JP2005036134A - ポリウレタンエラストマー形成性組成物、ポリウレタンエラストマー成型物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A1)MDIとアジペート系ポリエステルポリオールとを反応させて得られるNCO基末端ウレタンプレポリマー100質量部と、(A2)HDIを短鎖ジオールで変性することにより得られる、実質的にウレトジオン環およびイソシアヌレート環を含まないHDI変性体2〜30質量部とが混合されてなり、NCO含量が4.0〜20.0質量%であるウレタンプレポリマー混合物からなる主剤(A)と;少なくとも1種の水酸基含有化合物を含有する硬化剤(B)とからなる。
【選択図】 なし
Description
<ポリウレタンエラストマー形成性組成物>
本発明のポリウレタンエラストマー形成性組成物は、熱硬化性のポリウレタンエラストマー(成型物)を形成するために使用される注型用組成物であって、主剤(A)と、硬化剤(B)とからなる二液硬化性の組成物である。
<主剤(A)>
本発明の組成物を構成する主剤(A)は、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)と、特定のHDI変性体(A2)とが混合されたウレタンプレポリマー混合物からなる。
(1)特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1):
ウレタンプレポリマー混合物を構成する特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)は、MDIとアジペート系ポリエステルポリオールとの反応生成物である。
(2)特定のHDI変性体(A2):
ウレタンプレポリマー混合物を構成する特定のHDI変性体(A2)は、HDIを短鎖ジオールで変性する(HDIをプレポリマー化する)ことにより得られる、実質的にウレトジオン環およびイソシアヌレート環を含まない変性体(NCO基末端ウレタンプレポリマー)である。
(3)ウレタンプレポリマー混合物の調製方法:
ウレタンプレポリマー混合物は、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)100質量部に対して、特定のHDI変性体(A2)を2〜30質量部の割合で混合することにより調製される。
(4)ウレタンプレポリマー混合物のNCO含量:
ウレタンプレポリマー混合物のNCO含量は4.0〜20.0質量%とされ、好ましくは6.0〜18.0質量%とされる。
<硬化剤(B)>
本発明の組成物を構成する硬化剤(B)は、少なくとも1種の水酸基含有化合物を含有してなる。
<ポリウレタンエラストマー成型物および製造方法>
本発明のポリウレタンエラストマー成型物は、前記主剤(A)と、前記硬化剤(B)との混合液である本発明の組成物を型内で熱硬化させることにより得られる。
(1)混合工程:
この工程では、主剤(A)と硬化剤(B)とを均一に混合して、本発明の組成物を調製し、これを脱気処理して、混合時に巻き込まれた空気(気泡)を除去する。
この工程では、主剤(A)と、硬化剤(B)との混合液(本発明の組成物)を型に注入する。
(3)硬化工程:
この工程では、型内に注入された混合液(本発明の組成物)をで加熱することにより、ウレタン化反応を行って硬化させる。
(4)脱型工程:
この工程では、硬化により得られた成型物(本発明の成型物)を型から取り出す。
エチレングリコールとアジピン酸とを重縮合して得られる数平均分子量=2,000のポリエステルジオール。
1,4−BDとアジピン酸とを重縮合して得られる数平均分子量=2,000のポリエステルジオール。
1,6−HGとアジピン酸とを重縮合して得られる数平均分子量=2,000のポリエステルジオール。
〔合成例1(特定のHDI変性体(A2)の合成)〕
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器内に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)880部と、1,3−ブタンジオール(1,3−BD)120部とを仕込み、窒素雰囲気下、この系を110℃で3時間にわたり反応させた。
<実施例1>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)29.8部と、ポリエステルジオール『PEA−2000』70.1部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製した。この反応生成物〔特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)〕に、合成例1で得られた特定のHDI変性体(A2)5.0部をブレンドすることにより、ウレタンプレポリマー混合物からなる主剤(A)を調製した。
<実施例2>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)29.2部と、ポリエステルジオール『PBA−2000』70.8部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製した。この反応生成物に、合成例1で得られた特定のHDI変性体(A2)10.0部をブレンドすることにより、ウレタンプレポリマー混合物からなる主剤(A)を調製した。
<実施例3>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)50.9部と、ポリエステルジオール『PEA−2000』32.7部と、ポリエステルジオール『PHA−2000』16.4部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製した。この反応生成物に、合成例1で得られた特定のHDI変性体(A2)25.0部をブレンドすることにより、ウレタンプレポリマー混合物からなる主剤(A)を調製した。
