Hydroxycarbonsäuren, wie
z. B. ω-Hydroxycapronsäure, einzusetzen.
Bevorzugte Polyesterpolyole für
die vorliegende Erfindung umfassen jene Polyester, die nicht dazu
neigen, zu kristallisieren.
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Um
die Polyesterpolyole herzustellen, können die organischen, z. B.
aromatischen und vorzugsweise aliphatischen, Polycarbonsäuren und/oder
Derivate davon und mehrwertigen Alkohole ohne Katalysator oder vorzugsweise
in Gegenwart eines Veresterungskatalysators nützlicherweise unter Edelgasatmosphäre, z. B. Stickstoff,
Kohlenmonoxid, Helium, Argon etc., in Schmelze bei 150 bis 250°C, vorzugsweise
bei 180 bis 220°C,
auf Wunsch unter reduziertem Druck, bis zur gewünschten Säurezahl, die vorteilhafterweise
weniger als 10 und vorzugsweise weniger als 2 beträgt, polykondensiert
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Veresterungsgemisch
unter Atmosphärendruck
und dann unter einem Druck von weniger als 500 mbar, vorzugsweise
von 50 bis 150 mbar, auf eine Säurezahl
von 80 bis 30, vorzugsweise von 40 bis 30, polykondensiert. Beispiele
für mögliche Veresterungskatalysatoren
umfassen Katalysatoren unter Einsatz von Eisen, Cadmium, Co balt,
Blei, Zink, Antimon, Magnesium, Titan oder Zinn in Form von Metallen,
Metalloxiden oder Metallsalzen. Die Polykondensation kann jedoch
auch in flüssiger
Phase in Gegenwart von Verdünnern und/oder
Trägern,
wie z. B. Benzol, Toluol, Xylol oder Chlorbenzol, zur azeotropen
Entfernung des Kondensationswassers mittels Destillation durchgeführt werden.
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Geeignete
Verbindungen, die als Komponente A)(2) eingesetzt werden können, umfassen
auch Polycarbonatpolyole, die durch Ringöffnungspolymerisation von Ethylencarbonat
unter Einsatz von niedermolekularen Diolen und niedermolekularen
Triolen als Initiatoren erhalten werden, sowie natürliche Polyole,
wie z. B. Rizinusöl,
Polyolefinpolyole, wie z. B. Polybutadienpolyol und Polyisoprenpolyol
und hydrierte Produkte davon. Diese können einzeln oder als Gemisch
zweier oder mehrerer davon eingesetzt werden.
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Weitere
geeignete Polyole für
Komponente A)(2) umfassen Polycarbonatdiole, die durch Umsetzen von
Diphenyl- oder Dimethylcarbonat mit niedermolekularen Diolen oder
Triolen sowie mit mit ω-Caprolacton modifizierten
Diolen oder Triolen des oben angeführten Typs erhalten werden
können.
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Geeignete
Polyester, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate und weitere
Polyhydroxylverbindungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden können,
sind beispielsweise in Saunders-Frisch, High Polymers, Band XVI, "Polyurethanes, Chemistry
and Technology",
Interscience Publishers, Band I, S. 32–42 und 44–54, New York, London (1962)
und Band II, S. 5–6
und 198–199
(1964) sowie in Vieweg-Hochtlen, Kunststoff-Handbuch, Band VII,
S. 45–71,
Carl Hanser Verlag, München
(1966) zu finden.
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Die
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung geeigneten Polyether sind bekannt und können beispielsweise
durch Polymerisieren von Tetrahydrofuran oder Epoxiden, wie z. B.
Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid oder Epichlorhydrin,
in Gegenwart geeigneter Katalysatoren, wie z. B. BF3 oder KOH,
oder durch chemische Addition dieser Epoxide, vorzugsweise von Ethylenoxid
und Propylen oxid, im Gemisch oder aufeinander folgend an Komponenten,
die reaktive Wasserstoffatome enthalten, wie z. B. Wasser, Alkohole
oder Amine, erhalten werden. Geeignete Initiatorverbindungen, die
zur Bildung von Komponente A)(2) der vorliegenden Erfindung alkoxyliert
werden können,
umfassen beispielsweise niedermolekulare Kettenverlängerer,
Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol,
Butylcarbitol, Butandiol, Pentandiol, Bisphenol A, Neopentylglykol,
Trimethylpentandiol, Cyclohexandimethanol etc. Gemische geeigneter
Initiatorverbindungen können
ebenfalls eingesetzt werden, vorausgesetzt dass die Funktionalität des resultierenden
Polyolgemischs zumindest etwa 2,0 beträgt.
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Geeignete
Polyether umfassen beispielsweise jene Verbindungen, die auf difunktionellen
Startern, wie z. B. Wasser, Ethylenglykol, Propylenglykol etc.,
basieren. Diese Verbindungen umfassen auch Copolymere von Ethylenoxid
und Propylenoxid.
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Komponente
A) kann ein flüssiges
monomeres(cyclo)aliphatisches Diisocyanat oder ein flüssiges Polyisocyanat-Präpolymer
sein. Die flüssige
Polyisocyanat-Präpolymer-Komponente A) kann
beispielsweise durch Umsetzen des Diisocyanats A)(1) und der organischen
Verbindung A)(2) mit zumindest 2 Hydroxylgruppen unter einem Stickstoffpolster
oder einem Stickstoffverteiler, gegebenenfalls in Gegenwart eines
Katalysators, und unter 4 bis 12 h langem Erhitzen auf etwa 105°C gebildet
werden. Die Reaktion wird mittels %-NCO-Titration überwacht.
Weitere bekannte geeignete Verfahren zur Herstellung von Präpolymeren
können ebenfalls
eingesetzt werden.
