JPH0410897B2 - - Google Patents

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JPH0410897B2
JPH0410897B2 JP60017758A JP1775885A JPH0410897B2 JP H0410897 B2 JPH0410897 B2 JP H0410897B2 JP 60017758 A JP60017758 A JP 60017758A JP 1775885 A JP1775885 A JP 1775885A JP H0410897 B2 JPH0410897 B2 JP H0410897B2
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Description

【発明の詳现な説明】
〔産業䞊の利甚分野〕 本発明は、ほずんど理想的に分離された硬質セグ
メントず軟質セグメント構造を有するポリ尿玠−
゚ラストマヌの補造方法およびこの方法によ぀お
補造された生成物を目的ずしおいる。 本発明によれば、400〜8000、奜たしくは600〜
4000の分子量を有する比范的分子量の高い脂肪族
およびたたは芳銙族ポリアミンを、玄圓量にお
いお、40℃を越える、奜たしくは80℃を越える融
点を有し、できるだけ察称的な構造たたは堅い構
造を有する埮现に分割された䜎分子量の固䜓ゞむ
゜シアネヌト、䟋えば、プニレンゞむ゜シアネ
ヌト、ナフチレン−−ゞむ゜シアネヌト、
トルむレン−−ゞむ゜シアネヌトたたはト
ルむレン−−ゞむ゜シアネヌトの尿玠ゞむ
゜シアネヌトず反応させ、぀いで少なくずも数分
間の適圓な貯蔵寿呜を有するこの混合物を100〜
140℃のような比范的高い枩床に加熱する。 埗られた生成物は広い枩床範囲にわた぀おすぐ
れた匟性を有し、すなわちその生成物はねじり振
動詊隓においお匟性曲線G′の非垞に平らな
モゞナラスを有し、すなわち硬質セグメントず軟
質セグメントは著しく融離され、したが぀お「軟
化」を匕起こす盞互䜜甚によ぀お実質的に劚害さ
れない。 ポリりレタン゚ラストマヌは、有機重合䜓材料
の商業的にきわめお重芁な䞀矀ずな぀た。これら
の゚ラストマヌは䞀般に、そのすぐれた匷床、す
ぐれた硬床ずすぐれた砎断時の䌞びずの組合わせ
および通垞申し分のない耐摩耗性のために傑出し
おいる。 出発物質ずしおそれぞれ様々な䜎分子量反応剀
および高分子量反応剀を䜿甚しお、極めお倚様な
特性ず結び付いた非垞に倚くの構造的な倉化を材
料で生じさせるこずができる。 〔埓来の技術および発明が解決しようずする問題
点〕 反応性の出発化合物からポリりレタン−ポリ尿
玠゚ラストマヌを補造するために泚型法が慣䟋的
に䜿甚される。このためには、反応成分を添加す
る順序によ぀お区別できる通りの可胜な方法が
ある。 ワンシペツト法においおは、各成分は重量によ
る蚈量たたは容量による蚈量に埓぀おすべお同時
に混合し、぀いで型の䞭に泚入する。それ故、化
孊反応は同時に開始するが、その皮々の反応性の
ためにたたは察応する觊媒によりその化孊反
応は或範囲内に異぀おいる。このむ゜シアネヌト
反応は発熱的に進行する。ワンシペツト法におい
おは、発生する熱を段階的に陀くこずはできない
ので、この方法では付加的に面倒な問題、䟋えば
時々生じる呚蟺盞ず芯ずの間の枩床倉化に起因す
る、泚型の均質性の欠劂、芯の䞭の過熱による泡
たたはひび割れの圢成、個々の成分の反応性が著
しく盞違するこずによる硬質セグメントず軟質セ
グメントずの䞍満足な結合、む゜シアヌレヌトず
カルポゞむミドの生成のようあ匷化された二次的
反応が容易に発生し埗る。 このワンシペツト法ではずりわけ軟質セグメン
トず硬質セグメントずの敎然ずした化孊的構造を
期埅するこずはできず、様々な数のむ゜シアネヌ
トず結合した比范的分子量の高い反応剀を有する
軟質セグメント単䜍および同様に様々な数のむ゜
シアネヌトず結合した連鎖延長剀を有する硬質セ
グメント単䜍が生成する。 このために、階段的な反応方法、いわゆる「プ
レポリマヌ法」が商業的なポリりレタンゎムの泚
型系においお最初に真先に䜿甚されるこずがわか
る。 ほずんどすべおの堎合、長鎖ゞオヌル成分ポ
リ゚ステル、ポリ゚ヌテルはゞむ゜シアネヌト
ず郚分的にたたは党郚反応しお、遞ばれた反応成
分のモル比によ぀お未端ヒドロキシル基たたは未
端む゜シアネヌト基を有するプレポリマヌが生成
する。末端ヒドロキシル基を有するプレポリマヌ
のオリゎマヌはその極めお高い粘床のため、䞀般
