JP2001323042A - Segmented polyurethane having high stiffness and high elongation - Google Patents

Segmented polyurethane having high stiffness and high elongation

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JP2001323042A
JP2001323042A JP2000144408A JP2000144408A JP2001323042A JP 2001323042 A JP2001323042 A JP 2001323042A JP 2000144408 A JP2000144408 A JP 2000144408A JP 2000144408 A JP2000144408 A JP 2000144408A JP 2001323042 A JP2001323042 A JP 2001323042A
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diol
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a segmented polyurethane having high stiffness and high elongation having both high initial modulus of elasticity and high breaking elongation and having small change of mechanical properties within a normal temperature range. SOLUTION: This segmented polyurethane having high stiffness and high elongation is characterized in that the polyurethane is produced from components comprising (A) a polycarbonate diol synthesized from an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a polycarbonate compound, (B) a chain extender and (C) a diisocyanate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セグメント化ポリ
ウレタンに関するものである。更に詳しくは、初期弾性
率(低歪みでの弾性率)及び破断伸びが共に大きく、か
つ常用温度域での力学物性の変化が小さい高剛性・高伸
度を有するセグメント化ポリウレタンに関する。従っ
て、エラストマー、弾性繊維、コーテイング材等として
使用できる。
[0001] The present invention relates to a segmented polyurethane. More specifically, the present invention relates to a segmented polyurethane having high initial elastic modulus (elastic modulus at low strain) and high elongation at break, and high rigidity and high elongation with little change in mechanical properties in a normal temperature range. Therefore, it can be used as an elastomer, elastic fiber, coating material and the like.

【0002】[0002]

【従来技術とその問題点】セグメント化ポリウレタン
は、ポリオール、ジイソシアネート及び鎖延長剤の三成
分から合成され、いわゆる硬質セグメント部分と軟質セ
グメント部分を分子内に有するブロックポリマー構造の
ポリウレタンで、高い物性を示すため、広く使われてい
る。
2. Description of the Related Art Segmented polyurethanes are synthesized from three components, polyol, diisocyanate, and a chain extender, and have a block polymer structure having a so-called hard segment and a soft segment in the molecule. Widely used to indicate.

【0003】ポリオールとしては、従来ポリエーテルジ
オール及びポリエステルジオールが主に使用されてきた
が、ポリカーボネートジオールを用いたセグメント化ポ
リウレタンは耐熱性、耐加水分解性、耐候性等に優れる
ため、注目されている。これまでに、1,4−ブタンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール等の低級アルキルジオールを用いて得られるポ
リカーボネートジオール系のセグメント化ポリウレタン
が知られている(特公昭45−9533号公報、特開平
2−170813号公報、特開平4−7327号公報、
特開平5−51428号公報など)。しかし、これらは
剛性や伸びが充分でなく、その向上が求められている。
また、実使用時の常用温度域(−20℃ 〜 +35℃)
において、力学物性の変化が大きく、用途面で制約を受
けることがあった。
Conventionally, polyether diols and polyester diols have been mainly used as polyols. However, segmented polyurethanes using polycarbonate diols have attracted attention because of their excellent heat resistance, hydrolysis resistance, weather resistance and the like. I have. Heretofore, there has been known a polycarbonate diol-based segmented polyurethane obtained by using a lower alkyl diol such as 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol (Japanese Patent Publication No. Sho 45). JP-A-9533, JP-A-2-170813, JP-A-4-7327,
JP-A-5-51428). However, these have insufficient rigidity and elongation, and their improvement is required.
In addition, the normal temperature range during actual use (-20 ° C to + 35 ° C)
, Changes in mechanical properties were large, and there were cases where there were restrictions in terms of applications.

【0004】これらの問題に対し、セグメント化ポリウ
レタンの構成成分であるポリオール、ジイソシアネート
及び鎖延長剤三成分の配合割合の検討、あるいはジイソ
シアネートや鎖延長剤の種類の検討、セグメント化ポリ
ウレタンの分子量などの面からの検討もなされてはいる
が、特に、軟質セグメント部分を創出するポリオール即
ちポリカーボネートジオールの構造に関する検討が多く
なされている。例えば、剛性の改良に関しては、1,4
−シクロヘキサンジメタノールのような剛直な脂環式ア
ルキルジオールを使用する方法(特公昭55−1924
9号公報、特公昭61−34448号公報など)などが
知られているが、逆に伸びが低下してしまう問題点があ
る。
[0004] In order to solve these problems, the composition ratio of the polyol, diisocyanate and chain extender, which are the constituent components of the segmented polyurethane, is examined, or the type of the diisocyanate and the chain extender is examined. Although studies have been made from the aspect, many studies have been made particularly on the structure of a polyol, ie, a polycarbonate diol, which creates a soft segment portion. For example, regarding improvement in rigidity, 1,4
A method using a rigid alicyclic alkyl diol such as cyclohexanedimethanol (Japanese Patent Publication No. 55-1924)
No. 9 and Japanese Patent Publication No. 61-34448) are known, but there is a problem that the elongation is reduced.

【0005】また、伸びの改良については、2−メチル
−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペ
ンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの側鎖を
有するアルキルジオールを使用する方法(特開平2−1
58617号公報、特開平4−31418号公報、特開
平4−332717号公報など)やジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコールあるいは、
1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオー
ル等脂肪族ジオールのエーテル化物などエーテルジオー
ルを使用する方法(特開昭63−305127号公報、
特開平2−214713号公報、特開平2−24012
4号公報、特開平2−255822号公報など)等が提
案されている。しかし、これらの方法ではいづれも剛性
の向上は期待できない。
In order to improve the elongation, a method using an alkyl diol having a side chain such as 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, etc. Kaihei 2-1
58617, JP-A-4-31418, JP-A-4-332717), diethylene glycol, triethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, or
A method using an ether diol such as an etherified aliphatic diol such as 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol and 1,9-nonanediol (JP-A-63-305127). ,
JP-A-2-214713, JP-A-2-24012
No. 4, JP-A-2-255822, etc.). However, none of these methods can be expected to improve rigidity.

【0006】この他、1,9−ノナンジオール、2−メ
チル−1,8−オクタンジオールなどの比較的高級アル
キルジオールを用いて得られるセグメント化ポリウレタ
ン(特公平3−54967号公報、特公平4−1764
号公報、特開平3−72516号公報、特開平3−14
0318号公報、特開平4−342714号公報、特開
平5−43646号公報など)や長鎖のダイマージオー
ル(炭素数36)を用いて得られるセグメント化ポリウ
レタン(特開平10−251369号公報、特開平10
−273514号公報など)も知られているが、剛性と
伸びの両方において満足する値を示していない。
In addition, segmented polyurethanes obtained using relatively higher alkyl diols such as 1,9-nonanediol and 2-methyl-1,8-octanediol (Japanese Patent Publication No. 3-54967, Japanese Patent Publication No. Hei 4-54967). -1764
JP, JP-A-3-72516, JP-A-3-14
0318, JP-A-4-342714, JP-A-5-43646, etc.) and a segmented polyurethane obtained by using a long-chain dimer diol (36 carbon atoms) (JP-A-10-251369, Kaiping 10
-273514) is also known, but does not show satisfactory values in both rigidity and elongation.