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Komponente
B), die isocyanatreaktive Komponente, umfasst B)(1) zumindest eine
organische Verbindung mit zumindest zwei aromatischen Aminogruppen
und B)(2) zumindest eine organische Verbindung mit zumindest zwei
Hydroxylgruppen.
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Komponente
B) umfasst, bezogen auf 100 Gew.-% von Komponente B), 3 bis 90 Gew.-%,
vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-% und noch bevorzugter 10 bis 40 Gew.-%
von Komponente B)(1). Komponente B)(1) umfasst zumindest eine organische
Verbindung mit zumindest zwei aromatischen Aminogruppen und einem
Molekulargewicht von 100 bis 1.000. Eine bevorzugte Ausführungsform
der organischen Verbin dung, die zumindest zwei aromatische Aminogruppen
enthält,
weist ein Molekulargewicht von 100 bis 400 auf. Noch bevorzugter
sind 2 bis 3 aromatische Aminogruppen in der organischen Verbindung
B)(1) vorhanden. Besonders bevorzugt werden als Komponente B)(1)
jene organischen Verbindungen mit einer aromatischen Aminofunktionalität von etwa
2 und einem Molekulargewicht von 150 bis 250 eingesetzt. Die aromatischen
Diamine können
Ethergruppen und/oder Estergruppen enthalten, sind aber vorzugsweise
frei von solchen Gruppen. Polyether mit endständigem Amin, worin die Amin-Endgruppen
aromatische Aminogruppen sind, sind auch zur Verwendung als Komponente
B)(1) geeignet.
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Geeignete
Beispiele für
organische Verbindungen, die zumindest zwei aromatische Aminogruppen enthalten
und als Komponente B)(1) eingesetzt werden können, umfassen aromatische
Diamin-Kettenverlängerer
mit einem Molekulargewicht von 100 bis 1.000. Die bevorzugten Amin-Kettenverlängerer enthalten
ausschließlich
aromatisch gebundene, primäre
oder sekundäre
(vorzugsweise primäre)
Aminogruppen und enthalten vorzugsweise auch Alkylsubstituenten.
Beispiele für
solche Diamine umfassen 1,4-Diaminobenzol; 2,4- und/oder 2,6-Diamintoluol;
2,4'- und/oder 4,4'-Diaminodiphenylmethan;
3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan;
3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan (MOCA); 1-Methyl-3,5-bis(methylthio)-2,4-
und/oder -2,6-diaminobenzol; 1,3,5-Triethyl-2,4-diaminobenzol; 1,35-Triisopropyl-2,4-diaminobenzol;
1-Methyl-3,5-diethyl-2,4- und/oder -2,6-diaminobenzol (auch als
3,5-Diethyl-2,4- und/oder -2,6-toluoldiamin oder DETDA bekannt); 4,6-Dimethyl-2-ethyl-1,3-diaminobenzol,
3,5,3',5'-Tetraethyl-4,4-diaminodiphenylmethan;
3,5,3',5'-Tetraisopropyl-4,4'-diaminodiphenylmethan; 3,5-Diethyl-3',5'-diisopropyl-4,4'-diaminodiphenylmethan;
2,4,6-Triethyl-m-phenylendiamin (TEMPDA); 3,5-Diisopropyl-2,4-diaminotoluol;
3,5-Di-sec-butyl-2,6-diaminotoluol; 3-Ethyl-5-isopropyl-2,4-diaminotoluol;
4,6-Diisopropyl-m-phenylendiamin; 4,6-Di-tert-butyl-m-phenylendiamin; 4,6-Diethyl-m-phenylendiamin;
3-Isopropyl-2,6-diaminotoluol; 5-Isopropyl-2,4-diaminotoluol; 4-Isopropyl-6-methyl-m-phenylendiamin;
4-Isopropyl-6-tert-m-phenylendiamin; 4-Ethyl-6-isopropyl-m-phenylendiamin; 4-Methyl-6-tert-butyl-m-phenylendiamin;
4,6-Di-sec-butyl-m-phenylendiamin;
4-Ethyl-6-tertbutyl-m-phenylendiamin; 4-Ethyl-6-sec-butyl-m-phenylendiamin;
4-Ethyl-6-isobutyl-m-phenylendiamin; 4-Isopropyl-6-isobutyl-m-phenylen diamin;
4-Isopropyl-6-sec-butyl-m-phenylendiamin; 4-tert-Butyl-6-isobutyl-m-phenylendiamin; 4-Cyclopentyl-6-ethyl-m-phenylendiamin;
4-Cyclohexyl-6-isopropyl-m-phenylendiamin; 4,6-Dicyclopentyl-m-phenylendiamin;
2,2',6,6'-Tetraethyl-4,4'-methylenbisanilin;
2,2',6,6'-Tetraisopropyl-4,4'-methylenbisanilin
(Methylenbisdiisopropylanilin); 2,2',6,6'-Tetra-sec-butyl-4,4'-methylenbisanilin;
2,2'-Dimethyl-6,6'-di-tert-butyl-4,4'-methylenbisanilin;
2,2'-Di-tert-butyl-4,4'-methylenbisanilin
und 2-Isopropyl-2',6'-diethyl-4,4'-methylenbisanilin. Solche Diamine können selbstverständlich auch
als Gemische eingesetzt werden.
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Besonders
bevorzugt umfasst die Verbindung B)(1), die organische Verbindung
mit zumindest zwei aromatischen Aminogruppen, eine Verbindung, die
aus der aus einem Isomer von Diethyltoluoldiamin, einem Isomerengemisch
von Diethyltoluoldiamin, einem Isomer von Dimethylthiotoluoldiamin
und einem Isomerengemisch von Dimethylthiotoluoldiamin bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist.