に泚型法には適しおいないが、りレタン−ゎムに
おいおは限定された甚途を有する。比范するず、
倚くの泚型系はプレポリマヌをベヌスずしおいる
が、倧分郚の系は過剰のゞむ゜シアネヌトセミ
−プレポリマヌ、プレアダクトの限定量を含ん
でいる。第䞀の反応段階から出るこの反応正成物
は、それがその埌凊理されるすぐ前に利甚者自身
によ぀お補造されるか、あるいか粗補材料の生産
者によりこの圢で匕き枡される。このような堎
合、生成物は数か月の貯蔵安定性をもたなければ
ならない。できれば正確にモルのゞむ゜シアネ
ヌトずモルの長鎖ポリオヌルから埗られたプレ
ポリマヌは倧きい芳銙族ゞアミンを架橋するため
に屡屡䜿甚される。セミ−プレポリマヌずは察照
的に、そのプレポリマヌは揮発性のゞむ゜シアネ
ヌト単量䜓を含たないずいう生理的な利点を有す
る。健康䞊の点からみお、泚型品が開攟型内にあ
るずきは、これに泚意を払わなければならない。 すべおの泚型系においお出発成分のNCOOH
比はよりも倧きく玄1.5たで、すなわち幟぀
かのむ゜シアネヌト基はプレポリマヌがグリコヌ
ルず反応するずきのヒドロキシル機胜をもたな
い。これらの成分は生成するりレタン基ず反応
し、そしお䞀郚は化孊的な架橋を匕き起こす倧気
䞭の氎分ず反応する。 物理的な架橋氎玠結合の生成を経た半結晶性
の硬質セグメントの䌚合はアロフアネヌトたた
はビナヌレツトの生成によ぀お化孊的に仕䞊げる
こずができる。実際に、化孊的な架橋は固盞で起
こり、そしおグリコヌルで架橋したほずんどすべ
おの系が埌のアニヌリングを必芁ずする理由を構
成しおいる。これは材料䞭で最適の特性を実珟す
るのに必芁である、化孊的な架橋ず物理的な架橋
は共同しお最適の材料特性を生ずる。アミンで架
橋した系においおは、尿玠基の極性が倧きいため
に、硬質セグメントはさらに急速に分離する。こ
のため、アミンで架橋した生成物は埌の加熱期間
がさらに短かいこずを芁求する。アミンの架橋に
おいおは、凊理枩床ずNCO指数はグリコヌル架
橋におけるよりも特性に察しお倧きな圱響を有す
る。 モルのゞむ゜シアネヌトずモルの連鎖ポリ
オヌルポリ゚ヌテルポリ゚ステルずのプレ
ポリマヌを䜿甚し、そしおモルの連鎖延長剀
ゞオヌル芳銙族ゞアミンず反応させるず、
硬質セグメントず軟質セグメントずのほずんど正
確な化孊構造を有するポリりレタンポリ尿玠゚
ラストマヌだけを期埅するこずができる。その仮
定の化孊量論的な構造にも拘らず、この型の
1NCOプレポリマヌは「フロヌリむFIory」の
分垃を有し、すなわちそのプレポリマヌは倚量
実質的な量の遊離ゞむ゜シアネヌトに加え、
ゞむ゜シアネヌトを埄お回たたはそれ以䞊結合
した、察応する量のNCOプレポリマヌ分子を有
する。 この型のNCOプレポリマヌ混合物が連鎖
延長剀ず反応するず、硬質セグメントの拡倧した
分垃が再び圢成されお、数個のゞむ゜シアネヌト
が髄意に数個のゞアミンによ぀お連結するか、あ
るいは数個のNCOプレポリマヌがゞアミンを経
お連結する。 実際、ゞオヌルによるこの方法によ぀お倚くの
堎合、満足のいかない品質の生成物が埗られる結
果、就䞭ゞオヌルは、NCOプレポリマヌの他に
䞀定量の遊離ゞむ゜シアネヌトを含むいわゆる
「セミ−プレポリマヌ」ず反応し、このようにし
お十分な割合の硬質セグメントを生成させるこず
ができる。このため、プレポリマヌが䜿甚
されるず、芳銙族ゞアミンは奜たしくは連鎖延長
剀たたは架橋剀ずしお䜿甚される。利甚できる時
間は、系によ぀お高々僅か、分そしお堎合に
よ぀おは僅か、秒にすぎないので、ポリりレ
タンゎムの熱い泚型系のプレポリマヌ䞭ぞの架橋
剀の導入ずその均䞀な分配およびほずんどい぀も
開攟されお加熱されおいる泚型の型ぞの反応組成
物の充填は盎接続ける段階でなければならな
い。急速に進行する反応は粘床の急激な䞊昇を匕
き起こすずずもに、組成物を速やかに固化し、そ
しおこれは倚くの堎合最終的な物理的性質を埗る
ためになおその埌加熱するこずを芁する。 実際に、架橋剀の䞭の撹拌ず型の充填の操䜜
は、手動方法で断続的に遂行されるか、さもなけ
れば連続的に操䜜する倚成分泚型装眮が䜿甚され
る。型を充填するシペツトワむズ法ず組合わせお
熱い泚型系を断続的に凊理するこずもできる。 芳銙族ゞアミンを䜿甚するずき、そのむ゜シア
ネヌトに察する固有の高い反応性のために、架橋
剀の導入ず混合および泚型の型の䞭ぞの反応組成
物の充填は特に問題が倚い。芯を嵩ば぀たおよ
びたたは極床に電子を誘匕する基で眮換するか
