JPH0649170A - ウレタン基および尿素基を含有する緊密状または多泡状エラストマーの製造方法 - Google Patents
ウレタン基および尿素基を含有する緊密状または多泡状エラストマーの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容易に入手可能な、安価な出発物質、特に適
当な反応性を有する比較的高分子量のポリアミンから出
発し、かつ機械的性質が良好でしかも低い脆性、特に低
温脆性を有するエラストマー、好ましくはエラストマー
成形体をRIM法により有利に製造する方法を提供す
る。 【構成】 (a)少なくとも1種の有機および/または変性有機ポ
リイソシアネート (b)少なくとも50%の第2級アミノ基を含有する、
少なくとも1種のN−プロポキシル化ポリオキシアルキ
レン−ポリアミンまたはこのN−プロポキシル化ポリオ
キシアルキレン−ポリアミンと2〜4個の第1級アミノ
基を含有しかつ1000〜8000の分子量を有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミンとの混合物、および (c)分子量が500以下を有する、少なくとも1種の
アルキル置換芳香族ポリアミンを、 (d)触媒および、場合により、 (e)発泡剤 (f)助剤および/または (g)添加剤 の存在または不存在下に反応させて、ウレタン基および
尿素基を含有する緊密状または多泡状エラストマーを製
造する。
当な反応性を有する比較的高分子量のポリアミンから出
発し、かつ機械的性質が良好でしかも低い脆性、特に低
温脆性を有するエラストマー、好ましくはエラストマー
成形体をRIM法により有利に製造する方法を提供す
る。 【構成】 (a)少なくとも1種の有機および/または変性有機ポ
リイソシアネート (b)少なくとも50%の第2級アミノ基を含有する、
少なくとも1種のN−プロポキシル化ポリオキシアルキ
レン−ポリアミンまたはこのN−プロポキシル化ポリオ
キシアルキレン−ポリアミンと2〜4個の第1級アミノ
基を含有しかつ1000〜8000の分子量を有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミンとの混合物、および (c)分子量が500以下を有する、少なくとも1種の
アルキル置換芳香族ポリアミンを、 (d)触媒および、場合により、 (e)発泡剤 (f)助剤および/または (g)添加剤 の存在または不存在下に反応させて、ウレタン基および
尿素基を含有する緊密状または多泡状エラストマーを製
造する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機の変性または未変
性ポリイソシアネート(a)と、少なくとも50%の第
2級アミノ基を含有するN−プロポキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンまたは上記のN−プロポキシル
化ポリオキシアルキレン−ポリアミンと、2〜4個の第
1級アミノ基を含有し、1000〜8000の分子量を
有するポリオキシアルキレンポリアミンとの混合物
(b)、および低分子量のアルキル置換芳香族ポリアミ
ンとを、有利にはRIM法により、閉鎖金型中で反応さ
せることによるウレタン基および尿素基を含有する緊密
状または多泡状エラストマー、好ましくはエラストマー
成形体の製造方法に関する。
性ポリイソシアネート(a)と、少なくとも50%の第
2級アミノ基を含有するN−プロポキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンまたは上記のN−プロポキシル
化ポリオキシアルキレン−ポリアミンと、2〜4個の第
1級アミノ基を含有し、1000〜8000の分子量を
有するポリオキシアルキレンポリアミンとの混合物
(b)、および低分子量のアルキル置換芳香族ポリアミ
ンとを、有利にはRIM法により、閉鎖金型中で反応さ
せることによるウレタン基および尿素基を含有する緊密
状または多泡状エラストマー、好ましくはエラストマー
成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】結合されたウレタン基、尿素基、または
ウレタン基と尿素基を含有するエラストマーの製造、お
よびこれらのエラストマーから、RIM(反応射出成
形)法によって弾性の緊密状または多泡状成形体を製造
する方法は多数の特許および他の刊行物により公知であ
る。
ウレタン基と尿素基を含有するエラストマーの製造、お
よびこれらのエラストマーから、RIM(反応射出成
形)法によって弾性の緊密状または多泡状成形体を製造
する方法は多数の特許および他の刊行物により公知であ
る。
【0003】独国特許公告第2622951号(米国特
許第4218543号)によれば、ポリウレタン−ポリ
尿素エラストマーの閉鎖表面層をもつ多泡状または緊密
状の弾性成形体を反応射出成形の原理により製造するこ
とができる。この目的のために適当な処方は、本質的
に、有機ポリイソシアネート、ポリオール、アミノ基に
対してオルト位にアルキル基をもつ反応性芳香族ジアミ
ンまたはポリアミン、およびヒドロキシル基とイソシア
ネート基との反応に対して強力な触媒からなる。この場
合、芳香族ジアミンまたはポリアミンは、12000〜
1800の分子量を有し、かつ1〜3個の炭素原子のア
ルキル置換基(ただしアルキル置換基の少なくとも2個
は2〜3個の炭素原子を有する)を含有するポリオール
と無限に混合でき、そしてアミノ基に対してオルト位の
それぞれが置換されていることが必須である。この型の
系は、1秒以下までの開始時間を有する。液相から固相
への変化は実際上瞬間的に生じ、これは液体反応混合物
において、金型の壁上に固化を生じる。
許第4218543号)によれば、ポリウレタン−ポリ
尿素エラストマーの閉鎖表面層をもつ多泡状または緊密
状の弾性成形体を反応射出成形の原理により製造するこ
とができる。この目的のために適当な処方は、本質的
に、有機ポリイソシアネート、ポリオール、アミノ基に
対してオルト位にアルキル基をもつ反応性芳香族ジアミ
ンまたはポリアミン、およびヒドロキシル基とイソシア
ネート基との反応に対して強力な触媒からなる。この場
合、芳香族ジアミンまたはポリアミンは、12000〜
1800の分子量を有し、かつ1〜3個の炭素原子のア
ルキル置換基(ただしアルキル置換基の少なくとも2個
は2〜3個の炭素原子を有する)を含有するポリオール
と無限に混合でき、そしてアミノ基に対してオルト位の
それぞれが置換されていることが必須である。この型の
系は、1秒以下までの開始時間を有する。液相から固相
への変化は実際上瞬間的に生じ、これは液体反応混合物
において、金型の壁上に固化を生じる。
【0004】さらに、芳香族環に結合したアミノ基のイ
ソシアネートに対する反応性は電子求引性置換基により
非常に減少させられる。独国特許第1216538号
(英国特許981935号)によれば、この型の芳香族
ジアミンとして3,3′−ジクロロ−4,4′−ジアミ
ノジフェニルメタン、3,3′−ジニトロ−4,4′−
ジアミノジフェニルメタンおよび3,3′−ジクロロ−
4,4′−ジアミノジフェニルが例示される。しかしな
がらこのような化合物の処理は、それらによって引き起
される健康上の危険からの制約により、複雑で不都合な
装置が必要となる。しかしながら、これらの化合物の高
度に電気陰性な置換基は、反応射出成形によって製造さ
れる成形体を充分硬化するのに最高15分を要するほど
に芳香族環に結合されたアミノ基の反応性を減少させる
ために、非経済的である。
ソシアネートに対する反応性は電子求引性置換基により
非常に減少させられる。独国特許第1216538号
(英国特許981935号)によれば、この型の芳香族
ジアミンとして3,3′−ジクロロ−4,4′−ジアミ
ノジフェニルメタン、3,3′−ジニトロ−4,4′−
ジアミノジフェニルメタンおよび3,3′−ジクロロ−
4,4′−ジアミノジフェニルが例示される。しかしな
がらこのような化合物の処理は、それらによって引き起
される健康上の危険からの制約により、複雑で不都合な
装置が必要となる。しかしながら、これらの化合物の高
度に電気陰性な置換基は、反応射出成形によって製造さ
れる成形体を充分硬化するのに最高15分を要するほど
に芳香族環に結合されたアミノ基の反応性を減少させる
ために、非経済的である。
【0005】欧州特許公開第026915号によれば、
芳香族ジアミンとして、アルキルラジカルが同じかまた
は異なり、かつメチル、エチル、イソプロピル、第2級
または第3級ブチルである、3,3′,5,5′−テト
ラアルキル置換された4,4′−ジアミノジフェニルメ
タンが用いられる場合、独国特許公告第2622951
号の系に比べて、やや弱い反応性のポリウレタン−ポリ
尿素処方が得られる。そこで置換基の少なくとも1種は
イソプロピルまたは第2級ブチルであることが必要であ
る。記載されたテトラアルキル置換ジアミノジフェニル
メタンは室温で所要量のポリオールと容易に混合でき、
そして、ほとんど全く結晶化傾向をもたないので、処方
は慣用のRIM法での通常条件下で容易に取扱うことが
できる。しかしながら、記載のテトラアルキル置換4,
4′−ジアミノジフェニルメタンは特殊の用途には反応
性が充分でないことがわかった。欧州特許公開第026
915号に記載されたものよりも多少反応性であるポリ
ウレタン−ポリ尿素処方が欧州特許公開第069286
号に記載されている。使用された芳香族ジアミンは2個
のアルキル置換基が同じかまたは異なり、1〜4個の炭
素原子をもつ線状または分枝状であり、かつ第3のアル
キルラジカルが4〜12個の炭素原子をもつか、または
5もしくは6員のシクロアルキルである、トリアルキル
置換メタ−フェニレンジアミンである。この処方は、比
較的高含有量のジアミンにおいてさえ、充分な流動性と
高度の耐熱変形性をもち、かつ100〜200℃の剪断
弾性率曲線に漸進的低下を有しない成形体を与える。
芳香族ジアミンとして、アルキルラジカルが同じかまた
は異なり、かつメチル、エチル、イソプロピル、第2級
または第3級ブチルである、3,3′,5,5′−テト
ラアルキル置換された4,4′−ジアミノジフェニルメ
タンが用いられる場合、独国特許公告第2622951
号の系に比べて、やや弱い反応性のポリウレタン−ポリ
尿素処方が得られる。そこで置換基の少なくとも1種は
イソプロピルまたは第2級ブチルであることが必要であ
る。記載されたテトラアルキル置換ジアミノジフェニル
メタンは室温で所要量のポリオールと容易に混合でき、
そして、ほとんど全く結晶化傾向をもたないので、処方
は慣用のRIM法での通常条件下で容易に取扱うことが
できる。しかしながら、記載のテトラアルキル置換4,
4′−ジアミノジフェニルメタンは特殊の用途には反応
性が充分でないことがわかった。欧州特許公開第026
915号に記載されたものよりも多少反応性であるポリ
ウレタン−ポリ尿素処方が欧州特許公開第069286
号に記載されている。使用された芳香族ジアミンは2個
のアルキル置換基が同じかまたは異なり、1〜4個の炭
素原子をもつ線状または分枝状であり、かつ第3のアル
キルラジカルが4〜12個の炭素原子をもつか、または
5もしくは6員のシクロアルキルである、トリアルキル
置換メタ−フェニレンジアミンである。この処方は、比
較的高含有量のジアミンにおいてさえ、充分な流動性と
高度の耐熱変形性をもち、かつ100〜200℃の剪断
弾性率曲線に漸進的低下を有しない成形体を与える。
【0006】このような全ての製法は、イソシアネート
基が付加される時、少なくとも2個の第1級ヒドロキシ
ル基を含有する比較的高分子量の化合物と芳香族ジアミ
ンとの間の反応性の差が、アミノ基の立体障害にかかわ
らず、重大となり、そしてこれはヒドロキシル−イソシ
アネート重付加反応を促進するために、第3級アミンと
金属塩、例えばジブチル錫ジラウレートとの触媒の相乗
的組合せを用いることによってだけ解決できるという欠
点がある。しかしながら、金属塩触媒を用いて製造され
たポリウレタン−ポリ尿素は150℃以上で解重合し、
かつ、高温度に長く曝らすと材料の機械的性質が全体的
に損われる。
基が付加される時、少なくとも2個の第1級ヒドロキシ
ル基を含有する比較的高分子量の化合物と芳香族ジアミ
ンとの間の反応性の差が、アミノ基の立体障害にかかわ
らず、重大となり、そしてこれはヒドロキシル−イソシ
アネート重付加反応を促進するために、第3級アミンと
金属塩、例えばジブチル錫ジラウレートとの触媒の相乗
的組合せを用いることによってだけ解決できるという欠
点がある。しかしながら、金属塩触媒を用いて製造され
たポリウレタン−ポリ尿素は150℃以上で解重合し、
かつ、高温度に長く曝らすと材料の機械的性質が全体的
に損われる。
【0007】さらに、弾性ポリウレタン−ポリ尿素また
はポリ尿素エラストマーを製造するために1100〜1
6000の分子量を有するポリオキシレン−ポリアミン
を一部分または全部に使用することは、例えば欧州特許
公開第033498号(米国特許第4269945
号)、欧州特許公開第81701号、同第93861号
(米国特許第4396729号)、欧州特許公開第92
672号、同第93862号(米国特許第444491
0号および同第4433067号)、欧州特許公開第9
3334号および同第93336号から公知である。
はポリ尿素エラストマーを製造するために1100〜1
6000の分子量を有するポリオキシレン−ポリアミン
を一部分または全部に使用することは、例えば欧州特許
公開第033498号(米国特許第4269945
号)、欧州特許公開第81701号、同第93861号
(米国特許第4396729号)、欧州特許公開第92
672号、同第93862号(米国特許第444491
0号および同第4433067号)、欧州特許公開第9
3334号および同第93336号から公知である。
【0008】1例として上記された欧州特許公開第81
701号によれば、脂肪族または芳香族ラジカルに結合
したアミノ基を含有する比較的高分子量のポリオキシア
ルキレン−ポリアミンを用いることができる。しかしな
がら、脂肪族ポリオキシアルキレン−ポリアミンは極め
て反応性であり、そのためにこの化合物に基づくRIM
処方の処理は機械関係に多くの問題が生じる。特にかさ
高い成形体の製造において、例えば短かい射出時間、し
たがって少量の材料の吐出による問題が生じることが知
られている。芳香環に結合されたアミノ基を含有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミンは脂肪族ポリオキシア
ルキレン−ポリアミンよりも多少ゆっくりと反応する。
このような化合物は多段階製法において製造が高コスト
となる欠点をもっている。そして特に比較的高粘度、例
えば25℃で20000mPas以上では強化剤を含む
処方の処理はかなりの問題を生じることになる。
701号によれば、脂肪族または芳香族ラジカルに結合
したアミノ基を含有する比較的高分子量のポリオキシア
ルキレン−ポリアミンを用いることができる。しかしな
がら、脂肪族ポリオキシアルキレン−ポリアミンは極め
て反応性であり、そのためにこの化合物に基づくRIM
処方の処理は機械関係に多くの問題が生じる。特にかさ
高い成形体の製造において、例えば短かい射出時間、し
たがって少量の材料の吐出による問題が生じることが知
られている。芳香環に結合されたアミノ基を含有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミンは脂肪族ポリオキシア
ルキレン−ポリアミンよりも多少ゆっくりと反応する。
このような化合物は多段階製法において製造が高コスト
となる欠点をもっている。そして特に比較的高粘度、例
えば25℃で20000mPas以上では強化剤を含む
処方の処理はかなりの問題を生じることになる。
【0009】欧州特許公開第0298359号(米国特
許第4902768号によれば、結合されたN−アルキ
ル尿素単位またはN−アルキル尿素とウレタン単位を含
有するエラストマーはポリイソシアネートを連鎖延長剤
およびアルキル基中に2〜12個の炭素原子をもつN−
アルキルポリオキシアルキレン−ポリアミンと反応させ
て製造することができる。また、このような構成成分の
処方はRIM法によって成形体とすることができる。し
かしながら、このようなN−アルキルポリオキシアルキ
レン−ポリアミンは生成する反応混合物が高アミン反応
性のために流動性が悪いという欠点がある。これは、特
に金型形状が狭い断面積をもつ場合に、大きな金型容積
を十分に充填できないことを意味する。
許第4902768号によれば、結合されたN−アルキ
ル尿素単位またはN−アルキル尿素とウレタン単位を含
有するエラストマーはポリイソシアネートを連鎖延長剤
およびアルキル基中に2〜12個の炭素原子をもつN−
アルキルポリオキシアルキレン−ポリアミンと反応させ
て製造することができる。また、このような構成成分の
処方はRIM法によって成形体とすることができる。し
かしながら、このようなN−アルキルポリオキシアルキ
レン−ポリアミンは生成する反応混合物が高アミン反応
