JPH09316153A - ポリウレタンウレア系エラストマー組成物 - Google Patents

ポリウレタンウレア系エラストマー組成物

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JPH09316153A
JPH09316153A JP8135523A JP13552396A JPH09316153A JP H09316153 A JPH09316153 A JP H09316153A JP 8135523 A JP8135523 A JP 8135523A JP 13552396 A JP13552396 A JP 13552396A JP H09316153 A JPH09316153 A JP H09316153A
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JP
Japan
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polyol
isocyanate
reacting
polyoxyalkylene polyol
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JP8135523A
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English (en)
Inventor
Joichi Saito
譲一 斎藤
Ichiro Kamemura
一郎 亀村
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】硬化時間が短く、かつ物性に優れたポリウレタ
ンウレア系エラストマーの提供。 【解決手段】低水酸基価かつ総不飽和度の高分子量ポリ
オール、架橋剤およびポリイソシアネート化合物を反応
させて得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレ
ポリマーを含むイソシアネート成分と、ジエチルジアミ
ノトルエンを含む硬化剤成分を反応させる、エラストマ
ーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリウレタンウレア
系エラストマー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオールとポリイソシアネート化合物
とを反応させてポリウレタンウレア系エラストマーを製
造することは広く行われている。
【0003】高伸度、高引張強度のポリウレタンウレア
系エラストマーの製造方法として、高分子量ポリオール
として低総不飽和度のポリオールを用いる方法が提案さ
れている(特表平6−501506)。この方法では、
鎖延長剤として、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン(MOCA)や1,1’−メチレ
ンビス[4−(N−ブチルアミノ)ベンゼン]を使用す
るが、この場合、反応が遅く硬化が完了するまでに一昼
夜程度要するという欠点がある。この傾向は温度の低下
とともにさらに強くなり、硬化時間に2〜3時間要する
場合もある。
【0004】鎖延長剤としてジエチルトルエンジアミン
と2級アミン鎖延長剤を併用することにより硬化時間を
短縮する方法(特公平7−330854)が提案された
が、まだ充分ではなく、またエラストマーの物性も充分
ではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬化時間を
短く、かつ優れた物性を有するポリウレタンウレア系エ
ラストマーの製造方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決すべくなされたものであり、下記のポリオキシアル
キレンポリオールを含有する高分子量ポリオール、任意
に架橋剤、およびポリイソシアネート化合物を反応させ
て得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリ
マーを含むイソシアネート成分と、芳香環に結合した1
級または2級アミノ基を2以上有するアミン化合物を含
む硬化剤成分を反応させることを特徴とする、ポリウレ
タンウレア系エラストマーの製造方法を提供する。
【0007】ポリオキシアルキレンポリオール:水酸基
価X(mgKOH/g)と総不飽和度Y(meq/g)
が、5≦X≦38、Y≦0.07であり、かつ、10<
X≦38のとき式1の関係にあって、水酸基数2〜8の
ポリオキシアルキレンポリオール。
【0008】Y≦0.9/(X−10)・・・式1
【0009】