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Die
isocyanatreaktive Komponente B) umfasst zusätzlich dazu Komponente B)(2),
eine oder mehrere organische Verbindungen mit zumindest zwei Hydroxylgruppen.
Komponente B) umfasst, bezogen auf 100 Gew.-% von Komponente B),
10 bis 97 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 95 Gew.-% und noch bevorzugter
60 bis 90 Gew.-% zumindest einer organischen Verbindung mit zumindest
zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 62 bis 6.000.
Noch bevorzugter enthält
die organische Verbindung zwei oder drei Hydroxylgruppen und weist
ein Molekulargewicht von 62 bis 4.000 auf. Besonders bevorzugt weist
B)(2) eine Hydroxylfunktionalität
von zwei und ein Molekulargewicht von 90 bis 4.000 auf. Die organische
Verbindung mit zumindest zwei Hydroxylgruppen kann ein Glykol oder
ein Polyol oder ein Gemisch davon enthalten. Beispiele für Komponente
B)(2) umfassen Verbindungen mit zumindest zwei Hydroxylgruppen,
umfassend Polyether, Polythioether, Polyester, Polycaprolactone,
Glykole, Polycarbonate und Polyacetale.
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Beispiele
für Glykole
und andere geeignete Komponenten für B)(2) umfassen Verbindungen,
von denen bekannt ist, dass sie als niedermolekulare Kettenverlängerer geeignet
sind, sowie niedermolekulare Diole. Manche Beispiele umfassen diese
Verbin dungen mit einem Molekulargewicht von 350 oder weniger, wie
z. B. ein Alkylen(C2-22)glykol, z. B. Ethylenglykol,
Propylenglykol, 1,4-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,2-Butylenglykol,
1,6-Hexandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 2,2,4-Trimethylpentan-1,3-diol, Neopentylglykol,
1,10-Dodecandiol; Poly(alkylen(C2-15)glykol),
z. B. Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol;
weitere Glykole, wie z. B. Cyclohexandimethanol, hydriertes Bisphenol
A, 1,4-Dihydroxy-2-buten, 2,6-Dimethyl-1-octen-3,8-diol, Hydrochinonbis(2-hydroxyethyl)ether,
Resorcin-bis(2-hydroxyethyl)ether, Bishydroxyethylenterephthalat;
niedermolekulare Triole mit einem Molekulargewicht von 350 oder weniger,
wie z. B. Glycerin, 2-Methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol, 2,4-Dihydroxy-3-hydroxymethylpentan, 1,2,6-Hexantriol,
1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propan, 2,2-Bis(hydroxymethyl)-3-butanol
und weitere aliphatische Triole(C8-20) etc.,
sowie Gemische davon und dergleichen. Es ist auch möglich, dass
Gemische der oben genannten Verbindungen mit kleinen Mengen monofunktioneller
und/oder höherfunktioneller
Verbindungen als Komponente B)(2) eingesetzt werden, vorausgesetzt,
dass die oben angeführten
Anforderungen in Bezug auf Funktionalität und Molekulargewicht erfüllt werden.
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Geeignete
Polyesterpolyole können
beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen,
und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, hergestellt werden. Beispiele
für mögliche Dicarbonsäure umfassen
Folgende: Bernsteinsäure,
Glutarsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure und
Terephthalsäure.
Diese Dicarbonsäuren
können
einzeln oder miteinander vermischt eingesetzt werden. Es ist auch
möglich,
anstelle freier Dicarbonsäuren
die entsprechenden Dicarbonsäurederivate,
wie z. B. Ester von Dicarbonsäuren
mit Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder Anhydride von
Dicarbonsäuren,
einzusetzen. Beispiele für
zwei- und mehrwertige
Alkohole umfassen folgende: Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- und
1,3-Propandiol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, Glycerin und Trimethylolpropan.
Es ist auch mög lich,
Polyesterpolyole aus Lactonen, wie z. B. ε-Caprolacton, oder Hydroxycarbonsäuren, wie
z. B. ω-Hydroxycapronsäure, einzusetzen.
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Um
Polyesterpolyole herzustellen, können
die organischen, z. B. aromatischen und vorzugsweise aliphatischen,
Polycarbonsäuren
und/oder Derivate davon und mehrwertige Alkohole ohne Katalysator
oder vorzugsweise in Gegenwart eines Veresterungskatalysators nützlicherweise
unter Edelgasatmosphäre,
wie z. B. Stickstoff, Kohlenmonoxid, Helium, Argon etc. in der Schmelze
bei 150 bis 250°C,
vorzugsweise bei 180 bis 220°C,
nach Wunsch unter reduziertem Druck bis zur gewünschten Säurezahl, die vorteilhafterweise
geringer als 10 und vorzugsweise geringer als 2 ist, polykondensiert
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Veresterungsgemisch
unter Atmosphärendruck
und dann unter einem Druck von weniger als 500 mbar, vorzugsweise
von 50 bis 150 mbar, auf eine Säurezahl
von 80 bis 30, vorzugsweise von 40 bis 30, polykondensiert. Beispiele
für Veresterungskatalysatoren
umfassen Katalysatoren unter Einsatz von Eisen, Cadmium, Cobalt,
Blei, Zink, Antimon, Magnesium, Titan oder Zinn in Form von Metallen,
Metalloxiden oder Metallsalzen. Die Polykondensation kann jedoch
auch in flüssiger
Phase in Gegenwart von Verdünnern
und/oder Trägern,
wie z. B. Benzol, Toluol, Xylol oder Chlorbenzol, zur azeotropen
Entfernung des Kondensationswassers mittels Destillation durchgeführt werden.
