WO2001044340A1 - Polyurethane casting elastomers based on 2,5-toluylendiisocyanate - Google Patents

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WO2001044340A1
WO2001044340A1 PCT/EP2000/012158 EP0012158W WO0144340A1 WO 2001044340 A1 WO2001044340 A1 WO 2001044340A1 EP 0012158 W EP0012158 W EP 0012158W WO 0144340 A1 WO0144340 A1 WO 0144340A1
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elastomers
molecular weight
component
tdi
tolylene diisocyanate
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PCT/EP2000/012158
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Inventor
Peter Heitkämper
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Bayer Aktiengesellschaft
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
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    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7621—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring being toluene diisocyanate including isomer mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203

Definitions

  • the present invention relates to polyurethane cast elastomers based on 2,5-tolylene diisocyanate, their production and their use for the production of molded parts which can withstand high mechanical loads.
  • PU elastomers Cast polyurethane elastomers (PU elastomers) have been known for a long time and have been described in numerous patent and literature publications.
  • 1,5-diisocyanatonaphthalene (1,5-NDI) is preferably used as the isocyanate building block.
  • 1,5-NDI is not easy to handle due to the high melting point, there has been no shortage of attempts to replace 1,5-NDI with easier-to-handle and also less expensive diisocyanates, without the favorable properties that PU-elastomers are based on obtained from 1,5-NDI.
  • German published patent applications DE-A 19 627 907, 19 628 145 and 19 628 146 are particularly worth mentioning, according to which attempts are being made to replace 1,5-NDI with other diisocyanates which are said to be suitable, compact or cellular PU To provide elastomers with a comparable favorable mechanical property profile.
  • 1,4-phenylene diisocyanate has a very strong skin and mucous membrane irritant effect, so that the handling of this product is associated with complex protective measures.
  • DE-A 19 628 146 claims 3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl for the production of PU elastomers as isocyanate building block.
  • This diisocyanate not only has a high melting point at 122 ° C, but also such a high boiling point that it can practically not be distilled on an industrial scale for cleaning.
  • this diisocyanate has a comparatively low isocyanate content, which means that large proportions of this relatively expensive product have to be used to produce PU elastomers.
  • 4,4'-diisocyanatostilbene which is used according to DE-A 19 628 145 for the production of PU elastomers as an isocyanate building block, has an even higher melting point of 149 ° C than 1,5-NDI (melting point: 130 ° C) and is making it even more difficult to handle.
  • the elastomers made from this diisocyanate tend to discolour extremely and are therefore for many
  • the object of the present invention is now to provide new polyurethane cast elastomers with high-quality mechanical properties based on easy-to-handle diisocyanates, in which the disadvantages mentioned are avoided.
  • the invention therefore relates to polyurethane elastomers (PU elastomers) made from
  • component a) in amounts of 35 to 96 wt .-%, component b) in amounts of 4 to 35 wt .-% and component c) in amounts of 0.1 to 30 wt .-%, each based on the entirety of the components making up the polymer matrix.
  • 2,5-tolylene diisocyanate (2,5-TDI) is a known compound and is described, for example, in the publication by W. Siefken, Liebigs Annalen der Chemie, volume 562 (1949), pages 75-136 (there page 129).
  • 2,5-TDI is usually produced by reacting 2,5-toluenediamine with phosgene.
  • 2,5-toluenediamine is also a known compound and can be prepared, for example, by catalytic hydrogenation of 5-nitro-2-aminotoluene (see Japanese Patent 60202847).
  • 2,5-TDI can also be obtained from industrially produced tolylene diisocyanate (TDI):
  • TDI tolylene diisocyanate
  • 2,5-TDI is a component of industrial scale produced TDI, which is usually obtained as a mixture of isomers.
  • the isomers 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate are the main components, while the proportion of 2,5-TDI is generally significantly less than 1%.
  • the processes customary in industry, for example fractional distillation, can be used to enrich and isolate 2.5 -TDI from industrially produced TDI.
  • 2,5-TDI has a low melting point at 38 ° C and is therefore much easier to process than 1,5-NDI.
  • 2,5-TDI In contrast to 1,4-phenylene diisocyanate, despite the formal chemical similarity of the two compounds, 2,5-TDI has no particular skin or mucous membrane irritant effect, so that corresponding complex protective measures are not required when dealing with 2,5-TDI.
  • 2,5-TDI for the production of PU elastomers also has the advantage that this diisocyanate has a significantly higher isocyanate content than 1,5-NDI and accordingly it is used in smaller proportions, which results in a cost advantage.
  • a tolylene diisocyanate isomer mixture with a content of 2,5-TDI of at least 85%, in particular of more than 95% can be used as the isocyanate building block.
  • 2,5-TDI 2,5-TDI
  • Suitable higher molecular weight hydroxy compounds are in particular those with an average molecular weight of 800 to 4000, particularly preferably from 1000 to 3500.
  • all polyhydroxy compounds which are used in polyurethane chemistry are suitable as higher molecular weight polyhydroxy compounds; in particular, polyether polyols, polyester polyols and polycarbonates having hydroxyl groups are to be considered.
  • polyester, polyether and polycarbonate polyols can be used both individually and as a mixture with one another.
  • Suitable polyester, polyether and polycarbonate polyols which can be used to construct the PU elastomers according to the invention are listed in detail, for example, in DE-A 19 627 907, page 4 and page 5.
  • Preferred polyester components are those which are composed of succinic acid or adipic acid and ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol or 1,6-hexanediol, very particularly preferably those which are composed of adipic acid and ethylene glycol.
  • Polyoxytetramethylene glycols are preferably used as polyether polyols.
  • chain extenders and crosslinking agents known from polyurethane chemistry, the average molecular weight of which is preferably 18 to 400, in particular 60 to 300, and which are derived, for example, from alkanediols, dialkylene glycols and Polyoxyalkylene glycols (chain extenders) and trihydric or tetravalent alcohols and oligomeric polyoxyalkylene polyols with a functionality of 3 to 6 (crosslinking agent).
