JP2008133475A - 極めて軟質のポリウレタンエラストマー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1)2.4以上の平均イソシアネート官能価を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート;2)少なくとも500の平均当量と2〜4の平均公称ヒドロキシル官能価を有する高分子量ポリオール;3)1の公称ヒドロキシル官能価と少なくとも500の平均当量を有するポリマー;及び4)所望により、それ自体公知の添加剤と補助剤を使用すること;を反応させることによるポリウレタンエラストマー物質の製造法。
【選択図】なし
Description
米国特許第4863994号は、少量のポリオキシアルキレンモノオールを使用してエラストマーを製造することを開示している。このモノオールは、使用する複数種ポリオールの単一相で低粘度のブレンドを調製するのに使用される。
本発明はさらに、500kg/m3以上の密度、600kPa以下の40%撓み点圧縮荷重、及び25%以下のレジリエンスを有していて、好ましくはポリマー3)以外の可塑剤を含有しないポリウレタンエラストマー物質に関する。本発明のポリウレタンエラストマー物質は極めて軟質の物質であって、輸送機関/自動車の内装品(アームレストやダッシュボードなど)、自転車やオートバイのサドル、およびコンピュータ用のマウスパッドやハンドレストに使用することができる。本発明のポリウレタンエラストマー物質はさらに接着性を示す。
1) イソシアネートインデックス又はNCOインデックス又はインデックス:
NCO基と配合物中に存在するイソシアネート反応性水素原子との比であって、百分率として表示する。
言い換えると、NCOインデックスとは、配合物中において使用されるイソシアネート反応性水素の量と反応するのに理論的に必要とされるイソシアネート量に対する、配合物中の実際に使用されるイソシアネートのパーセントを表わしている。
4) 本明細書で使用している“ポリウレタン物質”とは、ポリイソシアネートとイソシアネート反応性水素含有化合物とを反応させる(所望により発泡剤を使用する)ことによって得られる気泡物質又は非気泡物質を表わしており、水を反応性の発泡剤として使用して得られる気泡物質を含んでよい(水とイソシアネートとの反応を含み、尿素結合と二酸化炭素を生成し、ポリウレタンフォームが得られる)。
7) “ハードブロック比”とは、ポリイソシアネートと500以下の分子量を有するイソシアネート反応性物質(このとき、ポリイソシアネート中に組み込まれた500より大きい分子量を有するポリオールは考慮に入れない)との量を、使用される全ポリイソシアネートと全イソシアネート反応性物質との量で割った商を表わしている。
ポリアミン混合物とポリイソシアネート混合物の製造はよく知られている。強酸(例えば塩酸)の存在下でのアミンとホルムアルデヒドとの縮合により、ジアミノジフェニルメタンとより高い官能価のポリメチレンポリフェニレンポリアミンを含有する反応生成物(正確な組成は、公知の方法ではとりわけアニリン/ホルムアルデヒド比に依存する)が得られる。ポリイソシアネートはポリアミン混合物のホスゲン化によって製造され、種々の比率のジアミン、トリアミン、及びより高い官能価のポリアミンにより、それに関連した比率のジイソシアネート、トリイソシアネート、及びより高い官能価のポリイソシアネートが生成する。このようなクルードMDI組成物又はポリメリックMDI組成物中のジイソシアネート、トリイソシアネート、及びより高い官能価のポリイソシアネートの相対比率により、組成物の平均官能価(すなわち、1分子当たりのイソシアネート基の平均数)が決まる。出発物質の比率を変えることによって、ポリイソシアネート組成物の平均官能価を変えることができる。イソシアネート官能価は、MDIを除去することによってさらに増大させることができる。平均イソシアネート官能価は2.5〜3.2であるのが好ましい。これらのポリメリックMDI又はクルードMDIのNCO値は少なくとも29重量%である。ポリメリックMDI又はクルードMDIはジフェニルメタンジイソシアネートを含有し、残部は、2より大きい官能価のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、及びホスゲン化によるこのようなポリイソシアネートの製造において形成される副生物である。
