JPH11513719A - 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有するポリイソシアネート混合物を基材とした非発泡または発泡ポリウレタンエラストマーの製造、及びこの目的に適したイソシアネートプレポリマー - Google Patents

3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有するポリイソシアネート混合物を基材とした非発泡または発泡ポリウレタンエラストマーの製造、及びこの目的に適したイソシアネートプレポリマー

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Abstract

(57)【要約】 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有するポリイソシアネート混合物を基材とした圧縮性で、好ましくは発泡ポリウレタンエラストマー(以下、PUエラストマーと略記)は、a)比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物と、所望に応じて、b)低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤とを、c)3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネート及びトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される別の有機ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は4〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は6〜18個の炭素原子を有する脂環式ジイソシアネートの少なくとも1種、ここで構成成分(a)、(c)及び使用に応じて(b)をプレポリマー法によって反応させるのが有利であり、これらをd)触媒、e)発泡剤、f)添加剤、の存在下、又は不存在下で反応させることによって製造する。この目的に適するイソシアネートプレポリマーは、好ましくはジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネート及び3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを基材としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有するポリイソ シアネート混合物を基材とした非発泡または発泡ポリウレタンエラストマーの製 造、及びこの目的に適したイソシアネートプレポリマー 本発明は、3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有 するポリイソシアネート混合物を基材とした非発泡で、好ましくは発泡ポリウレ タンエラストマー(以下、PUエラストマーと略記)を、 a)比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物と、所望に応じて、 b)低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤とを、 c)3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネート及びトリレンジ イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタ ンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される 別の有機ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は4〜12個の炭素原子 を有する脂肪族ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は6〜18個の炭 素原子を有する脂環式ジイソシアネートの少なくとも1種、ここで構成成分(a )、(c)及び使用に応じて(b)をプレポリマー法によって反応させるのが有 利であり、これらを d)触媒、 e)発泡剤、 f)添加剤、 の存在下、又は不存在下で反応させることによって製造する方法、及びこの目的 に適するイソシアネートプレポリマー、好ましくはジフェニルメタン4、4’− ジイソシアネート(MDI)及び3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイ ソシアネート(TODI)を基材としたプレポリマーに関する。 微孔質PUエラストマーは、優れた静的及び動的特性を有する。その独特の制 振特性と長期使用特性によって、特に振動及び衝撃制御システムに用いられる。 非発泡もしくは発泡性、例えば、微孔質PUエラストマーの製造は、長い間、 た くさんの特許及び文献により公知であった。 これらが工業的に重要なのは、機械的特性が良好なことに加え低価格な処理が 有利であるためである。化学的に形成可能な様々なタイプの成分を異なった混合 比によって使用することは、熱可塑的に処理が可能または架橋された圧縮性もし くは発泡PUエラストマーの生産を可能にし、これらは、バラエティーに富んだ 処理挙動及び機械的特性を有する。PUエラストマーのあらまし、それらの特性 及び用途は、例えば、Kunststoff−Handbuch,Volume 7,Polyurethane.1s t Edition,1966,edited by Dr.R.Vieweg and Dr.A.Hoechtlen,2nd E dition,1983,edited by Dr.G.Oertel,and 3rd edition,1993,edited by P rof.G.W.Becker and Prof.D.Braun,Carl−Hanser−Verlag,Munich ,Vienna. に示されている。 同じように使用できるゴムタイプと比較して、微孔質PUエラストマーは、大 体積の圧縮性を有し、非常に優れた制振特性を有しており、これらは振動及び衝 撃制御システムの要素として、特に自動車工業において使用されている。微孔質 PUエラストマーを製造するために、有用な出発物質は、ナフチレン1、5−ジ イソシアネート(1、5−NDI)と2000の平均分子量を有するポリ(エチレン グリコールアジピン酸エステル)との反応生成物であることが分かっており、こ れらは、イソシアネートプレポリマーの形で活性化剤を含有する脂肪酸スルホン 酸エステルの水溶液と反応する(Kunststoff−Handbuch.Volume 7,Polyu rethane,1st Edition,Page 270 ff. )。 その基本的処方が非常に優れた制振特性及び静的及び動的な性能パラメーター を有するPUエラストマーを生成して以来、以前の技術は、優れたエラストマー の特性を与えるが高い融点のために取り扱いが困難である1、5−NDIを、よ り扱いやすく安価なジイソシアネートに変換しようとする努力が孤立して開示さ れているだけにとどまっている。なぜなら、これは機械的な特性を著しく低下さ せてしまうからである。一般的な圧縮性PUエラストマーと微孔質PUエラスト マー、特に1、5−NDI、トリレンジイソシアネート(TDI)及び4、4’ −MDIを基材とする微孔質PUエラストマーとの特徴的な特性の差は、Journ al of Elastomers and Plastics,vol.21(1989),pages 100 to 121 に示され てい る。4、4’−MDIを基材とする微孔質PUエラストマーの重大な欠点は、材 料への加熱が増し、動的な荷重をかけた際に圧密が著しく増加するにつれて、明 らかに制振の度合いが高くなることであり、最終的には、1,5−NDIを基材 とするPUエラストマーと比較して、すぐに材料が摩耗してしまう。 これらの明らかな欠点にもかかわらず、1、5−NDIを低い融点及び低価格 の4、4’−MDIに切り替えて微孔質PUエラストマーを製造する試みがなさ れてきた。しかしながら、これらの実験においては、新しい出発成分、特に比較 的高分子量のヒドロキシル化合物、微孔質PUエラストマーの機械的特性を改善 するものの使用が制限されてしまう。 EPA−A−0 496 204(US−A−5 173 518)には、比較的高分子量のポリ ヒドロキシル化合物として、150〜500の平均分子量を有する縮合ポリオキシテト ラメチレングリコール単位から構成されるポリエーテルポリカーボネートジオー ルを使用した孔質PUエラストマーの製造方法が記載されている。これは、比較 的低い温度においてさえ、機械的特性、特に、破断伸度を改善する。しかしなが ら、動的な圧密値と相関があることが知られている70℃におけるDIN53 572の 静的な圧縮永久歪値の如何なる改善も確認することができない。ポリイソシアネ ートとして、1、5−NDIを使用したときでさえ、平均的な静的圧縮永久歪値 が得られただけだった。 弾力があり、圧縮性もしくは発泡性のPUまたはPUポリウレア成形品を製造 するのに、例えば、発泡剤として水を組み合わせて、4、4’−MDIを基材と するプソイドプレポリマーを使用することが記載されているEP−B−0 243 83 2(US−A−4 798 851) には、改善された機械的及び加水分解特性を有する発 泡又は圧縮性PUエラストマーを製造するために、エステル基を含有し、ポンピ ングによって計量が可能にされたポリヒドロキシル化合物を得ることを目的とし て、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物として、短鎖のポリオキシテトラ メチレングリコールと脂肪族ジカルボン酸からの水酸基含有縮重合物を使用する ことが記載されている。耐振物質が特徴づけられる手段によって、静的又は動的 な荷重をかけた際の永久変形の詳細は明らかにされていない。 DE−A−36 13 961(US−A−4 647 596)には、ポリテトラヒドラフ ランとε−カプロラクトンのコポリマーを含有し、比較的高分子量のポリヒドロ キシ化合物の規定された成分に基づく4、4’−MDIを基材とする微孔質PU エラストマーが開示されており、これは、静的な強度と動的な伸縮性とを妥協さ せた機械的特性を有する。ポリヒドロキシル化合物を製造するために、高価な原 料を使用するにもかかわらず、達成された性能増加は、テスト変数、すなわち、 生成物の耐久性、デマチア法による曲げ強さ及び50%の圧縮における永久変形の 点から見ると比較的小さいようだ。例えば、動的な圧密の実際の重要な値に直接 関係している圧縮永久歪に対して、測定された値は、発明の内容が適応されても わずかしか改善されなかった。 さらに、使用されたテストの指標、すなわち、デマチア法による生成物の耐久 性及び曲げ強さは、特に、一部の特性の改善に対して、4、4’−MDI基材及 び1、5−NDI基材のポリウレタンエラストマー間の本当の性能差を十分に記 述することができないので、実際の正確な動的特性の評価に、十分適していると はいえない。従って、1、5−NDIを基材とした実施例は、4、4’−MDI を基材とした実施例よりも良いレベルの特性は示さなかった。 PUエラストマーの段階的な製造もまた公知である。DE−A−25 47 864( US−A−4 191 818) によれば、本質的に線状の比較的高分子量のヒドロキシ ル化合物と過剰量のジイソシアネートとを反応させ、末端に水酸基を含有する添 加物を生成し、続いて、この添加物と過剰量の対称性の芳香族ジイソシアネート 及び連鎖延長剤としてのアルカンジオールまたはジ(アルキレングリコール)と を反応させ、耐熱PUエラストマーを製造する。この方法により発泡PUエラス トマーを製造する場合、使用する連鎖延長剤は水であり、所望に応じて、アルカ ンジオール及び/又はジ(アルキレングリコール)テレフタレートを組み合わせ る。 発泡PUエラストマーは、DE−A−2 940 856(US−A−4 334 033)に記 載されている方法によって製造することもできる。この方法によれば、比較的高 分子量のポリヒドロキシル化合物及び可能な連鎖延長剤を有機ジイソシアネート とOH対NCOの比が1.2:1〜2:1で反応させ、水酸基含有プレポリマーを 生成させる。これを、重量比が約80〜20:20〜80の比で成分(I)と(II)とに 分ける。 成分(I)は1、5−NDIとOH対NCO基の比が1:2.5〜12で反応し、NC O基を含有するNDI−ポリウレタン添加物を生成し、化合物(II)は、連鎖延 長剤、水及び添加物と結合し、混合物(II)を生成する。NDI−ポリウレタン 添加物と混合物(II)は最後に反応し、発泡又は非発泡のPUエラストマーを生 成する。この方法によれば、構成成分は、正確に計量でき、迅速にかつ、激しく 混合される。