  • chain extenders and crosslinking agents known from polyurethane chemistry, the average molecular weight of which is preferably 18 to 400, in particular 60 to 300, and which are derived, for example, from alkanediols, dialkylene glycols and Polyoxyalkylene glycols (chain extenders) and trihydric or tetravalent alcohols and oligomeric polyoxyalkylene polyols with a functionality of 3 to 6 (crosslinking agent).
  • chain extenders and crosslinking agents (c) are: ethylene glycol, diethylene glycol, 1, 4-butanediol, 1,6-hexanediol, hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether, l, l, l-tris (hydroxymethyl) -n-propane or water.
  • the chain extenders and crosslinking agents can be used both individually and in a mixture with one another, with both the use of the various chain extenders and crosslinking agents and the use of the above-mentioned higher molecular weight polyhydroxy compounds depending on the desired mechanical properties of the PU elastomers to be produced.
  • the PU elastomers according to the invention based on 2,5-TDI can be obtained both as compact elastomers and in cellular form.
  • the structural components a) to c) can be varied in wide quantitative ratios, the hardness of the functional chain lengthening and at least trifunctional crosslinking agents in the PU elastomer increasing.
  • the required amounts of the structural components can be determined experimentally in a simple manner.
  • the structural component a) in amounts of 35 to 96% by weight, in particular 55 to 91% by weight
  • the structural component b) in amounts of 4 to 35% by weight, in particular 8 to 25% by weight
  • component c) in amounts of
  • the amount of component a) is 50 to 96% by weight, preferably 55 to 91% by weight, the amount of
  • Component b) 4 to 35% by weight, preferably 8 to 25% by weight, and the amount of component c) 0.1 to 15% by weight, preferably 0.2 to 10% by weight, in each case based to the entirety of the components that make up the polymer matrix.
  • Polyurethane chemistry usual additives are incorporated. May be mentioned for example, surface-active substances, fillers, flame retardants, nucleating agents, oxidation retarders, stabilizers, lubricants and mold release agents, dyes and pigments, and also in the case of cellular PU elastomers, foam stabilizers and cell regulators.
  • surface-active substances fillers, flame retardants, nucleating agents, oxidation retarders, stabilizers, lubricants and mold release agents, dyes and pigments, and also in the case of cellular PU elastomers, foam stabilizers and cell regulators.
  • the PU elastomers are preferably produced by the so-called prepolymerization process by using 2,5-TDI or a 2,5-rich TDI isomer mixture in the form of a prepolymer having isocyanate groups.
  • This prepolymer can be produced, for example, by reacting
  • 2,5-TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture with at least one higher molecular weight polyhydroxy compound a) or a mixture of a) and at least one chain extender and / or at least one crosslinking agent c) or by stepwise reaction of 2.5 -TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture with at least one higher molecular weight polyhydroxy compound a) and then with at least one chain extender and / or crosslinking agent.
  • the procedure is preferably such that the polyol components mentioned are reacted with 2,5-TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture to give a prepolymer which has an isocyanate content of 1 to 24%, preferably 2 to 12%, in particular 2 to 9%.
  • the isocyanate-terminated prepolymer obtained in this way is reacted with component c) in a quantity ratio such that a characteristic number of 0.9 to 1.3, preferably 0.95 to 1.2, particularly preferably 1.0 to 1,2 results.
  • catalysts are suitable as catalysts for the preparation of both the prepolymers and the finished PU elastomers.
  • organic metal compounds preferably organic tin compounds, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, for example dibutyltin diacetate
  • tin (II) salts of organic carboxylic acids for example dibutyltin diacetate
  • dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate are suitable as catalysts for the preparation of both the prepolymers and the finished PU elastomers.
  • organic metal compounds are used alone or in combination with strongly basic amines, such as amidines, tertiary amines, tetraalkylenediamines, alkanolamine compounds.
  • strongly basic amines such as amidines, tertiary amines, tetraalkylenediamines, alkanolamine compounds.
  • the amount of catalyst is usually 0.001 to 3% by weight, preferably 0.001 to 1% by weight, based on the structural components a) + b).
  • components a) to c) are reacted in the absence of moisture and physical or chemical blowing agents.
  • a blowing agent for example, water or low-boiling liquids which evaporate under the influence of the exothermic polyaddition reaction and advantageously have a boiling point under normal pressure in the range from -40 to 120 ° C, or gases as physically active blowing agents or chemically acting blowing agents can be used as blowing agents.
  • the low-boiling liquids can be used in combination with water as a blowing agent.
  • blowing agents suitable as blowing agents are all known blowing agents known for the production of cellular polyurethane moldings, for example low-boiling alkanes, ethers, alcohols and the known halogenated, preferably fluorinated alkanes, and also gases such as nitrogen, carbon dioxide and noble gases.
  • Blowing agents suitable for the production of cellular PU elastomers are listed in detail, for example, in DE-A 19 627 907, page 8.
  • the production of the compact or cellular PU elastomers can preferably be carried out according to the prepolymerization process.
  • the PU elastomers can be produced by other customary process techniques for polyurethanes.
  • the compact PU elastomers according to the invention have a density without filler of 1.0 to 1.4 g / cm, preferably 1.1 to 1.3 g / cm, products containing filler usually having a density greater than 1.2 g / cm.
  • the cellular PU elastomers have a density of 0.2 to 1.1 g / cm 3 , preferably 0.35 to 0.80 g / cm 3 .
  • the PU elastomers according to the invention are used for the production of molded bodies which can withstand high mechanical loads, for example for mechanical engineering and the transport sector.
  • the cellular PU elastomers are particularly suitable for the manufacture of damping and spring elements.
  • a polyester made of adipic acid and ethylene glycol (OH number 56 mg KOH / g; acid number 0.9 mg KOH / g) was placed in a flat ground glass cup, dewatered at 120 ° C. and 20 mbar for 30 minutes and then cooled to 110 ° C.
  • 2,5-tolylene diisocyanate (2,5-TDI) or (for the comparative example) 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI) was then added with stirring.
  • the mixture was heated to 120 ° C. and stirred at 180 mbar for 15 minutes at 120 ° C., then for 30 minutes at 130 ° C.
  • the mixture was then cooled to 110 ° C., 1, 4-butanediol was added to extend the chain and the mixture was stirred at 110 to 120 ° C. and 20 mbar for 2 minutes.