性のために流動性が悪いという欠点がある。これは、特
に金型形状が狭い断面積をもつ場合に、大きな金型容積
を十分に充填できないことを意味する。
【0010】欧州特許公開第0438696号(米国特
許第5084487号)によれば、結合されたN−置換
尿素およびアミド基を含有するエラストマーに基づく弾
性成形体は、変性または未変性有機ポリイソシアネー
ト、少なくとも1種のポリアゾメチン、末端第2級アミ
ノ基を含有する少なくとも1種のポリオキシアルキレン
−ポリアミンおよび末端第1級アミノ基を含有する少な
くとも1種のポリオキシアルキレン−ポリアミンを含有
するポリアゾメチン含有ポリオキシアルキレン−ポリア
ミン混合物、およびアルキル置換芳香族ポリアミンから
製造される。欧州特許公開第0438695号(カナダ
特許第2033444号)では、ポリアゾメチン含有ポ
リオキシアルキレン−ポリアミン混合物はエラストマー
の軟セグメントの形成のための構成成分として、N−ベ
ンジルポリオキシアルキレン−ポリアミンによって、必
要ならば第1級アミノ基を含有するポリオキシアルキレ
ン−ポリアミンとの混合物の形で置きかえられる。この
製造法によって良好な剛性、向上した破断時伸度、およ
び良好な引裂抵抗、または低い脆性および向上した耐熱
変形性を有する弾性成形体が得られる。その上、反応混
合物の改善された流動性および長いゲル化時間は利点で
ある。これは大きな金型も困難なく充填できることを意
味する。記載される製法の欠点は、ポリアゾメチンおよ
び第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミンの多段階で
費用のかかる製造である。
許第5084487号)によれば、結合されたN−置換
尿素およびアミド基を含有するエラストマーに基づく弾
性成形体は、変性または未変性有機ポリイソシアネー
ト、少なくとも1種のポリアゾメチン、末端第2級アミ
ノ基を含有する少なくとも1種のポリオキシアルキレン
−ポリアミンおよび末端第1級アミノ基を含有する少な
くとも1種のポリオキシアルキレン−ポリアミンを含有
するポリアゾメチン含有ポリオキシアルキレン−ポリア
ミン混合物、およびアルキル置換芳香族ポリアミンから
製造される。欧州特許公開第0438695号(カナダ
特許第2033444号)では、ポリアゾメチン含有ポ
リオキシアルキレン−ポリアミン混合物はエラストマー
の軟セグメントの形成のための構成成分として、N−ベ
ンジルポリオキシアルキレン−ポリアミンによって、必
要ならば第1級アミノ基を含有するポリオキシアルキレ
ン−ポリアミンとの混合物の形で置きかえられる。この
製造法によって良好な剛性、向上した破断時伸度、およ
び良好な引裂抵抗、または低い脆性および向上した耐熱
変形性を有する弾性成形体が得られる。その上、反応混
合物の改善された流動性および長いゲル化時間は利点で
ある。これは大きな金型も困難なく充填できることを意
味する。記載される製法の欠点は、ポリアゾメチンおよ
び第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミンの多段階で
費用のかかる製造である。
【0011】さらに、米国特許第4048105号、第
4102833号および第4374210号には、未変
性または変性4,4′−ジフェニルメタンを用いて製造
された、ポリウレタン系に9〜31重量%のNCO含有
量を有する、イソシアネート基プレポリマーおよび準プ
レポリマーの使用、ならびにアルコキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンの製造が開示されている。独国
特許公告第1917408号、独国特許公開第1966
059号および同第1966058号(カナダ特許第9
14850号)によれば、ポリオキシプロピレン−ジア
ミンおよび−トリアミンは、エチレンオキシドまたはプ
ロピレンオキシドと125〜170℃で、不活性条件下
に反応させ、生成したポリオキシアルキレン−ポリアミ
ン/アルキレンオキシド付加物をさらにポリイソシアネ
ートと反応させポリウレタンフォームを得ることができ
る。
4102833号および第4374210号には、未変
性または変性4,4′−ジフェニルメタンを用いて製造
された、ポリウレタン系に9〜31重量%のNCO含有
量を有する、イソシアネート基プレポリマーおよび準プ
レポリマーの使用、ならびにアルコキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンの製造が開示されている。独国
特許公告第1917408号、独国特許公開第1966
059号および同第1966058号(カナダ特許第9
14850号)によれば、ポリオキシプロピレン−ジア
ミンおよび−トリアミンは、エチレンオキシドまたはプ
ロピレンオキシドと125〜170℃で、不活性条件下
に反応させ、生成したポリオキシアルキレン−ポリアミ
ン/アルキレンオキシド付加物をさらにポリイソシアネ
ートと反応させポリウレタンフォームを得ることができ
る。
【0012】米国特許第4465858号および同第4
479010号によれば、ほぼ90%の第3級アミノ基
含有量のアルコキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミンがポリオキシアルキレン−ポリアミンとアルキレン
オキシドとを75〜85℃で、ポリオキシアルキレン−
ポリアミン基準で、5〜15重量%の水の存在下に反応
し、次いで反応混合物を75〜135℃で処理すること
により製造される。生成したアルコキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンは、第3級アミノ基を含有する
ポリウレタン触媒として、またはポリウレタンフォー
ム、エラストマーおよび接着剤用の架橋剤として、軟質
ポリウレタンフォームの製造に適する。
479010号によれば、ほぼ90%の第3級アミノ基
含有量のアルコキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミンがポリオキシアルキレン−ポリアミンとアルキレン
オキシドとを75〜85℃で、ポリオキシアルキレン−
ポリアミン基準で、5〜15重量%の水の存在下に反応
し、次いで反応混合物を75〜135℃で処理すること
により製造される。生成したアルコキシル化ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンは、第3級アミノ基を含有する
ポリウレタン触媒として、またはポリウレタンフォー
ム、エラストマーおよび接着剤用の架橋剤として、軟質
ポリウレタンフォームの製造に適する。
【0013】少なくとも2個の反応性水素原子を含有す
る適当な比較的高分子量化合物、例えばポリエーテル−
ポリオールおよび/またはポリエステル−ポリオール、
脂肪族または芳香族ラジカルに結合される第1級アミノ
基を含有するポリオキシアルキレン−ポリアミン、また
は特に、連鎖延長剤および特別な触媒もしくは触媒系と
して適切に置換された芳香族第1級ジアミンを選択する
ことによって、RIM処方を、所定の要求、例えば金型
の容積および形状に適合させるための試みがなされた。
しかしながらこの方法は用いられる出発化合物がRIM
処方の反応性のみならず、得られる成形体の機械的性質
にも影響を及ぼすという欠点がある。これはある空間形
状と比較的大きな寸法をもつ成形体は、反応混合物が、
例えば不充分な流動性をもつか、または必要量が金型に
導入されえないため、ある場合には、機械的性質が損わ
れて製造され、または全く製造できないことになる。
る適当な比較的高分子量化合物、例えばポリエーテル−
ポリオールおよび/またはポリエステル−ポリオール、
脂肪族または芳香族ラジカルに結合される第1級アミノ
基を含有するポリオキシアルキレン−ポリアミン、また
は特に、連鎖延長剤および特別な触媒もしくは触媒系と
して適切に置換された芳香族第1級ジアミンを選択する
ことによって、RIM処方を、所定の要求、例えば金型
の容積および形状に適合させるための試みがなされた。
しかしながらこの方法は用いられる出発化合物がRIM
処方の反応性のみならず、得られる成形体の機械的性質
にも影響を及ぼすという欠点がある。これはある空間形
状と比較的大きな寸法をもつ成形体は、反応混合物が、
例えば不充分な流動性をもつか、または必要量が金型に
導入されえないため、ある場合には、機械的性質が損わ
れて製造され、または全く製造できないことになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、容易
に入手可能な、それ故に安価な出発物質、特に、適当な
反応性を有する比較的高分子量のポリアミンから出発
し、そして機械的性質がポリウレタン−ポリ尿素または
ポリ尿素エラストマーに少なくとも匹敵し、しかもより
低い脆性、特に低温脆性を有するエラストマー、好まし
くはエラストマー成形体を、RIM法によって有利に得
る製造法を提供することにある。反応混合物は良好な流
動性をもち、かつ加工範囲が広いゆえ、成形体の製造過
程での不良率の大幅な減少を達成できる。
に入手可能な、それ故に安価な出発物質、特に、適当な
反応性を有する比較的高分子量のポリアミンから出発
し、そして機械的性質がポリウレタン−ポリ尿素または
ポリ尿素エラストマーに少なくとも匹敵し、しかもより
低い脆性、特に低温脆性を有するエラストマー、好まし
くはエラストマー成形体を、RIM法によって有利に得
る製造法を提供することにある。反応混合物は良好な流
動性をもち、かつ加工範囲が広いゆえ、成形体の製造過
程での不良率の大幅な減少を達成できる。
【0015】驚くべきことに、我々はこの目的が、反応
性水素原子を含有する比較的高分子量の化合物として第
2級N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミンを使用して達成できることを見出した。
性水素原子を含有する比較的高分子量の化合物として第
2級N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミンを使用して達成できることを見出した。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)少なく
とも1種の有機および/または変性有機ポリイソシアネ
ートを、(b)少なくとも1種の第2級ポリオキシアル
キレン−ポリアミンおよび(c)500以下の分子量を
有する少なくとも1種のアルキル置換された芳香族ポリ
アミンと、(d)触媒の存在または不存在下に反応させ
ることよりなるウレタン基および尿素基を含有するエラ
ストマーの製造方法であって、上記の第2級ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンが少なくとも50%の第2級ア
ミノ基を含有するN−プロポキシル化ポリオキシアルキ
レン−ポリアミンであることを特徴とする製造方法であ
る。
とも1種の有機および/または変性有機ポリイソシアネ
ートを、(b)少なくとも1種の第2級ポリオキシアル
キレン−ポリアミンおよび(c)500以下の分子量を
有する少なくとも1種のアルキル置換された芳香族ポリ
アミンと、(d)触媒の存在または不存在下に反応させ
ることよりなるウレタン基および尿素基を含有するエラ
ストマーの製造方法であって、上記の第2級ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンが少なくとも50%の第2級ア
ミノ基を含有するN−プロポキシル化ポリオキシアルキ
レン−ポリアミンであることを特徴とする製造方法であ
る。
【0017】ウレタン基および尿素基を含有し、かつ本
発明により製造されるエラストマー、好ましくはエラス
トマー成形体は、特に比較的低温度において、低い脆性
を有するという重要な改良をなした。しかしながら、特
に反応混合物の顕著な加工性と良好な流動性について言
及せねばならない。
発明により製造されるエラストマー、好ましくはエラス
トマー成形体は、特に比較的低温度において、低い脆性
を有するという重要な改良をなした。しかしながら、特
に反応混合物の顕著な加工性と良好な流動性について言
及せねばならない。
【0018】本発明により用いることができる、少なく
とも50%の第2級アミノ基を含有するN−プロポキシ
ル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンの製造および結
合されたウレタン基と尿素基を含有するエラストマーの
製造発明のその製法に用いることができる他の出発物質
およびこのエラストマーから形成される成形体には、下
記のものが使用される。
とも50%の第2級アミノ基を含有するN−プロポキシ
ル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンの製造および結
合されたウレタン基と尿素基を含有するエラストマーの
製造発明のその製法に用いることができる他の出発物質
およびこのエラストマーから形成される成形体には、下
記のものが使用される。
【0019】(a) 適当する有機ポリイソシアネート
は、慣用の脂肪族、環式脂肪族および好ましくは芳香族
ポリイソシアネートである。特に次のものを例示でき
る。1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1−イ
ソシアネート−3,5,5−トリメチル−3−イソシア
ネートメチルシクロヘキサン、2,4−および2,6−
ヘキサヒドロトリレンジイソシアネートならびに相当す
る異性体混合物、4,4′−、2,2′−および2,
4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートならび
に相当する異性体混合物、4,4′−、2,2′−およ
び2,4′−ジシクロヘキシルメタンとポリメチレン−
ポリシクロヘキシレンポリイソシアネートとの混合物、
2,4−および2,6−トリレンジイソシアネートなら
びに相当する異性体混合物、4,4′−、2,4′−お
よび2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートなら
びに相当する異性体混合物、4,4′−および2,4′
−および2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート
とポリフェニル−ポリメチレンポリイソシアネート(粗
MDI)との混合物および粗MDIとトリレンジイソシ
アネートとの混合物である。
は、慣用の脂肪族、環式脂肪族および好ましくは芳香族
ポリイソシアネートである。特に次のものを例示でき
る。1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1−イ
ソシアネート−3,5,5−トリメチル−3−イソシア
ネートメチルシクロヘキサン、2,4−および2,6−
ヘキサヒドロトリレンジイソシアネートならびに相当す
る異性体混合物、4,4′−、2,2′−および2,
4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートならび
に相当する異性体混合物、4,4′−、2,2′−およ
び2,4′−ジシクロヘキシルメタンとポリメチレン−
ポリシクロヘキシレンポリイソシアネートとの混合物、
2,4−および2,6−トリレンジイソシアネートなら
びに相当する異性体混合物、4,4′−、2,4′−お
よび2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートなら
びに相当する異性体混合物、4,4′−および2,4′
−および2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート
とポリフェニル−ポリメチレンポリイソシアネート(粗
MDI)との混合物および粗MDIとトリレンジイソシ
アネートとの混合物である。
【0020】変性ポリイソシアネート、即ち上記のジイ
ソシアネートおよび/またはポリイソシアネートの化学
反応によって得られる生成物もしばしば用いられる。例
としては、エステル、尿素、ビュレット、アロハネート
および好ましくは、カルボジイミド、イソシアヌレート
および/またはウレタン基を含有するジイソシアネート
および/またはポリイソシアネートを挙げることができ
る。特定の例としては、ウレタン基を含有し、かつ3
3.6〜8重量%、好ましくは31〜21重量%のNC
O含有量を有する芳香族ポリイソシアネート、例えば低
分子量ジオール、トリオール、オキシアルキレングリコ
ール、ジオキシアルキレングリコール、800以下の分
子量を有するポリオキシアルキレングリコールで変性さ
れた4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートまた
はトリレンジイソシアネートが挙げられる。ジオキシア
ルキレングリコールまたはポリオキシアルキレングリコ
ールは、個別にあるいは混合物として用いることがで
き、それらの例としては、ジエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、