【0007】更に、上記のいづれの提案においても、実
使用時の常用温度域(−20℃ 〜+35℃)における
力学物性の変化が大きいことについての問題は解決され
ていない。
Further, none of the above proposals solves the problem of a large change in mechanical properties in a normal temperature range (−20 ° C. to + 35 ° C.) during actual use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術が解決できなかった問題点を解決した
即ち、初期弾性率及び破断伸びが共に大きく、かつ、常
用温度域での力学物性の変化が小さい高剛性及び高伸度
を有するセグメント化ポリウレタンを提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems which cannot be solved by the prior art, that is, both the initial elastic modulus and the elongation at break are large, and the temperature in the ordinary temperature range is high. An object of the present invention is to provide a segmented polyurethane having high rigidity and high elongation with a small change in mechanical properties.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)1,1
2−ドデカンジオールを含有する脂肪族炭化水素ジオー
ルとカーボネート化合物とから合成されるポリカーボネ
ートジオール(B)鎖延長剤 及び(C)ジイソシアネ
ートを含む成分から製造されることを特徴とする高剛性
及び高伸度を有するセグメント化ポリウレタンによって
達成される。
The present invention provides (A) 1,1
Polycarbonate diol synthesized from an aliphatic hydrocarbon diol containing 2-dodecanediol and a carbonate compound, which is produced from a component containing (B) a chain extender and (C) a diisocyanate, and has high rigidity and high elongation. Achieved by a segmented polyurethane with a degree.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明で使用される(A)ポリカ
ーボネートジオールは、1,12−ドデカンジオールを
含有する脂肪族炭化水素ジオールとカーボネート化合物
とから合成されるものである。ここで、1,12−ドデ
カンジオールを含有する脂肪族炭化水素ジオールとは、
主成分として1,12−ドデカンジオールを使用するも
のであり、その一部を他のアルキルジオールで置換する
こともできる。このようなアルキルジオールとしてはメ
チレン基の数が11以下の脂肪族炭化水素ジオールや炭
素数が12以下の脂環式ジオールが挙げられる。具体的
には、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジ
オール、1,10−デカンジオール、2−メチル−1,
3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,
8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールなど及びこれらの混合物が挙げられる。これらの
使用量は、好ましくは1,12−ドデカンジオールが主
成分となるために、全体のジオールの50モル%以下で
ある。より好ましくは30モル%以下である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polycarbonate diol (A) used in the present invention is synthesized from an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound. Here, the aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol is
1,12-dodecanediol is used as a main component, and a part thereof can be substituted with another alkyldiol. Examples of such an alkyl diol include an aliphatic hydrocarbon diol having 11 or less methylene groups and an alicyclic diol having 12 or less carbon atoms. Specifically, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10 -Decanediol, 2-methyl-1,
3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,
Examples include 8-octanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and the like, and mixtures thereof. The amount of these used is preferably 50 mol% or less of the whole diol since 1,12-dodecanediol is preferably used as a main component. It is more preferably at most 30 mol%.

【0011】脂肪族ポリカーボネートジオールの合成に
使用するカーボネート化合物としては、炭酸根を有する
直鎖/環状脂肪族化合物及び芳香族化合物のいづれでも
よい。例えば、ジアルキルカーボネート、ジアリールカ
ーボネートまたはアルキレンカーボネートであり、具体
的にはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
ジ−n−ブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネー
ト、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、
トリメチレンカーボネートなど及びこれらの混合物を挙
げることができる。本発明では、脂肪族ポリカーボネー
トジオールの合成は公知の方法によって行うことができ
る。即ち、1,12−ドデカンジオールを含有する脂肪
族炭化水素ジオールとカーボネート化合物を、触媒とし
て四塩化チタン、テトラ−n−ブチルチタネート、テト
ライソプロピルチタネートなどのチタン系化合物や金属
スズ、水酸化スズ、塩化スズなどのスズ系化合物等のエ
ステル交換触媒を使用し、1,12−ドデカンジオール
を含有する脂肪族炭化水素ジオールをカーボネート化合
物とエステル交換反応させて得られる。1,12−ドデ
カンジオールを含有する脂肪族炭化水素ジオールとカー
ボネート化合物の使用比率は、特に限定されるものでは
ないが、得られる脂肪族ポリカーボネートジオールの分
子主鎖の両末端が殆ど完全に水酸基となるためには、カ
ーボネート化合物の使用量に対して化学量論的に若干過
剰量、好ましくは1〜30モル%過剰量の1,12−ド
デカンジオールを含有する脂肪族炭化水素ジオールが用
いられる。触媒の使用量は、1,12−ドデカンジオー
ルの重量に対して10ppm〜1000ppmである。
エステル交換反応の条件は、特に制限されないが、常圧
下、通常110〜180℃で1〜4時間程度エステル交
換反応を行い、さらに常圧下、110〜280℃程度で
数時間反応させ、次いで同温度で徐々に真空度を高めな
がら最終的に20mmHg以下となる減圧下で数時間反
応させることが望ましい。また、この反応は平衡反応で
あるから、副生するアルコール類またはフェノール類を
連続的に系外へ抜き出し、除去することが望ましい。こ
のためには、反応器に蒸留塔を設けて行うことが好まし
い。また、上記副生物の留去を助けるために、反応系へ
窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを少量通し
ながら反応を行うこともできる。本発明で得られた脂肪
族ポリカーボネートジオールの分子量は、特に限定され
るものではないが、数平均分子量で500〜3000程
度が好ましい。数平均分子量が、あまりに低いと本発明
に述べるような性質を持つセグメント化ポリウレタンが
得られない。また、あまりに高い平均分子量を有する脂
肪族ポリカーボネートはその合成自体が難しい。本発明
では、必要に応じて上述の分子量調整がなされた反応生
成物を、好ましくは使用したエステル交換触媒とほぼ同
モルの、例えばリン酸ジブチルなどのリン系化合物で処
理して、エステル交換触媒を不活性化することによって
目的生成物の脂肪族ポリカーボネートジオールを得るこ
ともできる。
The carbonate compound used for the synthesis of the aliphatic polycarbonate diol may be any of a linear / cyclic aliphatic compound having a carbonate group and an aromatic compound. For example, dialkyl carbonate, diaryl carbonate or alkylene carbonate, specifically dimethyl carbonate, diethyl carbonate,
Di-n-butyl carbonate, diisobutyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate,
Trimethylene carbonate and the like and mixtures thereof can be mentioned. In the present invention, the synthesis of the aliphatic polycarbonate diol can be performed by a known method. That is, an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound, as a catalyst, titanium compounds such as titanium tetrachloride, tetra-n-butyl titanate and tetraisopropyl titanate, metal tin, tin hydroxide, It is obtained by subjecting an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol to a transesterification reaction with a carbonate compound using a transesterification catalyst such as a tin compound such as tin chloride. The use ratio of the aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and the carbonate compound is not particularly limited, but both ends of the molecular main chain of the aliphatic polycarbonate diol obtained are almost completely hydroxyl groups. To achieve this, an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol in a slight stoichiometric excess, preferably a 1 to 30 mol% excess, based on the amount of the carbonate compound used is used. The amount of the catalyst used is 10 ppm to 1000 ppm based on the weight of 1,12-dodecanediol.
The conditions of the transesterification reaction are not particularly limited, but the transesterification reaction is usually performed at 110 to 180 ° C for about 1 to 4 hours under normal pressure, and further reacted at normal pressure at about 110 to 280 ° C for several hours. It is desirable that the reaction be performed for several hours under a reduced pressure of 20 mmHg or less while gradually increasing the degree of vacuum. In addition, since this reaction is an equilibrium reaction, it is desirable to continuously extract and remove by-product alcohols or phenols to the outside of the system. For this purpose, it is preferable to provide a distillation column in the reactor. In order to assist the distillation of the by-products, the reaction can be carried out while passing a small amount of an inert gas such as nitrogen, argon or helium through the reaction system. The molecular weight of the aliphatic polycarbonate diol obtained in the present invention is not particularly limited, but is preferably about 500 to 3000 in number average molecular weight. If the number average molecular weight is too low, a segmented polyurethane having the properties described in the present invention cannot be obtained. Moreover, the synthesis itself of an aliphatic polycarbonate having an excessively high average molecular weight is difficult. In the present invention, if necessary, the reaction product whose molecular weight has been adjusted is preferably treated with a phosphorus-based compound such as dibutyl phosphate in substantially the same mole as the transesterification catalyst used, to obtain a transesterification catalyst. Can be obtained to obtain an aliphatic polycarbonate diol as a target product.

