JP2010535933A5

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Publication number: JP2010535933A5
Application number: JP2010520994A
Authority: JP
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2028-08-08

Description

オレフィン含有ブロックコポリマーを用いて調製された本発明の熱可塑性ポリウレタンブレンドは、耐低温性（約−３０℃までの延性）および耐候性（１９９３ｋＪ／ｍ^２後ΔＥ＜３．０）を保持できることを特徴とする。約−９０℃のＴｇ値を有するオレフィン含有ブロックコポリマーは、本発明の実施に際しての使用に特に好ましい。本発明において改質剤として使用されるオレフィン含有ブロックコポリマーは、ゲル含有量約５〜約９５％まで架橋された、置換アルキレン官能基を有する−ＣＨ_２−型反復単位構造を含有するコポリマー、およびそのようなコポリマーのブレンドを包含する。コポリマーのゲル含有量は、不溶性ポリマーの重量をポリマーの総重量で除して１００を乗じることにより算出される。

本発明で使用されるオレフィン含有ブロックコポリマー改質剤の数平均分子量は、一般に約１００，０００以下であり、その中の値および範囲の全てが含まれる。特に好ましいオレフィン含有ブロックコポリマーでは、更に、そのレオロジーも特徴となり得る。例えば、これらの好ましいポリオレフィン系改質剤は、剪断速度２５０ｓ^−１における剪断粘度約９００（ＭＰａ）が、剪断速度約２１００ｓ^−１では剪断粘度約１５０（ＭＰａ）に低下するような改質剤であり得る。

本発明の組成物での使用に適した市販のオレフィン含有ブロックコポリマーの例は、Ferro CorporationのAdvanced Polymer Alloys部門から全て入手可能である、APR 7410、APR 7411、APR 7422、APX 4621、ALX 7621およびALX 7622と称されるコポリマーを包含する。

本発明はまた、オレフィン含有ブロックコポリマーと溶融ブレンドされたポリエーテルポリオールベース脂肪族ウレタン熱可塑性エラストマーから光安定性自動車用部品を製造する方法、およびそのような組成物からスラッシ注型適性の粉末、ペレット、微小球またはミニビーズを製造する方法も提供する。該組成物はまた、二層注型スキンの外層としても使用され得る。

本発明のアロイ組成物での使用に適した脂肪族熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）エラストマーは、当業者に知られている。適当なＴＰＵエラストマーの例は、ＵＳ５，８２４，７３８およびＵＳ６，１８７，８５９に開示されている。適当な脂肪族ウレタンエラストマー組成物は、末端基不飽和度が低い低分子量ポリオールから調製され得る。該ポリオールを、脂肪族ジイソシアネートと反応させ、１種以上の紫外線安定剤、酸化防止剤および顔料で安定化させる。

本明細書で使用する場合、脂肪族ジイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート（即ちＨＭＤＩ）のような、炭化水素官能基しか含有しないジイソシアネートである。従って、ジイソシアネートの脂肪族官能基の総割合は７５重量％を超えてよく、７５〜１００重量％の範囲に含まれる。

本発明の相溶性ブレンドの製造に使用される熱可塑性ポリウレタンは、「ワンショット」反応法により調製され得る。「ワンショット」法は、適当な容器内で、ポリオール、連鎖延長剤、有機ジイソシアネート、任意の紫外線安定剤、任意の酸化防止剤、任意の顔料またはカラーコンセントレート、およびウレタン触媒を混合し、次いで該混合物を約２０〜３０秒間撹拌することを含む。これらの熱可塑性ポリウレタンは、ポリオールの一部、任意の酸化防止剤、触媒および任意の紫外線安定剤／熱安定剤を予めブレンドすることにより調製してもよい。ポリオールブレンドをウレタン注型機の撹拌加熱槽に導入でき、イソシアネートを別の撹拌加熱槽に導入し、連鎖延長剤／架橋剤を第三の槽に導入し、追加のポリオールと一緒に顔料マスターバッチをミキシングヘッドで添加する。所望の計量精度を有し、適当な流量制御デバイスを備えたギヤーポンプまたはその他のポンプを用いて、成分を個々に、ブレンドするための低圧ミキシングヘッドに計量供給する。この混合物は、反応を完了するために温度および速度を制御したベルト上に流延できる。チャンバーの異なった領域で異なった温度を維持することができる。

押出操作を用いて、エラストマーを着色するための乾燥顔料を溶融ブレンドすることもできる。乾燥混合顔料は、透明な溶融混合物に適正量を計量供給するサイドフィーダーを用いて押出機に計量供給され得る。サイドフィーダーからの供給量は、押出機の吐出量に同期させる。

本発明の組成物は、本発明の組成物を外層として適用し、第二の層が別の材料（例えば芳香族ベースポリウレタン組成物）から形成され得る二層注型シェルの外層を形成してもよい。これらの層は、ほぼ同じ厚さであり得る。即ち、二層注型シェルのスキンまたはシェルの内層は、主として芳香族ベースであり得る。芳香族ポリウレタン型内層は、芳香族ジイソシアネートからおよび／または芳香族連鎖延長剤と一緒に芳香族ジイソシアネートを使用して調製されたポリウレタンであると本明細書では理解されるべきである。しかしながら、いずれの場合も、そのような芳香族ポリウレタンは、脂肪族ポリオール（例えば脂肪族ポリエーテルまたは脂肪族ポリエステル）を包含するポリオールを使用し得る。従って、芳香族ジイソシアネートの使用、または芳香族連鎖延長剤の使用でさえ、耐熱性のような物理的性質の向上に役立ち得ることが理解される。よって、芳香族ベースの内層は、１９９３ｋＪ／ｍ^２のキセノンアーク照射後、３．０を超えるΔＥを有するものであってよい。そのように調製される芳香族ポリウレタンは、ウレタン触媒の存在下で調製することもできる。

