JP2024068579A - ポリウレタン、組成物及び成形品 - Google Patents
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
【課題】高温高湿下において分解されにくいポリウレタンを提供する。【解決手段】ポリウレタンは、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む。【選択図】なし
Description
本開示は、ポリウレタン、組成物及び成形品に関する。
ポリウレタンの性能向上を目的に重合成分の検討が行われている。
例えば特許文献1には、所定のポリカーボネートジオールを重合成分に含むポリウレタンが開示されている。
例えば特許文献1には、所定のポリカーボネートジオールを重合成分に含むポリウレタンが開示されている。
ポリウレタンの用途拡大の観点から、ポリウレタンの高温高湿下における長期信頼性が要求されている。
本開示は、高温高湿下において分解されにくいポリウレタンを提供することを課題とする。
前記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1>
分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む、ポリウレタン。
<2>
ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール及び前記ポリフェニレンエーテル以外のポリエーテルポリオールからなる群から選択される少なくとも1種のポリオールを重合成分にさらに含む、<1>に記載のポリウレタン。
<3>
重合成分として、前記ポリフェニレンエーテル100質量部に対し、前記ポリオールを1質量部~120質量部含む、<2>に記載のポリウレタン。
<4>
ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分にさらに含み、前記ヒドロキシ基以外の官能基を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<5>
前記ヒドロキシ基以外の官能基がカルボキシ基である、<4>に記載のポリウレタン。
<6>
鎖延長剤を重合成分にさらに含む、<1>~<5>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<7>
ガラス転移温度が100℃以上である、<1>~<6>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<8>
重量平均分子量が30000以上である、<1>~<7>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<9>
温度85℃且つ相対湿度85%の環境に24時間置いたときの吸水率が1%以下である、<1>~<8>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<10>
<1>~<9>のいずれか1つに記載のポリウレタンを含む、組成物。
<11>
<1>~<9>のいずれか1つに記載のポリウレタンを含む、成形品。
<1>
分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む、ポリウレタン。
<2>
ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール及び前記ポリフェニレンエーテル以外のポリエーテルポリオールからなる群から選択される少なくとも1種のポリオールを重合成分にさらに含む、<1>に記載のポリウレタン。
<3>
重合成分として、前記ポリフェニレンエーテル100質量部に対し、前記ポリオールを1質量部~120質量部含む、<2>に記載のポリウレタン。
<4>
ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分にさらに含み、前記ヒドロキシ基以外の官能基を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<5>
前記ヒドロキシ基以外の官能基がカルボキシ基である、<4>に記載のポリウレタン。
<6>
鎖延長剤を重合成分にさらに含む、<1>~<5>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<7>
ガラス転移温度が100℃以上である、<1>~<6>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<8>
重量平均分子量が30000以上である、<1>~<7>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<9>
温度85℃且つ相対湿度85%の環境に24時間置いたときの吸水率が1%以下である、<1>~<8>のいずれか1つに記載のポリウレタン。
<10>
<1>~<9>のいずれか1つに記載のポリウレタンを含む、組成物。
<11>
<1>~<9>のいずれか1つに記載のポリウレタンを含む、成形品。
本開示によれば、高温高湿下において分解されにくいポリウレタンが提供される。
以下に、本開示の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。
本開示において「A及び/又はB」は、「A及びBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「A及び/又はB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、A及びBの組み合わせであってもよい、という意味である。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において化合物を構造式で示すとき、炭化水素基及び/又は炭化水素鎖における炭素原子及び水素原子を表す記号(C及びH)を省略した構造式で示すことがある。
<ポリウレタン>
本開示のポリウレタンは、少なくとも、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む。すなわち、本開示のポリウレタンは、少なくとも、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとの反応生成物である。
本開示のポリウレタンは、少なくとも、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む。すなわち、本開示のポリウレタンは、少なくとも、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとの反応生成物である。
ポリフェニレンエーテルは、ガラス転移温度(Tg)が高く耐熱性に優れる。ポリフェニレンエーテル自体のTgは一般的に200℃以上である。また、ポリフェニレンエーテルは、ほかのポリマー(例えばポリカーボネート)に比べて、吸水性が低い。
本開示のポリウレタンは、耐熱性に優れ且つ吸水性が低いポリフェニレンエーテル部位を有することにより、高温高湿(例えば温度85℃且つ相対湿度85%)下において分解されにくい。
本開示のポリウレタンは、耐熱性に優れ且つ吸水性が低いポリフェニレンエーテル部位を有することにより、高温高湿(例えば温度85℃且つ相対湿度85%)下において分解されにくい。
ポリマーが高温高湿下において分解されにくいことは、以下の式によって求める重量平均分子量保持率によって評価できる。
重量平均分子量保持率(%)=(Mw1/Mw0)×100
ここに、Mw0は、高温高湿下に置く前のポリマーの重量平均分子量であり、Mw1は、高温高湿下に置いた後のポリマーの重量平均分子量である。
重量平均分子量保持率(%)=(Mw1/Mw0)×100
ここに、Mw0は、高温高湿下に置く前のポリマーの重量平均分子量であり、Mw1は、高温高湿下に置いた後のポリマーの重量平均分子量である。
本開示のポリウレタンの重量平均分子量保持率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、高いほど好ましく、100%が理想的である。
以下、本開示のポリウレタンの重合成分及び物性を詳細に説明する。
本開示のポリウレタンを「ポリフェニレンエーテルポリウレタン」ともいう。
本開示のポリウレタンを「ポリフェニレンエーテルポリウレタン」ともいう。
[ポリフェニレンエーテルポリオール]
本開示において、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルを「ポリフェニレンエーテルポリオール」ともいう。
本開示において、分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルを「ポリフェニレンエーテルポリオール」ともいう。
ポリフェニレンエーテルポリオールは、ヒドロキシ基を分子の末端に有していてもよく、ヒドロキシ基を分子の非末端に有していてもよい。
ポリフェニレンエーテルポリオールは、ジオール、トリオール、テトラオール等のいずれでもよく、実施形態の一例においてジオールが好ましい。本開示において、分子内にヒドロキシ基を2個有するポリフェニレンエーテルを「ポリフェニレンエーテルジオール」ともいう。
ポリフェニレンエーテルポリオール中のフェニレンは、主鎖中の連結位置について、o-フェニレン(1,2-フェニレン)、m-フェニレン(1,3-フェニレン)及びp-フェニレン(1,4-フェニレン)のいずれでよく、p-フェニレン(1,4-フェニレン)であることが好ましい。分子中のフェニレンの連結位置は、すべて同じであってもよく、そうでなくてもよい。