  • the product was then poured into a test specimen mold preheated to 120 ° C. and annealed at 120 ° C. for 24 hours. After removal from the mold, the test specimen was annealed at 120 ° C. for a further 24 hours and then measured.

Abstract

The invention relates to polyurethane casting elastomers, which are made from: a) at least one high molecular polyhydroxy compound having an average molecular weight ranging from 500 to 6000 and a functionality of at least 2, from; b) toluylendiisocyanate or a mixture of isomeric toluylendiisocyanates having a proportion of 2,5-toluylendiisocyanate equal to at least 85 %, and; c) at least one low molecular chain-lengthening and/or cross-linking agent having at least two hydroxyl groups and an average molecular weight ranging from 18 to 800, whereby constituent a) is used in quantities ranging from 35 to 96 wt. %, component b) is used in quantities ranging from 4 to 35 wt. %, and component c) is used in quantities ranging from 0.1 to 30 wt. %, each with regard to the entirety of the constituents that constitute the polymer matrix. The inventively produced polyurethane casting elastomers are used, in particular, for producing shaped parts that can be subjected to high levels of mechanical stress.

Description

Polyurethan-Gießelastomere auf Basis von 2,5-ToluvIendiisocvanatCast polyurethane elastomers based on 2,5-toluene diisocyanate
Die vorliegende Erfindung betrifft Polyurethan-Gießelastomere auf Basis von 2,5- Toluylendiisocyanat, deren Herstellung sowie deren Verwendung zur Herstellung von mechanisch hochbelastbaren Formteilen.The present invention relates to polyurethane cast elastomers based on 2,5-tolylene diisocyanate, their production and their use for the production of molded parts which can withstand high mechanical loads.
Polyurethan-Gießelastomere (PU-Elastomere) sind seit langem bekannt und in zahlreichen Patent- und Literaturveröffentlichungen beschrieben.Cast polyurethane elastomers (PU elastomers) have been known for a long time and have been described in numerous patent and literature publications.
Eine Übersicht über PU-Elastomere, ihre Eigenschaften und Anwendungen wird beispielsweise im Kunststoff-Handbuch, Band 7, Polyurethane, dritte, neu bearbeitete Auflage 1993, herausgegeben von Prof. Dr. G.W.Becker und Prof. Dr. D.Braun (Carl-Hanser-Verlag, München, Wien) gegeben.An overview of PU elastomers, their properties and applications is given, for example, in the Plastics Manual, Volume 7, Polyurethane, third, revised edition 1993, published by Prof. Dr. G.W.Becker and Prof. Dr. D.Braun (Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna).
Zur Herstellung von Polyurethanelastomeren mit hochwertigen mechanischen Eigenschaften wird als Isocyanatbaustein, bevorzugt 1,5-Diisocyanatonaphthalin (1,5-NDI) verwendet.For the production of polyurethane elastomers with high-quality mechanical properties, 1,5-diisocyanatonaphthalene (1,5-NDI) is preferably used as the isocyanate building block.
Da 1,5-NDI wegen des hohen Schmelzpunktes nicht einfach handhabbar ist, hat es nicht an Versuchen gefehlt, 1,5-NDI durch leichter handhabbare und auch preisgünstigere Diisocyanate zu substituieren, ohne dabei das günstige Eigenschaftsbild, das bei PU-Elastomeren auf Basis von 1,5-NDI erhalten wird, zu beeinträchtigen.Since 1,5-NDI is not easy to handle due to the high melting point, there has been no shortage of attempts to replace 1,5-NDI with easier-to-handle and also less expensive diisocyanates, without the favorable properties that PU-elastomers are based on obtained from 1,5-NDI.
In diesem Zusammenhang sind insbesondere die Deutschen Offenlegungsschriften DE-A 19 627 907, 19 628 145 und 19 628 146 zu nennen, gemäß denen versucht wird, 1,5-NDI durch andere Diisocyanate zu ersetzen, die geeignet sein sollen, kompakte oder zellige PU-Elastomere mit einem vergleichbar günstigen mechanischen Eigenschaftsbild zur Verfügung zu stellen.In this context, the German published patent applications DE-A 19 627 907, 19 628 145 and 19 628 146 are particularly worth mentioning, according to which attempts are being made to replace 1,5-NDI with other diisocyanates which are said to be suitable, compact or cellular PU To provide elastomers with a comparable favorable mechanical property profile.
Gemäß der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A 19 627 907 werden zur Herstellung von PU-Elatomeren Gemische aus 1 ,4-Phenylendiisocyanat und mindestens einem zusätzlichen Diisocyanat verwendet. Wie auch die Ansprüche 5 und 6 dieser Patentschrift lehren, dient der Zusatz von mindestens einem weiteren Diisocyanat dazu, vergleichsweise hochschmelzendes 1 ,4-Phenylendiisocyanat (Schmelzpunkt: 95 °C) zu verflüssigen und damit besser handhabbar zu machen. Die Mitverwendung von anderen Diisocyanaten, beispielsweise 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan, mindert aber die Qualität der auf diese Weise hergestellten PU-Elastomeren erheblich und stellt damit einen schwerwiegenden Nachteil dar.According to German Offenlegungsschrift DE-A 19 627 907, mixtures of 1,4-phenylene diisocyanate and at least one are used to produce PU elatoms additional diisocyanate used. As claims 5 and 6 of this patent also teach, the addition of at least one further diisocyanate serves to liquefy comparatively high-melting 1,4-phenylene diisocyanate (melting point: 95 ° C.) and thus to make it easier to handle. However, the use of other diisocyanates, for example 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, considerably reduces the quality of the PU elastomers produced in this way and thus represents a serious disadvantage.
Weiterhin ist bekannt, dass 1 ,4-Phenylendiisocyanat eine sehr starke haut- und schleimhautreizende Wirkung besitzt, so dass die Handhabung dieses Produktes mit aufwendige Schutzmaßnahmen verbunden ist.Furthermore, it is known that 1,4-phenylene diisocyanate has a very strong skin and mucous membrane irritant effect, so that the handling of this product is associated with complex protective measures.