ポリオキシプロピレングリコールおよびポリオキシプロ
ピレン−ポリオキシエチレングリコールが挙げられる。
NCO基を含有し、かつ25〜8重量%、好ましくは2
1〜14重量%のNCO含有量を有するプレポリマーも
適する。例えば4,4′−、2,4′−および/または
2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび/
または2,4−および/または2,6−トリレンジイソ
シアネートおよび、好ましくは2,4−および2,6−
トリレンジイソシアネート、ならびに相当する異性体混
合物、4,4′−、2,4′−および2,2′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートならびに相当する異性体混
合物、例えば4,4′−と2,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネートの異性体混合物、粗MDIならびにト
リレンジイソシアネートと粗MDIとの混合物に基づく
ような、カルボジイミド基および/またはイソシアネー
ト環を含有し、かつ33.6〜8重量%、好ましくは3
1〜21重量%のNCO含有量を有する液体ポリイソシ
アネートもまた適当である。
ソシアネートおよび/またはポリイソシアネートの化学
反応によって得られる生成物もしばしば用いられる。例
としては、エステル、尿素、ビュレット、アロハネート
および好ましくは、カルボジイミド、イソシアヌレート
および/またはウレタン基を含有するジイソシアネート
および/またはポリイソシアネートを挙げることができ
る。特定の例としては、ウレタン基を含有し、かつ3
3.6〜8重量%、好ましくは31〜21重量%のNC
O含有量を有する芳香族ポリイソシアネート、例えば低
分子量ジオール、トリオール、オキシアルキレングリコ
ール、ジオキシアルキレングリコール、800以下の分
子量を有するポリオキシアルキレングリコールで変性さ
れた4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートまた
はトリレンジイソシアネートが挙げられる。ジオキシア
ルキレングリコールまたはポリオキシアルキレングリコ
ールは、個別にあるいは混合物として用いることがで
き、それらの例としては、ジエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、
ポリオキシプロピレングリコールおよびポリオキシプロ
ピレン−ポリオキシエチレングリコールが挙げられる。
NCO基を含有し、かつ25〜8重量%、好ましくは2
1〜14重量%のNCO含有量を有するプレポリマーも
適する。例えば4,4′−、2,4′−および/または
2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび/
または2,4−および/または2,6−トリレンジイソ
シアネートおよび、好ましくは2,4−および2,6−
トリレンジイソシアネート、ならびに相当する異性体混
合物、4,4′−、2,4′−および2,2′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートならびに相当する異性体混
合物、例えば4,4′−と2,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネートの異性体混合物、粗MDIならびにト
リレンジイソシアネートと粗MDIとの混合物に基づく
ような、カルボジイミド基および/またはイソシアネー
ト環を含有し、かつ33.6〜8重量%、好ましくは3
1〜21重量%のNCO含有量を有する液体ポリイソシ
アネートもまた適当である。
【0021】しかしながら、次のものが、特に好ましく
使用される。(i)4,4′−ジフェニルメタンジイソ
シアネートまたは4,4′−と2,4′−ジフェニルメ
タンジイソシアネートとの混合物から製造され、かつ3
3.6〜8重量%のNCO含有量を有する、カルボジイ
ミド含有および/またはウレタン含有ポリイソシアネー
ト、(ii)プレポリマー重量基準で8〜25重量%のN
CO含有量を有し、かつ2〜4の官能価および600〜
6000の分子量をもつポリオキシアルキレン−ポリオ
ールと、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
または4,4′−および2,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネートの混合物との反応によって製造される、
NCO含有のプレポリマー、ならびに(i)と(ii) の
混合物。
使用される。(i)4,4′−ジフェニルメタンジイソ
シアネートまたは4,4′−と2,4′−ジフェニルメ
タンジイソシアネートとの混合物から製造され、かつ3
3.6〜8重量%のNCO含有量を有する、カルボジイ
ミド含有および/またはウレタン含有ポリイソシアネー
ト、(ii)プレポリマー重量基準で8〜25重量%のN
CO含有量を有し、かつ2〜4の官能価および600〜
6000の分子量をもつポリオキシアルキレン−ポリオ
ールと、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
または4,4′−および2,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネートの混合物との反応によって製造される、
NCO含有のプレポリマー、ならびに(i)と(ii) の
混合物。
【0022】上記のごとく、NCO含有プレポリマーの
製造に適する化合物は、2−4、好ましくは2または3
の官能価および600〜6000、好ましくは2000
〜4500の分子量をもつポリオキシアルキレン−ポリ
オールである。およそ1000〜8000の分子量を有
する類似のポリオキシアルキレン−ポリオールは、例え
ばポリオキシアルキレン−ポリアミンの製造に用いるこ
とができる。
製造に適する化合物は、2−4、好ましくは2または3
の官能価および600〜6000、好ましくは2000
〜4500の分子量をもつポリオキシアルキレン−ポリ
オールである。およそ1000〜8000の分子量を有
する類似のポリオキシアルキレン−ポリオールは、例え
ばポリオキシアルキレン−ポリアミンの製造に用いるこ
とができる。
【0023】このポリオキシアルキレン−ポリアミン
は、本発明に適するN−プロポキシル化ポリオキシアル
キレン−ポリアミンの製造用、またはそれとの組合せに
おいて、結合されたウレタン基および尿素基を含有する
エラストマーの製造用の出発物質として適当である。こ
の型のポリオキシアルキレン−ポリオールは、アルキレ
ンラジカル中に2〜4個の炭素原子をもつ1種以上のア
ルキレンオキシドおよび2〜4個、好ましくは2または
3個の反応性水素原子を結合形態で含有する開始剤分子
から、慣用の製法、例えば水酸化ナトリウムまたは水酸
化カリウムのようなアルカリ金属水酸化物、またはナト
リウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムエ
チラートもしくはカリウムイソプロピラートのようなア
ルカリ金属アルコラートを触媒として用いてアニオン重
合によって、またはとりわけ五塩化アンチモン、三弗化
ホウ素エテレートもしくは漂白土のようなルイス酸を触
媒として用いてカチオン重合により製造することができ
る。
は、本発明に適するN−プロポキシル化ポリオキシアル
キレン−ポリアミンの製造用、またはそれとの組合せに
おいて、結合されたウレタン基および尿素基を含有する
エラストマーの製造用の出発物質として適当である。こ
の型のポリオキシアルキレン−ポリオールは、アルキレ
ンラジカル中に2〜4個の炭素原子をもつ1種以上のア
ルキレンオキシドおよび2〜4個、好ましくは2または
3個の反応性水素原子を結合形態で含有する開始剤分子
から、慣用の製法、例えば水酸化ナトリウムまたは水酸
化カリウムのようなアルカリ金属水酸化物、またはナト
リウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムエ
チラートもしくはカリウムイソプロピラートのようなア
ルカリ金属アルコラートを触媒として用いてアニオン重
合によって、またはとりわけ五塩化アンチモン、三弗化
ホウ素エテレートもしくは漂白土のようなルイス酸を触
媒として用いてカチオン重合により製造することができ
る。
【0024】適当なアルキレンオキシドの例としては、
テトラヒドロフラン、1,3−プロピレンオキシド、
1,2−または2,3−ブチレンオキシド、および好ま
しくはエチレンオキシドおよび1,2−プロピレンオキ
シドがある。アルキレンオキシドは単独で、次々交互に
または混合物として用いることができる。適当な開始剤
分子の例としては、水、有機ジカルボン酸例えばコハク
酸、アジピン酸、フタル酸およびテレフタル酸、脂肪族
および芳香族の、置換されないまたはN−モノ置換され
た、またはN,N−およびN,N′−ジアルキル置換さ
れた、アルキルラジカル中に1〜4個の炭素原子を有す
るジアミン、例えば置換されないまたはモノ−およびジ
アルキル置換されたエチレンジアミン、ジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、1,3−プロピレン
ジアミン、1,3−および1,4−ブチレンジアミン、
1,2−、1,3−、1,4−、1,5−および1,6
−ヘキサメチレンジアミン、フェニレンジアミン、2,
3−、2,4−、3,4−および2,6−トリレンジア
ミンおよび4,4′−、2,4′−および2,2′−ジ
アミノジフェニルメタンがある。
テトラヒドロフラン、1,3−プロピレンオキシド、
1,2−または2,3−ブチレンオキシド、および好ま
しくはエチレンオキシドおよび1,2−プロピレンオキ
シドがある。アルキレンオキシドは単独で、次々交互に
または混合物として用いることができる。適当な開始剤
分子の例としては、水、有機ジカルボン酸例えばコハク
酸、アジピン酸、フタル酸およびテレフタル酸、脂肪族
および芳香族の、置換されないまたはN−モノ置換され
た、またはN,N−およびN,N′−ジアルキル置換さ
れた、アルキルラジカル中に1〜4個の炭素原子を有す
るジアミン、例えば置換されないまたはモノ−およびジ
アルキル置換されたエチレンジアミン、ジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、1,3−プロピレン
ジアミン、1,3−および1,4−ブチレンジアミン、
1,2−、1,3−、1,4−、1,5−および1,6
−ヘキサメチレンジアミン、フェニレンジアミン、2,
3−、2,4−、3,4−および2,6−トリレンジア
ミンおよび4,4′−、2,4′−および2,2′−ジ
アミノジフェニルメタンがある。
【0025】その他の適当な開始剤分子は、アルカノー
ルアミン、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、N−メチル−およびN−エチルエタノールアミン、
N−メチル−およびN−エチルジエタノールアミンおよ
びトリエタノールアミン、そしてまたアンモニアであ
る。多価、特に2価および/または3価アルコールなら
びにジアルキレングリコール、例えばエタンジオール、
プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオ
ール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−
ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリトリオール、ジエチレングリコールおよびジプ
ロピレングリコールが好ましく用いられる。
ルアミン、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、N−メチル−およびN−エチルエタノールアミン、
N−メチル−およびN−エチルジエタノールアミンおよ
びトリエタノールアミン、そしてまたアンモニアであ
る。多価、特に2価および/または3価アルコールなら
びにジアルキレングリコール、例えばエタンジオール、
プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオ
ール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−
ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリトリオール、ジエチレングリコールおよびジプ
ロピレングリコールが好ましく用いられる。
【0026】ポリオキシアルキレン−ポリオールは個別
にまたは混合物の形で用いることができる。
にまたは混合物の形で用いることができる。
【0027】(b) 使用される第2級ポリオキシアル
キレン−ポリアミン(b)としては、少なくとも55
%、特に70%の本発明におけるN−プロポキシル化さ
れた第2級アミノ基を含有するポリオキシアルキレン−
ポリアミン、またはこの型の第2級N−プロポキシル化
ポリオキシアルキレン−ポリアミンと、2〜4個、好ま
しくは2〜3個の第1級アミノ基を含有し、かつ100
0〜8000、好ましくは1000〜4000の分子量
を有するポリオキシアルキレン−ポリアミンとの混合物
がある。2〜4個、好ましくは2および/または3個の
アミノ基を含有し、かつ1000〜5000、好ましく
は1000〜3000の分子量をもつN−プロポキシル
化ポリオキシアルキレン−ポリアミンを用いるのが有利
である。このようなN−プロポキシル化ポリオキシアル
キレン−ポリアミンは、ポリオキシアルキレンラジカル
として、結合されたポリオキシエチレン、ポリオキシプ
ロピレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシテト
ラメチレン−ポリオキシプロピレンおよび/または−ポ
リオキシエチレンラジカル、好ましくはポリオキシプロ
ピレン−ポリオキシプロピレン、特に好ましくはポリオ
キシプロピレンラジカルを含有するのが好都合である。
キレン−ポリアミン(b)としては、少なくとも55
%、特に70%の本発明におけるN−プロポキシル化さ
れた第2級アミノ基を含有するポリオキシアルキレン−
ポリアミン、またはこの型の第2級N−プロポキシル化
ポリオキシアルキレン−ポリアミンと、2〜4個、好ま
しくは2〜3個の第1級アミノ基を含有し、かつ100
0〜8000、好ましくは1000〜4000の分子量
を有するポリオキシアルキレン−ポリアミンとの混合物
がある。2〜4個、好ましくは2および/または3個の
アミノ基を含有し、かつ1000〜5000、好ましく
は1000〜3000の分子量をもつN−プロポキシル
化ポリオキシアルキレン−ポリアミンを用いるのが有利
である。このようなN−プロポキシル化ポリオキシアル
キレン−ポリアミンは、ポリオキシアルキレンラジカル
として、結合されたポリオキシエチレン、ポリオキシプ
ロピレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシテト
ラメチレン−ポリオキシプロピレンおよび/または−ポ
リオキシエチレンラジカル、好ましくはポリオキシプロ
ピレン−ポリオキシプロピレン、特に好ましくはポリオ
キシプロピレンラジカルを含有するのが好都合である。
【0028】本発明により用いることができるN−プロ
ポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンは、好ま
しくは、0〜30%、特に好ましくは2〜20%の第1
級アミノ基、50〜100%、特に好ましくは55〜9
0%のN−2−ヒドロキシプロピルアミノ基、0〜30
%、特に好ましくは8〜20%のN,N−ジ(2−ヒド
ロキシプロピル)アミノ基を含有する。
ポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンは、好ま
しくは、0〜30%、特に好ましくは2〜20%の第1
級アミノ基、50〜100%、特に好ましくは55〜9
0%のN−2−ヒドロキシプロピルアミノ基、0〜30
%、特に好ましくは8〜20%のN,N−ジ(2−ヒド
ロキシプロピル)アミノ基を含有する。
【0029】少なくとも50%の第2級アミノ基を含有
するこの型のN−プロポキシル化ポリオキシアルキレン
−ポリアミンは、例えばポリオキシアルキレン−ポリア
ミン、好ましくはポリアルキレン−ジアミンおよび/ま
たは−トリアミンと、−NH2 基当り、少なくとも1モ
ル、好ましくは1〜2モルの1,2−プロピレンオキシ
ドとを、水と触媒の不存在下に、90〜120℃、好ま
しくは100〜110℃で、1〜8バール、好ましくは
2〜6バールにおいて反応させ、そして必要ならば過剰
の、未反応1,2−プロピレンオキシドを分離すること
により、あるいは上記ポリオキシアルキレン−ポリアミ
ン、好ましくはポリオキシアルキレン−ジアミンおよび
/または−トリアミンと、−NH2 基当り1.0〜1.