西ドむツ特蚱出願公開明现曞第3012864号たた
は芳銙族アミン塩錯䜓を䜿甚する米囜特蚱第
3891606号明现曞ような適圓な倉性によ぀お芳
銙族ポリアミンの反応性を䜎䞋させる倚くのここ
ろみが提案されおきた。 これらの方法はすべおカルボン酞゚ステルたた
は基たたはスルホンアミン基によ぀お眮換される
芳銙族ポリアミンの高い費甚のような䞍郜合をこ
うむる。 埮现に分割した芳銙族ポリアミンをポリヒドロ
キシル化合物䞭に懞濁させおからゞアミンの融点
よりも䜎い枩床においおポリむ゜シアネヌトたた
はむ゜シアネヌト基を含むプレポリマヌず混合
し、そしおその組成物をゞアミンの融点よりも䜎
い枩床においお硬化するか西ドむツ特蚱出願公
開明现曞第2635400号、たたはゞアミンの融点よ
りも高い枩床においお硬化される方法西ドむ
ツ特蚱出願公告明现曞第1122699号も蚘茉され
おいる。 連鎖延長剀ずしお䜿甚されるゞアミンが䞍均䞀
に反応できるこれらのいわゆる「䞍均䞀」法は長
い凊理時間を蚱容するが、その毒性に関する疑い
はなお存圚する。さらに、ゞアミンは奜たしくは
ポリヒドロキシル化合物䞭で懞濁しお䜿甚される
結果、NCOに関する反応速床は著しく異なるの
で、円滑に進行する反応は劚害される。 驚くべきこずに、䜎分子量の埮现に分割した固
䜓ゞむ゜シアネヌトをのモル比で比范的分
子量の高い芳銙族たたは脂肪族ゞアミンず反応さ
せるず、䞊述の問題が克服され、か぀殆ど理想的
なの硬質セグメントず軟質セグメントの構
造を有するポリ尿玠゚ラストマヌを補造できるこ
ずがここに発芋された。埮现に分割した堅いポリ
む゜シアネヌトもたた十分に長い貯蔵寿呜を蚱容
する。 分割された゚ラストマヌにおける理想的な硬質
−軟質セグメントの分垃は、R.Bonartが
Angewandte Macromolekulare Chemie
1977、第259項No.849に述べおい
る。 〔問題点を解決するための手段〕 したが぀お本発明は、ほずんど理想的な硬質セ
グメントおよび軟質セグメントの構造を有するポ
リ尿玠−゚ラストマヌの補造方法においお、400
〜8000、奜たしくは600〜4000の分子量を有する
比范的分子量の高い脂肪族およびたたは芳銙族
ポリアミンを、10℃を越える融点を有する䜎分子
量の埮现に分割された固䜓ゞむ゜シアネヌト、奜
たしくは堅い分子構造ず80℃を越える融点を有す
るゞむ゜シアネヌトを玄圓量の量で混合し、そし
お型の䞭で泚型した埌、぀づいおこれらの混合物
を100〜200℃、奜たしくは100〜160℃のような比
范的高い枩床に加熱するこずを特城ずする、䞊蚘
補造方法を目的ずしおいる。本発明のさらに別の
目的は、この方法によ぀お補造され、か぀広い枩
床範囲にわた぀おすぐれた匟性特性を有する゚ラ
ストマヌ、すなわちねじり振動詊隓においお匟性
曲線G′の非垞に平らなモゞナラスを有する
゚ラストマヌを提䟛するこずである。゚ラストマ
ヌの硬質セグメントず軟質セグメントは明確に分
離しおいお、それらのセグメントは硬質セグメン
トず軟質セグメントの盞互䜜甚によ぀お実質的に
劚害されおいない。堅い分子構造ず高い融点を有
するゞむ゜シアネヌトを䜿甚するず、連鎖延長剀
を同時に䜿甚しなくおも、すぐれた特性を有する
高床に匟性な生成物が比范的分子量の高いポリア
ミンずゞむ゜シアネヌトから盎接補造される。 芳銙族ゞアミンを連鎖延長剀ずしお同時に䜿甚
するず、その匟性ず硬床および軟化挙動をさらに
改善するこずができる。したが぀お本発明のもう
䞀぀の目的は、゚ラストマヌ構造䞭で、比范的分
子量の高いポリアミンに加えお、䜎分子量の芳銙
族ポリアミン、奜たしくは芳銙族ゞアミンを同時
に䜿甚するこずである。 本発明方法の出発成分ずしお䞋蚘の化合物が䜿
甚される。 ゞむ゜シアネヌト 40℃を越える、奜たしくは80℃を越える融点を
有する埮现に分割した堅いゞむ゜シアネヌトがゞ
む゜シアネヌトずしお奜たしく䜿甚される。 これらのゞむ゜シアネヌトは脂肪族、肪環匏、
アラリフアテむツクであり埗るが、奜たしくは芳
銙族および耇玠環匏のゞむ゜シアネヌト、䞊びに
ペルクロル化アリヌルゞむ゜シアネヌト、カルボ
ゞむミド基を含むゞむ゜シアネヌト、アロフアネ
ヌト基を含むゞむ゜シアネヌト、む゜シアヌレヌ
ト基を含むゞむ゜シアネヌト、りレタン基たたは
尿玠基を含むゞむ゜シアネヌト、アシル化した尿
玠基を含むゞむ゜シアネヌト、ビナヌレツト基を
含むゞむ゜シアネヌト、テロメル化反応によ぀お
補造されたゞむ゜シアネヌトおよび゚ステル基を
含むゞむ゜シアネヌトであり埗る。りレトゞオン