【発明の実施の形態】
[ポリオール]本発明においてポリオキシアルキレンポ
リオールとして、水酸基価X(mgKOH/g)と総不
飽和度Y(meq/g)が、5≦X≦38、Y≦0.0
7であり、かつ、10<X≦38のとき前記式1の関係
にあって、水酸基数2〜8のポリオキシアルキレンポリ
オールを使用する。
【0010】該ポリオキシアルキレンポリオールは、多
価アルコール、糖類、アルカノールアミン、多価フェノ
ール類等の開始剤に触媒の存在下、環状エーテルを付加
することにより得られる。
【0011】触媒としてはセシウム系触媒、ルビジウム
系触媒、ジエチル亜鉛系触媒、塩化鉄系触媒、金属ポリ
フィリン系触媒、複合金属シアン化物錯体触媒等が挙げ
られる。環状エーテルとしては、ブチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド、エチレンオキシドなどが挙げられ、
好ましくはプロピレンオキシド、エチレンオキシドまた
はそれらの併用である。
【0012】これらポリオキシアルキレンポリオールの
水酸基価Xは5≦X≦34、特に10≦X≦30を満た
すことが好ましい。総不飽和度Y(meq/g)は、Y
≦0.05を満たすことが好ましい。
【0013】該ポリオキシアルキレンポリオールは、混
合物であってもよい。該ポリオキシアルキレンポリオー
ルは全高分子量ポリオール中50〜100重量%、特に
80〜100重量%であることが好ましい。
【0014】併用できる高分子量ポリオールとしては、
上記ポリオキシアルキレンポリオール以外のポリオキシ
アルキレンポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポ
リカーボネート系ポリオール、水酸基含有ポリジエン系
ポリマー等である。
【0015】本発明において、任意に架橋剤を高分子量
ポリオールと併用して、ポリイソシアネート化合物と反
応させることができる。
【0016】架橋剤としては、水酸基、1級アミノ基、
あるいは、2級アミノ基などのイソシアネート反応性基
を2個以上有すイソシアネート反応性基当りの分子量が
600以下、特に300以下の化合物が適当である。
【0017】このような化合物としては、たとえば多価
アルコール、アルカノールアミン、ポリアミン、および
多価アルコール、アルカノールアミン、糖類、ポリアミ
ン、モノアミン、多価フェノール類などに少量のアルキ
レンオキシドを付加して得られる低分子量のポリエーテ
ル系ポリオールがある。さらに、低分子量のポリエステ
ル系ポリオールなども使用できる。
【0018】具体的にはエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリンな
どの多価アルコール、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどのアルカノールアミン、および水酸基価
が200以上のポリエーテル系ポリオールが用いられ
る。この多官能性化合物の使用量は特に制限されない
が、高分子量ポリオール100重量部に対して1〜50
重量部程度が好ましい。 これより多いと得られるエラス
トマーがもろくなり、少ないと伸びは大きいが強度が弱
くなり好ましくない。
【0019】[ポリイソシアネート化合物]本発明にお
いて使用するポリイソシアネート化合物は、2,4’−
ジイソシアネートジフェニルメタンを含有するジイソシ
アネートジフェニルメタンまたはトリレンジイソシアネ
ートが好ましい。
【0020】トリレンジイソシアネートとしては、2,
4−トリレンジイソシアネートまたは2,6−トリレン
ジイソシアネートがある。2,4−トリレンジイソシア
ネートまたはそれと2,6−トリレンジイソシアネート
の混合物であることが好ましい。2,4−トリレンジイ
ソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混
合割合は80/20〜100/0が好ましく、90/1
0〜100/0が特に好ましい。
【0021】2,4’−ジイソシアネートジフェニルメ
タンを含有するジイソシアネートジフェニルメタンとし
ては、2,4’−ジイソシアネートジフェニルメタン、
それと、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
やポリメチレンポリフェニルイソシアネーとの混合物が
挙げられる。2,4’−ジイソシアネートジフェニルメ
タンの含有量が5〜60重量%であるものが好ましい。
2,4’−ジイソシアネートジフェニルメタンと4,
4’−ジイソシアネートジフェニルメタンの混合物であ
ることが特に好ましい。
【0022】また、上記ポリイソシアネートはプレポリ
