JPS63278923A - ポリウレタン/尿素エラストマー用プレポリマーの製法 - Google Patents
ポリウレタン/尿素エラストマー用プレポリマーの製法Info
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-
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- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリウレタン及びポリウレタン/尿素エラス
トマーを製造するのに用いられるポリイソシアネートプ
レポリマーに関し、そして該プレポリマーから製造され
て得られた工2ストマーに関する。
トマーを製造するのに用いられるポリイソシアネートプ
レポリマーに関し、そして該プレポリマーから製造され
て得られた工2ストマーに関する。
芳香族イソシアネートとポリオールとを反応させそして
次に短鎖ジオール又は芳香族ジアミンにより鎖延長して
エラストマーを形成することにより、ポリウレタン及び
ポリウレタン/尿素エラストマーを製造することは、周
知である。
次に短鎖ジオール又は芳香族ジアミンにより鎖延長して
エラストマーを形成することにより、ポリウレタン及び
ポリウレタン/尿素エラストマーを製造することは、周
知である。
二つの方法が用いられ、即ちプレポリマー法及びワン・
ショット法〔反応射出成型法(RI M)を含む〕があ
る。ズレポリマー法で広く用いられる反応体系は、プレ
ポリマーのイソシアネート成分としてトルエンジイソシ
アネートを用い、そしてポリオール成分としてポリテト
ラメチレングリコールを用いる〔このような系は、商標
名アジプレン(Adiprene)の下に販売されてい
る〕。次に、プレポリマーは、芳香族ジアミン鎖延長剤
と接触しそして処方は成型される。
ショット法〔反応射出成型法(RI M)を含む〕があ
る。ズレポリマー法で広く用いられる反応体系は、プレ
ポリマーのイソシアネート成分としてトルエンジイソシ
アネートを用い、そしてポリオール成分としてポリテト
ラメチレングリコールを用いる〔このような系は、商標
名アジプレン(Adiprene)の下に販売されてい
る〕。次に、プレポリマーは、芳香族ジアミン鎖延長剤
と接触しそして処方は成型される。
イソシアネート成分としてトルエンジイソシアネートを
用いるプレポリマーは、トルエンジイソシアネートは揮
発性でありそして有毒でありそのため特殊な取扱い法を
、必要とするため、欠点を有する。他の欠点は、遊離の
トルエンジイソシアネートがプレポリマー中に残存し、
そして抽出されない限り不活性なものを除いてすべての
鎖延長剤例えばメチレンビス(オルトクロロアニリン)
(MOCA)と用いるとき余りにも反応性が高いこと
である。米国特許第2.969.386号;同第3.2
85,951号及び同第3.218.348号は、ウレ
タン系で用いられるときトルエンジイソシアネートの使
用にともなう若干の問題を開示している。
用いるプレポリマーは、トルエンジイソシアネートは揮
発性でありそして有毒でありそのため特殊な取扱い法を
、必要とするため、欠点を有する。他の欠点は、遊離の
トルエンジイソシアネートがプレポリマー中に残存し、
そして抽出されない限り不活性なものを除いてすべての
鎖延長剤例えばメチレンビス(オルトクロロアニリン)
(MOCA)と用いるとき余りにも反応性が高いこと
である。米国特許第2.969.386号;同第3.2
85,951号及び同第3.218.348号は、ウレ
タン系で用いられるときトルエンジイソシアネートの使
用にともなう若干の問題を開示している。
従来の技術は、トルエンジイソシアネート(TDI)及
び長鎖ポリオールから種々のプレポリマー系を生成し、
そしてこのような従来の技術は下記の特許を含む。
び長鎖ポリオールから種々のプレポリマー系を生成し、
そしてこのような従来の技術は下記の特許を含む。
o マックギルバリ−(McG i l 1vary)
の米国特許第3.701.374号は、外界温度及び高
温度の両方で、優れた強さ、弾性、引裂き抵抗、フラッ
ト・スポット性及び使用中における総合的な性能を有す
るポリウレタン空気タイヤを開示している。用いられる
エラストマーは゛、70〜80℃で化学量論上過剰のト
ルエンジイソシアネートと1000の分子量(my)の
ポリ(テトラメチレングリコール)とを反応させること
により製造したポリイソシアネートプレポリマーを鎖延
長することにより得られる。
の米国特許第3.701.374号は、外界温度及び高
温度の両方で、優れた強さ、弾性、引裂き抵抗、フラッ
ト・スポット性及び使用中における総合的な性能を有す
るポリウレタン空気タイヤを開示している。用いられる
エラストマーは゛、70〜80℃で化学量論上過剰のト
ルエンジイソシアネートと1000の分子量(my)の
ポリ(テトラメチレングリコール)とを反応させること
により製造したポリイソシアネートプレポリマーを鎖延
長することにより得られる。
0 カネコらの米国特許第3,963,681号は、改
良された機械的性質を有するウレタンエラストマーを開
示している。プレポリマーは、化学量論的に過剰のTD
Iとポリエーテルポリオール(1000〜4500の平
均mw範囲を有しそして一つが高1nil範囲そして一
つが低m曹範囲にある少くとも2個のピークを有する分
子量分布曲線を有する)とを反応させることにより製造
される。次に、そのプレポリマーは、硬化剤を用いて鎖
延長化される。
良された機械的性質を有するウレタンエラストマーを開
示している。プレポリマーは、化学量論的に過剰のTD
Iとポリエーテルポリオール(1000〜4500の平
均mw範囲を有しそして一つが高1nil範囲そして一
つが低m曹範囲にある少くとも2個のピークを有する分
子量分布曲線を有する)とを反応させることにより製造
される。次に、そのプレポリマーは、硬化剤を用いて鎖
延長化される。
0 シュレーダー(5chroeder)の米国特許第
4.029.730号は、メチレンジアニリン/塩コン
プレックスにより鎖延長されたポリイソシアネートプレ
ポリマーからのエラストマー性ポリウレタン・サイドウ
オールを有するコードレス車輌タイヤを開示している。
4.029.730号は、メチレンジアニリン/塩コン
プレックスにより鎖延長されたポリイソシアネートプレ
ポリマーからのエラストマー性ポリウレタン・サイドウ
オールを有するコードレス車輌タイヤを開示している。
用いられるポリイソシアネートプレポリマーは、2〜4
時間80〜90℃で化学量論的量のトルエンジイソシア
ネートとポリオールとを反応させることにより製造され
る。
時間80〜90℃で化学量論的量のトルエンジイソシア
ネートとポリオールとを反応させることにより製造され
る。
0 バイアル(Via1)らの米国特許第4.089.
822号は、低いガラス転移温度を示すポリウレタンエ
ラストマーを開示している。それは重合体状ジオールと
やや化学量論的に過剰のトルエンジイソシアネートとを
反応させ、そして得られたプレポリマーを2.6−ジク
ロロ−p−フェニレン−ジアミンにより鎖延長すること
により形成される。
822号は、低いガラス転移温度を示すポリウレタンエ
ラストマーを開示している。それは重合体状ジオールと
やや化学量論的に過剰のトルエンジイソシアネートとを
反応させ、そして得られたプレポリマーを2.6−ジク
ロロ−p−フェニレン−ジアミンにより鎖延長すること
により形成される。
0 プラハク(Blahak)らの米国特許第4,13
3,943号は、エステル基を含むジアミンが鎖延長剤
として用いられるポリウレタン/尿素エラストマーを製
造する改良された方法を記載している。
3,943号は、エステル基を含むジアミンが鎖延長剤
として用いられるポリウレタン/尿素エラストマーを製
造する改良された方法を記載している。
系に用いられるポリイソシアネートプレポリマーは、ポ
リオール及びやや化学量論的に過剰のトルエンジイソシ
アネートから製造された。
リオール及びやや化学量論的に過剰のトルエンジイソシ
アネートから製造された。
0 チュン(Chung)らの米国特許第4.365.
051号は、ジアミン、置換ブチルベンゾエート、ベン
ゾニトリル又はベンゾエート及びポリイソシアネートプ
レポリマーから製造されたポリウレタンを記載している
。プレポリマーは、化学量論的に過剰の芳香族ジイソシ
アネートとポリオールとを反応させることにより製造さ
れた。
051号は、ジアミン、置換ブチルベンゾエート、ベン
ゾニトリル又はベンゾエート及びポリイソシアネートプ
レポリマーから製造されたポリウレタンを記載している
。プレポリマーは、化学量論的に過剰の芳香族ジイソシ
アネートとポリオールとを反応させることにより製造さ
れた。
上述のエラストマーは所望の性質を有するが、上述のプ
レポリマー製品は、多くの工業上の適用の点で欠点を有
する。それらは次の通りである。
レポリマー製品は、多くの工業上の適用の点で欠点を有
する。それらは次の通りである。
1、プレポリマー中に未反応トルエンジイソシアネート
が存在しそしてその存在が毒性及び反応性の問題を生じ
させる。
が存在しそしてその存在が毒性及び反応性の問題を生じ
させる。
2、化学量論的に過剰のトルエンジイソシアネートは、
エラストマーの硬し°1セグメントにおける非均質性を
導く高いオリゴマー含量を生じさせる。
エラストマーの硬し°1セグメントにおける非均質性を
導く高いオリゴマー含量を生じさせる。
3、高温度のプレポリマー加工が、副生物(恐らくビウ
レット及び三量体副生物)の形成を生じさせ、それは硬
いセグメントの橋かけ結合を生じさせそれ故低いイソシ
アネート含量をもたらす。
レット及び三量体副生物)の形成を生じさせ、それは硬
いセグメントの橋かけ結合を生じさせそれ故低いイソシ
アネート含量をもたらす。
未反応トルエンジイソシアネートのないプレポリマーの
使用を開示している成るエラストマー技術がある。この
技術は次の通りである。
使用を開示している成るエラストマー技術がある。この
技術は次の通りである。
シャックル(Jackle)の米国特許第4,182.
