JP2013501485A - ポリイソシアネートと、イソシアネート官能性プレポリマと、少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物との混合物に基づいたポリマ素子を有する電気機械変換器 - Google Patents
ポリイソシアネートと、イソシアネート官能性プレポリマと、少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物との混合物に基づいたポリマ素子を有する電気機械変換器 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】なし
Description
A)ポリイソシアネート
B)ポリイソシアネートプレポリマ
C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物
・少なくとも2つの電極が準備され、
・ポリマ素子が、以下の成分を含む反応混合物の反応によって準備され:
A)ポリイソシアネート
B)ポリイソシアネートプレポリマ
C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物
そして、
・ポリマ素子が2つの電極の間に配置される。
A)については、1から30重量部、好ましくは4から20重量部;
B)については、1から50重量部、好ましくは25から40重量部;
C)については、10から70重量部、好ましくは30から65重量部;および、任意選択的に
さらなる補助物質、追加成分、または、添加剤については、0から50重量部、好ましくは0から20重量部。
上述の重量部は、それぞれの場合において、すべての重量部の合計が100になるように選択される。
A)ポリイソシアネート
B)ポリイソシアネートプレポリマ
C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物
特に指定のない限り、百分率はすべて、重量パーセントである。
特に指定のない限り、分析的測定はすべて、23℃の温度に基づく。
特に明記しない限り、NCO含有量は、DIN−EN ISO 11909に従って容量分析で決定されたものである。
Desmodur(登録商標)N3300:ヘキサメチレンジイソシアネートに基づくイソシアヌレート、NCO含有量21.8±0.3%(DIN EN ISO 11 909による)、23℃での粘度3000±750mPa・s、Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,DE,(成分A)
Desmodur(登録商標)XP2410:低粘度、ヘキサメチレンジイソシアネートに基づく脂肪族ポリイソシアネート、NCO含有量23.5±0.5重量%(DIN EN ISO 11 909による)、23℃での粘度730±100mPa・s、Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,DE,(成分A)
Desmodur(登録商標)XP2599:ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート(HDI)に基づく脂肪族のエーテル基含有プレポリマ、イソシアネート含有率6±0.5%(DIN EN ISO 11 909)、23℃での粘度2500±500mPa・s、Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,DE,(成分B)
DBTDL:E−Merck KGaA(Frankfurter Str.250,D-64293Darmstadt,Germany)製のジブチル錫ジラウレート
成分B)としてのジイソシアネート官能性ポリイソシアネートプレポリマの準備:
1300gのヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート(HDI)、1.3gの塩化ベンゾイル、および、1.3gのp−トルエンスルホン酸メチルエステルを、撹拌しつつ4Lの四つ口フラスコに入れた。3時間の間に、2000g/molの数平均分子量を有する1456gの二官能性ポリプロピレングリコールポリエーテルを80℃で加えた後、同じ温度で1時間撹拌を行った。次いで、過剰なHDIを、130℃、0.1トールで薄膜蒸留によって蒸留したところ、1gのクロロプロピオン酸がレシーバ内で見られた。結果として得られたNCOプレポリマは、3.23%のNCO含有量および1650mPas(25℃)の粘度を有していた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。10gのDesmodur XP2599(成分B)を、6000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する28.1gの三官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.028gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。10gのDesmodur XP2599(成分B)を、4000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する28.06gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.028gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。3.91gのDesmodur N3300(成分A)を、4000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する39.88gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.12gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。3.58gのDesmodur XP2410(成分A)を、6000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する39.88gの三官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.12gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。3.91gのDesmodur N3300(成分A)を、6000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する39.88gの三官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.12gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によらないポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。10.0gの例1のプレポリマ(成分B)を、4000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する39.88gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.03gのDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。この処方から試験体を生成することはできなかった。