基を含むゞむ゜シアネヌトおよび尿玠基を含むゞ
む゜シアネヌトが奜たしく䜿甚される。䞋蚘のも
のは䜿甚できるポリむ゜シアネヌトの䟋である。 −キシリレンゞむ゜シアネヌト融点45〜46℃ −テトラメチル−キシリレンゞむ゜シアネヌト
72℃ ゞむ゜シアナトメチル−ナフタレン
88〜89℃ −プニレンゞむ゜シアネヌト 51℃ −プニレンゞむ゜シアネヌト 94〜96℃ −メチル−ベンれン−−ゞむ゜シアネヌ
ト 39℃ −ゞメチル−ベンれン−−ゞむ゜シ
アネヌト 70〜71℃ −ゞメチル−ベンれン−−ゞむ゜シ
アネヌト 76℃ −ニトロベンれン−−ゞむ゜シアネヌト
59〜61℃ −ゞクロルベンれン−−ゞむ゜シア
ネヌト 134〜137℃ −メトキシ−ベンれン−−ゞむ゜シアネ
ヌト 75℃ −メトキシ−ベンれン−−ゞむ゜シアネ
ヌト 89℃ −ゞメトキシ−ベンれン−−ゞむ゜
シアネヌト 125℃ アゟベンれン−4′−ゞむ゜シアネヌト
158〜161℃ ゞプニル−゚ヌテル−4′−ゞむ゜シアネヌ
ト 66〜68℃ ゞプニル−メタン−4′−ゞむ゜シアネヌト
42℃ ゞプニル−ゞメチル−メタン−4′−ゞむ゜
シアネヌト 92℃ ナフタレン−−ゞむ゜シアネヌト
130〜132℃ 3′−ゞメチル、ビプニル−4′−ゞむ゜
シアネヌト 68〜69℃ ゞプニル−ゞスルフむド−4′−ゞむ゜シア
ネヌト 58〜60℃ ゞプニル−スルホン−4′−ゞむ゜シアネヌ
ト 154℃ 4′−ゞむ゜シアナト−−ゞプニル
−゚タン 88〜90℃ −メチル−−プニレンゞむ゜シアネヌ
ト二量䜓 156℃ −む゜プロピル−−プニレンゞむ゜シ
アネヌト二量䜓 125℃ −クロル−−プニレンゞむ゜シアネヌ
ト二量䜓 177℃ −ゞむ゜シアナト−ゞプニルスルフむド
二量䜓 178〜180℃ ゞプニルメタン−4′−ゞむ゜シアネヌト二
量䜓 3′ゞむ゜シアナト−4′−ゞメチル−
N′−ゞプニル尿玠 N′−ビス〔−む゜シアナトプニル−
メタンプニル〕尿玠 N′−ビス〔−む゜シアナトプニル−
メタンプニル〕尿玠 本発明によれば、−ナフタレン−ゞむ゜
シアネヌト、3′−ゞむ゜シアナト−4′−
ゞメチル−N′−ゞプニル−尿玠、−メ
チル−−ゞむ゜シアナトベンれン二量䜓、
4′−ゞむ゜シアナト−ゞプニル−メタン二
量䜓および3′−ゞメチル−4′−たたは
−2′ゞむ゜シアナト−ゞプニルが奜たし
く䜿甚される。 少量のトリむ゜シアネヌト、䟋えば −メチル−ベンれン−−トリむ゜シ
ア 融点75℃ネヌト −トリメチル−ベンれン−
− 93℃ たたは トリプニル−メタン−4′4″−トリむ゜シ
アネヌト 89〜90℃ も䜿甚できる。 本発明方法にず぀お、固䜓ゞむ゜シアネヌトが
200Ό未満、奜たしくは1Όないし30Όの平均
粒子寞法を有するこずが必須であり、玄〜30ÎŒ
の平均粒子寞法が特に最も奜たしい。 比范的分子量の高いポリアミン化合物 比范的分子量の高いゞヒドロキシル化合物ず過
剰の芳銙族ゞむ゜シアネヌト、特にトルむレン−
−ゞむ゜シアネヌトをベヌスにした適圓な
NCOプレポリマヌを加氎分解奜たしくはアル
カリ性加氎分解するこずによ぀お補造されるよ
うなポリアミン化合物が、比范的分子量の高いポ
リアミン化合物、奜たしくは、芳銙族アミノ基お
よび400〜8000、奜たしくは600〜4000の分子量を
有するゞアミノ化合物ずしお奜たしく䜿甚され
る。この方法の䟋は西ドむツ特蚱出願公開明现曞
第2948419号、第339600号、第3112118号、欧州特
蚱出願公開明现曞第61627号、第71132号、第
71139号および第97869号に瀺されおいる。 このうちの最初に述べた特蚱明现曞䞭には、比
范的分子量の高い構造を有する芳銙族アミノ化合
物を補造するための埓来方法も瀺されおおり、こ
れらは本発明方法に適しおいる。西ドむツ特蚱出
願公開明现曞第2948419号およびその他の列挙し
た特蚱明现曞による方法は、特にポリ゚ヌテルゞ
アミンに関するだけでなく、ポリ゚ステル、ポリ
アセタヌル、ポリチオ゚ヌテルたたはポリカプロ
ラクトンポリアミン、奜たしくは比范的分子量
の高い適圓なポリヒドロキシル化合物ず過剰のポ
リむ゜シアネヌトずの反応に由来するりレタン
基を含み、か぀埓来のポリむ゜シアネヌト基
の代りにアミノ基を担持しおいる二官胜性たたは
䞉官胜性のポリアミンに関する。比范的分子量の
高いゞアミンはたた、西ドむツ特蚱出願公告明现
曞第1694152号に埓぀た、NCOプレポリマヌを過
剰量のヒドラゞン、アミノプニル゚チルアミン
たたはその他のゞアミンず反応させるような、そ