<比較例1>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)31.4部と、ポリエステルジオール『PEA−2000』68.6部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、NCO含量が7.6%である特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製し、これを主剤とした。
<比較例2>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)32.1部と、ポリエステルジオール『PBA−2000』68.9部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、NCO含量が7.9%である特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製し、これを主剤とした。
<比較例3>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)58.9部と、ポリエステルジオール『PEA−2000』27.4部と、ポリエステルジオール『PHA−2000』13.7部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、NCO含量が18.0%である特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製し、これを主剤とした。
<比較例4>
下記表1に示す処方に従って、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)41.6部と、ポリエステルジオール『PEA−2000』58.4部とを混合し、この系を75℃で3時間にわたり加熱して反応させることにより、特定のNCO基末端ウレタンプレポリマー(A1)を調製した。この反応生成物に、合成例1で得られた特定のHDI変性体(A2)50.0部をブレンドすることにより、ウレタンプレポリマー混合物からなる主剤を調製した。
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器内に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)600部と、数平均分子量400の二官能のポリプロピレングリコール(長鎖ジオール)400部とを仕込み、窒素雰囲気下、この系を110℃で3時間にわたり反応させた。
<比較例6>
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器内に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)300部と、カプリン酸カリウム(イソシアヌレート化触媒)0.05部と、フェノール(助触媒)0.3部とを仕込み、窒素雰囲気下、この系を60℃で4.5時間にわたりイソシアヌレート化反応させた。この後にリン酸(反応停止剤)0.042部を添加し、60℃で1時間にわたって停止反応を行った。
<比較例7>
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器内に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)880部と、1,3−ブタンジオール(1,3−BD)120部と、カプリン酸カリウム(イソシアヌレート化触媒)0.05部と、フェノール(助触媒)0.02部とを仕込み、窒素雰囲気下、この系を60℃で4.5時間にわたりイソシアヌレート化反応させた。この後にリン酸(反応停止剤)0.042部を添加し、60℃で1時間にわたって停止反応を行った。
実施例1〜3および比較例1〜7により得られたポリウレタンエラストマー成型物の各々について、硬度(JIS−A型硬さ計による)、引張強度、伸び、引裂強度および圧縮永久歪をJIS K 7312に準拠して測定した。ここに、硬度試験、引張試験(引張強度および伸び測定)並びに引裂試験は、温度23℃および温度60℃のそれぞれの恒温環境下で実施した。また、圧縮永久歪試験における圧縮条件は、温度70℃、圧縮率25%、圧縮時間22時間とした。
Claims (5)
- 下記の主剤(A)と、少なくとも1種の水酸基含有化合物を含有する硬化剤(B)とからなる二液硬化性のポリウレタンエラストマー形成性組成物。
<主剤(A)>
(A1)ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とアジペート系ポリエステルポリオールとを反応させて得られるイソアネート基末端ウレタンプレポリマー100質量部と、
(A2)ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を短鎖ジオールで変性することにより得られる、実質的にウレトジオン環およびイソシアヌレート環を含まないHDI変性体2〜30質量部とが混合されてなり、
NCO含量が4.0〜20.0質量%であるウレタンプレポリマー混合物。 - 前記硬化剤(B)を構成する水酸基含有化合物として、数平均分子量300以下のジオール(B1)と、数平均分子量500以下のトリオール(B2)とを含有する請求項1に記載のポリウレタンエラストマー形成性組成物。
- 前記硬化剤(B)を構成する水酸基含有化合物として、数平均分子量300以下のジオール(B1)と、数平均分子量500以下のトリオール(B2)と、アジペート系ポリエステルポリオール(B3)とを含有する請求項1に記載のポリウレタンエラストマー形成性組成物。
- 請求項1乃至請求項3の何れかに記載のポリウレタンエラストマー形成性組成物を型内で熱硬化させて得られるポリウレタンエラストマー成型物。
- 前記主剤(A)と前記硬化剤(B)とを混合して請求項1乃至請求項3の何れかに記載のポリウレタンエラストマー形成性組成物を調製する工程と、得られた組成物を型内に注入する工程と、当該組成物を型内で加熱することにより硬化させる工程を含むポリウレタンエラストマー成型物の製造方法。
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