ポリフェニレンエーテルポリオール中のフェニレンは、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基として例えば、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、メチル基又はエチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。分子中の置換基は、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、フェニレンがアルキル基2個で置換されたフェニレンオキサイドを構成単位として有する。本実施形態においてアルキル基は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基であることが好ましい。分子中のアルキル基は、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、2,6-ジアルキル-1,4-フェニレンオキサイドを構成単位として有する。本実施形態においてアルキル基は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基であることが好ましい。分子中のアルキル基は、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、フェニレンがメチル基2個で置換されたフェニレンオキサイド(すなわちジメチルフェニレンオキサイド)を構成単位として有する。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、2,6-ジメチル-1,4-フェニレンオキサイドを構成単位として有する。
ポリフェニレンエーテルポリオールの分子量に制限はない。
ポリフェニレンエーテルポリオールの数平均分子量(Mn)は、実施形態の一例において、500~10000であることが好ましく、700~8000であることがより好ましく、1000~6000であることが更に好ましい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの数平均分子量(Mn)は、実施形態の一例において、500~10000であることが好ましく、700~8000であることがより好ましく、1000~6000であることが更に好ましい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、下記の式(1)で表される化合物である。
式(1)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に1以上の整数を表す。分子中のRは、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
Lで表される2価の連結基として例えば、酸素原子、-C(R1)(R2)-が挙げられる。ここで、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。アルキル基及びフェニル基の水素原子は、ハロゲン原子(例えばフッ素原子)で置換されていてもよい。R1とR2とは互いに連結して環を形成していてもよい。
以下に-C(R1)(R2)-の具体例を挙げるが、-C(R1)(R2)-はこれに限定されない。以下の構造式において「*」は主鎖への連結位置を意味する。
式(1)中、Rは、水素原子又は炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることが更に好ましい。分子中のRは、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
式(1)中、mとnの合計は、先述の数平均分子量に見合う数であることが好ましい。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、下記の式(2)で表される化合物である。
式(2)中、Lは単結合又は2価の連結基を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に1以上の整数を表す。分子中のRは、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
式(2)中のLは、式(1)中のLと同義であり、具体的形態及び好ましい形態も同じである。
式(2)中のRは、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。分子中のRは、すべて同じ基であってもよく、そうでなくてもよい。
式(2)中のm及びnは、式(1)中のm及びnと同義であり、具体的形態及び好ましい形態も同じである。
ポリフェニレンエーテルポリオールの実施形態の一例は、下記の式(3)で表される化合物である。
式(3)中、p及びqはそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
式(3)中、pとqの合計は、先述の数平均分子量に見合う数であることが好ましい。
式(3)中、pとqの合計は、先述の数平均分子量に見合う数であることが好ましい。
式(3)で表される化合物の市販品として、Noryl SA90(SABIC)が挙げられる。
ポリフェニレンエーテルポリオールは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本開示のポリウレタンの全重合成分に占めるポリフェニレンエーテルポリオールの割合は、ポリウレタンのTgを高める観点と、ポリウレタンの吸水率を抑える観点とから、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。
本開示のポリウレタンの全重合成分に占めるポリフェニレンエーテルポリオールの割合は、ポリウレタンに柔軟性を付与する観点から、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、80質量%以下が更に好ましい。
本開示のポリウレタンの全重合成分に占めるポリフェニレンエーテルポリオールの割合は、ポリウレタンに柔軟性を付与する観点から、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、80質量%以下が更に好ましい。
[ポリイソシアネート]
ポリイソシアネートは、ジイソシアネート、トリイソシアネート、テトライソシアネート等のいずれでもよく、実施形態の一例においてジイソシアネートが好ましい。
ポリイソシアネートは、ジイソシアネート、トリイソシアネート、テトライソシアネート等のいずれでもよく、実施形態の一例においてジイソシアネートが好ましい。
ポリイソシアネートとして例えば、芳香族ジイソシアネート、アラルキルジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、これらジイソシアネートの誘導体が挙げられる。
芳香族ジイソシアネートとして例えば、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、2,6-ナフタレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4’-ジイソシアネート等が挙げられる。
アラルキルジイソシアネートとして例えば、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、テトラメチル-m-キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ジイソシアネートとして例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネートとして例えば、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1-メチルシクロヘキサン-2,4-ジイソシアネート、1-メチルシクロヘキサン-2,6-ジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、ノルボルナン-2,5-ジイルジイソシアネート、ノルボルナン-2,6-ジイルジイソシアネート、ノルボルナン-2,5-ジイルビス(メチレン)ジイソシアネート、ノルボルナン-2,6-ジイルビス(メチレン)ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
ジイソシアネートの誘導体として例えば、イソシアネート基2個を環化二量化して得られるウレトジオン基を有するポリイソシアネート;イソシアネート基3個を環化三量化して得られるイソシアヌレート基又はイミノオキサジアジンジオン基を有するポリイソシアネート;イソシアネート基3個と水1分子とを反応させて得られるビウレット基を有するポリイソシアネート;等が挙げられる。
ポリイソシアネートは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリイソシアネートの種類に制限はなく、例えば本開示のポリウレタンの用途に応じて種類を選択可能である。得られるポリウレタンの黄変を抑制する観点からは、脂肪族ジイソシアネート又は脂環族ジイソシアネートが好ましく、脂環族ジイソシアネートがより好ましい。
ポリイソシアネートの種類に制限はなく、例えば本開示のポリウレタンの用途に応じて種類を選択可能である。得られるポリウレタンの黄変を抑制する観点からは、脂肪族ジイソシアネート又は脂環族ジイソシアネートが好ましく、脂環族ジイソシアネートがより好ましい。
[ポリオール]