In DE-A 19 628 146 wird zur Herstellung von PU-Elastomeren als Isocyanatbaustein 3,3'-Dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl beansprucht. Dieses Diisocyanat hat nicht nur mit 122°C einen hohen Schmelzpunkt, sondern auch einen so hohen Siedepunkt, dass es zur Reinigung praktisch nicht großtechnisch destilliert werden kann. Zudem hat dieses Diisocyanat einen vergleichsweise niedrigen Isocyanatgehalt, was dazu fuhrt, dass zur Herstellung von PU-Elastomeren große Anteile dieses verhältnismäßig teuren Produktes eingesetzt werden müssen.DE-A 19 628 146 claims 3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl for the production of PU elastomers as isocyanate building block. This diisocyanate not only has a high melting point at 122 ° C, but also such a high boiling point that it can practically not be distilled on an industrial scale for cleaning. In addition, this diisocyanate has a comparatively low isocyanate content, which means that large proportions of this relatively expensive product have to be used to produce PU elastomers.
4,4'-Diisocyanatostilben, das entsprechend DE-A 19 628 145 zur Herstellung von PU-Elastomeren als Isocyanatbaustein verwendet wird, besitzt mit 149°C einen noch höheren Schmelzpunkt als 1,5-NDI (Schmelzpunkt: 130°C) und ist damit noch schwieriger zu handhaben. Außerdem neigen die aus diesem Diisocyanat herge- stellten Elastomere zu extrem starken Verfärbungen und sind damit für viele4,4'-diisocyanatostilbene, which is used according to DE-A 19 628 145 for the production of PU elastomers as an isocyanate building block, has an even higher melting point of 149 ° C than 1,5-NDI (melting point: 130 ° C) and is making it even more difficult to handle. In addition, the elastomers made from this diisocyanate tend to discolour extremely and are therefore for many
Anwendungen nicht akzeptabel.Applications not acceptable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, neue Polyurethan-Gießelastomere mit hochwertigen mechanischen Eigenschaften auf der Basis von leicht handhab- baren Diisocyanaten zur Verfügung zu stellen, bei denen die genannten Nachteile vermieden werden. Gegenstand der Erfindung sind daher Polyurethan-Elastomere (PU-Elastomere) hergestellt ausThe object of the present invention is now to provide new polyurethane cast elastomers with high-quality mechanical properties based on easy-to-handle diisocyanates, in which the disadvantages mentioned are avoided. The invention therefore relates to polyurethane elastomers (PU elastomers) made from
a) mindestens einer höhermolekularen Polyhydroxyverbindung mit einem mittleren Molgewicht von 500 bis 6000 und einer Funktionalität von mindestensa) at least one higher molecular weight polyhydroxy compound with an average molecular weight of 500 to 6000 and a functionality of at least
2,2,
b) 2,5-Toluylendiisocyanat oder einem Gemisch isomerer Toluylendiisocyanate mit einem Anteil an 2,5-Toluylendiisocyanat von mindestens 85 % undb) 2,5-tolylene diisocyanate or a mixture of isomeric tolylene diisocyanates with a proportion of 2,5-tolylene diisocyanate of at least 85% and
c) mindestens einem niedermolekularen Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 18 bis 800,c) at least one low molecular chain extender and / or crosslinking agent with at least two hydroxyl groups and an average molecular weight of 18 to 800,
wobei die Komponente a) in Mengen von 35 bis 96 Gew.-%, die Komponente b) in Mengen von 4 bis 35 Gew.-% und die Komponente c) in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der die Polymermatrix aufbauenden Komponenten, eingesetzt werden.wherein component a) in amounts of 35 to 96 wt .-%, component b) in amounts of 4 to 35 wt .-% and component c) in amounts of 0.1 to 30 wt .-%, each based on the entirety of the components making up the polymer matrix.
2,5-Toluylendiisocyanat (2,5-TDI) ist eine bekannte Verbindung und ist beispielsweise in der Veröffentlichung von W. Siefken, Liebigs Annalen der Chemie, Band 562 (1949), Seiten 75 - 136 (dort Seite 129) beschrieben.2,5-tolylene diisocyanate (2,5-TDI) is a known compound and is described, for example, in the publication by W. Siefken, Liebigs Annalen der Chemie, volume 562 (1949), pages 75-136 (there page 129).
2,5-TDI wird üblicherweise durch Umsetzung von 2,5-Toluylendiamin mit Phosgen hergestellt. 2,5-Toluylendiamin ist ebenfalls eine bekannte Verbindung und kann zum Beispiel durch katalytische Hydrierung von 5-Nitro-2-aminotoluol hergestellt werden (siehe Japanisches Patent 60202847).2,5-TDI is usually produced by reacting 2,5-toluenediamine with phosgene. 2,5-toluenediamine is also a known compound and can be prepared, for example, by catalytic hydrogenation of 5-nitro-2-aminotoluene (see Japanese Patent 60202847).
Weiterhin kann 2,5-TDI auch aus industriell erzeugtem Toluylendiisocyanat (TDI) gewonnen werden: Im allgemeinen ist 2,5-TDI ein Bestandteil von großtechnisch produziertem TDI, das in der Regel als Isomeren-Gemisch anfällt. In diesem Gemisch stellen die Isomeren 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat die Hauptkomponenten dar, während der Anteil an 2,5-TDI generell deutlich weniger als 1 % beträgt. Zur Anreicherung und Isolierung von 2,5 -TDI aus industriell erzeugtem TDI können die in der Technik üblichen Verfahren angewendet werden, beispielsweise fraktionierte Destillationen.Furthermore, 2,5-TDI can also be obtained from industrially produced tolylene diisocyanate (TDI): In general, 2,5-TDI is a component of industrial scale produced TDI, which is usually obtained as a mixture of isomers. In this mixture, the isomers 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate are the main components, while the proportion of 2,5-TDI is generally significantly less than 1%. The processes customary in industry, for example fractional distillation, can be used to enrich and isolate 2.5 -TDI from industrially produced TDI.
2,5-TDI besitzt mit 38°C einen niedrigen Schmelzpunkt und kann deshalb deutlich einfacher verarbeitet werden als 1,5-NDI.2,5-TDI has a low melting point at 38 ° C and is therefore much easier to process than 1,5-NDI.