マー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボ
ジイミド変性体などであってもよい。
【0023】[プレポリマー]本発明において、上記ポ
リオキシアルキレンポリオールを含有する高分子量ポリ
オール、任意に架橋剤およびポリイソシアネート化合物
を反応させてイソシアネート基末端ポリウレタンプレポ
リマーを製造する。
【0024】イソシアネート基末端ポリウレタンプレポ
リマーはイソシアネート基を活性水素含有基に対して過
剰、すなわちイソシアネートインデックス150〜25
0程度、になるように反応させることによって製造でき
る。また、イソシアネート基末端ポリウレタンプレポリ
マーはイソシアネート基含有量が1〜10重量%、特に
1〜5重量%であることが好ましい。
【0025】[アミン化合物]本発明において芳香環に
結合した1級または2級アミノ基を2以上有するアミン
化合物を含む硬化剤成分を使用する。
【0026】このようなアミン化合物はジエチルジアミ
ノトルエンを含有するアミン化合物であることが好まし
い。ジエチルジアミノトルエンとしては、3,5−ジエ
チル−2,4−ジアミノトルエン、3,5−ジエチル−
2,6−ジアミノトルエンがある。好ましくは、3,5
−ジエチル−2,4−ジアミノトルエンと3,5−ジエ
チル−2,6−ジアミノトルエンの混合物である。
【0027】また、ジエチルジアミノトルエンと他のア
ミン化合物を併用することもできる。併用しうるアミン
化合物としては、3,3’−ジエチル−4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、5−t−ブチル−2,4−ジア
ミノトルエンおよび3,3’−ジクロロ−4,4’−ジ
アミノジフェニルメタンなどがある。
【0028】[ポリウレタンウレア系エラストマー]本
発明でいうポリウレタンウレア系エラストマーは、非泡
状エラストマーをいい、非泡状エラストマー製造に際し
ては、イソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマー
を含むイソシアネート成分と、芳香環に結合した1級ま
たは2級アミノ基を2以上有するアミン化合物を含む硬
化剤成分を必要に応じて触媒の存在下に反応させて製造
できる。
【0029】イソシアネート成分と硬化剤成分はイソシ
アネートインデックスが80〜130程度、になるよう
に反応させることが好ましい。
【0030】触媒としては、活性水素含有基とイソシア
ネート基の反応を促進させる有機スズ化合物などの金属
化合物系触媒やトリエチレンジアミンなどの3級アミン
触媒が使用される。
【0031】本発明において必要に応じて充填材、安定
剤、着色剤、難燃剤等の配合剤を使用することもでき
る。
【0032】本発明におけるポリウレタンウレア系エラ
ストマーは、金型を用いた成形用ポリウレタンとして使
用できる。また床材などにも使用できる。
【0033】
【実施例】以下、実施例(例1〜7および例11〜1
3)と比較例(例8〜10および例14)を用いて本発
明を説明する。
【0034】本発明において使用するポリオールA〜F
の官能基数f、水酸基価X(単位:mgKOH/g)、
総不飽和度Y(単位:meq/g)を表1に示す。
【0035】ポリオールA〜Cは、分子量400〜60
0のポリオキシプロピレンポリオールを開始剤とし、亜
鉛ヘキサシアノコバルテート錯体を触媒としてプロピレ
ンオキシドを反応させて製造されたポリオールである。
【0036】ポリオールDはグリセリンを開始剤とし、
水酸化セシュウムを触媒として、プロピレンオキシドを
反応させて製造されたポリオールである。ポリオールE
〜Fは、それぞれジプロピレングリコール、グリセリン
を開始剤としてプロピレンオキシドを反応させて製造さ
れたポリオールである。
【0037】
【表1】
【0038】また、下記の架橋剤a〜c、下記のイソシ
アネートd〜g、下記のアミン化合物G〜Iおよび下記
の触媒J〜Kを用いた。 架橋剤a:ジプロピレングリコール。 架橋剤b:ジプロピレングリコールにプロピレンオキシ
ドを反応させて得た分子量200のポリオール。 架橋剤c:ジプロピレングリコールにプロピレンオキシ
ドを反応させて得た分子量400のポリオール。
【0039】イソシアネートd:2,4−TDI。 イソシアネートe:イソシアネートdとイソシアネート
fの混合物(重量比=90/10)。 イソシアネートf:2,4−TDIと2,6−TDIの
混合物(重量比=80/20)。 イソシアネートg:2,4’−MDI/4,4’−MD
I=50/50(重量比)。
【0040】アミン化合物G:3,5−ジエチル−2,