本開示のポリウレタンは、ポリフェニレンエーテルポリオール以外のポリオールを重合成分に含んでいてもよい。
本開示において、ポリフェニレンエーテルポリオール以外のポリオールを「第二のポリオール」ともいう。
本開示のポリウレタンは、ポリフェニレンエーテルポリオール以外のポリオールを重合成分に含んでいてもよい。
本開示において、ポリフェニレンエーテルポリオール以外のポリオールを「第二のポリオール」ともいう。
本開示のポリウレタンが第二のポリオールを重合成分に含む目的に制限はない。例えば、ポリフェニレンエーテルポリオールに由来するポリフェニレンエーテル部位は比較的剛直な構造であるところ、第二のポリオールを重合成分に含むことによって本開示のポリウレタンに柔軟性を付与することができる。
第二のポリオールの種類に制限はなく、例えば本開示のポリウレタンの用途に応じて種類を選択可能である。第二のポリオールは、ジオール、トリオール、テトラオール等のいずれでもよく、実施形態の一例においてジオールが好ましい。第二のポリオールは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本開示のポリウレタンが第二のポリオールを重合成分に含む場合、第二のポリオールの重合量に制限はなく、第二のポリオールを重合成分に含む目的又は本開示のポリウレタンの用途に応じて重合量を選択可能である。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、第二のポリオールを1質量部~120質量部含むことが好ましく、10質量部~100質量部含むことがより好ましく、20質量部~80質量部含むことが更に好ましい。
第二のポリオールとして例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、及びポリエーテルポリオール(ただしポリフェニレンエーテルポリオールを除く。)が挙げられる。
-ポリエステルポリオール-
ポリエステルポリオールとして例えば、多価カルボン酸と多価アルコールのエステル化物;多価カルボン酸アルキルエステルと多価アルコールのエステル交換反応物;ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール;などが挙げられる。
ポリエステルポリオールとして例えば、多価カルボン酸と多価アルコールのエステル化物;多価カルボン酸アルキルエステルと多価アルコールのエステル交換反応物;ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール;などが挙げられる。
多価カルボン酸及び多価カルボン酸アルキルエステルとして例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価又はそれ以上のポリカルボン酸;無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等のカルボン酸無水物;アジピン酸ジクロリド等のカルボン酸ハロゲン化物;コハク酸ジメチル、フタル酸ジメチル等のカルボン酸アルキルエステル;などが挙げられる。多価カルボン酸は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとして例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、2,2-ビス(4,4’-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α-メチルグルコシド、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、ジペンタエリスリトール、グルコース、フルクトース、スクロース等の4価~8価のアルコール;などが挙げられる。多価アルコールは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-ポリカーボネートポリオール-
ポリカーボネートポリオールとして例えば、カーボネート化合物と多価アルコールの脱アルコール反応又は脱フェノール反応で得られるポリカーボネートポリオールが挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとして例えば、カーボネート化合物と多価アルコールの脱アルコール反応又は脱フェノール反応で得られるポリカーボネートポリオールが挙げられる。
カーボネート化合物として例えば、アルキレンカーボネート、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネートが挙げられる。アルキレンカーボネートとして例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、1,2-プロピレンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート、1,3-ブチレンカーボネート、1,2-ペンチレンカーボネート等が挙げられる。ジアルキルカーボネートとして例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等が挙げられる。ジアリールカーボネートとして例えば、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。カーボネート化合物は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとして、ポリエステルポリオールに係る先述の多価アルコールが挙げられる。多価アルコールは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-ポリオレフィンポリオール-
ポリオレフィンポリオールとして例えば、ポリブタジエンポリオール(例えば、ポリブタジエンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、水素化ポリブタジエンポリオール(例えば、水素化ポリブタジエンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、ポリイソプレンポリオール(例えば、ポリイソプレンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、水素化ポリイソプレンポリオール(例えば、水素化ポリイソプレンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)等が挙げられる。
ポリオレフィンポリオールとして例えば、ポリブタジエンポリオール(例えば、ポリブタジエンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、水素化ポリブタジエンポリオール(例えば、水素化ポリブタジエンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、ポリイソプレンポリオール(例えば、ポリイソプレンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)、水素化ポリイソプレンポリオール(例えば、水素化ポリイソプレンの分子両末端にヒドロキシ基を導入したジオール)等が挙げられる。
-ポリエーテルポリオール-
ポリエーテルポリオール(ただしポリフェニレンエーテルポリオールを除く。)として例えば、脂肪族ポリエーテルジオールが挙げられる。
脂肪族ポリエーテルジオールとして例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリアルキレンエーテルグリコールが挙げられる。
ポリエーテルポリオール(ただしポリフェニレンエーテルポリオールを除く。)として例えば、脂肪族ポリエーテルジオールが挙げられる。
脂肪族ポリエーテルジオールとして例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリアルキレンエーテルグリコールが挙げられる。
第二のポリオールは、高分子ポリオールであることが好ましい。本開示において高分子ポリオールとは、数平均分子量(Mn)が600以上であるポリオールを意味する。
実施形態の一例において第二のポリオールのMnは、600~30000であることが好ましく、800~10000であることがより好ましく、1000~5000であることが更に好ましい。
実施形態の一例において第二のポリオールのMnは、600~30000であることが好ましく、800~10000であることがより好ましく、1000~5000であることが更に好ましい。
[ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオール]
本開示のポリウレタンは、ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分に含んでいてもよい。当該ジオールは、低分子ジオールであることが好ましい。本開示においてヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールとは、数平均分子量(Mn)が500以下であるジオールを意味する。ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールは、Mnが400以下のジオールであることが好ましく、Mnが300以下のジオールであることがより好ましい。ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールは、Mnが100以上であることが好ましい。