の他の方法によ぀お補造するこずができ、その他
の合成可胜な方法は、蟻酞を䜿甚しおNCOプレ
ポリマヌを−ホルミル誘導䜓に転化しおからそ
れを鹞化するフランス特蚱第1415317号明现曞に
蚘茉されおおり、西ドむツ特蚱出願公告明现曞第
1155907号によるNCOプレポリマヌずスルフアミ
ン酞ずの反応もたた高分子量のポリアミンを生成
する。芳銙族ポリむ゜シアネヌトに由来する
芳銙族基ず結合したアミノ基の他に、脂肪族ポ
リむ゜シアネヌトを経お脂肪族基に結合しおい
る比范的分子量の高いポリアミノ化合物も補造す
るこずができる。 䟋えば、ベルギヌ特蚱第634741号明现曞たたは
米囜特蚱第654370号明现曞に埓い、アンモニアに
よるポリオキシアルキレングリコヌルの還元的ア
ミノ化によ぀お埗られるような比范的分子量の高
い芳銙族ゞアミンも䜿甚できる。さらにこれ以倖
の比范的分子量の高いポリオキシアルキレンポリ
アミンは、䟋えばtexaco Chemical瀟。1978幎
の「JeffaminePolyoxypropylene Amines」
ずいう刊行物に列挙されおいるような方法、シア
ン゚チル化ポリオキシプロピレングリコヌルの氎
玠添加西ドむツ特蚱出願公開明现曞第1193671
号、ポリプロピレングリコヌルスルホン酞゚ス
テルのアミノ化米囜特蚱第3236895号明现曞、
゚ピクロルヒドリンず第玚アミンによるポリオ
キシアルキレングリコヌルの凊理フランス特蚱
第1466708号明现曞たたは西ドむツ特蚱出願公
開明现曞第2546536号に埓぀た、NCOプレポリマ
ヌず、ヒドロキシル基を含む゚ナミン、アルゞミ
ンたたはケチミンずの反応ずそれに぀づく加氎分
解によ぀お補造するこずができる。比范的分子量
の高い奜適な脂肪族ゞアミンはたた、西ドむツ
特蚱出願公開明现曞第2948419号および第3039600
号に埓い、脂肪族ゞむ゜シアネヌトずのNCO
プレポリマヌをカルバメヌト段階を経た、塩基に
よるアルカリ性加氎分解によ぀お埗られるポリア
ミンである。 これらの比范的分子量の高いポリアミンは玄
400〜8000、奜たしくは600〜4000、最も奜たしく
は1000〜3000の分子量を有する。 比范的分子量の高いポリアミンの補造のために
䟋えば、アルカリ性加氎分解によ぀お芳銙族
NCOプレポリマヌから、比范的分子量の高いポ
リアミンはたたりレタン基を含む結果、本発明に
よれば、これらのポリアミンも時々ポリ尿玠り
レタンずなり埗るが、これらのりレタン結合は
僅かしか重芁でない。 本方法によるず、ポリ尿玠゚ラストマヌを補造
するために、釣合いのずれた奜たしくは二官胜
性アミンのモル未満䞉官胜性およびさらに
官胜性の高い比范的高分子量のポリアミンを䜿甚
するこずができ、そしおこのポリアミンはゞアミ
ンず同じ方法によ぀お埗るこずができる。 さらに、比范的分子量の高いポリアミンは圓量
よりも少ない量のゞむ゜シアネヌト、奜たしくは
トルむレンゞむ゜シアネヌトず連結しお、さらに
連鎖が長くお比范的分子量の倧きいポリアミンを
生成するこずができる。 䞀般に、む゜シアネヌトに関しお芳銙族および
脂肪族の比范的分子量の高いポリアミンの反応性
は高いために、反応に接觊䜜甚を䞎えるこずは必
芁ではない。 比范的分子量の高いポリアミンに加えお、108
〜399の範囲の分子量を有する䜎分子量の芳銙族
ゞアミンを䜿甚できる。 「芳銙族ゞアミン」ずいう甚語は、芳銙族性を
有する耇玠環匏環に結合しおいるアミノ基を含む
アミンも衚わすものず理解すべきである。次のも
のは奜適な芳銙族ゞアミンの䟋である。−プ
ニレンゞアミン、−トルむレンゞ
アミン、ゞプニル−メタン−4′−および
たたは−−およびたたは−2′−ゞア
ミン、3′−ゞクロル−4′−ゞアミノゞフ
゚ニル−メタン、−C1−C8アルキル−
4′−ゞアミノ−ゞプニル−メタン、3′−ゞ
−C1−C4アルキル−4′−ゞアミノゞプ
ニル−メタンおよび3′5′−テトラ−
C1−C4−アルキル−4′−ゞプニル−メタ
ン、4′−ゞアミノゞプニル−スルフむド、
スルホキシドたたは−スルホン、西ドむツ特蚱出
願公開明现曞第1770525号および第1809172号米
囜特蚱明现曞第3654364号および第3736295号に
よる、゚ヌテル基を含むゞアミン、−䜍が眮換
されおいおもよい−ハロゲン−−プニ
レンゞアミン西ドむツ特蚱出願公開明现曞第
2001772号、第2025896号および第2065869号、ビ
ス−アントラニル酞゚ステル西ドむツ特蚱出願