【0012】本発明で使用する(B)鎖延長剤は、本発
明のセグメント化ポリウレタンの使用用途に応じて、硬
質のものから軟質のものまで幅広い範囲に変化させるた
めに、構成成分の一つとして配合されるものであり、イ
ソシアネート基と反応する水素原子を少なくとも2個有
する低分子量化合物である。通常、脂肪族ポリオール及
び脂肪族ポリアミンあるいは芳香族ポリアミンを挙げる
ことができる。好ましくは炭素数11以下の脂肪族ポリ
オール及び脂肪族ポリアミンあるいは芳香族ポリアミン
を挙げることができる。これらは単独でも混合して用い
てもよい。具体的には、1,4−ブタンジオール、1,
5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−ジヒド
ロキシエチルシクロヘキサン、エチレンジアミン、1,
2−プロピレンジアミン、p,p′−ジアミノジシクロ
ヘキシルメタン、メタ(パラ)キシリレンジアミンなど
が挙げられ、より好ましくは、1,4−ブタンジオール
である。
[0012] The chain extender (B) used in the present invention is one of the constituent components in order to vary from a hard one to a soft one according to the intended use of the segmented polyurethane of the present invention. And a low molecular weight compound having at least two hydrogen atoms that react with isocyanate groups. Generally, aliphatic polyols and aliphatic or aromatic polyamines can be mentioned. Preferably, aliphatic polyols having 11 or less carbon atoms and aliphatic polyamines or aromatic polyamines can be exemplified. These may be used alone or as a mixture. Specifically, 1,4-butanediol, 1,
5-pentanediol, 1,6-hexanediol,
1,8-octanediol, 1,9-nonanediol,
1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-dihydroxyethylcyclohexane, ethylenediamine, 1,
Examples thereof include 2-propylenediamine, p, p'-diaminodicyclohexylmethane, and meta (para) xylylenediamine, and more preferably 1,4-butanediol.

【0013】本発明で使用する(C)ジイソシアネート
は、脂肪族、脂環族または芳香族の各種公知のジイソシ
アネート化合物や高官能性もしくは高分子ジイソシアネ
ートが使用される。具体的には、1,5−ナフチレンジ
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、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソ
シアネート、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、
テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、
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、トリレンジイソシアネート、ブ
タン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
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、シクロヘキサン−1,4−ジイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,
4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネー
トメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイ
ソシアネート及びその誘導体が挙げられる。好ましく
は、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシア
ネートであり、より好ましくは、4,4′−ジフェニル
メタンジイソシアネートが挙げられる。これらジイソシ
アネートは、単独でも混合して用いることもできる。
As the diisocyanate (C) used in the present invention, various known aliphatic, alicyclic or aromatic diisocyanate compounds and high-functional or high-molecular diisocyanates are used. Specifically, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4′-dibenzyl diisocyanate,
Tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate,
1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene Diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,
Examples include 4′-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate and derivatives thereof. Preferred are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate, and more preferred is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. These diisocyanates can be used alone or in combination.

【0014】本発明の高剛性及び高伸度を有するセグメ
ント化ポリウレタンは、(A)1,12−ドデカンジオ
ールを含有する脂肪族炭化水素ジオールとカーボネート
化合物とから合成されるポリカーボネートジオール
(B)鎖延長剤 及び(C)ジイソシアネートを含む成
分からポリウレタン化反応によって製造することができ
る。この場合、(A)1,12−ドデカンジオールを含
有する脂肪族炭化水素ジオールとカーボネート化合物と
から合成される脂肪族ポリカーボネートジオールの一部
を、炭素数11以下の炭化水素ジオールと前記カーボネ
ート化合物とから合成される脂肪族ポリカーボネートジ
オールで置換することも可能である。炭素数11以下の
炭化水素ジオールの具体例としては、1,4−ブタンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタ
ンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカ
ンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、
3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチル
グリコール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、
1,4−シクロヘキサンジメタノールなど及びこれらの
混合物が挙げられる。これら炭素数11以下の炭化水素
ジオールと前記カーボネート化合物とから合成される脂
肪族ポリカーボネートジオールの使用量は、脂肪族ポリ
カーボネートジオール全体の50重量%以下である。
The segmented polyurethane having high rigidity and high elongation of the present invention comprises (A) a polycarbonate diol (B) chain synthesized from an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound. It can be produced from a component containing an extender and (C) a diisocyanate by a polyurethane reaction. In this case, (A) a part of the aliphatic polycarbonate diol synthesized from the aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and the carbonate compound is replaced with a hydrocarbon diol having 11 or less carbon atoms and the carbonate compound. It is also possible to substitute with an aliphatic polycarbonate diol synthesized from Specific examples of the hydrocarbon diol having 11 or less carbon atoms include 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, , 9-nonanediol, 1,10-decanediol, 2-methyl-1,3-propanediol,
3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,8-octanediol,
Examples include 1,4-cyclohexanedimethanol and the like and mixtures thereof. The amount of the aliphatic polycarbonate diol synthesized from the hydrocarbon diol having 11 or less carbon atoms and the carbonate compound is 50% by weight or less based on the entire aliphatic polycarbonate diol.