2モル、好ましくは1モルの1,2−プロピレンオキシ
ドとを触媒の存在または不存在下に、上記の温度および
圧力条件において反応させることにより製造することが
できる。N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポ
リアミンは、好ましくは1000〜3000の分子量を
有するポリオキシアルキレン−ジアミンおよび/または
−トリアミンから製造される。
するこの型のN−プロポキシル化ポリオキシアルキレン
−ポリアミンは、例えばポリオキシアルキレン−ポリア
ミン、好ましくはポリアルキレン−ジアミンおよび/ま
たは−トリアミンと、−NH2 基当り、少なくとも1モ
ル、好ましくは1〜2モルの1,2−プロピレンオキシ
ドとを、水と触媒の不存在下に、90〜120℃、好ま
しくは100〜110℃で、1〜8バール、好ましくは
2〜6バールにおいて反応させ、そして必要ならば過剰
の、未反応1,2−プロピレンオキシドを分離すること
により、あるいは上記ポリオキシアルキレン−ポリアミ
ン、好ましくはポリオキシアルキレン−ジアミンおよび
/または−トリアミンと、−NH2 基当り1.0〜1.
2モル、好ましくは1モルの1,2−プロピレンオキシ
ドとを触媒の存在または不存在下に、上記の温度および
圧力条件において反応させることにより製造することが
できる。N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポ
リアミンは、好ましくは1000〜3000の分子量を
有するポリオキシアルキレン−ジアミンおよび/または
−トリアミンから製造される。
【0030】N−2−ヒドロキシプロピル−ポリオキシ
アルキレン−ポリアミンの製造に好ましく用いられる、
脂肪族ラジカルに結合されたアミノ基を含有するポリオ
キシアルキレン−ポリアミンは公知の製法、例えば記載
のポリオキシアルキレン−ポリオールをシアノアルキル
化し、次いで生成したニトリルを水素化する方法(米国
特許第3267050号)、またはポリオキシアルキレ
ン−ポリオールをアンモニアを用いて、水素および触媒
の存在下にアミノ化する方法(独国特許公開第1215
373号)によって製造することができる。
アルキレン−ポリアミンの製造に好ましく用いられる、
脂肪族ラジカルに結合されたアミノ基を含有するポリオ
キシアルキレン−ポリアミンは公知の製法、例えば記載
のポリオキシアルキレン−ポリオールをシアノアルキル
化し、次いで生成したニトリルを水素化する方法(米国
特許第3267050号)、またはポリオキシアルキレ
ン−ポリオールをアンモニアを用いて、水素および触媒
の存在下にアミノ化する方法(独国特許公開第1215
373号)によって製造することができる。
【0031】芳香族ラジカルに結合されたアミノ基を含
有する適当なポリオキシアルキレン−ポリアミンは、例
えば独国特許公開第2948419号、同第30396
00号、欧州特許公開第84141号、同第79512
号、同第97290号、同第97298号、同第972
99号、同第99537号、同第113027号、同第
113020号および同第154768号に類似の製法
により、上記のポリオキシアルキレン−ポリオールと、
芳香族ポリイソシアネートとを、NCO:OH基比を少
なくとも2として反応させ、次いで得られた芳香族NC
O含有プレポリマーを加水分解してポリアミンとして製
造することができる。
有する適当なポリオキシアルキレン−ポリアミンは、例
えば独国特許公開第2948419号、同第30396
00号、欧州特許公開第84141号、同第79512
号、同第97290号、同第97298号、同第972
99号、同第99537号、同第113027号、同第
113020号および同第154768号に類似の製法
により、上記のポリオキシアルキレン−ポリオールと、
芳香族ポリイソシアネートとを、NCO:OH基比を少
なくとも2として反応させ、次いで得られた芳香族NC
O含有プレポリマーを加水分解してポリアミンとして製
造することができる。
【0032】ポリオキシアルキレン−ポリアミンは単独
の化合物として、または異なる分子量および官能価をも
つ生成物の混合物の形で用いることができる。その上ポ
リオキシアルキレン−ポリアミンは、反応性末端基の少
なくとも50%、好ましくは少なくとも64%、特に好
ましくは90%以上がアミノ基であり、そしてこれは少
なくとも85%、好ましくは90%以上の第1級アミノ
基を含有することが有利である。
の化合物として、または異なる分子量および官能価をも
つ生成物の混合物の形で用いることができる。その上ポ
リオキシアルキレン−ポリアミンは、反応性末端基の少
なくとも50%、好ましくは少なくとも64%、特に好
ましくは90%以上がアミノ基であり、そしてこれは少
なくとも85%、好ましくは90%以上の第1級アミノ
基を含有することが有利である。
【0033】上述のように、ウレタン基および尿素基を
含有するエラストマーに基づく弾性で、緊密状または多
泡状な成形体は、また、本発明に適する第2級アミノ基
(b)の少なくとも50%を含有する。N−プロポキシ
ル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンと上述のポリオ
キシアルキレン−ポリアミン(b1 )との混合物を用い
て製造することができる。この混合物は、例えばあらか
じめ製造されたN−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミン(b)と、ポリオキシアルキレン−ポリ
アミン(b1 )を混合して得ることができる。もう1つ
の別の製法において、2〜4個の第1級アミノ基をもつ
ポリオキシアルキレン−ポリアミンは、亜当量の1,2
−プロピレンオキシドを用いてプロポキシル化すること
ができる。生成した(b)と(b1 )の混合物は少なく
とも50%の第2級アミノ基を含有するのが有利であ
る。
含有するエラストマーに基づく弾性で、緊密状または多
泡状な成形体は、また、本発明に適する第2級アミノ基
(b)の少なくとも50%を含有する。N−プロポキシ
ル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンと上述のポリオ
キシアルキレン−ポリアミン(b1 )との混合物を用い
て製造することができる。この混合物は、例えばあらか
じめ製造されたN−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミン(b)と、ポリオキシアルキレン−ポリ
アミン(b1 )を混合して得ることができる。もう1つ
の別の製法において、2〜4個の第1級アミノ基をもつ
ポリオキシアルキレン−ポリアミンは、亜当量の1,2
−プロピレンオキシドを用いてプロポキシル化すること
ができる。生成した(b)と(b1 )の混合物は少なく
とも50%の第2級アミノ基を含有するのが有利であ
る。
【0034】500以下、好ましくは122〜400の
分子量を有するアルキル置換芳香族ポリアミンとして
は、立体障害によってアミノ基の反応性を減少させる。
少なくとも1個のアルキル基をアミノ基に対してオルト
位に含有し、室温で液体であり、処理条件下で、N−プ
ロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリアミン
(b)、またはN−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミン(b)と、第1級アミノ基を含有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミン(b1 )との混合物
と、少なくとも部分的に、好ましくは無限に混合できる
第1級芳香族ジアミンが特に挙げられる。適当な化合物
の例は、式:
分子量を有するアルキル置換芳香族ポリアミンとして
は、立体障害によってアミノ基の反応性を減少させる。
少なくとも1個のアルキル基をアミノ基に対してオルト
位に含有し、室温で液体であり、処理条件下で、N−プ
ロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリアミン
(b)、またはN−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミン(b)と、第1級アミノ基を含有するポ
リオキシアルキレン−ポリアミン(b1 )との混合物
と、少なくとも部分的に、好ましくは無限に混合できる
第1級芳香族ジアミンが特に挙げられる。適当な化合物
の例は、式:
【0035】
【化1】 (式中、R3 およびR2 は同じか、または異なり、メチ
ル、エチル、プロピルまたはイソプロピルであり、R1
は1〜10個、好ましくは1〜6個の炭素をもつ線状ま
たは分枝状のアルキルである)によって表わされるアル
キル置換メタ−フェニレンジアミンである。また、分枝
点がC1 炭素原子上にある4〜6個の炭素原子をもつ分
枝状アルキルラジカルR1 は非常に好結果が得られる。
R1 ラジカルの特定の例としては、メチル、エチル、イ
ソプロピル、1−メチルオクチル、2−エチルオクチ
ル、1−メチルヘキシル、1,1−ジメチルペンチル、
1,3,3−トリメチルヘキシル、1−エチルペンチ
ル、2−エチルペンチル、シクロヘキシル、1−メチル
−n−プロピル、第3級ブチル、1−エチル−n−プロ
ピル、1−メチル−n−ブチルおよび1,1−ジメチル
−n−プロピルが挙げられる。
ル、エチル、プロピルまたはイソプロピルであり、R1
は1〜10個、好ましくは1〜6個の炭素をもつ線状ま
たは分枝状のアルキルである)によって表わされるアル
キル置換メタ−フェニレンジアミンである。また、分枝
点がC1 炭素原子上にある4〜6個の炭素原子をもつ分
枝状アルキルラジカルR1 は非常に好結果が得られる。
R1 ラジカルの特定の例としては、メチル、エチル、イ
ソプロピル、1−メチルオクチル、2−エチルオクチ
ル、1−メチルヘキシル、1,1−ジメチルペンチル、
1,3,3−トリメチルヘキシル、1−エチルペンチ
ル、2−エチルペンチル、シクロヘキシル、1−メチル
−n−プロピル、第3級ブチル、1−エチル−n−プロ
ピル、1−メチル−n−ブチルおよび1,1−ジメチル
−n−プロピルが挙げられる。
【0036】アルキル置換m−フェニレンジアミンの特
定の例としては、2,4−ジメチル−6−シクロヘキシ
ル−、2−シクロヘキシル−4,6−ジエチル−、2−
シクロヘキシル−2,6−イソプロピル−、2,4−ジ
メチル−6−(1−エチル−n−プロピル)−、2,4
−ジメチル−6−(1,1−ジメチル−n−プロピル)
−および2−(1−メチル−n−ブチル)−4,6−ジ
メチル−1,3−フェニレンジアミンが挙げられる。好
ましくは、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−お
よび/または−2,6−フェニレンジアミン、2,4−
ジメチル−6−第3級−ブチル−、2,4−ジメチル−
6−イソオクチル−および2,4−ジメチル−6−シク
ロヘキシル−1,3−フェニレンジアミンがある。3,
3′−ジ−および/または3,3′,5,5′−テトラ
−n−アルキル置換4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、例えば3,3′−ジメチル−、3,3′−ジエチル
−、3,3′−ジ−n−プロピル−、3,3′,5,
5′−テトラメチル−、3,3′,5,5′−テトラエ
チルおよび3,3′,5,5′−テトラ−n−プロピル
−4,4′−ジアミノジフェニルメタンもまた適する。
定の例としては、2,4−ジメチル−6−シクロヘキシ
ル−、2−シクロヘキシル−4,6−ジエチル−、2−
シクロヘキシル−2,6−イソプロピル−、2,4−ジ
メチル−6−(1−エチル−n−プロピル)−、2,4
−ジメチル−6−(1,1−ジメチル−n−プロピル)
−および2−(1−メチル−n−ブチル)−4,6−ジ
メチル−1,3−フェニレンジアミンが挙げられる。好
ましくは、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−お
よび/または−2,6−フェニレンジアミン、2,4−
ジメチル−6−第3級−ブチル−、2,4−ジメチル−
6−イソオクチル−および2,4−ジメチル−6−シク
ロヘキシル−1,3−フェニレンジアミンがある。3,
3′−ジ−および/または3,3′,5,5′−テトラ
−n−アルキル置換4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、例えば3,3′−ジメチル−、3,3′−ジエチル
−、3,3′−ジ−n−プロピル−、3,3′,5,
5′−テトラメチル−、3,3′,5,5′−テトラエ
チルおよび3,3′,5,5′−テトラ−n−プロピル
−4,4′−ジアミノジフェニルメタンもまた適する。
【0037】好ましいアルキル置換4,4′−ジアミノ
ジフェニルメタンは式:
ジフェニルメタンは式:
【0038】
【化2】 式中、R4 、R5 、R6 およびR7 は同じかまたは異な
り、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、第2級
