JP2013527294A - 材料、その製造方法及びその構成成分 - Google Patents
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Abstract
本発明は、
(A)少なくとも1種のゴム、
(B)(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1 種のポリイソシアネート、及び
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリ カルボン酸又はその無水物
の分岐縮合生成物から選択されたポリイミド
を含む材料に関する。
【選択図】なし
Description
(A)少なくとも1種のゴム、
(B)(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1 種のポリイソシナネートと
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリ カルボン酸又はその無水物と
の分岐縮合生成物から選択されたポリイミド、及び
(C)任意に少なくとも1種のポリウレタン
を含む材料に関する。
(A)ゴム(A)とも称される、少なくとも1種のゴム、
(B)(a)略してポリイソシアネート(a)と称される、1分子あたり平均で2個を 超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと
(b)略してポリカルボン酸(b)と称される、1分子あたり少なくとも3個の COOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸、又は略して無水物 (b)と称される、その無水物と
の分岐縮合生成物から選択される、ポリイミド(B)とも称される少なくとも1種の ポリイミド、及び
(C)任意に少なくとも1種のポリウレタン(また、ポリウレタン(C))
を含む。
(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート、及び
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸又はその無水物
の縮合生成物から選択される、分岐した少なくとも1種のポリイミド(B)を含む。
70〜97質量%の、好ましくは80〜88質量%の範囲のゴム(A)、
0.5〜5質量%の、好ましくは3〜3.5質量%の範囲のポリイミド(B)、
0〜25質量%の、好ましくは3〜20質量%のポリウレタン(C)を含む。
−タルク、アンチゴライトや蛇紋石(特に、クリソタイル)、さらに角閃石(特に、普通角閃石)等の層状ケイ酸塩などのケイ酸を含む鉱物;
−カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化鉄等の金属酸化物、
−炭酸塩、硫酸塩及び硫化物(特に、チョーク、重晶石、硫化カドミウム及び硫化亜鉛)等の他の金属塩、及びまた
−様々な寸法のガラス繊維を含むガラス粒子、
加えて、抗酸化剤及びオゾン劣化防止材若しくは可塑剤、及び
エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の、又は好ましくは、ポリスチレン若しくはポリスチレンアクリロニトリル(SAN)、又はスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマー又はスチレンイソプレンスチレンブロックコポリマーを基礎とする熱可塑性エラストマー、又は上記熱可塑性樹脂の互いの混合物等のスチレン含有熱可塑性樹脂等の、1種以上の熱可塑性有機ポリマー
等の有機又は無機の充填剤を含ませることができる。
(A)少なくとも1種のゴム、
(B)(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1 種のポリイソシアネートと、
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリ カルボン酸又はその無水物と
の分岐縮合生成物から選択される少なくとも1種のポリイミド、及び
(C)任意に、少なくとも1種のポリウレタン
を互いに混合することにより実施される。
(a)略してポリイソシアネート(a)と称される、1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート、及び
(b)略してポリカルボン酸(b)と称される、1分子あたり平均で少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸、又は略して無水物(b)と称されるその無水物
の分枝縮合生成物から選択されるポリイミドに関する。
本発明の一実施の形態では、ポリカルボン酸(b)として、1分子あたり少なくとも4個のCOOH基を有するポリカルボン酸又はその無水物が選択される。
(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート、及び
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸又はその無水物
を触媒の存在下で互いに反応させることを含む。
ポリイソシアネート(a.1):ポリマー4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(“ポリマーMDI”)、1分子あたり2.7のイソシアネート基、粘度:25℃で195mPa・s、Lupranat(登録商標) M20 Wとして市販されている
ポリイソシアネート(a.2):ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート、1分子あたり平均3.6のイソシアネート基、Basonat(登録商標) HIとして市販されている