【0015】このポリウレタン化反応は、無溶剤下で行
うこともできるし、イソシアネート基に対して不活性な
有機溶剤の存在下で行うこともできる。
The polyurethane-forming reaction can be carried out in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent inert to isocyanate groups.

【0016】無溶剤系の場合は、(A)の脂肪族ポリカ
ーボネートジオールと(B)の鎖延長剤とを混合し、こ
れに(C)のジイソシアネートを混合して、一度に反応
させるか、あるいは(A)の脂肪族ポリカーボネートジ
オールと(C)のジイソシアネートを反応させ、イソシ
アネート基を有するプレポリマーを得た後、(B)の鎖
延長剤を混合・反応させて高分子化するか、あるいは、
(A)の脂肪族ポリカーボネートジオールと(B)の鎖
延長剤とを混合し、これに(C)のジイソシアネートの
一部を混合・反応させてイソシアネート基を有するプレ
ポリマーを得た後、残余の(C)のジイソシアネートを
混合し、さらに反応させることによって製造することも
できる。
In the case of a solvent-free system, the aliphatic polycarbonate diol (A) and the chain extender (B) are mixed, and the diisocyanate (C) is mixed therewith and reacted at once, or After the aliphatic polycarbonate diol of (A) is reacted with the diisocyanate of (C) to obtain a prepolymer having an isocyanate group, the chain extender of (B) is mixed and reacted to polymerize, or
The aliphatic polycarbonate diol (A) and the chain extender (B) are mixed, and a part of the diisocyanate (C) is mixed and reacted to obtain a prepolymer having an isocyanate group. It can also be produced by mixing the diisocyanate (C) and further reacting.

【0017】ポリウレタン化反応の温度は、特に制限は
されないが、80〜150℃が好ましい。
The temperature of the polyurethane conversion reaction is not particularly limited, but is preferably from 80 to 150 ° C.

【0018】不活性な有機溶剤系を使用する場合は、
(A)の脂肪族ポリカーボネートジオールを不活性な有
機溶剤に溶解し、さらに(B)の鎖延長剤を混合した
後、これに(C)のジイソシアネートを混合し、一度に
反応させるか、あるいは(A)の脂肪族ポリカーボネー
トジオールを不活性な有機溶剤に溶解し、これに(C)
のジイソシアネートを混合・反応させた後、さらに
(B)の鎖延長剤を混合・反応させて高分子化するか、
あるいは(A)の脂肪族ポリカーボネートジオールを不
活性な有機溶剤に溶解し、これに(B)の鎖延長剤と
(C)のジイソシアネートの一部を混合・反応させた
後、残余の(C)のジイソシアネートを混合し、さらに
反応させてもよい。
When using an inert organic solvent system,
After dissolving the aliphatic polycarbonate diol of (A) in an inert organic solvent and further mixing the chain extender of (B), the diisocyanate of (C) is mixed therewith and reacted at once, or ( The aliphatic polycarbonate diol of A) is dissolved in an inert organic solvent, and
After mixing and reacting the diisocyanates of (A) and (B), a chain extender is further mixed and reacted to polymerize,
Alternatively, the aliphatic polycarbonate diol of (A) is dissolved in an inert organic solvent, and the chain extender of (B) and a part of the diisocyanate of (C) are mixed and reacted therewith, and the remaining (C) May be mixed and further reacted.

【0019】不活性な有機溶剤としては、メチルエチル
ケトン、酢酸エチル、トルエン、ジオキサン、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられ
る。
Examples of the inert organic solvent include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, dioxane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like.

【0020】不活性な有機溶剤系でのポリウレタン化反
応の温度は、特に制限はされないが、20〜100℃が
好ましい。
The temperature of the polyurethane-forming reaction in an inert organic solvent system is not particularly limited, but is preferably from 20 to 100 ° C.

【0021】ポリウレタン化反応の促進のために、公知
のトリエチルアミンやトリエチレンジアミンなどのアミ
ン系やトリメチル錫ラウレートやジブチル錫ジラウレー
トなどのスズ系の触媒を用いてもよい。
In order to accelerate the polyurethane reaction, known amine catalysts such as triethylamine and triethylenediamine and tin catalysts such as trimethyltin laurate and dibutyltin dilaurate may be used.