PUエラストマーは均一で、成形品の全体に渡って均一な機械的特 性を有している。イソシアネート基を含有するプレポリマーを基材とし、水酸基 含有ポリ(エタンジオールアジピン酸エステル)、2、4−TDI及びTODI、 及び2−クロロアニリン−2、5−ジクロロアニリン−ホルムアルデヒド縮合化 合物を含有する硬化剤から製造された改変可能なPU−ポリウレアプレポリマー 成分は、GB−A 1 141 323に記載されている。これから製造されたPU−ポリ ウレアエラストマーは優れた機械的な特性を有するが、使用される硬化剤の発ガ ン作用が欠点である。 本発明の目的は、高価なTODIを完全に又は少なくとも部分的に、取扱が容 易で低価格の有機ジイソシアネートで置き換えることができる圧縮性のもしくは このましくは微孔質PUエラストマーの製造方法を提供することにある。他の有 機ジオソソアネートを併用した場合でも、PUエラストマーの機械的及び動的特 性は改良されるか、又は少なくともTODIを基材としたエラストマーと、基本 的に相応するものでなければならない。用いた比較的高分子量のポリヒドロキシ ル化合物と無関係に、微孔質PUエラストマーは、4、4−MDIを基材とした PUエラストマーに比較して明確に改良された静的及び機械的特性を有していな ければならず、特に振動ならびに衝撃制御システム製造に用いることができるよ うな圧縮永久歪と動的団結値を、特に有していなければならない。 この目的は、a)比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物と、必要に応じて 、 b)低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤を、 c)有機ポリイソシアネートと、 d)触媒、 e)発泡剤、及び f)添加剤、 の存在下又は不存在下で反応させ、用いる有機ポリイソシアネートが、3、3’ −ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネート、並びにトリレンジイソシア ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソ シアネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される別の芳香 族ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は4〜12個の炭素原子を有す る脂肪族ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又は6〜18個の炭素原子 を有する脂環式ジイソシアネートの少なくとも1種であるポリウレタンエラスト マーの製造方法によって達成されることが、見出された。 好ましい実施の形態によれば、PUエラストマーは、ウレタン基とイソシアネ ート基を含有する付加重合生成物が、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物 (b)とTDI、MDI、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート(DIB DI)フェニレンジイソシアネート(PDI)及び好ましくは4、4’−MDI からなる群から選択される芳香族ジイソシアネートの少なくとも1種、及び/又 はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート(HDI)及び/又は1−イソシア ナト−3、3、5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(IP DI)とから有利に調製され、この付加重合生成物が、付加重合生成物と一段階 で又は分割して、反応することができるTODIと反応することによってイソシ アネート基を含有するプレポリマーに転化するプレポリマー法によって製造され る。微孔質PUエラストマーは、水又は水と、所望により、低分子量の水酸基含 有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)及び/又は比較的高分子量のポリヒドロキ シル化合物(a)との混合物と反応させることにより、イソシアネート基を含有 する該プレポリマーから製造できる。 本発明はまた、イソシアネート基を含有し、かつ、3.3〜10重量%、好ま しくは3.5〜9.0重量%のNCO含量を有するプレポリマーで、かつ、少な くとも1種の比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)又は(a)と少な くとも1種の低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混合 物を、MDI、DIBDI及びPDIからなる群から選択される芳香族ジイソシ アネートの少なくとも1種、好ましくは4、4’−MDI及び/又はHDI及び /又はIPDIと、ウレタン基とイソシアネート基を含有し、かつ、0.05〜 8重量%好ましくは1.2〜7.5重量%のNCO含量を有する付加重合生成物 を得るように反応し、かつ、この付加重合生成物を、反応混合物中に注入されて 付加重合生成物と一段階で又は、好ましくは分割して、反応することができるT ODIと反応することによって調製されるプレポリマーに関する。 1、5−NDI又はTODIを基礎としたPUエラストマー中の尿素及び/又 はウレタン基を含有する硬質セグメントの結晶能は、結晶性の良くないジイソシ アネート、例えば、曲がった構造を持つ低コストの4、4’MDIの併用によっ て損なわれるので、当業者は得るPUエラストマーが芳香族ジイソシアネートを 基礎としたものより静的及び動的特性が劣ると推測せざるをえなかった。 従って、TODIを含有する特に選択された芳香族、脂肪族及び/又は脂環式 のジイソシアネート混合物から製造された微孔質PUエラストマーが良好な機械 的性質を有し、TODIからのみ製造されたエラストマーに殆ど匹敵すること、 また4、4’−MDIを基礎とした微孔質PUエラストマーと比較して明らかに 静的及び動的特性、特に圧縮永久歪及び動的団結値が改良されたことは予想され なかった。従って、本発明の方法によって製造された微孔質PUエラストマーは 1、5−NDI又はTODIを基礎としたPUエラストマーより低コストであり 、また、その良好な静的な、機械的特性によって、振動及び衝撃制御システムを 造るのにたいへん有用である。更に、反応混合物は取扱い及び操作が簡単である 。 圧縮性のもしくは、好ましくは発泡性の、例えば微孔質の、PUエラストマー を製造するための出発物質(a)〜(f)、及び本発明の方法[sic]に関し て、以下に説明する。 a)好適な比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物は有利には、多くても3価 で好ましくは2価の官能基、及びで、500〜6,000、好ましくは800〜 3,500、特には1,000〜3,300の分子量を有し、また有利には水酸 基含有ポリマー、例えばポリアセタール、例えばポリオキシメチレン及び特に水 不溶性のホルマール、例えばポリブタンジオールホルマール及びポリヘキサンジ オールホルマール、ポリオキシアルキレンポリオール例えばポリオキシブチレン グリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ ブチレン−ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシ プロピレン−ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオール 及びポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンポリオール、及びポリエステル ポリオール類例えば、有機ジカルボン酸及び/又はジカルボン酸誘導体及び2価 及び/又は3価のアルコール及び/又はジアルキレングリコールからの、ヒドロ キシカルボン酸及びラクトンからのポリエステルポリオール及びまた水酸基含有 ポリカーボネートを含有する。 非常に有用であることが見出され、従って好んで用いられる比較的高分子量の ポリヒドロキシル化合物は800以上3,500までの、好ましくは1,000 〜3,300の分子量を有し、かつ、ポリエステルポリオール、水酸基含有ポリ カーボネート及びポリオキシブチレングリコールからなる群から選択される2官 能価のポリヒドロキシル化合物である。比較的高分子量のポリヒドロキシル化合 物はそれぞれ単独で、又は混合物として使用できる。 好適なポリオキシアルキレンポリオール類は、公知の方法、例えばアルカリ金 属水酸化物例えば水酸化ナトリウムあるいはカリウム、又はアルカリ金属アルコ キサイド例えばナトリウムメトキサイド、ナトリウムあるいはカリウムエトキサ イドもしくはカリウムイソプロポキサイドを用い、かつ、2〜3個の、好ましく は2個の反応性水素原子を結合した形で含有する少なくとも1種の開始剤を添加 して行うアニオン重合によってか、又はルイス酸例えば5塩化アンチモン、フッ 化ホウ素エーテラートなど、又は漂白白土を触媒として用い、アルキレン基中に 2〜4個の炭素原子を有する1種又はそれ以上のアルキレンオキサイドからカチ オン重合によって調製される。 好適なアルキレンオキサイドは、例えば1、3−プロピレンオキサイド、1、 2−又は2、3−ブチレンオキサイド、好ましくはエチレンオキサイド及び1、 2−プロピレンオキサイド及び特にはテトラヒドロフランである。アルキレンオ キサイドは、個別にか、交互に連続してかあるいは、混合物として用い得る。好 適な開始剤分子の例は、水、有機ジカルボン酸例えばコハク酸、アジピン酸、フ タル酸及びテレフタル酸であり、脂肪族及び芳香族の、1〜4個の炭素原子をア ルキル基に有する、N−モノアルキル化及びN,N’−ジアルキル化ジアミン、 例えばモノアルキル化及びジアルキル化エチレンアミン[sic]、1、3−プ ロピレンジアミン、1、3−もしくは1、4−ブチレンジアミン、1、2−、1 、3−、1、4−、1、5−及び1、6−ヘキサメチレンジアミン、アルカノー ルアミン類例えばエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン及びN−エチ ルエタノールアミン、ジアルカノールアミン類例えばジエタノールアミン、N− メチルジエタノールアミン及びN−エチルジエタノールアミン、及びトリアルカ ノールアミン類例えばトリエタノールアミン、及びアンモニアである。好ましい のは、2価及び/又は3価のアルコール、例えば2〜12個の炭素原子、好まし くは2〜4個の炭素原子を有するアルカンジオール、例えばエタンジオール、1 、2−及び1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5−ペン タンジオール、1、6−ヘキサンジオール、グリセロール及びトリメチロールプ ロパン、及びジアルキレングリコール類例えばジエチレングリコール及びジプロ ピレングリコールを用いることである。 好ましく用いられるポリオキシアルキレンポリオールは、分子量500〜3, 000、好ましくは650〜2,300を有するポリオキシブチレングリコール (ポリオキシテトラメチレングリコール)である。 他の好ましいポリヒドロキシル化合物(a)は、例えば、2〜12個の炭素原 子を有するアルカンジカルボン酸、好ましくは4〜6個の炭素原子を有するアル カンジカルボン酸及び/又は芳香族ジカルボン酸と多価アルコール、好ましくは 2〜12個の炭素原子、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するアルカンジオー ル、及び/又はジアルキレングリコールとから調製できるポリステルポリオール である。好適なアルカンジカルボン酸の例は、コハク酸、グルタール酸、アジピ ン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸及びデカンジカルボン酸である。 好適な芳香族ジカルボン酸は、例えば、フタール酸、イソフタール酸及びテレフ タール酸である。ここで、アルカンジカルボン酸は、各個別に、又は互いに混合 して、いずれでも使用できる。遊離のジカルボン酸の代わりに、対応するジカル ボン酸の誘導体、例えば1〜4個の炭素原子を有するアルコールのジカルボン酸 モノエステルあるいはジエステル、又はジカルボン酸無水物を用いることもでき る。好ましいのは、コハク酸、グルタール酸及びアジピン酸のジカルボン酸混合 物を、例えば20〜35:35〜50:20〜32の重量比で、また、特にはア ジピン酸を用いることである。