無水物(b.1):1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物
二級アミン(c.1):n−ブチルアミン
分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(検出器として屈折計を用いたGPC)によって決定した。使用した標準はポリメチルメタクリレート(PMMA)であった。使用した溶媒は、特に明記しない限りN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)であった。
I. 本発明に係るポリイミド(B)の製造
I.1 本発明に係るポリイミド(B.1)の合成
1400mlのアセトン中に溶解させた100gの無水物(b.1)(0.46モル)を、滴下ロート、還流凝縮器、内部温度計及びテフロン(登録商標)攪拌子を有する4lの四つ口フラスコに入れ、0.1gの水を添加した。その後、400g(1.19モル)のポリイソシアネート(a.1)を20℃で滴下した。その混合物を攪拌しながら55℃に加熱した。混合物を還流しながら55℃でさらに6時間攪拌した。分子量及びNCO含量はアリコート(aliquot)から決定した。
Mw/Mn=1.5
NCO=27.8%
Mn=2380g/モル、Mw=3000g/モル、Mw/Mn=1.3
NCO=29.4%
467gのアセトン中に溶解させた33gの無水物(b.1)(0.15モル)を、滴下ロート、還流凝縮器、内部温度計及びテフロン(登録商標)攪拌子を有する1lの四つ口フラスコに入れ、0.05gの水を添加した。その後、50g(0.075モル)のポリイソシアネート(a.2)を20℃で滴下して添加した。混合物を攪拌しながら55℃に加熱し、55℃で還流下で6時間撹拌した。その後、生成物を室温に冷却した。こうして本発明に係るポリイミド(B.2)を生成した。
300gのN−メチルピロリドン(NMP)中に溶解した100gの無水物(b.1)(0.46モル)を、滴下ロート、還流凝縮器、内部温度計及びテフロン(登録商標)攪拌子を有する2lの四つ口フラスコに入れ、0.1gの水を添加した。混合物を攪拌しながら80℃に加熱した。その後、142g(0.22モル)のポリイソシアネート(a.2)を80℃で6時間かけて滴下して添加した。混合物をさらに10時間、80℃で攪拌した。その後、生成物を室温に冷却した。こうして本発明に係るポリイミド(B.3)を生成した。
300gのN−メチルピロリドン(NMP)中に溶解した100gの無水物(b.1)(0.46モル)を、滴下ロート、還流凝縮器、内部温度計及びテフロン(登録商標)攪拌子を有する2lの四つ口フラスコに入れ、0.05gの水を添加した。混合物を攪拌しながら80℃に加熱した。その後、75.8g(0.11モル)のポリイソシアネート(a.2)を80℃で1時間かけて滴下して添加した。さらに、混合物を80℃で4時間攪拌した。その後、38g(0.11モル)のポリイソシアネート(a.1)を80℃で1時間かけて滴下して添加した。さらに、混合物を80℃で4時間攪拌した。その後、生成物を室温に冷却した。こうして本発明に係るポリイミド(B.41)を生成した。
NCO:7.92%
300gのN−メチルピロリドン(NMP)中に溶解した100gの無水物(b.1)(0.46モル)を、滴下ロート、還流凝縮器、内部温度計及びテフロン(登録商標)攪拌子を有する2lの四つ口フラスコに入れ、0.1gのNaOCH3を添加した。混合物を攪拌しながら80℃に加熱した。その後、142.3g(0.21モル)のポリイソシアネート(a.2)を80℃で1時間かけて滴下して添加した。さらに、混合物を80℃で10時間攪拌した。その後、混合物を室温に冷却した。こうして本発明に係るポリイミド(B.5)を生成した。
Mn:5820g/モル、Mw:57900g/モル、Mw/Mn:10
使用した材料:
ゴム(A.1):Alfredo Mesalles,S.A.(Gavae,Barcelona,Spain)からの再生利用したゴム顆粒、1〜4mmの範囲の粒径。
ポリウレタン(C.1):4000g/モルの分子量Mw及び56mgKOH/gのOH価を有する、18質量%の4,4’−MDI、13質量%の2,4’−MDI、1質量%の2,2’−MDI及び68質量%のポリエーテルジオール(EO/PO)のイソシアネート末端プレポリマー
そのプレポリマーのNCO含量は8質量%である。
添加剤(D.1):95:5の質量比の、2000g/モルの分子量Mwを有するポリプロピレンオキシドと水性リン酸(85質量%)との混合物(比較)
成分A2:80:20の質量比の、ポリウレタン(C.1)と本発明に係るポリイミド(B.1)との混合物
ポリプロピレンの容器中で、1〜4mmの粒径を有するゴム(A.1)の混合物を、表1に記載した量のポリウレタン(C.1)とVollrath攪拌器(攪拌器直径:8.5cm、攪拌速度:毎分750回転、攪拌時間:2分)を用い、目視検査で決定されるように、ゴム粒子が均一に湿潤するまで混合した。その後、混合物を寸法20cm×20cm×1.5cm(それぞれの内部寸法で)の木枠に充填した。室温且つ相対湿度50%で7日間硬化したV−PP.1試験板をこうして製造し、その後、測定した。
ポリプロピレン容器中で、ゴム(A.1)の混合物を、表1に記載した量の成分A2とVollrath攪拌器(攪拌器直径:8.5cm、攪拌速度:毎分750回転、攪拌時間:2分)を用い、目視検査で決定されるように、ゴム粒子が均一に湿潤するまで混合した。その後、得られた混合物を寸法20cm×20cm×1.5cm(それぞれの内部寸法で)の木枠に充填した。室温で且つ相対湿度50%で7日間硬化した本発明に係るPP.2試験板をこうして製造し、続いて測定した。