【0022】次に、(A)の脂肪族ポリカーボネートジ
オール、(B)の鎖延長剤及び(C)のジイソシアネー
ト三者の配合割合については、(A)の脂肪族ポリカー
ボネートジオールと(B)の鎖延長剤の使用比率は、特
に制限はないが、前者1モルに対し後者が1/10〜1
0モルの範囲が好ましい。この値が余りにも少ないと、
得られるセグメント化ポリウレタンの剛性が低く成り過
ぎ、実用的でない。また、この値があまりに多いと、
(A)の脂肪族ポリカーボネートジオールに由来する本
来の特徴が発現せず、本発明の目的を達成できない。
(C)のジイソシアネートの使用量は、得られるセグメ
ント化ポリウレタンの分子量によって、特に限定される
ものではないが、エラストマーとして使用される場合
は、(A)の脂肪族ポリカーボネートジオールの活性水
素基である水酸基と(B)の鎖延長剤に含まれる活性水
素基の合計モル数に対して(C)のジイソシアネートの
イソシアネート基のモル数が、ほぼ等モルであることが
望ましい。好ましくは、(A)の脂肪族ポリカーボネー
トジオールの活性水素基である水酸基と(B)の鎖延長
剤に含まれる活性水素基の合計モル数と(C)のジイソ
シアネートのイソシアネート基とが、当量比で1:0.
8〜1:1.2であり、より好ましくは、1:0.95
〜1:1.05である。この値があまりに小さいと、得
られるセグメント化ポリウレタンの分子量が充分に上が
らない。また、この値があまりに大きいと、得られるセ
グメント化ポリウレタンの分子量が大きくなり過ぎてゲ
ル化したり、過剰のイソシアネート基による副反応が生
じ、好ましくない。
Next, regarding the mixing ratio of the aliphatic polycarbonate diol of (A), the chain extender of (B) and the diisocyanate of (C), the aliphatic polycarbonate diol of (A) and the chain of (B) The use ratio of the extender is not particularly limited, but the former is 1/10 mol and the latter is 1/10 to 1 mol.
A range of 0 mole is preferred. If this value is too small,
The resulting segmented polyurethane has too low a stiffness and is not practical. Also, if this value is too large,
The essential features derived from the aliphatic polycarbonate diol (A) are not exhibited, and the object of the present invention cannot be achieved.
The amount of the diisocyanate (C) used is not particularly limited by the molecular weight of the obtained segmented polyurethane, but when used as an elastomer, it is an active hydrogen group of the aliphatic polycarbonate diol (A). It is desirable that the number of moles of the isocyanate group of the diisocyanate (C) is approximately equimolar to the total number of moles of the hydroxyl group and the active hydrogen group contained in the chain extender (B). Preferably, the equivalent molar ratio of the hydroxyl group, which is the active hydrogen group of the aliphatic polycarbonate diol of (A), the total mole number of the active hydrogen groups contained in the chain extender of (B), and the isocyanate group of the diisocyanate of (C) is equivalent. 1: 0.
8 to 1: 1.2, more preferably 1: 0.95
1 : 1: 1.05. If this value is too small, the molecular weight of the resulting segmented polyurethane will not be sufficiently increased. On the other hand, if this value is too large, the molecular weight of the obtained segmented polyurethane becomes too large, resulting in gelation or a side reaction due to excessive isocyanate groups, which is not preferable.

【0023】本発明で得られるセグメント化ポリウレタ
ンは、分子末端がヒドロキシル基あるいはイソシアネー
ト基のどちらでもよい。また、ウレタン結合及び/また
はウレア結合とイソシアネート基との反応や、イソシア
ネート基と反応する水素原子を少なくとも3個有する低
分子化合物の使用によって一部架橋構造を導入すること
もできる。
The molecular end of the segmented polyurethane obtained in the present invention may be either a hydroxyl group or an isocyanate group. A partially crosslinked structure can also be introduced by reacting a urethane bond and / or a urea bond with an isocyanate group or using a low molecular compound having at least three hydrogen atoms that react with the isocyanate group.

【0024】また、本発明で得られるセグメント化ポリ
ウレタンは、イソシアネート基と反応する水素原子を少
なくとも2個有する低分子化合物、あるいはイソシアネ
ート基を少なくとも2個有する低分子化合物とさらに反
応して高分子量化もしくは網状化することもできる。
The segmented polyurethane obtained by the present invention can be further reacted with a low molecular compound having at least two hydrogen atoms that react with isocyanate groups or a low molecular compound having at least two isocyanate groups to increase the molecular weight. Alternatively, it can be reticulated.

【0025】本発明で得られるセグメント化ポリウレタ
ンには、本発明の効果を損なわない範囲内で公知の各種
添加剤を添加・混合しても差し支えない。
Various known additives may be added to and mixed with the segmented polyurethane obtained in the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0026】本発明で得られるセグメント化ポリウレタ
ンは、耐熱性、耐加水分解性、耐候性等に優れている上
に、初期弾性率及び破断伸びが共に大きく、かつ常用温
度域での力学物性の変化が小さいため、実使用時におけ
る材料としての信頼性が高く、高剛性及び高伸度を有す
るセグメント化ポリウレタンである。そのため、ロー
ル、ソリッドタイア、キャスター、靴底、チューブ、ホ
ース、ベルト、フィルム及び各種射出成形部品などのポ
リウレタンエラストマー、ポリウレタン弾性繊維、ポリ
ウレタンコーテイング材等として使用できる。
The segmented polyurethane obtained in the present invention is excellent in heat resistance, hydrolysis resistance, weather resistance, etc., has a large initial elastic modulus and a large elongation at break, and has good mechanical properties in a normal temperature range. Since the change is small, the segmented polyurethane has high reliability as a material in actual use, and has high rigidity and high elongation. Therefore, it can be used as a polyurethane elastomer, polyurethane elastic fiber, polyurethane coating material and the like for rolls, solid tires, casters, shoe soles, tubes, hoses, belts, films and various injection molded parts.

【0027】[0027]

【実施例】以下に、実施例及び比較例をあげて本発明を
具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定するも
のではない。なお、脂肪族ポリカーボネートジオールの
諸物性は下記の方法によって測定した。 (1)水酸基価(OH価) 一定量の試料をエステル化用フラスコにはかりとり、無
水フタル酸のピリジン溶液25mlをホールピペットで
正確に加え、反応フラスコにエアーコンデンサーを付
け、98±2℃でおだやかに振り動かしながら2時間加
熱した。反応後、室温になるまで放置し、指示薬フェノ
ールフタレインを用い、N/2の水酸化ナトリウムで未
反応無水フタル酸を滴定した。 OH価は、次式により算出した。 OH価(mgKOH/g)= 28.05(B−A)f
/S ここで、Sは試料採取量(g)、Aは試料の滴定に要し
たN/2水酸化ナトリウム溶液の量(ml)、Bは空試
験の滴定に要したN/2水酸化ナトリウム溶液の量(m
l)、fはN/2水酸化ナトリウム溶液のファクターで
ある。 (2)数平均分子量(Mn) 次式により算出した。 Mn=112200/OH価 (3)ガラス転移温度(Tg) 示差走査熱量計(島津製作所製、DSC−50)を用
い、窒素ガス雰囲気中、昇温速度10℃/分の条件で測
定した。 (4)融点(Tm) 示差走査熱量計(島津製作所製、DSC−50)を用
い、窒素ガス雰囲気中、昇温速度10℃/分の条件で測
定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but these do not limit the present invention in any way. In addition, various physical properties of the aliphatic polycarbonate diol were measured by the following methods. (1) Hydroxyl value (OH value) A fixed amount of a sample is weighed into an esterification flask, 25 ml of a pyridine solution of phthalic anhydride is accurately added with a whole pipette, and an air condenser is attached to the reaction flask. Heated for 2 hours with gentle shaking. After the reaction, the reaction mixture was allowed to stand at room temperature, and unreacted phthalic anhydride was titrated with N / 2 sodium hydroxide using the indicator phenolphthalein. The OH value was calculated by the following equation. OH number (mgKOH / g) = 28.05 (BA) f
/ S where S is the sampled amount (g), A is the amount of N / 2 sodium hydroxide solution required for sample titration (ml), and B is the N / 2 sodium hydroxide required for blank test titration. Solution volume (m
l) and f are factors of N / 2 sodium hydroxide solution. (2) Number average molecular weight (Mn) Calculated by the following equation. Mn = 112200 / OH number (3) Glass transition temperature (Tg) Measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) in a nitrogen gas atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min. (4) Melting point (Tm) The melting point (Tm) was measured using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) in a nitrogen gas atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min.