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Als
Komponente B)(2), d. h. Verbindungen mit zumindest zwei Hydroxylgruppen,
sind auch Polycarbonatpolyole, die mittels Ringöffnungspolymerisation aus Ethylencarbonat
unter Einsatz der niedermolekularen Diole und der niedermolekularen
Triole als Initiator erhalten werden können, natürliche Polyole, wie z. B. Rizinusöl, Polyolefinpolyole,
wie z. B. Polybutadienpolyol und Polyisoprenpolyol, sowie hydrierte
Produkte davon geeignet. Diese können
einzeln oder als Gemische zweier oder mehrerer davon eingesetzt
werden.
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Weitere
geeignete Polyole für
Komponente B)(2) umfassen Polycarbonatdiole, die durch Umsetzen von
Diphenyl- oder Dimethylcarbonat mit niedermolekularen Diolen oder
Triolen sowie mit mit ε-Caprolacton modifizierten
Diolen oder Triolen des oben angeführten Typs erhalten werden
können.
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Geeignete
Polyester, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate und weitere
Polyhydroxylverbindungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden können,
sind beispielsweise in Saunders-Frisch, High Polymers, Band XVI, "Polyurethanes, Chemistry
and Technology",
Interscience Publishers, Band I, S. 32–42 und 44–54, New York, London (1962)
und Band II, S. 5–6
und 198–199
(1964) sowie in Vieweg-Hochtlen, Kunststoff-Handbuch, Band VII,
S. 45–71,
Carl Hanser Verlag, München
(1966) zu finden.
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Die
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung geeigneten Polyether sind bekannt und können beispielsweise
durch Polymerisieren von Tetrahydrofuran oder Epoxiden, wie z. B.
Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid oder Epichlorhydrin,
in Gegenwart geeigneter Katalysatoren, wie z. B. BF3 oder KOH,
oder durch chemische Addition dieser Epoxide, vorzugsweise von Ethylenoxid
und Propylenoxid, als Gemisch oder aufeinander folgend an Komponenten,
die reaktive Wasserstoffatome enthalten, wie z. B. Wasser, Alkohole
oder Amine, erhalten werden. Geeignete Initiatorverbindungen, die
zur Bildung von Komponente B)(2) der vorliegenden Erfindung alkoxyliert
werden können,
umfassen beispielsweise niedermolekulare Kettenverlängerer,
Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol,
Butylcarbitol, Butandiol, Pentandiol, Bisphenol A, Neopentylglykol,
Trimethylpentandiol, Cyclohexandimethanol etc. Gemische geeigneter
Initiatorverbindungen können
ebenfalls eingesetzt werden, vorausgesetzt dass die Funktionalität des resultierenden
Polyolgemischs zumindest etwa 2,0 beträgt.
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Geeignete
Polyether umfassen beispielsweise jene Verbindungen, die auf difunktionellen
Startern, wie z. B. Wasser, Ethylenglykol, Propylenglykol etc.,
basieren. Diese Verbindungen umfassen auch Copolymere von Ethylenoxid
und Propylenoxid.
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Geeignete
Katalysatoren (C) umfassen organischen Metallverbindungen, insbesondere
organisch Zinn- und Bismutverbindungen. Geeignete organische Zinnverbin dungen
umfassen jene, die Schwefel enthalten, wie z. B. Dioctylzinnmercaptid
(
deutsche Auslegeschrift 1.769.367 und
US-Patent Nr. 3.645.927 )
und vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren, wie z. B. Zinn(II)-acetat,
Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-ethylhexanoat und
Zinn(II)-laurat, sowie Zinn(IV)-verbindungen, wie z. B. Dibutylzinndilaurat,
Dibutylzinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinnmaleat und
Dioctylzinndiacetat. Geeignete Bismutverbindungen umfassen Bismutneodecanoat,
Bismutversalat und verschiedene Bismutcarboxylate, die auf dem Gebiet
der Erfindung bekannt sind. Der bevorzugte organometallische Katalysator
umfasst einen Zinn(IV)-katalysator,
der Dibutylzinndilaurat, Dimethylzinndilaurat oder Gemische davon
umfasst.
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Selbstverständlich können verschiedene
der oben genannten Katalysatoren eingesetzt werden. Weitere Beispiele
für Katalysatoren,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können,
und Details in Bezug auf deren Wirkungsweise werden von Vieweg und
Huchtlen (Hrsg.), Kunststoff Handbuch, Band VII, Carl Hanser Verlag,
München
(1966) beispielsweise auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben.
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Der
organometallische Katalysator kann, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten (A), (B) und (C), in einer Menge von 0,002 bis 5
Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 1 Gew.-%, eingesetzt werden.
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Zusätzlich dazu
können
auch verschiedene Additive in der Reaktion vorhanden sein, beispielsweise Tenside,
wie z. B. Emulgatoren, und weitere Additive, die bekanntermaßen auf
dem Gebiet der Polyurethanchemie nützlich sind.
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Zusätzlich zu
den Tensiden umfassen weitere Additive, die in den Formzusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, Flammenhemmer, Weichmacher,
Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Haftvermittler, Farbstoffe, Viskositätsverminderer
und innere Formtrennmittel. Geeignete Antioxidantien umfassen beispielsweise
Irganox 245, und geeignete UV-Stabilisatoren umfassen beispielsweise
Tinuvin 765. Es kann jedoch ein beliebiges bekanntes Antioxidans
und/oder ein beliebiger bekannter UV-Stabilisator eingesetzt werden.
Wenn ein aus der aus Anti oxidantien, UV-Stabilisatoren, sterisch
gehinderten Amin-Lichtstabilisatoren und Gemischen davon ausgewählter Stabilisator
vorhanden ist, wird er vorzugsweise zu dem Polyisocyanat oder dem
Polyisocyanat-Präpolymer
zugesetzt.