825号は、未反応トルエンジイソシアネート(TDI
)のないポリイソシアネートプレポリマーから生成され
た優れた動的性質を有するポリウレタンを示している。
825号は、未反応トルエンジイソシアネート(TDI
)のないポリイソシアネートプレポリマーから生成され
た優れた動的性質を有するポリウレタンを示している。
TDIは薄膜蒸留により除去される。ポリイソシアネー
トプレポリマーは、ポリエーテルポリオールと化学量論
的量例えば1.97: l NCO対OH又はやや過剰
の80/20の2.4−/2.6−TDIとを反応させ
次に未反応TDIを除去することにより製造される。
トプレポリマーは、ポリエーテルポリオールと化学量論
的量例えば1.97: l NCO対OH又はやや過剰
の80/20の2.4−/2.6−TDIとを反応させ
次に未反応TDIを除去することにより製造される。
メグナ(Megna)の米国特許第4.556.703
号は、プレポリマーの製造のために2.6−異性体含量
の高いトルエンジイソシアネート原料系を用いるポリウ
レタンの製造を開示している。プレポリマーの形成後、
過剰又は未反応トルエンジイソシアネートは除去される
。2.6−異性体の濃度が高いと、曲げにおいて熱の発
生の低いエラストマーを得る。
号は、プレポリマーの製造のために2.6−異性体含量
の高いトルエンジイソシアネート原料系を用いるポリウ
レタンの製造を開示している。プレポリマーの形成後、
過剰又は未反応トルエンジイソシアネートは除去される
。2.6−異性体の濃度が高いと、曲げにおいて熱の発
生の低いエラストマーを得る。
シュミット(Schmidt)らの米国特許第4.50
7.459及び4,519.432号は、ヒステリシス
の低いポリウレタンの合成を記載している。単核芳香族
ジイソシアネート及びポリオールのプレポリマーは、単
核芳香族ジアミン及びポリオールの鎖延長剤混合物と反
応させられる。ポリイソシアネートプレポリマーは、化
学量論的に過剰のトルエンジイソシアネートとポリオー
ルとを反応させることにより製造される。
7.459及び4,519.432号は、ヒステリシス
の低いポリウレタンの合成を記載している。単核芳香族
ジイソシアネート及びポリオールのプレポリマーは、単
核芳香族ジアミン及びポリオールの鎖延長剤混合物と反
応させられる。ポリイソシアネートプレポリマーは、化
学量論的に過剰のトルエンジイソシアネートとポリオー
ルとを反応させることにより製造される。
成る特許は、ポリウレタン合成に関していないが、長鎖
ポリオールとの反応による2、6−異性体からの2.4
−トルエンジイソシアネート異性体を分離する技術を示
している。例えば、米国特許第3,554,87.2号
は、25〜30℃でトルエンジイソシアネート対ジオー
ルのモル比を約3.5=1としてトルエンジイソシアネ
ートと長鎖ジオールとを反応させることを示している。
ポリオールとの反応による2、6−異性体からの2.4
−トルエンジイソシアネート異性体を分離する技術を示
している。例えば、米国特許第3,554,87.2号
は、25〜30℃でトルエンジイソシアネート対ジオー
ルのモル比を約3.5=1としてトルエンジイソシアネ
ートと長鎖ジオールとを反応させることを示している。
未反応トルエンジイソシアネートを除くプレポリマーの
蒸留は、130−150℃の温度で行われた。
蒸留は、130−150℃の温度で行われた。
本発明は、ポリウレタン/ポリ尿素エラストマーの製法
に関し、さらに未反応トルエンジイソシアネートのない
そしてオリゴマー性トルエンジイソシアネート副生物が
殆んどないトルエンジイソシアネートに基づくプレポリ
マーを用いるエラストマーそれ自体に関する。プレポリ
マーは、0〜約90℃に及ぶ反応温度で、トルエンジイ
ソシアネート対ポリオールのモル比が少くとも4〜20
:lの範囲そして好ましくは6〜10:1の範囲で、ト
ルエンジイソシアネートと長鎖ポリオールとを反応させ
ることにより製造される。プレポリマーの形成後、未反
応トル □エンジイソシアネートをプレポリマーか
ら除いてトルエンジイソシアネートのないプレポリマー
を製造する。エラストマーを次に、得られたプレポリマ
ーと芳香族ジアミンとを反応させることにより製造する
。
に関し、さらに未反応トルエンジイソシアネートのない
そしてオリゴマー性トルエンジイソシアネート副生物が
殆んどないトルエンジイソシアネートに基づくプレポリ
マーを用いるエラストマーそれ自体に関する。プレポリ
マーは、0〜約90℃に及ぶ反応温度で、トルエンジイ
ソシアネート対ポリオールのモル比が少くとも4〜20
:lの範囲そして好ましくは6〜10:1の範囲で、ト
ルエンジイソシアネートと長鎖ポリオールとを反応させ
ることにより製造される。プレポリマーの形成後、未反
応トル □エンジイソシアネートをプレポリマーか
ら除いてトルエンジイソシアネートのないプレポリマー
を製造する。エラストマーを次に、得られたプレポリマ
ーと芳香族ジアミンとを反応させることにより製造する
。
本発明のプレポリマー及びこのようなプレポリマーを製
造する方法にともなう顕著な利点は、次の通りである。
造する方法にともなう顕著な利点は、次の通りである。
トルエンジイソシアネート、の工業的な異性体混合物を
用いてプレポリマーを製造する能力。
用いてプレポリマーを製造する能力。
低ヒステリシスを含む顕著な高温物理特性を有するエラ
ストマーを製造しうるプレポリマー系O 優れた熱的性質を有するエラストマーを製造するのに用
いられうるプレポリマー。そして従来の加工装置及び技
術を利用する比較的簡単な方法。
ストマーを製造しうるプレポリマー系O 優れた熱的性質を有するエラストマーを製造するのに用
いられうるプレポリマー。そして従来の加工装置及び技
術を利用する比較的簡単な方法。
本発明のポリウレタン/尿素エラストマーを製造するの
に適したプレポリマーは、副生物の形成を最小にするよ
うな方法でトルエンジイソシア不一トと長鎖ジオールと
を反応させ、それにより化学量論的なトルエンジイソシ
アネート対ポリオールの比の条件で殆んど「完全」であ
るプレポリマーを製造することにより製造される。ポリ
エーテル及びポリエステルジオールは、通常ポリウレタ
ンエラストマーの製造において用いられる。ヒドロキシ
ル末端ポリエーテルは、代表的にはポリアルキレンエー
テルグリコール例えばポリ(エチレンエーテル)グリコ
ール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール及びポリ
テトラメチレンエーテルグリコールである。
に適したプレポリマーは、副生物の形成を最小にするよ
うな方法でトルエンジイソシア不一トと長鎖ジオールと
を反応させ、それにより化学量論的なトルエンジイソシ
アネート対ポリオールの比の条件で殆んど「完全」であ
るプレポリマーを製造することにより製造される。ポリ
エーテル及びポリエステルジオールは、通常ポリウレタ
ンエラストマーの製造において用いられる。ヒドロキシ
ル末端ポリエーテルは、代表的にはポリアルキレンエー
テルグリコール例えばポリ(エチレンエーテル)グリコ
ール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール及びポリ
テトラメチレンエーテルグリコールである。
他のポリエーテルは、環状エーテル例えばエチレンオキ
シド、プロピレンオキシド及びトリブチレンオキシドと
種々の脂肪族ジオール例えばエチレングリコール、ブタ
ンジオール例えば1.3−及び1.4−ブタンジオール
などとの共重合により製造される。ポリエステルジオー
ルは、又ポリウレタンエラストマーを製造するのに用い
られ、そしてこれらはヒドロキシル末端ポリエステル例
えばポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリへキサメチレンアジペートさらにエチレングリ
コール及びプロピレングリコールと上述のポリエステル
〔ポリ(l、4−ブチレン−エチレン)アジペート及び
ポリ(l、4−ブチレン−プロピレン)アジペートを含
む〕とを共重合することにより製造された共ポリエステ
ルを含むだろう。
シド、プロピレンオキシド及びトリブチレンオキシドと
種々の脂肪族ジオール例えばエチレングリコール、ブタ
ンジオール例えば1.3−及び1.4−ブタンジオール
などとの共重合により製造される。ポリエステルジオー
ルは、又ポリウレタンエラストマーを製造するのに用い
られ、そしてこれらはヒドロキシル末端ポリエステル例
えばポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリへキサメチレンアジペートさらにエチレングリ
コール及びプロピレングリコールと上述のポリエステル
〔ポリ(l、4−ブチレン−エチレン)アジペート及び
ポリ(l、4−ブチレン−プロピレン)アジペートを含
む〕とを共重合することにより製造された共ポリエステ
ルを含むだろう。
上述のポリエーテル及びポリエステルジオールは、ポリ
ウレタンエラストマーを製造するのに従来用いられてお
り、そして大体それらは約650〜3.000そして代
表的には800〜約1.200の分子量範囲を有する。
ウレタンエラストマーを製造するのに従来用いられてお
り、そして大体それらは約650〜3.000そして代
表的には800〜約1.200の分子量範囲を有する。
トルエンジイソシアネートは、トルエンジアミンのホス
ゲン化により形成される。工業的には、トルエンジアミ
ンは、トルエンのジニトロ化そして次にアミン基へのニ
トロ基の還元により製造される。この方法の結果、トル
エンジイソシアネートは単一の生成物又は異性体よりむ
しろ異性体の混合物即ち2.4−及び2.6−異性体(
約65〜80重量%の2,4−異性体及び20〜35重
量%の2,6−異性体)として製造される。本発明の方
法は、再循環を経て65〜80%対20〜35%そして
好ましくは80/ 20の比の2.4一対2.6−異性
体を有するトルエンジイソシアネート系に調整されて、
その80/ 20の比を有するプレポリマーを製造する
。
ゲン化により形成される。工業的には、トルエンジアミ
ンは、トルエンのジニトロ化そして次にアミン基へのニ
トロ基の還元により製造される。この方法の結果、トル
エンジイソシアネートは単一の生成物又は異性体よりむ
しろ異性体の混合物即ち2.4−及び2.6−異性体(
約65〜80重量%の2,4−異性体及び20〜35重
量%の2,6−異性体)として製造される。本発明の方
法は、再循環を経て65〜80%対20〜35%そして
好ましくは80/ 20の比の2.4一対2.6−異性
体を有するトルエンジイソシアネート系に調整されて、
その80/ 20の比を有するプレポリマーを製造する
。
本発明の実施において、プレポリマーを形成するのにか
なりの工夫を要し、そのプレポリマーは次に鎖延長剤と
反応して高温度の性能の特性を有するエラストマーを生
成する。先ず、プレポリマーの合成においてトルエンジ
イソシアネート対ポリオールの高いモル比例えば4〜2
0:1(ポリオール)の範囲を保つのが重要である。ト
ルエンジイソシアネート対ポリオールのレベルが4:1
に近づき次に化学量論的になるとき、トルエンジイソシ
アネート副生物の形のオリゴマーが多量に形成され、そ
れはポリウレタンエラストマー系の性能の特徴を低下さ
せる。
なりの工夫を要し、そのプレポリマーは次に鎖延長剤と
反応して高温度の性能の特性を有するエラストマーを生
成する。先ず、プレポリマーの合成においてトルエンジ
イソシアネート対ポリオールの高いモル比例えば4〜2
0:1(ポリオール)の範囲を保つのが重要である。ト
ルエンジイソシアネート対ポリオールのレベルが4:1
に近づき次に化学量論的になるとき、トルエンジイソシ
アネート副生物の形のオリゴマーが多量に形成され、そ
れはポリウレタンエラストマー系の性能の特徴を低下さ
せる。
好ましくは、反応におけるトルエンジイソシアネート対
ポリオールのモル比は、トルエンジイソシアネート対ポ
リオールが6〜10:1(モル)であって、それにより
10重量%より少いそして好ましくは2!![量%より
少いオリゴマーを生成する。
ポリオールのモル比は、トルエンジイソシアネート対ポ
リオールが6〜10:1(モル)であって、それにより
10重量%より少いそして好ましくは2!![量%より
少いオリゴマーを生成する。
優れた熱的性質を有するポリウレタンエラストマーのた
めのプレポリマーを製造するのに重要な第二のパラメー
ターは、多量(即ち従来の方法により達成されるのより
多い)の2.6− トルエンジイソシアネートの取り込
みである。プレポリマーの能率と同じく工業的な能率の
ために、プレポリマー生成物が最終的に約20%の2,
6−異性体含量及び約80%の2.4−異性体含量を有
するのが好ましい。2.4一対2.6−トルエンジイソ
シアネート異性体含量の反応した80:20の混合物を
有するこのようなプレポリマーを製造するために、プレ
ポリマーを製造するのに用いられる原料トルエンジイソ
シアネートは、予定されるモル比よりも高い濃度の2.