4−ジアミノトルエンと3,5−ジエチル−2,6−ジ
アミノトルエンの約80/20(重量比)の混合物。 アミン化合物H:3,3’−ジエチル−4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン。 アミン化合物I:1,1’−メチレンビス[4−(N−
ブチルアミノ)ベンゼン]。
【0041】触媒J:オクチル酸鉛。 触媒K:ネオデカン酸鉛。
【0042】[プレポリマー]表2〜3に示したポリイ
ソシアネート、ポリオールおよび架橋剤を表に示した部
数用い、表に示したイソシアネートインデックス(イン
デックス)で80℃、窒素雰囲気下、8〜10時間で反
応させイソシアネート基末端プレポリマーP1〜P7お
よびQ1〜Q3を合成した。イソシアネート基含量(N
CO含量、単位:重量%)を表2〜3に示す。以下、部
は重量部を示す。
【0043】[硬化剤]表4〜5に示したアミン化合物
を表に示した部数、可塑剤としてジオクチルフタレート
を表に示した部数、充填材として炭酸カルシウムを表に
示した部数および表に示した触媒を0.02部を混合
し、硬化剤成分R1〜R6を合成した。
【0044】[例1〜10]上記のイソシアネート基末
端プレポリマーと硬化剤成分をインデックス120とな
るように混合し、撹拌機にて約5分間混合して、室温で
平型に流して、2mm厚のシートを作成し、加工特性と
物性の評価を行った。
【0045】可使時間は、両成分を混合後、粘度が10
万センチポイズになるまでの時間を示す(単位:分)。
タックフリー時間は、指触によりべたつきを感じなくな
る時間を示す(単位:時間)。物性の評価はJIS K
6301に基づき、ショアA硬度(単位:度)、引張強
度(単位:kg/cm2 )、伸び(単位:%)および引
裂強度(単位:kg/cm2 )の測定を行った。結果を
表5〜6に示す。
【0046】[例11〜14]上記のイソシアネート基
末端プレポリマーと硬化剤成分をインデックス120と
なるように混合し、撹拌後、脱泡し、平型に流して80
℃で10時間熱処理を行い、2mm厚のシートを作成
し、実施例1と同様の加工特性と物性の評価を行った。
結果を表6に示す。
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】
【表5】
【0051】
【表6】
【0052】
【発明の効果】本発明のポリウレタンウレア系エラスト
マーは硬化時間が短く、かつ物性に優れる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記のポリオキシアルキレンポリオールを
    含有する高分子量ポリオール、任意に架橋剤、およびポ
    リイソシアネート化合物を反応させて得られるイソシア
    ネート基末端ポリウレタンプレポリマーを含むイソシア
    ネート成分と、芳香環に結合した1級または2級アミノ
    基を2以上有するアミン化合物を含む硬化剤成分を反応
    させることを特徴とする、ポリウレタンウレア系エラス
    トマーの製造方法。 ポリオキシアルキレンポリオール:水酸基価X(mgK
    OH/g)と総不飽和度Y(meq/g)が、5≦X≦
    38、Y≦0.07であり、かつ、10<X≦38のと
    き式1の関係にあって、水酸基数2〜8のポリオキシア
    ルキレンポリオール。 Y≦0.9/(X−10)・・・式1
  2. 【請求項2】アミン化合物が、ジエチルジアミノトルエ
    ンを含有する請求項1の組成物。
  3. 【請求項3】ポリイソシアネート化合物が、2,4’−
    ジイソシアネートジフェニルメタンを含有するジイソシ
    アネートジフェニルメタンまたはトリレンジイソシアネ
    ートである請求項1の組成物。
JP8135523A 1996-05-29 1996-05-29 ポリウレタンウレア系エラストマー組成物 Pending JPH09316153A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115215755A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 万华化学集团股份有限公司 一种含羟基的双仲胺、其制备方法及应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115215755A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 万华化学集团股份有限公司 一种含羟基的双仲胺、其制备方法及应用
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