本開示のポリウレタンは、ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分に含んでいてもよい。当該ジオールは、低分子ジオールであることが好ましい。本開示においてヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールとは、数平均分子量(Mn)が500以下であるジオールを意味する。ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールは、Mnが400以下のジオールであることが好ましく、Mnが300以下のジオールであることがより好ましい。ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールに係る低分子ジオールは、Mnが100以上であることが好ましい。
本開示のポリウレタンがヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分に含む目的に制限はない。例えば、本開示のポリウレタンと他の化合物とを反応させる目的で、当該他の化合物と反応し得る官能基を有するジオールを、本開示のポリウレタンの重合成分に含む。
本開示のポリウレタンは、ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分に含むことによって、当該官能基を分子中に有することができる。本開示のポリウレタンは、当該官能基を分子の末端に有していてもよく、当該官能基を分子の非末端に有していてもよい。本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、当該官能基を側鎖として有する。
ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールの当該官能基の種類及び個数に制限はない。ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールとして例えば、少なくとも1個のカルボキシ基を有するジオールが挙げられる。本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、カルボキシ基を有するジオールを重合成分に含み、カルボキシ基を側鎖として有する。
カルボキシ基を有するジオールとして例えば、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸等のカルボキシ基1個を有するジオールが挙げられる。
カルボキシ基を有するジオールとして例えば、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸等のカルボキシ基1個を有するジオールが挙げられる。
ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールとして例えば、少なくとも1個のアミノ基を有するジオールが挙げられる。本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、アミノ基を有するジオールを重合成分に含み、アミノ基を側鎖として有する。
アミノ基を有するジオールとして例えば、2-アミノ-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。
アミノ基を有するジオールとして例えば、2-アミノ-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。
本開示のポリウレタンがヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分に含む場合、当該ジオールの重合量に制限はなく、当該ジオールを重合成分に含む目的又は本開示のポリウレタンの用途に応じて重合量を選択可能である。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを0.1質量部~30質量部含むことが好ましく、0.5質量部~20質量部含むことがより好ましく、1質量部~5質量部含むことが更に好ましい。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、カルボキシ基を有するジオールを0.1質量部~20質量部含むことが好ましく、0.5質量部~10質量部含むことがより好ましく、1質量部~5質量部含むことが更に好ましい。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、アミノ基を有するジオールを0.1質量部~20質量部含むことが好ましく、0.5質量部~10質量部含むことがより好ましく、1質量部~5質量部含むことが更に好ましい。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、カルボキシ基を有するジオールを0.1質量部~20質量部含むことが好ましく、0.5質量部~10質量部含むことがより好ましく、1質量部~5質量部含むことが更に好ましい。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、アミノ基を有するジオールを0.1質量部~20質量部含むことが好ましく、0.5質量部~10質量部含むことがより好ましく、1質量部~5質量部含むことが更に好ましい。
[鎖延長剤]
本開示のポリウレタンは、鎖延長剤を重合成分に含んでいてもよい。
鎖延長剤の種類に制限はなく、例えばポリウレタンの公知の鎖延長剤を用いることができる。鎖延長剤は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本開示のポリウレタンは、鎖延長剤を重合成分に含んでいてもよい。
鎖延長剤の種類に制限はなく、例えばポリウレタンの公知の鎖延長剤を用いることができる。鎖延長剤は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本開示のポリウレタンが鎖延長剤を重合成分に含む場合、鎖延長剤としては、ヒドロキシ基以外の官能基を有しない化合物であることが好ましく、ヒドロキシ基以外の官能基を有しない多価アルコールであることがより好ましく、ヒドロキシ基以外の官能基を有しないジオールであることが更に好ましい。
鎖延長剤としての、ヒドロキシ基以外の官能基を有しない、化合物、多価アルコール及びジオールはそれぞれ、低分子化合物、低分子多価アルコール及び低分子ジオールであることが好ましい。本開示において鎖延長剤に係る低分子化合物、低分子多価アルコール及び低分子ジオールとはそれぞれ、数平均分子量(Mn)が500以下である、化合物、多価アルコール及びジオールを意味する。鎖延長剤に係る低分子化合物、低分子多価アルコール及び低分子ジオールはそれぞれ、Mnが400以下の化合物、多価アルコール及びジオールであることが好ましく、Mnが300以下の化合物、多価アルコール及びジオールであることがより好ましい。鎖延長剤に係る低分子化合物、低分子多価アルコール及び低分子ジオールはそれぞれ、Mnが50以上であることが好ましい。
鎖延長剤として例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等のジオール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール等のトリオール;などが挙げられる。
本開示のポリウレタンが鎖延長剤を重合成分に含む目的に制限はない。当該目的として例えば、本開示のポリウレタンの用途に応じた特性をポリウレタンに付与する目的、ポリウレタンに側鎖を導入する目的などが挙げられる。例えば、主鎖(ここでの主鎖とはジオール中の2個のヒドロキシ基をつなぐ炭素鎖を意味する。)から分岐したアルキル基を有するジオールを鎖延長剤として用いることによって、本開示のポリウレタンに側鎖としてアルキル基を導入することができる。
本開示のポリウレタンが鎖延長剤を重合成分に含む場合、鎖延長剤の重合量に制限はなく、鎖延長剤を重合成分に含む目的又は本開示のポリウレタンの用途に応じて重合量を選択可能である。
本開示のポリウレタンの実施形態の一例は、重合成分として、ポリフェニレンエーテルポリオール100質量部に対し、鎖延長剤を1質量部~30質量部含むことが好ましく、3質量部~25質量部含むことがより好ましく、5質量部~20質量部含むことが更に好ましい。
[ポリフェニレンエーテルポリウレタンの物性]
本開示のポリウレタンは、耐熱性の観点から、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上であることが好ましく、110℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることが更に好ましい。
本開示のポリウレタンのTgは、通常200℃以下である。
本開示のポリウレタンは、耐熱性の観点から、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上であることが好ましく、110℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることが更に好ましい。
本開示のポリウレタンのTgは、通常200℃以下である。
本開示においてポリウレタンのガラス転移温度(Tg)は、動的粘弾性測定によって求める。ポリウレタンを乾燥させた被膜を試験片とし、昇温速度2℃/min、周波数1Hzの条件にて、引張モードで試験片の動的粘弾性測定を行い、得られた曲線の損失正接の最大値をガラス転移温度(Tg)とする。
本開示のポリウレタンは、加工性の観点から、重量平均分子量(Mw)が30000以上であることが好ましく、50000以上であることがより好ましく、70000以上であることが更に好ましい。