ブチルまたは第3級ブチルであり、しかしラジカルの少
なくとも1つはイソプロピルまたは第2級ブチルでなけ
ればならない。4,4′−ジアミノジフェニルメタンも
次式の異性体との混合物として用いてもよい。
り、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、第2級
ブチルまたは第3級ブチルであり、しかしラジカルの少
なくとも1つはイソプロピルまたは第2級ブチルでなけ
ればならない。4,4′−ジアミノジフェニルメタンも
次式の異性体との混合物として用いてもよい。
【0039】
【化3】 ただし、式中R4 、R5 、R6 およびR7 は上記のとお
りである。
りである。
【0040】3,3′,5−トリメチル−5′−イソプ
ロピル−、3,3′,5−トリエチル−5′−イソプロ
ピル−、3,3′,5−トリメチル−5′−第2級ブチ
ル−、3,3′,5−トリエチル−5′−第2級ブチル
−、3,3′−ジメチル−5,5′−ジイソプロピル
−、3,3′−ジエチル−5,5′−ジイソプロピル、
3,3′−ジメチル−5,5′−ジ−第2級ブチル−、
3,3′−ジエチル−5,5′−ジ−第2級ブチル、
3,5−ジメチル−3′,5′−ジイソプロピル−、
3,5−ジエチル−3′,5′−ジイソプロピル−、
3,5′−ジメチル−3′,5−ジ−第2級ブチル−、
3,5−ジエチル−3′,5′−ジ−第2級ブチル−、
3−メチル−3′−5,5′−トリイソプロピル−、3
−エチル−3′,5,5′−トリイソプロピル−、3−
メチル−3′−エチル−5,5′−ジイソプロピル−、
3−メチル−3′,5,5′−トリ−第2級−ブチル、
3−エチル−3′,5,5′−トリ−第2級ブチル−、
3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジ−第2級ブチ
ル−、3,5−ジイソプロピル−3′,5′−ジ−第2
級ブチル−、3−エチル−5−第2級ブチル−3′,
5′−ジイソプロピル、3−メチル−5−第3級ブチル
−3′,5′−ジイソプロピル−、3−エチル−5−第
2級ブチル−3′−メチル−5′−第3級ブチル−、
3,3′−5,5′−テトライソプロピル−および3,
3′,5,5′−テトラ第2級ブチル−4,4′−ジア
ミノジフェニルメタンが特に例示される。
ロピル−、3,3′,5−トリエチル−5′−イソプロ
ピル−、3,3′,5−トリメチル−5′−第2級ブチ
ル−、3,3′,5−トリエチル−5′−第2級ブチル
−、3,3′−ジメチル−5,5′−ジイソプロピル
−、3,3′−ジエチル−5,5′−ジイソプロピル、
3,3′−ジメチル−5,5′−ジ−第2級ブチル−、
3,3′−ジエチル−5,5′−ジ−第2級ブチル、
3,5−ジメチル−3′,5′−ジイソプロピル−、
3,5−ジエチル−3′,5′−ジイソプロピル−、
3,5′−ジメチル−3′,5−ジ−第2級ブチル−、
3,5−ジエチル−3′,5′−ジ−第2級ブチル−、
3−メチル−3′−5,5′−トリイソプロピル−、3
−エチル−3′,5,5′−トリイソプロピル−、3−
メチル−3′−エチル−5,5′−ジイソプロピル−、
3−メチル−3′,5,5′−トリ−第2級−ブチル、
3−エチル−3′,5,5′−トリ−第2級ブチル−、
3,3′−ジイソプロピル−5,5′−ジ−第2級ブチ
ル−、3,5−ジイソプロピル−3′,5′−ジ−第2
級ブチル−、3−エチル−5−第2級ブチル−3′,
5′−ジイソプロピル、3−メチル−5−第3級ブチル
−3′,5′−ジイソプロピル−、3−エチル−5−第
2級ブチル−3′−メチル−5′−第3級ブチル−、
3,3′−5,5′−テトライソプロピル−および3,
3′,5,5′−テトラ第2級ブチル−4,4′−ジア
ミノジフェニルメタンが特に例示される。
【0041】好ましいものは3,5−ジメチル−3′,
5′−ジイソプロピル−および3,3′,5,5′−テ
トライソプロピル−4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ンである。ジアミノジフェニルメタンは単独でまたは混
合物の形で使用される。
5′−ジイソプロピル−および3,3′,5,5′−テ
トライソプロピル−4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ンである。ジアミノジフェニルメタンは単独でまたは混
合物の形で使用される。
【0042】本発明による製法によって、結合されたウ
レタン基および尿素基を含有するエラストマーおよびこ
のエラストマーから形成される成形体を製造するため
に、工業的に容易に入手しうる次のものを用いるのが有
利である。1,3,5−トリエチル−2,4−フェニレ
ンジアミン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−
フェニレンジアミン、DETDAとして知られる1−メ
チル−3,5−ジエチル−2,4−および−2,6−フ
ェニレンジアミンの混合物、アルキル部分に1〜4個の
炭素原子を有する、3,3′−ジ−または3,3′,
5,5′−テトラアルキル置換4,4′−ジアミノジフ
ェニルメタン異性体、特に結合されたメチル、エチルお
よびイソプロピルラジカルを含有する、3,3′,5,
5′−テトラアルキル置換4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタンの混合物、ならびに上記のテトラアルキル置換
4,4′−ジアミノジフェニルメタンとDETDAとの
混合物が挙げられる。
レタン基および尿素基を含有するエラストマーおよびこ
のエラストマーから形成される成形体を製造するため
に、工業的に容易に入手しうる次のものを用いるのが有
利である。1,3,5−トリエチル−2,4−フェニレ
ンジアミン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−
フェニレンジアミン、DETDAとして知られる1−メ
チル−3,5−ジエチル−2,4−および−2,6−フ
ェニレンジアミンの混合物、アルキル部分に1〜4個の
炭素原子を有する、3,3′−ジ−または3,3′,
5,5′−テトラアルキル置換4,4′−ジアミノジフ
ェニルメタン異性体、特に結合されたメチル、エチルお
よびイソプロピルラジカルを含有する、3,3′,5,
5′−テトラアルキル置換4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタンの混合物、ならびに上記のテトラアルキル置換
4,4′−ジアミノジフェニルメタンとDETDAとの
混合物が挙げられる。
【0043】特定の機械的性質を得るためには、上記の
アルキル置換芳香族ポリアミン(c)を低分子量の多価
アルコール、好ましくは2価および/または3価アルコ
ール、またはエーテルグリコールとの混合物として用い
るのが有利である。このような多価アルコールおよびエ
ーテルグリコールの特定の例としては、アルカンジオー
ル、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するもの、特に
好ましくはエタンジオール、1,4−ブタンジオールお
よび1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、トリメ
チロールプロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコールまたは上記化合物の少なくとも2種の混合
物がある。この方法は、ヒドロキシル基と比べて、第2
級アミノ基および第1級アミノ基の反応性が異なるため
に、反応が注意深い触媒作用を必要とするという欠点が
ある。低分子量多価アルコールを全て用いるときは、ア
ルキル置換芳香族ポリアミン(c)の重量基準で、最高
50重量%、好ましくは20重量%未満用いるのが有利
とわかった。
アルキル置換芳香族ポリアミン(c)を低分子量の多価
アルコール、好ましくは2価および/または3価アルコ
ール、またはエーテルグリコールとの混合物として用い
るのが有利である。このような多価アルコールおよびエ
ーテルグリコールの特定の例としては、アルカンジオー
ル、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するもの、特に
好ましくはエタンジオール、1,4−ブタンジオールお
よび1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、トリメ
チロールプロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコールまたは上記化合物の少なくとも2種の混合
物がある。この方法は、ヒドロキシル基と比べて、第2
級アミノ基および第1級アミノ基の反応性が異なるため
に、反応が注意深い触媒作用を必要とするという欠点が
ある。低分子量多価アルコールを全て用いるときは、ア
ルキル置換芳香族ポリアミン(c)の重量基準で、最高
50重量%、好ましくは20重量%未満用いるのが有利
とわかった。
【0044】ウレタン基および尿素基を含有するエラス
トマーを製造するためには、有機ポリイソシアネートお
よび/または変性有機ポリイソシアネート混合物
(a)、少なくとも50%の第2級アミノ基を含有す
る、N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミン(b)およびアルキル置換第1級芳香族アミン
(c)を、成分(a)のNCO基の当量数と、成分
(b)および(c)の反応性水素原子の含数との比率が
0.85〜1.25:1、好ましくは0.95〜1.1
5:1、特に0.98〜1.10:1であり、N−プロ
ポキシル化アミノ基、またはN−プロポキシル化アミノ
基と成分(b)および使用する場合の成分(b1 )の第
1級アミノ基との合計数対成分(c)の第1級芳香族ア
ミノ基の比率は90:10〜10:90、好ましくは4
0:60〜15:85となるような量で反応するのが有
利である。反応混合物が追加してヒドロキシル基を含む
ならば、これらは当量比率についてはアミノ基と同一で
ある。
トマーを製造するためには、有機ポリイソシアネートお
よび/または変性有機ポリイソシアネート混合物
(a)、少なくとも50%の第2級アミノ基を含有す
る、N−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリア
ミン(b)およびアルキル置換第1級芳香族アミン
(c)を、成分(a)のNCO基の当量数と、成分
(b)および(c)の反応性水素原子の含数との比率が
0.85〜1.25:1、好ましくは0.95〜1.1
5:1、特に0.98〜1.10:1であり、N−プロ
ポキシル化アミノ基、またはN−プロポキシル化アミノ
基と成分(b)および使用する場合の成分(b1 )の第
1級アミノ基との合計数対成分(c)の第1級芳香族ア
ミノ基の比率は90:10〜10:90、好ましくは4
0:60〜15:85となるような量で反応するのが有
利である。反応混合物が追加してヒドロキシル基を含む
ならば、これらは当量比率についてはアミノ基と同一で
ある。
【0045】結合されたウレタン基および尿素基を含有
するエラストマーは好ましくは触媒の存在なしに製造さ
れる。しかしながら、触媒を用いるときは高塩基性アミ
ンが特に好ましい。オンラインで塗装可能な耐熱性成形
体を製造するためには、相乗剤有機金属化合物、例えば
有機錫化合物を完全に除くことが好ましい。適当な触媒
の特定例は、アミジン、例えば2,3−ジメチル−3,
4,5,6−テトラヒドロピリミジンおよび第3級アミ
ン、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメ
チルベンジルアミン、N−メチル、N−エチル−および
N−シクロヘキシルモルホリン、N,N,N′,N′−
テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N′,N′−
テトラメチルブタンジアミン、N,N,N′,N″,
N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,
N′,N′−テトラメチルジアミノエチルエーテル、
N,N,N′,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミ
ノジシクロヘキシルメタン、ビス(ジメチルアミノプロ
ピル)尿素、ジメチルピペラジン、1,2−ジメチルイ
ミダゾール、1−アザ−ビシクロ〔3,3,0〕オクタ
ンおよび好ましくは1,4−ジアザ−ビシクロ〔2,
2,2〕オクタンである。
するエラストマーは好ましくは触媒の存在なしに製造さ
れる。しかしながら、触媒を用いるときは高塩基性アミ
ンが特に好ましい。オンラインで塗装可能な耐熱性成形
体を製造するためには、相乗剤有機金属化合物、例えば
有機錫化合物を完全に除くことが好ましい。適当な触媒
の特定例は、アミジン、例えば2,3−ジメチル−3,
4,5,6−テトラヒドロピリミジンおよび第3級アミ
ン、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメ
チルベンジルアミン、N−メチル、N−エチル−および
N−シクロヘキシルモルホリン、N,N,N′,N′−
テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N′,N′−
テトラメチルブタンジアミン、N,N,N′,N″,
N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,
N′,N′−テトラメチルジアミノエチルエーテル、
N,N,N′,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミ
ノジシクロヘキシルメタン、ビス(ジメチルアミノプロ
ピル)尿素、ジメチルピペラジン、1,2−ジメチルイ
ミダゾール、1−アザ−ビシクロ〔3,3,0〕オクタ
ンおよび好ましくは1,4−ジアザ−ビシクロ〔2,
2,2〕オクタンである。
【0046】他の適当な触媒としては、トリス(ジアル
キルアミノ−アルキル)−s−ヘキサヒドロトリアジ
ン、特に、トリス(N,N−ジメチルアミノプロピル)
−s−ヘキサヒドロトリアジン、テトラアルキルアンモ
ニウムヒドロキシド、例えばテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナ
トリウム、およびアルカリ金属アルコキシド、例えばナ
トリウムメトキシドおよびカリウムイソプロポキシド、
および側部のOH基が有るかまたは無い、10〜20個
の炭素原子をもつ長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩がある。
触媒は、成分(b)の重量に対して0.01〜5重量
%、好ましくは0.05〜2重量%で用いるのが普通で
ある。
キルアミノ−アルキル)−s−ヘキサヒドロトリアジ
ン、特に、トリス(N,N−ジメチルアミノプロピル)
−s−ヘキサヒドロトリアジン、テトラアルキルアンモ
ニウムヒドロキシド、例えばテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナ
トリウム、およびアルカリ金属アルコキシド、例えばナ
トリウムメトキシドおよびカリウムイソプロポキシド、
および側部のOH基が有るかまたは無い、10〜20個
の炭素原子をもつ長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩がある。
触媒は、成分(b)の重量に対して0.01〜5重量
%、好ましくは0.05〜2重量%で用いるのが普通で
ある。
【0047】ウレタン基および尿素基を含有する新規エ
ラストマーから弾性成形体を製造するため、多泡状成形
体のために発泡剤(e)および必要な場合に助剤(b)
および/または添加剤(g)を、成分(a)〜(c)お
よび使用する場合の成分(d)からなる反応混合物中
へ、必要により導入することができる。
ラストマーから弾性成形体を製造するため、多泡状成形
体のために発泡剤(e)および必要な場合に助剤(b)
および/または添加剤(g)を、成分(a)〜(c)お
よび使用する場合の成分(d)からなる反応混合物中
へ、必要により導入することができる。
【0048】(e) 多泡状成形体の製造に適する発泡
剤の例は、イソシアネート基と反応して二酸化炭素を形
成する、水である。水の好ましい使用量は、成分(b)
および(c)の重量に対して5重量%以下、好ましくは
0.1〜1.0重量%、特に0.2〜0.4重量%であ
る。
剤の例は、イソシアネート基と反応して二酸化炭素を形
成する、水である。水の好ましい使用量は、成分(b)
および(c)の重量に対して5重量%以下、好ましくは
0.1〜1.0重量%、特に0.2〜0.4重量%であ
る。
【0049】使用できるその他の発泡剤は発熱性重付加
反応中に蒸発する低沸点液体である。適当な液体は有機
ポリイソシアネートに対して不活性であり、かつ、10
0℃以下の沸点を有するものである。この種の好ましい
液体の例は、ハロゲン化、好ましくは弗素化炭化水素、
例えば塩化メチレンおよびジクロロモノフルオロメタン
であり、過弗素化または部分弗素化炭化水素例えばトリ
フルオロメタン、ジフルオロメタン、ジフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタンおよびヘプタフルオロプロパ
ン、炭化水素類、例えばn−およびイソブタン、n−お
よびイソペンタンおよびこれら炭化水素の工業グレート
混合物、プロパン、プロピレン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ジア
ルキルエーテル、例えばジメチルエーテル、ジエチルエ
ーテルおよびフラン、カルボン酸エステル、例えばギ酸
メチルおよびギ酸エチルケトン、例えばアセトン、およ
び/または弗素化および/または過弗素化第3級アルキ
ルアミン、例えばペルフルオロジメチルイソプロピルア
ミンである。このような低沸点液体の相互混合物および
/または他の置換または置換されない炭化水素との混合
物もまた使用することができる。この型の弾性、多泡状
成形体の製造のための低沸点液体の最も適切な量は、所
望の密度に依存し、かつ場合により水の存在に依存す
る。一般的に、成分(b)および(c)の重量に対して
1〜15重量%、好ましくは2〜11重量%の量が満足
しうる結果を与える。
反応中に蒸発する低沸点液体である。適当な液体は有機
ポリイソシアネートに対して不活性であり、かつ、10
0℃以下の沸点を有するものである。この種の好ましい
液体の例は、ハロゲン化、好ましくは弗素化炭化水素、
例えば塩化メチレンおよびジクロロモノフルオロメタン
であり、過弗素化または部分弗素化炭化水素例えばトリ
フルオロメタン、ジフルオロメタン、ジフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタンおよびヘプタフルオロプロパ
ン、炭化水素類、例えばn−およびイソブタン、n−お
よびイソペンタンおよびこれら炭化水素の工業グレート
混合物、プロパン、プロピレン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ジア
ルキルエーテル、例えばジメチルエーテル、ジエチルエ
ーテルおよびフラン、カルボン酸エステル、例えばギ酸
メチルおよびギ酸エチルケトン、例えばアセトン、およ
び/または弗素化および/または過弗素化第3級アルキ
ルアミン、例えばペルフルオロジメチルイソプロピルア
ミンである。このような低沸点液体の相互混合物および
/または他の置換または置換されない炭化水素との混合
物もまた使用することができる。この型の弾性、多泡状
成形体の製造のための低沸点液体の最も適切な量は、所
望の密度に依存し、かつ場合により水の存在に依存す
る。一般的に、成分(b)および(c)の重量に対して
1〜15重量%、好ましくは2〜11重量%の量が満足
しうる結果を与える。
【0050】そして、適当な助剤(f)および/または
添加剤(g)の特定例は、界面活性剤、泡安定剤、気泡
調節剤、充填剤、強化剤、防炎剤、外部および/または
内部離型剤、染料、顔料、加水分解保護剤、および制か
び物質および制細菌物質である。
添加剤(g)の特定例は、界面活性剤、泡安定剤、気泡
調節剤、充填剤、強化剤、防炎剤、外部および/または
内部離型剤、染料、顔料、加水分解保護剤、および制か
び物質および制細菌物質である。
【0051】適当な界面活性剤は、出発物質の均質化を
維持するために使用する化合物であり、またセル構造を
調節するのに適する。特定の例としては、乳化剤例えば
ひまし油スルファートのナトリウム塩または脂肪酸のナ
トリウム塩、および脂肪酸とアミンとの塩、例えばジエ
チルアミンオレアート、ジエタノールアミンステアラー
トおよびジエタノールアミンリシノレアート、スルフォ
ン酸の塩、例えばドデシルベンゼン−またはジナフチル
メタンジスルフォン酸およびリシノール酸のアルカリ金
属またはアンモニウム塩;泡安定剤、例えばシロキサン
−オキシアルキレン共重合体および他のオルガノポリシ
ロキサン、オキシエチル化アルキルフェノール、オキシ
エチル化脂肪アルコール、パラフィン油、ひまし油エス
テルリシノール酸エステル、ロート油およびグランドナ
ッツ油、および気泡調節剤、例えばパラフィン、脂肪ア
ルコールおよびジメチルポリシロキサンである。界面活
性剤は、通常、成分(b)および(c)の100重量部
に対して0.01〜5重量部の量で用いられる。
維持するために使用する化合物であり、またセル構造を
調節するのに適する。特定の例としては、乳化剤例えば
ひまし油スルファートのナトリウム塩または脂肪酸のナ
トリウム塩、および脂肪酸とアミンとの塩、例えばジエ
チルアミンオレアート、ジエタノールアミンステアラー
トおよびジエタノールアミンリシノレアート、スルフォ
ン酸の塩、例えばドデシルベンゼン−またはジナフチル
メタンジスルフォン酸およびリシノール酸のアルカリ金
属またはアンモニウム塩;泡安定剤、例えばシロキサン
−オキシアルキレン共重合体および他のオルガノポリシ
ロキサン、オキシエチル化アルキルフェノール、オキシ
エチル化脂肪アルコール、パラフィン油、ひまし油エス
テルリシノール酸エステル、ロート油およびグランドナ
ッツ油、および気泡調節剤、例えばパラフィン、脂肪ア
ルコールおよびジメチルポリシロキサンである。界面活
性剤は、通常、成分(b)および(c)の100重量部
に対して0.01〜5重量部の量で用いられる。
【0052】本発明の目的のための充填剤、特に強化充
填剤は慣用の有機および無機の充填剤およびそれ自体公
知の強化剤である。特定の例は無機充填剤、例えば珪酸
塩鉱物、例えばフィロ珪酸塩、例えばアンティゴライ
ト、蛇絞岩、ホルンブレンド、角閃石、クリソタイル、
タルクおよびゼオライト、金属酸化物、例えばカオリ
ン、アルミナ、酸化チタンおよび酸化鉄、金属塩、例え
ば白亜および重晶石、および無機顔料、例えば硫化カド
ミウムおよび硫化亜鉛、およびとりわけ、ガラスであ
る。好ましい物はカオリン(チャイナクレー)、珪酸ア
ルミニウムおよび硫酸バリウムと珪酸アルミニウムの共
沈物、および天然および合成繊維質鉱物、例えば珪灰
石、または特に、サイズ処理されていてもよい、種々な
長さのガラス繊維である。適当な有機充填剤の例はカー
ボンブラック、炭素繊維、メラミン、コロホニウム、シ
クロペンタジエニル樹脂および独国特許第111139
4号、同第1222669号(米国特許第330427
3号、第3383351号および第3523093
号)、同第1152536号(英国特許第104045
2号)および同第1152537号(英国特許第987
618号)に開示されたと同様な方法によって、ポリオ
キシアルキレン−ポリオール中でアクリロニトリル/ス
チレン混合物のその場での重合によって製造され、次い
で必要によりアミノ化されるスチレン−アクリロニトリ
ルに基づくグラフト重合体および水性重合体分散体をポ
リオキシアルキレン−ポリアミン分散体に変換する充填
剤ポリオキシアルキレン−ポリアミンである。
填剤は慣用の有機および無機の充填剤およびそれ自体公
知の強化剤である。特定の例は無機充填剤、例えば珪酸
塩鉱物、例えばフィロ珪酸塩、例えばアンティゴライ
ト、蛇絞岩、ホルンブレンド、角閃石、クリソタイル、
タルクおよびゼオライト、金属酸化物、例えばカオリ
ン、アルミナ、酸化チタンおよび酸化鉄、金属塩、例え
ば白亜および重晶石、および無機顔料、例えば硫化カド
ミウムおよび硫化亜鉛、およびとりわけ、ガラスであ
る。好ましい物はカオリン(チャイナクレー)、珪酸ア
ルミニウムおよび硫酸バリウムと珪酸アルミニウムの共
沈物、および天然および合成繊維質鉱物、例えば珪灰
石、または特に、サイズ処理されていてもよい、種々な
長さのガラス繊維である。適当な有機充填剤の例はカー
ボンブラック、炭素繊維、メラミン、コロホニウム、シ
クロペンタジエニル樹脂および独国特許第111139
4号、同第1222669号(米国特許第330427
3号、第3383351号および第3523093
号)、同第1152536号(英国特許第104045
2号)および同第1152537号(英国特許第987
618号)に開示されたと同様な方法によって、ポリオ
キシアルキレン−ポリオール中でアクリロニトリル/ス
チレン混合物のその場での重合によって製造され、次い
で必要によりアミノ化されるスチレン−アクリロニトリ
ルに基づくグラフト重合体および水性重合体分散体をポ
リオキシアルキレン−ポリアミン分散体に変換する充填
剤ポリオキシアルキレン−ポリアミンである。
【0053】無機および有機充填剤は単独でまたは混合
物として使用することができる。長さが0.4mm未
満、好ましくは0.2mm未満である、サイズ処理され
ない、または処理されたガラス短繊維が好ましい。
物として使用することができる。長さが0.4mm未
満、好ましくは0.2mm未満である、サイズ処理され
ない、または処理されたガラス短繊維が好ましい。
【0054】無機および/または有機充填剤および/ま
たは強化剤は、成分(a)〜(c)の重量に対して0.
5〜35重量%の量で反応混合物中に合体するのが有利
である。
たは強化剤は、成分(a)〜(c)の重量に対して0.