6−異性体を含まねばならない。これは、2.4−トル
エンジイソシアネート異性体が、2.6− トルエンジ
イソシアネート異性体よりも長鎖ジオールのヒドロキシ
ル基と一層反応しうるからである。概して、2.6−ト
ルエンジイソシアネート異性体含量は、約65〜80%
の反応した2、4−トルエンジイソシアネート異性体及
び20〜35%の反応した2、6− トルエンジイソシ
アネートを含む反応生成物を生成するために、トルエン
ジイソシアネート混合物の50〜65重量%に及ぶだろ
う。
めのプレポリマーを製造するのに重要な第二のパラメー
ターは、多量(即ち従来の方法により達成されるのより
多い)の2.6− トルエンジイソシアネートの取り込
みである。プレポリマーの能率と同じく工業的な能率の
ために、プレポリマー生成物が最終的に約20%の2,
6−異性体含量及び約80%の2.4−異性体含量を有
するのが好ましい。2.4一対2.6−トルエンジイソ
シアネート異性体含量の反応した80:20の混合物を
有するこのようなプレポリマーを製造するために、プレ
ポリマーを製造するのに用いられる原料トルエンジイソ
シアネートは、予定されるモル比よりも高い濃度の2.
6−異性体を含まねばならない。これは、2.4−トル
エンジイソシアネート異性体が、2.6− トルエンジ
イソシアネート異性体よりも長鎖ジオールのヒドロキシ
ル基と一層反応しうるからである。概して、2.6−ト
ルエンジイソシアネート異性体含量は、約65〜80%
の反応した2、4−トルエンジイソシアネート異性体及
び20〜35%の反応した2、6− トルエンジイソシ
アネートを含む反応生成物を生成するために、トルエン
ジイソシアネート混合物の50〜65重量%に及ぶだろ
う。
ポリウレタン/尿素エラストマーは、プレポリマーと鎖
延長剤好適には芳香族ジアミンとを反応させることによ
り製造される。鎖延長剤の例は、4.4’−メチレン−
ビス(0−クロロアニリン) 、4.4’−メチレン−
ビス−アニリン、ジエチルトルエンジアミン、5−第三
級−ブチル−2,4−及び3−第三級−ブチル−2,6
−トルエンジアミン、5−第三級−アミル−2,4−及
び3−第三級−アミル−2,6−トルエンジアミン及び
クロロトルエンジアミンを含む。
延長剤好適には芳香族ジアミンとを反応させることによ
り製造される。鎖延長剤の例は、4.4’−メチレン−
ビス(0−クロロアニリン) 、4.4’−メチレン−
ビス−アニリン、ジエチルトルエンジアミン、5−第三
級−ブチル−2,4−及び3−第三級−ブチル−2,6
−トルエンジアミン、5−第三級−アミル−2,4−及
び3−第三級−アミル−2,6−トルエンジアミン及び
クロロトルエンジアミンを含む。
ポリウレタンが製造されるプレポリマーは、トルエンジ
イソシアネート対ジオールの化学量論的モル比が実質的
に2=1の反応されたイソシアネート含量を有しなけれ
ばならない。この目的は、中程度の温度で高いイソシア
ネート対ジオールのモル比を保持することにより達成さ
れる。原料トルエンジイソシアネート対ジオールのモル
比を保つことは、トルエンジイソシアネート対ジオール
のモル比が従来の如く化学量論的よりもやや多い例えば
10%過剰に低下されるとき、オリゴマーが形成される
ので、非常に重要である。オリゴマーの形成が多いとプ
レポリマー中のイソシアネートの”レベルが低下する。
イソシアネート対ジオールの化学量論的モル比が実質的
に2=1の反応されたイソシアネート含量を有しなけれ
ばならない。この目的は、中程度の温度で高いイソシア
ネート対ジオールのモル比を保持することにより達成さ
れる。原料トルエンジイソシアネート対ジオールのモル
比を保つことは、トルエンジイソシアネート対ジオール
のモル比が従来の如く化学量論的よりもやや多い例えば
10%過剰に低下されるとき、オリゴマーが形成される
ので、非常に重要である。オリゴマーの形成が多いとプ
レポリマー中のイソシアネートの”レベルが低下する。
プレポリマー中の反応性イソシアネートのレベルが低い
と、それがプレポリマーと反応してエラストマーの硬い
セグメントを生成する鎖延長剤の量を低下させるので、
ポリウレタン/尿素エラストマーにおける性能の特性を
低下させる。従来の技術の系におけ番理論上の化学量論
的イソシアネート含量と従来の技術の系における実際の
イソシアネート含量との間の実際の%の差は、小さいよ
うに思われるが、その差はウレタンエラストマーに付与
される総合的な特性の点から本質的なものである。認め
られているように、未反応トルエンジイソシアネートの
添加による特に2.6−トルエンジイソシアネートの添
加によるプレポリマー中のイソシアネート含量を増加さ
せる試みは、急速なゲル化により失敗した。
と、それがプレポリマーと反応してエラストマーの硬い
セグメントを生成する鎖延長剤の量を低下させるので、
ポリウレタン/尿素エラストマーにおける性能の特性を
低下させる。従来の技術の系におけ番理論上の化学量論
的イソシアネート含量と従来の技術の系における実際の
イソシアネート含量との間の実際の%の差は、小さいよ
うに思われるが、その差はウレタンエラストマーに付与
される総合的な特性の点から本質的なものである。認め
られているように、未反応トルエンジイソシアネートの
添加による特に2.6−トルエンジイソシアネートの添
加によるプレポリマー中のイソシアネート含量を増加さ
せる試みは、急速なゲル化により失敗した。
理想的には、本発明のポリウレタン/尿素系のためのプ
レポリマーの製造において、実際のイソシアネート含量
は、トルエンジイソシアネート対ポリオールの2:lの
モル比を有するプレポリマーについて、少くとも90%
そして好ましくは少くとも95%の化学量論的レベルの
イソシアネート・を有しなければならない。化学量論的
量の約95%未満そして特に約90%未満の反応トルエ
ンジイソシアネートのレベルは、トルエンジイソシアネ
ート副生物形成及び/又はオリゴマー形成の直接的な証
拠で°ある。
レポリマーの製造において、実際のイソシアネート含量
は、トルエンジイソシアネート対ポリオールの2:lの
モル比を有するプレポリマーについて、少くとも90%
そして好ましくは少くとも95%の化学量論的レベルの
イソシアネート・を有しなければならない。化学量論的
量の約95%未満そして特に約90%未満の反応トルエ
ンジイソシアネートのレベルは、トルエンジイソシアネ
ート副生物形成及び/又はオリゴマー形成の直接的な証
拠で°ある。
温度も又プレポリマー中のオリゴマーの形成を最小にす
るのに重要なパラメーターである。
るのに重要なパラメーターである。
概して温度を上昇させると、トルエンジイソシアネート
対ポリオールのモル比を増大させなければならない。ト
ルエンジイソシアネート対ポリオールのモル比の範囲の
下限に近づくと、プレポリマー中に高濃度のオリゴマー
が経験され、そして次に得られたエラストマーの低下し
た性能が経験される。一方、温度が最高の約90℃から
20〜40°Cのレベルに低下されると、トルエンジイ
ソシアネート対ポリオールのモル比は低下しソシて4:
1のトルエンジイソシアネート対長鎖ジオールの如き低
いモル比も用いられる。
対ポリオールのモル比を増大させなければならない。ト
ルエンジイソシアネート対ポリオールのモル比の範囲の
下限に近づくと、プレポリマー中に高濃度のオリゴマー
が経験され、そして次に得られたエラストマーの低下し
た性能が経験される。一方、温度が最高の約90℃から
20〜40°Cのレベルに低下されると、トルエンジイ
ソシアネート対ポリオールのモル比は低下しソシて4:
1のトルエンジイソシアネート対長鎖ジオールの如き低
いモル比も用いられる。
しかし、トルエンジイソシアネート対ジオールのモル比
が6〜10:1であるのが好まれ、反応は20〜40
’Cで完結される。
が6〜10:1であるのが好まれ、反応は20〜40
’Cで完結される。
温度のコントロールが反応相における重要なパラメータ
ーとして記載されているが、温度コントロールが又回収
相において重要であることも認識しなければならない。
ーとして記載されているが、温度コントロールが又回収
相において重要であることも認識しなければならない。
プレポリマーカラの未反応トルエンジイソシアネートの
除去中、温度はできる限り低く保って、プレポリマーと
遊離のトルエンジイソシアネートとの反応を避けなけれ
ばならない。実質的なオリゴマーの形成は、この除去相
中に生ずる。この理由のため、もし蒸留技術が用いられ
て遊離のトルエンジイソシアネートを除くならば、プレ
ポリマーの精製中のオリゴマー化を避けるために、薄膜
(wiped f目m)蒸留技術を考えなければならな
い。
除去中、温度はできる限り低く保って、プレポリマーと
遊離のトルエンジイソシアネートとの反応を避けなけれ
ばならない。実質的なオリゴマーの形成は、この除去相
中に生ずる。この理由のため、もし蒸留技術が用いられ
て遊離のトルエンジイソシアネートを除くならば、プレ
ポリマーの精製中のオリゴマー化を避けるために、薄膜
(wiped f目m)蒸留技術を考えなければならな
い。
方法の能率のために、反応されたトルエンジイソシアネ
ートの異性体は、工業的に供給されるものに包含されて
存在するのと同一の重量比内にあることが好ましい。こ
の反応した異性体のレベルは、通常存在しているのより
高い濃度の原料中の2.6− トルエンジイソシアネー
トを用いることにより達成される。それは、2.6−異
性体は、2.4− トルエンジイソシアネートより低い
反応性を有し、そして原料として過剰のものを反応槽へ
再循環して戻るからである。反応した2、4−及び2.