ポリプロピレン容器中で、ゴム(A.1)の混合物を表1に記載した量の添加剤(D.1)とVollrath攪拌器(攪拌器直径:8.5cm、攪拌速度:毎分750回転、攪拌時間:2分)を用い、ゴム粒子が均一に湿潤するまで混合した。その後、ポリウレタン(C.1)を添加した。目視検査で決定されるように、ポリウレタン(A.1)でのゴム粒子の均一な被覆が達成されるまで混合を継続した。その後、混合物を寸法20cm×20cm×1.5cm(それぞれ内部寸法で)の木枠に充填した。室温且つ50%の相対湿度で7日間硬化したV−PP.3試験板をこうして製造し、その後、測定した。
ポリプロピレン容器中で、ゴム(A.1)の混合物を、表1に記載した量の添加剤(D.1)とVollrath攪拌器(攪拌器直径:8.5cm、攪拌速度:毎分750回転、攪拌時間:2分)を用い、ゴム粒子が均一に湿潤するまで混合した。その後、成分A2を添加し、目視検査で決定されるように、成分A2でのゴム粒子の均一な被覆が達成されるまで混合物を再び混合した。その後、得られた混合物を寸法20cm×20cm×1.5cm(それぞれ内部寸法で)の木枠に充填した。室温且つ50%の相対湿度で7日間硬化した本発明に係るPP.4試験板をこうして製造し、その後、測定した。
張力/伸びの測定:引張強度及び破断伸びをDIN EN ISO 1798に基づき、25mmの橋幅及び毎分100mmの変位速度のダンベル試験片を用いて測定した。
表1:試験板の製造
Claims (16)
- (A)少なくとも1種のゴム、
(B)(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1 種のポリイソシナネートと
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリ カルボン酸又はその無水物と
の分岐縮合生成物から選択される少なくとも1種のポリイミド
を含む材料。 - ポリイミド(B)が、少なくとも1000g/モルの分子量Mwを有するポリイミドから選択される請求項1に記載の材料。
- ポリカルボン酸(b)として、1分子あたり少なくとも4個のCOOH基を有するポリカルボン酸又はその無水物が選択される請求項1又は2に記載の材料。
- ポリイソシアネート(a)が、オリゴマーのヘキサメチレンジイソシアネート、オリゴマーのテトラメチレンジイソシアネート、オリゴマーのイソホロンジイソシアネート、オリゴマーのジフェニルメタンジイソシアネート、三量体トリレンジイソシアネート、及び前記ポリイソシアネートの混合物から選択される請求項1〜3の何れか1項に記載の材料。
- さらに、(C)少なくとも1種のポリウレタンを含む請求項1〜4の何れか1項に記載の材料。
- ポリウレタン(C)が芳香族ポリウレタンから選択される請求項5に記載の材料。
- ゴム(A)が、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、イソブテンイソプレンゴム(IIR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)及び天然ゴム(NR)から、あるいは前記ゴムの少なくとも2種の混合物から、選択される請求項1〜6の何れか1項に記載の材料。
- ポリイミド(B)が少なくとも1.4の多分散度Mw/Mnを有する請求項1〜7の何れか1項に記載の材料。
- さらに、少なくとも1種の酸と、イソシアネートに対して反応可能な2個の官能基を有する少なくとも1種の化合物とを含む、少なくとも1種の添加剤(D)を含む請求項1〜8の何れか1項に記載の材料。
- (A)少なくとも1種のゴム、
(B)(a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1 種のポリイソシナネートと
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリ カルボン酸又はその無水物と
の分岐縮合生成物から選択されたポリイミド、及び
(C)任意に少なくとも1種のポリウレタン
を互いに混合する工程を含む請求項1〜9の何れか1項に記載の材料の製造方法。 - ポリイミド(B)が、少なくとも1.4の多分散度Mw/Mnを有する請求項10に記載の方法。
- (a)1分子あたり2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート、及び
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸又はその無水物
の分岐縮合生成物から選択される、少なくとも1.4の多分散度Mw/Mnを有するポリイミド。 - ポリイソシアネート(a)が、オリゴマーのヘキサメチレンジイソシアネート、オリゴマーのテトラメチレンジイソシアネート、オリゴマーのイソホロンジイソシアネート、オリゴマーのジフェニルメタンジイソシアネート、三量体トリレンジイソシアネート、及び前記ポリイソシアネートの混合物から選択される請求項12に記載のポリイミド。
- ポリカルボン酸(b)として、1分子あたり少なくとも4個のCOOH基を有するポリカルボン酸又はその無水物が選択される請求項12又は13に記載のポリイミド。
- (a)1分子あたり平均で2個を超えるイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート、及び
(b)1分子あたり少なくとも3個のCOOH基を有する少なくとも1種のポリカルボン酸又はその無水物
を触媒の存在下で互いに反応させる工程を含む請求項12〜14の何れか1項に記載のポリイミドの製造方法。 - 前記触媒が、水及びブレンステッド塩基から選択される請求項15に記載の製造方法。
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