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Im
Einstufenverfahren werden die isocyanatreaktive Komponente und der
Katalysator sowie etwaige Additive und Hilfsstoffe typischerweise
kombiniert und in einer Vormischung gründlich vermischt. Das flüssige Polyisocyanat
oder Polyisocyanat-Präpolymer
A) wird dann mit der Vormischung in einem Behälter durch Rühren oder
im Mischkopf einer Formpresse vermischt. Externe Formtrennmittel,
wie z. B. Siliconöle,
werden oft während
des Formverfahrens eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, so
genannte "innere
Formtrennmittel", gegebenenfalls
im Gemisch mit externen Formtrennmitteln, einzusetzen. Die Recktanten
werden in solchen Mengen eingesetzt, dass der Isocyanatindex etwa
90 bis 125 beträgt.
Der "Isocyanatindex" steht für den Quotienten
der Anzahl der Isocyanatgruppen, dividiert durch die Anzahl der
isocyanatreaktiven Gruppen, multipliziert mit 100.
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Die
Polyurethan-Harnstoff-Elastomere der vorliegenden Erfindung werden
vorzugsweise durch Gießen
in eine geeignete Form hergestellt. Die Temperatur, bei der die
Polyurethan-Harnstoff-Elastomere der vorliegenden Erfindung hergestellt
werden, ist im Allgemeinen nicht entscheidend, und die Formtemperatur
kann der Umgebungstemperatur entsprechen. Für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung ist die Umgebungstemperatur als Temperatur von 15 bis
30°C definiert.
Die Verarbeitungstemperaturen betragen üblicherweise weniger als 40°C. Die Gelierzeit
für das
Einstufenverfahren der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise mehr
als 2 min. Die Polyurethan-Harnstoff-Elastomere der vorliegenden
Erfindung weisen eine Shore-Härte auf,
die in einem weiten Bereich variieren kann, d. h. Shore A 40 bis
Shore D 95, in Abhängigkeit
von der Wahl des Polyols, des Isocyanats und des Amin/Glykol-Kettenverlängerers.
Polyurethan-Harnstoff-Elastomere mit hoher Härte, d. h. mit mehr als Shore
D 50, werden vorzugsweise bei Temperaturen über 100°C etwa 16 h lang nachgehärtet.
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Die
optisch klaren lichtstabilen Polyurethan-Harnstoff-Elastomere, die
gemäß vorliegender
Erfindung hergestellt werden, weisen einen Erweichungsbeginn bei
zumindest 130°C
auf. Diese Elastomere weisen sehr gute Dimensionsstabilität bei erhöhten Temperaturen
auf, und aus diesen hergestellte Produkte weisen auch bei weichen
Elastomeren keine "Kriechdehnung" auf.
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Beim
Verfahren, das zur Bestimmung des Erweichungsbeginns eingesetzt
wird, handelt es sich um eine thermomechanische Analyse (TMA) gemäß ASTM 1545-95A.
Wie hierin verwendet ist der "Erweichungsbeginn" eines TMA-Versuchs
als jene Temperatur definiert, bei der Tangenten, die von den Temperaturen
vor dem Übergang
(konstanter Wert der Ableitung) und am Scheitelpunkt des Übergangs
(Maximalwert der Ableitungskurve) gezogen werden, einander schneiden.
Diese Messung ist sehr nützlich,
um die Übergangstemperaturen
zu bestimmen, insbesondere für
Polymermaterialien, die polydispers sind.
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Wie
hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "optisch klar", dass eine Lichtdurchlässigkeit
gegeben ist, die anderen Polymergläsern, d. h. Acrylaten oder
Polycarbonaten, ähnlich
oder höherwertig
als bei diesen ist. Die Lichtdurchlässigkeit der Polyurethan-Harnstoff-Elastomere
der vorliegenden Erfindung entspricht annähernd Glas mit optischer Qualität, das für Linsen,
Ferngläser
etc. eingesetzt wird. Die Lichtdurchlässigkeit der Polyurethan-Harnstoff-Elastomere
der vorliegenden Erfindung beträgt
mehr als 85% und vorzugsweise 90%. Die Trübung der Polyurethan-Harnstoff-Elastomere
der vorliegenden Erfindung beträgt üblicherweise weniger
als 1%. Die Trübung
und die Lichtdurchlässigkeit,
wie hierin verwendet, werden gemäß ASTM D 1003-97
bestimmt.
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Die
optisch klaren, lichtstabilen Polyurethan-Harnstoff-Elastomere,
die durch das neue Verfahren erhalten werden können, können als Glasersatz, beispielsweise
als Sonnendächer,
Frontscheiben, Heckscheiben oder Seitenfenster bei Kraft- und Luftfahrzeugen
und/oder als Lampenabdeckung, beispielsweise für die Front- oder Heckscheinwerfer
bei Kraft- und Luftfahrzeugen, eingesetzt werden. Die Polyurethan-Harnstoff-Elastomere,
die gemäß vorliegender
Erfindung hergestellt werden, können vorzugsweise
beispielsweise in optischen Anwendungen, wie z. B. als Linsen für Brillen,
sowie als Schutzglas und Sicherheitsglas eingesetzt werden.
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Die
folgenden Beispiele dienen der näheren
Veranschaulichung von Details des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Sofern nicht anders angeführt,
sind alle Temperaturen in Grad Celsius und alle Prozentsätze in Gewichtsprozent
angegeben.