2価及び多価アルコール、特にアルカンジオール 又はジアルキレングリコールの例は、エタンジオール、ジエチレングリコール、 1、2−又は1、3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1、4−ブ タンジオール、1、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1、1 0−デカンジオール、グリセロール及びトリメチロールプロパンである。好まし いのは、エタンジオール、ジエチレングリコール、1、4−ブタンジオール、1 、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール又は指定したジオールの少 なくとも2種の混合物、特に1、4−ブタンジオール、1、5−ペンタンジオー ル及び1、6−ヘキサンジオールの混合物を用いることである。ラクトンからの ポリエステルポリオール、例えばε−カプロラクトン、又はヒドロキシカルボン 酸、例えばω−ヒドロキシカプロン酸を用いることもできる。 ポリエステルポリオールを調製するためには、芳香族及び/又は脂肪族ジカル ボン酸及び好ましくはアルカンジカルボン酸及び/又はその誘導体及び多価アル コールを、触媒の存在なしか、あるいは好ましくはエステル化触媒の存在下に、 有利には不活性ガス、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン等の雰囲気下、150〜 250℃での、好ましくは180〜220℃での溶融状態で、有利には10以下 の、好ましくは2以下の酸価になるように、重縮合するのがよい。好ましい実施 の形態によれば、上述の温度のエステル化混合物を、80〜30の酸価、好まし くは40〜30の酸価までは大気圧で、続いては500mbar以下、好ましく は50〜150mbarで重縮合する。好適なエステル化触媒は、例えば金属、 金属酸化物又は金属塩の形態で鉄、カドミウム、コバルト、鉛、亜鉛、アンチモ ン、マグネシウム、チタン及びスズ触媒である。しかし、重縮合はまた縮合水を 共沸で溜去するための希釈剤及び/又は添加溶剤、例えばベンゼン、トルエン、 キシレン又はクロロベンゼンの存在下、液相で実施してもよい。 ポリエステルポリオールを調製するために有機ポリカルボン酸及び/又はその 誘導体と多価アルコールを、モル比1:1〜1.8、好ましくは1:1.05〜 1.2で重縮合するのが有利である。 好ましく用いられるポリエステルポリオールは、ポリ(アルカンジオールアジ ペート)例えばポリ(エタンジオールアジペート)、ポリ(1、4−ブタンジオ ールアジペート)、ポリ(エタンジオール−1、4−ブタンジオールアジペート )、ポリ(1、6−ヘキサンジオール−ネオペンチルグリコールアジペート)及 びポリ(1、6−ヘキサンジオール−1、4−ブタンジオールアジペート)、及 びポリカプロラクトンである。 他の好適なポリエステルポリオールは、水酸基含有ポリカーボネートである。 該水酸基含有ポリカーボネートは、例えば、上記のアルカンジオール、特には1 、4−ブタンジオール及び/又は1、6−ヘキサンジオール及び/又はジアルキ レングリコール、例えばジエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びジ ブチレングリコールを、ジアルキル又はジアリールカーボネート、例えばジフェ ニルカーボネート又はホスゲンと反応することによって、調製することができる 。 水酸基含有ポリポリカーボネートに関しては、好ましいのは、以下のものの重 縮合で調製し得るポリエーテルポリカーボネートジオールを用いることである。 即ち、 a1)150〜500の分子量を有するポリオキシブチレングリコール、又は、 a2)i)150〜500の分子量を有するポリオキシブチレングリコール(a 1)の少なくとも10モル%、好ましくは50〜95モル%と、 ii)(a1)と異なり、150〜2,000の分子量、少なくとも1種 のジアルキレングリコール、2〜12個の炭素原子を有する少なくとも1種の直 鎖もしくは分岐したアルカンジオール及び5〜15個の炭素原子を有する少なく とも1種の環状アルカンジオール[sic]又はそれらとホスゲン、ジフェニル .カーボネートあるいはC1〜C4のアルキル基を有するジアルキルカーボネート との混合物の90モル%以下、好ましくは50〜95モル%を含有する混合物。 b)圧縮性性もしくは好ましくは発泡PUエラストマーを本発明の方法で製造す るために、所望に応じて、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)に加 えて低分子量の、水酸基含有2官能連鎖延長剤(b)、低分子量の、水酸基を含 有する、好ましくは3官能もしくは4官能の架橋剤又は連鎖延長剤と架橋剤との 混合物を用いることもできる。 かかる連鎖延長剤と架橋剤(b)は、PUエラストマーの機械的性質、特には 固さを改良するために用いる。好適な水酸基含有連鎖延長剤、例えばアルカンジ オールジアルキレングリコール及びポリオキシアルキレングリコール、及び水酸 基含有架橋剤、例えば3価もしくは4価のアルコール及び低重合体ポリオキシア ルキレンポリオールは、3〜4の官能価を有し、通常800以下の、好ましくは 18〜400の、特には60〜300の分子量を有する。連鎖延長剤として2〜 12個の炭素原子、好ましくは2、4もしくは6個の炭素原子を有するアルカン ジオール、例えばエタンジオール、1、3−プロパンジオール、1、5−ペンタ ンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1、7−ヘプタンジオール、1、8− オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、1、10−デカンジオール、で、 特には1、4−ブタンジオール、また4〜8個の炭素原子を有するジアルキレン グリコール、例えばジエチレングリコール及びジプロピレングリコール及びまた ポリオキシアルキレングリコールを用いる。しかし、分岐した及び/又は不飽和 の、通常12個未満の炭素原子を有するアルカンジオール、例えば1、2−プロ パンジオール、2−メチルプロパン−1、3−ジオール、2、2−ジメチルプロ パン−1、3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1、3−ジオール 、ブテ−2−エン−1、4−ジオール及びブチ−2−イン−1、4−ジオール、 2〜4個の炭素原子を有するアルカンジオールとのテレフタール酸のジエステル 、例えばビス(エチレングリコール)テレフタレートあるいはビス(1、4−ブ タンジオール)テレフタレート及びハイドロキノンもしくはレゾルシノールのヒ ドロキシアルキレンエーテル、例えば1、4−ジ(β−ヒドロキシエチル)ハイ ドロキノン又は1、3−ジ(β−ヒドロキシエチル)レゾルシノールを用いるの が好ましい。 PU注形エラストマーの製造に好都合に併用できる少なくとも3官能の架橋剤 について挙げ得る例は、3価及び4価のアルコール、例えばグリセロール、トリ メチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びトリヒドロキシシクロヘキサン 、そしてまた3〜4の官能価を有する低重合体のポリオキシアルキレンポリオー ルである。 本発明の目的に好適な連鎖延長剤及び架橋剤(b)は、各個別に又は混合物の 形態で用いられる。連鎖延長剤と架橋剤との混合物を用いることもできる。 PUエラストマーの固さを調節するためには、構成成分(a)及び(b)の混 合比を比較的広い範囲でかえるのがよく、PUエラストマー中2官能の連鎖延長 剤と、少なくとも3官能の架橋剤を増すに従って固さが増す。所望の固さによっ て、構成成分(a)及び(b)の所要量を、簡単な方法で実験的に測定できる。 比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物の重量に対し、5〜50重量%の連鎖 延長剤及び/又は架橋剤を、好ましくは30〜50重量%を硬質PUエラストマ ー製造に用いるのが有利である。 圧縮性で、また好ましくは微孔質PUエラストマー製造のために、本発明に従 い、1種はTODIである2種の有機ポリイソシアネートを使用する。TODI と異なる芳香族ジイソシアネートとして使用されるのは、トリレンジイソシアネ ート、例えば2、4−ならびに2、6−TDI及び市販の混合物、ジフェニルメ タンジイソシアネート、例えば2、4’−、2、2’−ならびに好ましくは4、 4’−MDI及び挙げたMDI異性体の少なくとも2種の混合物、1、2−ジフ ェニルメタンジイソシアネート、例えば2、4’−、2、2’−ならびに好まし くは4、4’−DIBDI及び挙げたDIBDI異性体の少なくとも2種の混合 物、フェニレンジイソシアネート好ましくは1、4−PDI(p−フェニレンジ イソシアネート、PPDI)である。その良好な操作性と、それを用いて達成で きるエラストマーの非常に良好な機械的特性によって、4、4’−MDIが圧縮 性で、また好ましくは微孔質PUエラストマー製造のために、TODIと組み合 わせて特に好ましく使用される。TODI対TDI、MDI、DIBDI及びP DIからなる群から選択される芳香族ジイソシアネートのモル比は、静的ならび に動的な特性を有意に変えることなく、広い範囲に渡って、例えばTODI対芳 香族ジイソシアネートは1:0.1〜1:10に、好ましくは、1:0.11〜 1:9に、特に好ましくは、1:1〜1:7に、変えることができる。好ましい 組み合わせであるTODIと4、4’−MDIとを用いるときは、TODI/4 、4’−MDIモル比は、1:0.1〜1:10、好ましくは1:0.11〜1 :9、特には1:1〜1:7の範囲に変えるのが有利である。芳香 族ジイソシアネートは、必要に応じて、単独で融解してから混合するか、あるい は混合してから次に、PUエラストマーの製造のために、溶融物として使用され るか、又は固体のジイソシアネートを別のジイソシアネートの溶融物に注入し、 溶融して、それに溶解する。後者の方法により、固体TODI(融点70℃)は 、通常4、4’−MDIの溶融物に注入し、溶融しながら溶解される。 芳香族ジイソシアネートあるいはこの混合物の代わりに、分岐の、あるいは好 ましくは直鎖のアルキレン基中、4〜12個の炭素原子好ましくは4〜6個の炭 素原子を有する脂肪族ジイソシアネートを、及び/又は圧縮性で好ましくは発泡 PUエラストマーの製造のために無置換かもしくはアルキル基置換のシクロアル キレン基中6〜18個の炭素原子好ましくは6〜10個の炭素原子を有する脂環 式ジイソシアネートを使用することもできる。脂肪族ジイソシアネートの挙げ得 る例は、ドデカン1、12−ジイソシアネート、2−エチルブタン1、4−ジイ ソシアネート、2−メチルペンタン1、5−ジイソシアネート、ブタン1、4− ジイソシアネート及び好ましくはヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート(H DI)である。好適な脂環式ジイソシアネートの例は、シクロヘキサン1、3− もしくは1、4−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエン2、4−もしくは2 、6−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン4、4’−、2、4’−もし くは2、2’−ジイソシアネート及び好ましくは、1−イソシアナト−3、3、 5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシ アネート、IPDI)である。 しかし、有機ポリイソシアネート(c)をイソシアネート基を含有するプレポ リマーの形態で用い得る実施の形態が好ましい。これは、例えば、TODI含有 ジイソシアネート熔融物を、少なくとも1種の比較的高分子量のポリヒドロキシ ル化合物(a)もしくは(a)と少なくとも1種の低分子量の水酸基含有連鎖延 長剤及び/又は少なくとも1種の水酸基含有架橋剤(b)と反応させるか、又は 、TODI含有ジイソシアネート熔融物を、少なくとも1種の比較的高分子量の ポリヒドロキシル化合物(a)と反応させ、続いて、少なくとも1種の水酸基含 有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)と反応させる逐次反応によって調製し得る 。 しかし、少なくとも1種の比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)の 一部の量もしくは全量か、又は(a)と少なくとも1種の低分子量の水酸基含有 連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)の一部の量もしくは全量を、TDI、MDI 、DIBDI及びPDI、好ましくは4、4’−MDIからなる群から選択され る少なくとも1種の芳香族ジイソシアネート及び/又はHDI及び/又はIPD Iと反応して、ウレタン基、好ましくはウレタン基ならびにイソシアネート基を 含有する付加重合生成物を得、かつ0.05〜8.0重量%、好ましくは1.2 〜7.5重量%のNCO含量を有し、これをTODIと反応してイソシアネート 基を含有するプレポリマーを得ることによって調製されるイソシアネート基含有 プレポリマーを使用するのが好ましい。 