JP2000248035A - ポリウレタンエラストマーの合成方法 - Google Patents
ポリウレタンエラストマーの合成方法Info
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Abstract
ールできるポリウレタンエラストマーの合成方法を提供
する。 【解決手段】 ポリウレタンエラストマーの合成触媒と
して、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu、およびA
lから選択される金属のそれぞれの塩化物、アセチルア
セトネート塩及び硫酸塩、並びにこれらのイソシアネー
ト錯体からなる群から少なくとも一種を適宜選択するこ
とにより反応の進み方を適宜調整してポリウレタンエラ
ストマーを合成する。
Description
ストマーの合成方法に関し、特に、ポットライフおよび
硬化速度などを種々のパターンに調整することができる
ように工夫したものである。なお、本発明により合成さ
れたポリウレタンを用いて形成されたエラストマは、例
えば、複写機のウレタンブレード、搬送ロール、転写帯
電ロールなどに用いて好適なものである。
硬化用の触媒としては、イソシアネートと水酸基との反
応速度を適正に調整するために種々検討され、その中
で、工業化されたものとしては、スタナスオクトエー
ト、ジブチルすずジラウレートなどの有機すず化合物、
あるいは無機すず化合物からなる錫系触媒があり、ま
た、近年においては、1,4−ジアザビシクロ[2,
2,2]オクタンなどの3級アミンに代表されるアミン
系の触媒、または、DBU(1,8−ジアザ−ビシクロ
[5,4,0]ウンデセン−7)の有機酸塩系のアミン
塩などが用いられている。例えば、特開昭4−2260
308号公報には、型内硬化に要する時間を大幅に短縮
するための触媒としてイミダゾール誘導体が開示されて
いる。
媒を用いた場合には、生成したポリウレタンエラストマ
ーの熱分解を促進する傾向があるという問題がある。
タンエラストマーが接触した相手部材にアミン触媒が移
行して相手部材を汚染する虞がある。なお、アミン触媒
は、基本的には人体に対して有害物質であることが多い
ので、扱いに注意しなければならないという問題もあ
る。
ルやプレポリマーに混合して用いられ、一般的には、反
応促進のために用いられる。この場合、ポットライフが
短くなり且つ硬化速度が速くなるという効果が得られる
が、ポットライフは長くして反応速度は速くするといっ
たような相反する効果を得られるものはない。
安定化を図り、ポットライフ、反応速度等を自由にコン
トロールできるポリウレタンエラストマーの合成方法を
提供することを課題とする。
明の第1の態様は、ポリウレタンエラストマーの合成触
媒として、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu、およ
びAlから選択される金属のそれぞれの塩化物、アセチ
ルアセトネート塩及び硫酸塩、並びにこれらのイソシア
ネート錯体からなる群から少なくとも一種を適宜選択す
ることにより反応の進み方を適宜調整してポリウレタン
エラストマーを合成することを特徴とするポリウレタン
エラストマーの合成方法にある。
て、前記合成触媒は、予めポリイソシアネートと混合し
て用いることを特徴とするポリウレタンエラストマーの
合成方法にある。
において、前記合成触媒を適宜選択することにより、ポ
ットライフ及び硬化速度を任意に設定することを特徴と
するポリウレタンエラストマーの合成方法にある 本発明の第4の態様は、第1〜3の何れかの態様におい
て、略無色透明のポリウレタンエラストマーを合成する
ことを特徴とするポリウレタンエラストマーの合成方法
にある。
の態様において、前記ポリウレタンエラストマーを得る
方法が、プレポリマー法、ワンショット法、セミポリマ
ー法及び擬プレポリマー法から選択される方法であるこ
とを特徴とするポリウレタンエラストマーの合成方法に
ある。
化物は、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAl
からなる金属の塩化物で、例えば、塩化第二コバルト、
塩化第一ニッケル、塩化第二鉄などを挙げることができ
る。
チルアセトネート塩は、Cr、Mn、Co、Ni、F
e、Cu又はAlからなる金属のアセチルアセトネート
塩であり、例えば、コバルトアセチルアセトネート、ニ
ッケルアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネート
などを挙げることができる。
塩は、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlか
らなる金属の硫酸塩で、例えば、硫酸銅などをあげるこ
とができる。
