JP2019157055A - ポリウレタンウレア樹脂組成物及びコーティング剤 - Google Patents
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Abstract
Description
[実施例1]
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、ポリカーボネートジオール1(1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量3,000)を159gと、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと言う。)を700g仕込み、これらを45℃で均一に撹拌しながら窒素ガスバブリングして高分子ポリオール溶液を調製した。この高分子ポリオール溶液に、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと言う。)を14gと、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、水添MDIと言う。)を49g仕込み、窒素気流下、75℃で2時間ウレタン化反応させることにより、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(P)溶液を得た。このプレポリマー溶液のNCO含有量は1.1質量%であった。
(1)測定器:HLC−8220(東ソー社製)
(2)カラム:TSKgel(東ソー社製)
・G3000H−XL
・G2500H−XL
・G2000H−XL
・G1000H−XL
(3)キャリア:THF(テトラヒドロフラン)
(4)検出器:RI(屈折率)検出器
(5)温度:40℃
(6)流速:1.000ml/min
(7)検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F−80(分子量:7.06×105、分子量分布:1.05)
・F−20(分子量:1.90×105、分子量分布:1.05)
・F−10(分子量:9.64×104、分子量分布:1.01)
・F−2(分子量:1.81×104、分子量分布:1.01)
・F−1(分子量:1.02×104、分子量分布:1.02)
・A−5000(分子量:5.97×103、分子量分布:1.02)
・A−2500(分子量:2.63×103、分子量分布:1.05)
・A−500(分子量:5.0×102、分子量分布:1.14)
(8)サンプル溶液濃度:0.5%THF溶液。
各原材料の仕込み組成(配合量は質量基準)を表1に記載の通りにして、実施例1のポリウレタンウレア樹脂組成物の製造と同様に、実施例2〜5、比較例1〜3のポリウレタンウレア樹脂を合成した。
得られたポリウレタンウレア樹脂組成物を乾燥膜厚が60μmとなるように離型紙上に塗布し、常温で20分間静置後、乾燥機中で、温度60℃で20分、続けて120℃で20分加熱処理を行い、その後、40℃で24時間養生させることによりフィルムを得た。このフィルムを用いて物性の評価を行った。
[引張特性]
得られたフィルムの引張特性を、JIS K6251に準拠して測定した。結果を表1、表2に示す。
・試験装置:テンシロンUTA−500(エー・アンド・デー社製)
・測定条件:25℃×50%RH
・ヘッドスピード:200mm/分
・ダンベル4号。
[軟化温度]
得られたフィルムからダンベルを用いて試験片を得た後、試験片に2cmの標線を記し、標線中央部の厚みを測定した。試験片の一方のつかみ部に所定重量のおもりを取り付け、もう一方のつかみ部をダブルクリップで挟み込み、クリップが上側となるように乾燥機内に吊り下げた後、乾燥機内を昇温し標線間距離を観測、標線間距離が4cmとなったときの温度を軟化温度として読み取った。この軟化温度が150℃以上であれば評価良好と言える。結果を表1、表2に示す。
・処理装置:送風定温乾燥機DRK633DA(アドバンテック社製)
・おもり重量:標線中央部厚み(μm)× 0.05g
・ダンベル2号(JIS K6251準拠)
・昇温速度:5℃/分。
[ハンドリング性]
ハンドリング性は、25℃における粘度が80000mPa・s以下であれば良好と言える。
[耐候性]
得られたフィルムを下記条件で耐候性処理し、色数測定した。
<耐候性試験>
・処理装置:QUV(Q−LAB社製)
・ランプ:EL−313
・照度:0.59w/m2
・λmax:313nm
・1サイクル:12時間〔UV照射:8時間(温度70℃)、結露:4時間(温度50℃)〕
・処理時間:300時間
<色数測定>
耐候性処理したフィルムを、色彩色差計(CR−310、コニカミノルタ社製)を用いてb*を測定した。b*値が1.0以下であれば良好と言える。
[耐摩耗性]
JIS L1096に準じ、テーバー摩耗試験機(安田精機製作所社製)により、荷重1kg、円板回転速度60rpm×500回転、摩耗輪H−22を使用し、摩耗性を測定した。評価が○及び△であれば良好と言える。
<評価基準>
・コーティング膜が剥離、又は大部分が摩耗したもの(評価:×)
・コーティング膜の一部が摩耗したもの(評価:△)
・外観の変化が認められないもの(評価:○)
(1)IPDI:イソホロンジイソシアネート(エボニック社製)
(2)水添MDI:水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(住化コベストロウレタン社製)
(3)MDI−1:2,2’−MDI+2,4’−MDI=1.8質量%、4,4’−MDI=98.2質量%
(4)MDI−2:2,2’−MDI+2,4’−MDI=93.0質量%、4,4’−MDI=7.0質量%
*MDI:ジフェニルメタンジイソシアネート(東ソー社製)
(5)Polyol−1:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量3,000
(6)Polyol−2:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール(数平均分子量3,000)/ポリカプロラクトンポリオール(数平均分子量3,000)=質量比7/3のコポリマーポリオール、数平均分子量3,000
(7)Polyol−3:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量2,500
(8)Polyol−4:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量2,000
(9)1,4−BG:1,4−ブタンジオール(三菱化学社製)
(10)1,6−HG:1,6−ヘキサンジオール(宇部興産社製)
(11)IPDA:イソホロンジアミン(エボニック社製)
(12)DMF:N,N−ジメチルホルムアミド(三菱ガス化学社製)
(13)MEK:メチルエチルケトン(丸善石油社製)
Claims (10)
- ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ジアミン(C)、及びモノアミン(M)から得られるポリウレタンウレア樹脂組成物であって、ポリオール(A)が、数平均分子量2200〜6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000〜90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物。
- ポリオール(A)が、前記ポリカーボネートジオール(a1)、及び鎖延長剤(a2)を含み、鎖延長剤(a2)が炭素数2〜8のジオールであることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。
- 脂環族ジイソシアネート(b1)が、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネートを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。
- ジアミン(C)が、脂環族ジアミンを含むことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。
- 軟化温度が150℃以上である、請求項1乃至4のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物を含むコーティング剤。
- ポリウレタンウレア樹脂組成物を一液システムで用いることを特徴とする、請求項6に記載のコーティング剤。
- 請求項6又は7に記載のコーティング剤から得られる塗膜。
- 請求項6又は7に記載のコーティング剤を用いた成形物。
- ポリオール(A)、及びポリイソシアネート(B)から得られるイソシアネート基末端プレポリマー(P)と、ジアミン(C)と、モノアミン(M)とを反応させて得られるポリウレタンウレア樹脂組成物の製造方法であって、ポリオール(A)が、数平均分子量2200〜6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000〜90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物の製造方法。
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