本開示のポリウレタンのMwは、有機溶剤への溶解性の観点から、200000以下であることが好ましい。
本開示のポリウレタンのMwは、有機溶剤への溶解性の観点から、200000以下であることが好ましい。
本開示のポリウレタンは、加工性の観点から、数平均分子量(Mn)が5000以上であることが好ましく、8000以上であることがより好ましく、10000以上であることが更に好ましい。
本開示のポリウレタンのMnは、有機溶剤への溶解性の観点から、40000以下であることが好ましい。
本開示のポリウレタンのMnは、有機溶剤への溶解性の観点から、40000以下であることが好ましい。
本開示においてポリウレタンの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography, GPC)により測定した、ポリスチレン換算の分子量である。
本開示のポリウレタンの酸価(mgKOH/g)は、有機溶剤への溶解性の観点から、0~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、2~10であることが更に好ましい。
本開示においてポリウレタンの酸価(mgKOH/g)は、フェノールフタレイン溶液を指示薬として、試料を水酸化カリウムベンジルアルコール溶液で中和滴定して求める。
本開示のポリウレタンは、高温高湿下における加水分解を抑制する観点から、温度85℃且つ相対湿度85%の環境に24時間置いたときの吸水率が1%以下であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましく、0.4%以下であることが更に好ましく、低いほど好ましく、0%が理想的である。
本開示においてポリウレタンの吸水率の求め方は下記のとおりである。
ポリウレタンの有機溶剤溶液を乾燥させてフィルム状成形物を製造し、これを試料とする。試料を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に24時間置く。高温高湿下に置く前後において試料の質量をはかり、以下の式によって吸水率を算出する。
吸水率(%)=[(M1-M0)/M0]×100
ここに、M0は、高温高湿下に置く前の試料の質量であり、M1は、高温高湿下に置いた後の試料の質量である。
ポリウレタンの有機溶剤溶液を乾燥させてフィルム状成形物を製造し、これを試料とする。試料を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に24時間置く。高温高湿下に置く前後において試料の質量をはかり、以下の式によって吸水率を算出する。
吸水率(%)=[(M1-M0)/M0]×100
ここに、M0は、高温高湿下に置く前の試料の質量であり、M1は、高温高湿下に置いた後の試料の質量である。
[ポリフェニレンエーテルポリウレタンの製造方法]
本開示のポリウレタンの製造方法に制限はなく、ポリウレタンを製造する公知の製造方法を採用してよい。ポリフェニレンエーテルポリオールとポリイソシアネートと必要に応じて選択したその他の重合成分とを、一括して反応容器に仕込んでもよいし、分割して仕込んでもよい。反応容器として例えば、攪拌装置を備えた反応缶、ニーダー、二軸混練押出機が挙げられる。
本開示のポリウレタンの製造方法に制限はなく、ポリウレタンを製造する公知の製造方法を採用してよい。ポリフェニレンエーテルポリオールとポリイソシアネートと必要に応じて選択したその他の重合成分とを、一括して反応容器に仕込んでもよいし、分割して仕込んでもよい。反応容器として例えば、攪拌装置を備えた反応缶、ニーダー、二軸混練押出機が挙げられる。
本開示のポリウレタンの製造は、イソシアネート基に対して不活性な溶媒の存在下又は非存在下に行うことができる。当該溶媒として例えば、エステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸ブチル、酪酸エチル等)、エーテル系溶媒(ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等)、ケトン系溶媒(シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、芳香族炭化水素系溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレン等)及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
本開示のポリウレタンの製造に、ウレタン反応の公知の触媒を使用してもよい。ウレタン反応の触媒として例えば、錫系触媒(ジラウリン酸ジブチル錫、水酸化トリメチル錫、スタナスオクトエート等)、鉛系触媒、アミン系触媒などが挙げられる。
本開示のポリウレタンの製造において、すべての重合成分のヒドロキシ基とイソシアネート基の合計個数比(イソシアネート基/ヒドロキシ基)は、0.9以上1.1以下であることが好ましく、0.95以上1.05以下であることがより好ましく、0.98以上1.02以下であることが更に好ましい。
<組成物、成形品及び用途>
本開示は、ポリフェニレンエーテルポリウレタンを含む組成物を提供する。当該組成物は、ポリフェニレンエーテルポリウレタン以外のポリマー、硬化剤、硬化促進剤、フィラー、着色剤、各種の添加剤、溶媒、分散媒などを含んでいてもよい。
本開示は、ポリフェニレンエーテルポリウレタンを含む組成物を提供する。当該組成物は、ポリフェニレンエーテルポリウレタン以外のポリマー、硬化剤、硬化促進剤、フィラー、着色剤、各種の添加剤、溶媒、分散媒などを含んでいてもよい。
本開示は、ポリフェニレンエーテルポリウレタンを含む成形品を提供する。当該成形品は、ポリフェニレンエーテルポリウレタン以外のポリマー、硬化剤、硬化促進剤、フィラー、着色剤、各種の添加剤などを含んでいてもよい。
本開示のポリフェニレンエーテルポリウレタン、組成物及び成形品の用途として、塗料、コーティング剤、粘着剤、接着剤、インク、化粧料、糸、織布、不織布、繊維製品、合成皮革、人工皮革、被服、履物、家具、建築材料、機械部品、車両部品、航空機部品などが挙げられる。
以下に実施例を挙げて、本開示のポリウレタンをさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理手順などは、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本開示のポリウレタンの範囲は、以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきではない。
<ポリウレタンの合成>
[合成例1:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a1)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を100質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a1)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は77,000、数平均分子量は13,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例1:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a1)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を100質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a1)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は77,000、数平均分子量は13,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例2:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a2)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を90質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を10質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a2)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は83,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を90質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を10質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a2)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は83,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例3:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a3)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a3)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は88,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a3)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は88,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