Im Gegensatz zu 1 ,4-Phenylendiisocyanat besitzt 2,5-TDI trotz der formalen chemischen Ähnlichkeit der beiden Verbindungen keine besondere haut- oder schleimhautreizende Wirkung, so dass entsprechende aufwendige Schutzmaßnahmen beim Umgang mit 2,5-TDI nicht erforderlich sind.In contrast to 1,4-phenylene diisocyanate, despite the formal chemical similarity of the two compounds, 2,5-TDI has no particular skin or mucous membrane irritant effect, so that corresponding complex protective measures are not required when dealing with 2,5-TDI.
Schließlich bietet die Verwendung von 2,5-TDI zur Herstellung von PU-Elastomeren auch den Vorteil, dass dieses Diisocyanat einen deutlich höheren Isocyanatgehalt als 1,5-NDI besitzt und es dementsprechend in kleineren Anteilen eingesetzt wird, wodurch sich ein Kostenvorteil ergibt.Finally, the use of 2,5-TDI for the production of PU elastomers also has the advantage that this diisocyanate has a significantly higher isocyanate content than 1,5-NDI and accordingly it is used in smaller proportions, which results in a cost advantage.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen PU-Elastomere kann als Isocyanatbaustein ein Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt an 2,5-TDI von mindestens 85 %, insbesondere von über 95 % verwendet werden. Um qualitativ besonders hochwertige PU-Elastomere herzustellen, kann es von Vorteil sein, reines 2,5-TDI zu verwenden.To produce the PU elastomers according to the invention, a tolylene diisocyanate isomer mixture with a content of 2,5-TDI of at least 85%, in particular of more than 95%, can be used as the isocyanate building block. In order to produce particularly high quality PU elastomers, it can be advantageous to use pure 2,5-TDI.
Als höhermolekulare Hydroxyverbindungen kommen insbesondere solche in Betracht mit einem mittleren Molekulargewicht von 800 bis 4000, besonders bevorzugt von 1000 bis 3500. Als höhermolekulare Polyhydroxyverbindungen sind prinzipiell alle Polyhydroxy- verbindungen geeignet, die in der Polyurethanchemie Verwendung finden, insbesondere sind in Betracht zu ziehen Polyetherpolyole, Polyesterpolyole und Hydroxy- gruppen aufweisende Polycarbonate.Suitable higher molecular weight hydroxy compounds are in particular those with an average molecular weight of 800 to 4000, particularly preferably from 1000 to 3500. In principle, all polyhydroxy compounds which are used in polyurethane chemistry are suitable as higher molecular weight polyhydroxy compounds; in particular, polyether polyols, polyester polyols and polycarbonates having hydroxyl groups are to be considered.
Die Polyester-, Polyether- und die Polycarbonatpolyole können sowohl einzeln als auch im Gemisch untereinander eingesetzt werden. Geeignete Polyester-, Polyether- und Polycarbonatpolyole, die zum Aufbau der erfindungsgemäßen PU-Elastomere Verwendung finden können, sind beispielsweise detailliert aufgelistet in DE-A 19 627 907, Seite 4 und Seite 5.The polyester, polyether and polycarbonate polyols can be used both individually and as a mixture with one another. Suitable polyester, polyether and polycarbonate polyols which can be used to construct the PU elastomers according to the invention are listed in detail, for example, in DE-A 19 627 907, page 4 and page 5.
Bevorzugt werden als Polyesterkomponente solche eingesetzt, die sich aus Bernsteinsäure oder Adipinsäure sowie Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1 ,4-Butandiol oder 1,6-Hexandiol aufbauen, ganz besonders bevorzugt solche, die sich aus Adi- pinsäure und Ethylenglykol aufbauen.Preferred polyester components are those which are composed of succinic acid or adipic acid and ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol or 1,6-hexanediol, very particularly preferably those which are composed of adipic acid and ethylene glycol.
Als Polyetherpolyole werden bevorzugt Polyoxytetramethylenglykole eingesetzt.Polyoxytetramethylene glycols are preferably used as polyether polyols.
Als Komponente c) (Kettenverlängerungs- und Vemetzungsmittel) können wiederum die aus der Polyurethanchemie bekannten Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmittel eingesetzt werden, deren mittleres Molekulargewicht vorzugsweise 18 bis 400, insbesondere 60 bis 300, beträgt und die sich beispielsweise ableiten von Alkan- diolen, Dialkylenglykolen und Polyoxyalkylenglykolen (Kettenverlängerungsmittel) und 3- oder 4-wertigen Alkoholen und oligomeren Polyoxyalkylenpolyolen mit einer Funktionalität von 3 bis 6 (Vernetzungsmittel). Verwiesen wird in diesem Zusammenhang wieder auf DE-A 19 627 907, Seite 5 und Seite 6. Besonders bevorzugt werden als Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmittel (c) eingesetzt: Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1 ,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Hydrochinonbis(2-hydroxy- ethyl)ether, l,l,l-Tris(hydroxymethyl)-n-propan oder Wasser. Selbstverständlich können die Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmittel sowohl einzeln als auch im Gemisch untereinander eingesetzt werden, wobei sich sowohl der Einsatz der verschiedenen Kettenverlängerungs- und Vernetzungsmittel als auch der Einsatz der zuvor erwähnten höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen nach dem gewünschten mechanischen Eigenschaftsbild der herzustellenden PU-Elastomere richtet.The chain extenders and crosslinking agents known from polyurethane chemistry, the average molecular weight of which is preferably 18 to 400, in particular 60 to 300, and which are derived, for example, from alkanediols, dialkylene glycols and Polyoxyalkylene glycols (chain extenders) and trihydric or tetravalent alcohols and oligomeric polyoxyalkylene polyols with a functionality of 3 to 6 (crosslinking agent). In this connection, reference is again made to DE-A 19 627 907, page 5 and page 6. Particularly preferred chain extenders and crosslinking agents (c) are: ethylene glycol, diethylene glycol, 1, 4-butanediol, 1,6-hexanediol, hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether, l, l, l-tris (hydroxymethyl) -n-propane or water. Of course, the chain extenders and crosslinking agents can be used both individually and in a mixture with one another, with both the use of the various chain extenders and crosslinking agents and the use of the above-mentioned higher molecular weight polyhydroxy compounds depending on the desired mechanical properties of the PU elastomers to be produced.