5〜35重量%の量で反応混合物中に合体するのが有利
である。
【0055】適当な防炎剤の例としては、トリクレジル
フォスフェート、トリス−2−クロロエチルフォスフェ
ート、トリスクロロプロピルフォスフェートおよびトリ
ス−2,3−ジブロモプロピルフォスフェートがある。
フォスフェート、トリス−2−クロロエチルフォスフェ
ート、トリスクロロプロピルフォスフェートおよびトリ
ス−2,3−ジブロモプロピルフォスフェートがある。
【0056】上記のハロゲン置換フォスフェートに加え
て、無機防炎剤、例えば酸化アルミニウム水和物、三酸
化アンチモン酸化ヒ素、ポリ燐酸アンモニウムおよび硫
酸カルシウムまたはメラミン、発泡性グラファイトまた
はこれらの混合物、例えばメラミン、発泡性グラファイ
トおよび/またはポリ燐酸アンモニウムの混合物を成形
体を防炎性とするために使用することができる。一般
に、成分(b)および(c)の100重量部当り、0〜
50重量部、好ましくは5〜25重量部の上記の防炎剤
を用いるのが有利であるとわかった。
て、無機防炎剤、例えば酸化アルミニウム水和物、三酸
化アンチモン酸化ヒ素、ポリ燐酸アンモニウムおよび硫
酸カルシウムまたはメラミン、発泡性グラファイトまた
はこれらの混合物、例えばメラミン、発泡性グラファイ
トおよび/またはポリ燐酸アンモニウムの混合物を成形
体を防炎性とするために使用することができる。一般
に、成分(b)および(c)の100重量部当り、0〜
50重量部、好ましくは5〜25重量部の上記の防炎剤
を用いるのが有利であるとわかった。
【0057】上記の他の慣用の助剤および添加剤のさら
に詳細については、文献例えばJ.H.Saunder
sおよびK.C.Frischの論文、High po
lymers第XVI巻、Polyurethane
s、1部および2部、Intersience Pub
lishers、1962年および1964年またはK
unststoff−Handbuch、Polyur
ethane、第VII巻、Hanser−Verla
g、ミュンヘン、ウィーン1版および2版、1966年
および1983年から知ることができる。
に詳細については、文献例えばJ.H.Saunder
sおよびK.C.Frischの論文、High po
lymers第XVI巻、Polyurethane
s、1部および2部、Intersience Pub
lishers、1962年および1964年またはK
unststoff−Handbuch、Polyur
ethane、第VII巻、Hanser−Verla
g、ミュンヘン、ウィーン1版および2版、1966年
および1983年から知ることができる。
【0058】ウレタン基および尿素基を含有する本発明
によるエラストマーに基づく弾性、緊密状成形体は低圧
法を用いるワン−ショット製法または特に反応射出成形
(RIM)法により、開放または密閉金型で有利に製造
される。多泡状成形体は、特に閉鎖金型で圧縮とともに
反応を行うことによって製造される。反応射出成形法に
ついては、例えばH.PiechotaおよびH.Ro
hr著、Integral−schaumstoff
e、Carl Hanser−Verlag、ミュンヘ
ン、ウィーン、1975年;D.J.Prepelka
およびJ.L.Wharton著、Journal o
f Cellular Plasttcs、3月/4月
1975年、87〜98頁、ならびにU.Knipp
著、Journal of Cellular Pla
stico、3月/4月1973年76〜84頁に記載
されている。
によるエラストマーに基づく弾性、緊密状成形体は低圧
法を用いるワン−ショット製法または特に反応射出成形
(RIM)法により、開放または密閉金型で有利に製造
される。多泡状成形体は、特に閉鎖金型で圧縮とともに
反応を行うことによって製造される。反応射出成形法に
ついては、例えばH.PiechotaおよびH.Ro
hr著、Integral−schaumstoff
e、Carl Hanser−Verlag、ミュンヘ
ン、ウィーン、1975年;D.J.Prepelka
およびJ.L.Wharton著、Journal o
f Cellular Plasttcs、3月/4月
1975年、87〜98頁、ならびにU.Knipp
著、Journal of Cellular Pla
stico、3月/4月1973年76〜84頁に記載
されている。
【0059】いくつかの供給口をもつ混合室を用いるな
らば、出発成分は個別に供給し、混合室で激しく混合さ
れる。構成成分(b)および(c)と、使用する場合の
成分(d)〜(g)とを組合せて成分(A)とし、成分
(B)として有機ポリイソシアネートまたは変性ポリイ
ソシアネート混合物を用いる2成分法が特に有利とわか
った。
らば、出発成分は個別に供給し、混合室で激しく混合さ
れる。構成成分(b)および(c)と、使用する場合の
成分(d)〜(g)とを組合せて成分(A)とし、成分
(B)として有機ポリイソシアネートまたは変性ポリイ
ソシアネート混合物を用いる2成分法が特に有利とわか
った。
【0060】この際、例えば成分(A)および(B)は
別々に貯蔵され、最少の間隔で輸送されそして単に加工
中に適当量を混合することを必要とするだけであること
が有利である。
別々に貯蔵され、最少の間隔で輸送されそして単に加工
中に適当量を混合することを必要とするだけであること
が有利である。
【0061】金型に導入される反応混合物の量は、多泡
状であってもよい成形体が250〜1400kg/m3
の密度をもつようにする。そして緊密状成形体は好まし
くは1000〜1400kg/m3 、特に1000〜1
200kg/m3 の密度をもち、多泡状および微細多泡
状成形体は好ましくは400〜1100kg/m3 、例
えば靴底用には450〜750kg/m3 、特に550
〜650kg/m3 の密度であり、またパネル要素には
700〜1200kg/m3 、特に950〜1150k
g/m3 の密度である。出発成分は金型へ15〜80
℃、好ましくは30〜65℃で導入される。金型温度は
20〜110℃が適当であり、好ましくは35〜95
℃、特に35〜75℃である。微細多泡状または多泡状
成形体の製造のための圧縮度は1.1〜8、好ましくは
2〜6である。
状であってもよい成形体が250〜1400kg/m3
の密度をもつようにする。そして緊密状成形体は好まし
くは1000〜1400kg/m3 、特に1000〜1
200kg/m3 の密度をもち、多泡状および微細多泡
状成形体は好ましくは400〜1100kg/m3 、例
えば靴底用には450〜750kg/m3 、特に550
〜650kg/m3 の密度であり、またパネル要素には
700〜1200kg/m3 、特に950〜1150k
g/m3 の密度である。出発成分は金型へ15〜80
℃、好ましくは30〜65℃で導入される。金型温度は
20〜110℃が適当であり、好ましくは35〜95
℃、特に35〜75℃である。微細多泡状または多泡状
成形体の製造のための圧縮度は1.1〜8、好ましくは
2〜6である。
【0062】本発明により製造されるエラストマー成形
体は離型が容易であるが、離型性を改善するために少な
くとも製造運転の初めに、慣用の外部離型剤、例えばワ
ックスまたはシリコン系のもの、または特に石鹸水溶液
で金型の内表面を塗ることが有利とわかった。しかしな
がら、例えば欧州特許公開第153649号、同第18
0749号(豪州国特許第85/47498号)、欧州
特許公開第173888号(米国特許第4519965
号)、PCT特許、WO第84/03288号(欧州特
許公開第119471号)およびPCT特許WO第86
/01215号に記載されるように、内部金型離型剤
は、特に好結果が得られ、それ故好ましいことがわかっ
た。金型停止時間は成形体の大きさと形状に依って平均
3〜60秒である。
体は離型が容易であるが、離型性を改善するために少な
くとも製造運転の初めに、慣用の外部離型剤、例えばワ
ックスまたはシリコン系のもの、または特に石鹸水溶液
で金型の内表面を塗ることが有利とわかった。しかしな
がら、例えば欧州特許公開第153649号、同第18
0749号(豪州国特許第85/47498号)、欧州
特許公開第173888号(米国特許第4519965
号)、PCT特許、WO第84/03288号(欧州特
許公開第119471号)およびPCT特許WO第86
/01215号に記載されるように、内部金型離型剤
は、特に好結果が得られ、それ故好ましいことがわかっ
た。金型停止時間は成形体の大きさと形状に依って平均
3〜60秒である。
【0063】本発明による製法によって得ることができ
る緊密状成形体は、自動車および航空機工業において、
例えばバンパー表皮、バンプストリップ、車体部品、例
えば雨樋、泥よけ、スポイラー、オーバーフェンダー、
ならびに他の工業住宅部品およびローラ用に好ましく用
いられる。多泡状成形体は靴底、ひじ掛け、ヘッドレス
ト、サンバイザー、車室の内装トリムならびにオートバ
イ、トラクターおよび自転車のサドル、座席クッション
ならびに複合材要素の最上層に適する。
る緊密状成形体は、自動車および航空機工業において、
例えばバンパー表皮、バンプストリップ、車体部品、例
えば雨樋、泥よけ、スポイラー、オーバーフェンダー、
ならびに他の工業住宅部品およびローラ用に好ましく用
いられる。多泡状成形体は靴底、ひじ掛け、ヘッドレス
ト、サンバイザー、車室の内装トリムならびにオートバ
イ、トラクターおよび自転車のサドル、座席クッション
ならびに複合材要素の最上層に適する。
【0064】
【0065】
【実施例1】 N,N′−ジ(2−ヒドロキシプロピル)ポリオキシプ
ロピレンジアミン混合物の調製 揮発性成分を除去するために、平均分子量2000を有
する下記構造のポリオキシプロピレンジアミン(Jef
famine D 2000、TexacoAG製)
ロピレンジアミン混合物の調製 揮発性成分を除去するために、平均分子量2000を有
する下記構造のポリオキシプロピレンジアミン(Jef
famine D 2000、TexacoAG製)
【0066】
【化4】 の7480gを、10lオートクレーブ中、105℃/
1.33ミリバールにおいて1時間処理した。
1.33ミリバールにおいて1時間処理した。
【0067】次いで、1,2−プロピレンオキシド52
0gを105℃で1時間にわたって計量導入した。10
5℃、20時間の反応後、未反応1,2−プロピレンオ
キシドの全てを33ミリバールで30分間、次いで1.
33ミリバール60分間減圧下に除去した。このように
して製造されたN−プロポキシル化ポリオキシプロピレ
ンジアミンはヒドロキシル価が87、粘度が25℃にお
いて367mPas(ウベローデ)であり、6%の第1
級アミノ基、84%のN−2−ヒドロキシプロピルアミ
ノ基および10%のN,N−ジ(2−ヒドロキシプロピ
ル)アミノ基を含有し、残留水分量が0.075重量%
およびpHが11.7であった。
0gを105℃で1時間にわたって計量導入した。10
5℃、20時間の反応後、未反応1,2−プロピレンオ
キシドの全てを33ミリバールで30分間、次いで1.
33ミリバール60分間減圧下に除去した。このように
して製造されたN−プロポキシル化ポリオキシプロピレ
ンジアミンはヒドロキシル価が87、粘度が25℃にお
いて367mPas(ウベローデ)であり、6%の第1
級アミノ基、84%のN−2−ヒドロキシプロピルアミ
ノ基および10%のN,N−ジ(2−ヒドロキシプロピ
ル)アミノ基を含有し、残留水分量が0.075重量%
およびpHが11.7であった。
【0068】成形体の製造に用いた比較物質は次のとお
りであった。
りであった。
【0069】平均分子量2000のポリオキシプロピレ
ンジアミン(I)(Jeffamine D 200
0、Texaco AG製)およびN,N′−ジベンジ
ルポリオキシプロピレンジアミン(II) 。
ンジアミン(I)(Jeffamine D 200
0、Texaco AG製)およびN,N′−ジベンジ
ルポリオキシプロピレンジアミン(II) 。
【0070】N,N′−ジベンジルポリオキシプロピレ
ンジアミン(II) は次の方法によりN,N′−ポリオキ
シプロピレンジベンジルイミンを経て次の方法で製造さ
れた。
ンジアミン(II) は次の方法によりN,N′−ポリオキ
シプロピレンジベンジルイミンを経て次の方法で製造さ
れた。
【0071】(a)N,N′−ポリオキシプロピレンジ
ベンジルイミンの製造 下記構造を有し、平均分子量が2000のポリオキシプ
ロピレンジアミン(Jeffamine D 2000
Texaco AG製)の6000重量部を、
ベンジルイミンの製造 下記構造を有し、平均分子量が2000のポリオキシプ
ロピレンジアミン(Jeffamine D 2000
Texaco AG製)の6000重量部を、
【0072】
【化5】 撹拌機、滴下ロートおよび蒸留装置を備えた10リット
ル3つ口フラスコ中で50℃に保持した。激しく撹拌し
ながら、シクロヘキサンの650重量部にベンズアルデ
ヒドの650重量部を含む溶液の1300重量部を1時
間の過程で滴下して加え、それから50℃でさらに15
分間撹拌した。
ル3つ口フラスコ中で50℃に保持した。激しく撹拌し
ながら、シクロヘキサンの650重量部にベンズアルデ
ヒドの650重量部を含む溶液の1300重量部を1時
間の過程で滴下して加え、それから50℃でさらに15
分間撹拌した。
【0073】反応混合物の揮発性成分を、最初は大気圧
で、次いで2〜3ミリバールに圧力を連続的に低下させ
て、底部温度100℃以下において除去した。そして残
留物として6500重量部のN,N′−ポリオキシプロ
ピレンジベンジルイミンを得、これをさらに精製するこ
となく水素化した。
で、次いで2〜3ミリバールに圧力を連続的に低下させ
て、底部温度100℃以下において除去した。そして残
留物として6500重量部のN,N′−ポリオキシプロ
ピレンジベンジルイミンを得、これをさらに精製するこ
となく水素化した。
【0074】(b)N,N′−ジベンジルポリオキシプ
ロピレンジアミン(II) の調製 10リットルオートクレーブ中で、実施例(a)で製造
した6000重量部のN,N′−ポリオキシプロピレン
ジベンジルイミンを、130℃、200バールで、あら
かじめメタノールとシクロヘキサンで洗浄したラネーニ
ッケルの250重量部の存在下に、20時間水素で水素
化を行った。オートクレーブの圧力を解放した後、反応
混合物を圧力下に濾過し、次いで揮発成分を5ミリバー
ル、最高底部温度150℃において除去した。
ロピレンジアミン(II) の調製 10リットルオートクレーブ中で、実施例(a)で製造
した6000重量部のN,N′−ポリオキシプロピレン
ジベンジルイミンを、130℃、200バールで、あら
かじめメタノールとシクロヘキサンで洗浄したラネーニ
ッケルの250重量部の存在下に、20時間水素で水素
化を行った。オートクレーブの圧力を解放した後、反応
混合物を圧力下に濾過し、次いで揮発成分を5ミリバー
ル、最高底部温度150℃において除去した。
【0075】N,N′−ジベンジルポリオキシプロピレ
ンジアミンが実質的に定量的収率で得られた。
ンジアミンが実質的に定量的収率で得られた。
【0076】添加剤として使用されたポリオキシプロピ
レン−ジシクロペンチルイミン(III)は次のように製造
された。
レン−ジシクロペンチルイミン(III)は次のように製造
された。
【0077】平均分子量230を有するポリオキシプロ
ピレンジアミン(Jeffamine D 230、T
exaco AG製)の520gを、シクロペンタノン
425gおよびトルエン250gからなる溶液の675
gと室温で混合した。生成した反応混合物を水分がもは
や分離しなくなるまで水分離器へ還流させた(約9時間
継続)。次いで、トルエンと過剰のシクロペンタノン
を、減圧100〜120℃で蒸留して除去した。そして
残留物として、ポリオキシプロピレンジシクロペンチル
イミンの810gを得た。これはさらに精製することな
く用いた。
ピレンジアミン(Jeffamine D 230、T
exaco AG製)の520gを、シクロペンタノン
425gおよびトルエン250gからなる溶液の675
gと室温で混合した。生成した反応混合物を水分がもは
や分離しなくなるまで水分離器へ還流させた(約9時間
継続)。次いで、トルエンと過剰のシクロペンタノン
を、減圧100〜120℃で蒸留して除去した。そして
残留物として、ポリオキシプロピレンジシクロペンチル
イミンの810gを得た。これはさらに精製することな
く用いた。
【0078】ウレタン基および尿素基を含有するエラス
トマーから成形体の製造
トマーから成形体の製造
【0079】
【実施例2】 ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 66.5重量部の実施例1からのN,N′−ジ(2−ヒ
ドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン混合
物 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレン−ジアミンおよび1−メチル−3,5−
ジエチル−2,6−フェニレンジアミンの重量比が8
0:20の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および0.5重量部のオレイ
ン酸 からなる混合物。
ドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン混合
物 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレン−ジアミンおよび1−メチル−3,5−
ジエチル−2,6−フェニレンジアミンの重量比が8
0:20の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および0.5重量部のオレイ
ン酸 からなる混合物。
【0080】イソシアネート成分(成分B) NCO含有量が29.5重量%を有する、カルボジイミ
ド基含有の4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネー
トとヒドロキシル価56を有するジプロピレングリコー
ル開始のポリオキシプロピレンジオールとを反応して製