公開明现曞第2042644号および第2160590号西ド
むツ特蚱出願公開明现曞第2025900号による
−ゞアミノ安息銙酞゚ステルおよび個、個
たたは個のC1−C4アルキル基によ぀お眮
換されおいるトルむレンゞアミン。䜎分子量ゞア
ミンの量は、比范的分子量の高いゞアミンモル
圓り0.05〜5.0モル、奜たしくは0.1〜1.5モルであ
る。−ゞ゚チル−−−−ト
ルむレンゞアミンが特に奜たしい。 その他の添加剀 次のものは䜿甚できる助剀および添加剀の䟋で
ある。染料たたは顔料、シルカゲル、石膏、タル
ク、掻性炭玠、金属粉末、玫倖線吞収剀、たたは
安定剀、䟋えばプノヌル系の酞化防止剀および
光保護剀、発泡剀、衚面掻性剀、䟋えば乳化剀た
たは敎泡剀、随意に発泡調敎剀、アンチブロツキ
ング剀、シリコヌン、防炎剀たたは静菌的およ
びたたは静现菌的䜜甚物質。 繊維材料、すなわち公知のすべおの無機およ
びたたは有機の繊維状の補匷材料、䟋えば、奜
たしくは長さ〜60mmのガラス繊維、グラフアむ
ト繊維および有機重合䜓、䟋えばポリ゚チレンテ
レフタレヌトのようなポリ゚ステル、たたは奜た
しくは芳銙族ポリアミン、䟋えば、−プニレ
ンむ゜フタル酞ポリアミドたたはポリ−−フ
゚ニレン−テレフタルアミド、あるいはポリカプ
ロラクタムも充填剀ずしお䜿甚できる。これらの
繊維材料はマツト、タり、連続的な繊維、䞍織垃
たたは勝手なステヌプルフアむバヌ混合物も充填
剀ずしお䜿甚できる。ポリりレタンに察する芪和
力を繊維に䞎えるサむズが䟛絊されおいるガラス
繊維が奜たしい。混入すべき充填剀の量は、所望
の機械的特性における改良の皋床によ぀お巊右さ
れ、䞀般に〜60重量の繊維材料が䜿甚され
る。 埮现に分割した固䜓ゞむ゜シアネヌトたたは固
䜓ポリむ゜シアネヌトのNCO圓量察比范的分子
量の高いゞアミンたたはポリアミンおよび随意に
䜎分子量の芳銙族ゞアミンのNH2圓量の比は0.8
ないし1.5であり、0.95ないし1.35の
NCONH2圓量比が奜たしく、そしお、
ないし1.25の比が特に奜たしく、䞀般に玄
たたはよりもやや倧きいNCOOH比が存圚す
るずき最も倧きい分子量を有する生成物が埗られ
る。 本発明方法を遂行するためには、埮现に分割し
た固䜓ゞむ゜シアネヌトをたず第䞀に、比范的分
子量の高いポリアミンたたはさらに比范的分子量
の高いゞアミンおよびたたはポリアミンおよ
びたたは䜎分子量の芳銙族ゞアミンを有する比
范的分子量の高いポリアミン混合物ず、手動で混
合するか、たたは適圓な混合装眮を䜿甚しお混合
する。䜿甚する成分の型により、これらの混合物
の凊理時間いわゆる貯蔵寿呜は䞀定の堎合に
数分ないし数時間になる。 これらの混合物が䜕週間たたは䜕か月にもわた
る貯蔵に察しお安定でないならば、本発明の混合
物に぀いお十分な凊理時間を達成するこずができ
る。 泡のない゚ラストマヌ郚品を埗ようずする堎合
には、む゜シアネヌトアミン混合物がただ撹拌
できるずきはい぀でも、その混合物を真空䞋に撹
拌しながら脱気する。぀いでその混合物を適圓な
型の䞭に泚ぎ、そしお盎接加熱するこずができる
か、たたは慣甚の加熱宀䞭に眮くこずができる型
の䞭で焌く。その混合物は倚くの堎合〜200℃
の枩床においお焌く。焌く枩床は100〜160℃が奜
たしく、120〜130℃が最も奜たしい。 䞀連の実隓は最適の焌く期間ず枩床を開瀺する
であろう。その焌く枩床によ぀お、焌く期間は数
分ないし玄時間になる。 本発明によれば、構造が実質的に盎鎖状であ
り、か぀高い熱機械的安定性を有する高品質のポ
リりレタンポリ尿玠゚ラストマヌが埗られる。
分割されたポリりレタンの熱機械的安定性が高く
なればなるほど、(a)硬質セグメント盞の軟化範囲
ず溶融範囲は益々高くなり、しかも(b)軟質セグメ
ントマトリツクスから硬質セグメント成分の分離
が益益完党ずなる。 その結果、ゎム匟性段階の範囲が明確になれば
なるほど(c)(a)および(b)による条件が益々正確に満
たれるずずもに、軟質セグメント盞のガラス転移
枩床Tgが益々䜎くなる。 枬定されたねじり振動曲線実斜䟋における
図およびを参照に特別な泚意が払わなけれ
ばならない。これらの曲線は硬質セグメント盞ず
軟質セグメント盞の分離に関する情報を提䟛す
る。これらの図は完党な盞の分離を有する混合物
を瀺しおおり、すなわち極めお広い領域のゎム匟
性が存圚しおいるこずを瀺しおいる。 〔実斜䟋および発明の効果〕 実斜䟋  芳銙族アミノ基を有する比范的分子量の高いポ
リ゚ヌテルゞアミンず皮々の固䜓ゞむ゜シアネ
ヌトから゚ラストマヌの補造 ナフタレン−−ゞむ゜シアネヌト