ウレタンならびにイソシアネート基を含有する付加重合生成物を調製するため に、構成成分(a)、所望に応じ(b)ならびに(c)を、(a)又は(a)と (b)との水酸基対芳香族ジイソシアネートTDI、MDI、DIBDI及びI PDI、好ましくは4−4’−MDI及び/又はHDI及び/又はIPDIのイ ソシアネート基の当量比が1:1を超える数〜6、好ましくは1:1.01〜4 となるような量で用いるのが有利である。ウレタンならびにイソシアネート基を 含有する付加重合生成物を、続いて1回にか、あるいは複数回数、好ましくは2 回に分割して、(a)もしくは(a)と(b)との水酸基対TODIのイソシア ネート基のモル比が1:0.02〜6、好ましくは1:0.1〜5特には1:0 .2〜3になるように反応できるTODIの量で反応することによって、イソシ アネート基含有のプレポリマーに転化する。 既に指摘した如く、イソシアネート基含有プレポリマーは(a)と(b)との 混合物を使用して調製することができる。しかし、好ましい実施形態によれば、 イソシアネート基含有プレポリマーは比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物 (a)をポリイソシアネート(c)と、好ましくは4、4’−MDI及びTOD Iと反応することによってのみ調製される。この目的に特に好適なのは、ポリエ ステルポリオール、水酸基含有ポリカーボネート及びポリオキシテトラメチレン グリコールからなる群から選択される、500〜6,000好ましくは800を 超える数〜3,500で、また特には1000〜3,300の分子量を 有する2官能ポリヒドロキシル化合物である。 芳香族ジイソシアネートとして4、4’−MDIとTODIとを使用する場合 、(a)と(b)との水酸基、好ましくは(a)のみの水酸基対4、4’−MD IのNCO基対TODIのNCO基が、1:1を超える数〜6:0.02〜6の 当量比で用いるのが有用であることが見出された。 本発明に従って使用でき、上記方法の変形によって、好ましく調製されるイソ シアネート基含有プレポリマーは、その全量に対して、3.3〜10重量%、好 ましくは3.5〜9重量%のイソシアネート含量を有するのが有利である。 イソシアネート基を含有するプレポリマーを調製するために、比較的高分子量 のポリヒドロキシル化合物(a)もしくは(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延 長剤及び/又は架橋剤(b)との混合物は、例えば、TODI含有芳香族ジイソ シアネート混合物の形態で、又は好ましくは、TDI、MDI、DIBDI及び PDIからなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジイソシアネート、好 ましくは4、4’−MDIとTODIによる処理の前の最初に用いられる段階で 、有機ポリイソシアネート(c)と、80〜160℃で、好ましくは110〜1 50℃で反応するのがよい。 従って、例えば、TODIの全量又は、所望に応じ一部を芳香族ジイソシアネ ート、好ましくは4、4’−MDIに溶解でき、例えば110℃に加熱すること ができ、かつ、例えば125℃に加熱したポリヒドロキシル化合物(a)と、場 合により、水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)を、ジイソシアネート 混合物に転化できる。通常、130〜150℃の範囲内である、最高反応温度を 過ぎた後、TODIの少しでも残っている部分を加え、冷却段階、例えば120 〜130℃で反応する。 好ましく用いられる他の変法によれば、成分(a)又は(a)と(b)との混 合物を、例えば140℃に加熱し、この温度で例えば芳香族ジイソシアネート、 好ましくは50℃に加熱した4、4’−MDIの全量を添加するのがよい。4、 4’−MDIの添加後直ちに、TODIの全量を注入するか、あるいはTODI を分割して徐々に加えてもよい。4、4’−MDIの添加後直ちに、TODIの 一部を注入し、他の部分を冷却段階で反応混合物に注入するのが有利であること が見出された。 イソシアネート含有量が理論計算値に到達した後、反応を停止する。これには 、通常15〜200分、好ましくは40〜150分の範囲の反応時間を要する。 イソシアネート含有プレポリマーは、触媒の存在下で調製できる。しかし、イ ソシアネート含有プレポリマーを触媒の不存在下で調製し、これをPUエラスト マー製造のための反応混合物に注入することもできる。 d)用いる触媒(d)は、成分(a)と、使用に応じて(b)でもある水酸基含 有化合物とポリイソシアネート(c)との反応を強力に促進する有利な化合物で ある。好適な触媒は、有機金属化合物、好ましくは有機スズ化合物、例えば有機 カルボン酸のスズ(II)塩で、例えば酢酸スズ(II)、スズ(II)オクトエイト 、スズ(II)エチルヘキサノエートならびにスズ(II)ラウレートであり、また 有機カルボン酸のジアルキルスズ(IV)塩、例えばジブチルスズジアセテート、 ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレートならびにジオクチルスズジア セテートである。有機金属化合物は単独でか、又は好ましくは強塩基性アミンと 組み合わせて使用する。挙げ得る例は、アミジン、例えば2、3−ジメチル−3 、4、5、6−テトタヒドロピリミジンであり、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−メチルモルフォリン 、N−エチルモルフォリン、N−シクロヘキシルモルフォリンであり、N、N、 N’、N’−テトラアルキルアルキレンジアミン例えば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 ンもしくはN、N、N’、N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメチル ジエチレントリアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(ジメチ ルアミノプロピル)ウレア、1、4、−ジメチルピペラジン、1、2−ジメチル イミダゾール、1−アゾビシクロ[3.3.0]オクタンならびに好ましくは1 、4−ジアゾビシクロ[2.2.2]オクタン、及びアルカノールアミン化合物 例えばトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−メチルジエタ ノールアミンならびにN−エチルジエタノールアミン、及びジメチルエタノール アミンである。構成成分(a)、(c)及び使用に応じて(b)の重量に 対し、触媒又は触媒組み合わせの0.001〜3重量%、特には0.01〜1重 量%を使用するのが好ましい。 e)本発明の方法従従えば、PU注型エラストマーのような圧縮性PUエラスト マーを、水及び物理的に、もしくは化学的に作用する発泡剤の不存在下で製造で きる。しかし、その方法は、好ましくは発泡性の、好ましくは微孔質PUエラス トマーの製造にもちいられる。この目的には、水が発泡剤(e)として使用され るが、これはその場で有機ポリイソシアネート及び好ましくはイソシアネート基 含有プレポリマー(a)と反応して炭酸ガス及びアミノ基を生成し、アミノ基は 続いて更にイソシアネートプレポリマーと反応して尿素基を得、従って連鎖延長 剤として働くものである。 構成成分(a)、及び使用に応じて(b)は、調製及び/又は化学構造に起因 して、水を含有するので、ある場合には、構成成分(a)、及び使用に応じて( b)もしくは反応混合物に、水を別途添加する必要はない。しかし、所望の嵩密 度を得るために、添加水をポリウレタン処方に含ませねばならない場合には、こ れは通常、構成成分(a)〜(c)の重量に対し、0.001〜3.0重量%、 好ましくは0.01〜2.0重量%また特には0.2〜1.2重量%の量で使用 する。 発泡剤(e)としては、水の替りにか、もしくは水との組み合わせで、発熱付 加重合反応の作用で蒸発し、かつ、好都合には、大気圧で−40〜120℃、好 ましくは10〜90℃の範囲の沸点を有する低沸点の液体か、又は物理的に作用 する発泡剤か、もしくは化学的に作用する発泡剤としての気体を使用することも できる。 上述のタイプの液体及び発泡剤として好適な気体は、例えば、アルカン、例え ばプロパン、n−ならびにイソ−ブタン、n−ならびにイソ−ペンタン及び好ま しくは工業用ペンタン混合物、シクロアルカンならびにシクロアルケン、例えば シクロブタン、シクロペンテン、シクロヘキセン及び好ましくはシクロペンタン 及び/又はシクロヘキサン、ジアルキルエーテル例えばジメチルエーテル、メチ ルエチルエーテル、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シク ロアルキレンエーテル例えばフラン、ケトン例えばアセトン、メチルエチルケト ン、アセタール及び/又はケタール例えばフォルムアルデヒドジメチルアセター ル、1、3−ジオキソランならびにアセトンジメチルアセタール、カルボン酸エ ステル例えば酢酸エチル、ギ酸メチルならびに第3ブチルエチレンアクリレート 、第3アルコール例えば第3ブタノール、対流圏で分解するのでオゾン層を損傷 しないフルオロアルカン、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、及びテトラフルオロエタン及びヘプタフ ルオロエタン、クロロアルカン例えば2−クロロプロパン、及び気体例えば窒素 、炭酸ガス及び貴ガス例えばヘリウム、ネオンならびにクリプトン、及び化学的 に水と類似の作用をする発泡剤例えばギ酸、酢酸及びプロピオン酸からなる群か ら選択することができる。 発泡剤(e)として好適で、NCO基に対して不活性な液体の中で、好ましい のは4〜8個の炭素原子を有するアルカン、4〜6個の炭素原子を有するシクロ アルカン又はアルカンならびにシクロアルカンの大気圧での沸点が−40〜50 ℃である混合物である。特に好ましいのは、C5の(シクロ)アルカン例えばn −ペンタン、イソ−ペンタンならびにシクロペンタン及びそれらの工業用混合物 である。 他の好適な発泡剤は熱分解する塩で、例えば重炭酸アンモニウム、アンモニウ ムカルバメート及び/又は有機カルボン酸のアンモニウム塩例えばマロン酸、ホ ウ酸、ギ酸もしくは酢酸のモノアンモニウム塩である。 単独で又は混合物の形態、例えば液体混合物、気体混合物もしくは気体と液体 の混合物でのいずれでも用い得る固体発泡剤、低沸点の液体及び気体の最も有利 な量は、得べき密度と用いる水の量に依存する。所望の量は簡単な試験で容易に 決定できる。いずれの場合も構成成分(a)、(c)及び、使用に応じて(b) の重量に対し、0.5〜35重量部、好ましくは2〜15重量部の固体の量、1 〜30重量部、好ましくは3〜18重量部の液体の量、及び/又は0.01〜8 0重量部、好ましくは10〜35重量部の気体の量によって、通常満足すべき結 果が得られる。気体例えば空気、炭酸ガス、窒素及び/又はヘリウムの仕込みは 、比較的高分子量の、水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)を通して、 もしくはポリイソシアネート(c)を通して、又は(a)、(c)及び、使 用に応じて(b)を通して行われる。 使用しない発泡剤は、上記に示したように、全部ハロゲン化したクロロフルオ ロカーボンである。 f)所望に応じ、添加剤(f)も又圧縮性で、好ましくは発泡性PUエラストマ ーの製造用の反応混合物に含有させ得る。挙げ得る例は、表面活性物質、気泡安 定剤、気泡調整剤、充填剤、難燃剤、成核剤、酸化防止剤、安定剤、潤滑剤なら びに離型剤、染料及び顔料である。 好適な表面活性物質は、例えば、出発物質の均一性を促進するのに役立つ化合 物出、気泡構造の調整にも好適なものである。挙げ得る例は、乳化剤例えばヒマ シ油サルフェート、もしくは脂肪酸のナトリウム塩及び脂肪酸のアミン塩、例え ばリシノール酸ジエタノールアミン塩、スルフォン酸塩、例えばドデシルベンゼ ン−もしくはジナフチルメタンジスルフォン酸、ならびにリシノレイン酸のアル カリ金属もしくはアンモニウム塩であり、気泡安定剤、例えばシロキサン−オキ シアルキレンコポリマーならびに他の有機ポリシロキサン、エポキシ化アルキル フェノール、エトキシル化脂肪アルコール、パラフィン油、ヒマシ油もしくはリ シノール酸エステル、ロート油ならびにピーナツオイル、及び気泡調整剤、例え ばパラフィン、脂肪アルコール及びジメチルポリシロキサンである。