【0028】また、セグメント化ポリウレタンの諸物性
は下記の方法によって測定した。 (5)引張特性 JIS K7311従い、引張試験機(オリエンテック
製、テンシロン UCT−5T)を用い、23℃、50
%RHにおいて測定した。初期弾性率、応力(100
%、200%、300%及び破断伸び(即ち引張強度)
での値)及び破断伸びを求めた。 (6)動的粘弾性 動的粘弾性測定装置(レオメトリクス製、RSAII)を
用い、周波数1Hz、歪み量0.05%、−100〜2
00℃の温度範囲で引張モードで測定した。
The physical properties of the segmented polyurethane were measured by the following methods. (5) Tensile properties According to JIS K7311, a tensile tester (manufactured by Orientec, Tensilon UCT-5T) was used at 23 ° C and 50 ° C.
% RH. Initial modulus, stress (100
%, 200%, 300% and elongation at break (ie tensile strength)
) And elongation at break. (6) Dynamic viscoelasticity Using a dynamic viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics, RSAII), frequency 1 Hz, strain amount 0.05%, -100 to 2
The measurement was performed in a tensile mode in a temperature range of 00 ° C.

【0029】実施例1 脂肪族ポリカーボネートジオールの合成 攪拌機、温度計並びに塔頂部に分留管、還流ヘッド及び
コンデンサーを備えた蒸留塔を装置した内容積2Lのガ
ラス製反応容器に1,12−ドデカンジオール(宇部興
産(株)製)0.85モル、ジメチルカーボネート(宇
部興産(株)製)0.81モル及び触媒としてのテトラ
−n−ブチルチタネート100ppm(重量基準で1,
12−ドデカンジオールに対する値)を仕込み、加熱
し、エステル交換反応によってメタノール及びメタノー
ルと共沸するジメチルカーボネートを還流しながら13
0℃で3時間保持した。次いで、生成するメタノールと
ジメチルカーボネートの共沸物を留去させながら、5時
間かけて190℃まで徐々に昇温した。その後190℃
に保ったまま、4時間かけて、真空ポンプで徐々に減圧
度を高め、最終的に20mmHgの圧力で2時間反応さ
せ、反応生成物としてポリカーボネートジオールを得
た。次に、このようにして得られたポリカーボネートジ
オールに、テトラ−n−ブチルチタネートと等モル量の
リン酸ジブチルを加え、110℃で2時間攪拌した。得
られたポリカーボネートジオールの物性を表1に示す。
このポリカーボネートジオールを、以後ポリカーボネー
トジオールAと表わす。
Example 1 Synthesis of Aliphatic Polycarbonate Diol 1,12-Dodecane was placed in a 2 L glass reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a distillation column equipped with a distillation tube, a reflux head and a condenser at the top of the column. 0.85 mol of diol (manufactured by Ube Industries, Ltd.), 0.81 mol of dimethyl carbonate (manufactured by Ube Industries, Ltd.) and 100 ppm of tetra-n-butyl titanate as a catalyst (1,1 by weight)
12-dodecanediol), heated, and refluxed with methanol and dimethyl carbonate azeotroping with methanol by transesterification.
Hold at 0 ° C. for 3 hours. Next, the temperature was gradually raised to 190 ° C. over 5 hours while distilling off the formed azeotrope of methanol and dimethyl carbonate. Then 190 ° C
Over 4 hours, the pressure was gradually increased by a vacuum pump, and finally the reaction was performed at a pressure of 20 mmHg for 2 hours to obtain a polycarbonate diol as a reaction product. Next, to the thus obtained polycarbonate diol, dibutyl phosphate in an equimolar amount to tetra-n-butyl titanate was added, followed by stirring at 110 ° C. for 2 hours. Table 1 shows the physical properties of the obtained polycarbonate diol.
This polycarbonate diol is hereinafter referred to as polycarbonate diol A.

【0030】セグメント化ポリウレタンの合成とその物
性評価 攪拌機、温度計及び冷却管を装着した内容積1Lのガラ
ス製反応容器中で、ポリカーボネートジオールA 60
g(0.0284モル)及び1,4−ブタンジオール
5.15g(0.0572モル)をN,N’−ジメチル
ホルムアミド202gに60℃で完全に溶解した。次
に、この溶液約1gを注射器で抜き出し、カールフィッ
シャー水分測定装置で水分率を測定した結果、263.
7ppm(0.0039モル)であった。ポリカーボネ
ートジオールA、1,4−ブタンジオール及び水分の各
モル数の合計量にほぼ等しくなるよう、4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート 21.93g(0.0
877モル、NCO/OH=0.98(モル比))を秤
量し、上記溶液に加えた。続いて、温度を80℃に再設
定し、加熱・反応を開始した。反応の進行と共に溶液粘
度が上昇するため、E型粘度計を使用して1時間毎に溶
液粘度を測定し、粘度上昇がほぼ見られなくなった5時
間後に反応を停止した。 その結果、この溶液の最終粘
度は、40℃において62.0Pa・secであった。
そこで、このセグメント化ポリウレタン溶液を60℃に
加熱した後、離型性のあるガラス板上にキャストし、7
0℃で1時間、次いで120℃で2時間熱処理して約2
00μmの厚さのフィルムを得た。このフィルムの物性
を表2及び図1に示した。
Synthesis of Segmented Polyurethane and Evaluation of Its Physical Properties In a 1 L internal volume glass reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer and cooling tube, polycarbonate diol A60 was prepared.
g (0.0284 mol) and 1,4-butanediol
5.15 g (0.0572 mol) was completely dissolved in N, N'-dimethylformamide 202 g at 60 ° C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the moisture content was measured with a Karl Fischer moisture meter.
It was 7 ppm (0.0039 mol). The amount of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (21.93 g (0.04 g)) was substantially equal to the total amount of each of the polycarbonate diol A, 1,4-butanediol and water.
877 mol, NCO / OH = 0.98 (molar ratio)) was added to the above solution. Subsequently, the temperature was reset to 80 ° C., and heating / reaction was started. Since the solution viscosity increases with the progress of the reaction, the solution viscosity was measured every hour using an E-type viscometer, and the reaction was stopped 5 hours after the increase in the viscosity was almost no longer observed. As a result, the final viscosity of this solution was 62.0 Pa · sec at 40 ° C.
Therefore, after heating this segmented polyurethane solution to 60 ° C., it was cast on a glass plate with releasability, and
Heat at 0 ° C for 1 hour, then at 120 ° C for 2 hours,
A film having a thickness of 00 μm was obtained. The physical properties of this film are shown in Table 2 and FIG.