6−トルエンジイソシアネートの度合は原料中の各異性
体の濃度の関数であるので、反応槽への原料は、50〜
65%の2,6−トルエンジイソシアネート含量を有し
て、反応したトルエンジイソシアネートの20〜35重
量%の反応レベルを生成すべきである。
ートの異性体は、工業的に供給されるものに包含されて
存在するのと同一の重量比内にあることが好ましい。こ
の反応した異性体のレベルは、通常存在しているのより
高い濃度の原料中の2.6− トルエンジイソシアネー
トを用いることにより達成される。それは、2.6−異
性体は、2.4− トルエンジイソシアネートより低い
反応性を有し、そして原料として過剰のものを反応槽へ
再循環して戻るからである。反応した2、4−及び2.
6−トルエンジイソシアネートの度合は原料中の各異性
体の濃度の関数であるので、反応槽への原料は、50〜
65%の2,6−トルエンジイソシアネート含量を有し
て、反応したトルエンジイソシアネートの20〜35重
量%の反応レベルを生成すべきである。
プレポリマー形成後未反応のトルエンジイソシアネート
をプレポリマーから除いて0.15%未満好ましくは0
.1%より少い遊離のトルエンジイソシアネート含量を
生じさせる。未反応トルエンジイソシアネートの量が多
いと、成型中ゲル化が起こりがちである。
をプレポリマーから除いて0.15%未満好ましくは0
.1%より少い遊離のトルエンジイソシアネート含量を
生じさせる。未反応トルエンジイソシアネートの量が多
いと、成型中ゲル化が起こりがちである。
エラストマー処方は、従来のやり方で行われる。例えば
、触媒を用いてポリウレタン処方の硬化を増大させ、そ
して触媒はモノ及びジカルボン酸及びそれらの金属塩さ
らに第三級アミンを含む。通常用いられる触媒の例は、
グルタル酸、プロピオン酸、トリエチレンジアミン及び
N−二チルモルホリンを含む。任意に、金属促進剤例え
ばジブチル錫ジラウレートも用いられうる。他の添加物
も加えられそのような添加は当業者の手に委ねられてい
る。
、触媒を用いてポリウレタン処方の硬化を増大させ、そ
して触媒はモノ及びジカルボン酸及びそれらの金属塩さ
らに第三級アミンを含む。通常用いられる触媒の例は、
グルタル酸、プロピオン酸、トリエチレンジアミン及び
N−二チルモルホリンを含む。任意に、金属促進剤例え
ばジブチル錫ジラウレートも用いられうる。他の添加物
も加えられそのような添加は当業者の手に委ねられてい
る。
下記の実施例は本発明の詳細な説明するためのものであ
りその範囲を制限することを目的とするものではない。
りその範囲を制限することを目的とするものではない。
実施例 l
プレポリマーの合成
50.5重量%の2.4−異性体及び49.5重量%の
2.6−異性体を含む1393.39 (8モル)のト
ルエンジイソシアネート(TDI)を、3I2容の反応
槽(外部加熱/冷却ジャケット、メカニカル・スターラ
ー、熱源/熱電対、N、パージ、滴下漏斗及びカセイ・
スクラツバーに接続したコンデンサーを備えた)に装入
した。液体の温度を冷却水により20℃に調節し、N、
のパージ及び撹拌を開始した。次に1022g(1モル
)の1000mwポリオキシテトラメチレングリコール
〔デュポン社からテラタン(Terathane)10
00として販売〕を3時間かけて添加漏斗から滴下した
。冷却水を調節して反応温度を20〜30℃の間に保っ
た。添加完了後、透明なやや黄色の液体をh雰囲気中で
18時間混合した。
2.6−異性体を含む1393.39 (8モル)のト
ルエンジイソシアネート(TDI)を、3I2容の反応
槽(外部加熱/冷却ジャケット、メカニカル・スターラ
ー、熱源/熱電対、N、パージ、滴下漏斗及びカセイ・
スクラツバーに接続したコンデンサーを備えた)に装入
した。液体の温度を冷却水により20℃に調節し、N、
のパージ及び撹拌を開始した。次に1022g(1モル
)の1000mwポリオキシテトラメチレングリコール
〔デュポン社からテラタン(Terathane)10
00として販売〕を3時間かけて添加漏斗から滴下した
。冷却水を調節して反応温度を20〜30℃の間に保っ
た。添加完了後、透明なやや黄色の液体をh雰囲気中で
18時間混合した。
未反応のTDIを、0.30〜0.10+++mHgの
圧力、95〜100℃の温度、390〜400RPMの
ブレード速度そして1759/時の供給速度で、薄II
I (thinfilm)蒸留により除去回収した。
圧力、95〜100℃の温度、390〜400RPMの
ブレード速度そして1759/時の供給速度で、薄II
I (thinfilm)蒸留により除去回収した。
約1346gのポリイソシアネートプレポリマー及び1
0249のTDIを回収した。゛ガスクロマトグラフィ
ーは、回収したTDIが40.6%の2.4−TDI異
性体及び59.4%の2.6−異性体を含むことを示し
た。プレポリマー中の計算されたTDI異性体の比は、
80.1/19.9重量%の2.4−/2.6−TDI
でありまたは市販の原料に大体等しく、そしてプレポリ
マー中のイソシアネート濃度は6.21%(6,15%
理論値)でありまたは理論量の98重量%以内であった
。プレポリマー中に残存する遊離のTDIは、HPLC
により測定される0、07%であることが分った。
0249のTDIを回収した。゛ガスクロマトグラフィ
ーは、回収したTDIが40.6%の2.4−TDI異
性体及び59.4%の2.6−異性体を含むことを示し
た。プレポリマー中の計算されたTDI異性体の比は、
80.1/19.9重量%の2.4−/2.6−TDI
でありまたは市販の原料に大体等しく、そしてプレポリ
マー中のイソシアネート濃度は6.21%(6,15%
理論値)でありまたは理論量の98重量%以内であった
。プレポリマー中に残存する遊離のTDIは、HPLC
により測定される0、07%であることが分った。
実施例 2
実施例1で回収したTDIの2.4−/2.6−異性体
の比を、368.99の80/20重量%の2.4−/
2.6−TDIを1024.19の40.6/ 59.
4重量%の実施例1からの2.4−/2.6−TDIの
混合物に加えそして混合することにより、初めの50.
5/ 49.5の異性体の比に調節した。ガスクロマト
グラフィーの分析は、混合物が51.0重量%の2.4
−TI及び49重量%の2,6−TDIを含むことを示
した。このTDI異性体混合物を実施例1に記載された
容器に入れ、それに1018gのテラタン1000ポリ
オールを加えた。トルエンジイソシアネート混合物の反
応を実施例1のやり方で行ない、そして約1352gの
ポリイソシアネートプレポリマー及び9859のTDI
を回収した。
の比を、368.99の80/20重量%の2.4−/
2.6−TDIを1024.19の40.6/ 59.
4重量%の実施例1からの2.4−/2.6−TDIの
混合物に加えそして混合することにより、初めの50.