側基として ポリオキシアルキレン基とフルオロアルカン基を有する低重合体ポリアクリレー トもまた乳化作用、気泡構造及び/又はその安定性を改良するのに好適である。 表面活性物質は、通常、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)の10 0重量部当り、0.01〜5重量部の量で使用される。 本発明の目的のために、充填剤特に補強充填剤は、それ自体公知の、慣用の有 機ならびに無機の充填剤、補強剤及び増量剤である。独特な例は、無機充填剤例 えばケイ質鉱物、例えば層状ケイ酸塩例えばアンチゴライト、蛇紋石、ホルンブ レンド、角閃石、温石綿、タルクであり、金属酸化物例えばカオリン、酸化アル ミニウム、ケイ酸アルミニウム、酸化チタン及び酸化鉄、金属塩例えばチョーク 、重晶石及び無機顔料例えば硫化カドミウム、硫化亜鉛及びガラス粒子である。 好適な有機充填剤は、例えば、カーボンブラック、メラミン、エキスパンド黒鉛 、ロジン、シクロペンタジエニル樹脂及びグラフトポリマーである。 補強充填剤として、好ましいのは繊維、例えば炭素繊維もしくは特にはガラス 繊維で、高い耐熱変形性又は非常に高い剛性が必要な場合には特にこれらの繊維 をカップリング剤及び/又はサイズ剤で被覆して用いることである。好適なガラ ス繊維は、[lacuna:欠文]、例えばまたガラス繊維織物、ガラスマット 、ガラス不織布及び/又は好ましくは、直径5〜200μm、好ましくは6〜1 5μm、を有する低アルカリEガラスのガラス繊維ロービングもしくはチョップ トグラスファイバーの形態で使用され、一般に成形品組成に組み込まれた後は、 0.05〜1mmの、好ましくは0.1〜0.5mmの平均繊維長を有する。 無機のならびに有機の充填剤は、単独か又は混合物として使用でき、通常反応 混合物に構成成分(a)〜(c)の重量に対して、0.5〜50重量%、好まし くは1〜30重量%の量で添加する。 好適な難燃剤は、例えば、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(2−クロロプロピル)フォスフェート、トリ ス(1、3−ジクロロプロピル)フォスフェート、トリス(2、3−ジブロモプ ロピル)フォスフェート及びテトラキス(2−クロロエチル)エチレンジフォス フェートである。 上記に挙げたハロゲン置換フォスフェートとは別に、本発明の難燃剤によって 製造するPUエラストマーを造るために、無機の難燃剤例えば赤リン、水和酸化 アルミニウム、三酸化アンチモン、三酸化ヒ素、ポリリン酸アンモニウム及び硫 化カルシウム又はシアヌル酸誘導体例えばメラミン又は少なくとも2種の難燃剤 、例えばポリリン酸アンモニウムとメラミンとの混合物、及びまた所望に応じデ ンプン及び/又はエキスパンド黒鉛を使用することができる。一般に、いずれの 場合も構成成分(a)〜(c)の100重量部当り、指定難燃剤もしくは混合物 の、5〜50重量部、好ましくは5〜25重量部を用いるのが有利であることが 見出された。 用い得る成核剤は、例えば、タルク、フッ化カルシウム、ナトリウムフェニル フォスフィネート、酸化アルミニウム及び細粉化ポリテトラフルオロエチレンで 、構成成分(a)〜(c)の全重量に対し5重量%の量で用いることができ る。 本発明のPUエラストマーに添加できる、好適な酸化防止剤及び熱安定剤は、 例えば周期律表I族の金属のハロゲン化物例えばハロゲン化ナトリウム、カリウ ム、リチウム、所望に応じハロゲン化銅(I)、例えば塩化物、臭化物もしくは ヨウ素化物と組み合わせて、立体障害のあるフェノール、ヒドロキノン、ならび にまたこれらの基の置換化合物、及びそれらの混合物であって、それは好ましく は構成成分(a)〜(c)の重量に対して、1重量%以下の濃度で使用される。 紫外線安定剤の例は、諸種の置換レゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリ アゾールならびにベンゾフェノン及びまた立体障害のあるアミンで、それらは一 般に構成成分(a)〜(c)の重量に対して、2.0重量%以下の量で使用され る。 潤滑剤及び離型剤は、構成成分(a)〜(c)の重量に対して、概して同様に 1重量%以下の量で添加され、ステアリン酸、ステアリルアルコール、ステアリ ン酸エステルならびにステアルアミド及びペンタエリスリトールの脂肪酸エステ ルである。 加うるに、有機着色剤例えばニトロシン、顔料例えば二酸化チタン、硫化カド ミウム、硫化セレン化カドミウム、フタロシアニン、ウルトラマリンブルー又は カーボンブラックを添加することができる。 他の慣用の助剤及び上記に挙げた添加剤の詳細は、専門家の文献、例えばth e monograph by J.H.Saunders and K.C. Frisch ”High Polymers”,VolumeXVI,Poly urethanes,parts 1 and 2 Interscience Publishers 1962 and 1964,or Kunstst off−Handbuch,Polyurethane,Volume VII,C arl−Hanser−Verlag,Munich,Vienna,1st, 2nd and 3rd Editions,1966,1983 and 1 993. に出ている。 圧縮性もしくは好ましくは発泡PUエラストマーの製造のために、比較的高分 子量のポリヒドロキシル化合物(a)、所望に応じ低分子量の連鎖延長剤及び/ 又は架橋剤(b)と、所望に応じ、化学的に作用する発泡剤、好ましくは水が、 触媒(d)、物理的作用の発泡剤(e)及び添加剤(f)の存在下又は不存在下 で、有機ポリイソシアネート(c)又は好ましくはイソシアネート基を含有し、 かつ、(a)、(b)及び(c)から、もしくは好ましくは(a)ならびに(c )及び水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)から調製したプレポリマー と、(a)及び(b)の一部の量の混合物、(a)、(b)及び水の一部の量の 混合物、又は好ましくは(b)と水の混合物もしくは水と、ポリイソシアネート (c)又はイソシアネート基を含有するプレポリマーのNCO基対成分(a)と 、使用に応じ、(b)及びまた、使用に応じ、化学的に作用する発泡剤の反応性 水素原子の当量比が0.8〜1.2:1、好ましくは0.95〜1.15:1、 特には1.00〜1.05:1になるような量で反応させる。 圧縮性もしくは好ましくは発泡PUエラストマーは、文献記載の方法、例えば ワンショット法又は好ましくはプレポリマー法で、公知の混合装置を使用して製 造できる。 圧縮性のPUエラストマーを製造するために、出発物質を 発泡剤(e)の不 存在下で、通常80〜160℃で、好ましくは110〜150℃で均一に混合し 、反応混合物を解放の、加熱もしくは未加熱のモールドに注入し、硬化させる。 発泡性PUエラストマーを生成するためには、構成成分を同様に発泡剤、好まし くは水の存在下で混合し、加熱もしくは未加熱のモールドに注入する。混合物を モールドに入れた後、モールドを閉じ、反応混合物を、例えば1.1〜8、好ま しくは1.2〜6、特には2〜4の圧縮度で圧縮し、成形品を造る。成形品が十 分な強さになった後すぐに、離型時間は、なかんずくモールド温度、モールドの 形状及び反応混合物の反応性に依存し、通常10〜60分の範囲である。 本発明の方法で製造した圧縮性のPUエラストマーは、充填剤不含の場合は、 1.0〜1.4g/cm3、好ましくは1.1〜1.25g/cm3の密度であり 、充填剤含有製品の場合は、通常1,2g/cm3以上の密度を有する。発泡性 PUエラストマーは0.2〜1.1g/cm3、好ましくは0.35〜0.80 g/cm3の密度である。 本発明の方法で製造されたPUエラストマーは、成形品の製造、好ましくは機 械構成及び車両部門に用いられる。発泡性PUエラストマーは、特に制振用及び 緩衝材用機素の製造、例えば車両、特には自動車用に、緩衝材及び表面塗装に好 適である。 実施例 比較例I a)イソシアネート基を含有し、4、4’−MDIを基材とするプレポリマーの 製造 2000の平均分子量(実験的に決定された水酸基の数から計算)を有する1 000重量部(0.5mol)のポリ(エタンジオール(0.5mol)−1、 4−ブタンジオール(0.5mol)アジピン酸エステル(1mol))を14 0℃に加熱し、この温度で、50℃に加熱した380重量部(1.52mol) の4、4’−MDIと、激しく攪拌しながら、混合し、反応させた。 これにより、6.19重量%のNCO含量及び90℃で1600mPa・sの 粘度を有するプレポリマーを得た(以下の比較例及び実施例において粘度が測定 されるHaakeの回転粘度計を用いて測定、)。 b)発泡成形品の製造 架橋成分は、2、2’,6、6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイ ミド20.7重量部、平均で9つのエチレンオキサイド単位を有するエトキシ化 されたオレイン酸及びリシノール酸の混合物2.9重量部、C9〜C15のアルキ ル基を有するn−アルキルベンゼンスルホン酸のモノエタノールアミン塩3.8 重量部、硫酸化ひまし油のナトリウム塩36.3重量部、水36.3重量部、及 び30重量%のペンタメチルジエチレントリアミンと70重量%のN−メチル− N’−(ジメチルアミノメチル)−ピペラジンとの混合物0.03重量部を含ん でいる。 比較例Iaに記載された方法により製造され、90℃に加熱された100重量 部のイソシアネートプレポリマーを、3.42重量部の架橋成分と、約8秒間、 激しく攪拌した。反応混合物を、80℃に熱した密封可能な金属型に導入し、型 を密封し、反応混合物を硬化させた。25分間後、微孔質成形品を型から除去 し、更に110℃で16時間、硬化させた。 反応混合物は、動的テストのためのテストばねに加工処理はしなかった。 比較例II a)イソシアネート基を含有し、4,4’−MDIを基材とするプレポリマーの 製造 比較例Iに記載された1000重量部のポリ(エタンジオール−1、4−ブタ ンジオールアジピン酸エステル)と3重量部のトリメチロールプロパンとの混合 物を、50℃に加熱した380重量部(1.52mol)の4、4’−MDIと 、比較例Iと同様な方法により反応させた。 これにより、5.80重量%のNCO含量及び90℃で1750mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 比較例IIaのプレポリマー100重量部及び比較例Ibの架橋成分3.1重 量部を、比較例Iと同様な方法で成形品を製造するのに用いた。 比較例III a)イソシアネート基を有しTODI基材とするプレポリマーの製造 4,4’−MDIの代わりに290重量部(1.097mol)の3、3’− ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネート(トリジンジイソシアネート( TODI))を使用する以外は、比較例Iaの製造を繰り返した。 これにより、3.76重量%のNCO含量及び90℃で5100mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 比較例IIIaのプレポリマー100重量部及び比較例Ibの架橋成分2.0 7重量部を、比較例Iと同様な方法で成形品を製造するのに用いた。これらの成 形品を、型中での40分間の硬化時間の後、型から取り出し、更に110℃で1 6時間熱的に硬化させた。 実施例1 a)イソシアネート基を含有し、4,4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 2000の平均分子量(実験的に決定された水酸基の数から計算)を有する1 00重量部(0.5mol)のポリ(エタンジオール(0.5mol)−1,4 −ブタンジオール(0.5mol)アジピン酸エステル(1mol))を、14 0℃に加熱し、激しく攪拌しながら、190重量部(0.76mol)の4,4 ’−MDIを50℃に加熱し、100.5重量部(0.38mol)の固体のT ODIを添加し、反応させた。約30分間の反応時間後、ウレタン及びイソシア ネート基を有し、4.1重量%のNCO含量を有する重付加生成物を得、この重 付加生成物を100.5重量部(0.38mol)の固体のTODIと120℃ で反応させ、攪拌しながら約40分間に渡って90℃に冷却した。 これにより、6.09重量%のNCO含量及び90℃で4000mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 4,4’−MDI/TODIを基材とし、90℃に加熱し、実施例1aに記載 した方法で製造した100重量部のイソシアネートを、比較例Ibに記載した方 法で製造された3.36重量部の架橋成分と激しく攪拌しながら混合した。 