Die erfindungsgemäßen PU-Elastomere auf Basis von 2,5-TDI können sowohl als kompakte Elastomere als auch in zellularer Form erhalten werden.The PU elastomers according to the invention based on 2,5-TDI can be obtained both as compact elastomers and in cellular form.
Zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften, beispielsweise der Härte bei den PU-Elastomeren, können die Aufbaukomponenten a) bis c) in breiten Mengenverhältnissen variiert werden, wobei die Härte mitzunehmenden Gehalt an difunk- tionellen Kettenverlängerungs- und mindestens trifunktionellen Vernetzungsmitteln im PU-Elastomeren ansteigt. In Abhängigkeit von der gewünschten Härte können die erforderlichen Mengen der Aufbaukomponenten in einfacher Weise experimentell ermittelt werden. Vorzugsweise verwendet man für die Herstellung von kompakten PU-Elastomeren die Aufbaukomponente a) in Mengen von 35 bis 96 Gew.-%, insbesondere 55 bis 91 Gew.-%, die Aufbaukomponente b) in Mengen von 4 bis 35 Gew.-%, insbesondere 8 bis 25 Gew.-% und die Komponente c) in Mengen vonTo adjust the mechanical properties, for example the hardness in the case of the PU elastomers, the structural components a) to c) can be varied in wide quantitative ratios, the hardness of the functional chain lengthening and at least trifunctional crosslinking agents in the PU elastomer increasing. Depending on the desired hardness, the required amounts of the structural components can be determined experimentally in a simple manner. For the production of compact PU elastomers, it is preferred to use the structural component a) in amounts of 35 to 96% by weight, in particular 55 to 91% by weight, the structural component b) in amounts of 4 to 35% by weight, in particular 8 to 25% by weight and component c) in amounts of
0,5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der die Polymermatrix aufbauenden Komponenten.0.5 to 30% by weight, in particular 1 to 20% by weight, in each case based on the totality of the components which form the polymer matrix.
Für die Herstellung von zellig aufgebauten PU-Elastomeren beträgt die Menge an Komponente a) 50 bis 96 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 91 Gew.-%, die Menge anFor the production of cellular PU elastomers, the amount of component a) is 50 to 96% by weight, preferably 55 to 91% by weight, the amount of
Komponente b) 4 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 25 Gew.-%, und die Menge an Komponente c) 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der die Polymermatrix aufbauenden Komponenten.Component b) 4 to 35% by weight, preferably 8 to 25% by weight, and the amount of component c) 0.1 to 15% by weight, preferably 0.2 to 10% by weight, in each case based to the entirety of the components that make up the polymer matrix.
Selbstverständlich können den erfindungsgemäßen PU-Elastomeren noch die in derOf course, the PU elastomers according to the invention can also be used in the
Polyurethan-Chemie üblichen Zusatzstoffe einverleibt werden. Genannt seien bei- spielsweise oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, Flammschutzmittel, Keimbildungsmittel, Oxidationsverzögerer, Stabilisatoren, Gleit- und Entformungsmittel, Farbstoffe und Pigmente, darüber hinaus bei zelligen PU-Elastomeren Schaumstabilisatoren und Zellregler. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang auf DE-A 19 627 907, Seiten 8 und 9.Polyurethane chemistry usual additives are incorporated. May be mentioned for example, surface-active substances, fillers, flame retardants, nucleating agents, oxidation retarders, stabilizers, lubricants and mold release agents, dyes and pigments, and also in the case of cellular PU elastomers, foam stabilizers and cell regulators. In this connection, reference is made to DE-A 19 627 907, pages 8 and 9.
Bevorzugt werden die PU-Elastomere nach dem sogenannten Prepolymerisa- tionsverfahren hergestellt, indem man 2,5-TDI oder ein 2,5-reiches TDI-Isomeren- gemisch in Form eines Isocyanatgruppen aufweisenden Prepolymeren verwendet. Dieses Prepolymere kann beispielsweise hergestellt werden durch Umsetzung vonThe PU elastomers are preferably produced by the so-called prepolymerization process by using 2,5-TDI or a 2,5-rich TDI isomer mixture in the form of a prepolymer having isocyanate groups. This prepolymer can be produced, for example, by reacting
2,5-TDI oder des 2,5-TDI-reichen TDI-Isomerengemisches mit mindestens einer höhermolekularen Polyhydroxyverbindung a) oder einer Mischung aus a) und mindestens einem Kettenverlängerungsmittel und/oder mindestens einem Vernetzungsmittel c) oder durch stufenweise Umsetzung von 2,5-TDI oder des 2,5-TDI-reichen TDI-Isomerengemisches mit mindestens einer höhermolekularen Polyhydroxyverbindung a) und anschließend mit mindestens einem Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel.2,5-TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture with at least one higher molecular weight polyhydroxy compound a) or a mixture of a) and at least one chain extender and / or at least one crosslinking agent c) or by stepwise reaction of 2.5 -TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture with at least one higher molecular weight polyhydroxy compound a) and then with at least one chain extender and / or crosslinking agent.
Man geht dabei vorzugsweise so vor, dass man die genannten Polyolkomponenten mit 2,5-TDI oder dem 2,5-TDI-reichen TDI-Isomerengemisch zu einem Prepolymeren umsetzt, das einen Isocyanatgehalt von 1 bis 24 %, bevorzugt 2 bis 12 %, insbesondere 2 bis 9 %, aufweist. Das so erhaltene Isocyanat-terminierte Prepolymer wird wie zuvor beschrieben mit der Komponente c) in einem solchen Mengenverhältnis umgesetzt, dass eine Kennzahl von 0,9 bis 1,3, bevorzugt 0,95 bis 1,2, besonders bevorzugt von 1 ,0 bis 1,2, resultiert.The procedure is preferably such that the polyol components mentioned are reacted with 2,5-TDI or the 2,5-TDI-rich TDI isomer mixture to give a prepolymer which has an isocyanate content of 1 to 24%, preferably 2 to 12%, in particular 2 to 9%. The isocyanate-terminated prepolymer obtained in this way is reacted with component c) in a quantity ratio such that a characteristic number of 0.9 to 1.3, preferably 0.95 to 1.2, particularly preferably 1.0 to 1,2 results.