【0031】実施例2 実施例1において、ポリカーボネートジオールA 90
g(0.0426モル)及び1,4−ブタンジオール
3.86g(0.0429モル)をN,N’−ジメチル
ホルムアミド202gに60℃で完全に溶解した。次
に、この溶液約1gを注射器で抜き出し、カールフィッ
シャー水分測定装置で水分率を測定した結果、260p
pm(0.0043モル)であった。ポリカーボネート
ジオールA、1,4−ブタンジオール及び水分の各モル
数の合計量にほぼ等しくなるよう、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート22g(0.088モル、N
CO/OH=0.98(モル比))を秤量し、以下同様
にして得られたセグメント化ポリウレタンフィルムの物
性を表2に示した。
Example 2 In Example 1, polycarbonate diol A 90
g (0.0426 mol) and 1,4-butanediol
3.86 g (0.0429 mol) was completely dissolved in N, N'-dimethylformamide 202 g at 60C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the moisture content was measured using a Karl Fischer moisture meter.
pm (0.0043 mol). 22 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (0.088 mol, N 2) was set to be approximately equal to the total amount of each of the polycarbonate diol A, 1,4-butanediol and water.
CO / OH = 0.98 (molar ratio)), and the physical properties of the segmented polyurethane film obtained in the same manner as described below are shown in Table 2.

【0032】実施例3 実施例1において、ポリカーボネートジオールA 36
g(0.017モル)及び1,4−ブタンジオール
6.18g(0.0686モル)をN,N’−ジメチル
ホルムアミド202gに60℃で完全に溶解した。次
に、この溶液約1gを注射器で抜き出し、カールフィッ
シャー水分測定装置で水分率を測定した結果、265p
pm(0.0036モル)であった。ポリカーボネート
ジオールA、1,4−ブタンジオール及び水分の各モル
数の合計量にほぼ等しくなるよう、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート21.85g(0.0874
モル、NCO/OH=0.98(モル比))を秤量し、
以下同様にして得られたセグメント化ポリウレタンフィ
ルムの物性を表2に示した。
Example 3 In Example 1, polycarbonate diol A 36
g (0.017 mol) and 1,4-butanediol
6.18 g (0.0686 mol) was completely dissolved in N, N'-dimethylformamide 202 g at 60C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the moisture content was measured using a Karl Fischer moisture meter.
pm (0.0036 mol). 21.85 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (0.0874 g) was set to be substantially equal to the total amount of each mole number of polycarbonate diol A, 1,4-butanediol and water.
Mol, NCO / OH = 0.98 (molar ratio)),
Table 2 below shows the physical properties of the segmented polyurethane films obtained in the same manner.

【0033】比較例1 脂肪族ポリカーボネートジオールの合成 実施例1において、1,12−ドデカンジオールに替え
て1,6ヘキサンジオール(宇部興産(株)製)を使用
した以外は全く同様にして得られたポリカーボネートジ
オールの物性を表1に示した。このポリカーボネートジ
オールを、以後ポリカーボネートジオールBと表わす。
Comparative Example 1 Synthesis of Aliphatic Polycarbonate Diol Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1,6 hexanediol (manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used instead of 1,12-dodecanediol. The physical properties of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 1. This polycarbonate diol is hereinafter referred to as polycarbonate diol B.

【0034】セグメント化ポリウレタンの合成とその物
性 ポリカーボネートジオールB 60g(0.0299モ
ル)及び1,4−ブタンジオール 5.39g(0.0
599モル)をN,N’−ジメチルホルムアミド205
gに60℃で完全に溶解した。次に、この溶液約1gを
注射器で抜き出し、カールフィッシャー水分測定装置で
水分率を測定した結果、537.4ppm(0.008
1モル)であった。ポリカーボネートジオールB、1,
4−ブタンジオール及び水分の各モル数の合計量にほぼ
等しくなるよう、4,4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート23.98g(0.0959モル、NCO/O
H=0.98(モル比))を秤量し、以下同様にして粘
度上昇がほぼ見られなくなった6時間後に反応を停止し
た。この溶液の最終粘度は、40℃において46.5P
a・secであった。得られたセグメント化ポリウレタ
ンフィルムの物性を表2及び図1に示した。
Synthesis and Physical Properties of Segmented Polyurethane 60 g (0.0299 mol) of polycarbonate diol B and 5.39 g (0.00.0 g) of 1,4-butanediol
599 mol) with N, N'-dimethylformamide 205
g was completely dissolved at 60 ° C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the water content was measured with a Karl Fischer water content meter. As a result, 537.4 ppm (0.008
1 mol). Polycarbonate diol B, 1,
23.98 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (0.0959 mol, NCO / O) was almost equal to the total amount of each mole of 4-butanediol and water.
H = 0.98 (molar ratio)), and the reaction was stopped 6 hours after the increase in viscosity was almost no longer observed. The final viscosity of this solution is 46.5P at 40 ° C.
a · sec. The physical properties of the obtained segmented polyurethane film are shown in Table 2 and FIG.

【0035】比較例2 脂肪族ポリカーボネートジオールの合成 実施例1において、1,12−ドデカンジオールに替え
てジエチレングリコール(日本触媒(株)製)を使用し
た以外は全く同様にして得られたポリカーボネートジオ
ールの物性を表1に示した。このポリカーボネートジオ
ールを、以後ポリカーボネートジオールCと表わす。
Comparative Example 2 Synthesis of Aliphatic Polycarbonate Diol A polycarbonate diol obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that diethylene glycol (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was used instead of 1,12-dodecanediol. Table 1 shows the physical properties. This polycarbonate diol is hereinafter referred to as polycarbonate diol C.

【0036】セグメント化ポリウレタンの合成とその物
性 ポリカーボネートジオールC 60g(0.0266モ
ル)及び1,4−ブタンジオール 4.79g(0.0
532モル)をN,N’−ジメチルホルムアミド198
gに60℃で完全に溶解した。次に、この溶液約1gを
注射器で抜き出し、カールフィッシャー水分測定装置で
水分率を測定した結果、311.7ppm(0.004
6モル)であった。ポリカーボネートジオールC、1,
4−ブタンジオール 及び水分の各モル数の合計量にほ
ぼ等しくなるよう、4,4′−ジフェニルメタンジイソ
シアネート21.42g(0.0857モル、NCO/
OH=1.015(モル比))を秤量し、以下同様にし
て粘度上昇がほぼ見られなくなった7時間後に反応を停
止した。その結果、この溶液の最終粘度は、40℃にお
いて29.15Pa・secであった。 得られたセグ
メント化ポリウレタンフィルムの物性を表2及び図1に
示した。
Synthesis and Properties of Segmented Polyurethane 60 g (0.0266 mol) of polycarbonate diol C and 4.79 g (0.06 g) of 1,4-butanediol
532 mol) with N, N'-dimethylformamide 198
g was completely dissolved at 60 ° C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the moisture content was measured with a Karl Fischer moisture meter. As a result, 311.7 ppm (0.004 ppm) was obtained.
6 mol). Polycarbonate diol C, 1,
21.42 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (0.0857 mol, NCO /
OH = 1.015 (molar ratio)), and the reaction was stopped 7 hours after the viscosity increase was almost no longer observed. As a result, the final viscosity of this solution was 29.15 Pa · sec at 40 ° C. The physical properties of the obtained segmented polyurethane film are shown in Table 2 and FIG.