約8秒の攪拌時間の後、反応混合物を、80℃に熱した密封可能な金属型に導 入し、型を密封し、反応混合物を硬化させた。型中での45分間の硬化時間の後 、微少発泡成形品を型から除去し、更に110℃で16時間熱的に硬化させた。 実施例2 a)イソシアネート基を含有し、4,4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 1000重量部(0.5mol)のポリ(エタンジオール−1、4−ブタンジ オールアジピン酸エステル)を、最初に285重量部(1.14mol)の4、 4’−MDI、その後すぐに50重量部(0.19mol)のTODIと混合し た。 約30分間の反応時間の後、ウレタンとイソシアネート基を含有し、5.18 重量%のNCO含量を有する生じた重付加生成物を、更に50重量部(0.19 mol)のTODIを用い、110〜120℃で処理した。 これにより、6.10重量%のNCO含量及び90℃で2100mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 実施例2aのプレポリマー及び実施例1bと同様な方法を用いて、発泡生成物 を製造した。 実施例3 a)イソシアネート基を含有し、4、4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 50重量部(0.19mol)の固体のTODIを、110℃に加熱した28 5重量部(1.14mol)の4,4’−MDIに溶解した。実施例1aに記載 され、125℃に加熱した1000重量部(0.5mol)のポリ(エタンジオ ール−1、4−ブタンジオールアジピン酸エステル)を、攪拌しながら7分間に 渡って、この溶液に少しづつ添加した。 145〜120℃の温度範囲における、約35分間の反応時間の後、ウレタン 及びイソシアネート基及び5.2重量%のNCO含量を有する重付加生成物を得 、この重付加生成物を更に、50重量部(0.19mol)の固体のTODIと 反応させた。70分間の反応時間の後、反応混合物を90℃に冷却した。 これにより、6.12重量%のNCO含量及び90℃で2200mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 実施例3aのプレポリマー100重量部と比較例Ibに記載された方法で製造 された架橋剤成分3.38重量部を用い、発泡生成物を実施例1bと同様な方法 で製造した。 実施例4 a)イソシアネート基を含有し、4、4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 319重量部(1.276mol)の4、4’−MDIと34重量部(0.1 29mol)のTODIとの4,4’−MDI/TODI混合物を使用する以外 は、実施例3の製造を繰り返した。ウレタン及びイソシアネート基を含有し、5 .6重量%のNCO含量を有する生じた重付加生成物は更に、34重量部(0. 129mol)のTODIで処理した。 これにより、6.20重量%のNCO含量及び90℃で1700mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 実施例4aのプレポリマー100重量部と比較例Ibに記載された方法で製造 された3.42重量部の架橋剤成分を用い、発泡生成物を実施例1bと同様な方 法で製造した。 実施例5 a)イソシアネートを基含有し、4、4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 335重量部(1.34mol)の4、4’−MDIと25重量部(0.09 5mol)のTODIとの4,4’−MDI/TODI混合物を使用する以外は 、実施例3の製造を繰り返した。 ウレタン及びイソシアネート基を含有し、5.73重量%のNCO含量を有す る生じた重付加生成物を、25重量部(0.095mol)のTODIで処理し た。 これにより、6.17重量%のNCO含量及び90℃で1700mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 実施例5aのプレポリマー100重量部と比較例Ibに記載された方法で製造 された架橋剤成分3.40重量部を用い、発泡生成物を実施例1bと同様な方法 で製造した。 実施例6 a)イソシアネートを基含有し、4、4’−MDI/TODIを基材とするプレ ポリマーの製造 ポリ(エタンジオール−1、4−ブタンジオールアジピン酸エステル)の代わ りに、2000の平均分子量(実験的に決定された水酸基の数から計算)を有す る1000重量部(0.5mol)のポリ(1,4−ブタンジオール(1mol )−1、6−ヘキサンジオール(1mol)アジピン酸エステル(2mol)) を使用する以外は、実施例3の製造を繰り返した。 これにより、6.02重量%のNCO含量及び90℃で2100mPa・sの 粘度(回転粘度計を用いて測定)を有するプレポリマーを得た。 b)発泡成形品の製造 実施例6aのプレポリマー100重量部と比較例Ibの架橋剤成分3.33重 量部を、実施例1bと同様な方法により発泡生成物を製造するのに用いた。 比較例IbからIIIb及び実施例1bから6bに記載された方法で製造され た発泡成形品を、微少発泡PUエラストマーの静的及び動的機械的性質を測定す るのに用いた。 測定された静的機械的性質は、DIN 53 571における引張強度であり 、DIN 53 571における破断伸度であり、DIN 53 515におけ る引き裂き伝播抵抗であり、18mmの高さを有するスペーサー及び40×40 mmの底面積及び30(1mmの高さを有するテスト試料を用いたDIN53 572の修正した方法による、80℃における圧縮永久歪である。圧縮永久歪( CS)は、式 (式中、H0はテスト試料の元の高さ(mm)、H1はテスト試料の変形状態にお ける高さ(mm)及びH2はテスト試料の除圧した後の高さ(mm)であ る。)により計算される。 決定された動的機械的性質は、最大力での変位増加(DI)及び圧密(CN) である(図)。圧密を測定するために、成形品を、3つのセグメントのくびれ( constriction)及び100mmの高さ、50mmの外部直径、10 mmの内部直径を有する円筒型テストばねにした。6kNの力及び1.2Hzの 周波数で、100000回の負荷サイクルに渡ってばねに負荷を与えた後、CN は、ばねの負荷前と負荷後の高さの差として測定され、パーセントで記録された 。圧密は、周期的な疲労テストの間の発泡PUエラストマーの永久変形の尺度で ある。この圧密が低いほど、物質の動的な性能は優れている。 動的なテストの後の圧密の決定をするためのHRを、ばねの特性直線(cha racteristic line)を記録することにより測定した。ここで、 H0は負荷前の高さで、成形品を、あらかじめ最大力(特性直線の最大力)で3 回圧縮し、特性直線としては50mm/minの圧力速度での4回目のサイクル が記録された。10分後、H1を決定するが、これは特性直線測定後の高さ成分 である。その後すぐに動的テストを開始した。 HRは動的テストが終わった後に、23℃で50%の相対湿度中、24時間保 管して測定された動的テスト後の高さである。動的テスト後の永久圧密を決定す るために使用する参照点((測定前の高さ)は、いかなる圧縮もかけず、完全に 新規な状態にあるばねの高さH0であり、 動的テストは、23℃、50%の相対湿度に雰囲気が調整された部屋で、更なる 冷却作業をせずに実行した。テスト試料に対して測定された機械的性質は、以下 のテーブルにまとめられている。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年10月2日 【補正内容】 請求の範囲 1.a)分子量800〜6000のポリエステルポリオール、水酸基含有ポリカ ーボネートおよびポリオキシブチレンゴリコールと、必要に応じて、 b)分子量800未満の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤を、 c)有機ポリイソシアネートと、 d)触媒、 e)発泡剤、及び f)添加剤、 の存在下又は不存在下で反応させ、用いる有機ポリイソシアネートが、3、3’ −ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと、更にジフェニルメタンジ イソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジ イソシアネートからなる群から選択される別の芳香族ジイソシアネートの少なく とも1種と、及び/又は4〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジイソシアネート の少なくとも1種と、及び/又は6〜18個の炭素原子を有する脂環式ジイソシ アネートの少なくとも1種、であるポリウレタンエラストマーの製造方法。 2.比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物が、2〜3の官能価と、500〜 6,000の分子量を有する請求の範囲第1項記載の方法。 3.比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物が、2官能性であり、800〜3 ,500の分子量を有する請求の範囲第1項記載の方法。 4.連鎖延長剤が、800以下の分子量を有し、アルカンジオール、ジアルキレ ングリコール及びポリオキシアルキレングリコールからなる群から選択され、か つ、架橋剤が、800以下の分子量を有し、3価又は4価のアルコール及び官能 価3〜4を有するオリゴマーポリオキシアルキレンポリオールからなる群から選 択される請求の範囲第1項〜第3項のうちいずれか一項記載の方法。 5.用いる有機ポリイソシアネート(c)が、3、3’−ジメチルビフェニル4 、4’−ジイソシアネートと、更にトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタ ンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレ ンジイソシアネートからなる群から選択される別の芳香族ジイソシアネートの 少なくとも1種、及び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート及び/又 は1−イソシアナト−3、3、5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロ ヘキサンの流動性混合物である請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記 載の方法。 6.用いる有機ポリイソシアネート(c)が、3、3’−ジメチルビフェニル4 、4’−ジイソシアネート及びジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートの 溶融体である請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 7.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリマ ーの形態で用いられ、かつ、3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシ アネートと、更にトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー ト、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネー トからなる群から選択される別の芳香族ジイソシアネートの少なくとも1種と、 脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートと、少なくとも1種の比較的高分子量 のポリヒドロキシル化合物(a)と、及び所望に応じ、低分子量の水酸基含有連 鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)から調製される請求の範囲第1項〜第4項のう ちいずれか一項記載の方法。 8.