5/ 49.5の異性体の比に調節した。ガスクロマト
グラフィーの分析は、混合物が51.0重量%の2.4
−TI及び49重量%の2,6−TDIを含むことを示
した。このTDI異性体混合物を実施例1に記載された
容器に入れ、それに1018gのテラタン1000ポリ
オールを加えた。トルエンジイソシアネート混合物の反
応を実施例1のやり方で行ない、そして約1352gの
ポリイソシアネートプレポリマー及び9859のTDI
を回収した。
回収シf:、TD1f)G、C,分析ハ40.9159
.1重量%f) 2.4− / 2.6− TI)■テ
アリ、ソL テ81.3% +7) 2.4−TDI及
び18.7%の2.6−TIのプレポリマー中のTDI
異性体の比を示した。イソシアネート濃度は6.36%
(6,15%理論値)でありモしテHPLCにより分析
されたプレポリマー中の遊離のTDIは0.09%であ
った。
.1重量%f) 2.4− / 2.6− TI)■テ
アリ、ソL テ81.3% +7) 2.4−TDI及
び18.7%の2.6−TIのプレポリマー中のTDI
異性体の比を示した。イソシアネート濃度は6.36%
(6,15%理論値)でありモしテHPLCにより分析
されたプレポリマー中の遊離のTDIは0.09%であ
った。
実施例 3
実施例1で用いた方法を繰返したが、ただし11119
(6,4モル)の2.6−トルエンジイソシアネート
をイソシアネート成分として用いそして5009(0,
5% ル)ノlo00mw PTMEG (テ5 l
71000)をジオールとして用いた。プレポリマーは
6.23%(理論値6.15%)のイソシアネート含量
を有しそして遊離のトルエンジイソシアネートは0.0
7%であった。
(6,4モル)の2.6−トルエンジイソシアネート
をイソシアネート成分として用いそして5009(0,
5% ル)ノlo00mw PTMEG (テ5 l
71000)をジオールとして用いた。プレポリマーは
6.23%(理論値6.15%)のイソシアネート含量
を有しそして遊離のトルエンジイソシアネートは0.0
7%であった。
実施例 4
比較例
プレポリマー合成−遊離TDIを含む
ポリイソシアネートプレポリマーを、原料として化学量
論的に過剰の80/ 20の2.4− /2.6−TD
I異性体混合物を用い、従来のプレポリマー法により製
造した。
論的に過剰の80/ 20の2.4− /2.6−TD
I異性体混合物を用い、従来のプレポリマー法により製
造した。
244.29(1,4モル)の80/ 20の2.4−
/ 2.6− TDIを実施例1に記載された反応槽
に入れ、そして710.8g(0,7モル)のテラタン
1000を4時間かけて滴下した。反応温度を95℃に
上げそして6時間保った。温度を65℃に下げそして1
8時間保った。冷却後ポリイソシアネートプレポリマー
を回収しそして943.5*の生成物(理論値−955
,09)を得た。イソシアネートの濃度は5.32%(
理論値−6,17%)でありモしてHPLCにより測定
したプレポリマー中の遊離TDIは2.93%であった
。実施例1及び2に比べて高い遊離トルエンジイソシア
ネート含量及び低いイソシアネート濃度は、オリゴマー
汚染を示す。この場合それは33重量%以上であった。
/ 2.6− TDIを実施例1に記載された反応槽
に入れ、そして710.8g(0,7モル)のテラタン
1000を4時間かけて滴下した。反応温度を95℃に
上げそして6時間保った。温度を65℃に下げそして1
8時間保った。冷却後ポリイソシアネートプレポリマー
を回収しそして943.5*の生成物(理論値−955
,09)を得た。イソシアネートの濃度は5.32%(
理論値−6,17%)でありモしてHPLCにより測定
したプレポリマー中の遊離TDIは2.93%であった
。実施例1及び2に比べて高い遊離トルエンジイソシア
ネート含量及び低いイソシアネート濃度は、オリゴマー
汚染を示す。この場合それは33重量%以上であった。
比較例 5.6及び7
2種のポリイソシアネートプレポリマーを従来のプレポ
リマー法により製造しそして次に薄膜真空(thin
filIIlvacuum)ストリッピングによりトル
エンジイソシアネートを除いた。一つのバッチは、それ
ぞれ65/ 35(%)の2.4− /2.6−TDI
を用いて製造されそして第二のバッチは原料として80
/20(%)の2.4−/2.6−(%)TDI異性体
のレベルを用いた。プレポリイーは、適切な比でブレン
ドされて80/20(重量%)の反応した2、4− /
2.6− TDIを含むプレポリマーを得た。2.2:
lのモル比のTO1対テラタン1000ポリオールが用
いられた。
リマー法により製造しそして次に薄膜真空(thin
filIIlvacuum)ストリッピングによりトル
エンジイソシアネートを除いた。一つのバッチは、それ
ぞれ65/ 35(%)の2.4− /2.6−TDI
を用いて製造されそして第二のバッチは原料として80
/20(%)の2.4−/2.6−(%)TDI異性体
のレベルを用いた。プレポリイーは、適切な比でブレン
ドされて80/20(重量%)の反応した2、4− /
2.6− TDIを含むプレポリマーを得た。2.2:
lのモル比のTO1対テラタン1000ポリオールが用
いられた。
実施例 5
266.2g(1,53モル)の65/35(重量%)
の2.4−/2.6−TDI異性体混合物を実施例1に
記載された反応槽に装入した。次に704.6g (0
,695モル)のテラタン1000を4時間かけて滴下
した。
の2.4−/2.6−TDI異性体混合物を実施例1に
記載された反応槽に装入した。次に704.6g (0
,695モル)のテラタン1000を4時間かけて滴下
した。
反応混合物を95°Cで6時間そして次に65°Cで1
8時間処理した。反応後反応生成物から薄膜蒸留により
遊離のTDIをストリッピングした。
8時間処理した。反応後反応生成物から薄膜蒸留により
遊離のTDIをストリッピングした。
907.9gのポリイソシアネートプレポリマー及び4
4.9gの未反応TDIを反応生成物から回収した。
4.9gの未反応TDIを反応生成物から回収した。
プレポリマーイソシアネート含量は5.23%でありそ
してHPLCにより測定された遊離のTDI含量は0.
42%であった。
してHPLCにより測定された遊離のTDI含量は0.
42%であった。
実施例 6
実施例5の方法を80/ 20の2.4− /2.6−
TDIi!j合物について繰返した。
TDIi!j合物について繰返した。
約1321.9gのポリイソシアネートプレポリマー及
び48.0gの2.4− /2.6− TD[異性体を
回収した・蒸留物中において2.4−異性体の重量%は
27.9%でありそして2.6−異性体の重量%は72
.1%であった。
び48.0gの2.4− /2.6− TD[異性体を
回収した・蒸留物中において2.4−異性体の重量%は
27.9%でありそして2.6−異性体の重量%は72
.1%であった。
プレポリマーイソシアネート含量は5.1部%であり、
HPLCによる遊離のTDI含量は0.39%でありそ
してプレポリマー中の計算された2、4−/2.6−T
DI異性体の比は87.3/ 12.7であった。
HPLCによる遊離のTDI含量は0.39%でありそ
してプレポリマー中の計算された2、4−/2.6−T
DI異性体の比は87.3/ 12.7であった。
実施例 7
実施例5及び6で製造したプレポリマーを2=1の比で
ブレンドして80:20の2.4一対2,6−異性体の
比を有するプレポリマーを得た。
ブレンドして80:20の2.4一対2,6−異性体の
比を有するプレポリマーを得た。
実施例 8〜22
キャストエラストマー
キャストエラストマーを従来の技術により製造し次にテ
ストした。物理的性質は下記のASTMテスト法を用い
て得られモして熱テストは外界(25℃)及び高温(1
21’(りの両方で行われた。
ストした。物理的性質は下記のASTMテスト法を用い
て得られモして熱テストは外界(25℃)及び高温(1
21’(りの両方で行われた。
引張強さくミクロ) ASTM D−412−83
%伸び ASTM D−412−83引裂
き強さくダイC) ASTM D−624−81硬度
ASTM D−2240−79一つの
キャストエラストマーは、6.2%のイソシアネート含
量を有しアジプレン(Adiprene)L−167の
商標名で売られている市販のプレポリマー(成分A)5
5.0部及びMoCA (成分B)10.3部を組合わ
すことにより製造された。それらは別々に85℃に加熱
されそして脱気された。
%伸び ASTM D−412−83引裂
き強さくダイC) ASTM D−624−81硬度
ASTM D−2240−79一つの
キャストエラストマーは、6.2%のイソシアネート含
量を有しアジプレン(Adiprene)L−167の
商標名で売られている市販のプレポリマー(成分A)5
5.0部及びMoCA (成分B)10.3部を組合わ
すことにより製造された。それらは別々に85℃に加熱
されそして脱気された。
2種の成分をともに混合しそして2片の約15CIX約
15c肩X約0.32c+* (6インチ×6インチ×
l/8インチ)の型に注いだ。型を閉じそして約109
0&g(2400ボンド)で4時間100℃でプレスし
た。エラストマーを型から取り出しそして12時間10
0℃でポスト・キュアを行った。
15c肩X約0.32c+* (6インチ×6インチ×
l/8インチ)の型に注いだ。型を閉じそして約109
0&g(2400ボンド)で4時間100℃でプレスし
た。エラストマーを型から取り出しそして12時間10
0℃でポスト・キュアを行った。
実施例8において同定されたそのエラストマーを、指示
されたレベルで成分Aとしての異るプレポリマー又は種
々のジオール及び鎖延長剤(成分B)を用いて製造した
他のエラストマーと比較した。
されたレベルで成分Aとしての異るプレポリマー又は種
々のジオール及び鎖延長剤(成分B)を用いて製造した
他のエラストマーと比較した。
8 55.0部Aa L−1670,0部+1093
部9 54.0部AdL=367 0.0部+
l002部10 55.3部 実施例# 4
0.0部+ 8.9部11 57.1部 実施
例47 0.0部+ 8.9部12 78.
8部 実施例# 1 0.0部+14.8部1
3 61.8部Ad L−16720,8部+6.6
部14 58.8部Aa L−36719,1部+6.
1部15 48.8部実施例#4 13.4部+
4.3部16 50.4 m 実施例# 7
13.4部+ 4.3部17 64.4部
実施例# 1 20.8部+ 6.6部18
617部Ad L−16730,0部+4.2部19
58.7部Ad L−36727,5部+3.9部
20 48.8部実施例# 4 19.4部+2
.7部21 50.4部 実施例17 1
9.4部+ 2.7部22 53.2部 実施例#
l 25.4部+ 3.6部物理的テスト
のテスト結果は第1表に報告される。
部9 54.0部AdL=367 0.0部+
l002部10 55.3部 実施例# 4
0.0部+ 8.9部11 57.1部 実施
例47 0.0部+ 8.9部12 78.
8部 実施例# 1 0.0部+14.8部1
3 61.8部Ad L−16720,8部+6.6
部14 58.8部Aa L−36719,1部+6.