[合成例4:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a4)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を50質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を50質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a4)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は78,000、数平均分子量は17,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を50質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を50質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを22質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a4)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は78,000、数平均分子量は17,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
[合成例5:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a5)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a5)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は90,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a5)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は90,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例6:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a6)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた。その後、温度を105℃に下げ、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを14質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a6)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は82,000、数平均分子量は11,000であった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた。その後、温度を105℃に下げ、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを14質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a6)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は82,000、数平均分子量は11,000であった。
[合成例7:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a7)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸2.3質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを17質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a7)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は72,000、数平均分子量は9,000であり、酸価は7.8mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸2.3質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを17質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a7)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は72,000、数平均分子量は9,000であり、酸価は7.8mgKOH/gであった。
[合成例8:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a8)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。7時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a8)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は96,000、数平均分子量は12,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。7時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a8)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は96,000、数平均分子量は12,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例9:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a9)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を110℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。9時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a9)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は125,000、数平均分子量は16,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を110℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。9時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a9)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は125,000、数平均分子量は16,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
[合成例10:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a10)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。4時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a10)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は38,000、数平均分子量は8,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネートを13質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。4時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a10)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は38,000、数平均分子量は8,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例11:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a11)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、水素化ポリブタジエンジオール(日本曹達製、GI-1000)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを12質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a11)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は90,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、水素化ポリブタジエンジオール(日本曹達製、GI-1000)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを12質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a11)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は90,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