Für die Herstellung des Prepolymers als auch für die Umsetzung des Prepolymers mit dem erwähnten Kettenverlängerungsmittel und/oder Vernetzungsmittel kann es gegebenenfalls hilfreich sein. Katalysatoren zuzugeben. Als Katalysatoren zur Herstellung sowohl der Prepolymeren als auch der fertigen PU-Elastomere kommen prinzipiell alle in der Polyurethan-Chemie bekannten Katalysatoren in Betracht, beispielsweise organische Metallverbindungen, vorzugsweise organische Zinnverbindungen, wie Zinn-(II)-Salze von organischen Carbonsäuren, z.B. Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat und Dioctylzinn- diacetat. Die organischen Metallverbindungen werden allein oder in Kombination mit stark basischen Aminen eingesetzt, wie Amidinen, tertiären Aminen, Tetra- alkylendiaminen, Alkanolaminverbindungen. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang wieder auf DE-A 19 627 907, Seite 7.It may be helpful for the preparation of the prepolymer as well as for the reaction of the prepolymer with the chain extender and / or crosslinking agent mentioned. Add catalysts. In principle, all catalysts known in polyurethane chemistry, for example organic metal compounds, preferably organic tin compounds, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, for example dibutyltin diacetate, are suitable as catalysts for the preparation of both the prepolymers and the finished PU elastomers. Dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate. The organic metal compounds are used alone or in combination with strongly basic amines, such as amidines, tertiary amines, tetraalkylenediamines, alkanolamine compounds. In this connection, reference is again made to DE-A 19 627 907, page 7.
Wenn bei der Herstellung der erfindungsgemäßen PU-Elastomere Katalysatoren eingesetzt werden, beträgt die Menge an Katalysator üblicherweise 0,001 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Aufbaukomponenten a) + b).If catalysts are used in the production of the PU elastomers according to the invention, the amount of catalyst is usually 0.001 to 3% by weight, preferably 0.001 to 1% by weight, based on the structural components a) + b).
Zur Herstellung von kompakten, massiven PU-Elastomeren wird die Umsetzung der Komponenten a) bis c) in Abwesenheit von Feuchtigkeit sowie physikalisch oder chemisch wirkenden Treibmitteln durchgeführt. Sollen zellige PU-Elastomere hergestellt werden, wird die Umsetzung der genannten Aufbaukomponenten in Gegenwart eines Treibmittels durchgeführt. Als Treibmittel können beispielsweise eingesetzt werden Wasser oder niedrigsiedende Flüssigkeiten, die unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion verdampfen und vorteilhafterweise einen Siedepunkt unter Normaldruck im Bereich von -40 bis 120°C besitzen, oder Gase als physikalisch wirkende Treibmittel oder chemisch wirkende Treibmittel. Selbst- verständlich können die niedrigsiedenden Flüssigkeiten in Kombination mit Wasser als Treibmittel eingesetzt werden. Als Treibmittel geeignete Flüssigkeiten der oben genannten Art und Gase kommen alle bekannten für die Herstellung von zelligen Polyurethan-Formkörpern bekannten Treibmittel in Betracht, beispielsweise niedrigsiedende Alkane, Ether, Alkohole sowie die bekannten halogenierten, bevorzugt fluorierten Alkane, darüber hinaus Gase wie Stickstoff, Kohlendioxid und Edelgase. Für die Herstellung von zelligen PU-Elastomeren geeignete Treibmittel sind beispielsweise detailliert aufgeführt in DE-A 19 627 907, Seite 8.To produce compact, solid PU elastomers, components a) to c) are reacted in the absence of moisture and physical or chemical blowing agents. If cellular PU elastomers are to be produced, the reaction of the structural components mentioned is carried out in the presence of a blowing agent. For example, water or low-boiling liquids which evaporate under the influence of the exothermic polyaddition reaction and advantageously have a boiling point under normal pressure in the range from -40 to 120 ° C, or gases as physically active blowing agents or chemically acting blowing agents can be used as blowing agents. Of course, the low-boiling liquids can be used in combination with water as a blowing agent. Liquids of the above-mentioned type and gases suitable as blowing agents are all known blowing agents known for the production of cellular polyurethane moldings, for example low-boiling alkanes, ethers, alcohols and the known halogenated, preferably fluorinated alkanes, and also gases such as nitrogen, carbon dioxide and noble gases. Blowing agents suitable for the production of cellular PU elastomers are listed in detail, for example, in DE-A 19 627 907, page 8.
Die Herstellung der kompakten oder zelligen PU-Elastomere kann wie erwähnt in bevorzugter Weise nach dem Prepolymerisationsverfahren durchgeführt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die PU-Elastomeren nach anderen üblichen Verfahrenstechniken für Polyurethane hergestellt werden. Zu Einzelheiten der Herstellungsweise von kompakten oder zelligen PU-Elastomeren wird wiederum auf DE-A 19 627 907, Seiten 9 und 10, verwiesen.As mentioned, the production of the compact or cellular PU elastomers can preferably be carried out according to the prepolymerization process. Of course, it is also possible for the PU elastomers to be produced by other customary process techniques for polyurethanes. For details on the production of compact or cellular PU elastomers, reference is again made to DE-A 19 627 907, pages 9 and 10.
Die erfindungsgemäßen kompakten PU-Elastomeren besitzen ohne Füllstoff eine Dichte von 1,0 bis 1,4 g/cm , vorzugsweise 1,1 bis 1,3 g/cm , wobei Füllstoff ent- haltende Produkte üblicherweise eine Dichte größer als 1,2 g/cm aufweisen. Die zelligen PU-Elastomere zeigen eine Dichte von 0,2 bis 1,1 g/cm , vorzugsweise von 0,35 bis 0,80 g/cm3.The compact PU elastomers according to the invention have a density without filler of 1.0 to 1.4 g / cm, preferably 1.1 to 1.3 g / cm, products containing filler usually having a density greater than 1.2 g / cm. The cellular PU elastomers have a density of 0.2 to 1.1 g / cm 3 , preferably 0.35 to 0.80 g / cm 3 .