1部15 48.8部実施例#4 13.4部+
4.3部16 50.4 m 実施例# 7
13.4部+ 4.3部17 64.4部
実施例# 1 20.8部+ 6.6部18
617部Ad L−16730,0部+4.2部19
58.7部Ad L−36727,5部+3.9部
20 48.8部実施例# 4 19.4部+2
.7部21 50.4部 実施例17 1
9.4部+ 2.7部22 53.2部 実施例#
l 25.4部+ 3.6部物理的テスト
のテスト結果は第1表に報告される。
実施例 89イソシアネー
トプレポリマー AD−L167 A
D−L367%NCO反応 6
.23 6.28%NCO遊離 MoCA(当量) 1.OQ
1.00重量%MoCA
15.75 15.77T−
1000(当量) ショアー硬度A/D 95/48温度
(0c) 25/12110
0%引張り(#g/cm”Xpsi) 130/6
9(1860/980)200% JJ TJ
T1186/83(2650/1190)
テスト300%〃〃JJ 258/111(3
680/1590) 不能引張り破壊(#/cm”
Xpsi) 309/116(4410/1650
)%伸び(%)360/300 引裂き抵抗(bg/cmXps1) 771/3
45(670/300)表 to 11
12実施例4 実施例7
実施例15.32 5.1
5 6.212.93
0.42 0.071.00
1.00 1.
0013.86 13.48
15.74テスト 199/、(2
840/、) 171/106(2440/15
20)不能 287/、(4100/、) 229
/122(3270/1740)実施例
13 14イソシアネート
プレポリマー AD−L167 AD
−L367%NCO反応 6.
23 6.28%NCO遊離 MoCA(当量) 0.55
0.55重量%MoC:A
7.25 7.28T−1
000(当量) 0.45
0.45シヨア一硬度A/D
81/33 83/36温度(’Cり
25/121
25/121100%引張り(kg/cm2Xpsi
) 40/32(570/450) 48/
41(6801580)200% II //
# 51/36(7301510)
64150(920/710)300% //
# II 64/42(920/600
) 85/ 、(1210/ 、)引張り破壊(
kg/cm2Xpsi) 153/37(2190
1530) 211150(3020/710)%
伸び(%) 760/260
710/230引裂き抵抗(kg/cmXp
li) 380/230(330/200)
414/150(360/130)実施例4
実施例7 実施例15.32
5.45 6.2
12.93 0.42
0.070.55 0.5
5 0.556.47
6.31 7.210.4
5 0.45 0
.4555/、(790/、) 50/、(
710/、) 50/46(720/650
)78/、(1110/、) 69/、(9
80/、) 65/、(930/、)112
/、(1600/、) 93/、(1330
/、) 81/、(1160/、)157/
4a(224o/aso)163/43(2330/6
20) 176/48(2510/690)実
施例 18
19イソシアネートプレポリマー AD−L1
67 AD−L367%NCO反応
6.23 6.28
%NCO遊離 MoCA(当量) 0.35
0.35重量%MoCA
4.26 4.32T−10
00(当量) 0.65
0.65シヨア一硬度A/D
72/32 75/28温度(°c)
25/121
25/121100%引張り(kg/lc+++す(p
si) 21/17(300/240) 2
9/26(410/370)200% u J/
II 26/19(370/270)
37/ 、(530/ 、)300% //
tt u 32/21(450/30
0) 48/ 、(680/ 、)引張り破壊(
kg/+cmす(psi) 130/27(185
0/38の 174/29(2480/410)%伸
び(%) 1070/420
910/120引裂き抵抗(kg/αXpl
i) 230/138(200/120)
300/81(260/70)実施例4
実施例7 実施例15.32
5.15 6.212
.93 0.42
0.070.35 0.35
0.3503.81
3.72 4.290.65
0.65 0
.65074/27 7U27
77/3032/、(460/、)
30/、(430/、) 30/28
(430/400)43/、(620/、)
40/、(570/、) 37/32(5
30/460)60/ 、(850/ 、)
53/ 、(750/ 、) 46/36
(6601520)早まったゲル化が、実施例9及び1
0では生じそして物理的テストの可能性をなくした。早
まったゲル化は、ポリイソシアネートプレポリマー中に
存在する高い2,6−異性体の比の遊離のTDIにより
生ずる。
トプレポリマー AD−L167 A
D−L367%NCO反応 6
.23 6.28%NCO遊離 MoCA(当量) 1.OQ
1.00重量%MoCA
15.75 15.77T−
1000(当量) ショアー硬度A/D 95/48温度
(0c) 25/12110
0%引張り(#g/cm”Xpsi) 130/6
9(1860/980)200% JJ TJ
T1186/83(2650/1190)
テスト300%〃〃JJ 258/111(3
680/1590) 不能引張り破壊(#/cm”
Xpsi) 309/116(4410/1650
)%伸び(%)360/300 引裂き抵抗(bg/cmXps1) 771/3
45(670/300)表 to 11
12実施例4 実施例7
実施例15.32 5.1
5 6.212.93
0.42 0.071.00
1.00 1.
0013.86 13.48
15.74テスト 199/、(2
840/、) 171/106(2440/15
20)不能 287/、(4100/、) 229
/122(3270/1740)実施例
13 14イソシアネート
プレポリマー AD−L167 AD
−L367%NCO反応 6.
23 6.28%NCO遊離 MoCA(当量) 0.55
0.55重量%MoC:A
7.25 7.28T−1
000(当量) 0.45
0.45シヨア一硬度A/D
81/33 83/36温度(’Cり
25/121
25/121100%引張り(kg/cm2Xpsi
) 40/32(570/450) 48/
41(6801580)200% II //
# 51/36(7301510)
64150(920/710)300% //
# II 64/42(920/600
) 85/ 、(1210/ 、)引張り破壊(
kg/cm2Xpsi) 153/37(2190
1530) 211150(3020/710)%
伸び(%) 760/260
710/230引裂き抵抗(kg/cmXp
li) 380/230(330/200)
414/150(360/130)実施例4
実施例7 実施例15.32
5.45 6.2
12.93 0.42
0.070.55 0.5
5 0.556.47
6.31 7.210.4
5 0.45 0
.4555/、(790/、) 50/、(
710/、) 50/46(720/650
)78/、(1110/、) 69/、(9
80/、) 65/、(930/、)112
/、(1600/、) 93/、(1330
/、) 81/、(1160/、)157/
4a(224o/aso)163/43(2330/6
20) 176/48(2510/690)実
施例 18
19イソシアネートプレポリマー AD−L1
67 AD−L367%NCO反応
6.23 6.28
%NCO遊離 MoCA(当量) 0.35
0.35重量%MoCA
4.26 4.32T−10
00(当量) 0.65
0.65シヨア一硬度A/D
72/32 75/28温度(°c)
25/121
25/121100%引張り(kg/lc+++す(p
si) 21/17(300/240) 2
9/26(410/370)200% u J/
II 26/19(370/270)
37/ 、(530/ 、)300% //
tt u 32/21(450/30
0) 48/ 、(680/ 、)引張り破壊(
kg/+cmす(psi) 130/27(185
0/38の 174/29(2480/410)%伸
び(%) 1070/420
910/120引裂き抵抗(kg/αXpl
i) 230/138(200/120)
300/81(260/70)実施例4
実施例7 実施例15.32
5.15 6.212
.93 0.42
0.070.35 0.35
0.3503.81
3.72 4.290.65
0.65 0
.65074/27 7U27
77/3032/、(460/、)
30/、(430/、) 30/28
(430/400)43/、(620/、)
40/、(570/、) 37/32(5
30/460)60/ 、(850/ 、)
53/ 、(750/ 、) 46/36
(6601520)早まったゲル化が、実施例9及び1
0では生じそして物理的テストの可能性をなくした。早
まったゲル化は、ポリイソシアネートプレポリマー中に
存在する高い2,6−異性体の比の遊離のTDIにより
生ずる。
実施例8.9.13.14.18及び19を含むテスト
のシリーズは、市販のアジプレンプレポリマー系につい
て行われた。実施例10.11.15.16.20及び
21は、本発明の実施例4及び7に従って製造されたト
ルエンジイソシアネートプレポリマー系について行われ
た。認められるように、高い鎖延長剤のレベルで未反応
のトルエンジイソシアネートを含む系は、lのMoCA
レベルでゲル化しそしてテストできなかった(実施例9
及び10)。25℃におけるエラストマーの性質に関し
て、性質は本質的に同じであり、そしてこれらの引張り
、引張り時の破壊、%伸び及び引裂き抵抗の点でエラス
トマー(実施例8及び1l−12)について見掛は上の
差はないように見える。しかし、エラストマーが高い1
21−℃の温度でテストされたとき、実施例12の物理
的性質が顕著に優れていた。殆んどすべてのテストにお
いて、オリゴマーのないトルエンジイソシアネート重合
体系は、市販アジプレン系よりも良い結果を与え、そし
て遊離のTDIを有するか、又は有しないオリゴマー含
有プレポリマーから製造されたエラストマーより良い。
のシリーズは、市販のアジプレンプレポリマー系につい
て行われた。実施例10.11.15.16.20及び
21は、本発明の実施例4及び7に従って製造されたト
ルエンジイソシアネートプレポリマー系について行われ
た。認められるように、高い鎖延長剤のレベルで未反応
のトルエンジイソシアネートを含む系は、lのMoCA
レベルでゲル化しそしてテストできなかった(実施例9
及び10)。25℃におけるエラストマーの性質に関し
て、性質は本質的に同じであり、そしてこれらの引張り