[合成例12:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a12)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を80質量部、ポリエステルポリオール溶液(東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30、固形分比率30.1%)を67質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを9質量部、トルエンを180質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを20質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a12)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は132,000、数平均分子量は34,000であり、酸価は2.8mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を80質量部、ポリエステルポリオール溶液(東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30、固形分比率30.1%)を67質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを9質量部、トルエンを180質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを20質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a12)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は132,000、数平均分子量は34,000であり、酸価は2.8mgKOH/gであった。
[合成例13:ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a13)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱ケミカル製:PTMG1000)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a13)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は85,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリフェニレンエーテルジオール(SABIC製、Noryl SA90)を70質量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱ケミカル製:PTMG1000)を30質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。12時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリフェニレンエーテルポリウレタン(a13)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は85,000、数平均分子量は11,000であり、酸価は2.7mgKOH/gであった。
[比較合成例1:ポリエステルポリウレタン(b1)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール溶液(東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30、固形分比率30.1%)を333質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを160質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.5質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを12質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。6時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリエステルポリウレタン(b1)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は126,000、数平均分子量は39,000であり、酸価は2.5mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール溶液(東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30、固形分比率30.1%)を333質量部、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールを8質量部、トルエンを160質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.5質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを12質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。6時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリエステルポリウレタン(b1)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は126,000、数平均分子量は39,000であり、酸価は2.5mgKOH/gであった。
[比較合成例2:ポリカーボネートポリウレタン(b2)]
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を100質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。6時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリカーボネートポリウレタン(b2)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は91,000、数平均分子量は40,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
攪拌機、還流脱水装置及び蒸留管を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(UBE製、エタナコールUH-100)を100質量部、トルエンを230質量部仕込んだ。温度を120℃に昇温して水を含む溶媒を100質量部留出させた後に、温度を105℃に下げ、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.8質量部を仕込み溶解させた。その後、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを15質量部添加し、30分後にジラウリン酸ジブチル錫を0.1部加えた。6時間反応を継続した後、トルエン30質量部、メチルエチルケトン30質量部及び2-プロパノール15質量部で希釈し、ポリカーボネートポリウレタン(b2)の溶液を得た。当該溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量は91,000、数平均分子量は40,000であり、酸価は2.6mgKOH/gであった。
上記の合成例に使用したポリオールの数平均分子量(Mn)(いずれもカタログ値)を下記に示す。
・SABIC製、Noryl SA90:Mn1600
・UBE製、エタナコールUH-1000:Mn1000
・日本曹達製、GI-1000:Mn1500
・東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30:Mn20000
・三菱ケミカル製、PTMG1000:Mn1000
・SABIC製、Noryl SA90:Mn1600
・UBE製、エタナコールUH-1000:Mn1000
・日本曹達製、GI-1000:Mn1500
・東亞合成製、アロンメルトPES-360HVXM30:Mn20000
・三菱ケミカル製、PTMG1000:Mn1000
<ポリウレタンの物性の測定方法及び性能の評価方法>
[酸価]