造された、20重量%のNCO含有量のNCO基含有プ
レポリマー。
ド基含有の4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネー
トとヒドロキシル価56を有するジプロピレングリコー
ル開始のポリオキシプロピレンジオールとを反応して製
造された、20重量%のNCO含有量のNCO基含有プ
レポリマー。
【0081】ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分
(A)とイソシアネート成分(B)とを、Elasto
gran Polyurethane GmbHの機械
製作部門製のPuromat30高圧計量装置で、A:
Bの混合比を100:96.5として混合し、これを9
0℃に維持された内寸法400×200×4mmの金属
製金型中に射出した。成分Aは65℃、成分Bは50℃
であった。
(A)とイソシアネート成分(B)とを、Elasto
gran Polyurethane GmbHの機械
製作部門製のPuromat30高圧計量装置で、A:
Bの混合比を100:96.5として混合し、これを9
0℃に維持された内寸法400×200×4mmの金属
製金型中に射出した。成分Aは65℃、成分Bは50℃
であった。
【0082】反応混合物の流動距離を、90℃に維持さ
れた10mm直径のS型流動溝を用いて、吐出速度30
0g/秒、射出時間1秒で測定した。
れた10mm直径のS型流動溝を用いて、吐出速度30
0g/秒、射出時間1秒で測定した。
【0083】
【比較例IおよびII】本発明によるN,N′−ジ(2
−ヒドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン
混合物を上記のポリオキシプロピレンジアミン(I)ま
たはN,N′−ジベンジルポリオキシプロピレンジアミ
ン(II) で置きかえたほかは実施例2と同様の方法で実
施した。
−ヒドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン
混合物を上記のポリオキシプロピレンジアミン(I)ま
たはN,N′−ジベンジルポリオキシプロピレンジアミ
ン(II) で置きかえたほかは実施例2と同様の方法で実
施した。
【0084】
ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 66.5重量部のポリオキシプロピレンジアミン(I)
(JeffamineD 2000) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
(JeffamineD 2000) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
【0085】
ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 66.5重量部のN,N′−ジベンジルポリプロピレン
ジアミン(II) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
ジアミン(II) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 3.0重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
【0086】表1は用いられたA:B混合比、上記の方
法により90℃で測定された流動性および硬化性の尺度
として40秒後のショア硬度を示す。
法により90℃で測定された流動性および硬化性の尺度
として40秒後のショア硬度を示す。
【0087】
【表1】 次の機械的性質は160℃で1時間保持した成形体につ
いて測定した。
いて測定した。
【0088】
【表2】
【0089】実施例II および比較例IとII から得ら
れた結果は、匹敵しうる機械的性質が得られることを示
す。同時に実施例2の流動性は比較例1と比較してかな
り改良される。比較例2と対比すると、本発明によって
用いることができる少なくとも50%の第2級アミノ基
を含有するN−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−
ポリアミンは非常に簡単に、それ故に低コストで製造で
きることの利点を有する。
れた結果は、匹敵しうる機械的性質が得られることを示
す。同時に実施例2の流動性は比較例1と比較してかな
り改良される。比較例2と対比すると、本発明によって
用いることができる少なくとも50%の第2級アミノ基
を含有するN−プロポキシル化ポリオキシアルキレン−
ポリアミンは非常に簡単に、それ故に低コストで製造で
きることの利点を有する。
【0090】成形体の脆さ/破壊しやすさを試験するた
め、厚さ2mmの試験シートを調製し、離型の初期30
分以内に折り曲げて脆性を試験した。この時間内に破壊
が生じたならば、成形体は“低温脆化”として分離され
る。
め、厚さ2mmの試験シートを調製し、離型の初期30
分以内に折り曲げて脆性を試験した。この時間内に破壊
が生じたならば、成形体は“低温脆化”として分離され
る。
【0091】
【実施例3】A:B混合比を100:105.2に増加
したほかは実施例2と同様に同じ処方を用いて実施し
た。これはNCO指数120に相当する。この高い数字
においてさえ、本発明によるN−プロポキシル化ポリオ
キシプロピレン−ポリアミンを用いたときは成形体の脆
さまたは破壊しやすさは観察されなかった。
したほかは実施例2と同様に同じ処方を用いて実施し
た。これはNCO指数120に相当する。この高い数字
においてさえ、本発明によるN−プロポキシル化ポリオ
キシプロピレン−ポリアミンを用いたときは成形体の脆
さまたは破壊しやすさは観察されなかった。
【0092】
【比較例III】A:Bの混合比を100:106.1
に増加したほかは、比較例Iと同様な方法で実施した。
これは、またNCO指数120に相当する。試験シート
は冷却(15分)後に破壊した。
に増加したほかは、比較例Iと同様な方法で実施した。
これは、またNCO指数120に相当する。試験シート
は冷却(15分)後に破壊した。
【0093】
【比較例IV】NCO指数が110(比較例II )にお
いてさえ、脆さが観察されたので、A:B混合比を10
0:91.5に減らしたほか、比較例II と同様な方法
で実施した。これはNCO指数105に相当する。この
減少した指数においてだけ、冷却後試験シートは破壊が
観察されなかった。
いてさえ、脆さが観察されたので、A:B混合比を10
0:91.5に減らしたほか、比較例II と同様な方法
で実施した。これはNCO指数105に相当する。この
減少した指数においてだけ、冷却後試験シートは破壊が
観察されなかった。
【0094】
【表3】 次の機械的性質は160℃で1時間保持した成形体につ
いて測定した(表4)。
いて測定した(表4)。
【0095】
【表4】
【0096】
【表5】
【0097】実施例3は、少なくとも50%の第2級ア
ミノ基を含有する新規N−プロポキシル化ポリオキシア
ルキレン−ポリアミンを用いて調製される処方が、より
大きい加工範囲をもつことを確認している。NCO指数
が120の際でも、高NCO指数に特有な脆さが生じな
い。第1級ポリオキシプロピレンジアミン(比較例II
I) はこのNCO指数において脆い成形体を生じる。
N,N′−ジベンジルポリオキシプロピレン−ジアミン
の場合、NCO指数110においてもこのような結果に
なる。NCO指数が105においてのみ脆さが発生しな
い。実施例3で得られた成形体は、同じまたはより良好
な流動性、良好な未処理強度および良好な機械的性質で
ある点で顕著である。
ミノ基を含有する新規N−プロポキシル化ポリオキシア
ルキレン−ポリアミンを用いて調製される処方が、より
大きい加工範囲をもつことを確認している。NCO指数
が120の際でも、高NCO指数に特有な脆さが生じな
い。第1級ポリオキシプロピレンジアミン(比較例II
I) はこのNCO指数において脆い成形体を生じる。
N,N′−ジベンジルポリオキシプロピレン−ジアミン
の場合、NCO指数110においてもこのような結果に
なる。NCO指数が105においてのみ脆さが発生しな
い。実施例3で得られた成形体は、同じまたはより良好
な流動性、良好な未処理強度および良好な機械的性質で
ある点で顕著である。
【0098】充填剤を含有する成形体
【0099】
【実施例4】 ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 63.5重量部の実施例1から得られたN,N′−ジ
(2−ヒドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジア
ミン混合物 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
(2−ヒドロキシプロピル)ポリオキシプロピレンジア
ミン混合物 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
【0100】イソシアネート成分(成分B):実施例2
と同じ。
と同じ。
【0101】成分AおよびBを、NCO指数が110で
混合することによって、成形体中に20%の充填剤が存
在するように、成分Aを充分な充填剤(粉砕ガラス繊
維)と混合した。金型温度を65℃とし、その他は実施
例2と同様に実施した。
混合することによって、成形体中に20%の充填剤が存
在するように、成分Aを充分な充填剤(粉砕ガラス繊
維)と混合した。金型温度を65℃とし、その他は実施
例2と同様に実施した。
【0102】
【比較例VおよびVI】新規N,N′−ジ(2−ヒドロ
キシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン混合物を
上記のポリオキシプロピレンジアミン(I)またはN,
N′−ジベンジルポリオキシプロピレンジアミン(II)
で置きかえたほかは実施例4と同様な方法で実施した。
キシプロピル)ポリオキシプロピレンジアミン混合物を
上記のポリオキシプロピレンジアミン(I)またはN,
N′−ジベンジルポリオキシプロピレンジアミン(II)
で置きかえたほかは実施例4と同様な方法で実施した。
【0103】
ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 63.5重量部のポリオキシプロピレンジアミン(I)
(JeffamineD 2000) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
(JeffamineD 2000) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンとの重量比80:20
の混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
【0104】
ポリオキシアルキレン−ポリアミン成分(成分A) 63.5重量部のN,N′−ジベンジル−ポリオキシプ
ロピレンジアミン(II) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンの重量比80:20の
混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
ロピレンジアミン(II) 30.0重量部の1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−フェニレンジアミンと1−メチル−3,5−ジエチ
ル−2,6−フェニレンジアミンの重量比80:20の
混合物 4.1重量部のN,N′−ポリオキシプロピレンジシク
ロペンチルイミン(III) 1.9重量部のステアリン酸亜鉛および 0.5重量部のオレイン酸 からなる混合物。
【0105】表5は用いられた(フィラーとともに)
A:Bの混合比、上記方法により65℃で測定された流
動性および硬化性の尺度として40秒後のショア硬度を
示す。
A:Bの混合比、上記方法により65℃で測定された流
動性および硬化性の尺度として40秒後のショア硬度を
示す。
【0106】
【表6】 次の機械的性質は160℃で1時間保持した成形体につ
き測定した。
き測定した。
【0107】
【表7】 得られた成形体は同等の良好な機械的性質、高い初期硬
度(良好な離型性)を有する。同時に本発明により用い
られる、少なくとも50%の第2級アミノ基を含有する
N−プロポキシル化ポリオキシアルキレンポリアミンの
合成はきわめて簡単である。
度(良好な離型性)を有する。同時に本発明により用い
られる、少なくとも50%の第2級アミノ基を含有する
N−プロポキシル化ポリオキシアルキレンポリアミンの
合成はきわめて簡単である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04 (72)発明者 クリスティアン、マレツコ ドイツ連邦共和国、6800、マンハイム、 31、ザントホーファー、シュトラーセ、 275 (72)発明者 ヨハネス、ベッカー ドイツ連邦共和国、6700、ルートヴィヒス ハーフェン、リュディガーシュトラーセ、 124 (72)発明者 ギュンター、マツケ ドイツ連邦共和国、6834、ケッチュ、オッ トーシュトラーセ、5
Claims (10)
- 【請求項1】 (a)少なくとも1種の有機および/ま
たは変性有機ポリイソシアネートを、(b)少なくとも
1種の第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミンおよび
(c)500以下の分子量を有する、少なくとも1種の
アルキル置換された芳香族ポリアミンと、(d)触媒の
存在または不存在下に反応させることよりなるウレタン
基および尿素基を含有するエラストマーの製造方法であ
って、上記の第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミン
が少なくとも50%の第2級アミノ基を含有するN−プ
ロポキシル化ポリオキシアルキレン−ポリアミンである
ことを特徴とする製造方法。 - 【請求項2】 N−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミンが、0〜30%の第1級アミノ基、50
〜100%のN−2−ヒドロキシプロピルアミノ基およ
び0〜30%のN,N−ジ(2−ヒドロキシプロピル)
アミノ基を結合された形で含有することを特徴とする請
求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】 第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミ
ンが、少なくとも50%の第2級アミノ基を含有し、か
つポリオキシアルキレン−ジアミンおよび/またはトリ
アミンと、−NH2 基当り少なくとも1モルの1,2−
プロピレンオキシドとを、水および触媒の不存在下に、
90〜120℃および1〜8バールで反応し、場合によ
り、過剰の1,2−プロピレンオキシドを除去すること
によって製造されるN−プロポキシル化ポリオキシアル
キレン−ポリアミンであることを特徴とする請求項1に
記載の製造方法。 - 【請求項4】 第2級ポリオキシアルキレン−ポリアミ
ンが少なくとも50%の第2級アミノ基を含有し、かつ
ポリオキシアルキレン−ジアミンおよび/またはトリア
ミンと、−NH2 基当り1.0〜1.2モルの1,2−
プロピレンオキシドとを、触媒の存在または不存在下
に、90〜120℃および1〜8バールで反応して製造
されることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項5】 N−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミンが、1000〜3000の分子量を有す
るポリオキシアルキレン−ジアミンおよび/またはトリ
アミンを用いて製造されることを特徴とする請求項1に
記載の製造方法。 - 【請求項6】 N−プロポキシル化ポリオキシアルキレ
ン−ポリアミンが、2〜4個の第1級アミノ基を含有
し、かつ1000〜8000の分子量を有するポリオキ
シアルキレン−ポリアミンと組合せて用いられることを
特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項7】 エラストマーがワン−ショットRIM法
により閉鎖金型で製造されることを特徴とする請求項1
に記載の製造方法。 - 【請求項8】 請求項1に記載の製造方法において、
(e)発泡剤を存在させて、RIM法により、閉鎖金型
で圧縮とともに反応を行うことを特徴とする、ウレタン
基および尿素基を含有する多泡状エラストマーの製造方
法。 - 【請求項9】 (f)助剤および/または(g)添加剤
を追加して用いることを特徴とする請求項1に記載の製
造方法。 - 【請求項10】 変性有機ポリイソシアネート(a)
が、(a1 )カルボジイミド基および/またはウレタン
基を含有し、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートまたは4,4′−と2,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネートとの混合物から製造されかつ8〜33.
6重量%のNCO含有量を有するポリイソシアネート、
および/または(a2 )2〜4の官能価および600〜
6000の分子量を有するポリオキシアルキレン−ポリ
オールと、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネー
トまたは4,4′−と2,4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネートの混合物とを反応して製造された、NCO
基を含有しかつプレポリマー重量基準で8〜25重量%
のNCO含有量を有するプレポリマー、を含有する、8
〜33.6重量%のNCO含有量のポリイソシアネート
混合物であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれ
か1項に記載の製造方法。
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