、引張り時の破壊、%伸び及び引裂き抵抗の点でエラス
トマー(実施例8及び1l−12)について見掛は上の
差はないように見える。しかし、エラストマーが高い1
21−℃の温度でテストされたとき、実施例12の物理
的性質が顕著に優れていた。殆んどすべてのテストにお
いて、オリゴマーのないトルエンジイソシアネート重合
体系は、市販アジプレン系よりも良い結果を与え、そし
て遊離のTDIを有するか、又は有しないオリゴマー含
有プレポリマーから製造されたエラストマーより良い。
実施例12のエラストマーに関する%伸びは、実施例i
tのエラストマーより実質的に大きくそして引裂き抵抗
は実施例8及び11の何れかよりも顕著に大きかった。
tのエラストマーより実質的に大きくそして引裂き抵抗
は実施例8及び11の何れかよりも顕著に大きかった。
ポリオールをエラストマーに加えそしてMoCA当量が
0.55に低下したとき(実施例13〜17)、引張強
さによる物理的性質は、一連の実施例8〜12に比べた
とき実質的に低下した(鎖延長剤のレベルの低下の結果
)。しかし、実施例8〜12に生じたのと同様なパター
ンは、実施例17において生じ、それは実施例13のエ
ラストマーと比べたとき引張りに優れた結果を示し、さ
らに実施例16のエラストマーと比べたとき%伸び及び
引裂き抵抗に関して優れた性質を示す。
0.55に低下したとき(実施例13〜17)、引張強
さによる物理的性質は、一連の実施例8〜12に比べた
とき実質的に低下した(鎖延長剤のレベルの低下の結果
)。しかし、実施例8〜12に生じたのと同様なパター
ンは、実施例17において生じ、それは実施例13のエ
ラストマーと比べたとき引張りに優れた結果を示し、さ
らに実施例16のエラストマーと比べたとき%伸び及び
引裂き抵抗に関して優れた性質を示す。
実施例18〜22は、実施例13〜17及び8〜12の
それぞれ0.55及びlに比べて低い当量のMoCAレ
ベル例えば0.35当量におけるエラストマーの他の群
を示している。前述のデータから予想されるように、す
べてのエラストマーに関する物理的性質は、これらの低
いMoCAレベルで実質的に低い。しかし、MOC八レ
へルが一定のとき実施例8〜12及び実施例13〜17
で示された%伸び及び引裂き抵抗における同一の傾向は
、Q、35MoCA当量レベルで観察される。実施例2
2は引裂き抵抗の点で実施例18と対照的であり、それ
らの性質のすべては本質的に同じままである。しかし、
実施例19〜21と比べたとき実施例22に存在する物
理的性質は、すべての点で優れている。
それぞれ0.55及びlに比べて低い当量のMoCAレ
ベル例えば0.35当量におけるエラストマーの他の群
を示している。前述のデータから予想されるように、す
べてのエラストマーに関する物理的性質は、これらの低
いMoCAレベルで実質的に低い。しかし、MOC八レ
へルが一定のとき実施例8〜12及び実施例13〜17
で示された%伸び及び引裂き抵抗における同一の傾向は
、Q、35MoCA当量レベルで観察される。実施例2
2は引裂き抵抗の点で実施例18と対照的であり、それ
らの性質のすべては本質的に同じままである。しかし、
実施例19〜21と比べたとき実施例22に存在する物
理的性質は、すべての点で優れている。
実施例 23
ヒステリシス・テスト
ポリウレタンエラストマーの内部熱発生を、□約6−4
cmx約6.4c+*X約1.6cm(2,5インチ×
2.5インチ×578インチ)のハンド・キャストポリ
ウレタンブロックの疲労負荷中に測定した。テストは、
最大負荷約2043&g(4500ボンド)そして最低
対最大の負荷の比0.1で20Hzでサーボ・液圧イン
ストロン・モデル1350を用いて行われた。テストは
200.000サイクルで167分間続いた。テスト中
、負荷及びストロークのデータはデジタル・オツシロス
コープを用いて得られた。データは、各疲労テスト中種
々の時点で負荷対ストロークを表示しプロットすること
によりまとめた。ヒステリシスは、負荷及び非負荷の曲
線の間の面積から計算された。6値は、負荷の3〜4回
の連続したサイクルの平均を示す。エラストマーの内部
温度は、ブロックの中心に開けられた孔を通してそう入
された熱電対を用いて測定された。第2表は結果を示す
。
cmx約6.4c+*X約1.6cm(2,5インチ×
2.5インチ×578インチ)のハンド・キャストポリ
ウレタンブロックの疲労負荷中に測定した。テストは、
最大負荷約2043&g(4500ボンド)そして最低
対最大の負荷の比0.1で20Hzでサーボ・液圧イン
ストロン・モデル1350を用いて行われた。テストは
200.000サイクルで167分間続いた。テスト中
、負荷及びストロークのデータはデジタル・オツシロス
コープを用いて得られた。データは、各疲労テスト中種
々の時点で負荷対ストロークを表示しプロットすること
によりまとめた。ヒステリシスは、負荷及び非負荷の曲
線の間の面積から計算された。6値は、負荷の3〜4回
の連続したサイクルの平均を示す。エラストマーの内部
温度は、ブロックの中心に開けられた孔を通してそう入
された熱電対を用いて測定された。第2表は結果を示す
。
第 2 表
ヒステリシス・データ
エラストマー実施例# 8
11 12イソシアネートプレポリマー
AD−L167 実施例7 実施例1處)CA(当
量) 1.00 1.
00 1.00最大温度上昇(°O)
29 23 23最大エネルギ
ー損失(CIII−kg)(ボンド) 9.3(8,
1) 7.4(6,4) 5.6(4,9)最終エ
ネルギー損失(a−kg)(ポンド) 8.2(7,
1) 5.3(4,6) 5.2(4,5)エラス
トマー実施例# 13 1
フイソシアネートプレポリマー AD−L16
7 実施例1MoCA (当量)0.55 0.
55最大温度上昇(’O) 62
35最大エネルギー損失(cll−kg)(ポ
ンド”) 23(20,0) 13(11,1)最
終エネルギー損失(C11−kg)(ボンド) 17
(14,5) 10(9,0)例#
18 21 22イソシアネートプ
レポリマー AD−L167 実施例7 実
施例1MoCA (当量)
0.35 0.35 0.35最大温度上昇
(℃) 163+(溶融)74
69最大エネルギー損失(cr#gXポンド) 5
8(50,2) 26(22,7) 24(20,
5)最終エネルギー損失(cy#gXポンド) 58
(50,2)−20(17,4) 19(16,2)
(20にサイクルで停止) ヒステリシス・データは、他の高温性能のデータ(全体
の評価について121″Cで生じたデータ)とともに観
察されねばならない。一定のMoCA当量で、本質的に
オリゴマーのないイソシアネートプレポリマーは、テス
トされたエラストマー系のすべてに対して優れた結果を
与えた。
11 12イソシアネートプレポリマー
AD−L167 実施例7 実施例1處)CA(当
量) 1.00 1.
00 1.00最大温度上昇(°O)
29 23 23最大エネルギ
ー損失(CIII−kg)(ボンド) 9.3(8,
1) 7.4(6,4) 5.6(4,9)最終エ
ネルギー損失(a−kg)(ポンド) 8.2(7,
1) 5.3(4,6) 5.2(4,5)エラス
トマー実施例# 13 1
フイソシアネートプレポリマー AD−L16
7 実施例1MoCA (当量)0.55 0.
55最大温度上昇(’O) 62
35最大エネルギー損失(cll−kg)(ポ
ンド”) 23(20,0) 13(11,1)最
終エネルギー損失(C11−kg)(ボンド) 17
(14,5) 10(9,0)例#
18 21 22イソシアネートプ
レポリマー AD−L167 実施例7 実
施例1MoCA (当量)
0.35 0.35 0.35最大温度上昇
(℃) 163+(溶融)74
69最大エネルギー損失(cr#gXポンド) 5
8(50,2) 26(22,7) 24(20,
5)最終エネルギー損失(cy#gXポンド) 58
(50,2)−20(17,4) 19(16,2)
(20にサイクルで停止) ヒステリシス・データは、他の高温性能のデータ(全体
の評価について121″Cで生じたデータ)とともに観
察されねばならない。一定のMoCA当量で、本質的に
オリゴマーのないイソシアネートプレポリマーは、テス
トされたエラストマー系のすべてに対して優れた結果を
与えた。
ヒステリシスは市販のアジプレンL−167系に比べて
実質的に低く、実施例8.13及び18のエラストマー
に比べて実施例12.17及び22のエラストマーはそ
れぞれ実質的に低かった。オリゴマーのないイソシアネ
ートプレポリマーを用いる実施例12及び22のエラス
トマーは、一般に未反応のトルエンジイソシアネートを
ストリッピングしたトルエンジイソシアネートプレポリ
マ−(実施例11及び21)よりそれぞれやや僅かに低
いヒステリシスを与えたに過ぎなかった。しかし、実施
例12及び22における121℃の物理的テストの性質
は、実施例11及び21のそれらの性質よりも実質的に
優れていた。
実質的に低く、実施例8.13及び18のエラストマー
に比べて実施例12.17及び22のエラストマーはそ
れぞれ実質的に低かった。オリゴマーのないイソシアネ
ートプレポリマーを用いる実施例12及び22のエラス
トマーは、一般に未反応のトルエンジイソシアネートを
ストリッピングしたトルエンジイソシアネートプレポリ
マ−(実施例11及び21)よりそれぞれやや僅かに低
いヒステリシスを与えたに過ぎなかった。しかし、実施
例12及び22における121℃の物理的テストの性質
は、実施例11及び21のそれらの性質よりも実質的に
優れていた。
実施例 24〜35
オリゴマーの効果の比較例
実施例7に記載された方法を用いて、エラストマーを下
記の成分から製造した。
記の成分から製造した。
成分B
実施例# 成分A テラタフ1
QQQ+MoCA24 55.3部 実施例#4
0.0部+8.9部25 56.2部
実施例#6 0.0部+8.9部26
57.1部 実施例#7 0.0部+8.9部
27 57.6部 実施例#5 0.0部
+8.9部28 48.8部実施例#4 13.
4部+4.3部29 49.6部 実施例#6
13.4部+4.3部30 50.4部 実
施例#7 13.4部+4.3部31 5
0.9部 実施例#5 13.4部+4.3部3
2 48.8部 実施例#4 19.4部
+2.7部33 49.6部 実施例#6
19.4部+2.7部34 50.4部 実施
例17 19.4部+2.7部35 50
.9部 実施例45 19.4部+2.7部早ま
ったゲル化が実施例24で生じそして物理的テストの可
能性がなくなった。物理的テストの性質及び条件は第3
表に報告される。
QQQ+MoCA24 55.3部 実施例#4
0.0部+8.9部25 56.2部
実施例#6 0.0部+8.9部26
57.1部 実施例#7 0.0部+8.9部
27 57.6部 実施例#5 0.0部
+8.9部28 48.8部実施例#4 13.