【0037】比較例3 脂肪族ポリカーボネートジオールの合成 実施例1において、1,12−ドデカンジオールに替え
て、1,9−ノナンジオールと2−メチル−1,8−オ
クタンジオールの混合物(1,9−ノナンジオール/2
−メチル−1,8−オクタンジオール=65/35モル
%比)(クラレ(株)製)を使用した以外は全く同様に
して得られたポリカーボネートジオールの物性を表1に
示した。このポリカーボネートジオールを、以後ポリカ
ーボネートジオールDと表わす。
Comparative Example 3 Synthesis of Aliphatic Polycarbonate Diol In Example 1, instead of 1,12-dodecanediol, a mixture of 1,9-nonanediol and 2-methyl-1,8-octanediol (1,9 -Nonanediol / 2
-Methyl-1,8-octanediol = 65/35 mol% ratio (manufactured by Kuraray Co., Ltd.), and physical properties of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 1. This polycarbonate diol is hereinafter referred to as polycarbonate diol D.

【0038】セグメント化ポリウレタンの合成とその物
性 ポリカーボネートジオールD 60g(0.0296モ
ル)及び1,4−ブタンジオール 5.32g(0.0
591モル)をN,N’−ジメチルホルムアミド200
gに60℃で完全に溶解した。次に、この溶液約1gを
注射器で抜き出し、カールフィッシャー水分測定装置で
水分率を測定した結果、370ppm(0.0055モ
ル)であった。ポリカーボネートジオールD、1,4−
ブタンジオール 及び水分の各モル数の合計量にほぼ等
しくなるよう、4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート23.31g(0.0933モル、NCO/OH
=0.99(モル比))を秤量し、以下同様にして粘度
上昇がほぼ見られなくなった7時間後に反応を停止し
た。その結果、この溶液の最終粘度は、40℃において
68.0Pa・secであった。得られたセグメント化
ポリウレタンフィルムの物性を表2に示した。
Synthesis and Properties of Segmented Polyurethane Polycarbonate diol D (60 g, 0.0296 mol) and 1,4-butanediol 5.32 g (0.06 g)
591 mol) in N, N'-dimethylformamide 200
g was completely dissolved at 60 ° C. Next, about 1 g of this solution was withdrawn with a syringe, and the moisture content was measured using a Karl Fischer moisture meter to be 370 ppm (0.0055 mol). Polycarbonate diol D, 1,4-
23.31 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (0.0933 mol, NCO / OH) was almost equal to the total amount of each mole of butanediol and water.
= 0.99 (molar ratio), and the reaction was stopped 7 hours after the increase in viscosity was almost no longer observed. As a result, the final viscosity of this solution was 68.0 Pa · sec at 40 ° C. Table 2 shows the physical properties of the obtained segmented polyurethane film.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明で得られるセグメント化ポリウレ
タンは、1,12−ドデカンジオールを含有する脂肪族
炭化水素とカーボネート化合物から合成される脂肪族ポ
リカーボネートジオールを用いているために、耐熱性、
耐加水分解性、耐候性等に優れている上に、初期弾性率
及び破断伸びが共に大きく、かつ常用温度域での力学物
性の変化が小さいため、実使用時における材料としての
信頼性が高く、高剛性及び高伸度を有するセグメント化
ポリウレタンである。
The segmented polyurethane obtained according to the present invention uses an aliphatic polycarbonate diol synthesized from an aliphatic hydrocarbon containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound, so that the heat resistance,
In addition to excellent hydrolysis resistance, weather resistance, etc., the initial elastic modulus and elongation at break are both large, and the changes in mechanical properties in the ordinary temperature range are small, so the reliability as a material in actual use is high. Is a segmented polyurethane having high rigidity and high elongation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】セグメント化ポリウレタンの貯蔵弾性率
(E’)温度依存性の結果を示したものである。
FIG. 1 shows the results of temperature dependence of storage elastic modulus (E ′) of segmented polyurethane.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)1,12−ドデカンジオールを含有
する脂肪族炭化水素ジオールとカーボネート化合物とか
ら合成されるポリカーボネートジオール(B)鎖延長剤
及び(C)ジイソシアネートを含む成分から製造され
ることを特徴とする高剛性及び高伸度を有するセグメン
ト化ポリウレタン。
1. A polycarbonate diol synthesized from (A) an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound, (B) a chain extender, and (C) a component containing a diisocyanate. A segmented polyurethane having high rigidity and high elongation characterized by the above-mentioned.
【請求項2】(A)1,12−ドデカンジオールを含有
する脂肪族炭化水素ジオールとカーボネート化合物とか
ら合成されるポリカーボネートジオール 1モルに
対し、(B)鎖延長剤 1
/10〜10倍モルを使用し、(A)+(B)の活性水
素基の1当量に対し、(C)ジイソシアネートのシアネ
ート基が 0.8〜1.2当量を含む成分
から製造されることを特徴とする請求項1に記載の高剛
性及び高伸度を有するセグメント化ポリウレタン。
2. A chain extender (B) per mole of a polycarbonate diol (A) synthesized from an aliphatic hydrocarbon diol containing 1,12-dodecanediol and a carbonate compound.
(C) The cyanate group of the diisocyanate is produced from a component containing 0.8 to 1.2 equivalents to 1 equivalent of the active hydrogen group of (A) + (B), using / 10 to 10 times mol. The segmented polyurethane having high rigidity and high elongation according to claim 1.
【請求項3】(B)鎖延長剤として1,4−ブタンジオ
ール及び(C)ジイソシアネートとして4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを用いることを特徴とす
る請求項1または2に記載の高剛性及び高伸度を有する
セグメント化ポリウレタン。
3. The high rigidity and high rigidity according to claim 1, wherein (B) 1,4-butanediol is used as a chain extender and (4) 4,4′-diphenylmethane diisocyanate is used as a diisocyanate. Segmented polyurethane with elongation.
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