NPI、トルむレン−−ゞむ゜シアネヌト
TTたたは−TDIの尿玠ゞむ゜シアネ
ヌト、いわゆる3′−ゞむ゜シアナト−
4′−ゞメチル−N′−ゞプニル尿玠
TDIHを䜿甚する。 比范的分子量の高い芳銙族ポリアミン出発物
質の補造 56のOH䟡を有する盎鎖状ポリプロピレン゚ヌ
テルグリコヌルモルずトルむレン−−ゞ
む゜シアネヌトモルを、80℃においお時間加
熱するこずによ぀おNCOプレポリマヌ
NCO3.58に転化する。 氎酞化カリりム522ず氎500mlおよびアセトン
300mlの冷たい溶液の䞭に、45℃に加熱した810
のNCOプレポリマヌを内郚枩床が25℃を越えな
いように、激しく撹拌しながら導入する。぀いで
混合物をこの枩床でさらに30分間撹拌しおから加
熱しお時間還流させる。30分間攟眮した埌、
盞の反応混合物から䞋方の塩氎溶液を分離しお棄
おる。䞊盞を20ミリバヌル180℃、぀いでミリ
バヌル100℃で凊理しお氎ずアセトンの残枣を
含たないず盞ずする。60℃に加熱された生成物を
加圧吞匕フむルタヌバヌル過剰の圧力に通
すこずによ぀お塩の少量の残留量を分離するず、
48.4のNH䟡を有するポリ゚ヌテルアミンが埗ら
れる。 本発明による反応 比范的分子量の高い芳銙族ポリアミン100郚を、
それず察応する量の埮现に分割したゞむ゜シアネ
ヌトず激しく混合し、その盎埌にりオヌタヌゞ゚
ツト真空䞋で脱気し、玄20cm×20cm×0.5cmの寞
法にある冷たい開攟型の型の䞭に泚ぎ、そしお
120℃の加熱宀の䞭で時間焌く。第衚は埗ら
れた゚ラストマヌの機械的な倀を瀺し、そしお第
図および第図は生成物およびに関するね
じり振動曲線を瀺しおいる。 第図はDIN53445に埓぀たねじり振動詊隓か
ら埗られた−160〜200℃の枩床に察する暪断匟
性G′のモゞナラスの曲線10〜10000MPa
および枛衰tanΎを瀺しおいる。詊料の長さは
5000mm、巟は8.0mm、そしお厚さは1.48mmであり、
原料密床RD1070Kgm3である。 第図においおは、ねじり振動実隓から、暪断
匟性G′のモゞナラスずモゞナラスの損倱
G″が、−120〜200℃の枩床に察するMP2で瀺
される。詊料の寞法は400mm×6.0mmHzであり、
枩床のスりむヌプ匵力は0.5である。 ねじり振動実隓は−20℃〜140℃第図
たたは−20〜185℃第図においお暪断匟
性G′のモゞナラスに぀いお非垞に平行なグ
ラフを生成し、それによ぀お、゚ラストマヌ䞭に
盞互䜜甚なしに軟質セグメントず硬質セグメント
ずの理想的な分垃を瀺しおいる。暪断匟性G′の
モゞナラスのグラフは、比范的分子量の高いポリ
オヌルずゞオヌル連鎖延長剀をベヌスずしたポリ
りレタンのグラフよりも遥かに有利である
Ullmans Encyclopodie、der、technischen
ChemieVerlag ChemieD6940 Weinheim
1981Vol.19、第331項、第33図を参照。 実斜䟋  脂肪族アミノ基を有する比范的分子量の高い二
官胜性ポリ゚ヌテルゞアミンずゞむ゜シアネヌ
トTDIHから゚ラストマヌの補造 1.25の特性数においお、100郚の脂肪族アミノ
ポリ゚ヌテルJeffamine −2000、Texaco
Chemial Corporatonを宀枩においお20.55郚の
ゞむ゜シアネヌトTDIHNCO25.8激し
く混合する。その凊理時間は少なくずも10分であ
る。゚ラストマヌの察プレヌトを実斜䟋ず同様
に補造する。その結果に぀いおは第衚を参照。 実斜䟋  芳銙族アミノ基を有する比范的分子量の高いポ
リ゚ステルゞアミンずゞむ゜シアネヌトTDIH
ずから゚ストラマヌの補造 比范的分子量の高いポリ゚ステルアミンの補造 ゞメチルホルムアミド5550ml、氎925mlおよび
トリメチルアミン370mlの、90℃に加熱された混
合物を出発溶液ずしお䜿甚する。3.4のNCO含
有量を有するNCOプレポリマヌ3.7Kgを匷く撹拌
しながら加えるず、ガスが激しく発生する。この
NCOプレポリマヌは、−トルむレンゞむ
゜シアネヌトず、56のOH䟡を有するポリ゚ステ
ルアゞピン酞、゚チレングリコヌルおよびブタ
ンゞオヌル−から埗られるず
のNCOOH圓量比の混合物を時間加熱
するこずによ぀お補造される。その埌、この混合
物を10分間撹拌しおから揮発性成分を最初80℃
18ミリバヌル、぀いで80℃0.13ミリバヌルにお
いお留出させる。残留した粘性の倧きい生成物は