ポリウレタン1gをトルエン30mlに溶解し、試料を作製した。自動滴定装置(京都電子工業社製、AT-510)にビュレット(京都電子工業社製、APB-510-20B)を接続した装置を使用し、試料を滴定した。滴定試薬として0.01mol/L ベンジルアルコール性KOH溶液を用い、電位差滴定を行い、ポリウレタン1gあたりのKOHのmg数を算出した。
[酸価]
ポリウレタン1gをトルエン30mlに溶解し、試料を作製した。自動滴定装置(京都電子工業社製、AT-510)にビュレット(京都電子工業社製、APB-510-20B)を接続した装置を使用し、試料を滴定した。滴定試薬として0.01mol/L ベンジルアルコール性KOH溶液を用い、電位差滴定を行い、ポリウレタン1gあたりのKOHのmg数を算出した。
[ガラス転移温度]
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー製、EXSTARDMS6100)を用い、昇温速度2℃/min、周波数1Hzの条件にて、引張モードで試験片の動的粘弾性を測定した。得られた曲線の損失正接の最大値をガラス転移温度(Tg)とした。
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー製、EXSTARDMS6100)を用い、昇温速度2℃/min、周波数1Hzの条件にて、引張モードで試験片の動的粘弾性を測定した。得られた曲線の損失正接の最大値をガラス転移温度(Tg)とした。
[分子量]
下記の条件でGPCを行い、ポリウレタンの重量平均分子量及び数平均分子量を求めた。重量平均分子量及び数平均分子量は、リテンションタイムの測定値を標準ポリスチレンのリテンションタイムを基準にして換算し求めた。
・装置:アライアンス2695(Waters社製)
・カラム:TSKgelSuperMultiporeHZ-H 2本、TSKgelSuperHZ2500 2本(東ソー社製)
・カラム温度:40℃
・溶離液:テトラヒドロフラン0.35ml/分
・検出器:RI
下記の条件でGPCを行い、ポリウレタンの重量平均分子量及び数平均分子量を求めた。重量平均分子量及び数平均分子量は、リテンションタイムの測定値を標準ポリスチレンのリテンションタイムを基準にして換算し求めた。
・装置:アライアンス2695(Waters社製)
・カラム:TSKgelSuperMultiporeHZ-H 2本、TSKgelSuperHZ2500 2本(東ソー社製)
・カラム温度:40℃
・溶離液:テトラヒドロフラン0.35ml/分
・検出器:RI
[吸水率]
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。試験片を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に24時間置いた。恒温恒湿器内に置く前後において試験片の質量をはかり、以下の式によって吸水率を算出した。
吸水率(%)=[(M1-M0)/M0]×100
ここに、M0は、恒温恒湿器内に置く前の試験片の質量であり、M1は、恒温恒湿器内に置いた後の試験片の質量である。
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。試験片を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に24時間置いた。恒温恒湿器内に置く前後において試験片の質量をはかり、以下の式によって吸水率を算出した。
吸水率(%)=[(M1-M0)/M0]×100
ここに、M0は、恒温恒湿器内に置く前の試験片の質量であり、M1は、恒温恒湿器内に置いた後の試験片の質量である。
[重量平均分子量保持率]
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。試験片を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に2000時間置いた。恒温恒湿器内から試験片を取り出し、試験片を溶剤(テトラヒドロフラン)に溶解し、先述のとおりGPCによって分子量を測定した。そして、以下の式によって重量平均分子量保持率を算出した。
重量平均分子量保持率(%)=(Mw1/Mw0)×100
ここに、Mw0は、合成によって得た各ポリウレタン溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量であり、Mw1は、恒温恒湿器内に置いた後の試験片から調製した溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量である。
厚さ38μmの離型ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用意し、片面にポリウレタンの有機溶剤溶液をロール塗布した。塗膜付きPETフィルムをオーブン内に静置して、100℃で3分間乾燥させ、厚さ40μm~60μmの被膜を形成した。被膜付きPETフィルムからPETフィルムを剥がして、被膜を試験片として得た。試験片を温度85℃/相対湿度85%の恒温恒湿器内に2000時間置いた。恒温恒湿器内から試験片を取り出し、試験片を溶剤(テトラヒドロフラン)に溶解し、先述のとおりGPCによって分子量を測定した。そして、以下の式によって重量平均分子量保持率を算出した。
重量平均分子量保持率(%)=(Mw1/Mw0)×100
ここに、Mw0は、合成によって得た各ポリウレタン溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量であり、Mw1は、恒温恒湿器内に置いた後の試験片から調製した溶液に含まれるポリマーの重量平均分子量である。
算出した重量平均分子量保持率を下記のとおり分類した。
A:80%以上
B:60%以上80%未満
C:30%以上60%未満
D:30%未満
A:80%以上
B:60%以上80%未満
C:30%以上60%未満
D:30%未満
合成例1~13及び比較合成例1~2の各物性及び評価結果を表1に示す。
合成例1~13のポリウレタンは、比較合成例1~2のポリウレタンに比べて、重量平均分子量保持率が高かった。すなわち、合成例1~13のポリウレタンは、比較合成例1~2のポリウレタンに比べて、高温高湿下において分解されにくい。
Claims (11)
- 分子内にヒドロキシ基を少なくとも2個有するポリフェニレンエーテルと、ポリイソシアネートとを重合成分に含む、ポリウレタン。
- ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール及び前記ポリフェニレンエーテル以外のポリエーテルポリオールからなる群から選択される少なくとも1種のポリオールを重合成分にさらに含む、請求項1に記載のポリウレタン。
- 重合成分として、前記ポリフェニレンエーテル100質量部に対し、前記ポリオールを1質量部~120質量部含む、請求項2に記載のポリウレタン。
- ヒドロキシ基以外の官能基を有するジオールを重合成分にさらに含み、前記ヒドロキシ基以外の官能基を有する、請求項1に記載のポリウレタン。
- 前記ヒドロキシ基以外の官能基がカルボキシ基である、請求項4に記載のポリウレタン。
- 鎖延長剤を重合成分にさらに含む、請求項1に記載のポリウレタン。
- ガラス転移温度が100℃以上である、請求項1に記載のポリウレタン。
- 重量平均分子量が30000以上である、請求項1に記載のポリウレタン。
- 温度85℃且つ相対湿度85%の環境に24時間置いたときの吸水率が1%以下である、請求項1に記載のポリウレタン。
- 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のポリウレタンを含む、組成物。
- 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のポリウレタンを含む、成形品。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022179135A JP2024068579A (ja) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | ポリウレタン、組成物及び成形品 |
PCT/JP2023/037109 WO2024101068A1 (ja) | 2022-11-08 | 2023-10-12 | 樹脂組成物、接着剤組成物、接着剤層付き積層体、カバーレイフィルム、ボンディングシート、電磁波シールド材、複合体、ポリウレタン及び組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022179135A JP2024068579A (ja) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | ポリウレタン、組成物及び成形品 |
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Family Applications (1)
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JP2022179135A Pending JP2024068579A (ja) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | ポリウレタン、組成物及び成形品 |
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2022
- 2022-11-08 JP JP2022179135A patent/JP2024068579A/ja active Pending
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