金属アセチルアセトネート塩および金属硫酸塩のイソシ
アネート錯体を用いることができる。ここで、イソシア
ネート錯体としては、4,4’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート(HDI)、フェニルイソシアネート(IP)、フ
ェニルイソチオイソシアネート(TIP)などを挙げる
ことができる。かかるイソシアネート錯体は、反応過程
の所定のタイミングで配位子が外れて金属触媒として作
用すると思われる。また、このように触媒として作用す
るタイミングが、金属触媒の種類、配位子の種類により
大きく異なるので、それを選択することにより、反応の
パターンを制御することができる。
ートと混合して用いるのが好ましい。特にイソシアネー
ト錯体は、イソシアネートと混合することにより、錯体
が安定し、反応過程で配位子が外れるタイミング等が適
正にコントロールできると推察され、金属触媒、配位子
の種類を代えることによる反応パターンの制御をより顕
著に行うことができる。勿論、ポリオールやプレポリマ
ーに混合して用いてもよい。
から適宜選択し、配位させるポリイソシアネートの種類
を変更することにより、従来の触媒では見られないよう
な反応の進み方を設計することができる。すなわち、金
属触媒の種類、金属触媒へ配位する配位子の種類等を適
宜変化させることにより、ポットライフの長さ、反応速
度等がそれぞれ変化した種々の反応パターンとなる。従
って、ポットライフと硬化速度とを独立して変化させる
ことができ、ポットライフを比較的長く保ったまま、硬
化速度のみを著しく速くすることができる。
ンショット法、セミポリマー法及び擬プレポリマー法か
ら選択される方法に適用できる。
ポリイソシアネートとからイソシアネート末端プレポリ
マーをまず作り、そのプレポリマーを架橋剤で架橋して
ポリウレタンとする方法であり、上述した触媒は、プレ
ポリマーを生成する際に使用する。
シアネートおよび架橋剤を同時に加えてポリウレタンを
製造する方法で、触媒も一緒に使用する。
する方法で、ポリオールとポリイソシアネートとから、
イソシアネートを大過剰にしてイソシアネート末端プレ
ポリマーを作り、これに架橋剤とポリオールを加えてポ
リウレタンを製造する方法である。触媒は、第1段階の
反応で使用しますが、第2段階で使用することもでき
る。なお、擬プレポリマー法は、セミポリマー法とほぼ
同じ方法である。
説明するが、本発明は、これらの実施例により限定され
るものではない。
オールとしては、PCL−220(ポリカプロラクトン:分子
量2000、ダイセル化学工業(株)製)を130℃で12時間
以上脱水機にて脱水させて使用した。一方、ジイソシア
ネートとしては、ミリオネートMT(4,4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート:MDI:日本ポリウレタン
工業(株)製)、をそのまま使用した。鎖延長剤には、
1,4−BD(1,4−ブタンジオール:三菱化学
(株))、TMP(トリメチロールプロパン:共栄化学工
業(株)製)を使用した。また、金属触媒としては、硫酸
鉄(FeSO4)を、予めMDIに混合して使用した。
ポリウレタン硬化反応を行った。
混合した過剰量のMDIを減圧下100℃で12分間反応さ
せた。次に、余剰のイソシアネート基に対して等量また
はわずかに過小量の1,4−BDと、TMPとの混合物
を加え素早く攪拌混合して130℃に保温した金型に注入
した。金属触媒の含有量は、総重量の0.1%とした。
そして、30分後に金型から取り出してポリウレタンエラ
ストマーを得た。このポリウレタンエラストマーは無色
透明であった。
子とした硫酸鉄イソシアネート錯体を用いた以外は実施
例1と同様に操作してポリウレタンエラストマーを得
た。
配位子を、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)
(実施例3)、フェニルイソシアネート(IP)(実施
例4)、フェニルイソチオイソシアネート(TIP)
(実施例5)のそれぞれに変更した以外は実施例2と同
様にしてポリウレタンエラストマーを得た。
図1に示す。
較例1)、アミン系の触媒トリエチレンジアミンを用い
た例(触媒の含有量は、総重量の0.1%とした;比較
例2)を併せて示す。この場合、形成されたポリウレタ
ンエラストマーは略透明であるが淡黄色を呈していた。
また、アミン触媒を用いた場合には黄色を呈した。
ルアセトネート(Co(acac)2)に代えた以外は
実施例1〜5と同様にした。結果を図2に示す。
により、また、同じ触媒でも、配位させるポリイソシア
ネートの種類を変更することにより、従来では見られな
いような反応曲線となることがわかった。従って、これ
によりポリウレタンエラストマー合成の自由な設計が可