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリマ ーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)の 一部の量あるいは全量、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又 は架橋剤(b)との混合物の一部の量あるいは全量を、ジフェニルメタンジイソ シアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソ シアネートからなる群から選択される芳香族ジイソシアネートの少なくとも1種 、及び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート及び/又は1−イソシア ナト−3、3、5−トリメチル-5−イソシアナトメチルシクロヘキサンと反応 させて、ウレタン基を含有する付加重合生成物を得、かつ、これを3、3’−ジ メチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反応させて、イソシアネート基 を含有するプレポリマーを得ることによって調製される請求の範囲第1項〜第4 項のうちいずれか一項記載の方法。 9.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリ マーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a) の一部の量あるいは全量、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/ 又は架橋剤(b)との混合物の一部の量あるいは全量を、ジフェニルメタン4、 4’−ジイソシアネートと反応させて、ウレタン基を含有する付加重合生成物を 得、かつ、これを3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと 反応させて、イソシアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製 される請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 10.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリ マーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a) 、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混 合物を、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、 2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネートからな る群から選択される芳香族ジイソシアネート、及び/又はヘキサメチレン1、6 −ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト−3、3、5−トリメチル−5 −イソシアナトメチルシクロヘキサンと、(a)又は(a)および(b)の水酸 基対有機ジイソシアネートのイソシアネート基が1:>1〜6の当量比で反応さ せて、ウレタン及びイソシアネート基を含有する付加重合生成物を得、かつ、こ れを、(a)又は(a)および(b)の水酸基対3、3’−ジメチルビフェニル 4、4’−ジイソシアネートのイソシアネート基を1:0.02〜6の当量比と して、3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートにより、イソ シアネート基を含有するプレポリマーに転化することによって調製される請求の 範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 11.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリ マーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a) 、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混 合物を、ジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートと、水酸基対イソシアネ ート基が1:>1〜6の当量比で反応させて、ウレタン及びイソシアネート基を 含有する付加重合生成物を得、かつ、これを、(a)又は(a)および(b)の 水酸基対3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートの イソシアネート基を1:0.02〜6の当量比として、3、3’−ジメチルビフ ェニル4、4’−ジイソシアネートによりイソシアネート基を含有するプレポリ マーに転化することによって調製される請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれ か一項記載の方法。 12.発泡剤(d)が、4〜8個の炭素原子を有するアルカン、4〜6個の炭素 原子を有するシクロアルカン及び水からなる群から選択される請求の範囲第1項 〜第11項のうちいずれか一項記載の発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法 。 13.エラストマーの密度が0.2〜1.1g/lである請求の範囲第1項〜第 12項のうちいずれか一項記載の発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法。 14.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、少なくとも1個の比較的 高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)、又は(a)と低分子量の水酸基含有 連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混合物を、ジフェニルメタンジイソシア ネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシア ネートからなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジイソシアネート、及 び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト −3、3、5−トリメチル-5−イソシアナトメチルシクロヘキサンと反応させ て、ウレタン及びイソシアネート基を含有し、かつ、0.05〜8重量%のNC O含量を有する付加重合生成物を得、かつ、これを3、3’−ジメチルビフェニ ル4、4’−ジイソシアネートと反応させて、イソシアネート基を含有するプレ ポリマーを得ることによって調製されるイソシアネート基含有プレポリマー。 15.(a)又は(a)および(b)の水酸基対、ジフェニルメタンジイソシア ネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシア ネートからなる群から選択される芳香族ジイソシアネート、及び/又はヘキサメ チレン1、6−ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト−3、3、5−ト リメチル-5−イソシアナトメチルシクロヘキサンのNCO基対3、3’−ジメ チルビフェニル4、4’−ジイソシアネートのNCO基の当量比が1:>1〜6 :0.02〜6である請求の範囲第14項記載のイソシアネート基含有プレポ リマー。 16.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、少なくとも1個の比較的 高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)、又は(a)と低分子量の水酸基含有 連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混合物を、ジフェニルメタン4、4’− ジイソシアネートと反応させて、ウレタン及びイソシアネート基を含有し、かつ 、0.05〜8重量%のNCO含量を有する付加重合生成物を得、かつ、これを 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反応させて、イソ シアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製されるイソシアネ ート基含有プレポリマー。 17.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、ポリエステルポリオール 、水酸基含有ポリカーボネート及びポリオキシテトラメチレングリコールからな る群から選択される、800を超過し3,500までの分子量を有する2官能性 ポリヒドロキシル化合物を、ジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートと反 応させて、ウレタン及びイソシアネート基を含有する付加重合生成物を得、かつ 、これを3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反応させ て、イソシアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製されるイ ソシアネート基含有プレポリマー。 18.(a)又は(a)および(b)の水酸基対ジフェニルメタン4、4’−ジ イソシアネートのNCO基対3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシ アネートのNCO基の当量比が1:>1〜6:0.02〜6である請求の範囲第 16項又は第17項記載のイソシアネート基含有プレポリマー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),UA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AU,BG ,BR,CA,CN,CZ,GE,HU,IL,JP, KR,LV,MX,NO,NZ,PL,RO,SG,S I,SK,TR,UA,US (72)発明者 ハーゼルホルスト,ヴァルター ドイツ国、D−49088、オスナブリュック、 クルト−トゥーフオルスキー−シュトラー セ、5 (72)発明者 イェシュケ,トルステン ドイツ国、D−49152、ヴェーレンドルフ、 アン、デァ、ブデミューレ、1 (72)発明者 ブルンス,ウテ ドイツ国、D−49808、リンゲン、ナハテ ィガレンシュトラーセ、52 (72)発明者 ボルマン,ハインツ ドイツ国、D−49594、アルフハウゼン、 ヘーカー シュトラーセ、82 (72)発明者 シュトラウス,ミヒャエル ドイツ国、D−49448、レムフェルデ、グ リューナーヴェーク、10 (72)発明者 ショルツ,ヴォルフガング ドイツ国、D−49448、レムフェルデ、ガ ルテンシュトラーセ、18 (72)発明者 ポイカー,ハルトムート ドイツ国、D−49143、ビセンドルフ、モ ールヴェーク、1 (72)発明者 フェルケル,リュディガー ドイツ国、D−64625、ベンスハイム、シ ャネンバッハー、ヴェーク、2 (54)【発明の名称】 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートを含有するポリイソシアネート混合 物を基材とした非発泡または発泡ポリウレタンエラストマーの製造、及びこの目的に適したイソ シアネートプレポリマー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物と、必要に応じて、 b)低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤を、 c)有機ポリイソシアネートと、 d)触媒、 e)発泡剤、及び f)添加剤、 の存在下又は不存在下で反応させ、用いる有機ポリイソシアネートが、3、3’ −ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと、更にトリレンジイソシア ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソ シアネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される別の芳香 族ジイソシアネートの少なくとも1種と、及び/又は4〜12個の炭素原子を有 する脂肪族ジイソシアネートの少なくとも1種と、及び/又は6〜18個の炭素 原子を有する脂環式ジイソシアネートの少なくとも1種、であるポリウレタンエ ラストマーの製造方法。 2.比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物が、2〜3の官能価と、500〜 6,000の分子量を有する請求の範囲1項記載の方法。 3.比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物が、2官能性であり、800〜3 ,500の分子量を有し、かつ、ポリエステルポリオール、水酸基含有ポリカー ボネート及びポリオキシブチレングリコールからなる群から選択される請求の範 囲第1項記載の方法。 