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BEISPIELE
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Folgende
Komponenten wurden in den Ausführungsbeispielen
eingesetzt:
| Isocyanat
A: | 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
mit einem Isocyanat |
| | gruppen-Gehalt
von etwa 32%. |
| | |
| Isocyanat
B: | 1,6-Hexamethylendiisocyanat
mit einem Isocyanatgrup |
| | pen-Gehalt
von etwa 50%. |
| | |
| Isocyanat
C: | Isophorondiisocyanat
mit einem Isocyanatgruppen-Gehalt |
| | von
etwa 37,8%. |
| | |
| Isocyanat
D: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 23%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer Vis |
| | kosität von etwa
400 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das Re |
| | aktionsprodukt
von etwa 75,5 Gew.-% Isocyanat A, 24,5 |
| | Gew.-%
Polyol B und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
E: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 23%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer Vis |
| | kosität von etwa
310 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das Re |
| | aktionsprodukt
von etwa 75,5 Gew.-% Isocyanat A, 24,5 |
| | Gew.-%
Polyol C und 0,002 Gew.-% Katalysator C. |
| Isocyanat
F: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 22,9%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer |
| | Viskosität von etwa
150 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 76,4 Gew.-% Isocyanat A, |
| | 23,6
Gew.-% Polyol D und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
G: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 23%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer Vis |
| | kosität von etwa
150 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das Re |
| | aktionsprodukt
von etwa 75,5 Gew.-% Isocyanat A, 24,5 |
| | Gew.-%
Polyol E und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
H: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 23%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer Vis |
| | kosität von etwa
150 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das Re |
| | aktionsprodukt
von etwa 75,5 Gew.-% Isocyanat A, 24,5 |
| | Gew.-%
Polyol F und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
I: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 22,8%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer |
| | Viskosität von etwa
500 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 65 Gew.-% Isocyanat C, 35 |
| | Gew.-%
Polyol B und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
J: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 22,7%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer |
| | Viskosität von etwa
350 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 50,5 Gew.-% Isocyanat B, |
| | 49,5
Gew.-% Polyol B und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
K: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 18,3%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer |
| | Viskosität von etwa
800 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 66,7 Gew.-% Isocyanat A, |
| | 33,3
Gew.-% Polyol A und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
L: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 13,9%, einer Funktionalität
von 2,0 und einer |
| | Viskosität von etwa
3640 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 50,5 Gew.-% Isocyanat A, |
| | 49,5
Gew.-% Polyol B und 0,002 Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Isocyanat
M: | Isocyanat-Präpolymer
mit einem NCO-Gruppen-Gehalt |
| | von
etwa 6,0%, einer Funktionalität
von 2,2 und einer Vis |
| | kosität von etwa
3520 mPa·s
bei 25°C,
umfassend das |
| | Reaktionsprodukt
von etwa 24,24 Gew.-% Isocyanat A, |
| | 53,03
Gew.-% Polyol G, 22,76 Gew.-% Polyol H und |
| | 0,002
Gew.-% Katalysator A. |
| | |
| Polyol
A: | Polytetramethylenetherglykol,
ein difunktionelles Polyol mit |
| | einem Äquivalentgewicht
von etwa 500, das im Handel als |
| | Polymeg
1000 von DuPont Company, QO Chemicals Inc. |
| | und
BASF Corporation erhältlich
ist. |
| | |
| Polyol
B: | Polytetramethylenetherglykol,
ein difunktionelles Polyol mit |
| | einem Äquivalentgewicht
von etwa 1000, das im Handel |
| | als
Polymeg 2000 von DuPont Company, QO Chemicals |
| | Inc.
und BASF Corporation erhältlich
ist. |
| | |
| Polyol
C: | difunktionelles
Polycaprolacton auf Polyesterpolyol-Basis |
| | mit
einem Äquivalentgewicht
von etwa 1000, das im Han |
| | del
als Tone 1241 von Union Carbide Corporation erhält |
| | lich
ist. |
| | |
| Polyol
D: | Poly(oxyalkylen)polyol
mit einem Äquivalentgewicht
von |
| | etwa
730 und einer Funktionalität
von etwa 2, das durch |
| | Addition
eines Gemischs von etwa 80% Propylenoxid und |
| | 20%
Ethylenoxid an Propylenglykol hergestellt wird, so |
| | dass
etwa 90% der Hydroxylgruppen primäre Hydroxyl |
| | gruppen
sind. |
| | |
| Polyol
E: | "Ultra-low-Monol"-Monolpolyetherpolyol
auf Propylenoxid |
| | basis
mit einem Äquivalentgewicht
von etwa 1000, einer |
| | Funktionalität von etwa
2, wobei es sich bei allen Hydro |
| | xylgruppen
um sekundäre
Hydroxylgruppen handelt. |
| | |
| Polyol
F: | Polyoxyalkylenpolyol
mit einem Äquivalentgewicht
von et |
| | wa
1000, einer OH-Zahl von etwa 56 und einer Funktiona |
| | lität von etwa
2, das durch Addition von Propylenoxid an |
| | Propylenglykol
hergestellt wird, so dass etwa alle Hydro |
| | xylgruppen
sekundäre
Hydroxylgruppen sind. |
| | |
| Polyol
G: | Polyoxyalkylenpolyol
mit einem Äquivalentgewicht
von et |
| | wa
2000, einer OH-Zahl von etwa 28 und einer Funktiona |
| | lität von etwa
2, das durch Addition eines Gemischs von |
| | 87%
Propylenoxid und 13% Ethylenoxid an Propylengly |
| | kol
hergestellt wird, so dass etwa 75% der Hydroxyl |
| | gruppen
primäre
Hydroxylgruppen sind. |
| | |
| Polyol
H: | Polyoxyalkylenpolyol
mit einem Äquivalentgewicht
von et |
| | wa
2000 und einer Funktionalität
von etwa 3, das durch |
| | Addition
eines Gemischs von 87% Propylenoxid und 13% |
| | Ethylenoxid
an Propylenglykol hergestellt wird, so dass |
| | etwa
85% der Hydroxylgruppen primäre
Hydroxylgruppen |
| | sind. |
| | |
| Diol-Verlängerer A: | 1,4-Butandiol |
| | |
| Amin
A: | Diethyltoluoldiamin
mit einem Äquivalentgewicht
von 107, |
| | einer
Funktionalität
von etwa 2, umfassend etwa 80 Gew.- |
| | %
des 2,4-Isomers und etwa 20 Gew.-% des 2,6-Isomers; |
| | im
Handel als Ethacure 300 Curative von der Albemarle |
| | Corporation
erhältlich. |
| | |
| Katalysator
A: | Dimethylzinndilaurat,
im Handel von Witco Chemical Cor |
| | poration
als Formez® UL-28
erhältlich. |
| | |
| Katalysator
B: | 33%
Triethylendiamin in Dipropylenglykol, im Handel von |
| | Air
Products als DABCO 33 LV erhältlich. |
-
Gussverfahren:
-
Die
Polyole und Isocyanate wurden bei 50–60°C entgast und dann vor dem Gießen auf
Raumtemperatur abgekühlt.