本発明によるポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。3.0gのDesmodur N3300(HDIに基づくイソシアヌレート、成分A)および7.0gの例1のプレポリマ(成分B)を計量してポリプロピレンビーカー内に入れ、Speedmixer内で毎分3000回転で1分間、互いに混合した。次いで、この混合物を、4000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する41.2gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.041gの量のDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によるポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。3.0gのDesmodur N3300(HDIに基づくイソシアヌレート、成分A)および7.0gの例1のプレポリマ(成分B)を計量してポリプロピレンビーカー内に入れ、Speedmixer内で毎分3000回転で1分間、互いに混合した。次いで、この混合物を、6000g/molの数平均分子量と0重量%のエチレンオキシド単位含有量とを有する41.2gの三官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル(成分C)、および、0.041gの量のDBTDLと、Speedmixerのポリプロピレンビーカー内で毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によるポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。4.0gのDesmodur N3300(HDIに基づくイソシアヌレート、成分A)および16.0gの例1のプレポリマ(成分B)を計量してポリプロピレンビーカー内に入れ、Speedmixer内で毎分3000回転で1分間、互いに混合した。次いで、この混合物を、4000g/molの数平均分子量と20重量%のエチレンオキシド単位含有量(ポリエーテルに基づく)とを有する66.16gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル、および、0.132gの量のDBTDLと、Speedmixer内のポリプロピレンビーカーで毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
本発明によるポリマ素子の準備:
用いた原材料は、別々に脱気しなかった。1.0gのDesmodur N3300(HDIに基づくイソシアヌレート、成分A)および9.0gの例1のプレポリマ(成分B)を計量してポリプロピレンビーカー内に入れ、Speedmixer内で毎分3000回転で1分間、互いに混合した。次いで、この混合物を、4000g/molの数平均分子量と20重量%のエチレンオキシド単位含有量(ポリエーテルに基づく)とを有する24.22gの二官能性ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールポリエーテル、および、0.048gの量のDBTDLと、Speedmixer内のポリプロピレンビーカーで毎分3000回転で3分間混合した。泡の引いた液体の反応混合物から、1mmの湿潤層厚を有する薄膜をナイフによってガラスプレートに手作業で塗布した。準備の後、乾燥庫内ですべての薄膜を80℃で一晩乾燥した後、120℃で5分間テンパリングした。薄膜は、テンパリング後に手でガラスプレートから容易にはがすことができた。
Claims (15)
- 少なくとも2つの電極および少なくとも1つの電気活性ポリマ素子を有する電気機械変換器であって、前記ポリマ素子は2つの電極の間に配置され、
前記ポリマ素子は、
成分A)ポリイソシアネートと、
成分B)ポリイソシアネートプレポリマと、
成分C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む反応混合物から得られる電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器であって、センサおよび/またはアクチュエータおよび/またはジェネレータである電気機械変換器。
- 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分A)は、イソシアヌレート基、ウレトジオン基、または、それらの混合物を含むポリイソシアネートである電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分A)は、2以上のNCO官能価を有し、ウレトジオン、イソシアヌレート、ビウレット、イミノオキサジアジンジオン、または、オキサジアジントリオン構造、もしくは、それらの混合物を有するジイソシアネートである電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分A)は、2から4の平均NCO官能価を有し、脂肪族結合または脂環式結合したイソシアネート基を含むポリイソシアネートまたはポリイソシアネート混合物である電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分B)は、1または複数のジイソシアネートと、1または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られる反応生成物である電気機械変換器。 - 請求項6に記載の電気機械変換器であって、前記ジイソシアネートは、2:1から20:1のイソシアネート基対ヒドロキシ基の比で、前記ヒドロキシ官能性ポリオールと反応する電気機械変換器。
- 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分C)は、少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有するポリアミンまたはポリオールである電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器であって、
前記成分C)は、ポリマポリオールである電気機械変換器。 - 請求項1に記載の電気機械変換器を準備する方法であって、
a)少なくとも2つの電極を準備する工程と、
b)反応混合物の反応によってポリマ素子を準備する工程であって、前記反応混合物は、
成分A)ポリイソシアネートと、
成分B)ポリイソシアネートプレポリマと、
成分C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む工程と、
c)2つの電極の間に前記ポリマ素子を配置する工程と
を備える方法。 - 請求項10に記載の方法であって、前記ポリマ素子を準備する工程は、前記電極の内の少なくとも1つに前記反応混合物を塗布して前記反応混合物を反応させることによって実行される方法。
- 請求項10または11に記載の方法であって、A)、B)、および、C)の前記反応混合物は、乾燥および/またはテンパリングされる方法。
- 請求項11に記載の方法であって、B)由来の前記イソシアネート基に対するA)由来の前記イソシアネート基の当量比として用いられる比が1:10から10:1である方法。
- 反応混合物から得られる電気活性ポリマ素子を電気機械素子として利用する方法であって、前記反応混合物は、
成分A)ポリイソシアネートと、
成分B)1または複数のジイソシアネートと、1または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られるポリイソシアネートプレポリマと、
成分C)少なくとも2つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物と
を含む方法。 - 請求項1に記載の電気機械変換器を含む電子および/または電気デバイス。
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