4.連鎖延長剤が、800以下の分子量を有し、アルカンジオール、ジアルキレ ングリコール及びポリオキシアルキレングリコールからなる群から選択され、か つ、架橋剤が、800以下の分子量を有し、3価又は4価のアルコール及び官能 価3〜4を有するオリゴマーポリオキシアルキレンポリオールからなる群から選 択される請求の範囲第1項〜第3項のうちいずれか一項記載の方法。 5.用いる有機ポリイソシアネート(c)が、3、3’−ジメチルビフェニル4 、4’−ジイソシアネートと、更にトリレンジイソシアネート、ジフェニルメ タンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニ レンジイソシアネートからなる群から選択される別の芳香族ジイソシアネートの 少なくとも1種、及び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート及び/又 は1−イソシアナト−3、3、5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロ ヘキサンの流動性混合物である請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記 載の方法。 6.用いる有機ポリイソシアネート(c)が、3、3’−ジメチルビフェニル4 、4’−ジイソシアネート及びジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートの 溶融体である請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 7.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリマ ーの形態で用いられ、かつ、3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシ アネートと、更にトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー ト、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネー トからなる群から選択される別の芳香族ジイソシアネートの少なくとも1種と、 脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートと、少なくとも1種の比較的高分子量 のポリヒドロキシル化合物(a)と、及び所望に応じ、低分子量の水酸基含有連 鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)から調製される請求の範囲第1項〜第4項のう ちいずれか一項記載の方法。 8.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリマ ーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)の 一部の量あるいは全量、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又 は架橋剤(b)との混合物の一部の量あるいは全量を、トリレンジイソシアネー ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシア ネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される芳香族ジイソ シアネートの少なくとも1種、及び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネ ート及び/又は1−イソシアナト−3、3、5−トリメチル−5−イソシアナト メチルシクロヘキサンと反応させて、ウレタン基を含有する付加重合生成物を得 、かつ、これを3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反 応させて、イソシアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調 製される請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 9.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリマ ーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)の 一部の量あるいは全量、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又 は架橋剤(b)との混合物の一部の量あるいは全量を、ジフェニルメタン4、4 ’−ジイソシアネートと反応させて、ウレタン基を含有する付加重合生成物を得 、かつ、これを3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反 応させて、イソシアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製さ れる請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 10.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリ マーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a) 、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混 合物を、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1、 2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネートからな る群から選択される芳香族ジイソシアネート、及び/又はヘキサメチレン1、6 −ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト−3、3、5−トリメチル−5 −イソシアナトメチルシクロヘキサンと、(a)又は(a)および(b)の水酸 基対有機ジイソシアネートのイソシアネート基が1:>1〜6の当量比で反応さ せて、ウレタン及びイソシアネート基を含有する付加重合生成物を得、かつ、こ れを、(a)又は(a)および(b)の水酸基対3、3’−ジメチルビフェニル 4、4’−ジイソシアネートのイソシアネート基を1:0.02〜6の当量比と して、3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートにより、イソ シアネート基を含有するプレポリマーに転化することによって調製される請求の 範囲第1項〜第4項のうちいずれか一項記載の方法。 11.有機ポリイソシアネート(c)が、イソシアネート基を含有するプレポリ マーの形態で用いられ、かつ、比較的高分子量のポリヒドロキシル化合物(a) 、又は(a)と低分子量の水酸基含有連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混 合物を、ジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートと、水酸基対イソシアネ ート基が1:>1〜6の当量比で反応させて、ウレタン及びイソシアネー ト基を含有する付加重合生成物を得、かつ、これを、(a)又は(a)および( b)の水酸基対3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートのイ ソシアネート基を1:0.02〜6の当量比として、3、3’−ジメチルビフェ ニル4、4’−ジイソシアネートによりイソシアネート基を含有するプレポリマ ーに転化することによって調製される請求の範囲第1項〜第4項のうちいずれか 一項記載の方法。 12.発泡剤(e)が、4〜8個の炭素原子を有するアルカン、4〜6個の炭素 原子を有するシクロアルカン及び水からなる群から選択される請求の範囲第1項 〜第11項のうちいずれか一項記載の発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法 。 13.エラストマーの密度が0.2〜1.1g/lである請求の範囲第1項〜第 12項のうちいずれか一項記載の発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法。 14.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、少なくとも1個の比較的 高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)、又は(a)と低分子量の水酸基含有 連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混合物を、ジフェニルメタンジイソシア ネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシア ネートからなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジイソシアネート、及 び/又はヘキサメチレン1、6−ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト −3、3、5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサンと反応させ て、ウレタン及びイソシアネート基を含有し、かつ、0.05〜8重量%のNC O含量を有する付加重合生成物を得、かつ、これを3、3’−ジメチルビフェニ ル4、4’−ジイソシアネートと反応させて、イソシアネート基を含有するプレ ポリマーを得ることによって調製されるイソシアネート基含有プレポリマー。 15.(a)又は(a)および(b)の水酸基対、ジフェニルメタンジイソシア ネート、1、2−ジフェニルエタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシア ネートからなる群から選択される芳香族ジイソシアネート、及び/又はヘキサメ チレン1、6−ジイソシアネート及び/又は1−イソシアナト−3、3、5−ト リメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサンのNCO基対3、3’−ジメ チルビフェニル4、4’−ジイソシアネートのNCO基の当量比が1:>1〜6 :0.02〜6である請求の範囲第14項記載のイソシアネート基含有プレポリ マー。 16.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、少なくとも1個の比較的 高分子量のポリヒドロキシル化合物(a)、又は(a)と低分子量の水酸基含有 連鎖延長剤及び/又は架橋剤(b)との混合物を、ジフェニルメタン4、4’− ジイソシアネートと反応させて、ウレタン及びイソシアネート基を含有し、かつ 、0.05〜8重量%のNCO含量を有する付加重合生成物を得、かつ、これを 3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反応させて、イソ シアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製されるイソシアネ ート基含有プレポリマー。 17.3.3〜10重量%のNCO含量を有し、かつ、ポリエステルポリオール 、水酸基含有ポリカーボネート及びポリオキシテトラメチレングリコールからな る群から選択される、800を超過し3,500までの分子量を有する2官能性 ポリヒドロキシル化合物を、ジフェニルメタン4、4’−ジイソシアネートと反 応させて、ウレタン及びイソシアネート基を含有する付加重合生成物を得、かつ 、これを3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシアネートと反応させ て、イソシアネート基を含有するプレポリマーを得ることによって調製されるイ ソシアネート基含有プレポリマー。 18.(a)又は(a)および(b)の水酸基対ジフェニルメタン4、4’−ジ イソシアネートのNCO基対3、3’−ジメチルビフェニル4、4’−ジイソシ アネートのNCO基の当量比が1:>1〜6:0.02〜6である請求の範囲第 16項又は第17項記載のイソシアネート基含有プレポリマー。
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