Claims

ａ）（ｉ）１０００〜１０，０００Ｄａの分子量および０．０４ｍｅｑ／ｇ以下の不飽和度を有する少なくとも１種のポリエーテルポリオールを含んでなるポリオール成分、
（ｉｉ）少なくとも１種の脂肪族有機ジイソシアネートを含んでなるイソシアネート成分、
（ｉｉｉ）連鎖延長剤、
（ｉｖ）任意に紫外線安定剤、
（ｖ）任意に酸化防止剤、
（ｖｉ）任意に顔料、および
（ｖｉｉ）ウレタン生成を促進する触媒
の反応生成物を含んでなる脂肪族熱可塑性ポリウレタン５〜９５重量％、
ｂ）ゲル含有量約５〜約９５％まで架橋されたオレフィン含有ブロックコポリマー５〜９５重量％、
ｃ）任意に紫外線安定剤、
ｄ）任意に酸化防止剤、
ｅ）任意に顔料、
ｆ）任意に離型剤、および
ｇ）任意にイオノマー
からなる相溶性ブレンドを含んでなる成形用組成物であって、外部相溶化剤はブレンドに添加されていない組成物。
改質剤ｂ）が２５０ｓ^−１の剪断速度で約９００の剪断粘度を有し、該剪断粘度が２１００ｓ^−１の剪断速度で約１５０に低下する、請求項１に記載の組成物。
改質剤ｂ）がスチレンおよびエチレンおよび／またはブチレンに基づくブロックコポリマーである、請求項１に記載の組成物。
組成物の総重量に基づいて１０重量％までのイオノマーが存在する、請求項３に記載の組成物。
成分ａ）（ｉ）におけるポリエーテルポリオールが０．０２ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和度を有する、請求項１に記載の組成物。
脂肪族ジイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
連鎖延長剤が、エチレングリコール、ジ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、ペンタンジオール、３−メチルペンタン−１，５−ジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールおよび水素化ビスフェノールＡからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
イオノマーがエチレンメタクリル酸コポリマーである、請求項４に記載の組成物。
イオノマーが、メタクリル酸の一部が金属イオンで中和されているエチレンメタクリル酸コポリマーである、請求項４に記載の組成物。
成分ａ）が、熱可塑性組成物の総重量に基づいて４０〜７０重量％のポリオール成分を含んでなる混合物から調製される、請求項１に記載の組成物。
成分ａ）およびｂ）、並びに任意に成分ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）またはｇ）が溶融ブレンドされた、請求項１に記載の組成物。
ａ）４５〜９０重量％の脂肪族熱可塑性ポリウレタン；
ｂ）５〜４５重量％のポリオレフィンベースブロックコポリマー；および
ｅ）５〜１０重量％のカラーコンセントレート
を含んでなる請求項１に記載の組成物。
ａ）４５〜９０重量％の脂肪族熱可塑性ポリウレタン；
ｂ）５〜４５重量％のポリオレフィンベースブロックコポリマーおよび１０重量％までのイオノマー；並びに
ｅ）５〜１０重量％のカラーコンセントレート
を含んでなる請求項１に記載の組成物。
成分ａ）と成分ｂ）との重量比が１：１以上である、請求項１に記載の組成物。
１９９３ｋＪ／ｍ^２のキセノンアーク照射後、３以下のΔＥを特徴とする、請求項１に記載の組成物から製造された熱可塑性ポリウレタン。
１２０℃で５００時間後、少なくとも１００％の熱老化後破断点伸びを特徴とする、請求項１に記載の組成物から製造された熱可塑性ポリウレタン。
３００〜６００％の熱老化前破断点伸びを特徴とする、請求項１に記載の組成物から製造された熱可塑性ポリウレタン。
請求項１に記載の組成物を含んでなる、スラッシ注型適性の粉末、ペレット、微小球またはミニビーズ。
請求項１に記載の組成物を含んでなる溶融ブレンド押出物を極低温粉砕することを含む、スラッシ注型適性粉末の製造方法。
請求項１に記載の組成物を押出機で溶融ブレンドし、溶融ブレンド組成物をダイに通し、ダイを出た組成物を切断することを含む、スラッシ注型適性微小球の製造方法。
請求項１に記載の組成物を含んでなる溶融ブレンド押出物を水中粉砕することを含む、スラッシ注型適性粉末の製造方法。
ａ）請求項１に記載の組成物を金型表面に適用し、
ｂ）金型表面を加熱して適用組成物を溶融し、
ｃ）溶融物を金型表面上で流動させ、および
ｄ）溶融物を冷却する
ことを含む、単層注型シェルの製造方法。
請求項２２に記載の方法によって製造された成形品。
ａ）請求項１に記載の組成物を外層として金型に適用し、
ｂ）別の組成物を含んでなる内層を外層に適用し、および
ｃ）内層および外層が硬化して一緒に結合するように、内層および外層を成形する
ことを含む、二層注型シェルの製造方法。
内層組成物が芳香族ポリイソシアネートから調製されたポリウレタンである、請求項２４に記載の方法。
内層組成物が、外層として使用される請求項１に記載の組成物の溶融流れと同程度の溶融流れを有する、請求項２４に記載の方法。
請求項２４に記載の方法によって製造された成形品。
請求項２４に記載の方法によって製造された、スキン、カバーまたはシェルの形状の成形品。
請求項１に記載の組成物から製造された熱成形シート。
請求項１に記載の組成物を射出成形することを含む、物品の製造方法。
請求項３０に記載の方法によって製造された射出成形品。