4部+4.3部29 49.6部 実施例#6
13.4部+4.3部30 50.4部 実
施例#7 13.4部+4.3部31 5
0.9部 実施例#5 13.4部+4.3部3
2 48.8部 実施例#4 19.4部
+2.7部33 49.6部 実施例#6
19.4部+2.7部34 50.4部 実施
例17 19.4部+2.7部35 50
.9部 実施例45 19.4部+2.7部早ま
ったゲル化が実施例24で生じそして物理的テストの可
能性がなくなった。物理的テストの性質及び条件は第3
表に報告される。
実施例 36〜38 −\実施
例8に記載された方法を用いて、エラストマー36〜3
8を下記の成分から製造した。
例8に記載された方法を用いて、エラストマー36〜3
8を下記の成分から製造した。
それらは実施例12.17及び22に対して比較された
。
。
成分B
実施例 成分A テラタン10
00+M団A36 59.1部 実施例#3
0.0部+11.2部37 50.1部 実施
例# 3 16.2 g + 5.2部38
45.8部 実施例#3 21.2部+3.1
部12 59、OIS:l[!施例#l
O,0部+11.0部17 so、tss実施
例#1 16.1部+5.2g22 45.7
部 実施例#1 21.2部+3.0部成塁後ポ
リウレタンをテストしそして結果を第3表に報告する。
00+M団A36 59.1部 実施例#3
0.0部+11.2部37 50.1部 実施
例# 3 16.2 g + 5.2部38
45.8部 実施例#3 21.2部+3.1
部12 59、OIS:l[!施例#l
O,0部+11.0部17 so、tss実施
例#1 16.1部+5.2g22 45.7
部 実施例#1 21.2部+3.0部成塁後ポ
リウレタンをテストしそして結果を第3表に報告する。
第 3 表
2.6−異性体の効果
%NCO6,216,23
%2,6−TDI 20.10
100.00実施例
1236イソシアネートプレポリマー 実施例1
実施例3MoCA (当量)
1.00 1.00重量、%MO
CA 15.74 15.
75T−1000(当量) ショアー硬度A/D 96152
96/55温度(’c)
25/121 25/121100%引張
り(kg/cmつ(psi) 138/89(19
70/1270) 206/、(2940/、)20
0% n # II 171/10
6(2440/1520) 228/、(3260/
、)300% tt n // 2
29/122(3270/1740) 281/、(
4020/、)引張り破壊Ckg/cmす(psi)
319/153(4560/2190) 287
/121(4100/1730)%伸び(%)
420/340 320150
引裂き抵抗(kg/c+1Xpl i) 122
/74(680/410) 148/76(820
/420)実施例 173フイ
ソシアネートプレポリマー 実施例1 実施
例3MoCA (当量) 0.55
0.55重量、%MoCA
7.21 7.24T−1000
(当量’) 0.45
0.45シヨア一硬度A/D 84/3
6 91/37温度(℃)
25/121 25/121100
%引張り(kg/cmつ(psi) 50/46(
720/650) 76/65(1090/93
0)200% I /J II 6
5/ 、(930/ 、) 99/78(142
0/1120)300% 〃n tt
81/ 、(1160/ 、) 126/、(1
800/、)引張り破壊(kglollつ(psi)
176/48(2510/690) 232/
76(3320/1080)%伸び(%’)
660/140 590/180
引裂き抵抗(kg/cmXpl i) 0.0/
43(0,0/240) 106152(590/
290)実施例 2238イソ
シアネートプレポリマー 実施例1 実施例
3M0CA (当量) 0.35
0.35重量、%MocA
4.29 4.30T−1000p
当量) 0.65 0
.65シヨア一硬度vo 77/30
84/34温度(℃)
25/121 25/121100%引張
り(kg/crrrす(psi) 30/28(4
30/400) 48/40(6901570)
200% # II II 37/32
(530/460) 64/48(910/690
)300% II II n 46
/36(6601520) 85157(121
0/820)引張り破壊(kg/cmつ(psi)
149/44(2130/630) 172/6
1(2450/870)%伸び(%)
960/410 630/360引裂き
抵抗(b/cm)(pli) 47/34(26
0/190) 74/49(410/270)最
大温度上昇(’C) 69
47最大エネルギー損失 23.6(20
,5) 14(1λ2)(C菖拳&g)(ポ
ンド) (C薦・kg)(ポンド) 上述の結果は、エラストマーを製造するのに用いられる
オリゴマーのない重合体が、20%TDI異性体レベル
を有した実施例1よりも良好な性質例えば良好な引張り
及び%伸びを有しさらに100%2.6−TDI異性体
レベルで低いヒステリシスを有することを示す。
100.00実施例
1236イソシアネートプレポリマー 実施例1
実施例3MoCA (当量)
1.00 1.00重量、%MO
CA 15.74 15.
75T−1000(当量) ショアー硬度A/D 96152
96/55温度(’c)
25/121 25/121100%引張
り(kg/cmつ(psi) 138/89(19
70/1270) 206/、(2940/、)20
0% n # II 171/10
6(2440/1520) 228/、(3260/
、)300% tt n // 2
29/122(3270/1740) 281/、(
4020/、)引張り破壊Ckg/cmす(psi)
319/153(4560/2190) 287
/121(4100/1730)%伸び(%)
420/340 320150
引裂き抵抗(kg/c+1Xpl i) 122
/74(680/410) 148/76(820
/420)実施例 173フイ
ソシアネートプレポリマー 実施例1 実施
例3MoCA (当量) 0.55
0.55重量、%MoCA
7.21 7.24T−1000
(当量’) 0.45
0.45シヨア一硬度A/D 84/3
6 91/37温度(℃)
25/121 25/121100
%引張り(kg/cmつ(psi) 50/46(
720/650) 76/65(1090/93
0)200% I /J II 6
5/ 、(930/ 、) 99/78(142
0/1120)300% 〃n tt
81/ 、(1160/ 、) 126/、(1
800/、)引張り破壊(kglollつ(psi)
176/48(2510/690) 232/
76(3320/1080)%伸び(%’)
660/140 590/180
引裂き抵抗(kg/cmXpl i) 0.0/
43(0,0/240) 106152(590/
290)実施例 2238イソ
シアネートプレポリマー 実施例1 実施例
3M0CA (当量) 0.35
0.35重量、%MocA
4.29 4.30T−1000p
当量) 0.65 0
.65シヨア一硬度vo 77/30
84/34温度(℃)
25/121 25/121100%引張
り(kg/crrrす(psi) 30/28(4
30/400) 48/40(6901570)
200% # II II 37/32
(530/460) 64/48(910/690
)300% II II n 46
/36(6601520) 85157(121
0/820)引張り破壊(kg/cmつ(psi)
149/44(2130/630) 172/6
1(2450/870)%伸び(%)
960/410 630/360引裂き
抵抗(b/cm)(pli) 47/34(26
0/190) 74/49(410/270)最
大温度上昇(’C) 69
47最大エネルギー損失 23.6(20
,5) 14(1λ2)(C菖拳&g)(ポ
ンド) (C薦・kg)(ポンド) 上述の結果は、エラストマーを製造するのに用いられる
オリゴマーのない重合体が、20%TDI異性体レベル
を有した実施例1よりも良好な性質例えば良好な引張り
及び%伸びを有しさらに100%2.6−TDI異性体
レベルで低いヒステリシスを有することを示す。
特許出願人 エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ
・インコーホレイテッド 外2名
・インコーホレイテッド 外2名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)トルエンジイソシアネートと長鎖ポリオールとを反
応させてプレポリマーを製造しそしてプレポリマーと芳
香族ジアミンとを反応させてポリウレタン/尿素エラス
トマーを形成する、ポリウレタン/尿素エラストマーを
製造するのに適したプレポリマーを製造する方法におい
て、 (a)2,4−又は2,6−トルエンジイソシアネート
異性体と長鎖ジオールとを約0〜90℃の温度及び4〜
20:1のトルエンジイソシアネート対長鎖ジオールの
モル比で反応させ、そして (b)約0.15%より少いレベルに未反応トルエンジ
イソシアネートを反応生成物からとり除ことよりなる、
このようなプレポリマーを製造し、そして得られたポリ
ウレタン/尿素エラストマーの物理的性質を増大させる
ことを改良点とする方法。 2)反応温度が約20〜40℃に保持される請求項1記
載の方法。 3)該ポリオールの分子量が650〜2900である請
求項2記載の方法。 4)異性体混合物が用いられ、そして2,4−トルエン
ジイソシアネート対2,6−トルエンジイソシアネート
の比が、反応生成物が75〜85重量%の反応した2,
4−トルエンジイソシアネート異性体及び15〜25重
量%の反応した2,6−トルエンジイソシアネート異性
体を含むように調節される請求項3記載の方法。 5)トルエンジイソシアネート対長鎖ジオールのモル比
が、トルエンジイソシアネートと長鎖ジオールとの反応
中6〜10:1のレベルに維持され、そしてプレポリマ
ー中の実際の反応したイソシアネート含量が、トルエン
ジイソシアネート及び長鎖ジオールの2:1モルのプレ
ポリマーについて化学量論的量の少くとも95モル%で
ある請求項4記載の方法。 6)長鎖ジオールがポリテトラメチレングリコールであ
る請求項5記載の方法。 7)長鎖ジオールがポリプロピレングリコールである請
求項5記載の方法。 8)長鎖ジオールがポリエステル型のものである請求項
5記載の方法。 9)異性体混合物が用いられ、そして2,4−トルエン
ジイソシアネート対2,6−トルエンジイソシアネート
の比は、プレポリマーが約65%の2,4−異性体及び
35%の2,6−異性体を含むように調節される請求項
3記載の方法。 10)トルエンジイソシアネート対長鎖ジオールの2:
1モル比に基づく化学量論的レベルの少くとも90%の
遊離のイソシアネート含量並びに0.1%より少ない未
反応トルエンジイソシアネートを有するトルエンジイソ
シアネート及び長鎖ジオールのプレポリマー。 11)反応した2,4−トルエンジイソシアネートの%
がプレポリマー中の反応したトルエンジイソシアネート
の75〜85重量%であり、そしてプレポリマー中の2
,6−トルエンジイソシアネートの15〜25重量%で
ある請求項10記載のプレポリマー。 12)ポリオールがポリテトラメチレングリコールであ
る請求項11記載のプレポリマー。 13)トルエンジイソシアネートと長鎖ジオールとのプ
レポリマーと芳香族ジアミン鎖延長剤との反応により形
成されるポリウレタンエラストマーにおいて、プレポリ
マー中の遊離のイソシアネートのレベルが、トルエンジ
イソシアネート対長鎖ジオールの2:1モル比に基づく
化学量論的レベルの少くとも90%である、トルエンジ
イソシアネート及び長鎖ジオールのプレポリマーを用い
ることよりなる改良されたポリウレタンエラストマー。
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