JP2012062340A - 熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオールおよび3,3′-ジメチルビフェニル-4,4′-ジイソシアネートから導かれたウレタンプレポリマーに、鎖伸長剤として、1,4-ブタンジオール65〜85重量%および1,3-ブタンジオール35〜15重量%の割合のジオールを併用して鎖伸長反応を行って熱可塑性ポリウレタンエラストマーを製造する。
【選択図】なし
Description
ポリカプロラクトンポリオール(Mn2000、水酸基価56)100部(重量、以下同じ;18モル%)と3,3′-ジメチルビフェニル-4,4′-ジイソシアネート60部(82モル%)とを混合し、室温条件下で30分間反応させてウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーに、1,4-ブタンジオール80部、1,3-ブタンジオール20部およびトリエチレンジアミン触媒0.08部からなる鎖伸長剤を、ウレタンプレポリマー/鎖伸長剤=100/9.9(重量比)の割合で混合し、120℃の熱盤上で20分間反応させ、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを得た。ここで、OH基に対するNCO基のモル比を示すNCO Indexは1.01である。
<フレークサンプル>
融点:高化式フローテスタを用い、ダイ径1.0mm、昇温速度3℃/分、荷重588Nの条件
下で、プランジャ移動量が2mmのときの温度を測定
見掛けの溶融粘度:高化式フローテスタを用い、ダイ径1.0mm、温度200℃、荷重392N
の条件下で測定
結晶化温度:DSC法、270℃から20℃/分の冷却速度で冷却したときの発熱ピーク点を
測定
<シート>
硬さ:JIS K6253準拠、デュロメータ硬さ試験
引張特性:JIS K6251準拠、ダンベル状5号形試験片について測定
耐摩耗性(摩耗量):JIS K6264準拠、研磨砥石H18、荷重9.8N、試験回数1000回の条件
下でデーバー摩耗試験を実施
実施例1において、ポリカプロラクトンポリオールの代りに、3-メチルペンタンジオールアジペートポリオール(Mn2000、水酸基価56)100部(18モル%)が用いられた。
実施例1において、1,4-ブタンジオール100部およびトリエチレンジアミン0.06部を用い、1,3-ブタンジオールが使用されなかった鎖伸長剤が用いられた。
実施例1において、1,4-ブタンジオール90部および1,3-ブタンジオール10部およびトリエチレンジアミン0.07部よりなる鎖伸長剤が用いられた。
実施例1において、1,4-ブタンジオール70部および1,3-ブタンジオール30部およびトリエチレンジアミン0.09部よりなる鎖伸長剤が用いられた。
実施例1において、1,4-ブタンジオール60部および1,3-ブタンジオール40部およびトリエチレンジアミン0.10部よりなる鎖伸長剤が用いられた。
実施例2において、1,4-ブタンジオール100部およびトリエチレンジアミン0.06部を用い、1,3-ブタンジオールが使用されなかった鎖伸長剤が用いられた。
実施例1において、ポリカプロラクトンポリオール100部(13モル%)および4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート〔MDI〕85部(87モル%)を30分間反応させて得られたピレポリマーに、1,4-ブタンジオール100部よりなる鎖伸長剤を、ウレタンプレポリマー/鎖伸長剤=100/14.1(重量比)の割合で混合し、120℃の熱盤上で20分間反応させて得られた熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられた、ただし、NCO Indexは1.00である。
表
実-1 実-2 比-1 比-2 実-3 比-3 比-4 参考例
〔合成各成分〕
(A)プレポリマー
ラクトンポリオール (部) 100 − 100 100 100 100 − 100
〃 (モル%) 18 − 18 18 18 18 − 13
アジペートポリオール (部) − 100 − − − − 100 −
〃 (モル%) − 18 − − − − 18 −
4,4′-ジイソシアネート(部) 60 60 60 60 60 60 60 −
〃 (モル%) 82 82 82 82 82 82 82 −
MDI (部) − − − − − − − 85
〃 (モル%) − − − − − − − 87
(B)鎖伸長剤
1,4-ジオール (部) 80 80 100 90 70 60 100 100
1,3-ジオール (部) 20 20 − 10 30 40 − −
ジアミン (部) 0.08 0.08 0.06 0.07 0.09 0.10 0.06 −
(A)/(B)重量比
(A)100部当りの(B) 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 14.1
NCO Index 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.00
〔測定結果〕
融点 (℃) 181 179 198 191 172 165 194 180
見掛け溶融粘度 (Pa・s) 310 100 58000 2700 60 10 9800 580
結晶化温度 (℃) 143 149 175 156 125 112 180 100
硬さ (-) A94 A94 A95 A94 A93 A91 A94 A94
引張強さ (MPa) 38.7 28.9 45.3 47.7 36.9 31.1 40 22.5
切断時伸び (%) 610 550 580 600 630 650 640 500
摩耗量 (cm3) 81 82 79 81 78 76 78 90
(1) 比較例1、2、4では、融点が高く、200℃での溶融粘度が200Pa・s以上では押出しによるシート成形が困難であり、また結晶化温度も高いので押出し後の賦形時に固化してしまい、寸法出しが困難となる。
(2) 比較例3では、1,3-ブタンジオールの比率が多くなるとショワA硬度や引張特性が低下し、強靱性が悪化する。
(3) 参考例は、押出し成形が可能な従来材であって、摩耗量が多く、引張強さも低い。
(4) 本発明に係る各実施例では、耐摩耗性や引張強さを殆ど損なうことなく、融点、溶融粘度、結晶化温度を低下せしめることができるので、押出成形を容易なものとしている。
Claims (5)
- ポリオールおよび3,3′-ジメチルビフェニル-4,4′-ジイソシアネートから導かれたウレタンプレポリマーに、鎖伸長剤として、1,4-ブタンジオール65〜85重量%および1,3-ブタンジオール35〜15重量%の割合のジオールを併用し、鎖伸長反応を行うことを特徴とする熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造法。
- 数平均分子量Mnが500〜4000で、かつ水酸基価28〜224のポリオールが用いられる請求項1記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造法。
- ポリオールがポリカプロラクトンポリオールである請求項2記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造法。
- 請求項1、2または3記載の方法で製造された熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
- 押出成形材料として用いられる請求項4記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
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