能になり、従来にはない物性を有するポリウレタンエラ
ストマーを得ることも可能である。特に、MDI、HD
Iを配位させた場合に、金属触媒の種類により反応曲線
のパターンが大きく変化することが認められた。
1及び2と同様にして作成した2mm厚のポリウレタン
エラストマーシートについて、吸光度計により光の透過
率を測定した。この結果を表1に示す。また、それぞれ
のポリウレタンエラストマーの「硬度(Hs:JIS
A)及び反発弾性(RB:%)を併せて表1に示す。
エラストマーは、低波長領域においても高い透過率を維
持していることがわかった。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリウレタンエラストマーの合成触媒と
して、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu、およびA
lから選択される金属のそれぞれの塩化物、アセチルア
セトネート塩及び硫酸塩、並びにこれらのイソシアネー
ト錯体からなる群から少なくとも一種を適宜選択するこ
とにより反応の進み方を適宜調整してポリウレタンエラ
ストマーを合成することを特徴とするポリウレタンエラ
ストマーの合成方法。 - 【請求項2】 請求項1において、前記合成触媒は、予
めポリイソシアネートと混合して用いることを特徴とす
るポリウレタンエラストマーの合成方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、前記合成触媒
を適宜選択することにより、ポットライフ及び硬化速度
を任意に設定することを特徴とするポリウレタンエラス
トマーの合成方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、略無色
透明のポリウレタンエラストマーを合成することを特徴
とするポリウレタンエラストマーの合成方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記ポ
リウレタンエラストマーを得る方法が、プレポリマー
法、ワンショット法、セミポリマー法及び擬プレポリマ
ー法から選択される方法であることを特徴とするポリウ
レタンエラストマーの合成方法。
Priority Applications (1)
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JP36946199A JP3739030B2 (ja) | 1998-12-28 | 1999-12-27 | ポリウレタンエラストマーの合成方法 |
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JP10-372719 | 1998-12-28 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010513596A (ja) * | 2006-12-14 | 2010-04-30 | インターフェース バイオロジクス,インコーポレーテッド | 高い分解温度を有する表面改質用高分子及びその使用 |
US9687597B2 (en) | 2009-05-15 | 2017-06-27 | Interface Biologies, Inc. | Antithrombogenic hollow fiber membranes and filters |
US10557030B2 (en) | 2016-10-18 | 2020-02-11 | Evonik Canada Inc. | Plasticized PVC admixtures with surface modifying macromolecules and articles made therefrom |
US10961340B2 (en) | 2017-07-14 | 2021-03-30 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Method for providing surface modifying composition with improved byproduct removal |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36946199A patent/JP3739030B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2014122352A (ja) * | 2006-12-14 | 2014-07-03 | Nterface Biologics Inc | 高い分解温度を有する表面改質用高分子及びその使用 |
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