Die erfindungsgemäßen PU-Elastomere finden Verwendung zur Herstellung von mechanisch hochbelastbaren Formkörpern, beispielsweise für den Maschinenbau und den Verkehrsmittelsektor. Die zelligen PU-Elastomere eignen sich insbesondere zur Herstellung von Dämpfungs- und Federelementen. The PU elastomers according to the invention are used for the production of molded bodies which can withstand high mechanical loads, for example for mechanical engineering and the transport sector. The cellular PU elastomers are particularly suitable for the manufacture of damping and spring elements.
BeispieleExamples
Allgemeine Durchführung:General implementation:
In einem Planschliffbecher aus Glas wurde ein Polyester aus Adipinsäure und Ethylenglykol (OH-Zahl 56 mg KOH/g; Säurezahl 0,9 mg KOH/g) vorgelegt, 30 Minuten bei 120°C und 20 mbar entwässert und dann auf 110°C abgekühlt. Unter Rühren wurde dann 2,5-Toluylendiisocyanat (2,5-TDI) bzw. (für das Vergleichsbeispiel) 2,4-Toluylendiisocyanat (2,4-TDI) zugegeben. Zur Umsetzung wurde das Gemisch auf 120°C erhitzt und bei 180 mbar 15 Minuten bei 120°C, dann 30 Minuten bei 130°C gerührt. Anschließend wurde das Gemisch auf 110°C abgekühlt, zur Kettenverlängerung mit 1 ,4-Butandiol versetzt und 2 Minuten bei 1 10 bis 120°C und 20 mbar gerührt. Dann wurde das Produkt in eine auf 120°C vorgeheizte Prüfkörperform gegossen und 24 Stunden bei 120°C getempert. Nach dem Entformen wurde der Prüfkörper noch 24 Stunden bei 120°C getempert und anschließend vermessen.A polyester made of adipic acid and ethylene glycol (OH number 56 mg KOH / g; acid number 0.9 mg KOH / g) was placed in a flat ground glass cup, dewatered at 120 ° C. and 20 mbar for 30 minutes and then cooled to 110 ° C. , 2,5-tolylene diisocyanate (2,5-TDI) or (for the comparative example) 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI) was then added with stirring. For the reaction, the mixture was heated to 120 ° C. and stirred at 180 mbar for 15 minutes at 120 ° C., then for 30 minutes at 130 ° C. The mixture was then cooled to 110 ° C., 1, 4-butanediol was added to extend the chain and the mixture was stirred at 110 to 120 ° C. and 20 mbar for 2 minutes. The product was then poured into a test specimen mold preheated to 120 ° C. and annealed at 120 ° C. for 24 hours. After removal from the mold, the test specimen was annealed at 120 ° C. for a further 24 hours and then measured.
Die Werte sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt, die auch die Werte des Vergleichsversuchs enthalten.The values are summarized in the table below, which also contains the values of the comparative test.
Figure imgf000011_0001
Ergebnis: Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gießelastomeren auf Basis von 2,5-Toluylendiisocyanat sind signifikant besser als die des Vergleichsproduktes auf Basis von 2,4-Toluylendiiso- cyanat.
Figure imgf000011_0001
Result: The mechanical properties of the cast elastomer according to the invention based on 2,5-tolylene diisocyanate are significantly better than those of the comparative product based on 2,4-tolylene diisocyanate.

Claims

Patentansprüche claims
1. Polyurethan-Gießelastomere hergestellt aus1. Polyurethane cast elastomers made from
a) mindestens einer höhermolekularen Polyhydroxyverbindung mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 6000 und einer Funktionalität von mindestens 2,a) at least one higher molecular weight polyhydroxy compound with an average molecular weight of 500 to 6000 and a functionality of at least 2,
b) 2,5-Toluylendiisocyanat oder einem Gemisch isomerer Toluylen- diisocyanate mit einem Anteil an 2,5-Toluylendiisocyanat von mindestens 85 % sowieb) 2,5-tolylene diisocyanate or a mixture of isomeric tolylene diisocyanates with a proportion of 2,5-tolylene diisocyanate of at least 85% and
c) mindestens einem niedermolekularen Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 18 bis 800,c) at least one low molecular chain extender and / or crosslinking agent with at least two hydroxyl groups and an average molecular weight of 18 to 800,
wobei die Komponente a) in Mengen von 35 bis 96 Gew.-%, die Komponente b) in Mengen von 4 bis 35 Gew.-% und die Komponente c) in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der die Polymer- matrix aufbauenden Komponenten, eingesetzt werden.wherein component a) in amounts of 35 to 96 wt .-%, component b) in amounts of 4 to 35 wt .-% and component c) in amounts of 0.1 to 30 wt .-%, each based on all of the components making up the polymer matrix.
2. Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Gießelastomeren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die höhermolekularen Poly- hydroxyverbindungen a) gegebenenfalls mit einem Teil der niedermoleku- laren Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln c) zunächst mit 2,5-2. A process for the production of cast polyurethane elastomers according to claim 1, characterized in that the higher molecular weight polyhydroxy compounds a) optionally with part of the low molecular chain extenders and / or crosslinking agents c) initially with 2.5-
Toluylendiisocyanat b) oder dem 2,5-Toluylendiisocyanat-reichen Toluylen- diisocyanat-Isomerengemisch nach dem Prepolymerisationsverfahren zu einem Isocyanat-terminierten Prepolymer umsetzt und anschließend dieses Prepolymer mit den restlichen Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungs- mittein und/oder höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen reagieren läßt. /44340Toluene diisocyanate b) or the 2,5-tolylene diisocyanate-rich tolylene diisocyanate isomer mixture is converted to an isocyanate-terminated prepolymer by the prepolymerization process and then this prepolymer is reacted with the remaining chain extension and / or crosslinking agent and / or higher molecular weight polyhydroxy compounds. / 44340
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3. Verwendung von Polyurethan-Gießelastomeren nach Anspruch 1 zur Herstellung von mechanisch hoch belastbaren Formkörpern. 3. Use of polyurethane cast elastomers according to claim 1 for the production of mechanically highly resilient molded articles.
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