使用できるポリチオエーテルポリオールとしては、チオジグリコールを単独で縮合させることによって、あるいは他のグリコール、アルキレンオキシド、ジカルボン酸、ホルムアルデヒド、アミノアルコール、又はアミノカルボン酸と共に縮合させることによって得られる生成物がある。
好ましいモノオールは、500〜3000の当量を有するポリオキシアルキレンモノオールであり、特に、ポリオキシプロピレンモノオール、ポリオキシエチレンモノオール、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノオールである。このようなモノオールは、一価アルコールのアルコキシル化によって製造される。一価アルコールは、好ましくは1〜20個の炭素原子(さらに好ましくは1〜8個の炭素原子)を有する、分岐鎖及び直鎖の脂肪族アルコール、脂環式アルコール、並びに芳香族アルコールから選択することができる。脂肪族アルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、ペンチルアルコールの種々の異性体、ヘキシルアルコールの種々の異性体、オクチルアルコールの種々の異性体(例えば2-エチルヘキサノール)、ノニルアルコールの種々の異性体、デシルアルコールの種々の異性体、ラウリルアルコールの種々の異性体、ミリスチルアルコールの種々の異性体、セチルアルコールの種々の異性体、及びステアリルアルコールの種々の異性体、並びに、天然に産するか又は天然に産するカルボン酸の水素化によって得ることができる脂肪アルコールとワックスアルコールなどがある。脂環式アルコールの例としては、シクロヘキサノールとその同族体がある。フェノール、クレゾール、チモール、カルバクロール、ベンジルアルコール、及びフェニルエタノール等の芳香族ヒドロキシル化合物も使用することができる。最も好ましいのは、1〜4個の炭素原子を有する上記の脂肪族アルコールである。高分子量ポリオール2)がポリエーテルポリオールである場合は、この高分子量ポリオール2)とポリマー3)は、例えば、1種以上の多価アルコールと1種以上の一価アルコールとの混合物をオキシアルキル化することによって一緒に製造することができる。高分子量ポリオール2)とポリマー3)を別々に製造しておいて、使用時に混合するのが最も簡便である。
使用する成分:
1) ポリオール1: 2000の分子量、約73重量%のオキシエチレン含量(全てランダム)、及び約51%の一級ヒドロキシル含量を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオール。
3) モノオール1: 1000の分子量を有するモノメトキシル化ポリプロピレングリコール。
5) モノオール3: 約1475の分子量と約66重量%のオキシエチレン含量(全てランダム)を有するモノメトキシル化ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオール。
7) ポリイソシアネート2: 30.35重量%のNCO値と2.9のイソシアネート官能価を有するポリメリックMDI。
ポリオールとモノオールとをプレミックスし、次いでポリイソシアネートと混合し、開放した反応カップ中にて反応させた。以下のような物理的性質を測定・決定した:
・モノオール含量(%): モノオールの当量を、NCO当量の有効量のパーセントとして表した値。
・ハードブロック比:計算
・粘着性:手触りチェックによる
0は全く粘着しない
10は極めて粘着性が高い
・40%撓み点圧縮荷重(CLD),(kPa):DIN53577
・レジリエンス(%): ISO8307
得られた結果を下記の表に示す(pbw=重量部)。
Claims (10)
2) 少なくとも500の平均当量と2〜4の平均公称ヒドロキシル官能価を有する高分子量ポリオール;
3) 1の公称ヒドロキシル官能価と少なくとも500の平均当量を有するポリマー;及び
4) 所望により、それ自体公知の添加剤と補助剤を使用すること;
を反応させることによるポリウレタンエラストマー物質の製造法であって、反応を90〜110のインデックスにて行い、ポリマー3)の当量が有効NCO当量の25〜80%である、前記製造法。
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