Die Gussstücke
wurden dadurch hergestellt, dass die Polyole und die Isocyanate
bei 25–30°C etwa 1–2 min lang
vermischt und dann in Book-case-Formen (mit den Maßen 8'' × 16'' × 0,125'') bei Raumtemperatur und Knopfformen
(mit den Maßen
7,5'' × 2,25'' × 0,5'') gegossen wurden. (Für jede Probe
wurde eine Knopfform eingesetzt.) Die Proben wurden etwa 16 h lang
bei Raumtemperatur in den Formen belassen, bevor sie aus diesen
entnommen wurden. Nach 1 Monat bei Raumtemperatur wurden die Proben
physikalischen Tests unterzogen.
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In
allen Beispielen wurde der Katalysator-(UL-28-)Anteil so angepasst,
um die Reaktionsgeschwindigkeit des Polyols und/oder des Glykols
jener des Diamins anzupassen. In allen Beispielen mit Ausnahme von
I, Ia, X und XV wurde zum Vermischen (1000–1600 U/min, 15–40 s lang)
der Hauschild SpeedMixer DAC400FV von FlackTek Inc. eingesetzt.
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-
In
Tabelle 1 handelt es sich bei den Beispielen Ia, IIa, IIIa und IVa
um Vergleichsbeispiele, während
die Beispiele I, II, III und IV repräsentativ für die vorliegende Erfindung
sind und die resultierenden Elastomere einen Erweichungspunkt von
zumindest 130°C
aufweisen. Die erfindungsgemäßen Beispiele
weisen auch deutlich verbesserte physikalische Eigenschaften (d.
h. eine viel höhere
Zug- und Reißfestigkeit)
auf. In den Vergleichsbeispielen ist die Aminkomponente der vorliegenden
Erfindung durch ein Diol ersetzt.
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In
Tabelle 2 handelt es sich bei den Beispielen Va und Via um Vergleichsbeispiele,
während
die Beispiele V, VI, VII und VIII repräsentativ für die vorliegende Erfindung
sind und die resultierenden Elastomere einen Erweichungsbeginn bei
zumindest 130°C
aufweisen. In den Vergleichsbeispielen wurde die Aminkomponente
der vorliegenden Erfindung durch ein Diol ersetzt, was zu einem
deutlich niedrigeren Erweichungsbeginn führt. Die erfindungsgemäßen Beispiele
weisen auch deutlich verbesserte physikalische Eigenschaften (d.
h. eine viel höhere
Zug- und Reißfestigkeit)
auf.
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In
Tabelle 3 handelt es sich bei den Beispielen IXa und XIa um Vergleichsbeispiele.
Die Beispiele IX, X, XI und XII sind repräsentativ für die vorliegende Erfindung
und die resultierenden Elastomere weisen einen Erweichungsbeginn
bei zumindest 130°C
auf. In den Vergleichsbeispielen wurde die Aminkomponente der vorliegenden
Erfindung durch ein Diol ersetzt. Die erfindungsgemäßen Beispiele
weisen auch deutlich verbesserte physikalische Eigenschaften (d.
h. eine viel höhere
Zug- und Reißfestigkeit)
auf.
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-
In
Tabelle 4 handelt es sich bei den Beispielen XIIIa und XV um Vergleichsbeispiele.
In Beispiel XIIIa wurde die Aminkomponente der vorliegenden Erfindung
durch eine Diolkomponente ersetzt. Beispiel XV ist ebenfalls ein
Vergleichsbeispiel, da es weniger als die erforderliche Mindestmenge
von 3% Amin-Verlängerer enthält. In beiden
Fällen
sinkt der Erweichungsbeginn unter 130°C. Wenn die Menge an Amin-Kettenverlängerer auf
4% steigt (wie in Beispiel II) und sonst dieselbe chemische Zusammensetzung
verwendet wird, steigt der Erweichungspunkt auf 150°C.
-
In
Tabelle 4 sind die Beispiele XIII, XIV und XVI repräsentativ
für die
vorliegende Erfindung. Die resultierenden Elastomere weisen in diesen
Beispielen einen Erweichungsbeginn bei zumindest 130°C auf.