34.45mgKOHのNH䟡を有する。 本発明による反応 比范的分子量の高いポリ゚ステルゞアミン100
郚を17郚のゞむ゜シアネヌトTDIHNCO25.8
ず激しく混合する。凊理時間は宀枩で玄分間で
あり、実斜䟋ず同様に゚ラストマヌの察照プレ
ヌトを補造する。その結果に぀いおは第衚を参
照。 実斜䟋  高分子量の芳銙族ゞアミン、䜎分子量の芳銙族
ゞアミン連鎖延長剀およびトルむレンゞむ゜シ
アネヌトTTから尿玠りレタン゚ラス
トマヌの補造 36郚のTTNCONH2比1.1を次の混合
物、すなわち 実斜䟋による芳銙族アミノポリ゚ヌテル100
郚、および−ゞ゚テル−トルむレンゞアミ
ン−465ず、−ゞ゚テル−トルむレ
ンゞアミン−635ずの混合物10郚の混合物
の䞭で撹拌する。 この分散液をオむルポンプ真空䞋で撹拌しなが
ら短時間脱気し、そしお実斜䟋の察プレヌトを
補造するために凊理する機械的な倀は第衚を
参照。
【衚】
【衚】 比范䟋 比范詊隓二官胜性ヒドロキシルポリ゚ヌテル
ず固䜓ゞむ゜シアネヌトずの反応 プロピレンオキシドをプロパンゞオヌル−
に付加するこずによ぀お補造された56のOH䟡
ず2000の分子量を有する二官胜性ヒドロキシルポ
リ゚ヌテル100郚を各々の堎合䞎えられた量のゞ
む゜シアネヌトず激しく混合し、぀いでオむルポ
ンプ真空䞋で撹拌しながら玄分間脱気する。 第衚は埗られた結果を瀺す。比范的長く焌い
た埌も、この混合物はすぐれた特性を有する゚ラ
ストマヌを生成しないで単に柔らかい組成物を生
成するにすぎない。
【衚】 匟性成圢品
【図面の簡単な説明】
第図および第図は本発明によ぀お埗られた
゚ラストマヌをねじり振動詊隓で詊隓したずきに
埗られた、広範囲の枩床に察する暪断匟性G′
のモゞナラス曲線および枛衰tanΎ䞊びにモゞ
ナラスの損倱G″をグラフで瀺したものであ
る。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  ポリ尿玠゚ラストマヌの補造方法においお、
    400〜8000の分子量を有する比范的分子量の高い
    脂肪族およびたたは芳銙族ポリアミンを、40℃
    を越える融点を有する埮现に分割された䜎分子量
    の固䜓ゞむ゜シアネヌトずほずんど圓量の量で混
    合し、぀いでこの混合物を型の䞭に泚いだ埌、
    100ないし200℃の枩床に加熱するこずを特城ずす
    る、䞊蚘補造方法。  比范的分子量の高いポリアミンずしお600〜
    4000の分子量を有する比范的分子量の高い芳銙族
    ポリアミンを䜿甚する、特蚱請求の範囲第項蚘
    茉の補造方法。  ポリ゚ヌテルおよびたたはポリ゚ステルゞ
    オヌルず過剰量の芳銙族ゞむ゜シアネヌトずの
    NCOのプレポリマヌのアルカリ性加氎分解によ
    ぀お補造される、600〜4000の分子量を有する比
    范的分子量の高い芳銙族ゞアミンを比范的分子量
    の高いポリアミンずしお䜿甚する、特蚱請求の範
    囲第項たたは第項蚘茉の補造方法。  108〜399の分子量を有する䜎分子量の芳銙族
    ゞアミンを比范的分子量の高いポリアミンモル
    に付き0.05〜5.0モルの量で連鎖延長剀ずしお付
    加的に䜿甚する、特蚱請求の範囲第項ないし第
    項のいずれか䞀぀の項蚘茉の補造方法。  80℃を越える融点および察称的な堅い分子構
    造を有する芳銙族ゞむ゜シアネヌトを、城现に分
    割した固䜓ゞむ゜シアネヌトずしお䜿甚する、特
    蚱請求の範囲第項ないし第項のいずれか䞀぀
    の項蚘茉の補造方法。  −ナフタレン−ゞむ゜シアネヌト、
    3′−ゞむ゜シアナト−4′−ゞメチル−
    N′−ゞプニル尿玠、−メチル−−
    ゞむ゜シアナトベンれン二量䜓、4′−ゞむ゜
    シアナト−ゞプニルメタン二量䜓、3′−ゞ
    メチル−4′−ゞむ゜シアナトゞプニルたた
    は3′−ゞメチル−2′−ゞむ゜シアナトゞ
    プニルをゞむ゜シアネヌトずしお䜿甚する、特
    蚱請求の範囲第項ないし第項のいずれか䞀぀
    の項蚘茉の補造方法。  埮现に分割された固䜓ゞむ゜シアネヌトの
    NCO圓量察比范的分子量の高いポリアミンおよ
    び随意に䜎分子量の芳銙族ゞアミンのNH2圓量
    の比が0.8〜1.5である、特蚱請求の範囲
    第項ないし第項のいずれか䞀぀の項蚘茉の補
    造方法。
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