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In
Tabelle 5 handelt es sich bei den Beispielen XVIIa und XVIIIa um
Vergleichsbeispiele. Die Beispiele XVII, XVIII und XIX sind repräsentativ
für die
vorliegende Erfindung, und die resultierenden Elastomere weisen einen
Erweichungsbeginn bei zumindest 130°C auf. In Beispiel XIX wurde
ein anderes Amin als Kettenverlängerer
eingesetzt, was ein Elastomer lieferte, das nur sehr langsam härtete. Aus
diesem Grund wurde die Form, die dieses Elastomer enthielt, zum
Härten
in einen Ofen gestellt. In den Vergleichsbeispielen wurde die Aminkomponente
der vorliegenden Erfindung durch ein Diol ersetzt. In allen erfindungsgemäßen Beispielen
waren die physikalischen Eigenschaften der Elastomere im Vergleich
mit den Vergleichsbeispielen deutlich besser, und alle Produkte
wiesen optische Klarheit auf. Tabelle 6
| Beispiel | XX | XXI | XXII |
| Isocyanat
D (g) | 45,08 | 45,08 | 45,08 |
| %
NCO | 23 | 23 | 23 |
| Amin
A (g) | 13,63 | 13,63 | 13,63 |
| Polyol
A (g) | 41,29 | 41,29 | 41,29 |
| Katalysator
B (g) | 0,084 | 0,44 | 0 |
| %
NCO rxn mit Amin-Kettenverlängerer | 8 | 8 | 8 |
-
Die
Beispiele XX, XXI und XXII sind Vergleichsbeispiele. Die resultierenden
Elastomere dieser drei (3) Beispiele wiesen eine weiße Färbung auf,
d. h. sie waren nicht optisch klar, und ihre Qualität war zu
mangelhaft, um ihre physikalischen Eigenschaften zu testen. Alle
drei (3) Proben zerbrachen sehr leicht. Die Beispiele XX, XXI und
XXII zeigen, dass die Verwendung eines Aminkatalysators oder keines
Katalysators Polyurethan-Harnstoff-Elastomere mit mangelhafter Qualität liefert.
Das zeigt, dass ein organometallischer Katalysator gemäß der vorliegenden
Erfindung erforderlich ist, um optisch klare Produkte mit herausragenden
physikalischen Eigenschaften herzustellen, wie in Beispiel 1 gezeigt
wird, das sonst dieselbe chemische Zusammensetzung aufweist.
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Alternatives Gussverfahren:
-
Die
Beispiele XXIII, XXIV und XXV wurden gemäß folgendem Verfahren gegossen.
Die Materialien wurden unter Einsatz einer zahnradbetriebenen Niederdruck-Polyurethan-verarbeitungsvorrichtung
von Edge-Sweets (Modell 15BT) bearbeitet. Die Vorrichtung war mit
Rohmaterialbehältern
in der Größe von zwei Gallonen
ausgestattet und war in der Lage, die Materialien zu entgasen sowie
auf die gewünschte
Temperatur zu erhitzen. Das Vermischen erfolgte durch eine Mischvorrichtung
mit hoher Scherung.
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Die
Polyole und Isocyanate wurden in den Rohmaterialbehältern bei
25°C entgast.
Die Polyolpumpe wurde auf 985 U/min eingestellt und der Rückleitungsdruck
auf 80 psi angepasst. Die Isocyanatpumpe wurde auf 1051 U/min und
einen Rückleitungsdruck
von 80 psi eingestellt. Nach dem Kalibrieren wurden die Materialien über den
Mischkopf in einen Behälter
verteilt und dann in Book-case-Formen (mit den Maßen 8'' × 16'' × 0,125'') und Knopfformen (mit den Maßen 7,5'' × 2,25'' × 0,5'') bei Raumtemperatur gegossen. Die Proben
wurden dann etwa 16 h lang bei 100°C nachgehärtet, bevor sie aus den Formen
entnommen wurden. Nach 2 Wochen bei Umgebungstemperatur wurden die
Proben physikalischen Tests unterzogen. Die Katalysatormenge wurde
so eingestellt, dass die Reaktionsgeschwindigkeit des Polyols und/oder
des Glykols jener des Diamins ähnlich
war. Tabelle 7
| Beispiel | XXIII | XXIV | XXV |
| Isocyanat
K (g) | 110,38 | 118,51 | 129,07 |
| %
NCO | 18,3 | 18,3 | 18,3 |
| Amin
A (g) | 29,3 | 16,34 | |
| Diol-Kettenverlängerer A
(g) | | 8 | 17,3 |
| Polyol
A (g) | 70,67 | 76,65 | 82,7 |
| Katalysator
A (g) | 0,054 | 0,054 | 0,054 |
| %
NCO rxn mit Amin-Kettenverl. | 8 | 4 | |
| %
NCO rxn mit Diol-Kettenverl. | | 4 | 8 |
| Zugfestigkeit | 7265 | 6193 | 3865 |
| 100%
Mod. | 3236 | 1351 | 886 |
| Dehnung | 272 | 371 | 358 |
| Die-C-Reißfestigkeit | 741 | 552 | 399 |
| Härte (Shore
A) | | 95 | 83 |
| Härte (Shore
D) | 59 | 43 | 30 |
| Erweichungsbeginn
(°C) | 197 | 142 | 128 |
| Tg (°C) | * | –25 | –29 |
-
Beispiel
XXV ist ein Vergleichsbeispiel, worin der Diamin-Kettenverlängerer durch
ein Diol ersetzt wurde. Auch wenn Anteil an Diamin-Kettenverlängerer von
8% auf 4% des verfügbaren
NCO reduziert wird, liegt der Erweichungsbeginn immer noch über 130°C wie Beispiel
XXIV zeigt. Die physikalischen Eigenschaften, wie die Zugfestigkeit
und die Reißfestigkeit,
sind in den Beispielen gemäß der vorliegenden
Erfindung (d. h. in den Beispielen XXIII und XXIV) deutlich besser.
